乙酰氧基酮的微生物还原制造技术

本发明专利技术涉及用于制备式Ⅰ的２－氨基－［５－（１－羟基－２－羟基或卤代－乙基）］－吡嗪衍生物的生物催化的不对称还原，式Ⅰ中，Ｒ是低级烷基羰基或氨基保护基并且Ｒ↑［１］是羟基或卤素。所述化合物是制备葡糖激酶激活剂的关键中间体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】乙酰氧基酮的微生物还原本专利技术涉及制备式I的2-氨基--吡嗪衍 生物的方法，其中R是低级垸基羰基或氨基保护基并且R1是羟基或卤素， 所述方法包括式II的酮的酶促水解和/或酶促不对称还原，其中W是低级烷基羰基氧基或卤素。该方法在对映体纯的(S)-N--2,2-二甲基-丙酰胺的制备中特别有用。该化合物是作为葡糖激酶激活剂的式III的 2-(3-氯-4-甲磺酰基-苯基)-3-环戊基-N--丙酰胺的中间体，所述式III化合物可用于治疗和/或预防II型糖尿病式III化合物公开于PCT国际专利申请WO 2004/052869 Al中。 在合成式III化合物中使用的关键砌块之一是式Ia的对映体纯的2-氨 基--吡嗪衍生物，<formula>formula see original document page 6</formula>其中R是低级垸基羰基或氨基保护基。为了制备活性药物成分(APIs)，绝 对必需使用异构体纯的砌块和/或高度立体选择性的程序，因为APIs中的 副组分可能不利地影响疾病的治疗。因此，所有APIs都要求高纯度。旋光活性的1，2-二醇是通用的合成中间体并且难以以对映体纯的形式 获得。WO 2004/052869 Al中描述的用于制备(S)-N--2,2-二甲基-丙酰胺的方法包括，在包含四氧化锇的反应中 Sharpless氧化相应的乙烯基吡嗪前体(参见方案1)。该反应由于四氧化锇 催化剂的毒性而不能在多-kg规模上进行。因此，需要解决的问题是找到 一种不含有毒试剂并且能够在大的工业规模上进行的合适的工艺备选方案。鲜有报道在单个步骤中将垸氧基酮微生物水解/还原成相应的二醇的 文献实例。G.Egri等，r"ra/z^ra"y^ymme^y 1998,义277-2S3，描述了一 系列l-乙酰氧基-3-芳氧基丙-2-酮通过面包酵母的生物转化。所测试的13 种酮中只有2种在没有形成中间体一乙酸酯的情况下被直接转化成二醇。6大多数情况下看到的是一乙酸酯和二醇的混合物，对于制备式I化合物的 方法而言，这是不合需要的。另外，这些反应仅是以0.5 g的规模在0.25% w/w的底物浓度下进行的；远低于用于制备式I化合物的规模和底物浓度。T. Kometani等，《/说c^c/e"ce.所oe"g. 2001, P/' 525-527，描述了通过使 用面包酵母还原l-乙酰氧基-2-丙酮而制备(S)-l,2-丙二醇。尽管向二醇的 转化是在1。/。w/v底物浓度完成的，ee为88。/。。该值只能通过抑制乙酰氧 基酮的水解而提高。Z-L Wei等，MW"力a/ C7zem&^y 2000, S, "29-/737，描 述了由相应的2-乙酰氧基-l-芳基乙酮制备S-二醇，但是同样选择性较低 并且在大多数情况下存在一乙酸酯。通过微生物还原/水解反应形成的(S)-二醇的ee是关键值，因为它影响 API的最终收率。在根据本专利技术制备的API的情形中，随后的酮缩醇化和 结晶步骤导致对映体过量增加到>99%。除了所述的烷氧基酮的水解/还原的微生物生物转化外，可以应用的仅 是必需分离的生物催化剂-酶(例如水解酶、酮还原酶、葡糖脱氢酶)- 以 一罐法。采用分离的酮还原酶的不对称还原与使用葡糖脱氢酶和酯部分的 酶促水解的酶促辅因子循环的组合是本领域的现状。S. Kambourakis等， 7^ra/2^/ra"v4矽mwe/72005, M,j(5卵，描述了使用不同酮还原酶的 2-羟基-l-苯基-乙酮的还原。采用两种以上的酶类型的酶促转化经常是成功 的，如V. Kren等，C/zem. ￡d1995, 34 0」，卵3中所述。因 此，乙酰氧基酮转化成羟基酮的上游酶促水解和此原位产生羟基酮的下游 还原模拟了可能的微生物-水解/还原-生物转化。使用孤立的酶的多酶促反应具有以下一些优点，如i)可以使用标准的设备；ii)高反应速率，iii)与整个细胞体系相比无副活性，iv)简单的反应控制以及v)由于所产生的(S)-二 醇的更高ee，在随后的酮縮醇化反应中有更高的收率。2-氨基--吡嗪衍生物的末端位置可以具有不同的取代基， 其在酮部分的不对称还原后可转换成羟基官能团。对于卤素取代基，或更 具体地，氯取代基，即一种潜在选择物，在以下文献中描述了不同芳基酮 的几种生物催化的不对称还原L. Hua等，Ogam'c c&说bwo/ecw/"r C/zem&^y 2006, 4, 2仰0-2砂5和L. Hua等r"ra/2edraw j^mme^y 2005,W75-W7S。据描述，由芳香族氯化醇开始的对映体纯1，2-二醇的合成是，经由T. Ikamiya等，T^ra/z^/ra" 2004, <5化74〃-7W7中的相应的对映体纯环 氧化物，和随后的环氧化物水解，所述环氧化物水解或者经由生物催化的 水解，如Z. Li等，rdraW應勿画勿2006, 77,仏52中所述，或者具 有使用金属催化的水解，如G-J. Kim等，re/ra/z^ra"2005, W, 22^-2266中所述。采用根据本专利技术的生物转化方法，己经发现了制备对映体纯的2-氨基 --吡嗪衍生物的一个有效程序。除非另外指出，以下的定义用于举例说明和限定本文中用于描述本发 明的各种术语的含意和范围。在本说明书中，术语"低级"用于表示由1-6个、优选l-4个碳原子组 成的基团。术语"卤素"是指氟和氯，优选氯。单独的或与其他基团组合的术语"垸基"是指1-20个碳原子、优选1-16 个碳原子、更优选l-10个碳原子的支链或直链一价饱和脂肪族烃基。单独的或与其他基团组合的术语"低级垸基"或"CrC6-烷基"是指1-6 个碳原子、优选l-4个碳原子的支链或直链一价垸基。该术语进一步示例 为以下基团如甲基，乙基，正-丙基，异丙基，正-丁基，仲-丁基，异丁基, 叔丁基，正-戊基,3-甲基丁基，正-己基，2-乙基丁基等。优选的低级垸基残 基是甲基，乙基和叔丁基，其中特别优选叔丁基。术语"低级烷基羰基"是指基团-C(0)-R，，其中R，是l-6个碳原子、优 选l-4个碳原子的支链或直链一价垸基。优选的"低级垸基羰基"或"CrCV 烷基羰基"基团是乙酰基，丙酰基，丁酰基，新戊酰基，戊酰基和己酰基。 更优选乙酰基和新戊酰基(叔丁基羰基)，最优选叔丁基羰基。此处使用的术语"氨基保护基"是指通常用于在化合物上的其他官能 团反应时封闭或保护氨基官能团的取代基。合适的氨基保护基选自甲酰 基，苄基，酯基如苄氧羰基("Cbz"), 9-芴基甲氧羰基("FMOC"),叔丁氧羰 基("BOC")和烯丙氧羰基，以及芳基磺酰基衍生物如对-甲苯磺酰基，苄磺 酰基和苯磺酰基。氨基保护基的选择和使用(添加和随后的去除)是本领域 技术人员熟知的。上述术语所指基团的更多实例描述于T.W. Greene和P. G. M. Wuts, Protective Groups in Organic Synthesis, 3f edition, John Wiley and Sons, New York, NY, 1999。优选的氨基保护基是BOC。术语"低级垸基羰基氧基"是指基团-O本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于制备式Ⅰ化合物的方法，　＊＊＊　Ⅰ　其中Ｒ是低级烷基羰基或氨基保护基并且Ｒ↑［１］是羟基或卤素，　所述方法包括式Ⅱ的酮的酶促水解和／或酶促不对称还原，　＊＊＊　Ⅱ　其中Ｒ↑［２］是低级烷基羰基氧基或卤素。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂文保罗汉隆，汉斯艾丁，恩斯特库普弗，鲁姆尼古拉耶夫拉迪诺夫，舒联合，王萍，
申请(专利权)人：霍夫曼拉罗奇有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]