依匹乳糖的生物活性及其制备

依匹乳糖又名表乳糖，乳糖的异构体，化学结构是半乳糖-(3-1→4)-甘露糖，表乳糖是一种稀有的双糖，极少量的存在于热处理后的牛奶中。依匹乳糖作为一种还原性双糖，有着良好的益生效果。例如，依匹乳糖可以使多种双歧杆菌在表乳糖液中增殖，同时还可以促进肠道对矿物质的吸收。由于依匹乳糖是一种不易消化的糖，可以由肠道微生物发酵产生短链脂肪酸，而促进肠道对一些矿物质的吸收，如钙、镁等。同时它也能通过促进对钙和铁的吸收改善胃切除术后的骨质疏松和贫血，而且依匹乳糖能通过增加骨骼肌中的解偶联蛋白-1(UCP-1)，有效预防肥胖和代谢紊乱。此外，通过大鼠实验发现，依匹乳糖可以增加大鼠盲肠壁的重量和短链脂肪酸和其他有机酸的水平，以及降低血浆总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇水平，这表明它还有降低动脉硬化的作用。

背景技术

由于依匹乳糖具有重要的生物学功能，其合成工作也一直受到人们关注，文献已报道的合成方法主要有两种：其一为化学合成，通过对乳糖以及一些结构相近的天然产物进行转化或从单糖出发进行化学合成，最终得到依匹乳糖。如Bergmann等通过对乳糖进行改造，经过7步转化得到依匹乳糖，但该路线工作量大，且转化率低。Haskins等从简单的甘露糖和半乳糖出发，通过7步反应，最终得到依匹乳糖，但该法路线长且收率低于15%。Huang等也通过甘露糖和半乳糖最终合成依匹乳糖，本文与之相比，偶联产率高，而且通过构建偶联受体以及偶联供体筛选出高收率的依匹乳糖合成路线。其二是酶法合成，主要是在酶的作用下，实现物质结构的变化。例如，通过新型纤维二糖2-差向异构酶处理含有乳糖的牛奶超滤液，从而得到依匹乳糖。受发酵效率的限制，酶法合成依匹乳糖也很难实现大批量的制备。在一项合作研究中，课题组需要获得十克级别的依匹乳糖进行生物活性研究，但发现采用文献报道的方法都因路线长、收率低、重现性不好、分离纯化困难等因素而难以进行大量制备，由于依匹乳糖的重要性，寻找成本低廉、操作简单、收率良好的合成方法具有十分重要的意义。

制备方法

以D-甘露糖为原料经全乙酰化、异头碳上苄基、脱乙酰基三步连续反应，高收率获得甘露糖苄基糖苷3，之所以选择苄基苷是因为最终产物上苄基易于通过催化氢化脱除.化合物3经选择性2,3位异丙叉化，反应体系直接浓缩，选择性6-OH乙酰化，即简易获得甘露糖受体5b;5b与全苯甲酰化的半乳糖三氯乙酰亚胺酯13在 TMSOTf催化剂下偶联[7，以88%产率得到保护的表乳糖前体16,化合物16在70%AcOH 水溶液中70℃下脱除异丙叉基、Pd/C催化下氢化脱除苄基、MeONa作用下脱除酰基得到最终产物依匹乳糖1。

参考文献

[1]王家尧,姜锐,梁晓梅,等.表乳糖的合成研究[J].有机化学,2017,37(02):375-384.