文 献 综 述

1.1 研究背景

天然存在的糖苷类化合物有很重要的利用价值及意义，常用药物许多可以通过天然糖苷化合物获得。糖苷糖的半缩醛羟基与配体分子中的羟基、氨基或硫羟基等失水缩合产生的含糖衍生物。通常糖苷由两部分。一部分是糖的残基（来自糖），另一个部分是配基（来自配体分子），通过糖苷键结合。糖苷键可通过多种原子连接，常见的有O-苷、S-苷、N-苷和C-苷。糖苷异头碳构型的不同，又可分成α-糖苷及β-糖苷。大部分天然存在的糖苷都是由次生代谢物或糖苷前体通过糖基化修饰得到的。天然糖苷大部分存在于植物中。植物在自然环境的调节能力，生物活性物质合成，外源物质在植物体内的毒性的排除，都与植物体内小分子糖基化成糖苷类化合物的过程有很大关联。

1.2 aGG的生物催化

糖基作为糖苷化合物的重要组成部分在其发挥生理及药理性作用的过程中不能缺少，甚至会起到决定性的作用。现在很多食品，药物，日化用品的添加剂都可由糖苷化合物或糖衍生物继续加工获得。例如熊果苷，天麻苷，豆腐果苷，橙皮苷，甘草酸苷，甜葡糖苷。

糖基甘油是由各种植物、藻类和细菌为适应盐胁迫和干旱而合成的有效的渗透调节物质。[1]其中, 2-O-(a-d-glucopyranosyl)-sn-glycerol (aGG)是光合细菌的主要兼容的溶质[2]，作为一种很有前途的化妆品保湿剂引起了特别的关注[3]，也可作为预防蛀牙的低热量甜味剂[4]。aGG稳定蛋白质和细胞的能力可能的医疗应用正在评估。[5]

然而,工业应用的开发严格限制aGG的化合物可用性。合成过程在技术上不成熟导致的产量不足,选择性,生产力低,或这些问题都有。[4,6]我们这里描述一个新的生物催化过程克服aGG作为工业化学品生产中化学与生产相关的技术挑战。

在自然条件下,蔗糖磷酸化酶(EC 2.4.1.7)催化蔗糖和磷酸盐的可逆转换1-磷酸葡萄糖和D-果糖。[7]没有磷酸的情况下，甘油可以和葡糖基在蔗糖酶的催化下反应生产aGG，水解糖化酶也可能发生作为副反应发生。[8]虽然说转糖苷酶催化合成苷是建立在碳水化合物化学上，[9]但有几个特点使这生物催化过程成为我们独特的知识。首先,蔗糖磷酸化酶的活性部位可以很好的控制葡糖基转移的区域选择性。这一过程的区域选择性在其他转糖基酶的作用下往往是不足的。(以参考文献[10],为一般情况参考[11] aGG的再合成)。其次,随着酶蔗糖磷酸化酶与水反应在一定程度上抑制竞争活动,甘油作为受体存在一个合适的浓度可使底物的水解完全避免。第三,用蔗糖作为高能葡糖基提供者。可结合大量的动能减少aGG被蔗糖磷酸化酶分解。提供了一个大驱动力的单向反应，使产品产量在转换基质的基础上几乎定量。因此,生物催化gg统一的生产aGG流程的主要合成优势是对转糖苷酶(对反应体系的相对简单和廉价的基质)的使用。糖基转移酶(保证葡糖基转移的一致的高区域选择性), 糖苷合成酶（糖苷产品的动力学稳定性）。[12,13]

1.3 aGG现有分离技术及限制

糖苷类物质的分离多采用吸附分离的方式，而吸附采用的多为大孔吸附树脂以及活性炭等。陈运江[14]在2010年用AB-8大孔吸附树脂分离纯化了无花果多糖；2013年陶遵威等[15]利用AB-8大孔树脂对苦豆子多糖进行了纯化。王新宇等[16]比较了D1O1树脂和AB-8树脂对天山雪莲多糖的纯化效果。侯丽芬等人[17]通过颗粒活性炭对低聚木糖进行分离；张志清等[18]也利用粉末活性炭进行了对阿魏酸粗提液的分离。由于葡聚凝胶G-15也由吸附分离的效果，因此魏薇等[19]利用了葡聚糖凝胶G-15对甘油半乳糖苷进行纯化；卢炳环[20]同样采用葡聚糖凝胶G-15层析法对乙二醇葡糖苷进行分离。