文 献 综 述

1.cAMP的用途及生产现状

环磷酸腺苷（cyclic adenosine monophosphate，简称cAMP）是人体内广泛存在的一种具有生理活性的物质^[1-2]，作为细胞内第二信使，对糖代谢、脂肪代谢、核酸合成、蛋白质合成等发挥着重要的调节作用^[3-5]。临床上cAMP用于治疗慢性充血性心力衰竭、肺心病、心肌梗死、心肌炎及心源性休克；对改善风湿性心脏病的心悸、气急、胸闷等症状有一定的作用；可提高急性白血病结合化疗的疗效，亦可用于急性白血病的诱导缓解；此外，对老年慢性支气管炎、各种肝炎和银屑病也有一定疗效^[6]。cAMP也可作为药物中间体制备二丁酰环磷酸腺苷^[7]和环磷酸腺苷葡甲胺^[8]，提高脂溶性，从而发挥更有效的生理及药理作用。cAMP亦可用于畜禽饲料添加剂，在离体条件下模拟生长激素的作用，促进畜禽生长，增加优质禽产品产量^[9]。

在医药、动物饲料添加剂行业，国内对cAMP的需求以每年20%的速度增长，而全球市场也以15%的速度递增，年用量达上百吨，因此cAMP有着良好的市场前景。虽然国内上海东风生化试剂厂在七十年代就已经开发生产cAMP，但是他们采用的是传统的化学合成法，生产成本偏高以及严重的环境污染制约着cAMP的大规模生产。目前国内有药证的生产厂家为湖南中启、杭州美药、山东明星以及南通宏慈，但收率都不超过30%。这使得人们迫切需要一种新的生产方法以改善现在生产方法所带来的问题，而生物技术作为新的工业生产模式的核心也越来越得到人们的重视。

2.cAMP生物合成途径

cAMP属于嘌呤核苷酸类物质，嘌呤的环状结构是其分子结构的核心部分，已经证明生物体内能利用二氧化碳、甲酸盐、谷氨酰胺、天冬氨酸和甘氨酸作为合成嘌呤环的前体，嘌呤环结构中第1位氮来自天冬氨酸的α-氨基，第三位及第九位氮来自谷氨酰胺的酰胺基，第2位及第8位碳来自甲酸盐，第6位碳来自二氧化碳，而第4位、第5位碳和第7位氮则来自甘氨酸^{10}。

2.1全合成途径

嘌呤核苷酸的全合成途径如下图所示。PRPP是最基本的前体，由R5P合成。R5P产生途径有两个：一是在磷酸戊糖途径中由氧化G6P得到；二是由F6P和E4P (D-Erythrose-4-phosphate)为底物由转醛醇酶和转酮醇酶及磷酸戊糖差向异构酶催化得到。由R5P到IMP共11步反应，这其中主要的反应有（1）焦磷酸化；（2）PPi被谷氨酞胺侧链氨基取代；（3）甘氨酸加成；（4）次甲基四氢叶酸甲酸化；（5）从谷氨酸胺转移一个氮原子；（6）脱水和闭环；（7）梭化作用；（8）天冬氨酸的加成；（9）除去延胡索酸碳架；（10）N ₁₀-甲酞四氢叶酸实现甲酸化；（11）脱水和闭环从而形成IMP^[11-15]。