一种酶法制备阿利吉仑关键中间体的方法技术

本发明专利技术公开了一种酶法制备阿利吉仑关键中间体的方法，以3‑硝基丙酸为原料经酯化、甲基化、氨解、硝基还原反应得到2,2‑二甲基‑3‑氨基丙酰胺。其中还原反应在硝基还原酶、辅酶和缓冲液的作用下酶法制备得到2,2‑二甲基‑3‑氨基丙酰胺。与现有技术相比，本发明专利技术提供的方法环境友好、有机三废排放量小、原料易得、收率较高、生产成本大大降低，具有良好的工业应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种酶法制备阿利吉仑关键中间体的方法
本专利技术属于生物医药领域，具体涉及一种酶法制备阿利吉仑关键中间体的方法。
技术介绍
阿利吉仑是近年来合成的第一个口服、非肽类、直接肾素抑制剂。相对分子质量为609.8(游离碱为551.8)，理化性质稳定，水溶性高。2007年3月抗高血压药阿利吉仑(商品名:Tekturna)被美国食品药品监督管理局(FDA)批准上市，2008年1月，由阿利吉仑和双氢噻嗪组成的复方制剂也获得了FDA的上市许可。阿利吉仑能在第一环节阻断RAS系统，降低肾素活性，减少AngII和醛甾酮的生成，不影响缓激肽和前列腺素的代谢，起到降血压和治疗心血管疾病的作用。从目前研究来看，阿利吉仑是强效的、高效选择性的、口服有效且长效的新一代抗高血压药物。由于阿利吉仑有着很好的治疗高血压的临床效果，自上市以来迅速成为重磅原料药，受到各大制药公司的关注。阿利吉仑制剂剂量较大，因此原料成本的控制显得至关重要。而2,2-二甲基-3-氨基丙酰胺是合成阿利吉仑的关键中间体，因此开发一种环保、成本较低的2,2-二甲基-3-氨基丙酰胺的制备工艺具有非常重要的现实意义。目前2,2-二甲基-3-氨基丙酰胺公开的制备方法均为化学法，制备过程中会涉及到易爆物的使用、高温高压条件、有机三废的大量排放，生产安全隐患较高、对生产设备及人员的要求较高、环境污染严重，生产成本较高，经济可持续发展性不强，不适合工业化大生产。Buckley等人报道了以1-硝基异丁烯为原料与氰化钾反应，后用兰尼镍还原得到2,2-二甲基-3-氨基丙酰胺。该路线中原料在市场中无大量供货厂家，且合成难度较大，另外需要剧毒品氰化钾，还原反应采用昂贵的试剂和易爆物氢气，故此路线难以工业化生产。EP1548024报道了以氨基特戊醇为原料，经氯甲酸苄酯保护、氯化钌和高碘酸钠氧化、氨解、氢化、脱保护反应得到2,2-二甲基-3-氨基丙酰胺。该路线合成步骤较长、用到昂贵的催化剂、需要高压条件、有机三废排放量大，不适合工业化生产。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的缺陷，本专利技术公开了一种酶法制备阿利吉仑关键中间体的方法。具体路线如下所示，为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：2,2-二甲基-3-硝基丙酰胺在硝基还原酶的作用下进行还原反应得到2,2-二甲基-3-氨基丙酰胺。进一步说，还原反应还包括辅酶、缓冲液。其中辅酶可选自NAD、NADP、NADH、NADPH的一种或几种，优选NADPH；缓冲液选自磷酸盐缓冲液或Tris-HCl缓冲液，优选磷酸盐缓冲液。进一步说，还原反应在pH＝6～9,温度为30～70℃下进行。进一步说，还原反应中2,2-二甲基-3-硝基丙酰胺的浓度为50～200g/L，硝基还原酶的浓度为0.01～1g/L，辅酶浓度为0.005～0.01g/L，缓冲液浓度为30～100mM/L。进一步说，所述硝基还原酶以酶粉、含有硝基还原酶的细胞破碎液、或含有硝基还原酶的菌体形式加入，优选以酶粉形式加入。进一步说，所述硝基还原酶可从市场上商购得到。进一步说，2,2-二甲基-3-硝基丙酰胺的制备方法如下所示：反应步骤包括：a)3-硝基丙酸与脂肪醇进行酯化反应得到3-硝基丙酸酯；b)3-硝基丙酸酯进行甲基化反应生成2,2-二甲基-3-硝基丙酸酯；c)2,2-二甲基-3-硝基丙酸酯进行氨解得到2,2-二甲基-3-硝基丙酰胺。其中，步骤a)中的脂肪醇选自甲醇、乙醇或异丙醇，优选甲醇；所述步骤b)中的甲基化试剂选自碘甲烷或硫酸二甲酯，优选硫酸二甲酯；所述步骤c)中的氨解反应在氨气或氨水存在下进行。进一步说，反应中所有原料及试剂均可商购得到。与现有技术相比，本专利技术的工艺环境友好、有机三废排放量小、原料易得、收率较高、生产成本大大降低，具有良好的工业应用价值。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术的技术做进一步的阐述，其目的是为了更好的理解本专利技术的内容，但本专利技术的保护范围不限于此。实施例12,2-二甲基-3-氨基丙酰胺的制备步骤a)3-硝基丙酸(10g)和甲醇(8L)加入反应器中，滴加浓硫酸(2ml)，回流条件下反应0.5h，减压蒸馏得3-硝基丙酸甲酯(11g)，直接投入下步使用。步骤b)3-硝基丙酸甲酯(11g)、甲醇钠(4.8g)、甲醇(8L)加入反应器中，回流条件下反应2h，后冷却至20～30℃，加入硫酸二甲酯(11g)，室温搅拌过夜。减压蒸馏反应溶剂，加水(5L)，乙酸乙酯萃取(3L*3)，干燥、减压蒸馏得到2,2-二甲基-3-硝基丙酸甲酯(11.4g)。步骤c)2,2-二甲基-3-硝基丙酸甲酯(11.4g)溶于甲醇中(10L)，通入氨气，室温搅拌5h，减压蒸馏得到2,2-二甲基-3-硝基丙酰胺(10.3g)。步骤d)2,2-二甲基-3-硝基丙酰胺(10.3g)、硝基还原酶酶粉(7mg)、NADPH(1mg)、Tris-HCl缓冲液(50mM，0.2L，pH＝7)，30℃搅拌12h，过滤，乙酸乙酯萃取，干燥浓缩得到粗品，将粗品在石油醚中重结晶得到产物2,2-二甲基-3-氨基丙酰胺(7.53g，收率92％)，产物纯度为99.2％。实施例22,2-二甲基-3-氨基丙酰胺的制备步骤a)3-硝基丙酸(100g)和甲醇(80L)加入反应器中，滴加浓硫酸(20ml)，回流条件下反应0.5h，减压蒸馏得3-硝基丙酸甲酯(110g)，直接投入下步使用。步骤b)3-硝基丙酸甲酯(110g)、甲醇钠(48g)、甲醇(20L)加入反应器中，回流条件下反应2h，后冷却至20～30℃，加入硫酸二甲酯(110g)，室温搅拌过夜。减压蒸馏反应溶剂，加水(15L)，乙酸乙酯萃取(10L*3)，干燥、减压蒸馏得到2,2-二甲基-3-硝基丙酸甲酯(114g)。步骤c)2,2-二甲基-3-硝基丙酸甲酯(114g)溶于甲醇中(10L)，通入氨气，室温搅拌5h，减压蒸馏得到2,2-二甲基-3-硝基丙酰胺(103g)。步骤d)2,2-二甲基-3-硝基丙酰胺(103g)、硝基还原酶酶粉(20mg)、NADPH(10mg)、Tris-HCl缓冲液(100mM，1L，pH＝8.5)，50℃搅拌10h，过滤，乙酸乙酯萃取，干燥浓缩得到粗品，将粗品在石油醚中重结晶得到产物2,2-二甲基-3-氨基丙酰胺(72.8g，收率89％)，产物纯度为99.4％。实施例32,2-二甲基-3-氨基丙酰胺的制备步骤a),b),c)同实施例1；步骤d)2,2-二甲基-3-硝基丙酰胺(10.3g)、硝基还原酶酶粉(5mg)、NADPH(0.5mg)、Tris-HCl缓冲液(30mM，0.05L，pH＝6)，70℃搅拌12h，过滤，乙酸乙酯萃取，干燥浓缩得到粗品，将粗品在石油醚中重结晶得到产物2,2-二甲基-3-氨基丙酰胺(7.36g，收率90％)，产物纯度为99.0％。实施例42,2-二甲基-3-氨基丙酰胺的制备步骤a)3-硝基丙酸(10g)和乙醇(8L)加入反应器中，滴加浓硫酸(2ml)，回流条件下反应0.5h，减压蒸馏得3-硝基丙酸乙酯(12.1g)，直接投入下步使用。步骤b)3-硝基丙酸乙酯(12.1g)、乙醇钠(5.8g)、乙醇(8L)加入反应器中，回流条件下反应2h，后冷却至20～30℃，加入硫酸二甲酯(10.4g)，室温搅拌过夜。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种酶法制备阿利吉仑关键中间体的方法，其特征在于：2,2‑二甲基‑3‑硝基丙酰胺在硝基还原酶的作用下进行还原反应得到2,2‑二甲基‑3‑氨基丙酰胺，路线如下所示，

【技术特征摘要】
1.一种酶法制备阿利吉仑关键中间体的方法，其特征在于：2,2-二甲基-3-硝基丙酰胺在硝基还原酶的作用下进行还原反应得到2,2-二甲基-3-氨基丙酰胺，路线如下所示，2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述还原反应还包括辅酶和缓冲液。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述辅酶选自NAD、NADP、NADH、NADPH的一种或几种，优选NADPH。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述缓冲液选自磷酸盐缓冲液或Tris-HCl缓冲液，优选磷酸盐缓冲液。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述还原反应在pH＝6～9,温度为30～70oC下进行。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述2,2-二甲基-3-硝基丙酰胺的浓度为50～200g/L，所述硝基还原酶的浓度为0.01～1g/L，...

【专利技术属性】
技术研发人员：许兴磊，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：上海韶屹生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31