一种催化拆分制备异甘草酸的方法技术

本发明专利技术公开一种催化拆分制备异甘草酸的方法，包括：将脂肪酶与消旋的甘草酸甲酯加入到有机溶剂和水的混合溶剂中，搅拌进行酶促反应，反应后于水相中得到18‑α甘草酸，于有机相中得到18‑β甘草酸甲酯。使用该方法，不仅可以获得高光学纯度的单一对映体18‑α甘草酸，而且与传统的化学拆分工艺相比，可以减轻生产过程的劳动强度和环境污染，并降低生产成本，为生物法制备18‑α甘草酸提供了新的途径。

A Method for Catalytic Resolution of Isoglycorizic Acid

The invention discloses a method for preparing isoglycyrrhizic acid by catalytic resolution, which includes: adding lipase and racemic methyl glycyrrhizinate into a mixed solvent of organic solvent and water, stirring for enzymatic reaction, obtaining 18_alpha glycyrrhizic acid in aqueous phase and 18_beta methyl Glycyrrhizinate in organic phase. By using this method, not only high optical purity single enantiomer 18_alpha glycyrrhizic acid can be obtained, but also labor intensity and environmental pollution can be reduced and production cost can be reduced compared with traditional chemical separation process, which provides a new way for biological preparation of 18_alpha glycyrrhizic acid.

【技术实现步骤摘要】
一种催化拆分制备异甘草酸的方法
本专利技术属于药物化学领域，具体涉及一种催化拆分制备异甘草酸的方法。
技术介绍
甘草制剂是临床一线常用的重大抗肝炎药物品种。现代研究已证实天然甘草中最主要的活性物质是甘草酸，自然界中甘草酸存在18α-、18β-两种构型，天然甘草中以18β-甘草酸为主(18α-甘草酸含量低于5％)。18α-甘草酸(异甘草酸)的结构式为：18β-甘草酸(甘草酸)的结构式为两种构型的甘草酸通过作用于激素受体，影响离子通道(抑制钙离子)，激活或抑制酶的活性，调节物质代谢，调节胆碱能神经的兴奋性，具有肾上腺皮质激素样作用，呈现明显的抗炎和免疫调节效应。异甘草酸的亲脂性大于甘草酸，在体内更易与受体蛋白和类固醇激素的靶细胞受体结合而发挥抗炎、保护肝细胞膜及改善肝功能的作用。我国首创的手性药物异甘草酸镁注射剂成功研发上市。异甘草酸镁是以天然来源的18β-甘草酸为原料，经过消旋差向异构化、化学拆分得到单一手性18α-异构体、成盐结晶等工艺步骤得到。目前异甘草酸镁注射剂在急慢性肝炎、药物性肝损伤等临床应用上显示出独特优势，取得了巨大成功，2012年该品种国内销售已经超过11.9亿元。现有的手性异甘草酸制备工艺为化学拆分法，即将消旋的甘草酸，在乙酰氯催化下，与甲醇反应，生成消旋的甘草酸甲酯，然后利用18α-异构体甲酯的溶解度比18β-异构体甲酯的溶解度低，故18α-异构体甲酯可优先沉淀析出。该工艺存在重大的缺陷，两者异构体甲酯的溶解度差别太小，且异构体甲酯属于两亲化合物难以结晶，故产物的手性纯度低，往往需要反复沉淀析出几十次，才能得到手性纯度合格的产物，工艺步骤多、收率差，同时工艺过程使用到有毒试剂乙酰氯，原子经济性太差，三废严重。
技术实现思路
针对上述现有技术的问题，本专利技术公开一种利用脂肪酶催化拆分制备异甘草酸的方法，该方法能够解决现有以化学拆分法制备异甘草酸过程中步骤繁多、手性纯度低、原子利用率不高，三废严重的问题。为实现上述目的，本专利技术采用如下的技术方案：一种催化拆分制备异甘草酸的方法，包括如下步骤：将脂肪酶与消旋的甘草酸甲酯加入到有机溶剂和水的混合溶剂中，搅拌进行酶促反应，反应后于水相中得到18-α甘草酸，于有机相中得到18-β甘草酸甲酯。进一步的，所述消旋的甘草酸甲酯为18α-甘草酸甲酯与18-β甘草酸甲酯的混合物。进一步的，所述有机溶剂为正己烷、正庚烷、正辛烷或异辛烷中的一种或几种。进一步的，所述脂肪酶为产碱假单胞菌(PseudomonasalcaligenesNERCB-LU9844)脂肪酶。进一步的，所述酶促反应的温度为20～50℃。进一步的，所述酶促反应的时间为15～30h。进一步的，所述脂肪酶的用量为10～30mg/mL，优选25mg/mL。进一步的，所述混合溶剂中，水与有机溶剂的体积比为1:10～20。进一步的，所述酶促反应的水相PH值为8～10。进一步的，所述酶促反应的水相中采用磷酸二氢钠或磷酸二氢钾作为缓冲剂。脂肪酶催化的酯水解反应，与化学催化(酸或碱)的酯水解反应相比具有许多独特优势，在酯键的立体选择性水解(定向水解)方面具有优势，可以完成常规化学催化水解反应无法完成的任务。本专利技术以生物催化拆分工艺替代化学拆分工艺，以18α-甘草酸酯和18β-甘草酸酯为底物，加入筛选的特定脂肪酶，在微水有机相中选择性水解18α-异构体酯，可得到高手性纯度的18α-甘草酸。具体实施方式反应底物及产物定性定量检测方式为:色谱柱:DurashellC18(4.6×250mm，5μm)流动相:V(甲醇):V(水):V(冰醋酸)＝40:60:0.5(氨水调节pH7.2)；流速：1.0mL/min；检测波长:250nm；柱温：25℃；进样量：10uL。实施例1在25mL加塞磨口锥形瓶中将18-α甘草酸甲酯、18-β甘草酸甲酯的混合物(5g)和产碱假单胞菌脂肪酶加入到共10mL的水：正己烷＝0.5：9.5(v/v)的混合溶剂中，产碱假单胞菌脂肪酶用量为25mg/mL，20℃条件下以170r/min，在摇床中反应15h，反应后于水相中得到18-α甘草酸，转化率达27％，18-α甘草酸的光学纯度＝99％ee。实施例2在25mL加塞磨口锥形瓶中将18-α甘草酸甲酯、18-β甘草酸甲酯混合物(5g)和产碱假单胞菌脂肪酶加入到共11mL的水：正庚烷＝1：10(v/v)的混合溶剂中，产碱假单胞菌脂肪酶用量为10mg/mL，30℃条件下以170r/min，在摇床中反应20h，反应后于水相中得到18-α甘草酸，转化率达35％，18-α甘草酸的光学纯度＝99.1％ee。实施例3在25mL加塞磨口锥形瓶中将18-α甘草酸甲酯、18-β甘草酸甲酯混合物(5g)和产碱假单胞菌脂肪酶加入到共10.5mL的水：正庚烷＝0.5：10(v/v)的混合溶剂中，产碱假单胞菌脂肪酶用量为20mg/mL，40℃条件下以170r/min，在摇床中反应25h，反应后于水相中得到18-α甘草酸，转化率达35.5％，18-α甘草酸的光学纯度＝99％ee。实施例4在25mL加塞磨口锥形瓶中将18-α甘草酸甲酯、18-β甘草酸甲酯混合物(5g)和产碱假单胞菌脂肪酶加入到共10mL的水：正庚烷＝0.5：9.5(v/v)的混合溶剂中，产碱假单胞菌脂肪酶用量为30mg/mL，50℃条件下以170r/min，在摇床中反应30h，反应后于水相中得到18-α甘草酸，转化率达30％，18-α甘草酸的光学纯度＝98.9％ee。实施例5在25mL加塞磨口锥形瓶中将18-α甘草酸甲酯、18-β甘草酸甲酯混合物(5g)和产碱假单胞菌脂肪酶加入到共10mL的水：正辛烷＝0.5：9.5(v/v)的混合溶剂中，产碱假单胞菌脂肪酶用量为25mg/mL，30℃条件下以170r/min，在摇床中反应30h，反应后于水相中得到18-α甘草酸，转化率达37％，18-α甘草酸的光学纯度＝99.2％ee。实施例6在25mL加塞磨口锥形瓶中将18-α甘草酸甲酯、18-β甘草酸甲酯混合物(5g)和产碱假单胞菌脂肪酶加入到共10mL的水：异辛烷＝0.5：9.5(v/v)的混合溶剂中，产碱假单胞菌脂肪酶用量为25mg/mL，30℃条件下以170r/min，在摇床中反应30h，反应后于水相中得到18-α甘草酸，转化率达34％，18-α甘草酸的光学纯度＝99％ee。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种催化拆分制备异甘草酸的方法，其特征在于，包括如下步骤：将脂肪酶与消旋的甘草酸甲酯加入到有机溶剂和水的混合溶剂中，搅拌进行酶促反应，反应后于水相中得到18‑α甘草酸，于有机相中得到18‑β甘草酸甲酯。

【技术特征摘要】
1.一种催化拆分制备异甘草酸的方法，其特征在于，包括如下步骤：将脂肪酶与消旋的甘草酸甲酯加入到有机溶剂和水的混合溶剂中，搅拌进行酶促反应，反应后于水相中得到18-α甘草酸，于有机相中得到18-β甘草酸甲酯。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述消旋的甘草酸甲酯为18α-甘草酸甲酯与18-β甘草酸甲酯的混合物。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂为正己烷、正庚烷、正辛烷或异辛烷中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脂肪酶为产碱假单胞菌脂肪酶。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酶促反应的温度为20~50℃。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢定强，陈莉，王新仙，叶惠，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32