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胞苷即胞嘧啶核苷，是組成核酸的一種核糖核苷(含有嘧啶堿基胞嘧啶)，并構成遺傳密碼的一個單位。胞苷在脫氧核糖核酸和胞核糖核酸中與相應的鳥(便嘌呤)苷以非共價形式配對。前已有多種合成胞嘧啶核苷（胞苷）的方法，具體如下：1）Nishimara等人在1964年提出的方法，利用硅醚化保護的N4-乙酰基胞嘧啶與1-氯代三苯基甲酰基核糖在加熱回流條件下反應生成混合構型胞苷，然后利用重結晶和柱層析將二種異構體分離。該方法的缺點是流程復雜、收率低，其原料1-氯代三苯基甲酰基核糖不易得到，且是α，β兩種構型混合體，其參與反應后生成物也是兩種異構體，后處理困難。該方法無法實現規模化生產。2）利用尿苷為原料，經六甲基二硅胺烷（HMDS）硅醚化得到4，2′，3′，5′-四硅醚化尿苷，然后在干燥的容器中一步高壓氨解得到胞苷。該方法中尿苷原料昂貴，且脫保護反應條件苛刻，收率低難以工業化生產。
胞苷作為嘧啶核苷，主要用于生產抗腫瘤、抗病毒藥物的中間體，是制造阿糖胞苷(Ara-CR)、環胞苷(CycloC)、三磷酸胞苷(CTP)、胞二磷膽堿(CDP-Choline)等藥物的主要原料[2]。其應用舉例如下：制備5′-胞苷酸，包括以下步驟：胞苷的合成：胞嘧啶與D-核糖在合成酶Ⅰ的催化作用下合成胞苷，將反應所得溶液進行過濾得到胞苷過濾液；5′-胞苷酸母液的制備：胞苷過濾液中和磷酸二氫鈉在合成酶Ⅱ的催化作用下合成5′-胞苷酸，所得反應液保溫攪拌一段時間后過濾得到5′-胞苷酸母液；5′-胞苷酸的精提：調節5′-胞苷酸母液的pH，而后過濾得到5′-胞苷酸粗品，將5′-胞苷酸粗品精制得到產品5′-胞苷酸。本發明的優點是：可降低5′-胞苷酸的生產成本；工藝周期較短，可提高5′-胞苷酸的制備效率；產品5′-胞苷酸的總收率達到90%以上，含量大于99%；對環境、設備及操作人員均無害。
方法1：化學合成法。一種胞嘧啶核苷的制備方法，包括以下步驟：
①硅烷化：將胞嘧啶和叔丁基二甲基氯硅烷經硅烷化反應得N-(叔丁基二甲基硅基)-2-(叔丁基二甲基硅氧基)-4-嘧啶胺，將N-(叔丁基二甲基硅基)-2-(叔丁基二甲基硅氧基)-4-嘧啶胺在三氯甲烷中溶解得到N-(叔丁基二甲基硅基)-2-(叔丁基二甲基硅氧基)-4-嘧啶胺的三氯甲烷溶液；
②糖苷合成：將四乙酰核糖在三氯甲烷中溶解后加入四氯化鈦溶液，在18℃～30℃的環境溫度下滴加N-(叔丁基二甲基硅基)-2-(叔丁基二甲基硅氧基)-4-嘧啶胺的三氯甲烷溶液，經糖苷反應得胞嘧啶乙酰核糖；
③氨解：在18℃～30℃的環境溫度下向胞嘧啶乙酰核糖中加入氨的質量百分濃度為10%的氨的甲醇溶液（即甲醇氨溶液），經氨解反應得胞嘧啶核苷粗品；
④精制：將胞嘧啶核苷粗品加入乙醇中，在攪拌下加熱回流溶解后加水，冷卻至0℃±2℃析晶至少5h后分離出固體，干燥，得到胞嘧啶核苷。
具體合成路線如下：
方法2：微生物法。由大腸桿菌變異株產生嘧啶核苷。
1）大腸桿菌中嘧啶核苷酸的生物合成途徑
大腸桿菌的嘧啶核苷酸合成途徑與枯草芽孢桿菌類似。在大腸桿菌細胞內，也主要存在兩種途徑合成核苷酸，一條是利用葡萄糖等碳源和氮源，以5′-磷酸核糖為出發物質的全合成途徑（denovopathway），一條是由嘧啶堿基通過核糖基化及磷酸化而合成的補救途徑。
2）胞苷合成的代謝調節機制
大腸桿菌嘧啶核苷酸生物合成及代謝控制過程如圖所示。
研究表明，與枯草芽孢桿菌不同，大腸桿菌中嘧啶核苷酸的生物合成只在三個控制點上受到終產物的反饋控制，催化這三步反應的酶都是變構酶。將天冬氨酸與氨甲酰磷酸轉變為氨甲酰天冬氨酸的反應是此途徑的關鍵步驟，催化此反應的天冬氨酸-轉氨甲酰酶接受終產物CTP的反饋抑制，它被抑制將影響尿苷酸和胞苷酸的合成。另兩個調節位點分別是由氨甲酰磷酸合成酶催化的反應，它受UMP的反饋抑制；CTP合成酶催化的反應，接受CTP的反饋抑制，它只影響胞苷酸的合成。在大腸桿菌胞苷從頭合成途徑中，UMP合成酶系和CTP合成酶系受到尿嘧啶核苷酸和胞嘧啶核苷酸的反饋抑制，而胞苷脫氨酶使胞苷進一步反應生成尿苷。首先利用Red重組系統敲除胞苷脫氨酶基因cdd，切斷胞苷進一步代謝為尿苷的分解途徑，得到胞苷脫氨酶缺失菌株。然后在此基礎上，再轉入一個構建好的重組質粒，該質粒過表達胞苷生產菌上嘧啶操縱子的結構基因pyr，此基因編碼UMP從頭合成途徑中的6個關鍵酶，經過這些改造后，得到一株基因工程菌，胞苷產量有不同程度地提高。
[1] 現代藥學名詞手冊
[2] CN201710615002.5一種5′?胞苷酸的酶催化合成工藝
[3] CN201210168051.6一種胞嘧啶核苷的制備方法
[4] 微生物發酵法生產胞嘧啶核苷的研究進展