[发明专利]流感病毒唾液酸寡糖功能受体及其合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机化学领域中的流感病毒唾液酸寡糖功能受体及其制备方法。

背景技术

流行性感冒（流感）是由流感病毒引起的人畜共患传染病，它的宿主累及人、猪、鸟、马和海豚等多种动物。研究证实，流感病毒表面糖蛋白血凝素（hemagglutinin，HA）特异识别宿主细胞表面的唾液酸糖链受体是流感病毒感染宿主、进而复制并继续传播的生物学基础。流感病毒对唾液酸的识别和结合有偏好型，禽流感病毒倾向于结合Siaα2,3Gal受体，而人流感病毒则主要结合Siaα2,6Gal受体。禽类的肠道主要含Siaα2,3Gal受体，人类的上呼吸道上皮细胞主要有Siaα2,6Gal受体。人流感病毒与人的气管上皮细胞结合紧密，而禽流感病毒与人气管上皮细胞结合很弱。猪既有Siaα2,3Gal受体也有Siaα2,6Gal受体，猪对人流感病毒和禽流感病毒都易感。流感病毒对唾液酸糖链受体的识别除唾液酸键型影响之外，其内部糖链结构（如硫酸化、岩藻糖化等）也有很大影响。因此，合成具有不同内部糖链结构的唾液酸寡糖，将其与功能性连接链连接（含巯基），可以方便地将其固定于载体（芯片、金纳米粒子、量子点等）上研究流感病毒与唾液酸糖链受体的相互作用。

发明内容

本发明的目的是提供流感病毒唾液酸寡糖的功能受体及其制备方法。

本发明所提供的流感病毒唾液酸寡糖的功能受体为式Ⅹ-1所示化合物或式Ⅹ-2所示化合物；

其中，所述x为1-3的整数，所述m为0-6的整数，所述n为0-1的整数，所述k为0-11的整数，所述p为0或2，所述R为S或H；所述Ac为乙酰基，所述R¹为羟基或乙酰胺基，所述R²为氢或L-岩藻糖，所述R³为氢或硫酸酯（硫酸与糖环上的羟基成酯，SO₃H），所述R⁴为羟基或乙酰胺基。优选的，所述m为3-6的整数；所述k为5-11的整数。更优选的，所述m为3或6，所述n为1或0，所述k为5或11，所述p为2或0。

本发明所提供的制备式Ⅹ-1所示化合物或式Ⅹ-2所示化合物的方法，包括以下步骤：

1）将式Ⅹ-11的糖基与丙炔醇反应，使之还原端带有炔基；

2）合成一端带有巯基，另一端带有叠氮基的式Ⅹ-12短连接链；

3）将步骤1）得到的式Ⅹ-11化合物与步骤2）得到的式Ⅹ-12化合物“click”连接得到式Ⅹ-13化合物；

4）在唾液酸转移酶的作用下，将式Ⅹ-13所示化合物和CMP-N-乙酰神经氨酸合成为式Ⅹ-1所示化合物或式Ⅹ-2所示化合物。

本发明所提供的制备式Ⅹ-1所示化合物或式Ⅹ-2所示化合物的另一种方法，包括以下步骤：

1）将乳糖与式Ⅹ-14所示的化合物进行反应，使乳糖还原端带上炔基；

2）在唾液酸转移酶的作用下，将步骤1）得到的化合物和CMP-N-乙酰神经氨酸合成为式Ⅹ-15所示化合物或式Ⅹ-16所示化合物；

3）将步骤2）得到的式Ⅹ-15所示化合物或式Ⅹ-16所示化合物与式Ⅹ-16所示的长连接链进行“click”反应，得到式Ⅹ-1所示化合物或式Ⅹ-2所示化合物。

本发明所提供的上述两种方法中，对各通式中取代基的定义同上述对式Ⅹ-1所示化合物或式Ⅹ-2所示化合物的定义。两种方法，所述唾液酸转移酶为α2,3-唾液酸转移酶时，得到的为式Ⅹ-1所示化合物；所述唾液酸转移酶为α2,6-唾液酸转移酶时，得到的为式Ⅹ-2所示化合物。所述“click”连接的条件是：糖基丙炔苷与连接链以摩尔量1：1.5比例混合，在N,N-二甲基甲酰胺（DMF）和甲醇（MeOH）（体积比为1:1）的混合溶液中，以碘化亚铜（CuI）为催化剂，氮气保护下室温过夜反应。

本发明将与流感病毒HA蛋白特异性结合的α2,3唾液酸三糖和α2,6唾液酸三糖与特定的连接臂相连，形成流感病毒唾液酸寡糖的功能受体，该受体可以和另外的连接臂共同接到金纳米颗粒上，获得的唾液酸三糖-金纳米粒子。该唾液酸三糖-金纳米粒子可以用于检测H1、H3、H5和H7等亚型的A型流感病毒的HA蛋白和毒株，区别流感病毒的受体特异性，通过肉眼观察即可快速判定待测流感病毒的受体特异性，可方便、快捷地得到流感病毒与宿主细胞之间的相互作用信息，对流感病毒的防控具有重要意义。

附图说明