地西他滨（Decitabine）化学名为4-氨基-1-(2-脱氧-β-D-赤型-呋喃核糖)-1,3,5-三嗪-2(1H)-酮，美国SuperGen公司研发，2006年04月美国FDA批准上市，临床主治骨髓增生异常综合征（Myelodysplastic syndrome，MDS）。地西他滨是一种去甲基化药物，具有独特的甲基化转移酶抑制剂的治疗机制。作为一种2#8217;-脱氧胞苷酸的腺苷类似物，地西他滨在体内转化为5#8217;-单磷酸脱氧胞苷类似物，在DNA聚合酶作用下渗入DNA中，抑制DNA的合成及甲基化，从而抑制肿瘤细胞增殖^[1]。

具有抗癌活性的核苷类似物是一类抗代谢物,主要在于拮抗核苷酸代谢。这类化合物产生细胞毒的机制有三个方面:一是核苷类似物在生化反应中作为伪底物,抑制核苷酸从头合成的相关酶,干扰dNTPs库,从而抑制DNA的复制。二是核苷类似物掺入DNR和RNA,中断DNA和RNA链的延伸。三是抑制核酸合成的相关酶,如DNA聚合酶和核酸还原酶等,从而抑制核酸大分子的合成和修复^［3-5］。核苷类似物的化学结构与天然核苷有着不同程度的相似性，在细胞代谢中，可与正常核苷形成竞争关系，具有干扰核酸的合成及抑制相关聚合酶结合的作用，进而阻断肿瘤细胞和病毒的复^［2］。

目前，制备核苷类似物的方法主要有三种化学合成法，碱基修饰法，生物转化法^[6]。根据它们的优缺点选定生物转化法，这种方法需要用到两种酶： 核苷磷酸化酶和 N-脱氧核糖转移酶，前者通过 2 步反应可逆地催化核苷（或脱氧核苷）生成核糖-1-磷酸和碱基，核糖-1-磷酸再与另一种碱基结合生成新的核苷，但此酶不能用于催化合成胞嘧啶核苷类化合物^［8］；后者主要来源于大肠杆菌、莱氏乳细菌和瑞士乳杆菌^［7］，可通过一步催化反应高效地合成核苷类似物，反应过程中无中间体的产生^［8］，且底物适用范围更广。

已报道过的研究中，研究者利用亲和层析的方法从瑞士乳杆菌中纯化得到含有两种不同活性的 N-脱氧核糖转移酶^［9］：I 型（PDT），只能催化两种嘌呤碱基之间的转换反应（Pur #8596; Pur）；II型（NDT），不仅可以催化两种嘌呤之间的转换，还能够催化嘧啶与嘧啶、嘌呤与嘧啶之间的相互转（Pur #8596;Pur，Pur #8596; Pyr，Pyr #8596; Pyr）^［12］。N-脱氧核糖转移酶 II（NDT）的底物识别范围较广，能够用于合成多种有重要药用价值的核苷类似物^［10］，但其更倾向于催化以脱氧嘧啶核苷为底物的反应^［11］。

核苷类似物是抗癌、抗病毒药物取之不竭的资源库,大量经过修饰的碱基和核苷都有可能成为有用的物质。由于酶法法合成核苷具有工艺简单,反应条件温和,成本低,收率高,且不易造成环境污染,应用酶法合成核苷将是大势所趋。而高效酶法合成更是至关重要。

由于酶法合成核苷时,常常不提取酶,直接使用菌体作为酶或简单地将细胞溶解。这做有很多好,因为菌体可以在低温下长期保存或风干保存。但菌体内存在着许多其它的酶,所以使用时必须注意副反应的防止。在较低温度反应时一,可考虑加入一些试剂抑制杂酶的副反应,如10%乙二醇可以抑制脱氨酶^[13]。

在许多情况下,核苷类物质要通过半合成法(或称酶化学法,chemico-Enzymatic MethodS)获得,即先用化学法合成一些易得的非天然核苷(如阿糖尿苷、双脱氧尿苷等),再与相关碱基酶法反应合成诸如阿糖腺苷、双脱氧肌苷等;或先由酶法合成一些核苷类似物(如5一氟尿苷、5一甲基尿苷),再用化学法合成如AZT、d4T等药物。这样做的目的是减小化学合成的步骤及难度,使得一些核苷衍生物的合成成为可能和大量获得。

酶法合成核苷时,大多数情况下酶和细胞都只利用一次,虽然有些情况下可能连续使用多次,但是仍然存在酶或细胞与产物和底物分离频繁的问题,所以近年有不少文献报道直接固定化完整微生物细胞合成得到核苷，在此基础上的酶反应的稳定性得到大大提高^[14]。

传统的无机酶的载体材料(如二氧化硅、活性炭、玻璃珠等) 来源方便、廉价、机械强度高,无毒且稳定性好,一般是借助吸附方法来制备固定化酶,或经小分子化学改性以共价键合方式制备固定化酶。无机载体的结构不易调控, 影响传质且键合酶的能力差,但可与传统有机聚合物载体材料形成互补体系。因此 ,利用组成和结构可调控的有机聚合物对传统无机载体材料改性修饰,制备兼具两者优良特性的复合载体用于酶的固定化研究,受到了众多学者的青睐。如用葡聚糖对硅胶表面改性修饰可改善其表面的生物亲和性, 用于固定β-葡萄糖苷酶时可大大提高酶的负载量^[15]。

文献中的实验对合成地西他滨的酶进行优化，其中对冷解糖芽孢杆菌来源的核苷2#8217;-脱氧核糖转移酶的固定化进行了深入探讨和最终优化。最佳固定化过程导致的是离子吸附在聚电解质聚乙烯亚胺（PEI）600Da琼脂糖随后交联在70%的氧化葡聚糖（20kDa）。通过加入20%的甘油固定化混合物的回收活性得到进一步提高（从21%至33%）。由此产生的生物催化剂表现出的稳定性类似游离酶，用该催化剂制备合成三氟尿苷和地西他滨转化率达到50%至76%[16]