[发明专利]一种酶法制备邻苯酚类化合物的方法

说明书

本发明公开了一种酶法制备邻苯酚类化合物的方法，是采用无载体固定化酪氨酸酶为催化剂，以单苯酚类化合物为底物，二甲基亚砜为助溶剂，L‑抗坏血酸为还原剂，在15～40℃下反应1～7h，得到邻苯酚类化合物。本发明创新性地用无载体固定化酪氨酸酶为生物催化剂，以单苯酚类化合物为底物合成邻苯酚类化合物，具有反应条件温和、周期短、反应专一性高，工艺步骤简单、操作安全等优点，为白皮杉醇、3'‑羟基紫檀茋和3,4‑二羟基苯乙酸的绿色生产提供了一种新方法。

技术领域

本发明涉及生物催化领域，特别涉及一种酶法制备邻苯酚类化合物的方法。

背景技术

多酚类化合物广泛存在于植物中，具有较好的抗氧化性、以及良好的抗炎和抗肿瘤等活性，受到越来越多的关注。邻苯酚类化合物属于多酚类化合物，其独特的邻位双羟基结构使其性质更活泼，具有良好的抗炎、抗肿瘤、抗糖尿病、抗心血管疾病和抗衰老等活性，如3'-羟基紫檀茋、白皮杉醇、3,4-二羟基苯乙酸等，具有较大的应用和研究价值。因此，探索绿色制备邻苯酚类化合物的方法和工艺具有较大的意义。

3'-羟基紫檀茋（3’-Hydroxypterostilbene，（E）-3,5-二甲氧基- 3’,4’-二羟基芪），是天然产物紫檀茋的类似物，最初从灌木苦马豆中分离得到的。近期研究表明，3'-羟基紫檀茋在体外实验中能够有效抑制人类肿瘤细胞(COLO 205, HCT-116, and HT-29)，这在裸鼠的体内也得到了验证。而且，3'-羟基紫檀茋还能够诱导细胞的凋亡和自噬来抑制细胞的增殖，也能够下调磷脂酰肌醇(-3)激酶和胞外信号调节激酶（二者是癌细胞信号通路中重要的酶）。因此，3'-羟基紫檀茋在治疗癌症上有巨大的潜力。目前，3'-羟基紫檀茋的制备主要是靠化学法和植物提取，还未见生物法制备的报道。公开报道化学法制备3'-羟基紫檀茋是以紫檀茋为原料，先用2-碘酰基苯甲酸氧化，再经连二亚硫酸钠还原得到3'-羟基紫檀茋，反应介质为四氢呋喃或其他有机溶剂，反应过程复杂，连二亚硫酸钠是有毒物质，且遇水发生燃烧或爆炸放出有毒气体，绿色不环保。从植物中提取3'-羟基紫檀茋亦不经济，有研究人员从1.8kg的苦马豆中提取到5mg的3'-羟基紫檀茋，且过程繁琐，需要使用到大量有机溶剂，同样不绿色环保。

白皮杉醇（Piceatannol）是白藜芦醇（Resveratrol）的羟基化类似物，属于非黄酮类多酚化合物，是植物在受到外界病原体损害时分泌的植物抗毒素。它们在抗真菌、抗氧化、抗癌、抗肥胖、保护神经、保护心血管等方面具有较好的功效。虽然白皮杉醇和白藜芦醇具有相似的生物活性，由于白皮杉醇具有邻苯酚结构，使得白皮杉醇的抗氧化活性是白藜芦醇的3000多倍，且抗癌活性和其他多种药理活性均优于白藜芦醇，因此绿色高效合成白皮杉醇的方法和工艺受到关注。通过文献检索，目前制备白皮杉醇多是化学法和植物提取。化学法成本较低，但化学合成反应过程复杂，专一性较差，环境污染较大。植物中的白皮杉醇含量较低，从植物中提取白皮杉醇需要大量原料，耗时耗力。

3,4-二羟基苯乙酸（3,4-dihydroxyphenylacetic acid, DHPAA）是邻苯二酚衍生物，其能够预防胰腺细胞功能失调引起的高胆固醇。3,4-二羟基苯乙酸也被认为是预防或延迟糖尿病前期到糖尿病过程的一种很有前途的药物， 还具有抑制前列腺癌和结肠癌细胞增殖的活性。目前，3,4-二羟基苯乙酸的制备以化学法为主，反应过程复杂，专一性较差，使用大量有毒有害试剂，环境污染较大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种环境友好、成本低、反应条件温和的酶法制备邻苯酚类化合物的方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种酶法制备邻苯酚类化合物的方法，是采用无载体固定化酪氨酸酶为催化剂，以单苯酚类化合物为底物，二甲基亚砜（DMSO）为助溶剂，L-抗坏血酸为还原剂，在15~40℃下反应1~7h，得到邻苯酚类化合物。