肝素类寡糖的合成及肝素酶识别底物的研究

肝素和硫酸肝素广泛分布于哺乳动物的细胞表面和细胞外基质中，通过与众多蛋白质的相互作用来发挥重要而多样的生物学功能。肝素酶通过选择性切割肝素释放并激活各种与肝素结合的活性分子（如生长因子），从而影响多种生理和病理过程。然而，肝素的结构极其复杂和不均一，难以获取结构明确的各类肝素片段一直以来是阐明肝素功能的瓶颈。同时，肝素寡糖的高效合成仍是糖化学中尚存的难题，包含多个根本性的问题，如1，2－反式糖苷键的合成、糖醛酸苷的合成、糖基构象对合成和功能的影响等等。需要发展全新的方法和策略。本项目拟探战这些糖化学中的难题，尝试解决肝素寡糖的高效合成问题，为众多涉及肝素功能的生物学课题提供必要的材料。同时，将着重合成肝素酶的底物寡糖系列，阐明肝素酶的底物选择性，从而建立高效的肝素酶测活方法，为研究肝素酶的功能及相关的诊断和药物研发提供新技术。

本项目的研究目标是针对肝素类寡糖合成中的化学问题，探索新的方法和策略，希望解决这一类生命体系中重要糖链的获取问题，为研究肝素类寡糖复杂而多样的功能提供物质基础。通过本项目的研究，我们发展了一整套合成肝素寡糖的方法，包括单糖和二糖砌块的高效制备、通过二糖砌块的高效糖苷化连接对全保护寡糖的合成、选择性保护基操作、高效硫酸化以及肝素寡糖产物的纯化表征等。完成了以肝素酶识别底物四糖为目标的40余个肝素三糖和四糖及其衍生物的制备，为深入研究肝素的功能打下了基础。针对其中的糖苷化问题进行了深入的研究。发展了一个新的糖苷化反应，该反应以糖基邻炔基苯甲酸酯为给体以一价金络合物为催化剂，反应条件温和、适用范围广，特别是解决了对酸敏感底物的糖苷化，从而实现了一系列以前不能实现的糖缀合物的合成。对该反应的机理进行了深入研究，为解决糖苷化反应中出现的问题提供了理论依据。..本项目的研究结果已发表论文33篇，包括Acc.Chem.Res.一篇、J.Am.Chem.Soc.二篇、Angew.Chem.Int.Ed.二篇以及其它IF>4的论文18篇；申请专利2项；在国内外学术会议做邀请报告23次；培养博士生13人和硕士生2人。组织了‘第三届亚洲糖生物学和糖技术研讨会’等学术交流。