[发明专利]制备L-塔格糖的方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种生物技术领域的制备方法，具体涉及一种制备L-塔格糖的方法。 

背景技术

塔格糖属于一种稀有六碳糖，分为D-塔格糖以及L-塔格糖，它们虽然在自然界存在，但量非常稀少，其中L-塔格糖的量更是非常稀少。D-塔格糖作为一种低热量的安全糖早在2001年就被美国FDA批准使用，而且无量的限制，其作为预防糖尿病的临床药物也已经进入临床III期试验阶段。 

经对现有技术的文献检索发现，目前合成D-塔格糖的主要方法有：以金属氢氧化物或者铝酸钠作为催化剂来异构化D-半乳糖生成D-塔格糖(美国专利US5002612，公开日：1991.3.26；中国专利CN200610123316.5，公开日：2007.6.27；化学世界，2009年第三期187～188页)；以L-阿拉伯糖异构酶作为催化剂来异构D-半乳糖生成D-塔格糖(美国专利US6933138B2，公开日：2005.8.23；美国专利US2008/0124770 A1，公开日：2008.5.29；中国专利CN200810037303.5，公开日：2008.9.17；LeeDong-Woo等，ApplEnviron Microbiol，2004，vol.70，No.3，1397～1404)，以微生物细胞发酵生成D-塔格糖(中国专利CN200610085922.2，公开日：2006.5.26)。 

近年来，生物化学工业以及糖化学科学发展迅速，越来越多的稀有糖被用来合成其它药物的中间体或者前体，这就要求能够廉价的合成各种稀有糖，包括L-塔格糖。L-塔格糖能用来作为合成一些药物的前体，比如合成1-deoxy-1-(indol-3-yl)-L-tagatose及其类似物(Carbohydr Res，2003，338：143-152)、1-(1-Butylinol-3-yl)-1-deoxy-L-tagatose及其类似物(NucleosidesNucleotidesNucleicAcids，2004，23：281～289)。然而L-塔格糖的大量廉价制备目前还没有切实可行的办法，极大的限制了L-塔格糖的开发使用。因此，迫切需要开发一种高效廉价的L-塔格糖的制备方法，以满足生物化学工业以及糖化学工业对L-塔格糖的使用。 

L-塔格糖与L-半乳糖为差向异构体，L-半乳糖可以经过异构化后转变为L-塔格糖。美国专利US5002612(公开日：1991.3.26)发明了一种由L-半乳糖以氢氧化钙以及氯化钙作为催化剂异构生成L-塔格糖的方法。该方法在25ml反应瓶中加入0.5gL-半乳糖，5ml水，然后将0.2g氢氧化钙以及22mg醋酸钙加入该反应器中，反应一定时间(比如2小时)，形成L-塔格 糖与氢氧化钙的粘稠复合物，过滤除去不溶物，通入二氧化碳使形成碳酸钙沉淀，L-塔格糖则从该粘稠复合物中游离到溶液中，再经过离子交换脱除盐离子等净化过程，得到0.22克L-塔格糖，转化率为44％。该方法所采用的原料L-半乳糖本身也为一种稀有糖，来源很有限，价格也很昂贵。其次采用金属氢氧化物来异构化L-半乳糖得率也较低，还产生一定量的除L-塔格糖以外的其它未知产物，而且其后续分离纯化过程也较为复杂。由于反应液中含有大量的盐离子，在纯化的过程需要将盐离子脱除，会产生大量的废水。因此采用该方法生产的L-塔格糖也将非常昂贵，难以被接受，使得L-塔格糖的推广应用受到极大的限制。 

美国专利US5811271(公开日：1998.9.22)发明了一种采用酶的转化方法来制备L-塔格糖。该方法采用微生物来源的D-己酮糖异构酶使L-山梨糖异构化来制备L-塔格糖。该方法首先培养微生物细胞(Pseudomonas cichorii ST-24)，再将D-己酮糖异构酶从细胞中提取，然后固定化酶来转化4％的L-山梨糖水溶液，在45℃转化90h，转化率为20％。再通过钙型树脂层析将L-塔格糖与未转化的L-山梨糖分开。该方法所使用的原料L-山梨糖本身也是一种稀有糖，来源也很有限，价格也很昂贵。加上其转化率也较低，只有20％。而且首先需要制备固定化酶，这本身就是一个很昂贵的过程。酶转化后还需要经过树脂层析将产物分离。这些昂贵的原料以及过程决定了由此制备的产物L-塔格糖也将非常昂贵。