含羟胺功能团的荧光探针的糖基化修饰及应用研究

发布时间：2020-08-04 14:18

【摘要】：糖是自然界中广泛分布的一类重要的有机化合物,在多个领域都有重要的作用,因此对糖的检测和分析已成为当今化学家和生物学家的研究热点之一。高效液相色谱法(HPLC)是糖的检测和分析的一种有效手段,结合柱前荧光衍生法使糖类物质带上荧光基团,并通过荧光检测器进行检测在近年来得到了广泛的应用。这种方法具有分离效率高、分析时间短、灵敏度高、检测限低等优点,也克服了糖类物质由于缺少发色团或荧光团而不易检测的难题。质谱技术在糖的结构解析中也具有十分重要的地位,质谱和稳定同位素试剂的结合已成为目前解决定量糖组学最可行的策略之一。基于柱前荧光衍生法的高效液相色谱法和基于稳定同位素标记的质谱分析的结合将大大增强我们对复杂糖类物质的解析能力,这就需要我们设计合成出含有荧光基团和可以与糖类物质反应的官能团,而且可以方便引入稳定同位素标记的探针分子。香豆素因为具有优异的荧光性能被选为探针中的荧光基团,探针中的羟胺功能团与糖类物质中的羰基发生肟化反应实现共价链接,而稳定同位素的引进是通过对香豆素环进行全~(13)C标记的葡萄糖糖基化修饰来实现。本文以形成糖苷键和点击化学两种方法来合成了几类糖基修饰的含羟胺功能团的荧光探针,合成的产物通过核磁共振谱、质谱、荧光光谱等进行了表征。麦芽七糖被用于检验我们所合成的荧光探针在基于柱前荧光衍生法的液相色谱分析和质谱分析中的作用。结果表明所合成的探针可以高效率地实现麦芽七糖的衍生,基于荧光检测的衍生物的液相色谱分离效果良好,结合~(13)C稳定同位素标记的质谱分析也取得了预期的结果,有望用于更复杂的糖类物质的结构分析中。具体完成的主要工作如下:1.采用两种不同的糖苷化方法设计合成糖基修饰的含羟胺功能团的小分子荧光探针,完成了所设计路线中的大部分合成工作,最后一步脱除羟胺功能团上的保护基的工作有待进一步探索。2.采用点击化学的方法分别设计路线合成了含短脂肪链和长脂肪链的糖基修饰的小分子荧光探针。含长脂肪链的探针同时进行了~(13)C同位素标记,并且用于麦芽七糖的液相色谱和质谱分析。3.进一步对荧光探针中的糖基部分进行修饰,分别尝试对糖基中的羟基通过形成甲基醚和苄基醚的形式进行保护。我们成功合成出甲基醚保护的探针,并用于了麦芽七糖的液相色谱和质谱分析。
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O657.3
【图文】：

示意图,反应过程,示意图,香豆素

关于糖的定量分析是糖调节研究的一个新兴领域。在这里，我们提出一速和有效的双标记策略，结合基于12C 和13C 的同位素标记以及基于肟化反衍生化来进行糖类物质的相对定量分析检测。通过查阅相关资料，发现可以采用糖苷化方法将糖与香豆素化合物通过糖苷键的方法连接在一起，或采用点击化学的方法将叠氮糖与炔基香豆素物通过形成三唑环的方法连接在一起。一种可以简便、快速、高效合成大量化合物的新方法在 2001 年[24]首先被

香豆素,环结构

6-、7-位用类似-NH2，-OH种荧光产生的原因是供电形成强大的推拉电子体系烈的荧光，反之也会出现法是在 8-位用吸电子基取般都具有芳香性气味，广次被Vogel发现并从黄香草为止已经有近 1300 多种天,32]。从而我们将香豆素按区分香豆素；另外一种是置多少来区分。采用第一香豆素，简单类香豆素，

香豆素,方法,酸性催化剂,微波辐射法

图 1-3 Pechmann 方法构建香豆素环先 Zhang 等[52]课题组就关于酸性催化剂的生产成本较高，反应后进利用难度高甚至不可能的问题进行了一系列的改进和完善，最终将酸性催化剂改为胆碱离子液体催化剂从而解决了催化剂的问题。这仅在价格上优于传统酸性催化剂，而且反应后处理简便并且对环境染，回收利用率也高，反应路线如图 1-4 所示。雄等[53]课题组也对 Pechmann 反应的不足之处进行了研究与改进，他过现在的新型合成法-微波辐射法来解决 Pechmann 反应的反应时间化剂的问题。采用微波辐射法可以方便且高效地制备香豆素类衍生成方法不仅可以减少酸性催化剂的使用量，降低对环境造成的污染缩短反应时间，还能提高反应产率。

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