一种鲍曼不动杆菌脂多糖O-抗原的合成方法

本发明属于有机合成，具体涉及一种鲍曼不动杆菌脂多糖o-抗原的合成方法。

背景技术：

1、细菌表面多糖主要包括胞外荚膜多糖(cps)、膜上脂多糖(lps)和其他非结合多糖，它们能够保护细菌免受外部环境和宿主免疫防御进攻，在细胞粘附到其他生物和非生物表面的过程中起着至关重要的作用。研究发现，多数致病菌表面的多糖结构与膜上蛋白性质相类似，是重要的毒力因子，能够诱导宿主细胞产生免疫反应。

2、基于细菌多糖结构开发的疫苗旨在能产生特异性和持久性强的免疫反应。同时，糖缀合疫苗的开发需要将重点放在识别一种特定的具有免疫保护性的低聚糖上，再将多糖抗原与载体蛋白结合在一起组成糖缀合疫苗，这样既克服了多糖抗原t细胞不依赖性的缺陷又保留了多糖结构的独特性。

3、lps作为一种有效的毒力因子，也能作为一种病原体相关抗原，被宿主免疫系统识别。因此，以lps作为候选物的疫苗开发能够为疫苗和诊断试剂的开发提供必要的信息。

4、鲍曼不动杆菌(acinetobacter baumannii)是一种需氧型革兰氏阴性杆菌，被世界卫生组织列为急需新型抗菌药物的关键靶点，是软组织和泌尿道感染、败血症、肺炎和脑膜炎的常见病因。作为革兰氏阴性致病菌的鲍曼不动杆菌，其表面多糖lps与致病性和毒力因素同样有着紧密关系。2009年evgeny等人报道了鲍曼不动杆菌atcc 17961型菌株脂多糖o-抗原重复单元化学结构，但是，目前尚未有鲍曼不动杆菌atcc 17961脂多糖o-抗原合成方法的相关报道。

5、因此，本发明基于鲍曼不动杆菌atcc 17961脂多糖o-抗原结构的独特性及潜在的免疫原性，从2-硝基糖烯出发利用ferrier重排反应在c-3位引入叠氮基，并高效合成了二氨基葡萄糖；通过在核心半乳糖上巧妙的保护基正交性设计达到依次构建4号位、6号位及3号位糖苷键的目的；通过2号位酰基邻基参与效应保证糖苷化β-构型立体选择性，利用添加剂作用保证糖苷化α-构型立体选择性。本发明通过所有糖苷键的构建，实现了五糖的合成，为鲍曼不动杆菌相关糖抗原的筛选工作打下基础。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种鲍曼不动杆菌a.baumannii.atcc 17961脂多糖o-抗原的合成方法，能够高效合成o-抗原五糖重复单元，为糖缀合疫苗的开发提供原料基础。

2、为了实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种五糖化合物，包括式i所示化合物和式ii所示化合物，具体结构如下：

4、

5、具体的，r1为bz或者azmb。

6、具体的，r2为tips、bn或者h。

7、具体的，ac为乙酰基、bn为苄基、azmb为2-叠氮甲基苯甲酰基、tips为三异丙基硅基、bz为苯甲酰基、tca为三氯乙酸、cbz为苄氧羰基。

8、具体的，式ii所示化合物为2-2、2-91或2-92，具体结构式为：

9、

10、

11、进一步的，本发明还提供了式ii所述五糖化合物2-2、2-91的合成方法，包括如下步骤：

12、将二糖供体和三糖受体混合并溶于有机溶剂i，在惰性气氛下于0℃预反应10-15min(优选为10min)，加入催化剂i，再于室温(20-25℃)反应2-3h(优选为3h)，淬灭，抽滤，浓缩，使用柱层析进行纯化，即得。

13、具体的，二糖供体为2-5、2-83，具体结构式为：

14、

15、具体的，三糖受体为2-3，具体结构式为：

16、

17、具体的，所述惰性气氛采用氮气或氩气形成。

18、具体的，所述有机溶剂i为二氯甲烷、甲苯或氯仿，优选为二氯甲烷(dcm)。

19、具体的，所述催化剂i为tmsotf(三氟甲磺酸三甲基硅酯)。

20、具体的，二糖供体和三糖受体的摩尔比为(1-2):1；优选为2:1。

21、具体的，二糖供体和催化剂i的摩尔比为(4-7)：1；优选为6.8:1或4.8:1。

22、进一步的，本发明还提供了式ii所述五糖化合物2-92的合成方法，包括如下步骤：

23、将化合物2-91溶于有机溶剂ii中，室温下加入hf-py，于25～35℃(优选为30℃)油浴反应完全(优选为72h)，二氯甲烷稀释转出清洗依次用1m的盐酸溶液、饱和nahco3溶液和饱和的食盐水洗，无水na2so4干燥，过滤，减压浓缩，柱层析分离得到2-92。

24、具体的，所述有机溶剂ii为体积比为1:1的四氢呋喃和吡啶混合溶剂。

25、进一步的，本发明还提供了式i所述五糖化合物的合成方法，包括如下步骤：

26、(1)将式ii所示化合物溶于有机溶剂iii，加入催化剂ii，冰浴及氢气氛围下反应实现苄基及三氯乙酰基的氢解，得到粗产物；

27、(2))将粗产物溶于四氢呋喃中，加入lioh水溶液，室温反应完全后，再经后处理，得到最终产物。

28、具体的，所述有机溶剂iii为叔丁醇、水、四氢呋喃、冰醋酸的混合溶剂，各成分的体积比为5：2：(0.5-1)：(0.05-0.1)，优选为5:2:1:0.05。

29、具体的，所述催化剂ii为pd(oh)2/c，中间产物与催化剂pd(oh)2/c的质量比为1：(2-4)，优选为1：4。

30、具体的，步骤(1)中具体反应为冰浴下h2换气15min，经过6天室温下常压氢化，得到粗产物。

31、具体的，步骤(2)中lioh水溶液浓度为1m，，后处理包括加酸性树脂淬灭，过滤，浓缩以及柱层析。

32、与现有技术相比，本发明的优势在于：

33、本发明首先利用逆合成分析的方法，确定了鲍曼不动杆菌atcc 17961脂多糖o-抗原五糖重复单元衍生物2-1汇聚式[2+3(1+2)]的合成策略，并合成了一系列单糖和二糖砌块。然后通过对合成条件的优化，利用有机催化的立体选择性糖苷化的方法实现构建完全保护五糖片段，并对保护基进行脱除。为进一步的糖抗原免疫学研究和疫苗的开发提供原料基础。

34、本发明的方法具有选择性好、产率高、反应条件温和等特点，易于实现大规模批量生产，具有重要的应用前景。

技术特征：

1.一种五糖化合物，其特征在于，包括式i所示化合物和式ii所示化合物，具体结构如下：

2.如权利要求1所述的化合物，其特征在于，式ii所示化合物为2-2、2-91或2-92，具体结构式为：

3.权利要求2所述的化合物的制备方法，其特征在于，式ii所述五糖化合物2-2、2-91通过如下步骤制备得到：

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，二糖供体为2-5、2-83，具体结构式为：

5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，二糖供体和三糖受体的摩尔比为(1-2):1；二糖供体和催化剂i的摩尔比为(4-7)：1；所述有机溶剂i为二氯甲烷、甲苯或氯仿；所述催化剂i为三氟甲磺酸三甲基硅酯。

6.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，式ii所述五糖化合物2-92通过如下步骤制备得到：

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂ii为体积比为1:1的四氢呋喃和吡啶混合溶剂。

8.权利要求1所述的化合物的制备方法，其特征在于，式i所述五糖化合物通过如下步骤制备得到：

9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂iii为叔丁醇、水、四氢呋喃、冰醋酸的混合溶剂，各成分的体积比为5：2：(0.5-1)：(0.05-0.1)；所述催化剂ii为pd(oh)2/c，式ii所示化合物与催化剂pd(oh)2/c的质量比为1：(2-4)。

10.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中具体反应为冰浴下h2换气15min，经过6天室温下常压氢化，得到粗产物；步骤(2)中lioh水溶液浓度为1m，，后处理包括加酸性树脂淬灭，过滤，浓缩以及柱层析。

技术总结
本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种鲍曼不动杆菌脂多糖O‑抗原的合成方法。本发明所述O‑抗原为鲍曼不动杆菌A.baumannii.ATCC 17961脂多糖O‑抗原。本发明首先利用逆合成分析的方法，确定了鲍曼不动杆菌ATCC 17961脂多糖O‑抗原五糖重复单元衍生物2‑1汇聚式[2+3(1+2)]的合成策略，并合成了一系列单糖和二糖砌块。然后通过对合成条件的优化，利用有机催化的立体选择性糖苷化的方法实现构建完全保护五糖片段，并对保护基进行脱除。为进一步的糖抗原免疫学研究和疫苗的开发提供原料基础。本发明的方法具有选择性好、产率高、反应条件温和等特点，易于实现大规模批量生产，具有重要的应用前景。

技术研发人员：张庆举,王黎明,胡永鑫,段凉参,郭凯燕
受保护的技术使用者：江西师范大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15