[发明专利]半乳糖－青蒿素及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物工程制药领域，具体涉及一种半乳糖-青蒿素及其制备方法。

背景技术

酶催化合成是现代有机合成中不可缺的生物催化方法，可对不加保护的高官能团底物进行条件温和、环境友好地转化，得到具有高度的区域选择性和立体选择性产物。具有简化合成路线，反应产物不复杂，易于分离纯化，可避免合成过程中使用有毒物质及溶剂等优点。近来研究表明利用酶催化合成的维生素A类与葡糖醛酸以氧连接的结合物，跟母体化合物相比，可以提高癌症的化学预防活性或降低毒性。

青蒿素分子具有较多的环链，使得青蒿素及其衍生物对以下因素十分敏感：500nm以下的光、氧气、痕量的金属、强酸、较高的热等，所以青蒿素及其衍生物极易发生氧化和异构化而分解变质，从而给青蒿素的保存、结构修饰、衍生物的分离纯化等过程中带来许多困难。因此利用糖基修饰青蒿素时，充分考虑青蒿素的稳定性差和与糖基反应时的区域选择性、立体选择性等问题显得尤为重要。

早在70年代，Esders等在Candida bogorionsis中发现有UDP-葡萄糖甾体糖基转移酶的存在。九十年代初，Ullmann等深入的研究发现UDP-葡萄糖甾体糖基转移酶可以将UDP-葡萄糖的糖基转到不同的甾醇上去，比如胆固醇、麦角幽醇等。而wojciechowski等对生物合成甾体皂苷的3-糖基转移酶做了大量的工作，他们从茄子中提取纯化甾体皂苷的糖基转移酶并表征了它的特性，表明部分纯化的糖基转移酶能把糖基转移给甾体皂苷元。Danieli在2001年报道了半乳糖转移酶选择性地把半乳糖转移到人参皂苷上。

2004年Berteau等从土豆中得到三种糖基转移酶cDNA编码，其中有一种表现出UDP-糖基转移酶的活性，这也是第一次克隆的糖基转移酶进行半萜内酯化合物的生物合成，并第一次证实了单一的酶可以对半萜内酯和生物碱进行糖苷化。随后进行的研究表明克隆的其他半萜内酯糖基转移酶有同样的糖基转移活性，它们对底物专一性限制更小。以葡萄糖和半乳糖作为底物均可进行糖苷化甾体皂苷，但以葡萄糖作为底物时的选择性稍差些。

采用酶催化将原料糖基添加到含氧环上需要特定的糖基转移酶的作用。许多大环内酯类的糖基转移酶具有底物灵活性的特点。根据其针对的底物灵活性不同，可把糖基转移酶分为对脱氧糖具有灵活性、对底物内酯环具有灵活性、对脱氧糖和内酯环都具有灵活性三种。由于青蒿素的内酯环具有药理活性，属于结构中的活性部位，所以应该采用对脱氧糖具有灵活性的糖基转移酶。根据本发明需要，采用糖基转移酶催化半萜内酯化合物青蒿素的糖基化反应。

目前，化学方法合成糖基化青蒿素衍生物包括以下步骤：(1)制备二氢青蒿素；(2)全乙酰吡喃溴代糖的制备；(3)糖基化青蒿素衍生物的制备。在此过程中，为了将糖环定位地引入青蒿素，首先要进行糖基的保护，进行反应，反应结算后还需要脱保护，增加了反应的步骤，降低了反应效率，并且产品收得率一般在20-30％之间。同时下游的分离纯化复杂，费时费力，在反应过程中需用到的某些溶剂，如：丙酮、二氯甲烷等，还会对产物或环境造成污染。

为了提高青蒿素的水溶性及其药理活性，需要寻找有更好治疗效果和选择性的青蒿素衍生物。

发明内容

本发明的目的，是提供一种半乳糖-青蒿素及其制备方法。本发明利用糖基转移酶催化青蒿素的糖基化反应，其合成过程条件温和，操作方便，产物纯度高，收率较高。经初步细胞实验证明，对正常细胞无毒副作用，而抑制肿瘤细胞Hela的活性比青蒿素母体更好。采用本发明方法制备的半乳糖-青蒿素易于制剂，具有成药前景。

本发明所述半乳糖-青蒿素，具有以下结构式：

其化学名称为(3R，5aS，6R，8aS，9R，12S，12aR)-八氢-3，6，9-三甲基-3，12-桥氧-12H-吡喃并[4，3-j]-1，2-苯并二塞平-10-O-半乳糖基，分子式C₂₁H₃₄O₁₀，分子量为446.51，命名为：半乳糖-青蒿素(或糖基化青蒿素)。

半乳糖-青蒿素的制备方法，包括以下步骤：

(1).制备二氢青蒿素

取青蒿素，加入NaHB₄及无水甲醇室温下搅拌24h，蒸馏分离甲醇，残液水溶后，用乙酸乙酯萃取，蒸去溶剂，干燥得产品-二氢青蒿素，其中青蒿素与NaHB₄的摩尔比为1∶0.8～1.5。

(2).UDP-半乳糖的制备