雙硼酸熒光傳感器的合成及對腫瘤細胞表面Lewis寡糖的識別.pdf

1、細胞表面的糖類是不同類型細胞的特征標記，正常細胞到癌細胞的轉變往往與這些糖的變化有關，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寡糖的高表達密切相關。因此，發(fā)展Lewis寡糖傳感器有望應用于癌癥的早期診斷，本文進行了Lewis寡糖雙硼酸熒光傳感器的合成和研究。
　　發(fā)展高親和力識別Lewis寡

2、糖的雙硼酸傳感器，關鍵在于兩個硼酸基團之間的距離以及空間布局，恰好能與糖的空間結構互補。本論文通過改變硼酸受體的空間位阻、連接體和熒光基團，設計合成了連接體長度、剛性、空間方向等不同的18個雙硼酸化合物，通過對糖的熒光結合及細胞標記實驗，篩選選擇性識別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的基礎上，通過改變芐胺處胺基取代基，以對硼酸基產(chǎn)生位阻干擾，設計合成了5個雙硼酸化合物6

3、3(a-e)。在甲醇和PBS（1:1）混合溶劑（pH=7.4）中測試了與Lewis寡糖的熒光結合實驗，63a（芐基取代基）結合sLex寡糖后，熒光強度顯著增強（47％），而與其它Lewis寡糖結合較弱，表明63a對sLex有強親和力及選擇性。此外，63a在低濃度0.1μmol/L能顯著標記HEPG2細胞（僅表達sLex抗原），在10μmol/L時標記增強，而在同等濃度下，對HEP3B細胞（僅表達Ley抗原）和正常細胞GES-1均沒有標記

4、。
　　2、通過使用不同的烷基鏈連接兩個蒽硼酸單元，設計合成了6個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）中測試了70(a-f)與不同糖的熒光結合實驗，其中70d（n=7）和70e（n=8）對果糖和葡萄糖的結合常數(shù)更大（K=1418-1990 L/mol），親和力高。70c（n=6）結合sLex寡糖后，熒光強度顯著增強（41%），而與其它Lewis寡糖結合相對較弱，表明70

5、c對sLex有強親和力及選擇性。通過70c對細胞的熒光標記研究，表明70c在低濃度1μmol/L能顯著標記HEPG2細胞（僅表達sLex抗原），而在同等濃度下，對HEP3B細胞（僅表達Ley抗原）和正常細胞GES-1均沒有標記，當濃度增大到10μmol/L時，70c對HEP3B細胞也能夠較弱著色，選擇性標記能力降低。
　　3、通過“click”反應合成了4個“連接體”長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，測試了78(a-d)與Lewis寡糖的熒光結合實驗，78a（n=1）結合Ley寡糖后，熒光強度顯著增強（47%），而與其它Lewis寡糖結合較弱，表明78a對Ley有強親和力及選擇性。此外，78a在10μmol/L能顯著標記HEP3B細胞（僅表達Ley抗原），即使?jié)舛仍龃蟮?0μmol/L，對HEPG2細胞（僅表達sLex抗原）和正常細胞GES-1均沒有標記。通過分子動力學模擬，表明4個化合物中硼原子距離不同，

7、這可能是造成對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萘酰亞胺基硼酸單元，設計合成了3個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)中測試了與Lewis寡糖的熒光結合實驗，83c（n=3）結合sLex寡糖后，熒光強度顯著增強(49%)，而與其它Lewis寡糖結合較弱，表明83c（n=3）對sLex有強親和力及選擇性。此外，83c（n=3）在低濃度0