2-乙酰胺基-2-脱氧-D-半乳糖的合成

发布日期:2023/10/11 9:57:18

介绍

2-乙酰胺基-2-脱氧-D-半乳糖，又被称为N-乙酰氨基半乳糖，分子式为C8H15NO6，在抗癌、防癌方面有重要的作用。它由许多O-连接和N连接聚糖结构的组分，是许多蛋白质糖基化丝氨酸和苏氨酸残基的起始O-连接糖。

2-乙酰胺基-2-脱氧-D-半乳糖.png

图一 2-乙酰胺基-2-脱氧-D-半乳糖

合成

现有合成方法的缺点

现有技术中，2-乙酰胺基-2-脱氧-D-半乳糖的制备过程成本较高，不利于工业化生产，而且，现有技术中的合成手段产率较低，安全性也不佳。

新合成方法

陈建国等人[1]提出一种合成2-乙酰胺基-2-脱氧-D-半乳糖的方法。将将氨基半乳糖盐酸盐与乙醇和乙醇钠组成的束酸剂进行中和反应20-40分钟，脱盐得到氨基半乳糖；其中束酸剂中乙醇和乙醇钠的重量比为1：4-6。在获得的氨基半乳糖中加入几丁质酶液进行发酵，几丁质酶液中含有30-60g/L的粉粒几丁质，还包括包括N乙酰己糖胺酶、几丁质酶C和几丁质酶H，几丁质酶C的浓度大于0.35g/L，几丁质酶H的浓度大于0.07g/L，N乙酰己糖胺酶的浓度为0.055g/L。发酵首先进行高温灭菌，灭菌温度为130度，灭菌45分钟，设定发酵温度为25-40度，发酵时间为96-168h，通风比为1:0.8-1:1.3，转速为400-500rpm，发酵过程通过调节风量和转速控制溶氧量。当发酵液中的氨基半乳糖含量降至0.3g/L时，向发酵液中添加氨基半乳糖溶液和碳酰胺溶液，氨基半乳糖溶液和碳酰胺溶液的比例为1:7，且氨基半乳糖溶液的质量浓度为50%，碳酰胺溶液的质量浓度为20%。发酵完成后，将发酵后的氨基半乳糖溶液与醋酐进行乙酰化反应，反应的温度为-5-5度，时间为60-80分钟，得到2-乙酰胺基-2-脱氧-D-半乳糖。

该方法解决了N-乙酰氨基半乳糖制备方法复杂且成本高的问题，其技术方案要点是先生成氨基半乳糖，在氨基半乳糖中加入几丁质酶液进行发酵，通过发酵可以使得氨基半乳糖与醋酐的乙酰化反应更为完全，整个反应过程简单且成本低。

覃湘东等人[2]提出一种绿色合成2-乙酰胺基-2-脱氧-D-半乳糖的方法。该方法一共分为以下5个步骤。

（1）中间体一的制备

在装有电动搅拌器、分水器和温度计的四口瓶中加入150g N-乙酰氨基葡萄糖(0.678mol)、盐酸10ml(0.12mol)、丁醇603g(8.14mol)、石油醚310ml，加热回流分水。反应完毕后加入氢氧化钠淬灭，旋蒸除去溶剂，加入1000ml石油醚打浆，冷至室温，抽滤、烘干得到中间体一120g，HPLC纯度为77％，收率为51％。

（2）中间体二的制备

在装有电动搅拌器、干燥管和温度计的四口瓶中加入中间体一55.5g(0.2mol)，吡啶300ml，二氯乙烷1000ml，冷却至-20度，滴加特戊酰氯67.5g(0.56mol)，滴加完毕后关闭制冷，缓慢升至室温过夜。加入1000ml二氯乙烷稀释，加入1000ml 4N的盐酸洗去吡啶，加入750ml饱和碳酸氢钠洗，750ml饱和食盐水洗至中性，无水硫酸钠干燥，旋干得到棕黄色粘稠液体110g，HPLC纯度为73％，直接用于下一步。

（3）中间体三的制备

在装有电动搅拌器、干燥管和温度计的四口瓶中加入中间体二226.5(0.456mol)，二氯乙烷1500ml，吡啶400ml，冷却至-35度，滴加三氟甲磺酸酐154.4g(0.547mol)，滴加完毕缓慢升至0度，继续反应一小时。加入350ml水，回流过夜。加入1000ml二氯乙烷稀释，加入750ml 4N盐酸，分液，再用750ml 2N盐酸洗1次，750ml饱和碳酸氢钠洗，700ml饱和食盐水洗，无水硫酸镁干燥，旋干得深棕黄粘稠半固体192g，HPLC纯度为63％，收率为75％。

（4）中间体四的制备

在装有电动搅拌器和温度计的四口瓶中加入中间体三220g(按中间体一当量计算，0.456mol),6N盐酸1500ml，加热回流3小时，旋干，得到126g棕黑色固体。加入1000ml吡啶，1000ml乙酸酐，室温搅拌过夜。冰缓慢加入423ml甲醇淬灭，旋蒸浓缩，得到268g棕黑色半固体。加入1300ml水，800ml乙酸乙酯，搅拌分液，水相用500ml乙酸乙酯再萃取两次。合并有机相，750ml饱和碳酸氢钠水洗，750ml饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥，旋干得97克淡棕红色固体。结晶提纯，得到82g白色固体，HPLC含量98％，得率45.3％(b、c、d三步总得率)。

（5）2-乙酰胺基-2-脱氧-D-半乳糖的制备

在装有电动搅拌器和温度计的四口瓶中加入中间体四49g(0.126mol)，乙醇500ml，氢氧化钠2.0g(0.05mol)，室温搅拌过夜，加入17g烘干的树脂(0.15mol)，搅拌半小时后过滤，加入5.0g活性炭脱色，过滤旋干，得淡黄色固体27.7g。加入81ml乙醇回流全溶，加入243ml异丙醇醇，缓慢搅拌析晶，得到基本白色固体，11g。HPLC含量98.3％，得率39.3％。

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