[发明专利]7-氨甲基-7-脱氮鸟嘌呤(PreQ1)的制备方法

说明书

本发明涉及核苷的制备领域，特别涉及7‑氨甲基‑7‑脱氮鸟嘌呤(PreQ1)的制备方法。本发明针对7‑氨甲基‑7‑脱氮鸟嘌呤(PreQ1)酶催化及化学合成制备方法的优点及缺陷，开发了化学酶结合制备的方法，这不仅缩短了制备路线，同时也大大提高了每步转化的效率，与此同时，由于酶催化的参与，也将整个制备路线的废物排放大大降低，从而在保证市场竞争力的同时提高其工业生产中安全及绿色指数。

技术领域

本发明涉及核苷的制备领域，特别涉及7-氨甲基-7-脱氮鸟嘌呤(PreQ1)的制备方法。

背景技术

7-氨甲基-7-脱氮鸟嘌呤(PreQ1)是Q核苷(queuosine)合成的重要原料,Q核苷是一种类似于胍的高度修饰的核苷，它广泛存在于细菌和真核生物的某些tRNA中，并且被报道在t-RNA合成中优先使用，但其内在机制尚未完全理解。Q核苷在原核生物中被报道具有辅酶的作用，并且在高等动物中可作为益生菌(生长促进物质)的潜在作用。Q核苷是由微生物-宿主相互作用而产生一种新颖的化合物，人体自身无法合成，而其来源主要是人体共生微生物。Q核苷的碱叫Q碱(queuine)，该碱的主要构成是7-氨甲基-7-脱氮鸟嘌呤(PreQ1)。无论是在Q核苷的生物合成或化学制备中，7-氨甲基-7-脱氮鸟嘌呤都是其必需的原料。

PreQ1的已有制备方法包含酶法以及化学合成法：

酶法：生物体内合成PreQ1时，以三磷酸鸟苷(GTP)作为起始原料，需要五步酶(GCHI/QueD/QueE/QueC/QueF)转化才能得到PreQ1。因此路线长，整体收率低，迄今为止还没有报道利用该方法进行放大制备。

化学合成法：PreQ1的化学制备也有少量研究，但是需要大量的官能团保护、脱保护以及复杂的化学转化才能实现(需要7步以上化学反应)，其工业制备可能性低。

7-氨甲基-7-脱氮鸟嘌酶法制备路线太长，很难实现有效的体外酶催化工艺；而其化学制备制备需要对多个官能团进行保护及脱保护，整体路线长，化学制备过程中需要用到多种有毒有害试剂(如：特戊酰氯、TMSTf、乙酸铯等),所以生产过程中安全系数低，环境兼容性低，再加上整体收率并不高；所以最终生产成本高。

随着大众对工业生产中的个人安全、自然环境保护的重视，绿色化学工业是其发展的必然趋势。因此，提供一种化学酶法制备7-氨甲基-7-脱氮鸟嘌呤(PreQ1)具有重要的现实意义。

发明内容

有鉴于此，本发明针对7-氨甲基-7-脱氮鸟嘌呤(PreQ1)酶催化及化学合成制备方法的优点及缺陷，开发了化学酶结合制备的方法，这不仅缩短了制备路线，同时也大大提高了每步转化的效率，与此同时，由于酶催化的参与，也将整个制备路线的废物排放大大降低，从而在保证市场竞争力的同时提高其工业生产中安全及绿色指数。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了7-氨甲基-7-脱氮鸟嘌呤(PreQ1)的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：制备获得7-羧基-7-脱氮鸟嘌呤(CDG)；

步骤2：经酶解，制备获得7-氨甲基-7-脱氮鸟嘌(PreQ1)。

在本发明的一些具体实施方案中，步骤1采用的原料包括甲酸甲酯、氯乙酸甲酯和2,4-二氨基-6-羟基嘧啶。

在本发明的一些具体实施方案中，步骤1具体为：

步骤1-1：甲酸甲酯与氯乙酸甲酯在碱性条件下缩合生成中间体2-氯-3-氧丙酸甲酯(化合物1)；

步骤1-2：取所述中间体在水溶液中与2,4-二氨基-6-羟基嘧啶缩合成环得到7-甲酸甲酯-7-脱氮鸟嘌呤(化合物2)；

步骤1-3：在弱碱性条件下酯水解得7-羧基-7-脱氮鸟嘌呤(CDG)。