一种制备（制造技术

本发明专利技术提供一种制备

【技术实现步骤摘要】
一种制备(2S,3R)
‑
对甲砜基苯丝氨酸乙酯的方法


[0001]本专利技术涉及生物工程
，更具体地涉及一种生物酶法制备
(2S,3R)
‑
对甲砜基苯丝氨酸乙酯的方法，丝氨酸羟甲基转移酶组合
、
含其的试剂盒以及丝氨酸羟甲基转移酶的应用
。

技术介绍

[0002]氟苯尼考又称氟甲砜霉素
、
氯砜尼可等，为新一代的动物专用广谱抗菌药，其结构类似于甲砜霉素，但其抗菌能力可达甲砜霉素的
10
倍之多
。
而且它抗菌广谱
、
杀菌作用强大
、
安全高效，不会造成再生障碍性贫血，无致畸
、
致癌和致突变作用，故被广泛应用
。
目前，世界上已有
20
多个国家批准并允许其销售使用
。
在国内，氟苯尼考已被批准用于猪
、
禽
、
鱼等多种动物
。
[0003]对甲砜基苯丝氨酸乙酯是
β
‑
氨基醇类广谱抗生素甲砜霉素和氟苯尼考合成的关键手性砌块，具有2个手性中心，可形成4种手性异构体，分别是：
(2S,3R)
‑
对甲砜基苯丝氨酸乙酯
、(2S,3S)
‑
对甲砜基苯丝氨酸乙酯
、(2R,3R)
‑
对甲砜基苯丝氨酸乙酯和
(2R,3S)
‑
对甲砜基苯丝氨酸乙酯
。
目前已报道的活性中间体为
(2S,3R)
‑
构型，其结构式如下式所示：
[0004][0005]目前，国内外工业生产
(2S,3R)
‑
对甲砜基苯丝氨酸乙酯的主要方法是以对甲砜基苯甲醛和甘氨酸为原料，在硫酸铜和氨水存在的条件下，通过羟醛缩合反应生成对甲砜基苯丝氨酸，酯化得到对甲砜基苯丝氨酸乙酯，再经
D
‑
酒石酸拆分得到
(2S,3R)
‑
对甲砜基苯丝氨酸乙酯
。
该制备方法存在反应条件剧烈
、
使用强酸和强碱
、
需要昂贵的手性拆分试剂
D
‑
酒石酸以及废水的处理成本高等问题
。
[0006]相较于化学合成法，生物催化法具有转化条件温和
、
环境友好以及立体选择性强等优点，得到更多的青睐
。
[0007]苏氨酸醛缩酶
(Threonine Aldolase
，
TA
；
EC4.1.2.5)
属于甘氨酸依赖型醛缩酶，该类型醛缩酶最大的特点是在辅助因子磷酸吡哆醛
(Pyridoxal phosphate
；
PLP)
的存在下，能催化不同取代基的醛与甘氨酸进行羟醛缩合反应，直接形成不对称
C
‑
C
键，从而得到
β
‑
羟基
‑
α
‑
氨基酸
。
但是常见的苏氨酸醛缩酶在形成的两个手性中心的
α
‑
碳具有高度的选择性，
ee(
％
)>99
％，而
β
‑
碳的立体选择性较差，
d.e.
不高；且甘氨酸用量较大
。
如专利
CN110914288A
公开了以一个来源于恶臭假单胞菌
(Pseudomonas putida)
的野生型醛缩酶为起点，经过基因工程的改造获得的工程化醛缩酶多肽，不对称地合成
(2S,3R)
‑
对甲砜基苯丝氨酸的方法，底物的总转化率
≥65
％，产物的
d.e.≥90
％，其中甘氨酸的使用量是底物摩尔量的5倍及以上
。
[0008]另外一种是转醛酶法，如专利
CN109836362B
和
CN111377839A
中采用了
L
‑
苏氨酸转
醛酶催化对甲砜基苯甲醛和
L
‑
苏氨酸作用得到
(2S,3R)
‑
对甲砜基苯丝氨酸，再经酯化得到
(2S,3R)
‑
对甲砜基苯丝氨酸乙酯的方法
。
此方法中需要加入钙盐或镁盐以沉淀
(2S,3R)
‑
对甲砜基苯丝氨酸，得到
(2S,3R)
‑
对甲砜基苯丝氨酸钙盐或镁盐，再经酸化
、
酯化得到
(2S,3R)
‑
对甲砜基苯丝氨酸乙酯，后处理方式较为复杂
。
并且由专利
CN109836362B
可知，苏氨酸与对甲砜苯甲醛通过酶催化再酯化，其酯化收率约
80
％，损失
20
％的对甲砜苯丝氨酸，回收损失的物料需要再纯化后酯化，仍然需要增加生产成本
。
[0009]因此，急需一种更为简便
、
成本更低的酶法制备
(2S,3R)
‑
对甲砜基苯丝氨酸乙酯的方法
。

技术实现思路

[0010]为解决现有技术中制备
(2S,3R)
‑
对甲砜基苯丝氨酸乙酯的方法复杂
、
成本高的技术问题，本专利技术提供了一种生物酶法制备
(2S,3R)
‑
对甲砜基苯丝氨酸乙酯的方法
。
本专利技术利用丝氨酸羟甲基转移酶
(serine hydroxymethyltransferase
，
SHMT)
催化对甲砜基苯甲醛和甘氨酸乙酯或
L
‑
苏氨酸乙酯的酶法可以制备得到
(2S,3R)
‑
对甲砜基苯丝氨酸乙酯，操作更加简便，成本更低
。
[0011]本专利技术通过酶催化
L
‑
苏氨酸乙酯与对甲砜苯甲醛反应得到
(2S,3R)
‑
对甲砜基苯丝氨酸乙酯，
L
‑
苏氨酸乙酯可由本领域的常规技术手段获得，比如商购或者
L
‑
苏氨酸在乙醇
/
硫酸溶剂里与乙醇酯化得到
L
‑
苏氨酸乙酯，酯化收率高
。
而现有技术中
L
‑
苏氨酸与对甲砜苯甲醛酶催化反应在水溶剂里进行，得到
(2S,3R)
‑
对甲砜基苯丝氨酸，再经钙盐或镁盐沉淀，得到
(2S,3R)
‑
对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种制备
(2S,3R)
‑
对甲砜基苯丝氨酸乙酯的方法，其特征在于，其包括：在反应体系中，在丝氨酸羟甲基转移酶的存在下，催化对甲砜基苯甲醛与氨基酸乙酯或其盐进行催化反应，即得
。2.
如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的丝氨酸羟甲基转移酶为弈柯莱生物科技
(
上海
)
股份有限公司的编号
A118、A119、A120、A121、A122、A123、A158
对应的一种或多种酶
。3.
如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氨基酸乙酯为
L
‑
苏氨酸乙酯或甘氨酸乙酯或
L
‑
丝氨酸乙酯；所述盐为盐酸盐或硫酸盐
。4.
如权利要求1‑3任一项所述的方法，其特征在于，所述丝氨酸羟甲基转移酶在反应体系中的浓度为2‑
20mg/mL
；和
/
或，所述对甲砜基苯甲醛的浓度为
30
‑
200g/L
；和
/
或，所述氨基酸乙酯或其盐与所述对甲砜基苯甲醛的摩尔比为
(0.5
‑
5):1。5.
如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述丝氨酸羟甲基转移酶在反应体系中的浓度为5‑
10mg/mL
；和
/
或，所述对甲砜基苯甲醛的浓度为
45
‑
145g/L
；和
/
或，所述氨基酸乙酯或其盐与所述对甲砜基苯甲醛的摩尔比为
(1
‑
2):1。6.
如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应体系还包括磷酸吡哆醛；优选所述磷酸吡哆醛浓度为
0.02
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王舒，焦琦，徐晓岚，徐争，程占冰，田振华，
申请(专利权)人：弈柯莱生物科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：