化學酶法合成LNT系列人乳寡糖.pdf

1、人乳寡糖是存在于人乳中的一類天然存在的低聚糖，對嬰兒消化系統(tǒng)的早期發(fā)育[1]，及出生后免疫系統(tǒng)的完善和體內生態(tài)平衡的建立發(fā)揮著不可替代的作用。另有研究表明某些人乳寡糖由于與一些病原菌識別的人體糖鏈結構相似，可以通過競爭性抑制病原體與其配體的特異性結合進而保護嬰幼兒免受這些病原體的感染。
　　 而乳-N-三糖和乳-N-四糖(LNT)及其巖藻糖化和唾液酸化衍生物是構成人乳寡糖的重要組分，其中乳-N-三糖(GlcNAcβ1-3Galβ

2、1-4Glc)和乳-N-四糖(Galβ1-3GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc)更是人乳寡糖的核心結構，人乳寡糖的絕大部分組分都是在此基礎上進行唾液酸化和/或巖藻糖基化衍生來的。雖然近年來對人乳寡糖各組分的研究不斷深入，但其具體的生物功能還不是很明確，因此獲得足夠量結構均一的人乳寡糖單體來開展它們的生物學功能研究以及開發(fā)其在醫(yī)藥領域的應用是現(xiàn)階段研究人員迫切需要解決的問題。
　　 眾所周知，化學合成是獲得結構確定寡糖的可靠

3、方法，近年來陸續(xù)出現(xiàn)了一些關于乳-N-四糖化學合成的報道，但其步驟繁多，操作條件要求嚴格，并且總收率很低，難以達到大量合成并用于其生物學功能研究的目的。為得到大量的乳-N-三糖和乳-N-四糖，簡化反應步驟，提高總收率，我們考慮充分結合化學合成和酶法合成的優(yōu)點，運用化學酶法合成策略來合成LNT系列人乳寡糖。
　　 本論文的研究工作主要包括以下兩個方面:首先，我們用化學方法合成人乳寡糖的一個重要組成成分一乳-N-三糖。然后，以這一三

4、糖作為受體，通過對半乳糖磷酸激酶(GalK)和一種糖苷酶(BiGalHexNAcP)兩種酶的靈活運用，在一鍋雙酶反應體系中將一分子半乳糖引入到乳-N-三糖受體上，合成了LNT。
　　 本論文以N-葡萄糖胺鹽酸鹽、乳糖為起始原料，通過對乳糖的全乙?；?、異頭位選擇性脫保護，化學糖苷化等合成了含有末端疊氮基團連接體的乳糖衍生物。選擇性裸露所得到的乳糖衍生物的3'，4'位羥基，與活化的葡萄糖胺給體進行選擇性化學糖苷化，再經(jīng)保護基操作等完

5、成了人乳寡糖的重要組成部分乳-N-三糖的合成。乳-N-三糖的化學合成所采用的反應條件較為溫和，試劑價廉易得，某些中間體甚至不需要進行柱層析分離就可直接進行下一步反應，真正達到了高效且易于大量合成的目標。第二部分通過半乳糖磷酸激酶(GalK)和一種糖苷酶(BiGalHexNAcP)的雙酶聯(lián)用可一步將半乳糖引入到三糖受體的非還原末端上，從而完成了人乳寡糖核心結構乳-N-四糖的合成。
　　 總之，我們應用化學酶法合成策略，成功合成了人