一种制备3-苯基-L-丝氨酸或其衍生物及其乙酯的方法技术

本发明专利技术涉及制备3‑苯基‑L‑丝氨酸或其衍生物的方法，其包括如下步骤：a.根据式I所示的反应通式获得3‑苯基‑L‑丝氨酸或其衍生物的步骤，

【技术实现步骤摘要】
一种制备3-苯基-L-丝氨酸或其衍生物及其乙酯的方法
本专利技术属于生物制药和生物化工
，具体涉及一种手性3-苯基-L-丝氨酸或其衍生物及其乙酯的制备方法。
技术介绍
3-苯基-L-丝氨酸及其衍生物，其结构通式如下所示：3-苯基-L-丝氨酸及其衍生物是一类很重要的有机合成中间体，其广泛应用于药物合成中。比如：(2S,3R)-对甲砜基苯丝氨酸是合成兽药氟苯尼考跟甲砜霉素的关键中间体，(2S,3R)-对硝基苯丝氨酸可作为抗菌药物氯霉素的关键中间体。另外，3-苯基-L-丝氨酸及其衍生物还可以通过简单的转化制备手性氮杂环丙烷(DavidTanner,ChiralAziridines-TheirSynthesisandUseinStereoselectiveTransformations,Angew.Chem.,Int.Ed.Engl.,33,599(1994))，其广泛应用于手性药物的合成。目前3-苯基-L-丝氨酸衍生物主要是通过有机合成制备，此类方法往往存在步骤多，收率低，立体选择性差等缺点。生物工作者对此类化合物的制备也做了一些尝试，例如Steinreiber等人(JohannesSteinreiberetal.,Threoninealdolases—anemergingtoolfororganicsynthesis,Tetrahedron,63,918-926(2007))利用苯甲醛衍生物与甘氨酸在醛缩酶的作用下合成3-苯基-L-丝氨酸衍生物，其反应式如下所示：目前此方法还是存在转化率低、立体选择性差、产品的分离纯化难度大等缺陷，不具备产业化的条件。因此探索一种温和、高效、经济的方法制备此类化合物受到了广大化学生物工作者的关注。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在开发一种不同于现有技术的制备3-苯基-L-丝氨酸或其衍生物的方法，其利用L-苏氨酸转醛酶催化底物苯甲醛或其衍生物和L-苏氨酸生成3-苯基-L-丝氨酸或其衍生物。且本专利技术还利用乙醛还原酶选择性地把转醛酶催化制备3-苯基-L-丝氨酸或其衍生物过程中产生的乙醛还原成乙醇，很好地解决了本专利技术的专利技术人发现的在大规模生产时由于乙醛过度积累而导致的酶失活的问题。本专利技术还进一步开发了采用镁盐对3-苯基-L-丝氨酸或其衍生物进行提纯的方法。从而使得整个3-苯基-L-丝氨酸或其衍生物的制备、提纯工艺操作简单、条件温和、大幅度降低了固体废弃物和生产的成本，适合大规模的工业化生产。在第一方面，本专利技术涉及制备3-苯基-L-丝氨酸或其衍生物的方法，其反应通式如式I所示：其中，R选自：氢基、烷基、烷氧基、烷基磺酰基、烷基亚磺酰基、烷基硫基、磺酸基、亚磺酸基、巯基、硝基和卤素；n为0、1、2或3；所述转醛酶为L-苏氨酸转醛酶(L-ThreonineTransaldolase，LTTA)。在第二方面，本专利技术涉及制备3-苯基-L-丝氨酸或其衍生物的方法，其包括在根据第一方面的方法中添加乙醛还原酶。进一步地，本专利技术涉及一种(2S,3R)-对甲砜基苯丝氨酸的制备方法，其步骤包括对甲砜基苯甲醛和L-苏氨酸在转醛酶的作用下得到氨基酸中间体(2S,3R)-对甲砜基苯丝氨酸，其特征在于，在酶反应过程中添加乙醛还原酶使乙醛还原为乙醇。在第三方面，本专利技术涉及制备3-苯基-L-丝氨酸或其衍生物的乙酯化物的方法，其包括a.根据第一方面的方法获得3-苯基-L-丝氨酸或其衍生物的步骤，b.向步骤a的产物加入镁盐以形成沉淀的步骤，以及c.将所述步骤b得到的沉淀乙酯化得到3-苯基-L-丝氨酸或其衍生物的乙酯化物的步骤。进一步地，本专利技术涉及一种(2S,3R)-对甲砜基苯丝氨酸乙酯的制备方法，其步骤包括将(2S,3R)-对甲砜基苯丝氨酸转化为镁盐，再进行乙酯化反应得到(2S,3R)-对甲砜基苯丝氨酸乙酯。在第四方面，本专利技术涉及制备3-苯基-L-丝氨酸或其衍生物的乙酯化物的方法，其包括a.根据第二方面的方法获得3-苯基-L-丝氨酸或其衍生物的步骤，b.向步骤a的产物加入二价金属盐以形成沉淀的步骤，以及c.将所述步骤b得到的沉淀乙酯化得到3-苯基-L-丝氨酸或其衍生物的乙酯化物的步骤。进一步地，本专利技术涉及一种(2S,3R)-对甲砜基苯丝氨酸乙酯的制备方法，其特征在于包括对甲砜基苯甲醛和L-苏氨酸在转醛酶的作用下得到氨基酸中间体(2S,3R)-对甲砜基苯丝氨酸，其中在酶反应过程中添加乙醛还原酶使乙醛还原为乙醇，将(2S,3R)-对甲砜基苯丝氨酸再进行乙酯化反应得到(2S,3R)-对甲砜基苯丝氨酸乙酯。具体实施方式现在将详细参考本专利技术的某些实施方案，其示例在所附的结构和反应式中示出。尽管将结合所列举的实施方案描述本专利技术，但是应当理解，它们并不旨在将本专利技术限制于那些实施方案。相反，本专利技术旨在覆盖可包括在如权利要求所限定的本专利技术的范围内的所有替代、修改和等同形式。本领域技术人员将认识到许多与本文描述的方法或材料相似或等同的方法和材料可用于实施本专利技术。本专利技术不限于所描述的方法和材料。如果所引用的文献、专利和类似材料中的一个或多个与本申请不同或相矛盾，包括但不限于所定义的术语、术语用法、所描述的技术等，则以本申请为准。除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。尽管与本文描述的那些类似或等同的方法和材料可以用于本专利技术的实践或测试中，但是下面描述了合适的方法和材料。本文提及的所有出版物、专利申请、专利和其他参考文献通过引用整体并入本文。除非另有说明，否则本申请中使用的命名基于IUPAC系统命名。术语“取代基”表示取代母体分子上的氢原子的原子或原子基团。术语“取代的”表示特定基团带有一个或多个取代基。在任何基团可以带有一个或多个取代基并且提供了多种可能的取代基的情况下，取代基是独立选择的并且不必相同。术语“未取代的”是指指定的基团不带有取代基。术语“任选地被……取代”是指指定的基团未被取代或被一个或多个独立地选自可能的取代基的取代基取代。当指示取代基的数目时，术语“一个或多个”是指从一个取代基到最大可能的取代数目，即，一个氢的取代直至被取代基取代所有的氢。如本文所用，术语“烷基”是指直链或支链的在链中具有约1至约20个碳原子的脂肪族烃基。优选的烷基在链中具有1至约12个碳原子，更优选的是本文所定义的低级烷基。“支链的”是指一个或多个低级烷基，例如甲基、乙基或丙基连接到线性烷基链上。“低级烷基”是指链中可以是直链或支链的约1至约4个碳原子。如本文所用，术语“烷氧基”是指烷基-O-基团，其中烷基如本文所述。示例性的烷氧基包括甲氧基、乙氧基、正丙氧基、z-丙氧基、正丁氧基和庚氧基等。如本文所用，术语“烷基磺酰基”是指烷基-SO2-基团，其中烷基如上所定义。示例性的基团是其中烷基是低级烷基的那些。如本文所用，术语“烷基亚磺酰基”是指烷基-SO-基团，其中烷基如上定义。示例性的基团是其中烷基是低级烷基的那些。如本文所用，术语“烷基硫基”是指烷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.制备3-苯基-L-丝氨酸或其衍生物的方法，其包括如下步骤：a.根据式I所示的反应通式获得3-苯基-L-丝氨酸或其衍生物的步骤，/n

【技术特征摘要】
20181226 CN 2018115976471;20190102 CN 2019100010071.制备3-苯基-L-丝氨酸或其衍生物的方法，其包括如下步骤：a.根据式I所示的反应通式获得3-苯基-L-丝氨酸或其衍生物的步骤，



其中，R选自：氢基、烷基、烷氧基、烷基磺酰基、烷基亚磺酰基、烷基硫基、磺酸基、亚磺酸基、巯基、硝基和卤素；
n为0、1、2或3；
所述转醛酶为L-苏氨酸转醛酶；
其中，在所述步骤a中添加乙醛还原酶。


2.制备3-苯基-L-丝氨酸或其衍生物的乙酯化物的方法，其包括以下步骤：a.根据式I所示的反应通式获得3-苯基-L-丝氨酸或其衍生物的步骤，



其中，R选自：氢基、烷基、烷氧基、烷基磺酰基、烷基亚磺酰基、烷基硫基、磺酸基、亚磺酸基、巯基、硝基和卤素；
n为0、1、2或3；
所述转醛酶为L-苏氨酸转醛酶；
b.向步骤a的产物加入镁盐以形成沉淀的步骤，以及
c.将所述步骤b得到的沉淀乙酯化得到3-苯基-L-丝氨酸或其衍生物的乙酯化物的步骤。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中n为1，R位于苯环上的邻位、间位或对位，且优选地，R位于苯环上的对位；优选地，R选自：C1-4烷基、C1-4烷氧基、C1-4烷基磺酰基、C1-4烷基亚磺酰基和C1-4烷基硫基，且更优选地，R选自：甲砜基、磺酸基、亚磺酸基、甲硫基、硝基、氯和溴；且更优选地，R为位于苯环上的对位的甲砜基。


4.根据权利要求2所述的方法，其中所述镁盐选自硫酸镁、氯化镁和醋酸镁，优选地，所述镁盐为硫酸镁。


5.根据权利要求2所述的方法，其进一步包括在所述步骤a中添加乙醛还原酶。


6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述乙醛还原酶包含SEQIDNO.1、SEQIDNO.2、SEQIDNO.3和SEQIDNO.4所示的任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢新开，黄晓飞，徐伟，
申请(专利权)人：苏州引航生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32