一种酶催化手性还原合成盐酸洛贝林中间体的方法技术

本发明专利技术公开了一种酶催化手性还原合成盐酸洛贝林中间体的方法，在反应瓶中加入有机溶剂、纯化水、缓冲盐和底物I，化合物II，控制在合适的温度，调节PH至合适范围后，加入酶，保温反应12小时即得到相应的中间体III，中间体III经水解得到产物IV。本发明专利技术收率和纯度均优于手性化学试剂制备工艺。本发明专利技术通过采用绿色环保的酶法工艺进行底物I的还原，避免了手性化学试剂制备工艺选择性低，使用危险，费用较高以及环保处理困难等问题。环保处理困难等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种酶催化手性还原合成盐酸洛贝林中间体的方法


[0001]本专利技术涉及一种酶催化手性还原合成药物中间体的方法，具体涉及一种酶催化手性还原合成盐酸洛贝林中间体的方法。

技术介绍

[0002]盐酸洛贝林，英文名称为Lobeline hydrochloride，化学名称为2
‑
[6
‑
(2
‑
羟基
‑2‑
苯乙基)
‑1‑
甲基
‑2‑
哌啶基]‑1‑
苯乙酮盐酸盐，结构式如下所示。
[0003][0004]盐酸洛贝林为反射性呼吸中枢兴奋药。由于刺激颈动脉体及主动脉弓化学感受器，反射性地兴奋延髓呼吸中枢，对迷走神经中枢和血管运动中枢也同时有反射性的兴奋作用；对植物神经节先兴奋而后阻断。用于各种原因引起的呼吸抑制。常用于新生儿窒息，一氧化碳、阿片中毒等。
[0005]洛贝林的合成方法有很多，总体来看分为两类：一类是逐步合成手性中心，这一类方法一般都存在路线长、收率低的缺点，很难应用于工业化生产。其中典型路线如下(J.Org.Chem:67(2002)9192
‑
9199)。
[0006][0007]另一类是先合成对称的中间体山梗烷酮(即底物I)，然后采用不对称合成的方法获得最终产物。
[0008]山梗烷酮(即底物I)的合成方法简单，原料也易得。反应式如下：
[0009][0010]后续不对称合成方法也有不少，英国的Vladimir等人采用(S)
‑<br/>BTM非酶的不对称酰化、然后氧化、脱酰基进行不对称合成洛贝林。(Organic Letter:9(2007)3237 3240)。
[0011][0012]Franz
‑
Dietrich等人运用金属铑络合物催化加氢反应，同时应用大分子的磷配体，可一步合成目标产物，但该步骤需要1520bar的高压条件，且收率低，很难用于工业化生产(US20060014791)。
[0013]
技术实现思路

[0014]本专利技术的目的是克服现有盐酸洛贝林合成工艺路线长、收率低、手性试剂选择性低、价格昂贵等问题，提供一种酶催化手性还原合成盐酸洛贝林中间体的方法，该方法用酶来进行还原，条件温和，方法简单，极大的降低了成本。
[0015]本专利技术的技术方案如下：
[0016]一种酶催化手性还原合成盐酸洛贝林中间体的方法，包括以下步骤：
[0017]1)、在反应瓶中加入有机溶剂和底物I，化合物II，控制反应温度在
‑
30℃～20℃，向反应瓶中加入预处理好的固定化酶，反应开始，保温至反应结束；
[0018]2)、反应完成后，过滤，滤液降温至0℃，在向反应瓶中加5％盐酸调节PH至1～2，搅拌0.5小时后升温至室温，搅拌至水解反应结束；
[0019]3)、反应完成后，分出有水层，氢氧化钠溶液调节pH至12～13，室温搅拌1小时，加有机溶剂萃取，有机相浓缩后加异丙醇搅拌，析出晶体，过滤，烘干得产物IV。
[0020]步骤1)中固定化酶为海藻酸钙固定化面包酵母。
[0021]步骤1)中所述反应温度在
‑
20℃至10℃，优选控制反应温度在
‑
20℃～0℃，进一步优选地控制反应温度在
‑
10～
‑
5℃。
[0022]步骤1)中酶与底物的质量比在10:1至1:1之间。
[0023]步骤1)所述的有机溶剂选自下列一种：二氯甲烷、正己烷、正庚烷、乙酸乙酯、二氧六环、甲苯中的任意一种。
[0024]步骤1)化合物II为(包括但不限于)(3S,4R)
‑
3,4
‑
二(二苯基膦)吡咯
‑1‑
羰酰氯，(2S,4S)
‑4‑
(二苯基膦基)
‑2‑
((二苯基膦基)甲基)
‑
吡咯
‑1‑
羰酰氯。
[0025]步骤1)反应时间在12～72小时。
[0026]本专利技术化学反应方程式如下所示：
[0027][0028]本专利技术的创新点不仅仅是酶催化反应，实际上单独用酶催化反应只能得到少量的目标产物，而大部分产物是过度还原产物，结构如下：
[0029][0030]本专利技术主要是利用酶一次只能手性还原一个位点的特点，在低温下控制还原的速度，当酶还原中间体被释放出来后，则与化合物II结合形成中间体III的结构。而在此结构下，中间体III则不会与酶结合生产过度还原的产物。后续则只需将中间体III进行水解反应即可得到目标产物。
[0031]有益效果：
[0032]本专利技术用酶来进行还原，条件温和，手性选择性好，方法简单，极大的降低了成本。
具体实施方式
[0033]为了更好的理解本专利技术，以下将通过具体的实例进行详细的阐述，应该说明的是，以下实例并非是对本专利技术范围的限制，显然，本领域的普通技术人员可以根据本文说明，在本专利技术范围内对本专利技术做出各种各样的修正和改变，这些修正和改变也纳入本专利技术的范围。
[0034](3S,4R)
‑
3,4
‑
二(二苯基膦)吡咯
‑1‑
羰酰氯
[0035][0036]直接外购试剂(3S,4R)
‑
3,4
‑
二(二苯基膦)吡咯烷，然后酰氯化反应制备得到。
[0037](2S,4S)
‑4‑
(二苯基膦基)
‑2‑
((二苯基膦基)甲基)
‑
吡咯
‑1‑
羰酰氯
[0038][0039]直接外购试剂(2S,4S)
‑4‑
二苯基膦
‑2‑
(二苯基膦甲基)
‑
吡咯烷，然后酰氯化反应制备得到。
[0040]上述两种吡咯烷制备成酰氯的制备方法：
[0041]氮气保护下，干燥的250ml反应瓶中加入100ml二氯甲烷，碳酸氢钠(25.2g，0.3mol)，三光气(29.7g，0.1mol)，搅拌降温至10℃，缓慢滴加吡咯烷(0.15mol)的二氯甲烷溶液。滴加过程控温10℃以下。滴加结束，缓慢升温至25℃，保温20小时。氮气压滤，滤液减压蒸馏至无液体，旋干浓缩液加甲苯重结晶即得目标产物。
[0042]底物I山梗烷酮可以直接采购，也可以根据如下反应式自行制备：
[0043][0044]面包酵母(日本东方酵母工业株式会社采购)，回来培养后，活体用海藻酸钙固定化后，放冰箱保存待用，具体方法如下：
[0045]配制培养基：酵母膏10g/L，蛋白胨20g/L，乳酸30g/L，甘油30g/L，调节PH至5.0，灭菌后待用。
[0046]培养酵母：1000ml的锥形瓶中加入配制好的培养基200ml，酵母0.12g，置于30℃，180rpm摇床中进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种酶催化手性还原合成盐酸洛贝林中间体的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在反应瓶中加入有机溶剂和底物I，化合物II，控制一定温度，向反应瓶中加入预处理好的固定化酶，反应开始，保温至反应结束；2)反应完成后，过滤，滤液加盐酸调节pH至1～2，搅拌升温至室温，搅拌至水解反应完成；3)反应完成后，分出有水层，氢氧化钠溶液调节pH至12～13，室温搅拌1小时，加有机溶剂萃取，有机相浓缩后加异丙醇搅拌，析出晶体，过滤，烘干得产物IV；反应方程式如下：2.根据权利要求1所述的一种酶催化手性还原合成盐酸洛贝林中间体的方法，其特征在于：步骤1)中固定化酶为海藻酸钙固定化面包酵母。3.根据权利要求1所述的一种酶催化手性还原合成盐酸洛贝林中间体的方法，其特征在于：步骤1)中酶与底物I的质量比在10:1至1:1之间。4.根据权利要求1所述的一种酶催化手性还原合成盐酸洛贝林中间体的方法，其特征在于：步骤1)中所述有机溶剂为二氯甲烷、正己烷、正庚烷、乙酸乙酯、二氧六环、甲苯中的任意一种。5.根据权利要求1所述的一种酶催化手性还原合成盐酸洛贝林中间体的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴璇，邹泽锦，胡振宇，
申请(专利权)人：江苏恒盛药业有限公司，
类型：发明
国别省市：