含香豆素荧光糖基凝胶因子的合成表征及其多功能生物探针应用研究

本研究针对生物探针材料的功能多样性需求，设计合成了一系列含香豆素( coumarin )的葡萄糖/氨基葡萄糖衍生物凝胶因子。通过1,2,3-三唑连接及C-2酰胺酯修饰策略，获得11种新型糖缀合物，其中乙酰化三唑衍生物展现出优异凝胶性能，化合物23更实现铜锌镍盐响应性凝胶化。该研究为开发多功能荧光生物材料提供了新思路。

　　

香豆素衍生物因其独特的光物理性质，在生物标记和药物递送领域备受关注。然而传统香豆素探针常面临水溶性差、功能单一等瓶颈。如何将这类明星荧光团与生物相容性载体结合，开发兼具自组装能力和多重响应特性的智能材料，成为当前研究热点。美国国家科学基金资助的研究团队在《Carbohydrate Research》发表的工作，为这一领域带来了突破性进展。

研究采用模块化合成策略，关键技术包括：1）点击化学构建1,2,3-三唑连接桥；2）Schotten-Baumann反应制备C-2位酰胺酯衍生物；3）荧光光谱和流变学联用表征凝胶性能；4）金属离子配位实验验证多重响应性。

【Introduction】
香豆素作为经典荧光团，其修饰的单糖衍生物在生物传感领域潜力巨大。但现有体系普遍存在组装可控性差、功能集成度低等问题。研究基于前期发现的糖基凝胶因子模板（如三唑型A和4,6-苄叉缩醛型B），提出将香豆素引入糖骨架的创新设计。

【Results and Discussions】
通过系统修饰葡萄糖/氨基葡萄糖的C-1和C-2位，获得11种结构明确的化合物。关键发现包括：1）全乙酰化三唑衍生物在多种溶剂中形成稳定凝胶；2）C-2酰胺酯修饰的23号化合物可与Cu²⁺/Zn²⁺/Ni²⁺配位形成金属凝胶；3）特定结构能自组装成中环超分子体系。荧光分析显示这些凝胶因子具有可调的发射特性。

【Conclusions】
该研究成功构建了首个兼具金属离子响应性和荧光功能的糖基凝胶体系。特别值得注意的是23号化合物的多重刺激响应性，为开发环境敏感型生物探针奠定了基础。所发现的4,6-苄叉缩醛骨架修饰规律，为后续理性设计提供了重要模板。

这项工作的创新性体现在三方面：首次实现香豆素-糖缀合物的可控凝胶化；开辟了金属离子调控糖凝胶相变的新途径；建立的模块化合成方法可扩展至其他功能团。这些突破使糖基荧光材料在活体成像、智能药物载体等应用场景展现出广阔前景。