異乳糖的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種異乳糖的制備方法。本發(fā)明方法所用的起始原料為1,2-O-(1-甲基亞乙基)-3-O-乙?；?α-D-呋喃葡萄糖，通過3步反應(yīng)得到糖基受體1,2-O-(1-甲基亞乙基)-3-O-乙?；?5-O-苯甲?；?α-D-呋喃葡萄糖中間體，每步反應(yīng)的收率和純度都很高（收率分別為97%、100%、95%，純度分別為99.5%、99.2%、99.8%），因此，大量制備時(shí)中間體Ⅳ和Ⅴ都不需要純化即可直接用于下一步的反應(yīng)；本發(fā)明由中間體式Ⅵ與式Ⅲ偶聯(lián)得到化合物式Ⅶ，通過優(yōu)選所得上述說明的反應(yīng)條件，產(chǎn)率高（80%），立體選擇性好（檢測(cè)不到異構(gòu)體），易于純化，上述由化合物式Ⅱ通過四步反應(yīng)制備得到雙糖式Ⅶ的總收率為74%，純度為99.8%；（3）本發(fā)明最終產(chǎn)物的純度高，純度不低于98%。
【專利說明】異乳糖的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種異乳糖的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]異乳糖是乳糖的異構(gòu)體，化學(xué)結(jié)構(gòu)為P-D-半乳糖基-(I — 6)-D-匍萄糖,是一種還原性雙糖。在3 -半乳糖苷酶的作用下乳糖可以轉(zhuǎn)變成異乳糖，異乳糖是乳糖操縱子的誘導(dǎo)物，在細(xì)菌的代謝過程中有著非常重要的生物學(xué)作用。例如，在大腸桿菌中異乳糖參與調(diào)節(jié)乳糖操縱子的活性，乳糖操縱子包含3種結(jié)構(gòu)基因(LacZ、LacY及LacA)，主要負(fù)責(zé)吸收和水解乳糖而作為大腸桿菌生命活動(dòng)的碳源。如果在細(xì)菌生長(zhǎng)環(huán)境中缺乏乳糖，阻遏蛋白會(huì)緊密地與位于啟動(dòng)子下游接近LacZ的短DNA序列(稱為乳糖操縱基因)結(jié)合。與操縱基因結(jié)合的阻遏蛋白會(huì)干擾RNA聚合酶與啟動(dòng)子的結(jié)合，所以mRNA可以在很低水平的情況下為L(zhǎng)acZ及LacY編碼。當(dāng)細(xì)胞在有乳糖的環(huán)境下成長(zhǎng)時(shí)，在代謝過程中乳糖被P -半乳糖苷酶催化水解產(chǎn)生異乳糖(AlloLactose)，異乳糖能和調(diào)芐基因產(chǎn)生的阻遏蛋白結(jié)合，使阻遏蛋白改變構(gòu)象，不能在和操縱基因結(jié)合，失去阻遏作用，結(jié)果RNA聚合酶便與啟動(dòng)基因結(jié)合，并使結(jié)構(gòu)基因活化，轉(zhuǎn)錄出mRNA，翻譯出酶蛋白。
[0003]由于異乳糖具有重要的生物學(xué)作用，簡(jiǎn)潔有效的合成方法一直是人們研究的重點(diǎn)。文獻(xiàn)中已經(jīng)報(bào)道的獲得異乳糖的方法主要有兩種:其一為化學(xué)合成，通過制備溴代、氯代半乳糖供體與六位為羥基的葡萄糖受體經(jīng)偶聯(lián)得到(J.Mol.Biol.，1972，69，397 -408.),或者通過結(jié)構(gòu)相近的天然產(chǎn)物經(jīng)一系列化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化得到異乳糖(J.Carbohydr.Chem.，2003，22，267 - 274)，例如 2003 年 Sergio Riva 課題組以天然產(chǎn)物 Amygdalin 為起始原料，經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)將葡萄糖環(huán)上4位平伏鍵羥基轉(zhuǎn)換為直立建羥基，從而完成異乳糖的合成；其二是酶合成方法(Can.J.Biochem.，1975，53，1035 - 1038; J.Am.Chem.Soc.，1958，80，119 - 121.)，即模仿異乳糖的天然合成法一利用P _半乳糖苷酶催化水解乳糖而得到異乳糖。
[0004]上述文獻(xiàn)公開的合成方法`存在如下問題:其一、現(xiàn)有文獻(xiàn)報(bào)道的化學(xué)合成方法都，路線長(zhǎng)(8~15步反應(yīng))、收率較低(總收率最高為12%)、重現(xiàn)性不好(采用的溴代半乳糖或氯代半乳糖供體穩(wěn)定性不高、不能夠純化)、分離純化困難(雜質(zhì)含量太大)，不適宜于異乳糖的大量制備；其二，現(xiàn)有酶法合成的異乳糖產(chǎn)量極低，拿到的異乳糖在毫克級(jí)別，無法用于異乳糖的大量合成。
[0005]本發(fā)明設(shè)計(jì)了一條成本低廉、操作簡(jiǎn)單、收率良好的異乳糖合成方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種異乳糖的制備方法，本發(fā)明的方法成本低廉、操作簡(jiǎn)單、收率良好。
[0007]本發(fā)明首先提供了 1，2-0-(1_甲基亞乙基)-3-0-乙酰基-6-0-烯丙氧羰基-a -D-呋喃葡萄糖，其結(jié)構(gòu)式如式IV所；[0008]
【權(quán)利要求】
1.1, 2-0-(1-甲基亞乙基)-3-0-乙?；?6-0-烯丙氧羰基-a -D-呋喃葡萄糖，其結(jié)構(gòu)式如式IV所示；


2.式IV所示呋喃葡萄糖的制備方法，包括如下步驟: 在堿存在的條件下，式II所示化合物與烯丙氧羰基氯經(jīng)烯丙氧羰基化反應(yīng)即得式IV所示呋喃葡萄糖；
3.1,2-0-(1-甲基亞乙基)-3-0-乙?；?5-0-苯甲?；?6-0-烯丙氧羰基-a-D-呋喃葡萄糖，其結(jié)構(gòu)式如式V所示；

4.式V所示呋喃葡萄糖的制備方法，包括如下步驟: 式IV所示呋喃葡萄糖與R2Cl經(jīng)?；磻?yīng)即得式V所示呋喃葡萄糖；
5.1, 2-0-(1-甲基亞乙基)-3-0-乙?；?5-0-苯甲?；?a -D-呋喃葡萄糖，其結(jié)構(gòu)式如式VI所示；
6.式VI所示呋喃葡萄糖的制備方法，包括如下步驟:在銨鹽、鈀鹽和硼氫化鈉的作用下，式V所示呋喃葡萄糖經(jīng)烯丙氧羰基脫除反應(yīng)即得

式Vi所示呋喃葡萄糖；
7.式VII所示雙糖；
8.式vn所示雙糖的制備方法，包括如下步驟: 式Vi所示呋喃葡萄糖與式in所示化合物經(jīng)偶聯(lián)反應(yīng)，即得式vn所示雙糖；
9.式I所不P_D_半乳糖基-(I — 6)-D-匍萄糖的制備方法,包括如下步驟: 式vn所示雙糖在酸的作用下脫除異丙叉基；然后繼續(xù)在堿的作用下脫除?；?，末端呋喃糖環(huán)異構(gòu)化成為吡喃環(huán)后，即得式I所不^ _D_半乳糖基-(I — 6) -D-匍萄糖。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于: 所述酸為乙酸水溶液或三氟乙酸水溶液；脫除異丙叉基在60~80°C的溫度下進(jìn)行； 所述堿為氨、氫氧化鈉、甲醇鈉或乙醇鈉； 脫除?；?15~40°C的溫度下進(jìn)行。
【文檔編號(hào)】C07H13/08GK103665054SQ201310608662
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月26日
【發(fā)明者】張建軍, 姜銳, 梁曉梅, 王道全 申請(qǐng)人:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)