[发明专利]一种脂肪酶催化在线合成5’‑O‑棕榈酰尿苷的方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种脂肪酶催化在线可控选择性合成5'-O-棕榈酰尿苷的方法

(二)背景技术

核苷类药物在病毒性疾病的治疗中占有重要的地位。目前临床上使用的抗病毒药物中，核苷类药物所占比重达60％以上。大多数核苷类化合物为多羟基化合物，存在极性较高、肠道通透性较低，脂溶性差、毒副作用大以及口服生物利用度较低等缺陷。核苷类化合物通过酯化修饰后，可增强其脂溶性，提高药理活性，提高其口服生物利用度。在通常的化学法酯化过程中，多个羟基都有可能参与酯化，产物为单酯及多酯的混合物，因而需经“基团保护———酯化———脱保护基团”三步才能获得单一位置酯化的产物。而酶对底物有良好的专一性和选择性，可以选择性对核苷的某个羟基进行酯化，反应选择性较高，减少了产物后续分离的困难，因此生物催化技术在核苷类化合物的酯化中扮演着越来越重要的角色。

微流控学(Microfluidics)是在微米级结构中操控纳升至皮升体积流体的技术与科学，是近十年来迅速崛起的新交叉学科。当前，微流控学的发展已大大超越了原来的主要为分析化学服务的目的，而正在成为整个化学学科、生命科学、仪器科学乃至信息科学新一轮创新研究的重要技术平台。

自1997年Harrison课题组发表了首篇在微流控芯片微反应器中合成化合物的文献后，微流控芯片反应器已成功地用于多种有机合成反应，并展示了广泛的应用前景。随着微流控芯片中微混合、微反应技术的发展，在芯片中进行合成反应已经成为微流控芯片领域的研究热点之一。

同常规化学反应器相比，微通道反应器不仅具有使反应物间的扩散距离大大缩短，而且传质速度快；反应物配比、温度、反应时间和流速等反应条件容易控制，副反应较少；需要反应物用量甚微，不但能减少昂贵、有毒、有害反应物的用量，反应过程中产生的环境污染物也极少，是一种环境友好、合成研究新物质的技术。

目前，有较多的国内外学者对有机介质中核苷酰化反应的酶催化合成进行了研究，但是该方法多选用酰化酶进行催化，往往需要较长的反应时间(12-24h)，且反应的转化率与选择性不高，因此我们研究了微通道反应器中脂肪酶催化在线合成5'-O-棕榈酰尿苷的方法，旨在寻找一种高效环保的5'-O-棕榈酰尿苷的在线可控选择性合成方法。

(三)发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种微流控通道反应器中脂肪酶催化在线合成5'-O-棕榈酰尿苷的新工艺，具有反应时间短、产率高、选择性好的优点。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种脂肪酶催化在线合成5'-O-棕榈酰尿苷的方法，所述方法采用微流控通道反应器，所述的微流控通道反应器包括注射泵、注射器、反应通道和产物收集器，所述注射器安装于注射泵中，通过一个接口与反应通道入口连接，所述产物收集器通过一个接口与反应通道出口连接，所述反应通道内径为0.8～2.4mm，反应通道长为0.5～1.0m；所述方法包括：以体积比为1:8～16的二甲亚砜(DMSO)和叔戊醇为反应溶剂，以摩尔比为1:5～13的尿苷与棕榈酸乙烯酯为原料，以0.5～1.0g脂肪酶Lipozyme TLIM为催化剂，将原料和反应溶剂置于注射器中，将脂肪酶Lipozyme TLIM均匀填充在反应通道中，在注射泵的推动下使原料和反应溶剂连续通入反应通道器中进行酰化反应，使反应体系(由原料和反应溶剂组成)中尿苷的浓度为0.03～0.07mmol/mL，控制酰化反应温度为15～50℃，酰化反应时间为20～35min，通过产物收集器在线收集反应液，反应液经常规后处理得到5'-O-棕榈酰尿苷。

本发明采用的微流控通道反应器中，所述注射器数目可以是一个或多个，视具体反应需求而定。比如，当使用两个注射器时，可采用T型或Y型接口使不同的反应物从两个入口引入，汇流进入公共的反应通道，通过微通道的中反应物分子接触与碰撞几率增大，使两股反应液流在公共的反应通道中混合并进行反应。

所述的微流控通道反应器还包括恒温箱，所述的反应通道置于恒温箱中，以此可以有效控制反应温度。所述的恒温箱可以根据反应温度要求自行选择，比如水浴恒温箱等。

本发明对于反应通道的材质不限，推荐使用绿色、环保的材质，例如硅胶管；对于反应通道的形状最好为曲线形，可以保证反应液匀速稳定的通过。

本发明在实施过程中，先用DMSO溶解尿苷，再继续加叔戊醇至一定体积，装于注射器中备用；然后用叔戊醇溶解棕榈酸乙烯酯至一定体积，装于另一注射器中备用；最后在注射泵(例如PD 1200注射泵)推动下使原料和反应溶剂通入反应通道中进行反应。