本发明专利技术属于生物催化法不对称制备手性医药中间体领域，具体涉及一种以３，５－二羰基－６－苄氧基－己酸乙酯为底物，以双羰基还原酶为生物催化剂，还原制备单一光学纯度的３Ｒ，５Ｓ－二羟基－６－苄氧基－己酸乙酯的方法，具体包括以下步骤：（１）在反应液中加入底物、双羰基还原酶和由甲酸脱氢酶介导的辅酶循环再生体系，振荡反应至少１小时，其中，所述反应液为有机溶剂和缓冲液的混合溶液；（２）将步骤（１）得到的产物进行分离纯化，单一光学异构体３Ｒ，５Ｓ－双羟基化合物。由于本发明专利技术采用双羰基还原酶，同时结合非水相溶剂体系和辅酶再生系统，催化合成了３Ｒ，５Ｓ－二羟基－６－苄氧基－己酸酸乙酯，其光学纯度ｅｅ和ｄｅ值均大于９９．５％，底物浓度高达１５０ｇ／Ｌ，具有广泛的实用价值。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物催化法不对称制备手性医药中间体领域，具体涉及一种以3， 5_二羰基-6-苄氧基-己酸乙酯为底物，以双羰基还原酶为生物催化剂，还原制备单一光学 纯度的3R，5S- 二羟基-6-苄氧基-己酸乙酯的方法。
技术介绍
3R，5S_ 二羰基-6-苄氧基-己酸乙酯结构中的两个手性中心与3_羟基_3_甲基 戊二酰辅酶A还原酶的抑制剂他汀类降血脂药物的手性侧链立体构型相同，因此它是合成 他汀类药物的关键手性中间体。目前该类化合物的制备主要是通过化学合成来完成，但是存在下列问题需用手 性催化剂，生产成本高；总得率低于50% ；产物的光学纯度很难达到要求；大量使用有机试 剂，造成环境污染严重。因为生物催化方法具备高度立体选择性、温和的反应条件和不造成环境污染等优 势，所以如何采用生物催化技术制备3R，5S-双羟基化合物已经受到研究者高度关注和广 泛研究，例如(I)Wolberg 等(参见Angew. Chem. Int. Ed. 200，39 :4306_4308 ；Chem. Eur. J. 2001,7 4562-4571)利用细菌 Lactobacllus brevis 将一种 β，δ-双羰基底物中 的S-羰基还原成δ-羟基，但产物的非对映体过量值(enantiomericexcess，ee)只有 98. 1%，且需用其他方法引入另一个手性中心。(2)去氧核糖-5-磷酸醛缩酶(DERA)能够以乙醛和氯乙醛为底物，通过两步 醛缩反应同时引入两个手性中心得到3R，5S-双羟基产物(ee > 99.9，de = 96. 6 % ) (参见 J. Am. Chem. Soc. 1994，116 :8422_8423 J. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2004，101 5788-5793)，但该方法的缺点是酶用量较大、底物抑制作用很强并且初始反应原料为易燃 易爆试剂，故难以用于工业生产。(3) Guo 等(参见Tetrahedron :Asymmetry 2006，17 1589-1602)禾Ij 用 Acinetobacter species SC13874还原3R，5S_ 二羰基_6_节氧基-己酸乙酯制备得到3R， 5S- 二羟基-6-苄氧基-己酸酸乙酯，但63. 3%的非对映体过量值阻碍了该方法的应用。(4)腈基水解酶亦可以用于3R，5S_双羟基化合物的制备，但底物的合成难度大， 产物分离困难(Org. Process. Res. Dev. 2006，10 661-665)。(5)公开号为CN 101429514A的中国专利技术专利申请公开说明书公开了一种应用双 羰基还原酶在制备3R，5S-双羟基化合物的方法，是一个最为成功的生物催化方法，所述双 羰基还原酶能够催化3R，5S- 二羰基-6-苄氧基-己酸乙酯还原成3R，5S- 二羟基-6-苄氧 基_己酸乙酯，产物的de和ee值均高于99. 5%，且底物转化率高达99. 9%，不过该方法的 不足之处是反应的底物浓度较低(10g/L)。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种非水相制备手性化合物3R，5S-双羟基化合物的方法。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是一种非水相制备手性化合物3R， 5S-双羟基化合物的方法，以3R，5S-双羰基化合物为底物，以双羰基还原酶为生物催化剂， 催化还原底物得到3R，5S-双羟基化合物；具体包括以下步骤(1)在反应液中加入底物、双羰基还原酶和由甲酸脱氢酶介导的辅酶循环再生体 系，10 50°C条件下，振荡反应至少1小时；其中，所述反应液为有机溶剂和缓冲液的混合溶液，有机溶剂和缓冲液的体积比 为1 9 9 1;所述缓冲液的PH值为4.0 8.0;所述底物的浓度为10 100g/L;所 述双羰基还原酶的用量为0. 5 9U/mL ；所述甲酸脱氢酶用量为1 5U/ml ；(2)将步骤(1)得到的产物进行分离纯化，单一光学异构体3R，5S_双羟基化合 物；其中，3R，5S_双羰基化合物的通式为 3R，5S_双羟基化合物的通式为 式中，R1选自芳香基、烷基、环烷基、烷基取代的芳香基、卤素取代的芳香基、芳烷 杂烷基、环状杂烷基或环状杂烷化烷基R2为烷基、环烷基、商烷基或商环烷基。优选的技术方案中，R1选自苯基、吡啶基、呋喃基、吡咯基、碳原子数1 6的烷 基、碳原子数3 8的环烷基、烷基取代的芳香基、卤素取代的芳香基、芳烷杂烷基、环状杂 烷基或环状杂烷化烷基；R2为碳原子数1 6的烷基、碳原子数3 8的环烷基、卤烷基或 卤环烷基。上述技术方案中，所述双羰基还原酶为公开号为CN101429514A的中国专利技术专利 申请公开说明书中所述双羰基还原酶，所述双羰基还原酶由与SEQ IDN0. 1具有80%以上 的同源性的氨基酸序列组成。优选的技术方案中，所述的双羰基还原酶由SEQ ID NO. 1所示的氨基酸序列组成。上述技术方案中，所述由甲酸脱氢酶介导的辅酶循环再生体系属于本领域技术人 员公知的常规现有技术，通常包括甲酸盐、辅酶NAD+和甲酸脱氢酶，本领域技术人员可以根 据实际情况选择合适的组分和用量。上述技术方案中，所述溶剂选自乙醇、四氢呋喃、二甲基亚砜、乙酸乙酯、甲苯和 正己烷中的一种或一种以上的混合物。上述技术方案中，所述步骤(1)中的振荡反应的转速一般在100 300rpm，优选 150 250rpm。上述技术方案中，所述步骤(2)的分离提纯方法可以是将反应液用有机溶剂萃4取，合并有机相，减压蒸干，纯化后即得到所述产物。优选的技术方案中，步骤(1)中所述有机溶剂选自甲苯或正己烷；步骤(1)中所 述缓冲液选自磷酸盐缓冲液或醋酸盐缓冲液，所述缓冲液的制备均为现有技术。上述技术方案所述反应过程可用如下反应式表示 由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点1.由于本专利技术采用双羰基还原酶，同时结合非水相溶剂体系和辅酶再生系统，催 化合成了 3R，5S- 二羟基-6-苄氧基-己酸乙酯，其光学纯度ee和de值均大于99. 5%，底 物浓度高达150g/L，具有广泛的实际应用价值。2.本专利技术的制备方法简单、过程可控，效率极高，具有良好的应用前景。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步描述实施例一一种制备3R，5S_ 二羟基-6-苄氧基-己酸乙酯的方法，包括如下步骤在Iml的 反应体系中，依次加入甲酸钠9. 5-140mg, 3，5- 二羰基-6-苄氧基-己酸乙酯10 150mg， 0. IM (pH = 6. 0)磷酸钾缓冲液，NAD+20 μ 1 (0. 5mM)，甲酸脱氢酶27. 2mg(4U/ml)，双羰基还 原酶上清65μ l(6U/ml)，最后加入正己烷500 μ 1 ；在常温、振荡速度为200rpm条件下反应 18小时，停止反应后，分离提纯，样品进行高效液相色谱分析底物转化率和产物光学纯度。在底物浓度小于等于100g/L时转化率大于99%，125g/L时的转化率为95. 1%，并 且产物3R，5S- 二羟基-6-苄氧基-己酸乙酯的ee和de值均高于99. 5%。上述双羰基还原酶可以通过以下方法得到将含有诱导表达的双羰基还原酶的大 肠杆菌细胞用0. IM (pH = 6. 0)磷酸本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种非水相制备手性３Ｒ，５Ｓ－双羟基化合物的方法，以３Ｒ，５Ｓ－双羰基化合物为底物，以双羰基还原酶为生物催化剂，催化还原底物得到３Ｒ，５Ｓ－双羟基化合物；其特征在于，具体包括以下步骤： （１）在反应液中加入底物、双羰基还原酶和由甲酸脱氢酶介导的辅酶循环再生体系，１０～５０℃条件下，振荡反应至少１小时； 其中，所述反应液为有机溶剂和缓冲液的混合溶液，有机溶剂和缓冲液的体积比为１∶９～９∶１；所述缓冲液的ｐＨ值为４．０～８．０；所述底物的浓度为１０～１００ｇ／Ｌ；所述双羰基还原酶的用量为０．５～９Ｕ／ｍＬ；所述甲酸脱氢酶用量为１～５Ｕ／ｍｌ； （２）将步骤（１）得到的产物进行分离纯化，得单一光学异构体３Ｒ，５Ｓ－双羟基化合物； 其中，３Ｒ，５Ｓ－双羰基化合物的通式为： ＊＊＊ ３Ｒ，５Ｓ－双羟基化合物的通式为： ＊＊＊ 式中，Ｒ↓［１］选自：芳香基、烷基、环烷基、烷基取代的芳香基、卤素取代的芳香基、芳烷杂烷基、环状杂烷基或环状杂烷化烷基Ｒ↓［２］为烷基、环烷基、卤烷基或卤环烷基。
【技术特征摘要】
一种非水相制备手性3R，5S-双羟基化合物的方法，以3R，5S-双羰基化合物为底物，以双羰基还原酶为生物催化剂，催化还原底物得到3R，5S-双羟基化合物；其特征在于，具体包括以下步骤(1)在反应液中加入底物、双羰基还原酶和由甲酸脱氢酶介导的辅酶循环再生体系，10～50℃条件下，振荡反应至少1小时；其中，所述反应液为有机溶剂和缓冲液的混合溶液，有机溶剂和缓冲液的体积比为1∶9～9∶1；所述缓冲液的pH值为4.0～8.0；所述底物的浓度为10～100g/L；所述双羰基还原酶的用量为0.5～9U/mL；所述甲酸脱氢酶用量为1～5U/ml；(2)将步骤(1)得到的产物进行分离纯化，得单一光学异构体3R，5S-双羟基化合物；其中，3R，5S-双羰基化合物的通式为3R，5S-双羟基化合物的通式为式中，R1选自芳香基、烷基、环烷基、烷基取代的芳香基、卤素取代的芳香基、芳烷杂烷基、环状杂烷基或环状杂烷化烷基R2为烷基、环烷基、卤烷基或卤环烷基。F2009102320802C00011.tif,F2009102320802C00012.tif...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈依军，吴旭日，
申请(专利权)人：陈依军，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]
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