[发明专利]一种制备13C标记葡萄糖的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备葡萄糖的方法，尤其是涉及一种制备¹³C标记葡萄糖的方法。

背景技术

葡萄糖(glucose)是己醛糖，化学式C₆H₁₂O₆，分子量为180，白色晶体，易溶于水，味甜，熔点146℃，结构式如下：

CH₂OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO。

它是自然界分布最广泛的单糖，被广泛用于医疗输液、生物原料等。¹³C标记的葡萄糖是葡萄糖的标记化合物，不仅用于呼吸法临床诊断糖尿病、通过测知脑细胞新陈代谢，进行早期脑血管、障碍或痴呆病变(例：老年痴呆症、帕金森氏症、阿兹海默氏症)的早期诊断，还可用于原料生产标记葡萄糖的衍生物，以及在发酵中用做碳源，合成其他标记产品。葡萄糖虽然在水果和蜂蜜中含量较高，但大规模生产方法却不是从中提取的，因为这样做成本太高。工业生产主要采用玉米和马铃薯中所含的淀粉经淀粉酶转化制取葡萄糖。对于标记葡萄糖的合成，目前已经探索出有机合成法、微生物光合作用法、发酵法以及酶法等几种合成方法。

(1)有机合成法

Williams和Whaley以5-氧代-1，2-O-亚异丙基-D-木-五呋喃糖和Na¹³CN为原料，经反应得到葡(萄)糖醛酸和艾杜糠醛酸，在四氢呋喃溶液中经LiAlH₄还原得到1，2-O-亚异丙基-D-呋喃型葡萄糖-6-¹³C和1，2-O-亚异丙基-L-艾杜呋喃糖-6-¹³C，最后在三氟乙酸溶液中水解，得到D-葡萄糖6-¹³C，产率48％(D.L.Williams，T.W.Whaley.Syntheses with stable isotopes：D-glucose-6-¹³C and1.6-anhydro-β-L-idopyranose--6-¹³C.Journal of Labelled Compounds andRadiophamaceuticals.1982，19(5)：669-679)。Sharon Stone-Elander等利用远程装置，以D-树胶醛醣和[¹¹C]氰化物为原料，在蚁酸中，利用热催化活性镍催化[1-¹¹C]-羟醛腈中间体，获得8-11％产率的[1-¹¹C]-D-glucose，纯度达到99％(Sharon Stone-Elander，Christer Halldin，Bengt Langstrom，Gunnar Blomqvist，Lennart Widen.Remote-controlled production of[1-¹¹C]-D-glucose and evaluationof the effect of labeling position on loss of[¹¹C]CO₂.Appl.Radiat.Isot.1992，43(6)：721-729)。

(2)微生物光合作用法

Ishiwata等通过菠菜的光合作用，将¹¹CO₂转变成¹¹C-葡萄糖和果糖的混合物(比例1∶1)，同位素转化率30-50％(K.Ishiwata，M.Monma，R.Iwata，T.Ido.Automated photosynthesis of ¹¹C-glucose.J.Lab.Cpds Radiopharm.1982，19：11-12)。Denutte等利用远程控制，通过海藻的光合作用，将¹¹CO₂转变成¹¹C-葡萄糖和果糖的混合物(比例3∶1)，同位素转化率10-15％(H.Denutte，G.Slegers，P.Goethals，C.Vande Casteele，A.DE Leenheer.Remote-controlled，photosyntheticpreparation of HPLC-purified[¹¹C]glucose.Int.J.Appl.Radiat.Isot.1985，36(1)：82-84)。

(3)发酵法