[发明专利]使用糖类和糖苷酶制备丙烯酸酯衍生物的糖苷的方法

说明书

本发明涉及一种通过将烯键式不饱和醇与糖类在糖苷酶的存在下反应制备烯键式不饱和苷的方法。

包括糖残基的聚合物（糖类共聚物）可以具有糖类的典型特性，例如良好的水溶性、高电解稳定性、在热水中的胶体稳定性、与表面（例如棉花）的强相互作用，以及无毒性。这些具体特征为所述聚合物带来多种应用。因此人们非常有兴趣来开发经济有效的方法以制备明确定义的糖类共聚物以及它们的相应单体。所述单体可以为可聚合的烯键式不饱和糖苷，其是由糖苷偶联糖类和烯键式不饱和醇而制得的。所述糖苷的合成具有很多挑战。有很多种可能形成位置异构物，其中糖类的不同羟基基团参与键的形成。此外，可能形成不同的端基异构形式。因此大多数带有糖残基的单体的化学合成通常是不可行的，并导致所需单体的低产量。

酶的应用已经被认为是制备糖苷单体的一个可选方法。与化学合成相比，由于高的立体选择性，无保护的糖的酶催化反应通常产生更加结构相同的产物。

通常，有两种途径用于酶催化合成糖苷：热力学控制的逆向水解，和动力学控制的转糖苷作用。糖基单元通过酶催化的转糖苷作用向带有伯羟基的非糖化合物的转移已被示出，例如，参见S.Matsumura et al.(Makromol.Chem.,Rapid Commun.14:55-58,1993)。也有使用糖苷酶——其催化糖苷在体内水解——通过逆向水解用于糖苷合成的方法。（例如参见I.Gill and R.Valivety,Angew.Chem.Int.Ed.39(21):3804-3808,2000)。

在糖苷酶催化合成糖苷的方法的发展中，在寻找最佳溶剂条件时遇到了困难。一方面，利于热力学控制逆向水解需要使水含量——更确切地说，使水热力学活性a_w——被最小化。另一方面，糖类通常易溶于水，在有机介质中经常几乎不可溶。已经提出将水替换为中等极性的无水溶剂作为满足两种需求的方法。然而，已经显示出常用的糖苷酶显然需要至少一些水来保持活性(F.van Rantwijk et al.,J.Mol.Catalysis B:Enzymatic6:511-532,1999)。这些有分歧的溶剂需求是难以满足的。这反映在升高的温度和长反应时间，这是已知的酶催化糖苷合成的方法的一般需求。

因此本发明的一个目的是开发一种更有效的方法用于酶制备烯键式不饱和糖苷。这可以通过提高反应速率和/或向糖苷合成方向移动反应平衡而实现。因此，在一定的反应时间后和/或达到反应平衡时获得更高量的产物。

发明人现已出乎意料地发现添加一种非反应性的可与水混溶的有机溶剂到含有糖类、烯键式不饱和醇、糖苷酶和水的反应混合物中可以显著地增加在一段反应时间后获得的烯键式不饱和糖苷的量。

因此，本发明提供一种制备式I的烯键式不饱和糖苷的方法

其中

n为1、2或3;

A为C_2-20亚烷基或者-R⁶-O-[-R⁶-O-]_x-C_2-20亚烷基；

X选自-O-、-NH-和-NR⁵-；

R³选自-H和C_1-10烷基；

R⁴选自-H、-COOH和-COO^-M⁺；

R⁵为C_1-10烷基;

R⁶为H或-CH₃；

M⁺选自Li⁺、Na⁺、K⁺和NH₄⁺；和

x是一个0至200的整数；

包括将式II的烯键式不饱和醇

在一种糖苷酶的存在下与式III的糖反应，

（i）式II的烯键式不饱和醇与式III的糖的初始摩尔比为2:1至30:1，例如15:1至25:1；

（ii）在水和一种可以与水混溶的有机溶剂（不是伯醇或仲醇）的溶剂混合物的存在下，其中水与有机溶剂的重量比为0.1:1至9:1，例如1:1至3:1；并且

（iii）溶剂混合物与糖的初始重量比为3:1至30:1，例如10:1至20:1。

定义