双硼酸荧光传感器的合成及对肿瘤细胞表面Lewis寡糖的识别

发布时间：2017-12-14 23:41

  本文关键词：双硼酸荧光传感器的合成及对肿瘤细胞表面Lewis寡糖的识别

  更多相关文章： Lewis 寡糖 双硼酸 Shinkai’s 蒽基荧光传感器 萘酰亚胺 生物识别

【摘要】：细胞表面的糖类是不同类型细胞的特征标记,正常细胞到癌细胞的转变往往与这些糖的变化有关,如sialyl Lewis X(sLex)、sialyl Lewis A(sLea)、Lewis X(Lex)和Lewis Y(Ley),许多癌症的发生、发展和恶化都与Lewis寡糖的高表达密切相关。因此,发展Lewis寡糖传感器有望应用于癌症的早期诊断,本文进行了Lewis寡糖双硼酸荧光传感器的合成和研究。发展高亲和力识别Lewis寡糖的双硼酸传感器,关键在于两个硼酸基团之间的距离以及空间布局,恰好能与糖的空间结构互补。本论文通过改变硼酸受体的空间位阻、连接体和荧光基团,设计合成了连接体长度、刚性、空间方向等不同的18个双硼酸化合物,通过对糖的荧光结合及细胞标记实验,筛选选择性识别Lewis寡糖的双硼酸荧光传感器。1、在Wang发展的Shinkai’s蒽基荧光探针6a的基础上,通过改变苄胺处胺基取代基,以对硼酸基产生位阻干扰,设计合成了5个双硼酸化合物63(a-e)。在甲醇和PBS(1:1)混合溶剂(pH=7.4)中测试了与Lewis寡糖的荧光结合实验,63a(苄基取代基)结合sLex寡糖后,荧光强度显著增强(47%),而与其它Lewis寡糖结合较弱,表明63a对sLex有强亲和力及选择性。此外,63a在低浓度0.1μmol/L能显著标记HEPG2细胞(仅表达sLex抗原),在10μmol/L时标记增强,而在同等浓度下,对HEP3B细胞(仅表达Ley抗原)和正常细胞GES-1均没有标记。2、通过使用不同的烷基链连接两个蒽硼酸单元,设计合成了6个硼酸受体空间布局不同的双硼酸化合物70(a-f),在甲醇和PBS(3:2)混合溶剂(pH=7.4)中测试了70(a-f)与不同糖的荧光结合实验,其中70d(n=7)和70e(n=8)对果糖和葡萄糖的结合常数更大(K=1418-1990 L/mol),亲和力高。70c(n=6)结合sLex寡糖后,荧光强度显著增强(41%),而与其它Lewis寡糖结合相对较弱,表明70c对sLex有强亲和力及选择性。通过70c对细胞的荧光标记研究,表明70c在低浓度1μmol/L能显著标记HEPG2细胞(仅表达sLex抗原),而在同等浓度下,对HEP3B细胞(仅表达Ley抗原)和正常细胞GES-1均没有标记,当浓度增大到10μmol/L时,70c对HEP3B细胞也能够较弱着色,选择性标记能力降低。3、通过“click”反应合成了4个“连接体”长度不同的双硼酸化合物78(a-d),在甲醇和PBS(3:2)混合溶剂(pH=7.4)中,测试了78(a-d)与Lewis寡糖的荧光结合实验,78a(n=1)结合Ley寡糖后,荧光强度显著增强(47%),而与其它Lewis寡糖结合较弱,表明78a对Ley有强亲和力及选择性。此外,78a在10μmol/L能显著标记HEP3B细胞(仅表达Ley抗原),即使浓度增大到50μmol/L,对HEPG2细胞(仅表达sLex抗原)和正常细胞GES-1均没有标记。通过分子动力学模拟,表明4个化合物中硼原子距离不同,这可能是造成对Lewis寡糖选择性不同的原因。4、通过使用不同的烷基链连接两个萘酰亚胺基硼酸单元,设计合成了3个硼酸受体空间布局不同的双硼酸化合物83(a-c),在甲醇和PBS(1:1)混合溶剂(pH=7.4)中测试了与Lewis寡糖的荧光结合实验,83c(n=3)结合s Lex寡糖后,荧光强度显著增强(49%),而与其它Lewis寡糖结合较弱,表明83c(n=3)对s Lex有强亲和力及选择性。此外,83c(n=3)在低浓度0.1μmol/L能显著标记HEPG2细胞(仅表达s Lex抗原),在10μmol/L时标记增强,而在同等浓度下,对HEP3B细胞(仅表达Ley抗原)和正常细胞GES-1均没有标记。
【学位授予单位】：河北大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R730.4;O657.3

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