美拉德反应(Maillard reaction)是蛋白质和还原糖之间发生的一类复杂反应,广泛存在于食物和生物体中。3-脱氧葡萄糖醛酮(3-Deoxyglucosone,3-DG)是一种高反应性的毒性2-羰基醛化合物,也是人体内美拉德反应的主要产物,生理状态下,可分别被3-脱氧葡萄糖醛酮还原酶和氧化酶代谢为非活性产物3-脱氧果糖和3-脱氧葡萄糖醛酸；病理状态下,可导致人体内3-脱氧葡萄糖醛酮的生成与代谢紊乱,而与糖尿病、衰老、Alzheimer's综合征等疾病发生发展相关。
目前，没有成熟的制备工艺和商品化,可能是影响国内外研究工作的原因之一。本文制订出一条较为有效的合成路线,成功地合成了3-脱氧葡萄糖醛酮,为后期研究提供纯化试剂。
合成方法[1]
1、3-脱氧葡萄糖醛酮双苯腙(3-DG中间体)的合成
无水葡萄糖6.00g;对甲苯胺3.30g;无水乙醇135mL;乙酸6.6mL置于带有搅拌器和冷凝管的三颈烧瓶中，控制油浴在90℃,待体系沸腾约30min后,加入苯甲酰肼9.9g,搅拌回流,逐渐开始有析出物沉淀。继续回流6~7h,停止加热搅拌,静置过夜,自然冷却,次日三颈瓶底部有大量析出物沉淀,用抽滤法收集沉淀物(呈棕黄色),将沉淀物用甲醇洗涤3次(75mL/次);再用乙醚洗3次(75mL/次),在空气自然干燥(挥去有机溶剂),得3-脱氧葡萄糖醛酮双苯腙(3-DG双苯腙).
2、3-脱氧葡萄糖醛酮(3-DG)的合成
取3-DG双苯酰腙3g,乙醇90mL,水50mL,乙酸1.5mL,新蒸馏过的苯甲醛1.6mL在90℃条件下回流4h,放冷静置过夜(18h),溶液中出现针状结晶,即苯甲醛苯酰腙。抽滤,弃去苯甲酰苯酰腙晶体,滤出液呈黄色透明,将滤出液在旋转蒸发仪中减压浓缩,除去65mL液体,余下液体呈粘稠状。将此粘稠液用乙醚洗涤6次(30mL/次),洗涤过的稠状液体加2.0g活性炭脱色(磁力搅拌器搅拌15min,33℃),抽滤收集脱色液(白色透明),再在旋转蒸发仪中浓缩至3mL左右,加去离子水5mL,再加95%乙醇10mL,用已经活化好的阳离子交换树脂(H+),交换杂离子(交换方法同活性炭脱色方法),抽滤阳离子交换液,再用已经活化好的阴离子交换树脂(OH-)进行交换(交换方法同活性炭脱色方法)。将阴离子交换后所得的含3-脱氧葡萄糖醛酮的溶液在旋转蒸发仪减压浓缩成“糖浆”(粘稠状).
硅胶层析分离:将糖浆状3-脱氧葡萄糖醛酮粘稠物,用柱层析法来分离纯化(95g硅胶干法上柱,洗脱剂为三氯甲烷-甲醇-水混合溶剂(体积比8:2:0.1)，收集120~240min的流出液,以薄层色谱跟踪,三氯甲烷-甲醇-水(体积比7:3:0.3)为展开剂(2,4-二硝基苯肼溶液为显色剂),将经TLC检测为同一物质的馏分合并后经冷冻干燥,得3-脱氧葡萄糖醛酮纯品(纯度为99.1%)。
参考文献
[1]江国荣,张露蓉,王斐,等. 3-脱氧葡萄糖醛酮(3-DG)的合成和结构分析[J]. 苏州大学学报（自然科学版）,2011,27(4):60-68.