一种固定化双酶催化合成(S)-1-(2,6-二氯-3-氟-苯基)乙醇的方法技术

本发明专利技术涉及一种固定化双酶催化合成(S)‑1‑(2,6‑二氯‑3‑氟‑苯基)乙醇的方法，其以2,6‑二氯‑3‑氟苯乙酮为底物，在磷酸钙‑酶晶体和辅酶NADP+的协同催化作用下，与反应溶剂在30～60℃进行反应，制得光学纯的产物(S)‑1‑(2,6‑二氯‑3‑氟‑苯基)乙醇。本发明专利技术方法成本低，酶晶体便于催化分离和重复利用，目标产物收率可达到95％，ee可达100％，绿色环保且节能降耗，适合于工业化生产。

A immobilized double enzyme catalyzed synthesis of (S) -1- (2,6- two chloro -3- fluoro phenyl) ethanol

The invention relates to a method of immobilized double enzyme catalyzed synthesis (S) 1 (2,6 two chlorine 3 fluorine fluorophenyl) ethanol, which is used to react with the reaction solvent at 30~60 C under the synergistic catalysis of the calcium phosphate phosphate crystal and the coenzyme NADP+, under the synergistic catalysis of the calcium phosphate phosphate crystal and the coenzyme NADP+, to produce the optically pure product (S) 1. 2,6 two chlorine 3 fluorine phenyl) ethanol. The method has low cost, the enzyme crystal is convenient for catalytic separation and reuse, the yield of target product can reach 95%, EE can reach 100%, green environmental protection and energy saving and consumption reduction are suitable for industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种固定化双酶催化合成(S)-1-(2,6-二氯-3-氟-苯基)乙醇的方法
本专利技术属于克唑替尼药物中间体合成
，具体地说是涉及一种固定化双酶催化合成(S)-1-(2,6-二氯-3-氟-苯基)乙醇的方法。
技术介绍
酶是一类由生物细胞产生且具有催化活性的特殊三维空间构象的蛋白质。众所周知，因绿色环保和节能高效，生物催化作为绿色催化的一种而备受人们的关注。然而酶是生物催化中使用最普遍的，经常被用作拆分催化剂。酶作为一种生物催化剂催化的反应具有专一性强(酶催化具有区域选择性和立体选择性)、催化效率高、在常温常压等温和条件下能进行操作等优点。但是与此同时酶催化也催在一定的缺点，比如对催化环境要求较高，反应条件不能太过剧烈、苛刻，酶的重复利用率不高，因此导致催化剂的使用效率较低等等。因此对酶进行固定化是一件应运而生的事情。因此使用磷酸钙晶体来固定酶并使用这个磷酸钙晶体进行催化反应，既能够使催化时酶的活性保持与原来游离酶一致甚至更高的水平，又能够使酶在固定化后达到运输方便，可以反复多次高效催化的目的。通过这样的合成方式能够避免普通化学催化中面临的难题，以及避免一般游离酶催化时面临的问题。目前，酶催化技术在医药方面的应用是当前最为关注的领域之一，这主要是因为医药产品一般附加值高，且大多是光学活性物质，作为十分优良的手性催化剂—酶，在制备成磷酸钙酶晶体后，用于多种高效手性药物的合成及制备将十分有效，潜力巨大。(S)-1-(2,6-二氯-3-氟-苯基)乙醇，是由辉瑞公司在2011年研制并上市的靶向性治疗肺癌药物克唑替尼的关键中间体。克唑替尼是间变性淋巴瘤激酶(ALK)，间叶组织上皮样变(MET)，原癌基因蛋白酪氨酸激酶(ROS1)的多靶点酪氨酸激酶抑制剂。实验显示克唑替尼在体内和体外均对MET和ALK有着强抑制作用，并能有效抑制肿瘤生长，且具有良好的药学和安全特性。根据克唑替尼卓越的临床疗效，由辉瑞公司研发的克里唑替尼(Crizotinib，商品名：Xalkori)用于治疗ALK基因重排的NSCLC，于2011年8月26日获得美国FDA批准使用，是FDA第一个批准进行Ⅲ期临床实验的ALK酪氨酸激酶受体抑制剂。之后在多个国家(含中国)批准上市。该药的专利技术及应用代表了个体化治疗的重大突破，是抗癌新药开发的又一个里程碑。在世界范围内该药的销售额呈直线上升的趋势。在2012年，世界范围内该药的销售额为1.23亿美元，在2013年，世界范围内该药的销售额为2.82亿美元，在2014年该药的销售额为4.38亿美元。该药物其结构式如下：中国专利(CN103319311A)公开了一种克唑替尼中间体(S)-1-(2,6-二氯-3-氟-苯基)乙醇制备方法，其中采用了化学催化法，使用手性催化剂在10atm，30℃下催化反应能够得到光学纯度为值在99.6％的手性产物。其中催化剂结构示意图如下：用以上方法合成产物，合成过程中使用了强碱醇钾，对于反应过程、产物后处理以及废弃物的处理要求较高；反应过程中需要10atm压力的氢气氛围，因此对反应容器的要求非常高；催化剂的价格昂贵，在实际催化生产中成本较高；另外得到的产物光学纯度也有待提高。中国专利(CN102925498A)公开了一种(R)-1-(2,6-二氯-3-氟-苯基)乙醇制备方法的专利，其中采用了生物催化法，即使用酮还原酶KRED118和辅因子NADH，用碱调节反应体系pH＝6.0-8.0，在38℃下进行保温反应，最后得到光学纯度值为98.8％左右的手性产物。用以上方法合成产物，合成过程中因为使用的是游离酶，酶的活性持续时间较短，因此催化剂的用量较大比较浪费；催化剂即游离酶在运输过程中不稳定不方便也是较大的问题；另外得到的产物光学纯度也有待提高。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种固定化双酶催化合成(S)-1-(2,6-二氯-3-氟-苯基)乙醇的方法，使用生物化学合成方法，以避开昂贵的Ir类手性催化剂的使用，减少环境的污染，提高产品的收率，降低生产成本，提高生产安全性，为产业化提供一条有竞争力的路线。为解决以上技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：一种固定化双酶催化合成(S)-1-(2,6-二氯-3-氟-苯基)乙醇的方法，以2,6-二氯-3-氟苯乙酮为底物，在磷酸钙-酶晶体和辅酶NADP+的协同催化作用下，与反应溶剂在30～60℃进行反应，制得光学纯的产物(S)-1-(2,6-二氯-3-氟-苯基)乙醇。其化学反应式如下：作为优选，固定化双酶催化合成(S)-1-(2,6-二氯-3-氟-苯基)乙醇的方法具体包括下述步骤：(1)将2,6-二氯-3-氟苯乙酮和辅酶NADP+与磷酸钙-酶晶体加入反应溶剂中，置于30～60℃摇床中震荡反应6～24h；反应结束后，过滤，滤渣用洗涤溶剂进行洗涤，得到滤液，然后往滤液中加入水和正庚烷萃取，得到有机层和水层；(2)将步骤(1)有机层加入无水硫酸镁干燥，过滤，加热减压旋干；得到的固体。作为优选，所述磷酸钙-酶晶体为磷酸钙与醛酮还原酶以及乙醇脱氢酶协同制备的酶晶体，其制备方法为：将CaCl2加入到磷酸盐缓冲液中，其中磷酸盐缓冲液含有醛酮还原酶和乙醇脱氢酶，然后将该混合物放置在2～6℃下培养20～30h，之后离心，去除上清，得到白色沉淀，水洗后得到磷酸钙-酶晶体。作为优选，每1mL反应溶剂由0.8～0.95ml的磷酸钾缓冲液和0.05～0.2ml的异丙醇组成。作为优选，所述2,6-二氯-3-氟苯乙酮、辅酶NADP+的重量比为1：1～1.5。作为优选，所述的洗涤溶剂与萃取溶剂相同。作为优选，所述醛酮还原酶和乙醇脱氢酶的重量比为4～2∶1。作为优选，磷酸钙-酶晶体的具体制备方法为：将2ml0.2mol/L的CaCl2加入到0.02mlmol/L、pH6.7的磷酸盐缓冲液中，其中磷酸盐缓冲液含有0.1mg/ml醛酮还原酶和0.03mg/ml乙醇脱氢酶，然后将该混合物放置在4℃下培养24h，之后以10000转/分钟的转速离心5分钟，去除上清，得到白色沉淀，得到的沉淀再用水洗三次得到磷酸钙-酶晶体。本专利技术使用生物化学拆分的方法，使用磷酸钙酶晶体作为立体选择性催化剂，在达到反应条件温和，操作和分离简单，易回收和循环使用，对环境污染少，大大地降低了生产成本目的的同时，又解决了酶催化剂本身比较脆弱容易在运输过程中损坏以及难以在催化过程中反复使用即单位质量的酶催化得到的产物较少的问题。本专利技术的有益效果在于：(1)原料价廉易得，成本低；(2)使用的酶晶体比起普通酶催化剂和有机催化剂，运输方便，回收简单可循环使用，产物收率以及旋光度高；(3)反应条件温和，操作简单安全，对环境污染少，绿色环保且节能降耗，适合于工业化生产。附图说明图1是外消旋体2,6-二氯-3-氟-苯乙醇的高效液相色谱分析图谱；图2是(S)-1-(2,6-二氯-3-氟-苯基)乙醇标样的高效液相色谱分析图谱；图3是实施例1制备得到的(S)-1-(2,6-二氯-3-氟-苯基)乙醇的高效液相色谱分析图谱。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，但本专利技术所要保护的范围并不限于此。本专利技术所用原料2-6二氯-3-氟苯乙酮以及外消旋体2,6-二氯-3-氟-苯乙醇由浙江科聚化工有限公司提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固定化双酶催化合成(S)‑1‑(2,6‑二氯‑3‑氟‑苯基)乙醇的方法，其特征在于：以2,6‑二氯‑3‑氟苯乙酮为底物，在磷酸钙‑酶晶体和辅酶NADP+的协同催化作用下，与反应溶剂在30～60℃进行反应，制得光学纯的产物(S)‑1‑(2,6‑二氯‑3‑氟‑苯基)乙醇。

【技术特征摘要】
1.一种固定化双酶催化合成(S)-1-(2,6-二氯-3-氟-苯基)乙醇的方法，其特征在于：以2,6-二氯-3-氟苯乙酮为底物，在磷酸钙-酶晶体和辅酶NADP+的协同催化作用下，与反应溶剂在30～60℃进行反应，制得光学纯的产物(S)-1-(2,6-二氯-3-氟-苯基)乙醇。2.根据权利要求1所述的固定化双酶催化合成(S)-1-(2,6-二氯-3-氟-苯基)乙醇的方法，其特征在于具体包括下述步骤：(1)将2,6-二氯-3-氟苯乙酮和辅酶NADP+与磷酸钙-酶晶体加入反应溶剂中，置于30～60℃摇床中震荡反应6～24h；反应结束后，过滤，滤渣用洗涤溶剂进行洗涤，得到滤液，然后往滤液中加入水和正庚烷萃取，得到有机层和水层；(2)将步骤(1)有机层加入无水硫酸镁干燥，过滤，加热减压旋干；得到的固体。3.根据权利要求1或2所述的固定化双酶催化合成(S)-1-(2,6-二氯-3-氟-苯基)乙醇的方法，其特征在于：所述磷酸钙-酶晶体为磷酸钙与醛酮还原酶以及乙醇脱氢酶协同制备的酶晶体，其制备方法为：将CaCl2加入到磷酸盐缓冲液中，其中磷酸盐缓冲液含有醛酮还原酶和乙醇脱氢酶，然后将该混合物放置在2～6℃下培养20～30h，之后离心，去除上清，得到白色沉淀，水洗后得到磷酸钙-酶晶体。4.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王安明，章鹏飞，陈鑫鑫，沈超，
申请(专利权)人：杭州师范大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33