雙硼酸熒光傳感器的合成及對(duì)腫瘤細(xì)胞表面Lewis寡糖的識(shí)別.pdf

1、細(xì)胞表面的糖類是不同類型細(xì)胞的特征標(biāo)記，正常細(xì)胞到癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)變往往與這些糖的變化有關(guān)，如sialyl Lewis X(sLex)、 sialyl Lewis A(sLea)、 Lewis X(Lex)和Lewis Y(Ley)，許多癌癥的發(fā)生、發(fā)展和惡化都與Lewis寡糖的高表達(dá)密切相關(guān)。因此，發(fā)展Lewis寡糖傳感器有望應(yīng)用于癌癥的早期診斷，本文進(jìn)行了Lewis寡糖雙硼酸熒光傳感器的合成和研究。
　　發(fā)展高親和力識(shí)別Lewis寡

2、糖的雙硼酸傳感器，關(guān)鍵在于兩個(gè)硼酸基團(tuán)之間的距離以及空間布局，恰好能與糖的空間結(jié)構(gòu)互補(bǔ)。本論文通過改變硼酸受體的空間位阻、連接體和熒光基團(tuán)，設(shè)計(jì)合成了連接體長(zhǎng)度、剛性、空間方向等不同的18個(gè)雙硼酸化合物，通過對(duì)糖的熒光結(jié)合及細(xì)胞標(biāo)記實(shí)驗(yàn)，篩選選擇性識(shí)別Lewis寡糖的雙硼酸熒光傳感器。
　　1、在Wang發(fā)展的Shinkai’s蒽基熒光探針6a的基礎(chǔ)上，通過改變芐胺處胺基取代基，以對(duì)硼酸基產(chǎn)生位阻干擾，設(shè)計(jì)合成了5個(gè)雙硼酸化合物6

3、3(a-e)。在甲醇和PBS（1:1）混合溶劑（pH=7.4）中測(cè)試了與Lewis寡糖的熒光結(jié)合實(shí)驗(yàn)，63a（芐基取代基）結(jié)合sLex寡糖后，熒光強(qiáng)度顯著增強(qiáng)（47％），而與其它Lewis寡糖結(jié)合較弱，表明63a對(duì)sLex有強(qiáng)親和力及選擇性。此外，63a在低濃度0.1μmol/L能顯著標(biāo)記HEPG2細(xì)胞（僅表達(dá)sLex抗原），在10μmol/L時(shí)標(biāo)記增強(qiáng)，而在同等濃度下，對(duì)HEP3B細(xì)胞（僅表達(dá)Ley抗原）和正常細(xì)胞GES-1均沒有標(biāo)記

4、。
　　2、通過使用不同的烷基鏈連接兩個(gè)蒽硼酸單元，設(shè)計(jì)合成了6個(gè)硼酸受體空間布局不同的雙硼酸化合物70(a-f)，在甲醇和PBS（3:2）混合溶劑（pH=7.4）中測(cè)試了70(a-f)與不同糖的熒光結(jié)合實(shí)驗(yàn)，其中70d（n=7）和70e（n=8）對(duì)果糖和葡萄糖的結(jié)合常數(shù)更大（K=1418-1990 L/mol），親和力高。70c（n=6）結(jié)合sLex寡糖后，熒光強(qiáng)度顯著增強(qiáng)（41%），而與其它Lewis寡糖結(jié)合相對(duì)較弱，表明70

5、c對(duì)sLex有強(qiáng)親和力及選擇性。通過70c對(duì)細(xì)胞的熒光標(biāo)記研究，表明70c在低濃度1μmol/L能顯著標(biāo)記HEPG2細(xì)胞（僅表達(dá)sLex抗原），而在同等濃度下，對(duì)HEP3B細(xì)胞（僅表達(dá)Ley抗原）和正常細(xì)胞GES-1均沒有標(biāo)記，當(dāng)濃度增大到10μmol/L時(shí)，70c對(duì)HEP3B細(xì)胞也能夠較弱著色，選擇性標(biāo)記能力降低。
　　3、通過“click”反應(yīng)合成了4個(gè)“連接體”長(zhǎng)度不同的雙硼酸化合物78(a-d)，在甲醇和PBS（3:2）混

6、合溶劑（pH=7.4）中，測(cè)試了78(a-d)與Lewis寡糖的熒光結(jié)合實(shí)驗(yàn)，78a（n=1）結(jié)合Ley寡糖后，熒光強(qiáng)度顯著增強(qiáng)（47%），而與其它Lewis寡糖結(jié)合較弱，表明78a對(duì)Ley有強(qiáng)親和力及選擇性。此外，78a在10μmol/L能顯著標(biāo)記HEP3B細(xì)胞（僅表達(dá)Ley抗原），即使?jié)舛仍龃蟮?0μmol/L，對(duì)HEPG2細(xì)胞（僅表達(dá)sLex抗原）和正常細(xì)胞GES-1均沒有標(biāo)記。通過分子動(dòng)力學(xué)模擬，表明4個(gè)化合物中硼原子距離不同，

7、這可能是造成對(duì)Lewis寡糖選擇性不同的原因。
　　4、通過使用不同的烷基鏈連接兩個(gè)萘酰亞胺基硼酸單元，設(shè)計(jì)合成了3個(gè)硼酸受體空間布局不同的雙硼酸化合物83(a-c)，在甲醇和PBS(1:1)混合溶劑(pH=7.4)中測(cè)試了與Lewis寡糖的熒光結(jié)合實(shí)驗(yàn)，83c（n=3）結(jié)合sLex寡糖后，熒光強(qiáng)度顯著增強(qiáng)(49%)，而與其它Lewis寡糖結(jié)合較弱，表明83c（n=3）對(duì)sLex有強(qiáng)親和力及選擇性。此外，83c（n=3）在低濃度0