[发明专利]一种通用低成本季铵盐类糖链同位素标记试剂及合成方法

说明书

本发明涉及生物糖组学分析技术领域，公开了一种通用低成本季铵盐类糖链同位素标记试剂及合成方法，包括重同位素形式的标记试剂氘代7‑4‑甲基‑1‑(2‑肼基‑2‑氧代乙基)‑吡啶溴鎓和与之对应的轻同位素形式的标记试剂4‑甲基‑1‑(2‑肼基‑2‑氧代乙基)‑吡啶溴鎓；可用于不同分子量段生物还原性糖链的质谱高灵敏度、高准确度相对定量分析；本发明提供的试剂能够大幅提升糖链的质谱检测灵敏度；同时适用于较小和较大分子量还原性糖链的质谱相对定量分析；合成原料成本低廉，克服了基于氘代异喹啉合成的酰肼基季铵盐类稳定同位素标记试剂成本较高的缺点。

技术领域

本发明涉及生物糖组分析技术领域，具体涉及一种通用低成本季铵盐类糖链同位素标记试剂及合成方法。

背景技术

聚糖是一类广泛存在于各种生物体中的重要生物分子，包括多糖、游离寡糖和糖缀合物糖链。这些聚糖在多种生命活动中发挥着重要作用，例如一些非消化性植物多糖和动物母乳寡糖都能够促进肠道有益菌群的增殖，从而发挥一系列生理调节作用。糖蛋白是一类重要的糖缀合物，其丝氨酸或苏氨酸残基(-Ser/Thr-)上的O-连接糖链和天冬酰胺残基(-Asn-)上的N-连接糖链作为生物信息分子在细胞识别、细胞黏附、信号传导、免疫应答等多种生物学过程中发挥重要功能，而病原体感染、糖基化缺陷综合症、肿瘤等多种类型的疾病也与糖蛋白糖链密切相关。母乳、牛奶、鸡蛋等多种食物中都含有丰富的糖蛋白成分，这些糖蛋白上的糖链对促进人体健康有重要作用，例如岩藻糖基化糖链具有免疫调节作用，而唾液酸化糖链可促进新生儿大脑发育。生物组织中糖链的结构和数量与其生物功能密切相关，而食品中糖链成分的种类和数量也对其生物学作用有重要影响。因此，糖链的结构解析和定量分析对于疾病糖链标志物的筛选以及天然糖链资源的开发利用至关重要。

糖链的结构解析和定量分析主要通过质谱(MS)来完成。在糖链结构分析中，串联质谱(MS/MS)是最常用的手段，可实现全甲基化修饰(Per-methylation)糖链的碎片化(fragmentation)，通过对糖链母离子断裂机理的分析以及对糖链碎片离子结构的归属，即可判断糖链的单糖序列及糖苷键位点。糖链定量方法主要有高效液相色谱法(HPLC)、高效液相色谱-质谱联用(LC-MS)法和MS法。HPLC法可通过色谱峰面积对目标糖链进行定量。LC-MS法不但可实现不同结构糖链的HPLC分离，还可通过MS和MS/MS对其进行在线序列鉴定并通过色谱峰面积进行定量分析。MS法是以同种标记试剂的轻同位素形式和重同位素形式分别对来源于等量生物样品的两份糖链样品进行衍生化标记并将所得样品混合用于质谱检测，糖链序列可通过MS和MS/MS分析鉴定，而每种糖链在两种样品中的含量的比值即可通过其轻同位素标记物与重同位素标记物的质谱信号强度比值来测定，该分析策略被称为质谱相对定量。在这些方法中，质谱法具有操作简便、检测灵敏、结果准确等优点，是定量糖组学分析最常用的方法。