β-胸苷的制备

概述^[1][2]

β-胸苷(β-Thymidine)，又称脱氧胸苷(Deoxythymidine)，是治疗艾滋病(AIDS)药物齐多呋啶(Zidovodine)的关键中间体。

制备^[1-2]

方法一、一种采用发酵法生产β-胸苷的方法，用大肠杆菌发酵生产β-胸苷， 包括有以下步骤：

（1）将大肠杆菌菌种接种到试管中的斜面培养基制成斜面菌种；斜面培养基由下列重 量份组分组成：酵母粉15-30份、硫酸铵3-6份、磷酸二氢钾1.8份、磷酸氢二钾1.8份、氯化钠 7.5份、甘油50-10份和水1000份。制备斜面菌种的工艺条件为：pH值为7.0-8.0、温度25-40 ℃、培养时间为24-48小时。

（2）将斜面菌种扩大培养作为种子液。

（3）将种子液接入发酵罐中进行发酵；所述步骤（2）中的种子液和步骤（3）中的发酵液由下列重量份组分组成：葡萄糖400-800份、胰蛋白胨10-20份、磷酸二氢钾0.5-1.0份、磷酸氢二钾2份、氯化钠7.5份、氨水20-100份、甘油50份和水1000份。发酵的工艺条件为：发 酵液接种量为10-15%，pH值为7.0-7.5，培养温度为25-40℃，通风量为10-30 m³/h，搅拌转 速为350-450转/分钟，培养时间为24-36小时。

（4）加入反应物氨水和葡萄糖；反应条件为：反应物氨水物质量浓度为30-48mmol/ l，葡萄糖物质量浓度为100-200mmol/l，反应温度为30-55℃，反应时间为36-72小时，搅拌转速为160-200转/分钟。

（5）β-胸苷的分离纯化。β-胸苷的分离纯化包括以下四个步骤：

a、将发酵完成后的发酵液在4000转/分钟条件下离心20分钟；

b、把经过a步骤后的发酵液通过弱极性大孔吸附树脂柱进行脱色；

c、把经过b步骤的发酵液通过极性大孔吸附树脂柱进行分离纯化；

d、把经过c步骤的发酵液真空干燥，即可得到纯度为98%以上的β-胸苷。

方法二、以D-核糖为起始原料，经缩合、卤代一酰基化，催化氢化还原，催化醇解制备 β-胸苷，其合成路线如下：

步骤1：

在带有搅拌器、温度计、滴液漏斗的250ml三口烧瓶中加入D-核糖15g (0.1mol)，二氯甲烷150ml，搅拌至溶解，再加入胸腺嘧啶12.5g，(0.1mol)，冷 却至10℃以下，滴加98.5％的浓硫酸12ml，加毕，自然升温至20-25℃，搅拌 反应10小时，加水，搅拌分层，水层用二氯甲烷萃取，合并有机层，蒸去二氯 甲烷，乙醇重结晶得类白色5-甲基尿苷23g，含量(HPLC)：99.2％，熔点：181-185 ℃：收率：89.14％。

步骤2：

在带有搅拌器、温度计的500ml的三口烧瓶中加入乙腈150ml，丙酰氯 30g(0.42mol)，升温至50℃，分批加入5-甲基尿苷20g(0.077mol)，60℃保温 搅拌反应3小时，蒸乙腈，冷却，加水200ml，冷却至5℃以下，保温搅拌2小 时，抽滤，水洗，干燥，得淡黄色固体2′-氯代-2′-脱氧-5-甲基-3′，5′-O- 烷酰基-β-D-核糖尿苷28g，熔点：132-134℃，含量(HPLC)：97.3％，收率： 93％。

步骤3：

在高压反应釜中加入2′-氯代-2′-脱氧-5-甲基4-3′，5′-O-烷酰基-β-D- 核糖尿苷39g(0.1mol)，加入甲醇/水(1∶0.3)400ml，醋酸钠12.5g(0.15mol)， 搅拌溶解，加入Pd/C40g，通氢至3×105Pa，在25--30℃反应4小时，滤去催 化剂，减压浓缩得粘稠状物，直接用于下步反应。

步骤4：

在带有搅拌器、温度计的500ml三口烧瓶中，加入步骤3所得全部产物，加入氨/甲醇(7％)250ml，20-30℃搅拌反应10小时，浓缩，乙醇重结晶，过滤，真空干燥得β-胸苷19g，熔点：185--190℃，[α]＝+17.5--+19.1°(c＝3，H₂O)，含量 (HPLC)：98.5％，收率：87％。

实例5：

带有搅拌器、温度计的500ml三口烧瓶中，加入步骤4中全部反应产物，加入甲醇250ml，加入甲醇钠甲醇液(28％)4ml，搅拌反应8小时，浓缩，乙醇重结 晶，过滤，真空干燥得胸苷20g，熔点：185--190℃，[α]＝+17.5--+19.1° (c＝3，H₂O)，含量(HPLC)：98.5％，收率：92％。

应用^[3]

CN201510140553报道了一种核苷类药物中间体2’-脱氧鸟苷的生产方法。2＇-脱氧鸟苷是一种天然的脱氧核苷，可直接用于制备组合脱氧核苷药物或者作为化学试剂用于生化研究；同时可作为中间体用于合成一些抗病毒核苷类药物以及分子标记物。该方法，以β-胸苷和鸟嘌呤为原料，采用发酵乳杆菌菌体浆状物为生物催化剂，在聚乙二醇10000/磷酸氢二钾双水相系统下进行生物催化反应，得到2’-脱氧鸟苷产物。在化条件下，底物β-胸苷加入量达到16.5g/L，胸苷转化率达89%，产物2’-脱氧鸟苷达16.1g/L。

主要参考资料

[1] CN201710891825.0 采用发酵法生产β-胸苷的方法

[2] [中国发明,中国发明授权] CN200410090250.5 β-胸苷的工业制备方法

[3] CN201510140553.1一种核苷类药物中间体2’-脱氧鸟苷的生产方法