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申请/专利权人：江南大学

摘要：本发明公开了一种痢疾志贺氏菌10型O‑抗原寡糖的化学合成方法，属于化学技术领域。本发明以简单单糖为原料，制备得到四个单糖砌块1，2，3，4，并配合设计了由11个反应模块组成的合成路线，通过糖基化策略优选，保护基团优化，高效制备目标寡糖。本发明提供的合成寡糖制备糖芯片后，已成功应用于痢疾志贺氏菌抗血清的检测。本发明制备的寡糖原料廉价易得、制备方法简单易重复，将在痢疾志贺氏菌的新型药物和疫苗开发等方面具有良好的应用前景。

主权项：1.一种痢疾志贺氏菌10血清型O-抗原的组装有连接臂的寡糖片段的合成方法，其特征在于，所述寡糖片段的结构如通式I所示：V*-[Ux+3-Ux+2-Ux+1-Ux]n-V-O-L-NH2通式I；其中，x为1，2，3；n为1，2，3；-V-表示：化学键，-Ux+3-，-Ux+3-Ux+2-，或-Ux+3-Ux+2-Ux+1-；V*-表示：H-，H-Ux-，H-Ux+1-Ux-，或H-Ux+2-Ux+1-Ux-；L表示连接臂；Ux，Ux+1，Ux+2，Ux+3的结构如下所示： 所述合成方法是以四个单糖砌块1，2，3，4和连接臂5为原料，进行多步糖苷化反应，最后脱保护； 其中：PG1，PG6，PG8，PG9，PG11为苄基；PG2，PG5为2-萘甲基，甲氧苄基，叔丁基二甲基硅烷基，叔丁基二苯基硅烷基，三乙基硅烷基；PG3为乙酰基，苯甲酰基，氯乙酰基，二氯乙酰基，三氯乙酰基，新戊酰基，烯丙氧羰酰基；PG4为乙酰丙酰基，芴甲氧羰基；PG7为2-萘甲基，甲氧苄基，叔丁基二甲基硅烷基，叔丁基二苯基硅烷基，三乙基硅烷基，乙酰基，苯甲酰基，乙酰丙酰基，氯乙酰基，二氯乙酰基，三氯乙酰基，新戊酰基，烯丙氧羰酰基；PG12为苯基，萘基；PG10为苄基，2-萘甲基，对甲氧苄基；PG13，PG14为苄基，苄氧羰基；LG1为乙硫基，对甲苯硫基，苯硫基，硒苯基，溴，氟，三氯乙酰亚氨酯，N-苯基三氟乙酰亚胺酯，二丁基磷酸酯；LG2为乙硫基，对甲苯硫基，苯硫基；连接臂L为2-45碳原子数包括侧链的碳原子数的链式结构；所述痢疾志贺氏菌10血清型O-抗原的组装有连接臂的寡糖片段的结构具体选自： 所述合成方法中包括11种反应模块：A：糖苷化反应；B：预活化糖苷化反应；C：叠氮基还原乙酰化；D：单糖砌块1的4号位脱保护；E：单糖砌块2的2号位构型翻转；F：单糖砌块1的2、6号位、单糖砌块2的2号位苄基化；G：单糖砌块2的3号位脱保护；H：单糖砌块3的3号位脱保护；I：单糖砌块4的2号位脱保护；J：单糖砌块4的4,6号位丙酮酸组装；K：全脱保护；反应模块B：预活化糖苷化反应的过程中，供体活化剂是1-苯基亚硫酰基哌啶、2,4,6-三叔丁基嘧啶或者三氟甲磺酸酐，活化温度为-80至-40℃，活化时间为20至60分钟；活化剂的淬灭剂是1-戊烯，1-己烯，1-庚烯，1-辛烯，1-壬烯，1-癸烯，1-十一碳烯；反应温度为-80至-40℃，处理时间为5至40分钟；糖基受体在温度-100至-60℃下加入预活化的供体溶液中进行糖苷化反应；糖苷化反应中还包括加入分子筛或分子筛；反应模块E：单糖砌块2的2号位构型翻转的过程中，当单糖砌块2的2号位羟基的保护基为乙酰丙酰基时，脱保护的方法是醋酸肼吡啶；当单糖砌块2的2号位羟基的保护基为芴甲氧羰基时，脱保护的方法是三乙胺；构型翻转通过三氟甲磺酸酯化反应、Lattrell-Dax反应完成；三氟甲磺酸酯化反应所用试剂是三氟甲磺酸酐吡啶，反应温度是-40至40℃之间；Lattrell-Dax反应所用试剂是亚硝酸钾、四丁基亚硝酸铵、或者亚硝酸钠，反应温度是0至80℃之间；或者，构型翻转通过Swern氧化和羰基还原反应完成；Swern氧化所用试剂是二甲基亚砜草酰氯三乙胺，反应温度是-100℃至室温之间；羰基还原反应所用试剂是硼氢化钠或者氢化铝锂，反应温度是-20至40℃之间；反应模块F：单糖砌块1的2、6号位、单糖砌块2的2号位苄基化的过程中，当D-葡萄糖胺6号位羟基保护基团为乙酰基，三氯乙酰基，苯甲酰基，二氯乙酰基，氯乙酰基，新戊酰基时，所用脱保护条件是甲醇钠甲醇，氢氧化钠甲醇，氢氧化钾甲醇；当D-葡萄糖胺6号位羟基保护基团为烯丙氧羰酰基时，所用脱保护条件是二乙酸钯二乙胺；苄基化试剂是溴化苄钠氢，氯化苄钠氢，或者碘化苄钠氢，反应温度是-20℃至40℃之间；反应模块J：单糖砌块4的4,6号位丙酮酸组装的过程中，4,6号位苯甲缩醛或萘甲缩醛保护基的脱去方法是40-90％醋酸水溶液方法，反应温度是40至80℃之间；或者是三氟乙酸水有机溶剂方法，三氟乙酸的当量是50至500之间，水的当量是5-50之间，反应温度是-20℃至室温之间；4,6号位丙酮酸组装方法是2,2-二乙硫基丙酸酯方法；2,2-二乙硫基丙酸酯选自2,2-二乙硫基丙酸甲酯，2,2-二乙硫基丙酸苄酯，2,2-二乙硫基丙酸萘甲酯，2,2-二乙硫基丙酸乙酯，2,2-二乙硫基丙酸丙酯，2,2-二乙硫基丙酸丁酯；活化剂选自三氟甲磺酸甲酯，二甲基甲硫基硫鎓三氟甲磺酸盐，三氟甲磺酸N-碘代丁二酰亚胺，三氟甲磺酸三甲基硅酯N-碘代丁二酰亚胺，反应温度是-40℃至室温之间，加入分子筛或分子筛；或者4,6号位丙酮酸组装方法是丙酮酸酯方法；丙酮酸酯选自丙酮酸甲酯，丙酮酸苄酯，丙酮酸萘甲酯，丙酮酸乙酯，丙酮酸丙酯，丙酮酸丁酯；活化剂是三氟化硼乙醚络合物，反应温度是-40℃至室温之间，加入分子筛或分子筛；当n为1，V*-为H-时，II-a的合成步骤包括：单糖砌块1经糖苷化反应A组装连接臂，得到化合物6，经反应模块C，D得到单糖受体7，与单糖砌块2经反应模块A得到二糖8，经反应模块E得到9，经反应模块F，G得到二糖受体11；单糖砌块3经反应模块H制得单糖受体12，与单糖砌块4经反应模块B制得二糖13；二糖受体11与二糖供体13经反应模块A制得四糖14，经反应模块J，K制得四糖II-a； 当n为1，V*-为H-时，II-b的合成步骤包括：单糖砌块2经反应模块A制得组装有连接臂的16，经反应模块E制得构型翻转产物17，经反应模块F，G制得受体19，进一步与单糖砌块3进行糖苷化反应，制得二糖20；经反应模块H制得二糖受体21，与单糖砌块4糖苷化反应得到三糖22，经反应模块I制得23，进一步与单糖砌块1糖苷化得到四糖24，经过反应模块C，D，J制得丙酮酸四糖26，经过全脱保护模块K制得四糖II-b； 当n为1，V*-为H-时，II-c的合成步骤包括：单糖砌块3与连接臂5经反应模块A制得27，经反应模块H脱保护基得受体28，与单糖砌块4糖苷化反应得二糖29，经反应模块I制得二糖受体30，与单糖砌块1糖苷化反应制得三糖31，经反应模块C，D制得三糖受体32，与单糖砌块2经反应模块A制得四糖33，经反应模块E得到构型翻转的34，经反应模块J，K制得四糖II-c； 当n为1，V*-为H-时，II-d的合成步骤包括：单糖砌块4与连接臂5通过糖苷化反应制备35，经反应模块I，得到受体36，与单糖砌块1进行糖苷化反应得到二糖37，经反应模块C，D得到二糖受体38，与单糖砌块2反应得到三糖39，经反应模块E得到三糖40，经过反应模块F，G得到三糖受体42，进一步与单糖砌块3进行糖苷化反应，得到四糖43，经反应模块J，K，制得四糖II-d； n为1，V*-为H-时，III-a的合成步骤包括：四糖43经反应模块H制得四糖受体44，与单糖砌块4经反应模块B制得五糖45，经反应模块J，K制得五糖III-a； 当n为1，V*-为H-时，III-b的合成步骤包括：四糖14经反应模块I制得四糖受体46，与单糖砌块1经反应模块A制得五糖47，经反应模块C，D制得五糖48，进一步经反应模块J，K制得III-b； 当n为1，V*-为H-时，III-c的合成步骤包括：四糖受体25与单糖砌块2经反应模块A制得五糖49，经反应模块E制得50，经反应模块J，K制得III-c； 当n为1，V*-为H-时，III-d的合成步骤包括：四糖34经反应模块F制得51，经反应模块G制得四糖受体52，与单糖砌块3经反应模块A制得五糖53，经反应模块J，K制得III-d； 当n为1，V*-为H-时，IV-a的合成步骤包括：五糖53经反应模块H制得五糖受体54，与单糖砌块4经反应模块B制得六糖55，经反应模块J，K制得六糖IV-a； 当n为1，V*-为H-时，IV-b的合成步骤包括：五糖45经反应模块I制得五糖受体56，与单糖砌块1经反应模块A制得六糖57，经反应模块C，D，J，K制得IV-b； 当n为1，V*-为H-时，IV-c的合成步骤包括：五糖48与单糖砌块2经反应模块A制得六糖58，经反应模块E制得59，经反应模块J，K制得IV-c；当n为1，V*-为H-时，IV-d的合成步骤包括：五糖50经反应模块F制得60，经反应模块G制得五糖受体61，与单糖砌块3经反应模块A制得六糖62，经反应模块J，K制得IV-d； 当n为1，V*-为H-时，V-a的合成步骤包括：六糖62经反应模块H制得受体63，与单糖砌块4经反应模块B制得七糖64，经反应模块J，K制得V-a； 当n为1，V*-为H-时，V-b的合成步骤包括：六糖55经反应模块I制得受体65，与单糖砌块1经反应模块A制得66，经反应模块C，D，J，K制得V-b； 当n为1，V*-为H-时，V-c的合成步骤包括：六糖57经反应模块C，D制得受体67，与单糖砌块2经反应模块A制得七糖68，经反应模块E制得69，经反应模块J，K制得V-c； 当n为1，V*-为H-时，V-d的合成步骤包括：六糖59经反应模块F制得70，经反应模块G制得受体71，与单糖砌块3经反应模块A制得七糖72，经反应模块J，K制得V-d； 糖砌块1作为糖基供体时，其2号位氨基由叠氮基进行保护；当糖砌块2L-奎诺糖作为糖基供体，其2号位羟基由酯类保护基进行保护；L-鼠李糖的3号位羟基作为糖基化反应受体时，该L-鼠李糖的2号位羟基，D-氨基葡萄糖的2号位氨基和6号位羟基由苄基保护；糖砌块3D-甘露糖胺作为糖基供体时，其结构中2号位氨基由三氯乙酰基保护；糖砌块4D-甘露糖作为糖基供体时，其2号位羟基由醚类保护基进行保护，4、6号位羟基由缩醛类保护基进行保护，采用反应模块B作为糖苷化方法。

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