專利名稱：利用米曲霉細(xì)胞催化胞苷類化合物羥基保護(hù)反應(yīng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物催化及有機(jī)合成領(lǐng)域，具體涉及ー種利用米曲霉細(xì)胞催化進(jìn)行胞苷類化合物羥基基團(tuán)保護(hù)的方法。
背景技術(shù)：
對多官能團(tuán)化合物的特定基團(tuán)進(jìn)行保護(hù)是在有機(jī)合成中的常見步驟，通過該反應(yīng)方法可以將不希望參與反應(yīng)的ー些活性基團(tuán)如羰基、羥基、氨基等加以保護(hù)，使此類基團(tuán)暫時(shí)被致鈍，不影響后續(xù)反應(yīng)。此外，有機(jī)合成中的基團(tuán)保護(hù)反應(yīng)也是提高反應(yīng)選擇性的重要策略之一，通過鈍化某些基團(tuán)可以提高反應(yīng)的區(qū)域選擇性，甚至可實(shí)現(xiàn)立體選擇性。
胞苷類化合物是典型的多羥基化合物，也是食品及醫(yī)藥領(lǐng)域的ー類重要化合物，其糖環(huán)上一般含有2-3個(gè)羥基，按它們在糖環(huán)上位置的不同，可分為伯羥基(5’ -羥基)和仲羥基(3’ -羥基、2’ -羥基)。已有研究表明，此類化合物的不同羥基位點(diǎn)的酯類衍生物具有不同的藥理活性。處于此類合成目的的需要，常將其中某ー羥基保護(hù)起來，執(zhí)行其他羥基的相關(guān)反應(yīng)?？峄ㄊ潜Ｗo(hù)羥基常用方法之一，然而胞苷類化合物的化學(xué)位置及特性及其相近，利用傳統(tǒng)的化學(xué)方法通常難以一歩法完成對特定的羥基的保護(hù)，且常采用堿類及重金屬類化學(xué)催化劑，污染高，環(huán)境不友好。在資源、能源持續(xù)消耗，環(huán)境壓力極為緊迫的今天，探討采用更為綠色的基團(tuán)保護(hù)反應(yīng)方法，如生物催化法，是有機(jī)合成領(lǐng)域發(fā)展的新方向之一，具有較高的社會和實(shí)踐意義。微生物細(xì)胞催化是生物催化技術(shù)之一，其代替常規(guī)化學(xué)催化劑及酶催化劑用于胞苷類化合物的基團(tuán)保護(hù)反應(yīng)迄今尚未見文獻(xiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對目前胞苷類化合物的基團(tuán)保護(hù)反應(yīng)中使用有毒化學(xué)催化劑或綠色但成本較高的酶催化劑在エ業(yè)化應(yīng)用中的不足，目的在于提供利用米曲霉細(xì)胞催化胞苷類化合物羥基保護(hù)反應(yīng)的方法。該方法原材料價(jià)廉易購買，利用米曲霉細(xì)胞鏈接酶進(jìn)行催化反應(yīng)，不需要酶的分離純化，反應(yīng)對胞苷類化合物仲羥基的區(qū)域選擇性達(dá)到80%以上，克服了傳統(tǒng)化學(xué)方法的選擇性低導(dǎo)致底物利用率低，產(chǎn)物純度低，易生成副產(chǎn)物等缺點(diǎn)。同為綠色，反應(yīng)條件溫和的生物催化劑，細(xì)胞催化劑較之離體酶催化劑具有穩(wěn)定性高，價(jià)廉、易獲取的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明是ー種利用米曲霉細(xì)胞催化胞苷類化合物羥基保護(hù)反應(yīng)的方法，該方法筒單易操作，原材料價(jià)廉易購買，不涉及酶的分離純化。所制備的霉菌細(xì)胞催化劑可選擇性催化合成阿糖胞苷的3'-單酷，區(qū)域選擇性高于70%，從而克服了傳統(tǒng)化學(xué)方法的選擇性低導(dǎo)致底物利用率低，產(chǎn)物純度低，易生成副產(chǎn)物等缺點(diǎn)。同為綠色，反應(yīng)條件溫和的生物催化劑，細(xì)胞催化劑較之離體酶催化劑具有穩(wěn)定性高，價(jià)廉、易獲取的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)
ー種利用米曲霉細(xì)胞催化胞苷類化合物羥基保護(hù)反應(yīng)的方法，其特征在干將胞苷類化合物與酷化試劑、米曲霉細(xì)胞加入到含有吡啶的有機(jī)溶劑中，胞苷類化合物與酷化試劑摩爾比為1:30 1:90，米曲霉細(xì)胞用量為3(Tl00 mg/mL所述有機(jī)溶劑，控制反應(yīng)體系溫度為2(T50°C、震蕩速度為100 300 rpm，反應(yīng)24 72小時(shí)后，胞苷類化合物的3'-羥基或
5'-羥基被酯化。進(jìn)ー步優(yōu)化的，所述反應(yīng)體系的初始含水量為有機(jī)溶劑體積的1% 4%。進(jìn)ー步優(yōu)化的，所述含有吡啶的有機(jī)溶劑為叔丁醇-吡啶、叔戊醇-吡啶、四氫呋喃-吡啶、正己烷-吡啶或異丙醚-吡啶。其中優(yōu)選吡啶含量為60% 100% (v/v)0進(jìn)ー步優(yōu)化的，所述胞苷類化合物為胞苷、阿糖胞苷或脫氧胞苷。進(jìn)ー步優(yōu)化的，所述酯化試劑為こ酸こ烯酯、丙酸こ烯酯或苯甲酸こ烯酷。所述米曲霉優(yōu)選為米曲霉(AspergiIlus oryzae CGMCC3. 5232)或者米曲霉{Aspergillus oryzae GIM 3.30)。所述的米曲霉JrJrW1S oryzae CGMCC3. 5232)為中國科學(xué)院微生物研究所保藏菌種，米曲霉oryzae GIM 3. 30)為廣東省微生物研究所保藏菌種,公眾均可以從用登陸網(wǎng)站、電話訂購等方式從中國科學(xué)院微生物研究所及廣東省微生物研究所菌種保藏中心購買到上述菌種。本發(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)相比具有如下的優(yōu)點(diǎn)
I.利用米曲霉細(xì)胞為生物催化劑，較之化學(xué)催化劑反應(yīng)條件溫和、環(huán)境友好，區(qū)域選擇性高。2.利用こ烯酯作為酯化試劑較傳統(tǒng)酯化劑(こ酸こ酷，苯甲酸等)反應(yīng)活性高。3.該方法中較傳統(tǒng)的化學(xué)方法而言保護(hù)基團(tuán)方引入便，且過程緑色；較之酶催化齊U，省去了酶分離純化的步驟，直接利用微生物細(xì)胞催化反應(yīng)，成本更為低廉。
具體實(shí)施例方式 為更好理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)ー步地詳細(xì)說明，但是本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并不局限于實(shí)施例表示的范圍。實(shí)施例I
在反應(yīng)器中加入叔丁醇-吡啶，按胞苷與こ酸こ烯酯摩爾比為1:30、干米曲霉Aspergillus oryzae 3. 5232細(xì)胞用量為30 mg/mL叔丁醇-卩比唳加入反應(yīng)器中，控制反應(yīng)溫度為20で、初始水含量1%、震蕩速度為100 rpm，常壓下反應(yīng)24小時(shí)可獲得胞苷3'-羥基被こ酸こ烯酯轉(zhuǎn)酯化保護(hù)的反應(yīng)產(chǎn)物，產(chǎn)物產(chǎn)率70%。實(shí)施例2
在反應(yīng)器中加入叔戊醇-吡啶，按脫氧胞苷與丙酸こ烯酯摩爾比為1:90、干米曲霉Aspergillus oryzae GIM3. 30細(xì)胞用量為100 mg/mL叔戍醇-卩比唳加入反應(yīng)器中，控制反應(yīng)溫度為50で、初始水含量4%、震蕩速度為300 rpm，常壓下反應(yīng)72小時(shí)可獲得脫氧胞苷-羥基被こ酸こ烯酯轉(zhuǎn)酯化保護(hù)的反應(yīng)產(chǎn)物，產(chǎn)物產(chǎn)率85%。實(shí)施例3
在反應(yīng)器中加入四氫呋喃-吡唆，按阿糖胞苷與丙酸こ烯酯摩爾比為1:60、干米曲霉Aspergillus oryzae GIM3. 30細(xì)胞用量為50 mg/mL四氫呋喃-卩比唳加入反應(yīng)器中，控制反應(yīng)溫度為30で、初始水含量2 %、震蕩速度為200 rpm，常壓下反應(yīng)36小時(shí)可獲得阿糖胞苷3'-羥基被轉(zhuǎn)酯化保護(hù)的反應(yīng)產(chǎn)物，產(chǎn)物產(chǎn)率88%。實(shí)施例4
在反應(yīng)器中加入己烷-吡啶，按胞苷與苯甲酸こ烯酯摩爾比為1:90、干米曲霉Aspergillus oryzae GIM3. 30細(xì)胞用量為90 mg/mL己燒-卩比唳加入反應(yīng)器中，控制反應(yīng)溫度為40で、初始水含量3 %、震蕩速度為250 rpm，常壓下反應(yīng)72小時(shí)可獲得胞苷3,-羥基被轉(zhuǎn)酯化保護(hù)的反應(yīng)產(chǎn)物，產(chǎn)物產(chǎn)率71%。實(shí)施例5
在反應(yīng)器中加入異丙醚-吡啶，按脫氧胞苷與丙酸こ烯酯摩爾比為1:80、干米曲霉Aspergillus oryzae 3. 5232細(xì)胞用量50 mg/mL異丙醚-批唳加入反應(yīng)器中，控制反應(yīng) 溫度為50で、初始水含量3 %、震蕩速度為250 rpm，常壓下反應(yīng)72小時(shí)可獲得脫氧胞苷3,-羥基被轉(zhuǎn)酯化保護(hù)的反應(yīng)產(chǎn)物，產(chǎn)物產(chǎn)率82%。
權(quán)利要求
1.一種利用米曲霉細(xì)胞催化胞苷類化合物羥基保護(hù)反應(yīng)的方法，其特征在于將胞苷類化合物與酯化試劑、米曲霉細(xì)胞加入到含有吡啶的有機(jī)溶劑中，胞苷類化合物與酯化試齊_爾比為1:30 1:90，米曲霉細(xì)胞用量為3(Tl00 mg/mL所述有機(jī)溶劑，控制反應(yīng)體系溫度為2(T50°C、震蕩速度為100 300 rpm，反應(yīng)24 72小時(shí)后，胞苷類化合物的3'-羥基被酯化。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用米曲霉細(xì)胞催化胞苷類化合物羥基保護(hù)反應(yīng)的方法，其特征在于所述反應(yīng)體系的初始含水量為有機(jī)溶劑體積的1% 4%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I中所述的利用米曲霉細(xì)胞催化胞苷類化合物羥基保護(hù)反應(yīng)的方法，其特征在于，所述含有吡啶的有機(jī)溶劑為叔丁醇-吡啶、叔戊醇-吡啶、四氫呋喃-吡唆、正己烷-吡啶或異丙醚-吡啶。
4.根據(jù)權(quán)利要求I中所述的利用米曲霉細(xì)胞催化胞苷類化合物羥基保護(hù)反應(yīng)的方法，其特征在于，所述胞苷類化合物為胞苷、阿糖胞苷或脫氧胞苷。
5.根據(jù)權(quán)利要求Γ4任一項(xiàng)中所述的利用米曲霉細(xì)胞催化胞苷類化合物羥基保護(hù)反應(yīng)的方法，其特征在于，所述酯化試劑為乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯或苯甲酸乙烯酯。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用米曲霉細(xì)胞催化胞苷類化合物羥基保護(hù)反應(yīng)的方法，該方法是按細(xì)胞催化劑用量為30-100mg/mL、胞苷類化合物與酯化試劑摩爾比為1:30～1:90將細(xì)胞催化劑、胞苷類化合物與酯化試劑加入有機(jī)溶劑中，在溫度為20～50℃、初始水含量1%～4%、振蕩速度為100～300rpm、常壓下反應(yīng)24～72小時(shí)得到羥基被酯化保護(hù)的胞苷類化合物。本發(fā)明可以“一步法”完成該基團(tuán)保護(hù)反應(yīng)，具有成本低、反應(yīng)條件溫和、環(huán)境友好、反應(yīng)過程簡單可控的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號C12R1/69GK102851337SQ20121031806
公開日2013年1月2日 申請日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月31日
發(fā)明者李曉鳳, 劉洪偉, 許喜林, 吳暉, 趙光磊, 盧志洪 申請人:華南理工大學(xué)