本文關(guān)鍵詞：雙硼酸熒光傳感器的合成及對腫瘤細(xì)胞表面Lewis寡糖的識別

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【摘要】：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)展高親和力識別Lewis寡糖的雙硼酸傳感器,關(guān)鍵在于兩個硼酸基團(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(jié)合及細(xì)胞標(biāo)記實(shí)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(chǔ)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(shè)計合成了5個雙硼酸化合物63(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(jié)合實(shí)驗,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時標(biāo)記增強(qiáng),而在同等濃度下,對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。2、通過使用不同的烷基鏈連接兩個蒽硼酸單元,設(shè)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(jié)合實(shí)驗,其中70d(n=7)和70e(n=8)對果糖和葡萄糖的結(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)合相對較弱,表明70c對sLex有強(qiáng)親和力及選擇性。通過70c對細(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,70c對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“連接體”長度不同的雙硼酸化合物78(a-d),在甲醇和PBS(3:2)混合溶劑(pH=7.4)中,測試了78(a-d)與Lewis寡糖的熒光結(jié)合實(shí)驗,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。通過分子動力學(xué)模擬,表明4個化合物中硼原子距離不同,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(shè)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(jié)合實(shí)驗,83c(n=3)結(jié)合s Lex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s Lex有強(qiáng)親和力及選擇性。此外,83c(n=3)在低濃度0.1μmol/L能顯著標(biāo)記HEPG2細(xì)胞(僅表達(dá)s Lex抗原),在10μmol/L時標(biāo)記增強(qiáng),而在同等濃度下,對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。
【學(xué)位授予單位】：河北大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：R730.4;O657.3

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