文档介绍：无溶剂体系中蛋白酶催化氨基酸糖酯合成研究黄成红马林*基金项目中山大学化学与化工学院第三届创新化学实验基金项目(批准号:02005)资助第一作者黄成红(1981年出生),女,中山大学化学与化工学院材料化学专业99级指导老师马林(导师)Email:******@,有机化学研究所,广州,510275摘要在无溶剂体系中,α-糜蛋白酶催化N-叔丁氧酰基-L-苯丙氨酸乙酯与D-葡萄糖进行酯交换反应,结果表明是在6位伯羟基(6-OH)进行定位酰化。生成的氨基酸葡萄糖酯可通过HPLC-UV定性并定量检测,最适条件下的反应转化率达到90%以上。关键词蛋白酶,无溶剂体系,α-糜蛋白酶,苯丙氨酸,葡萄糖1前言糖类是自然界广泛存在的一大类生物活性分子。近年来糖科学的发展,揭示了糖类在生命过程中起着重要作用,参与了许多生理和病理现象。在细胞表面的大量受体分子几乎都是糖蛋白或糖酯类糖链化合物,对生物信息的传递作用起着重要作用[1]。糖酯作为一种生物功能分子和化工原料具有重要价值,可用于医药、食品及高分子材料,具有其他单体无可比拟的优越性。已经合成并应用的糖酯多是高级脂肪酸糖酯、芳香酸糖酯,而氨基酸糖酯,除了甘糖酯已较为广泛的应用于医药外,其他还不多见报道。氨基酸及多肽作为另一大类生物活性分子,具有多种生理功能。我们试图将氨基酸及多肽的官能团引入糖类化合物,形成一类具有多种生理机能的氨基酸糖酯化合物。但是氨基酸和多肽的化学合成,由于需要保护与脱保护,合成比较困难,为此Cerovsky等人用有机相酶催化反应,进行氨基酸糖酯合成的研究,反应转化率达到20-60%,并表明产物主要是6位氨基酸糖酯[2]。糖是极性化合物,需要选择强极性溶剂如吡啶、DMF等(或者将糖形成糖苷或其他衍生物以增加它在有机溶剂中溶解性)[3,4],而酶是水溶性的,不溶于有机溶剂,这就给有机溶剂中酶催化反应带来许多困难,而无溶剂条件下或超饱和体系中酶催化可以解决这些问题。为此我们用蛋白水解酶进行氨基酸糖酯的合成研究。α-糜蛋白酶是一种研究比较多的酶,有较好的催化活性,它能催化水解L型芳香族氨基酸(如苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸)所组成的肽键、酰胺键和酯键[5]。用α-糜蛋白酶直接催化苯丙氨酸、酪氨酸及色氨酸与葡萄糖进行酯化反应,之后先将苯丙氨酸形成酯,再与葡萄糖进行酯交换反应,反应式如下(scheme1):Scheme1N-叔丁氧酰基-L--1磁力加热搅拌器仪器,GKC-11R1型可控恒温水浴锅,SHZ-D循环水式真空泵,ZF-Z型三用紫外仪,HP1100型高效液相色仪,DAD检测器。N-叔丁氧酰基-L-酪氨酸、N-叔丁氧酰基-L-赖氨酸、N-叔丁氧酰基-L-苯丙氨酸均购于Sigma,Aldrich公司,蛋白酶购于日本化成工业株式会社,α-糜蛋白酶、I均为国产,其它试剂均为分析纯,购于广州化学试剂厂。:N-叔丁氧酰基-L-酪氨酸、N-叔丁氧酰基-L-赖氨酸、N-叔丁氧酰基-L-苯丙氨酸与3种蛋白酶:α-糜蛋白酶、胃蛋白酶、蛋白酶适量交叉混合于9支小试管中,再加入葡萄糖和一定pH值的K2HPO4/KH2PO4缓冲溶液10µl,搅拌均匀。和底物空白、酶空白一起密封置于