摘 要

肟化反应是醛基与胺氧基之间发生缩合反应，失去一分子水后形成了具有亚胺结构的肟式产物。该反应由于选择性高且可在近乎中性的环境中进行，因此常被用于生物或化学标记反应。 但该反应可逆，且时间较长，因此如何找到一种高效、pH使用范围广、毒性低的催化剂显得尤为重要。

本研究采用一种新型胺氧基香豆素为标记试剂，利用高效液相色谱-荧光检测法(HPLC-FD)监控其与模型聚糖麦芽七糖的肟化反应。我们采用五种有机小分子催化剂，并监控了它们对肟化反应的催化性能。

研究结果显示对苯二胺（p-PDA）有较为宽的使用pH范围，是具有优良性能的催化剂，并且2-胺基-5-甲氧基苯甲酸（5-MeO-AA）在酸性条件下显示出优越的催化性能。

关键词： 有机催化剂、肟化、HPLC-FD、聚糖、香豆素

Abstract

Oximation reaction occurs between the aldehyde with an amine group condensation reaction, after the loss of a molecule of water to form a product having an imine oxime type structure. The reaction may be due to selective high and near-neutral environment for the conduct, it is often used for biological or chemical labeling reaction. However, the effects are reversible, and the longer time, so how to find an efficient, wide pH range, low-toxicity catalyst is very important.

In this study, a novel amine group of coumarin labeled reagent, high performance liquid chromatography - fluorescence detection (HPLC-FD) monitoring oximation reaction with seven model glycan malt sugar. We use five kinds of small organic molecular catalysts, and monitor their catalytic properties of oximation reaction.

The results show that para-phenylenediamine (p-PDA) has a relatively wide pH range of use, the catalyst has excellent performance, while the 2-amino-5-methoxybenzoic acid (5-MeO-AA) exhibit superior catalytic performance under acidic conditions .

Key Words：Organic catalyst, oximation, HPLC-FD, glycans, coumarin

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 背景 1

1.2.1 糖链的标记检测方法 1

1.2.2 有机催化剂对肟化反应的发展研究 2

1.2.2.1 肟化反应及催化机理 2

1.2.2.2 有机催化剂对肟化反应的发展现状 5

1.2.3荧光衍生 6

1.2.3.1 荧光产生原理 6

1.2.3.2 荧光和分子结构的关系 6

1.2.3.3 荧光衍生试剂 7

1.2.4 实验仪器及其原理 8

1.2.4.1 色谱的分类 8

1.2.4.2 高效液相色谱（HPLC）的定义及特点 9

1.2.4.3 高效液相色谱（HPLC）构造及原理 9

1.2.4.4 荧光检测器（FD） 12

1.3 本章小结 13

第二章 实验部分 14

2.1 药品来源及规格 14

2.2 实验仪器 15

2.3 实验内容 15

2.3.1 R-Cl与麦芽七糖（DP7）反应 16

2.3.2 R-OH与麦芽七糖（DP7）反应 17

第三章 结果与讨论 18

3.1 R-Cl与麦芽七糖（DP7）反应 18

3.1.1 苯胺（An）催化 18

3.1.2 对苯二胺（p-PDA）催化 19

3.2 R-OH与麦芽七糖（DP7）反应 20

3.3 多种催化剂随反应时间的关系 23

3.4 多种催化剂和随反应pH的关系 24

第四章 总结与展望 27

参考文献 28

致谢 30

第一章 绪论

1.1 引言

大多数聚糖分子本身无荧光或荧光很弱，利用强荧光物质标记待测的糖链分子，生成的结合体会有较强荧光，可大大降低检出限。糖链的结构形态变化与生物体内发生的一些疾病密切相关，快速、有效的检测糖链结构是该领域的研究热门，苯胺作为肟化催化剂，对糖链的标记选择性较高，条件温和，本文着重寻求合适的苯胺类衍生催化剂对聚糖的肟化反应进行标记研究。

1.2 背景

1.2.1 糖链的标记检测方法

大量研究表明^[1-2]，糖链的结构形态和变化与一些疾病的发生和发展密切相关，因此如何进行快速、有效的糖基结构分析是该领域研究的热点。糖基的主要检测方法有：毛细管电泳法（CE）、质谱法（MS）、核磁共振法（NMR）、色谱法等。色谱法主要包括正相色谱法、亲水作用色谱法、凝胶渗透色谱法等。其中高效液相色谱-荧光检测法（HPLC-FD）以其分离效果好、灵敏度高等优点成为研究的热点之一。HPLC-FD的优点在于荧光检测器是目前灵敏度最高的检测器之一，检出限达10^-12～10^-13g·mL^-1，其灵敏度比紫外吸收检测器高100倍，同时操作简便快速，它是一种优越的检测工具^[3-5]。

然而大多数糖类物质不含有荧光团或生色团，因此直接对糖类物质进行高灵敏度的检测比较困难。通常向糖链分子的还原末端引入荧光基团，将糖类物质标记上荧光基团，从而达到糖链的高灵敏度、高选择性分析。

香豆素类荧光化合物是对糖类分子进行荧光标记的有力工具。

天然产物香豆素由于同时含有六元杂环和羰基这两种具有一定的荧光潜能的基团^[6]。