绿脓杆菌O6血清型O-抗原的化学合成研究

来源 :江南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yoyoyu2008
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绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa)是一类环境适应能力极强的条件致病菌,是引起医院感染的主要病原体之一,其感染可对囊性纤维化患者、艾滋病患者、化疗后的病人等免疫力低下人群造成致命伤害。由于该菌存在固有性、获得性和适应性抗药性的特征,加之人们对抗生素的滥用,导致其抗生素耐药性正不断增加,不断形成的多重抗生素耐药性使得绿脓杆菌疫苗的开发迫在眉睫。研究表明,人体免疫系统可对绿脓杆菌脂多糖O-抗原产生保护性免疫,因此O-抗原作为免疫靶点已广泛应用于绿脓杆菌疫苗的研发。由于化学合成法可制备结构明确、均一的致病菌表面糖链,对于其抗原性研究和免疫学评价至关重要,因此本论文以绿脓杆菌O6血清型O-抗原四糖重复单元为研究对象进行全合成研究,可为糖类疫苗的开发奠定基础。绿脓杆菌O6血清型O-抗原具有高度结构特异性,以其四糖重复单元[→3)-L-Rha-(α1→4)-D-Gal NAc3OAc AN-(α1→4)-D-Gal NFm A(α1→3)-D-Qui NAc-(α1→]为研究对象,设计了还原端装有氨基连接臂的目标四糖,便于后续生物学研究。以三乙酰D-葡萄糖烯为原料,经烯糖加成和C6位脱氧等反应步骤完成氨基脱氧糖的制备,后利用Ph3OP/TMSI的试剂作用在端基位立体选择性组装氨基连接臂,经过13步反应完成D-奎诺糖胺砌块的合成,总产率为20%;以三乙酰D-半乳糖烯为原料,利用烯糖加成在C2位引入叠氮基和利用TEMPO/BAIB氧化将C6位羟基氧化为羧基等反应步骤,分别经过11步反应完成两种2-氨基半乳糖醛酸砌块的合成,总产率分别为22%和26%。以L-鼠李糖中间体化合物为原料,经2步反应完成了L-鼠李糖砌块的合成,总产率为71%。利用得到的四种单糖砌块进行糖苷化反应,采用线性合成策略首先完成了还原端二糖的合成。同时发现C6位氧化后的半乳糖醛酸砌块其供体活性较低,导致其糖苷化反应产率较低,以至于无法实现还原端三糖的合成。上述原因促使我们调整合成策略,采用先进行糖苷化后氧化的策略,利用4,6-位苄叉基的构型锁定作用和乙醚的参与性溶剂作用进行糖苷化反应的立体选择性优化,以70%的产率得到单一α-构型的还原端二糖。常用的TEMPO/BAIB氧化方法无法高效实现二糖片段C6位羟基的氧化,经过多种氧化条件尝试,发现利用温和的Pinnick氧化法可实现还原端二糖的高效制备。最终,利用先糖苷化后氧化的策略完成了两种还原端三糖的高立体选择性合成。在还原端三糖的合成过程中,两个2-氨基半乳糖醛酸1,2-顺式糖苷键的高立体选择性构建和D-半乳糖胺C6位羟基的高效氧化等策略,可为其它含类似结构复杂寡糖的高效合成提供借鉴。
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