[发明专利]一种1,6-二-D或1-18O稳定性同位素标记葡萄糖的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工技术领域，具体涉及一种1,6-二-D或1-¹⁸O稳定性同位素标记葡萄糖的制备方法。

背景技术

葡萄糖是自然界中存在量最多的化合物之一，属于多羟基醛，分子式为C₆H₁₂O₆。天然的葡萄糖来源于光合作用生成的淀粉或纤维素的水解，其无论是游离的还是结合的，均属D构型，在水溶液中主要以吡喃式构型含氧环存在，为α和β构型的衡态混合物。另外，葡萄糖也可以采用化学合成的方法制备。例如，利用1,6-缩水-β-D-吡喃葡萄糖(简称：内醚糖，Levoglucosan)在酸催化条件下可以比较容易的得到高产率葡萄糖。Zhuang、Helle及Bennett较为详细的探索了内醚糖稀酸水解转化为葡萄糖的条件。

葡萄糖是生物体内新陈代谢不可缺少的营养物质。另外，葡萄糖具有的羟基醛结构特征使其在食品、医疗、生物工程、印染等行业获得了广泛的应用。

葡萄糖由C、H和O元素组成，任何一个元素被其相应的同位素替换，都可成为同位素标记的葡萄糖。例如¹¹C、¹³C、¹⁴C、D、³H及¹⁸O等多种同位素均可用于同位素标记葡萄糖，被标记葡萄糖作为示踪剂，被广泛应用于代谢、医疗诊断、有机合成等方面。例如艾桃山等将荧光极毛杆菌在含有³H标记的葡萄糖培养基中培养后，获得了³H标记葡萄糖的细菌，经灭活，莨菪佐剂浸泡后，可不同程度进入鱼体，发现莨菪佐剂能明显促进鱼体对标记细菌抗原的吸收，并能得到标记抗原在鱼体各组织器官的分布情况。梁泽容等人发现在葡萄糖钳夹技术中两种示踪剂D-葡萄糖和³H标记葡萄糖在评估糖代谢方面的效果一致，但D-葡萄糖具有无放射性的优点。2013年刘占峰等人较为详细地综述介绍了同位素标记葡萄糖的研究进展。同位素标记葡萄糖的合成最先利用光合作用方法，最早是Lifton等人在1972年利用光化作用将放射性¹¹C标记的二氧化碳转化为¹¹C标记的葡萄糖。除了利用光合作用可以得到同位素碳标记的葡萄糖外，还可以采用微生物法及化学合成法。例如，Robert等利用¹³C标记的醋酸盐为原料，利用酵母发酵合成了¹³C标记的葡萄糖，Elander等以阿拉伯糖和¹¹C标记的氰化氨为原料，化学合成¹¹C标记的葡萄糖。目前同位素碳标记的葡萄糖制备方法文献报道较多，但是D或¹⁸O稳定性同位素标记葡萄糖的制备方法鲜见报道，而利用内醚糖水解制备D或¹⁸O稳定性同位素标记葡萄糖的方法未见有报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种1，6-二-D或1-¹⁸O稳定性同位素标记葡萄糖的制备方法，解决了现有技术中存在的稳定性同位素标记葡萄糖制备周期长且繁琐的问题，丰富了H、O同位素标记产物制备方法。

本发明所采用的技术方案是，一种1,6-二-D或1-¹⁸O稳定性同位素标记葡萄糖的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、准备原料，准备原料D₂O或H₂¹⁸O中的一种、内醚糖以及无机强酸；

步骤2、将上述原料在强酸条件下水解，得到含1,6-二-D-葡萄糖或1-¹⁸O-葡萄糖的溶液；

步骤3、将含1,6-二-D-葡萄糖或1-¹⁸O-葡萄糖的溶液纯化，得到1,6-二-D-葡萄糖或1-¹⁸O-葡萄糖。

本发明的特点还在于：

步骤2中将上述原料在强酸条件下水解具体为：将D₂O或H₂¹⁸O中的一种以及内醚糖放入水解反应器中，加入适量无机强酸，使溶液中的酸浓度在0.01mol/L-2.5mol/L之间，D₂O或H₂¹⁸O与内醚糖的质量比为8-10:1，溶液加热到50℃-200℃，反应5-200分钟，使内醚糖增加一分子D或¹⁸O稳定性同位素标记的水，然后冷却至室温，得到含1，6-二-D-葡萄糖或1-¹⁸O-葡萄糖的溶液。