(S)-1-(4-吡啶基)-1,3-丙二醇(Ⅰ)的生物制备方法技术

本发明专利技术提供了一种(S)

【技术实现步骤摘要】
(S)-1-(4-吡啶基)-1,3-丙二醇(Ⅰ)的生物制备方法


[0001]本专利技术属于医药
，具体涉及一种(S)-1-(4-吡啶基)-1,3-丙二醇(Ⅰ)的生物制备方法。

技术介绍

[0002](S)-1-(4-吡啶基)-1,3-丙二醇(Ⅰ)是靶向肝脏药物所使用的关键中间体，在多个临床前研究药物中使用。例如MB-07133，该肝靶向前药已于2007年被FDA授予“孤儿药”称号，目前正在开发它作为治疗肝癌的可能药物。MB-07133是阿糖胞苷的肝靶向前药，阿糖胞苷是临床上用于治疗急性粒细胞白血病的一种核苷类似物。与许多其他核苷药物一样，阿糖胞苷的局限性之一是其体内磷酸化活化差，无法产生足够量的活性代谢产物三磷酸阿糖胞苷，而提高剂量水平则会产生骨髓抑制作用，因为在健康的骨髓细胞中会产生活性代谢产物三磷酸阿糖胞苷。与阿糖胞苷相比，化合物MB-07133在肝脏中产生的活性代谢产物三磷酸阿糖胞苷的水平分别比骨髓和血浆高12倍和19倍以上。
[0003]现有的制备方法如下：
[0004]付国琴等人的WO2019119832/CN109929005或Boyer等人的J.Med.Chem.2006,49,7711-7720
[0005][0006]该方案使用正丁基锂、氢化锂铝，多次使用柱层析纯化，工艺复杂，收率低，显然不适合放大反应。
[0007]Erion,Mark D.等人的WO 2007022073/AU2006279720
[0008][0009]需要Ru-Cl催化剂(S,S)-Ts-DPEN-Ru-Cl-(p-cymene)。该方案使用贵金属不对称催化构建手性醇，但光学纯度不够，且催化剂用量大(s/c＝500:1)成本高。
[0010]综上所述，本领域迫切需要开发一种新的(S)-1-(4-吡啶基)-1,3-丙二醇(Ⅰ)的制备方法。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的就是提供一种新的(S)-1-(4-吡啶基)-1,3-丙二醇(Ⅰ)的制备方法。
[0012]在本专利技术的第一方面，提供了一种式
Ⅴ
化合物的制备方法，包括步骤：
[0013](a)在反应体系中，以式Ⅳ化合物为底物，在羰基还原酶和辅酶的存在下，使底物进行不对称还原反应，从而得到式
Ⅴ
化合物；
[0014][0015]其中，R为C
1-8
烷基；
[0016]并且其中，所述的羰基还原酶为选自下组中的一种或多种羰基还原酶：
[0017](i)氨基酸序列如SEQ ID NO.:2所示的羰基还原酶EA；
[0018](ii)羰基还原酶EA的突变体；所述突变体在羰基还原酶EA对应于SEQ ID NO.:2中选自下组的一个或多个(如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12或全部个)氨基酸处发生突变：第62位(A)、第72位(E)、第78位(D)、第82位(L)、第98位(E)、第121位(A)、第127位(I)、第128位(E)、第138位(L)、第190位(V)、第191位(D)、第193位(A)和第206位(H)；较佳地，所述的羰基还原酶EA的突变体为如SEQ ID NO.5、6、7、8、9或10所示；
[0019](iii)对所述羰基还原酶EA或其突变体的氨基酸序列在保持酶活性范围内，进行一个或多个氨基酸的替换、缺失、改变、插入或增加，所得到的氨基酸序列；其中，所述羰基还原酶EA的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示，所述突变体为如(i)中定义的羰基还原酶EA的突变体；和
[0020](iv)对所述羰基还原酶EA或其突变体的氨基酸序列在保持酶活性范围内，在序列的N端或C端进行一个或多个氨基酸的插入，所述插入的氨基酸残基个数包括1个至30个；其中，所述羰基还原酶EA的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示，所述突变体为如(i)中定义的羰基还原酶EA的突变体。
[0021]在另一优选例中，R选自下组：
[0022][0023]在另一优选例中，所述的反应体系为液态反应体系。
[0024]在另一优选例中，所述的反应体系中的缓冲体系为磷酸缓冲盐体系。
[0025]在另一优选例中，所述反应体系中，所述式Ⅳ化合物的浓度为50～1000g/L。
[0026]在另一优选例中，所述反应体系中，所述式Ⅳ化合物的浓度为60～700g/L。
[0027]在另一优选例中，所述反应体系中，所述式Ⅳ化合物的浓度为80～600g/L。
[0028]在另一优选例中，所述反应体系中，所述式Ⅳ化合物的浓度为20～500g/L。
[0029]在另一优选例中，所述反应体系中，所述式Ⅳ化合物的浓度为50～200g/L。
[0030]在另一优选例中，所述反应体系中，所述式Ⅳ化合物的浓度为100～150g/L。
[0031]在另一优选例中，所述反应体系中，所述的羰基还原酶与底物的质量比为40～60％；较佳地，为50
±
5％。
[0032]在另一优选例中，所述的羰基还原酶EA来源于Exiguobacterium sp.F42。
[0033]在另一优选例中，所述的羰基还原酶EA的编码基因序列选自下组：
[0034](a)如SEQ ID NO.：1所示的序列；
[0035](b)与(a)限定的序列互补的多核苷酸；或
[0036](c)与(a)限定的序列具有至少70％(优选至少75％、80％、85％、90％，更优选至少95％、96％、97％、98％、99％)以上的序列一致性的任一多核苷酸或互补序列。
[0037]在另一优选例中，所述羰基还原酶基因构建在表达载体上。
[0038]在另一优选例中，所述羰基还原酶EA的突变体发生选自下组的一种或多种(如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12或全部种)突变：A62S、E72D、D78E、L82W、E98D、A121V、I127V、E128D、L138A、V190A、D191N、A193S和H206K。
[0039]在另一优选例中，所述羰基还原酶EA的突变体的氨基酸序列如SEQ ID NO.5、6、7、8、9或10所示。
[0040]在另一优选例中，所述的羰基还原酶为氨基酸序列如SEQ ID NO.2、SEQ ID NO.5、SEQ ID NO.6、SEQ ID NO.7、SEQ ID NO.8、SEQ ID NO.9和SEQ ID NO.10所示的羰基还原酶中的一种或多种。
[0041]在另一优选例中，所述的辅酶选自：还原性辅酶、氧化性辅酶，或其组合。
[0042]在另一优选例中，所述的反应体系还包括共底物。
[0043]在另一优选例中，所述的共底物选自下组：异丙醇、葡萄糖、甲酸铵、或其组合；较佳地，所述的共底物为葡萄糖。
[0044]在另一优选例中，所述的反应体系中，共底物的浓度为5-30wt％。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种式
Ⅴ
化合物的制备方法，其特征在于，包括步骤：(a)在反应体系中，以式Ⅳ化合物为底物，在羰基还原酶和辅酶的存在下，使底物进行不对称还原反应，从而得到式
Ⅴ
化合物；其中，R为C
1-8
烷基；并且其中，所述的羰基还原酶为选自下组中的一种或多种羰基还原酶：(i)氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示的羰基还原酶EA；(ii)羰基还原酶EA的突变体；所述突变体在羰基还原酶EA对应于SEQ ID NO.2中选自下组的一个或多个氨基酸处发生突变：第62位(A)、第72位(E)、第78位(D)、第82位(L)、第98位(E)、第121位(A)、第127位(I)、第128位(E)、第138位(L)、第190位(V)、第191位(D)、第193位(A)和第206位(H)；(iii)对所述羰基还原酶EA或其突变体的氨基酸序列在保持酶活性范围内，进行一个或多个氨基酸的替换、缺失、改变、插入或增加，所得到的氨基酸序列；其中，所述羰基还原酶EA的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示，所述突变体为如(i)中定义的羰基还原酶EA的突变体；和(iv)对所述羰基还原酶EA或其突变体的氨基酸序列在保持酶活性范围内，在序列的N端或C端进行一个或多个氨基酸的插入，所述插入的氨基酸残基个数包括1个至30个；其中，所述羰基还原酶EA的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示，所述突变体为如(i)中定义的羰基还原酶EA的突变体。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，R选自下组：3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的羰基还原酶为氨基酸序列如SEQ ID NO.2、SEQ ID NO.5、SEQ ID NO.6、SEQ ID NO.7、SEQ ID NO.8、SEQ ID NO.9和SEQ ID NO.10所示的羰基还原酶中的一种或多种。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的制备方法还具有以下一个或多个特征：(1)步骤(a)中，反应温度为10℃-50℃，较佳地，为20℃-40℃，更佳地25℃-35℃；(2)步骤(a)中，反应时间为0.1-240小时，较佳地为0.5-120小时，更佳地为1-72小时，又更佳地为3-10小时；(3)步骤(a)中，pH为5-9，较佳地，为5.5-7.5，更佳地，为5.8-7.3；最佳地，6.5～7.0；(4)所述的反应体系中，所述羰基还原酶为游离形式的酶、固定化酶、或菌体形式的酶；
(5)所述反应体系中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张福利，陈少欣，王宏毅，汤佳伟，倪国伟，徐嘉健，
申请(专利权)人：中国医药工业研究总院，
类型：发明
国别省市：