23F血清型肺炎鏈球菌和艱難梭菌相關(guān)多糖抗原的寡糖類似物合成研究.pdf

1、糖類化合物是地球上結(jié)構(gòu)最為豐富的一類有機物質(zhì)，廣泛地分布于自然界各種動植物以及微生物中，與核酸、蛋白質(zhì)一起并稱為生命體三大基本物質(zhì)。糖通常與蛋白質(zhì)或脂類物質(zhì)綴合，以糖蛋白或糖脂等糖綴合物的形式存在。糖類化合物作為生命體所必需的物質(zhì)，在生物合成、細胞識別、細胞黏附等生命活動中發(fā)揮著重要的作用，與疾病的發(fā)生、發(fā)展關(guān)系密切。
　　目前，臨床上治療細菌感染的方式主要是使用抗菌藥物，特別是抗生素。但隨著抗生素及抗菌藥物的長期使用和不合理應(yīng)用

2、，細菌耐藥性問題已變得日益突出。為尋找和發(fā)展新的治療和預(yù)防方法，疫苗作為一種預(yù)防細菌感染的重要手段以及控制耐藥菌擴散的重要措施之一，開始備受人們的重視。
　　長期的研究發(fā)現(xiàn)，細菌細胞表面被一層糖質(zhì)所覆蓋，被稱作細胞糖萼。糖類分子作為細菌表面結(jié)構(gòu)的重要組成物質(zhì)，在細菌的生存、生長、感染、致病及宿主免疫反應(yīng)過程中都發(fā)揮著重要作用。同時，細菌細胞表面的糖類分子暴露在細胞表面，并具有高度的保守性和一定的免疫原性，因此成為了疫苗研制的理想靶

3、標抗原。
　　然而，糖類物質(zhì)的免疫原性通常較弱，且不能刺激T細胞發(fā)生免疫應(yīng)答，只能與B細胞作用誘導出較弱的免疫應(yīng)答反應(yīng)，且不具有免疫記憶效應(yīng)。這些問題嚴重阻礙了以細菌表面多糖為靶標抗原的糖疫苗的研發(fā)。隨著科學技術(shù)的發(fā)展和研究的深入，上述一些問題得到了有效的解決。例如，研究發(fā)現(xiàn)將多糖分子與具有較強免疫原性的蛋白進行共價鏈接所得到的糖綴合物，能刺激機體產(chǎn)生T細胞依賴的免疫反應(yīng)，從而發(fā)揮良好的免疫效果。目前臨床上使用的糖類疫苗多為多糖蛋

4、白綴合物疫苗。
　　目前用于制備糖綴合物疫苗的糖分子大多是從細菌的細胞提取獲得的。其結(jié)構(gòu)的微觀不均一性和雜質(zhì)的不確定性為糖類綴合物疫苗的構(gòu)效關(guān)系研究、質(zhì)量控制和安全性研究都帶來了困難。此外，天然多糖往往需要通過化學降解方法活化之后，才能與載體分子結(jié)合，這進一步提高了用于制備糖綴合疫苗的糖分子的結(jié)構(gòu)不均一性。為克服上述問題，化學合成法已成為一種獲得糖抗原的有效途徑。本論文對23F血清型肺炎鏈球菌莢膜多糖和艱難梭菌細胞表面磷酸酯多糖L

5、TA重復(fù)單元及其衍生物進行了設(shè)計與合成，以便進一步研究這些多糖的結(jié)構(gòu)-免疫學活性之間的關(guān)系，以利于寡糖綴合疫苗的研發(fā)。論文主要包括以下三部分內(nèi)容:
　　一、首先簡要介紹了肺炎鏈球菌和艱難梭菌的流行病學研究、診斷、治療和疫苗研發(fā)的現(xiàn)狀，并對它們細胞表面多糖重復(fù)單元的具體化學結(jié)構(gòu)以及其重復(fù)單元的衍生物的合成與性能研究工作進行了詳細的綜述。
　　二、23F血清型肺炎鏈球菌莢膜多糖生物學重復(fù)單元的3-氨基丙基寡糖苷的化學合成。目標化

6、合物SP-2由一個分支四糖和一個磷酸甘油側(cè)鏈組成。首先，我們應(yīng)用連續(xù)糖苷化法策略構(gòu)建得到了重要四糖中間體SP-5，即:以SP-6作為受體，依次與單糖供體SP-7、SP-8和SP-9進行糖基化反應(yīng)，從而構(gòu)建得到四糖骨架。在四糖SP-5的合成過程中，分子內(nèi)的β-鼠李糖苷鍵的構(gòu)建是通過2-甲基萘基(NAP)參與的分子內(nèi)糖苷配基轉(zhuǎn)移反應(yīng)來實現(xiàn)的;同時利用苯甲?；谔腔^程中的鄰基參與作用來實現(xiàn)1，2-trans糖苷鍵的高效構(gòu)鍵。接著，我們又應(yīng)

7、用亞磷酸三酯法將磷酸甘油側(cè)鏈SP-4鏈接到四糖骨架SP-5上，得到全保護四糖SP-3。最后，脫除SP-3分子內(nèi)的芐基和芐叉基，并將疊氮基還原為氨基，得到目標產(chǎn)物SP-2。目標化合物SP-2的還原端基上含有一個游離氨基，為后續(xù)基于SP-2糖綴合物制備及生物學研究提供了便利。
　　三、艱難梭菌細胞表面磷酸酯多糖脂磷壁酸(LTA)衍生物的化學合成?；谄D難梭菌細胞表面磷酸酯多糖LTA的具體結(jié)構(gòu)，我們設(shè)計了[2+3]和[2+2+3]的合成

8、策略來高效地構(gòu)建兩個LTA目標衍生物，即LTA五糖CD-1和七糖CD-2。其中，重復(fù)單元二糖CD-5和CD-6中α-氨基葡萄糖苷鍵都是通過使用2-疊氮基取代的葡萄糖胺三氯乙酰亞胺酯作為供體與相應(yīng)的受體反應(yīng)得到;而在還原端三糖CD-7的合成中，分別嘗試了連續(xù)糖苷化法和預(yù)活化一鍋法來合成CD-7，其分子內(nèi)的β-糖苷鍵是通過苯甲?；泥徎鶇⑴c作用實現(xiàn)的。目標分子中不同寡糖模塊間的磷酸二酯鍵的構(gòu)建是經(jīng)由H-膦酸酯法實現(xiàn)的。同樣，目標化合物CD-