L‑古洛糖（CAS：6027‑89‑0），是自然界罕见的L型己醛糖，常温为白色固体或糖浆，易溶于水。天然存在于嗜酸热古菌极性脂质中；可通过化学合成或青霉菌糖醇氧化酶催化D‑山梨醇转化制备。作为博来霉素A2的活性必需糖基，也是抗坏血酸生物合成中间体，多用于糖化学与抗肿瘤药物的相关研究。
合成研究
L-古洛糖是一种极为稀有的糖，却是嗜酸热原体这类嗜热古菌特征性主要极性脂质的糖基组分；该古菌无细胞壁，生存于强酸性环境。借助氘标记实验研究了该嗜热微生物体内L-古洛糖的生物合成途径。研究发现L-古洛糖由D-葡萄糖经C-2与C-5位分步立体化学翻转生成。结果提示，C-5位翻转过程涉及一种与GDP-甘露糖3,5-差向异构酶（植物抗坏血酸合成关键酶）同源的差向异构酶。上述结果表明古菌与植物的L-古洛糖生物合成途径存在相似性[1]。
部分稀有糖类具备显著药用活性，L‑古洛糖即为一例。本研究从土壤真菌青霉菌KU‑1中获得一种新型糖醇氧化酶（fAldOx），并将其用于高效制备L‑古洛糖。据我们所知，这是首次报道由D‑山梨醇直接转化生成L‑古洛糖。研究将该酶纯化至均一，纯化倍数约108倍，总收率3.26%，同时考察了fAldOx 的效应物。该酶对赤藓糖醇等多种糖醇底物具有宽泛的底物特异性（赤藓糖醇Κcat/KM=355M-1·S-1)，预示该酶可用于制备多种药用稀有糖[2]。
L-古洛糖是博来霉素A2发挥抗菌与抗肿瘤活性的必需结构组分，该糖以D-葡萄糖-1,5-内酯为原料合成，收率可达47%。合成路线中，在叔丁基二甲基硅醚存在下，利用二氯化锡高效脱除丙酮叉保护基是关键步骤。以D-葡萄糖-1,5-内酯为起始原料，经Dess‑Martin高碘烷氧化降解等多步转化，还能以可观收率得到L-木糖[3]。
参考文献
[1] Noriaki Yamauchi, Yusuke Nakayama. Biosynthetic Mechanism for L-Gulose in Main Polar Lipids of Thermoplasma acidophilum and Possible Resemblance to Plant Ascorbic Acid Biosynthesis[J]. Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry,2013,77(10):2087-2093. DOI:10.1271/bbb.l30442.
[2] Kuroishikawa, Takayuki, Shinmyo, Daisuke, Yoshihara, Akihide, et al. Biochemical synthesis of the medicinal sugar L-gulose using fungal alditol oxidase[J]. Biochemical and Biophysical Research Communications,2021,57585-89. DOI:10.1016/j.bbrc.2021.08.061.
[3] Wen-Bin Yang, Sachindra S. Patil, Cheng-Hsin Tsai. The synthesis of L-gulose and L-xylose from D-gluconolactone[C]//Collected Papers of the Institute of Biological Chemistry Academia Sinica V.28. 2002:425-431.