酶促分离差向异构体4- C-羟甲基化呋喃糖：双环核苷的合成

将D-葡萄糖转化为4- C-羟甲基-1,2- O-异亚丙基-α-D-呋喃核糖，这是合成不同类型的双环/螺核苷的关键前体，导致形成不可分割的所需产物和4- C-羟甲基-1,2- O-异亚丙基-α-D-木呋喃糖的1：1混合物。一种方便的环境友好的Novozyme ® -435催化选择性乙酰化方法已经被开发用于核糖的差向异构体混合物的分离-以定量的产率和xylotrihydroxyfuranosides。单乙酰化差向异构体的结构，即5- O-乙酰基-4- C-羟甲基-1,2- O异亚丙基- α-d-核糖-和呋喃木糖通过酶促乙酰化制得，已对它们的相应的4-证实通过X射线研究Ç - p -toluenesulfonyloxymethyl衍生物。此外，两个分离的差向异构体用于两种不同类型的双环核苷的会聚合成，这证实了它们的合成效用。

关键词： 双环核苷; 生物催化; 脂肪酶; 的Novozyme ® -435; 差向异构体的分离

糖修饰的双环核苷由于它们对核苷的呋喃糖部分的构象限制的影响而引起合成化学家的注意[1-9]。构象限制已导致基于核苷的候选药物的靶选择性和体内稳定性的增强。合成不同类型双环核苷的重要前体之一是4- C-羟甲基-1,2- O-异亚丙基-α-D-呋喃核糖。从双丙酮-D-葡萄糖开始合成核-三羟基糖衍生物导致形成所需化合物与其C-3差向异构体的不可分离的1：1混合物，即4- C-羟甲基-1,2- Ø- 异亚丙基-α-D-木呋喃糖[10]。

脂肪酶已被广泛用于选择性操作存在于合成或天然存在的糖苷，核苷等的不同糖和糖部分中的羟基.Gotor等。[11]报道了脂肪酶介导的D / L-胸苷与丙酮肟乙酰丙酸盐作为酰化剂和洋葱假单胞菌脂肪酶作为生物催化剂的等分子混合物的酰化反应。已经报道了脂肪酶的类似应用用于分离阿拉伯呋喃糖基和吡喃糖基核苷[12]，O-芳基α，β-D-呋喃核糖苷等的混合物[13-15]。本文我们报告首次使用的Novozyme的® -435为低聚木糖的差向异构体混合物的分离-和ribofuranosides。分离的差向异构体进一步用作糖前体，用于两种不同类型的双环核苷的会聚合成，所述双环核苷是具有药用价值的氧杂环丁烷和锁核酸的单体[16]。

4- C-羟基甲基-1,2- O-异亚丙基-α-D-呋喃核糖（3a）可以通过双丙酮化从D-葡萄糖获得，然后选择性去保护5,6-异亚丙基保护，高碘酸钠氧化邻位二醇并且在醛2上产生混合的醛醇 - 卡尼扎罗反应。然而，该方法总是导致形成不可分离的1：1的4- C-羟甲基-1,2- O-异亚丙基-α-D-核糖/木呋喃糖（3a，b，方案1）的混合物[10]。

使用选择性脂肪酶催化反应分离了4- C-羟甲基-1,2- O-异亚丙基-α-D-核糖/木呋喃糖（3a，b）的混合物。我们筛选两个不同的脂肪酶，即，细毛嗜热霉固定于二氧化硅上（脂肪酶的Lipozyme ® TL IM）和南极假丝酵母脂肪酶-B固定在聚丙烯酸酯（的Lewatit），俗称的Novozyme ®-435在五种不同的有机溶剂中，即 2-甲基四氢呋喃（2-甲基-THF），乙腈（MeCN），二异丙醚（DIPE），甲苯和二恶烷。我们通过在30,35,40 和45℃以及在培养箱振荡器中以250rpm使用乙酸乙烯酯对核 - 和xylotrihydroxyfuranosides 3a，b的差向异构体混合物进行非对映选择性乙酰化的所有十组反应，以评估合适的脂肪酶和反应条件。中的两个筛选脂肪酶，的Novozyme ®-435（10％w / w的所述衬底的）在2-甲基-THF和MeCN在35℃下被发现表现出乙酰基的由乙酸乙烯酯转移到异选择性C-5位的4- C-羟甲基-1,2- O- 异亚丙基-α-D-呋喃核糖（3a）和4- C-羟甲基-1,2- O-异亚丙基-α-D-木呋喃糖（3b），得到5- O-乙酰基-4- C-羟甲基-1，分别以定量收率得到2- O-异亚丙基-α-D-呋喃核糖（4a）和5 - O-乙酰基-4- C-羟甲基-1,2- O-异亚丙基-α-D-木呋喃糖（4b）（方案） 2和图1）。在筛选试验鉴定的两种合适溶剂中，2-甲基-THF作为环境友好溶剂用于进一步的酶分离反应。

在经典的酶反应，核糖的混合物-并xylotrihydroxyfuranosides 图3a，b用的Novozyme孵育®在2-甲基-THF -435使用乙酸乙烯酯作为在以250rpm的培养箱摇动器乙酰供体并在35℃。我们通过使用分析TLC跟踪反应的进展。在原料完全转化为相应产物后，滤出酶以淬灭反应，减压浓缩滤液，得到无色油状物。在反应中形成的两种产物具有不同的极性，并且通过硅胶柱色谱法以定量产率容易地分离。这两种产品的结构解析表明的Novozyme ®-435表现出对底物3a，b的C-5羟基乙酰化的独特选择性，分别得到5- O-乙酰化核糖-和木呋喃糖衍生物4a和4b，产率为42％和46％，在此基础上计算在混合物中三羟基呋喃糖的各自份额（方案2）。

所述的Novozyme的专属选择性®对于核糖的C-5羟基的乙酰化-435 - / xylotrihydroxyfuranoses 图3a和3b中已经在其相应的4-单晶确认通过X射线衍射研究Ç - p -toluenesulfonyloxymethyl衍生物，即5- ø -乙酰基-1,2- ö异亚丙基-4- ç - p -toluenesulfonyloxymethyl-α-d呋喃核糖（ 上一篇文章 : 机械化学增强合成 下一篇文章 : 基于预活化的化学选择性糖基化：寡糖组装的有效策略