專利名稱：新型唾液酸寡糖衍生物的合成的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及唾液酸寡糖糖苷的酶促合成，和參與該合成的新型前體及產(chǎn)物。
背景技術：
唾液酸是九碳糖神經(jīng)氨酸的衍生物，包括三種母體分子，N-乙?；?(Neu5Ac)、N-乙醇?；?(Neu5Gc)和脫氨基神經(jīng)氨酸(3-脫氧-D-丙三氧基-D-半乳-尤羅索尼克酸(3-deoxy-D-glycero-D-galacto-nonulosonic acid), KDN)，這些分子可以在 C_4、C_7、C-8和C-9被各種不同的部分取代。這些分子具有許多重要的生物學作用，涵蓋胚胎發(fā)生、神經(jīng)可塑性和病原體相互作用。盡管它們很少以自由形式出現(xiàn)，不過其通常通過化學共價鍵存在于糖蛋白和糖脂的寡糖側鏈的非還原末端處或其內部位置中。其中唾液酸與諸如半乳糖、N-乙?；?半乳糖胺和N-乙酰基-葡糖胺等倒數(shù)第二個糖結合的鍵最常見的是α _2，3-酮苷鍵和α -2，6_酮苷鍵。在唾液酸糖綴合物中，唾液酸化的人乳寡糖極為重要，這直接關系到其獨特的生物學活性，如抗菌性、抗病毒性、免疫系統(tǒng)和認知發(fā)展的加強活性等。唾液酸化的人乳寡糖被發(fā)現(xiàn)在人體腸道系統(tǒng)內起到益生元的作用，有助于發(fā)展和維持腸道菌群。此外，這些化合物也被證明具有抗炎性，因此它們在用于生產(chǎn)例如嬰兒配方奶粉、嬰兒谷類食品、臨床嬰兒營養(yǎng)品、幼兒配方奶粉等的營養(yǎng)產(chǎn)業(yè)中，或是作為用于兒童、成人、老人或哺乳期婦女的膳食補充劑或健康功能食品均是富有吸引力的成分，無論是作為合成制造的還是天然存在的化合物及其鹽均是如此。同樣，這些化合物在用于生產(chǎn)治療劑的醫(yī)藥行業(yè)中也是令人感興趣的。在人乳寡糖中，唾液酸殘基經(jīng)由α-糖苷鍵總是連接到D-半乳糖的末端3-0-位和/或6-0-位。天然存 在的唾液酸化的人乳寡糖的可獲得性是有限的。成熟的人乳是含有最高濃度(12g/l 14g/l)的乳寡糖的天然乳源，其它的乳源則是牛奶(0.01g/l)、山羊奶和來自其它哺乳動物的奶。此種較低的天然可可獲得性和較難的分離方法則成為開發(fā)生成這些富有吸引力的化合物的生物技術及化學方法的重要動機。利用包括微芯片液相色譜質譜法(HPLC Chip/MS)和基質輔助的激光解吸/電離傅立葉變換離子回旋共振質譜(MALD1-FT ICR MS)在內的各種技術的組合，已經(jīng)由人乳中檢測出大約 200 種 HMO (Ninonuevo 等.J.Agric.Food Chem.54, 7471 (2006)),迄今已經(jīng)從其中在結構上確定了至少 115 種寡糖(Urashima等.:Milk Oligosaccharides, Nova MedicalBooks, NY, 2011)。這些人乳寡糖可被分為13個核心單元(表I)。大約四分之一的寡糖含
有唾液酸。
權利要求
1.用于合成通式IA的化合物及其鹽的方法，
2.如權利要求1所述的方法，其中，所述具有轉唾液酸酶的活性的酶選自來源于雙歧桿菌屬的唾液酸酶和來源于克氏錐蟲的轉唾液酸酶。
3.如權利要求1或2所述的方法，其中，所述具有轉唾液酸酶的活性的酶是工程化的酶。
4.如權利要求1 3中任一項所述的方法，其中，所述唾液酸基供體選自由2-0-(對硝基苯基)-a -D-唾液酸苷、2-0-(4-甲基傘形酮基)_α -D-唾液酸苷、胎球蛋白和3’_0_唾液酸基-乳糖組成的組。
5.如權利要求1 4中任一項所述的方法，其中，通式IA的化合物及其鹽以通式1-3Α及其鹽為特征，
6.如權利要求5所述的方法，其中，通式1-3A的化合物及其鹽以通式1-3B或1-3C及其鹽為特征，
7.如權利要求6所述的方法，其中，通式1-3B或1-3C的化合物及其鹽是通式1-3D的人乳寡糖及其鹽，
8.如權利要求6或權利要求7所述的方法，其中，通式1-3B、1-3C或1-3D的化合物及其鹽選自由以下物質的R1-糖苷及其鹽組成的組，所述物質為可選地取代有一個或多個唾液酸基和/或巖操糖殘基并在末端半乳糖基殘基的3-0Η中具有唾液酸基取代基的乳糖、乳糖_Ν_新四糖、對-乳糖-N-六糖、對_乳糖-N-新六糖、乳糖-N-新六糖、對_乳糖-N-八糖和乳糖_Ν_新八糖、乳糖-N-四糖、乳糖-N-六糖、乳糖-N-八糖、異乳糖-N-八糖、乳糖-N-十糖和乳糖-N-新十糖。
9.如權利要求8所述的方法，其中，所述化合物選自由Neu5Aca 2-3Gal0 l-4Glc(3’ -0-(Ν-乙?；?神經(jīng)氨酰基)_ 乳糖)、Neu5Ac a 2_3Gal β 1-4 (Fuc α 1-3) Glc (3-0-巖藻糖基 _3’ -O- (N-乙?；?神經(jīng)氨?；?-乳糖)、Neu5Ac a 2_3Galβ l_3GlcNAc β l_3Galβ l_4Glc (LST a)、Neu5Aca 2_3Galβ l_4GlcNAc β l-3Gal β l_4Glc、Neu5Ac a 2_3Gal β 1-3 (Fuc a 1-4) GlcNAc β l_3Gal β l_4Glc (FLSTa)、Neu5Ac a 2_3Gal β 1-4 (Fuc a 1-3) GlcNAc β l_3Gal β l_4Glc、Neu5Ac a 2_3GaI β l-3GlcNAc β l-3Gal β 1-4 (Fuc α 卜3)Glc、Neu5Ac a 2_3Gal β 1-3 (Fuc a 1-4)GlcNAc β l-3Gal β 1-4 (Fuc α 卜3) Glc、Neu5Ac a 2_3Gal β 1-3 (Neu5Ac a 2-6)GlcNAc β l-3Gal β l_4Glc (DSLNT)、Neu5Ac a 2_3Gal β 1-3 (Neu5Ac a 2-6) (Fuc a 1-4)GlcNAcβ l-3Galβ l-4Glc(FDSLNT I)、Neu5Aca 2_3Galβ 1-3(Neu5Aca 2-6)GlcNAcβ l-3Galβ 1-4(Fuca 1-3)Glc(FDSLNT II)、Neu5Aca 2_3Galβ 1_4G1cNAcP l_3Galβ 1-4 (Fuc a 1-3) Glc、Neu5Ac a 2_3Gal β 1-4 (Fuc a 1-3) GlcNAc β l_3Gal β 1-4 (Fuc a 1-3)Glc、Neu5Ac a 2_3Gal β 1-4 (Fuc a 1-3) GlcNAc β l_3Gal β l_4Glc 的 R1-糖苷及其鹽組成的組。
10.如權利要求1 9中任一項所述的方法，其中，R1選自由芐基或2-萘基甲基組成的組，所述芐基或2-萘基甲基可選地取代有至少一個選自由苯基、烷基和鹵素組成的組的基團。
11.通式1A’的化合物及其鹽，
12.如權利要求11所述的化合物，其中，通式1Α’的化合物及其鹽以通式I’-3Α及其鹽為特征，
13.如權利要求12所述的化合物，其中，通式I’-3A的化合物及其鹽以通式I’ -3B或I’ -3C及其鹽為特征，
14.如權利要求13所述的化合物，其中，通式I’-3B或I’ -3C的化合物及其鹽是通式I’-3D的人乳寡糖及其鹽，
15.如權利要求13或權利要求14所述的化合物，其中，通式l’-3B、l’-3C或l’-3D的化合物及其鹽選自由以下物質的R1-糖苷及其鹽組成的組，所述物質為可選地取代有一個或多個唾液酸基和/或巖操糖殘基并在末端半乳糖基殘基的3-0H中具有唾液酸基取代基的乳糖、乳糖_N_新四糖、對-乳糖-N-六糖、對_乳糖-N-新六糖、乳糖-N-新六糖、對_乳糖-N-八糖和乳糖-N-新八糖、乳糖-N-四糖、乳糖-N-六糖、乳糖-N-八糖、異乳糖-N-八糖、乳糖_N_十糖和乳糖-N-新十糖。
16.如權利要求15所述的化合物，其中，所述化合物選自由Neu5Aca 2-3Gal0 l-4Glc(3’ -0-(N-乙?；?神經(jīng)氨?；?_ 乳糖)、Neu5Ac a 2_3Gal β 1-4 (Fuc α 1-3) Glc (3-0-巖藻糖基 _3’ -O- (N-乙?；?神經(jīng)氨?；?-乳糖)、Neu5Ac a 2_3Galβ l_3GlcNAc β l_3Galβ l_4Glc (LST a)、Neu5Aca 2_3Galβ l_4GlcNAc β l-3Gal β l_4Glc、Neu5Ac a 2_3Gal β 1-3 (Fuc a 1-4) GlcNAc β l_3Gal β l_4Glc (FLSTa)、Neu5Ac a 2_3Gal β 1-4 (Fuc a 1-3) GlcNAc β l_3Gal β l_4Glc、Neu5Ac a 2_3GaI β l-3GlcNAc β l-3Gal β 1-4 (Fuc α 卜3)Glc、Neu5Ac a 2_3Gal β 1-3 (Fuc a 1-4)GlcNAc β l-3Gal β 1-4 (Fuc a 1-3) Glc, Neu5Ac a 2_3Gal β 1-3 (Neu5Ac a 2-6)GlcNAc β l-3Gal β l_4Glc (DSLNT)、Neu5Ac a 2_3Gal β 1-3 (Neu5Ac a 2-6) (Fuc a 1-4)GlcNAcβ l-3Galβ l-4Glc(FDSLNT I)、Neu5Aca 2_3Galβ 1-3(Neu5Aca 2-6)GlcNAcβ l-3Galβ 1-4(Fuca 1-3)Glc(FDSLNT II)、Neu5Aca 2_3Galβ 1_4G1cNAcP l_3Galβ 1-4 (Fuc a 1-3) Glc、Neu5Ac a 2_3Gal β 1-4 (Fuc a 1-3) GlcNAc β l_3Gal β 1-4 (Fuc a 1-3)Glc、Neu5Ac a 2_3Gal β 1-4 (Fuc a 1-3) GlcNAc β l_3Gal β l_4Glc 的 R1-糖苷及其鹽組成的組。
17.如權利要求11 16中任一項所述的化合物，其中，R1選自由芐基或2-萘基甲基組成的組，所述芐基或2-萘基甲基可選地取代有至少一個選自由苯基、烷基和鹵素組成的組的基團。
18.通式2A’的化合物及其鹽，
19.如權利要求18所述的化合物，其中，通式2Α’的化合物及其鹽以通式2Β’或2C’及其鹽為特征，
20.如權利要求19所述的化合物，其中，通式2B’或2C’的化合物及其鹽是通式2D’的人乳寡糖衍生物或其鹽，
21.如權利要求19或權利要求20所述的化合物，其中，2Β’、2C’或2D’的化合物及其鹽選自由以下物質的R1-糖苷及其鹽組成的組，所述物質為可選地取代有一個或多個唾液酸基和/或巖藻糖殘基并具有不具有取代基的末端半乳糖基殘基的乳糖-N-新四糖、對-乳糖_N_六糖、對_乳糖-N-新六糖、乳糖-N-新六糖、對_乳糖-N-八糖和乳糖-N-新八糖、乳糖_N_四糖、乳糖-N-六糖、乳糖-N-八糖、異乳糖-N-八糖、乳糖-N-十糖和乳糖-N-新十糖。
22.如權利要求18 21中任一項所述的化合物，其中，所述化合物選自由 GalP 1-4 (Fuca 1-3) Glc (3-0-巖藻糖基乳糖)、Gal β l_3GlcNAc β l_3Gal βl-4Glc(LNT)、Gal β l-4GlcNAcβ l_3Galβ l_4Glc(LNnT)、Gal β 1-3 (Fucα 1-4)GlcNAc β l-3Gal β l_4Glc(LNFP II)、Gal β 1-4 (Fuca 卜 3) GlcNAc β l_3Gal β l_4Glc(LNFPIII)、Gal β l-3GlcNAc β l_3Gal β 1-4 (Fuc α l-3)Glc(LNFP V)、Gal β 1-3 (Fuc α 1-4)GlcNAc β HGal β 1-4 (Fuc α 1-3) Glc (LNDFH II) , Gal β 1-3 (Neu5Ac α 2-6)GlcNAc β l-3Gal β l_4Glc(LSTb)、Gal β 1-3 (Neu5Ac α 2-6) (Fuc α 1-4)GlcNAc β l-3Gal β 卜4Glc、Gal β 1-3 (Neu5Ac α 2-6) GlcNAc β l-3Gal β 1-4 (Fuc α 1-3)Glc、Gal β HGIcNAc β HGal β 1-4 (Fuc α 1-3) Glc, Gal β 1-4 (Fuc α 1-3)GlcNAc β l-3Gal β 1-4 (Fuc α 1-3) Glc (LNDFH III)的 R1-糖苷及其鹽組成的組。
23.如權利要求18 22中任一項所述的化合物，其中，R1選自由芐基或2-萘基甲基組成的組，所述芐基或2-萘基甲基可選地取代有至少一個選自由苯基、烷基和鹵素組成的組的基團。
全文摘要
本發(fā)明涉及通過轉唾液酸反應來合成通式1A的化合物及其鹽的方法，其中，R基團中的一個是α-唾液酸基部分，另一個是H，X1表示碳水化合物連接物，A是可選地取代有巖藻糖基的D-吡喃葡萄糖基單元，R1是能夠通過氫解作用移除的保護基，整數(shù)m為0或1。
文檔編號C12P19/26GK103108956SQ201180042925
公開日2013年5月15日 申請日期2011年7月15日 優(yōu)先權日2010年7月16日
發(fā)明者A·施羅文, E·查姆平, 吉拉·德卡尼, 克里斯托夫·羅里格, I·維拉斯達斯, I·佩雷茲·菲格羅阿, M·海德羅斯, J·博泰特, A·阿戈斯通, P·科瓦斯-本澤斯, F·霍瓦特, C·里辛格, G·皮帕, S·德姆考, 拉爾斯·克雷格爾 申請人:格力康公司