年产5吨N-烷基-1-脱氧野尻霉素生产线的工艺设计(生物转化车间)文献综述
2020-05-01 08:40:00
文 献 综 述 一 N-烷基-1-脱氧野尻霉素的概况 1.1 N-烷基-1-脱氧野尻霉素的简介 1-脱氧野尻霉素,又称1-Deoxynojirimycin,简称DNJ,化学名称(2R,3R,4R,5S)-2-羟甲基哌啶-3,4,5-三醇,化学式为C6H13NO4,相对分子质量为163.17。
DNJ是一种生物碱类化合物[1]~[3],最初是在一些植物和以此类植物为食物的蛾类动物体内检测到的,可以强烈的抑制α-葡萄糖苷酶发挥作用,对人体内糖分的转化起到抑制作用,是治疗糖尿病的有效成分,此外还具有抗肿瘤和抗病毒活性[4]。
由于1-DNJ及其衍生物还具有杀灭丙型肝炎病毒(HCV)的作用,由此1-DNJ及其衍生物是潜在的用于治疗丙型肝炎的药物[5]。
二 N-烷基-1-脱氧野尻霉素的制备 2.1 N-烷基-1-脱氧野尻霉素的来源 2.1.1 从植物体中提取 通过大量的研究发现,桑树、风信子、野跖草、阔叶沙参属和爵床科植物中都含有1-DNJ及其结构相似物。
但是由于植物中1-DNJ的含量很低,结构和1-DNJ相似的物质在桑本植物中存在的种类多,数量大,从而会导致提取纯化工艺路线长且复杂,提取成本高。
2.1.2 发酵生产 浅白灰链霉菌GC-148(Streptomyces Lavendulae GC-148)和芽孢杆菌(Bacillus)等微生物在发育过程中均能合成1-DNJ,并释放到培养基中。
发酵法生产1-DNJ不受原料供应的限制,是工业生产上较理想的方法,但发酵液的成分复杂,1-DNJ含量较低,从发酵液中提取分离和纯化的工艺很复杂,提取成本高[6]。
2.1.3 化学合成 利用化学法已经成功地合成了1-DNJ。
该法分为三种类型。
第一,以D-葡萄糖为起始物质,在C-1上采用叠氮化合物取代引入氮原子,C-5的羟基被氧化为酮基,再通过还原反应生成1-DNJ;第二,起始物质为D-葡萄糖,在C-5上引入氮原子,通过还原反应生成1-DNJ;第三,以酒石酸、焦谷氨酸或苯基氨酸等为起始物质,用醛缩酶催化二羟基丙酮磷酸盐结合到3-叠N-2-羟基丙烷分子上,合成1-DNJ。