D‑环状烷基氨基酸的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种D‑环状烷基氨基酸的合成方法。该合成方法包括以下步骤：

The synthesis method of D cyclic alkyl amino acid

The invention discloses a method for synthesizing D cyclic alkyl amino acid. The synthesis method includes the following steps:

【技术实现步骤摘要】
D-环状烷基氨基酸的合成方法
本专利技术涉及手性化合物合成
，具体而言，涉及一种D-环状烷基氨基酸的合成方法。
技术介绍
非天然手型氨基酸及其衍生物是多肽、类肽以及许多药物分子的重要组成单元，也是合成手性药物的关键中间体。目前，合成手性非天然的环状烷基氨基酸，主要是采用化学方法，包括使用贵重金属不对称催化氢化来对某一关键中间体实现单一构型的转化、使用手性试剂拆分消旋体、利用手性辅基不对称合成、使用手性原料的定向合成等方法。然而这些方法存在以下缺陷：1)使用贵重金属不对称催化氢化来对某一关键中间体实现单一构型的转化，其缺点是贵重金属不对称催化剂价格昂贵，反应需要大量有机溶剂，产物中有重金属残留且可能存在过度还原的副产物，而且因为合成的原料中含有杂环，常常会干扰贵重金属与配体的结合，造成催化效率不高；2)采用传统的手性拆分方法，得到消旋体中一个需要的异构体，会造成另外一半的原料浪费；3)利用手性辅基或手性原料的不对称合成，涉及到价格昂贵的手性原料、较长的合成路线以及大量的有机溶剂，而且对于某些环状烷基氨基酸的合成，得到的产品光学纯度不高，或者产品和杂质不易分离。氨基酸根据手型分成D-氨基酸和L-氨基酸两种。天然氨基酸主要是以L型为主，通过酶法合成L型非天然氨基酸就相对容易实现。现有技术中也有一些文献或专利报道采用生物酶合成L-非天然氨基酸的方法。现有技术目前还没有找到合适的酶以及相应的反应条件，来通过生物转化合成带D-环状烷基结构的氨基酸。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种D-环状烷基氨基酸的合成方法，以解决现有技术中没有合适的酶来通过生物转化合成带D-环状烷基结构的氨基酸的技术问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种D-环状烷基氨基酸的合成方法。该合成方法包括以下步骤：在氨基酸脱氢酶的作用下在反应体系中反应生成其中，n1≥0，n2≥1，M1为H或一价阳离子，m1≥0，m2≥1，M2为H或一价阳离子，氨基酸脱氢酶的氨基酸序列为选自如下之一的序列：1)如SEQIDNO：1所示的氨基酸序列；2)如SEQIDNO：1所示的氨基酸序列经过取代、缺失或添加一个或多个氨基酸而得到的具有高度立体选择性将转化成的氨基酸脱氢酶活性的氨基酸序列。进一步地，反应体系中还包括氨基供体。进一步地，氨基供体为甲酸铵或氯化铵。进一步地，反应体系中还包括辅酶和缓冲液。进一步地，辅酶为β-NAD+或β-NADP+。进一步地，缓冲液为Tris-HCl缓冲液或磷酸缓冲液。进一步地，反应体系的pH值为8.0～9.0，反应体系的反应温度为30～40℃。进一步地，述反应体系中还包括促溶剂，促溶剂为二甲基亚砜。进一步地，反应体系中的摩尔浓度为0.2mol/L～0.5mol/L。进一步地，反应体系中还包括甲氨酸脱氢酶，氨基酸脱氢酶的酶活为30U/ml，加入量分别为400ml，甲氨酸脱氢酶的酶活为40U/ml，加入量为100ml。进一步地，反应体系中促进剂的加入量为的5w/v％～20w/v％。应用本专利技术的技术方案，通过使用氨基酸脱氢酶将环状酮酸转化生成D-环状烷基氨基酸，能够得到较高转化率和较高ee的非天然手型氨基酸，相对化学合成来说，合成方法反应条件温和、污染较低。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本专利技术。针对现有技术目前还没有找到合适的酶以及相应的反应条件，来通过生物转化合成带D-环状烷基结构的氨基酸的技术问题，本专利技术提出了一下技术方案。根据本专利技术一种典型的实施方式，提供一种D-环状烷基氨基酸的合成方法。该合成方法包括以下步骤：在氨基酸脱氢酶的作用下在反应体系中反应生成其中，n1≥0，n2≥1，M1为H或一价阳离子，m1≥0，m2≥1，M2为H或一价阳离子，氨基酸脱氢酶的氨基酸序列为选自如下之一的序列：1)如SEQIDNO：1所示的氨基酸序列；SEQIDNO：1序列如下：MSKIRIGIVGYGNLGRGVEAAIQQNPDMELVAVFTRRDPKTVAVKSNVKVLHVDDAQSYKDEIDVMILCGGSATDLPEQGPYFAQYFNTIDSFDTHARIPDYFDAVNAAAEQSGKVAIISVGWDPGLFSLNRLLGEVVLPVGNTYTFWGKGVSQGHSDAIRRIQGVKNAVQYTIPIDEAVNRVRSGENPELSTREKHARECFVVLEEGADPAKVEHEIKTMPNYFDEYDTTVHFISEEELKQNHSGMPHGGFVIRSGKSDEGHKQIIEFSLNLESNPMFTSSALVAYARAAYRLSQNGDKGAKTVFDIPFGLLSPKSPEDLRKEL；2)如SEQIDNO：1所示的氨基酸序列经过取代、缺失或添加一个或多个氨基酸而得到的具有高度立体选择性将转化成的氨基酸脱氢酶活性的氨基酸序列。本专利技术中，高度立体选择性是指将转化成e.e值大于80％的手性环状氨基酸。应用本专利技术的技术方案，通过使用氨基酸脱氢酶将环状酮酸转化生成D-环状烷基氨基酸，能够得到较高转化率和较高ee的非天然手型氨基酸，相对化学合成来说，合成方法反应条件温和、污染较低。并且，酮酸类化合物为已经在市场上商业化的原料或者容易制备的，原料易得，适合工业化生产。为了使上述反应更加顺利的进行，反应体系中还包括氨基供体。优选的，氨基供体为甲酸铵或氯化铵，反应体系中还包括辅酶和缓冲液。优选的，辅酶为β-NAD+或β-NADP+；缓冲液为Tris-HCl缓冲液或磷酸缓冲液。优选的，反应体系的pH值为8.5～9.0，反应体系的反应温度为30～40摄氏度。反应体系中还包括促溶剂，促溶剂为二甲基亚砜。根据本专利技术一种典型的实施方式，反应体系中的摩尔浓度为0.2mol/L～0.5mol/L。10g底物的反应体系中氨基酸脱氢酶及甲氨酸脱氢酶的加入量分别为400ml，酶活为30U/ml和100ml，酶活为40U/ml。反应体系中促进剂的加入量为的5w/v％～20w/v％，如10g底物，加0.5ml～2ml助溶剂。下面将结合实施例进一步说明本专利技术的有益效果。实施例1(1)投料：向2L四口圆底瓶中，加入10g主原料250mlTris-HCl缓冲液(100mmol/L，pH＝9.0)，原料均匀分散于Tris-HCl盐冲液冲液中；用10MNaOH调节pH至8.5～9.0，依次加入16g的甲酸铵，0.3gβ-NAD+，用10MNaOH调节pH至8.5～9.0。最后将400ml，酶活为30U/ml的氨基酸脱氢酶，100ml,酶活为40U/ml的甲氨酸脱氢酶加入上述反应体系，并调节pH至8.5～9.0。(2)反应：并将其升温至30～40℃，进行反应。(3)后处理：反应16h后跟踪体系，检测原料反应完毕，降至室温，向四口烧瓶中缓慢滴加40mL浓盐酸终止反应，体系过硅藻土，滤液用30％NaOH调pH8～9，用300mlMTBE萃取1次，水相用30％NaOH调pH9-10，加入22g叔丁氧羰基，滴加30％NaOH，控制pH处于9～10，控温25～30摄氏度反应16h，加入300ml甲基叔丁基醚(MTBE)萃取两遍。水相用10％盐酸调pH4.5～5.0，用300mlM本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种D‑环状烷基氨基酸的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：

【技术特征摘要】
1.一种D-环状烷基氨基酸的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：在氨基酸脱氢酶的作用下在反应体系中反应生成其中，n1≥0，n2≥1，M1为H或一价阳离子，m1≥0，m2≥1，M2为H或一价阳离子，所述氨基酸脱氢酶的氨基酸序列为选自如下之一的序列：1)如SEQIDNO：1所示的氨基酸序列；2)如SEQIDNO：1所示的氨基酸序列经过取代、缺失或添加一个或多个氨基酸而得到的具有高度立体选择性将转化成的氨基酸脱氢酶活性的氨基酸序列。2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述反应体系中还包括氨基供体。3.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于，所述氨基供体为甲酸铵或氯化铵。4.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述反应体系中还包括辅酶和缓冲液。5.根据权利要求4所述的合成方法，其特征在于，所述辅酶为β-NAD+或β-NADP+...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢江平，董学武，张娜，李响，蒋相军，李艳君，刘芳，李少贺，
申请(专利权)人：凯莱英医药集团天津股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12