用于标记糖的荧光探针的设计合成及其示踪寡糖吸收机制研究

Carbohydrate is one of important compound in life. The study of carbohydrate has laged behind protein and nucleic acid for lacking powerful label technology. The present label technologies have not selective and affect biological properties of carbohydrate.The selective fluorescent carbohydrate-labeling probes are needed. A series of flourescence carbohydrate label probes will be designed and synthised..The main context of this project as fellow: .(1)Microwave-assisted synthesis of fluorescein was firstly studied. Fluorescein will be synthesized in fast,efficient and high yield by the condensation of benzaldehyde with resorcinol in the presence of methanesulfonic acid under microwave irradiation. The better reaction condition will be improved and the reaction mechanism will be studied. .(2)The relationship between emission properties and substituent group in xanthenes moiety will be expounded..(3)Novel fluorescent probes will be synthesized. Oligosaccharide will be labeled. The absorption of oligosaccharide will be studied..The expected target of this project is providing a novel, efficient synthesis method. The effect of substituent will be expounded, which will be beneficial for designing carbohydrate-labeling probes. A series of fluorescence carbohydrate label probes will be obtained.

糖类缺乏紫外吸收基团，阻碍其体内药动学研究，采用有效标记手段可解决。目前主要以放射性核素、荧光性物质等标记糖类，但是，已有的标记方法或缺乏选择性，或污染环境，或影响糖的生物学活性。因此，研究特异性糖类识别探针，是目前研究的热点。.本课题拟设计合成用于标记糖的荧光探针并稳定标记寡糖，以研究寡糖的体内吸收过程。⑴采用微波合成法完成邻甲基苯甲醛与含取代基的间苯二酚缩合反应制备荧光素衍生物，探索微波条件下荧光素衍生物合成的最佳反应条件。⑵阐明氧杂蒽环上不同取代基或不同位置取代基对激发波长、发射波长和荧光量子产率等荧光性能的影响规律，探索可降低生物背景、灵敏性高、稳定性好的标记糖类的荧光素衍生物结构。⑶合成结构新颖的糖标记荧光探针，并稳定标记葡寡糖，研究标记性能以及葡寡糖在体内、外的吸收特点。.本课题预期目标是采用高效率全新方法合成荧光素衍生物稳定性标记糖类荧光探针，以期研究寡糖的体内吸收机制。

糖类物质缺乏紫外吸收基团，阻碍其在体内药代动力学研究。采用放射性核素、荧光性物质等有效标记手段可以解决。目前已有的标记方法或缺乏选择性，或污染环境，或影响糖的生物学活性。因此，研究特异性糖类识别荧光探针具有重要意义。.本课题主要研究内容：⑴采用微波合成法合成含取代基苯甲醛与含取代基的间苯二酚缩合反应，制备荧光素衍生物，探索微波条件下荧光素衍生物合成的最佳反应条件。⑵阐明氧杂蒽环上不同取代基或不同位置的取代基对激发波长、发射波长荧光性能的影响规律，探索稳定性。⑶合成糖标记荧光探针，并稳定标记葡寡糖。 . 取得重要结果如下：微波辐射条件下合成荧光素最佳催化剂是甲基磺酸，最佳反应时间为80-90 s，最佳辐射功率为560 w。荧光素衍生物分子内适当引入卤素原子(F，Cl，Br，I)可以增加荧光性能；卤原子过多时反而降低荧光量子产率。随着分子中卤素原子量的增加，荧光量子产率逐渐降低。.如果荧光素衍生物底环上3位是羧基、羟基等能够氧杂蒽环形成内酯结构时，则荧光强度受pH影响。如果3位是甲基、乙基等取代基，不能形成内酯结构时，则不受pH值的影响。.随着浓度增加荧光强度逐渐增加，但其最大荧光发射波长保持不变。荧光强度随着浓度的变化呈现非常好的线性关系。自然光下，放置32天，相同测试条件下荧光强度减弱2000左右，可以说荧光衰变较小。实验表明，化合物在室内自然光下是稳定的。.荧光素衍生物具有一定的毒性，尤其是长时间作用，产生毒性，导致细胞死亡。所设计的荧光探针能够标记单糖和二糖，但是分离提纯有一定难度。.微波辐射法合成荧光素衍生物为该类化合物的合成提供新的合成方法。初步揭示了取代基与荧光性能之间的构效关系，为研究荧光性能稳定、灵敏度高的探针提供理论指导。为寡糖标记提供新方法。综上，本研究对促进荧光分析和糖化学发展具有一定意义。