5-溴-4-氯-3-吲哚半乳糖苷的应用与合成

介绍

5-溴-4-氯-3-吲哚半乳糖苷（5-Bromo-4-chloro-3-indolyl β-D-galactopyranoside，简称X-gal）是一种常用的化学试剂，分子式为C14H15BrClNO6，分子量为408.64 g/mol。它通常为白色至淡黄色的粉末，在有机溶剂中具有较好的溶解性，如二甲基亚砜（DMSO）和甲醇。X-gal在生物学和分子生物学研究中广泛应用，特别是在蓝白筛选（blue-white screening）中，用于检测β-半乳糖苷酶活性。通过X-gal的水解反应，生成蓝色产物，帮助识别含有特定插入基因的菌落。

图一 5-溴-4-氯-3-吲哚半乳糖苷

应用

使用含有GL cnac（10毫摩尔）、CTP（0.15毫摩尔）、丙酮酸盐（0.25毫摩尔）、MGCL2（0.05毫摩尔）、phgN2e（5毫摩尔）、EcNeuAld（5毫摩尔）、NMCTT（5毫摩尔）和cjsiat 3（5毫摩尔）的MES缓冲液（5将混合物溶于D2O（50毫升）中，然后加入5-溴-4-氯-3-吲哚半乳糖苷（X-Gal）（0.1毫摩尔，溶于0.5毫升DMF中）。然后将反应混合物在37℃孵育48-96小时，直到观察到超过80%的产物形成（基于X-Gal的量；用20升样品等分试样进行HPLC分析）。在没有观察到完全转化的情况下，通过加入大肠杆菌半乳糖苷酶（10 U）来去除残留的X-Gal。使用固相萃取浓缩和纯化上清液（RP-C18，Supelco，Bellefonte，PA，USA，500 mg树脂填充，产生56 mg唾液酸苷）。对于9b的合成，使用GL cngc（10 mmol）代替GlcNAc并产生72 mg唾液酸苷。对于非氘代唾液酸苷的生物合成，用H2O代替D2O，得到59毫克的X-Gal-α-2，3-Neu5Ac和69毫克的X-Gal-α-2，3-Neu5Gc[1]。

图二 5-溴-4-氯-3-吲哚半乳糖苷的合成应用

合成

向(1-乙酰基-5-溴-4-氯吲哚-3-基)2，3，4，6-四-O-乙酰基-β-D-吡喃半乳糖苷(300 mg，0.485 mmol)在无水甲醇(9 mL)中的溶液中加入KOH甲醇溶液(1 mol / L，72.7 μL，0.15 eq)并将混合物在室温下搅拌1小时。抽滤沉淀物并浓缩滤液。过滤合并的滤液，用适量的二氯甲烷洗涤除去靛蓝，真空干燥，得到标题化合物(171 mg，86%产率)，为白色粉末5-溴-4-氯-3-吲哚半乳糖苷(X-Gal)。

图三 5-溴-4-氯-3-吲哚半乳糖苷的合成

参考文献

[1]Cai Z ,Conway P L ,Huang Y Y , et al.Enzymatic Synthesis of Trideuterated Sialosides[J].Molecules,2019,24(7):1368-1368.

[2]吴清平,韦献虎,张菊梅,等.一种基于吲哚酚衍生物、2#(苯并噻唑#2′#基)苯酚衍生物的糖苷的合成方法[P].广东:CN201610811266.3,2017-02-22.