本发明属于糖类化合物合成,具体涉及一种水相体系催化合成d-甘露糖的方法。
背景技术:
1、d-甘露糖是葡萄糖的c-2位羟基差向异构体,与葡萄糖共享相同的转运体,能够在体内相互转换。它是参与糖基化修饰的一种主要单糖形式。d-甘露糖具有多种重要的生理功能,对肺癌、肝癌、结直肠癌、胰腺癌等多种肿瘤疾病都显示出一定的治疗作用。
2、d-甘露糖与抗癌药物(如阿霉素)结合,可以形成聚合束胶的靶向药物,实现癌症的靶向治疗,同时降低药物对正常人体组织的毒性副作用。根据ranta在《am j physiolendocrinol metab.》2010年的研究,d-甘露糖还可以作为原料合成具有d-甘露糖结构的白色念珠菌β-(1→2)链接细胞壁甘露聚糖,这是一种免疫刺激剂。此外,d-甘露糖还能调节脊柱免疫细胞为吞噬细胞表型,改进非病毒基因治疗,用于脊髓周围治疗时能抑制异常疼痛等。
3、作为一种重要的单糖,d-甘露糖在医药领域具有巨大的潜力和应用价值,尤其在抗感染、抗肿瘤、免疫调节等方面的作用已经引起了科研人员的广泛关注。
4、d-甘露糖的制备技术目前主要包括提取法、化学合成法和生物法。2005年,赵光辉等人(当代化工,2005,34(1):39-41)报道了一种以d-葡萄糖为底物,使用钼酸作为催化剂,在高温酸性条件下合成d-甘露糖的方法。但这种方法存在产物与底物为一对映异构体的问题,导致后续分离难度大,制备成本高,且反应在高温下进行,能耗高,仅适合实验室小规模制备。cn 109776625a公开了一种d-甘露糖的合成方法,通过硅醚保护末端两个伯羟基,再通过苄基或酰基保护其余四个仲羟基,然后脱除一个伯羟基的硅醚保护基,经氧化后脱除所有羟基保护基,最终获得d-甘露糖。但该方法步骤繁琐,使用多种化学试剂和有机溶剂,产生大量三废,对环境不友好。cn 115896206a公开了一种以d-甘露醇为底物,通过氧化酶或其突变体和过氧化氢酶催化反应生成d-甘露糖的方法。该方法底物转化率高,但实现大规模产业化生产仍存在难度。
技术实现思路
1、本发明目的在于克服现有技术缺陷,提供一种水相体系催化合成d-甘露糖的方法。
2、本发明的技术方案如下:
3、一种水相体系催化合成d-甘露糖的方法,其反应路线为:
4、
5、在本发明的一个优选实施方案中,包括:在反应容器中加入d-甘露醇、氯化亚铁、过氧化氢和超纯水,将反应液的ph设为2.5-9,接着于0-80℃搅拌反应10-180min,反应结束之后,依次进行过滤和冻干。
6、进一步优选的,所述d-甘露醇、氯化亚铁、过氧化氢和超纯水的比例为0.9-1.1g:0.02-0.4g:50-300μl:8-12ml。
7、更进一步优选的,所述d-甘露醇、氯化亚铁、过氧化氢和超纯水的比例为0.91g:0.02-0.4g:50-300μl:10ml。
8、再进一步优选的,所述d-甘露醇、氯化亚铁、过氧化氢和超纯水的比例为0.91g:0.05g:300μl:10ml。
9、又进一步优选的,所述ph设为7。
10、又进一步优选的,所述搅拌反应的温度为25℃。
11、又进一步优选的,所述搅拌反应的时间为60min。
12、又进一步优选的,所述ph设为7,所述搅拌反应的温度为25℃,时间为60min。
13、本发明的有益效果是:
14、1、本发明采用未经羟基保护的游离d-甘露醇作为原料,通过在水相中的一步催化反应直接合成d-甘露糖。具体方法是:使用由fecl2和h2o2组成的催化体系,在水相中对d-甘露醇的末端羟基进行催化氧化,并促使其脱去一分子水,形成目标产物d-甘露糖。
15、2、本发明所采用的原料为游离d-甘露醇。在制备过程中,不涉及羟基的保护与去保护步骤,也无需进行羟基构型的转换。整个反应体系在水相中进行,避免了使用任何有毒有害的有机溶剂。因此,本发明所提供的方法具有制备工艺简单、反应条件温和的特点,并且制备成本低廉,适合于大规模产业化生产。
1.一种水相体系催化合成d-甘露糖的方法,其特征在于:其反应路线为:
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:包括:在反应容器中加入d-甘露醇、氯化亚铁、过氧化氢和超纯水,将反应液的ph设为2.5-9,接着于0-80℃搅拌反应10-180min,反应结束之后,依次进行过滤和冻干。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于:所述d-甘露醇、氯化亚铁、过氧化氢和超纯水的比例为0.9-1.1g:0.02-0.4g:50-300μl:8-12ml。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于:所述d-甘露醇、氯化亚铁、过氧化氢和超纯水的比例为0.91g:0.02-0.4g:50-300μl:10ml。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于:所述d-甘露醇、氯化亚铁、过氧化氢和超纯水的比例为0.91g:0.05g:300μl:10ml。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于:所述ph设为7。
7.如权利要求5所述的方法,其特征在于:所述搅拌反应的温度为25℃。
8.如权利要求5所述的方法,其特征在于:所述搅拌反应的时间为60min。
9.如权利要求5所述的方法,其特征在于:所述ph设为7,所述搅拌反应的温度为25℃,时间为60min。