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摘 要

核苷类似物是天然核苷的碱基或戊糖加以结构修饰得到的一类化合物，这类化合物在人们的生活中应用广泛，是抗病毒和抗肿瘤药物的重要组成部分。在我的毕业论文中研究的6－巯基嘌呤核苷可以用来治疗白血病和上皮癌绒毛膜。核苷类似物大多通过化学方法合成，但是化学合成步骤太多，产物难以分离纯化，且化学试剂会造成环境污染。而本实验研究的酶法合成过程简单、反应温和、产物选择性强，相对化学合成和发酵法合成有着明显的优势，也越来越受到科学研究人员的重视。本实验主要研究了pH、温度、有机助溶剂对嘌呤核苷磷酸化酶和嘧啶核苷磷酸化酶酶活的影响，并选择了酶法合成6-巯基嘌呤核苷的最适pH、最适反应温度和适合的反应助溶剂。最终在一锅法反应合成6-巯基嘌呤核苷时，优化的条件：反应pH为 8.0；反应温度为50℃并加入20%DMSO作为有机助溶剂，反应24h后，6-巯基嘌呤核苷的产率可以达到43%。

关键词：核苷类似物 6-巯基嘌呤 酶法合成

The optimization of the efficient enzymatic synthesis conditions of 6-Mercaptopurine Nucleosides

Abstract

Nucleoside analogues are a class of compounds obtained by modifying the bases or pentose sugars of natural nucleosides. These compounds are widely used in people's lives and are an important part of antiviral and antitumor drugs. The 6-mercaptopurine nucleosides studied in this study have a good effect on acute leukemia and can also be used for chorionic epithelial cancer and malignant lymphoma. Nucleoside analogs are mostly synthesized by chemical methods, but there are too many chemical synthesis steps, the products are difficult to separate and purify, and chemical reagents are not environmentally friendly. However, the enzymatic synthesis process in this study is simple, mild, and has strong product selectivity. It has obvious advantages over the synthesis of chemical and fermentation methods, and it is increasingly being taken seriously by scientific researchers. This experiment mainly focuses on the nucleoside phosphorylase, the key enzyme for enzymatic synthesis: the optimum reaction pH, the optimum reaction temperature, and the effect of organic cosolvents on the enzyme activity. The optimum reaction pH and optimum reaction temperature for the double enzyme reaction were also studied.

Key Words: Nucleoside analogues; 6-Mercaptopurine; enzymatic synthesis

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 文献综述 1

1.1核苷类似物简介 1

1.1.1核苷 1

1.1.2核苷类似物 1

1.1.3 6-巯基嘌呤 4

1.2核苷化合物合成 5

1.2.1化学合成 5

1.2.2发酵法合成 6

1.2.3酶法合成 6

1.3本课题研究内容和意义 9

1.3.1 研究内容 9

1.3.2 研究意义 9

第二章 实验材料与方法 10

2.1 实验材料 10

2.1.1 实验试剂 10

2.1.2 菌株与质粒 11

2.1.3 仪器与设备 11

1.1 2.2 实验试剂的使用与配置 12

2.2.1 培养基 12

2.2.2 蛋白电泳相关溶液配置 13

2.2.3 蛋白胶配制 14

1.1 2.3 实验内容^[26]-[32] 14

2.3.1 BbPyNP和AmPNP的诱导表达和镍柱亲和纯化 14

2.3.2核苷磷酸化酶活力测定及6-巯基嘌呤核苷产率的计算 15

2.3.3 pH对BbPyNP和AmPNP酶活的影响 16

2.3.4 反应温度对BbPyNP和AmPNP酶活的影响 16

2.3.5 有机助溶剂对BbPyNP和AmPNP酶活的影响 17

2.3.6 6-巯基嘌呤核苷的合成 17

第三章 结果与讨论 18

3.1 BbPyNP和AmPNP的诱导表达和镍柱亲和纯化 18

3.2 核苷磷酸化酶活力测定及6-巯基嘌呤核苷产率的计算 18

3.3 pH对BbPyNP和AmPNP酶活的影响 19

3.4 反应温度对BbPyNP和AmPNP酶活的影响 20

3.5 有机助溶剂对BbPyNP和AmPNP酶活的影响 20

3.6 6-巯基嘌呤核苷的合成 22

第四章 结论与展望 23

4.1 实验结论 23

4.2 展望 23

参考文献 24

第一章 文献综述

1.1核苷类似物简介

1.1.1核苷

核苷是由戊糖和碱基两部分缩合而成，戊糖C-1´上的羟基与嘌呤N-9或嘧啶N-1上的氢原子脱水缩合形成糖苷键而连接在一起^[1]。核苷中的戊糖有核糖和脱氧核糖两种，常见碱基有胞嘧啶、胸腺嘧啶、尿嘧啶、鸟嘌呤、腺嘌呤。常见的八种核苷结构如图1-1所示。

图1-1 八种核苷

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