技术背景
甲基-Β-D-吡喃半乳糖苷，英文名为METHYL-BETA-D-GALACTOPYRANOSIDE，别名甲基 BETA-D-吡喃半乳糖苷，CAS号为1824-94-8，熔点为175-179℃，甲基-Β-D-吡喃半乳糖苷为无味的白色结晶性粉末，溶于水、甲醇和热的乙醇等。甲基-Β-D-吡喃半乳糖苷可用于合成甲基半乳糖苷的衍生物如2,6-二-O-苄基-β-D-甲基半乳糖苷、3,6-脱水-β-D-甲基半乳糖苷等；甲基-Β-D-吡喃半乳糖苷可用于用于合成手性D-肌醇、β-D-甲基半乳糖醛、β-D-甲基半乳糖酸和3-O-苯甲酰基-β-D-甲基半乳糖苷等。甲基-Β-D-吡喃半乳糖苷又可用于合成β-D-甲基半乳糖苷与苯基硼酸或羟苯硼酸、冠醚等的复合物和半乳糖低聚糖-氨基酸复合物。甲基-Β-D-吡喃半乳糖苷也可用于合成半乳糖基低聚糖、硫纤维二糖和唾液酸寡糖。甲基-Β-D-吡喃半乳糖苷还可以用于合成半乳糖纳米颗粒。
甲基-Β-D-吡喃半乳糖苷的合成
关于甲基-Β-D-吡喃半乳糖苷的合成，可以参考华中科技大学的发明专利《一种利用固定化细胞以单糖为糖基供体合成烷基半乳糖苷的方法》的方法[1]。其方案主要包括：1）培养产β-半乳糖苷酶酵母；2）用乙醇处理酵母细胞；3）向乙醇处理后的酵母细胞中加入京尼平用于构建交联体系，将交联体系反应0.5-4小时，离心得到固定化细胞；4）将半乳糖和烷基醇混合均匀，加入固定化细胞，反应2-16小时，经离心固液分离，取上清液，得到烷基半乳糖苷。其具体实施方案简述如下：
1）固定化酵母细胞的制备 将乳酸克鲁维酵母CGMCC 2.1494接种到含1%葡萄糖、1%蛋白胨、0.5%酵母浸膏和1.5%琼脂的斜面培养基上，30℃生长24小时后，转接到液体种子培养基中，在200rpm、30℃条件下培养24小时后，以3%的体积比例转接到含1%葡萄糖、1%蛋白胨、0.5%酵母浸膏和1%乳糖的发酵培养基中，于30℃培养32小时，离心后，收集得到乳酸克鲁维酵母细胞，悬浮于50%乙醇混匀1分钟，缓冲液清洗两次，得到乙醇处理的乳酸克鲁维酵母细胞。用50mM、pH为7.5的磷酸钾缓冲液配制京尼平溶液，与乙醇处理的乳酸克鲁维酵母细胞混合均匀，构建交联体系。其中，交联体系中京尼平浓度为0.05%，酵母细胞浓度为0.1mg/mL，然后在25℃、125rpm下反应4小时，经11000rpm离心2分钟，得到固定化酵母细胞。
2）甲基-Β-D-吡喃半乳糖苷的合成 采用pH为7.5、50mM的磷酸钾缓冲液配制1M的D-半乳糖溶液。然后取甲醇3.5mL、1M的D-半乳糖6mL，加入固定化酵母细胞，加入量为D-半乳糖质量的140%，再加入缓冲液使得反应体系为10mL，于37℃下反应8小时，在11000rpm下离心2分钟，取上层清液留存，得到甲基-Β-D-吡喃半乳糖苷粗品。将该上层清液利用旋蒸除去有机溶剂后进行冷冻干燥，所得到的粉末用1mL流动相（甲醇：乙酸乙酯=3：7）溶解，进行硅胶柱层析提纯，经过旋蒸、冻干操作，得到精制后的甲基-Β-D-吡喃半乳糖苷，产物经过核磁鉴定，确认为甲基-Β-D-吡喃半乳糖苷。
参考文献
[1] 华中科技大学. 一种利用固定化细胞以单糖为糖基供体合成烷基半乳糖苷的方法. CN115094104A[P]; 2022.09.23.