简述
7-甲基黄嘌呤是咖啡因的衍生物，分子式为C6H6N4O2，可用于预防和治疗近视，而且能穿过血脑屏障，可用于癌症和神经治疗，具有较高价值[1]。常温常压下，7-甲基黄嘌呤可以稳定存在，性状一般为无色至淡黄色晶体状粉末。
制备方法
自然界中天然7-甲基黄嘌呤存在较少，因此需要建立高质高效的制备工艺。例如，有机合成技术领域报道一种制备方法，以硫酸二甲酯与鸟苷为原料，经过甲基化，重氮化以及脱核糖的连续三步反应：先利用鸟苷和硫酸二甲酯反应得到7-甲基鸟苷，然后利用7-甲基鸟苷与亚硝酸盐进行重氮盐水解反应，之后升温反应脱去核糖得目标产物7-甲基黄嘌呤。该合成路线所用原料易得，工艺简便易行，成本较低，可以在较短的反应周期下达到较高的收率和纯度，反应过程中不会产生大量的酸性废水，更加节能环保[2]。
除上述方法，文献还提供了一种基因工程法，通过搭建并优化咖啡因去甲基化基因通路并对咖啡因去甲基化酶还原酶的优化以及合成工艺优化增强其降解咖啡因生产7‑甲基黄嘌呤的能力。同时，搭建辅因子循环模块消除咖啡因去甲基化过程中产生的甲醛并提供还原力，进一步提高大肠杆菌的7‑甲基黄嘌呤生产能力并消除潜在的污染物甲醛。通过对高密度发酵和全细胞转化工艺的优化，使7‑甲基黄嘌呤产量达到6.81/L，是目前国外内合成7‑甲基黄嘌呤的最高产量[3]。本发明可获得产7‑甲基黄嘌呤基因工程菌株的构建方法及其应用。东北林业大学. 产7-甲基黄嘌呤基因工程菌株的构建方法及其应用:
应用
高度近视是导致不可逆性视力障碍的主要原因，常存在眼轴明显延长，后极部巩膜变薄等，可导致严重的，不可逆的致盲性改变。屈光矫正高度近视以及治疗其并发症花费高且疗效不理想，因此控制眼轴增长，改善巩膜状态是目前近视研究的重点。近期有研究发现，7-甲基黄嘌呤可以增加后极部巩膜厚度，增加后极部巩膜胶原纤维的直径，调控巩膜再塑，有望使用7-甲基黄嘌呤控制近视进展，防止其严重并发症[4]。
此外，文献还报道了一种7‑甲基黄嘌呤作为检测靶点在制备2型糖尿病高危个体筛查试剂盒中的应用。作为与未来2型糖尿病发病高度相关的高特异性和敏感性的代谢分子，7‑甲基黄嘌呤单独预测2型糖尿病的AUC为0.768，传统危险因素预测2型糖尿病的AUC为0.797，加入代谢物7‑甲基黄嘌呤后AUC上升至0.880，对2型糖尿病发生具有很好预测价值，为2型糖尿病高危个体的早期筛查提供技术支持[5]。
参考文献
[1]重组大肠杆菌转化咖啡因产7-甲基黄嘌呤[J]. 中国临床药理学杂志,2022,38(22):2726.
[2]陆宗焕,张念椿,黎明杨,等.一种7-甲基黄嘌呤的制备方法:CN202311696670.7[P].
[3]东北林业大学. 产7-甲基黄嘌呤基因工程菌株的构建方法及其应用:CN202410375465.9[P].
[4]杨丹,祝颖,谷天瀑,等.7-甲基黄嘌呤为近视防控新发现[J].中国实用眼科杂志, 2017, 35(5):3.DOI:10.3760/cma.j.issn.1006-4443.2017.05.002.
[5]钱云,刘佳,王璐.7-甲基黄嘌呤作为检测靶点在制备2型糖尿病高危个体筛查试剂盒中的应用:202111296718[P].