制备新伐他汀及中间体的方法技术

本发明专利技术提供了制备新伐他汀及各种中间体的合成化学和化学酶方法。在一个方面，在本发明专利技术方法中应用酶，如水解酶，例如酯酶。

【技术实现步骤摘要】
本申请是分案申请，原申请的申请日是2004年10月20日，申请号为 2004800362026 (PCT/US2004/034913)，专利技术名称为“”。相关申请本申请要求35U. S. C. § 119(e)下的2003年10月21日提交的美国临时申请 60/513，237和2004年2月4日提交的美国临时申请60/542，100的优先权权益。前述申请明确地以其整体在此并入作为參考，用于所有目的。
本专利技术一般性地涉及合成有机化学和医药化学领域。在ー个方面，本专利技术提供了制备新伐他汀及各种中间体以及相关化合物的合成化学方法和化学酶方法。在ー个方面， 在本专利技术方法中应用到酶，如水解酶，例如酯酶。
技术介绍
新伐他汀(Simvastatin)是有效的抗高胆固醇血症制剂。其销售的商品名是 ZOCOR (Merck)。新伐他汀、美伐他汀、洛伐他汀和普伐他汀是六氢化萘衍生物，作为 HMG-CoA还原酶的抑制剂而应用，HMG-CoA还原酶是人体内产生胆固醇的生物合成途径中的控速酶(rate-controlling enzyme)。ロ服之后,作为无活性内酯的新伐他汀被水解为相应的￠-羟基酸形式。这是3-羟基-3-甲基戊ニ酰辅酶A (HMG-CoA)还原酶的抑制剂。该酶催化HMG-CoA转变为甲羟戊酸，这是胆固醇生物合成中的ー个早期的和限速的步骤。新伐他汀、洛伐他汀(Iovastatin)和普伐他汀是天然的发酵产物,其在它们的六氢化萘环系统的C-8位置上有2-甲基丁酸酯侧链。新伐他汀合成地来自于土曲霉 (Aspergillus terreus)的发酵产物。 带有C-82，2- ニ甲基丁酸酯侧链的化合物，包括新伐他汀，是比它们的2-甲基丁酸酷天然相对物更好的HMG-CoA还原酶抑制剂。因此，2，2- ニ甲基丁酸酯衍生物对于治疗动脉粥样硬化、高脂血症、家族性高胆固醇血症和相似疾病，具有更大的希望。然而，这些衍生物，包括新伐他汀，不是天然存在的，必须合成制备。结果是，将更有效的HMG-CoA抑制剂新伐他汀引入市场促进了对有效地、高产地制备新伐他汀的方法的需求。专利技术概述在ー个方面，本专利技术提供了新方法，包括(i)在温和的条件下，用本专利技术的酶(例如，具有SEQ ID N0:4所列出序列的示范性酶，由SEQ ID NO: 3编码)去除洛伐他汀侧链，(ii)在最后的步骤中，用相同的酶选择性去除酯保护基团，和(iii)应用新的条件引入新伐他汀侧链。本专利技术提供了用于制备新伐他汀的新颖的四步法，包括下列步骤(a)酶促水解 (例如，用具有酯酶活性的多肽)洛伐他汀、洛伐他汀酸或洛伐他汀酸的盐，产生三醇酸或三醇酸的盐；(b)在一个步骤中通过化学和/或酶促内酯化作用以及酰化作用产生4-酰基内酷(包括酰化内酯环上的第4位(4’-0H)，其中的环被如下所述的R-基团酰化)；(c)通过化学和/或酶促酰化作用，酰化4-乙酰基内酯的第8位(8’ -OH)，产生4-酰基新伐他汀；和(d)通过化学和/或酶促水解(例如，用具有酯酶活性的多肽)选择性地去除4’位的酰基，从而制备新伐他汀。在一个方面，制备本专利技术新伐他汀的四步法包括图5中列出的过程。因此，在本专利技术的一个方面中，提供了以四步法进行的洛伐他汀向新伐他汀的化学酶促转化，如图5所概括显示。在可选的方面中，本专利技术制备新伐他汀的方法(例如，图5显示的过程)中洛伐他汀转化为新伐他汀的总产率是至少50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%或90%或更多。确定何处发生了产率损失以及何处实现了工艺改进的示范性方案和研究讨论于下，例如，在实施例5、6、7和8中。 在一个方面，本专利技术提供了四步途径，用以从洛伐他汀合成新伐他汀，如图5所示例描述，其中所述合成方案包括下列步骤步骤I :用能够水解洛伐他汀酸的酶，例如，如此处描述的水解酶或商业上可得到的水解酶，酶促水解洛伐他汀、洛伐他汀酸和/或洛伐他汀酸的盐，产生三醇酸。例如，用于酶促水解(S)-2-甲基丁酸酯侧链的示范性水解酶是酯酶SEQ ID N0:4(由例如SEQ IDNO: 3 编码)、SEQ ID NO: 6 (由例如 SEQ ID NO: 5 编码)JPSEQ ID NO: 2 (由例如 SEQ IDNO: I 编码)。SEQ ID NO:4 (由例如 SEQ ID NO: 3 编码)。步骤2 :在酰化剂存在的情况下，搅拌三醇酸，产生4-酰基内酯。步骤3 :第8位羟基的酰化，可以化学进行，或用此处描述的水解酶或商业上可得到的水解酶酶促进行。步骤4 :化学地或是酶促地(用此处描述的水解酶，例如酯酶，或商业上可得到的水解酶)选择性去除第4位的酰基保护基团，产生新伐他汀(参见，例如，图5，步骤5，指出了在可选的方面，甲基(Me)基团可以是烷基，或等价物，R-基团)。在一个方面，用例如由SEQ ID N0:3编码的SEQ ID NO:4酯酶催化内酯第4位的酰基基团的选择性水解。如果需要，或必要，在一个方面，此步骤也包括产生新伐他汀的铵盐和重结晶新伐他汀，随后对其重新内酯化。这提供了具有期望纯度的新伐他汀。选择性地，可以通过在酶(例如，水解酶或酯酶)以及合适的酰化剂存在的情况下搅拌三醇酸来实施步骤2。在一个方面，本专利技术提供了制备新伐他汀的方法，包括图6A中指出的方法。本专利技术提供了从洛伐他汀制备三醇酸的方法，包括附图说明图15A或16A所指出的方法。本专利技术提供了从洛伐他汀制备洛伐他汀的方法，包括图16A所指出的方法。本专利技术提供了从洛伐他汀酸制备三醇酸的方法，包括图16A中指出的方法。本专利技术提供了从三醇酸(triol acid)制备二醇内酯(diol lactone)的方法，包括图8或图16B指出的方法。本专利技术提供了从二醇内酯制备酰基内酯的酶促方法，包括图16C指出的方法。本专利技术提供了从三醇内酯制备酰基内酯的方法，包括图16D指出的方法。本专利技术提供了从三醇内酯制备4-乙酰基内酯的方法，包括图9A指出的方法。本专利技术提供了从酰基内酯制备酰基新伐他汀的方法，包括图16E指出的方法。本专利技术提供了从4-乙酰基内酯制备4-乙酰基新伐他汀的方法，包括图9B指出的方法。在一个方面，本专利技术提供了从4-乙酰基内酯制备4-乙酰基新伐他汀的化学方法，例如，用图9B示例的条件或其变化，用三氟化硼作催化剂。本专利技术提供了从4-乙酰基新伐他汀制备新伐他汀的方法，包括图9C或图11指出的方法。本专利技术提供了从酰基新伐他汀制备新伐他汀铵盐的方法，包括图16F指出的方法。本专利技术提供了从辛伐他汀铵盐制备辛伐他汀的方法，包括图16F指出的方法。本专利技术提供了经同二酰基化作用(homodiacylation)途径从洛伐他汀制备新伐他汀的方法，如图38所示例。可以用在一个、几个或全部这些步骤中的酶促水解中的示范性酶包括SEQIDN0:4(例如，由 SEQ ID NO: 3 编码)、SEQ ID NO: 6 (例如，由 SEQ ID NO: 5 编码)JPSEQID NO: 2 (例如，由 SEQ ID NO: I 编码)。SEQ ID NO: 4 (例如，由 SEQ ID NO: 3 编码)，或与SEQ ID NO: 2、SEQ ID NO: 4 或 SEQ ID NO: 6 具有 50%、51%本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2003.10.21 US 60/513,237;2004.02.04 US 60/542,1001.用于制备新伐他汀的方法，其包括 (i)包括以下步骤的方法 (a)酶促水解洛伐他汀、洛伐他汀酸或洛伐他汀酸盐，产生三醇酸或三醇酸盐； (b)内酯化和酰化三醇酸，产生4-乙酰基内酯，其中所述酰化包括通过区域选择性酰化4’ -0H，保护内酯环上的4位羟基(4’ -OH)； (c)酶促酰化4-乙酰基内酯的8位羟基(8’-0H)，产生4-乙酰基新伐他汀；和 (d)化学地或是酶促地选择性去除4’位的酰基保护基团，从而产生新伐他汀； (ii)(i)所述的方法，其中所述步骤(b)中的酰化包括，通过酶促区域选择性酰化4’ -0H，保护内酯环上的4位羟基(4’ -0H)； (iii)⑴或(ii)所述的方法，其中所述步骤(c)中的酶促酰化4-乙酰基内酯8位羟基(8’ -0H)，酶促地区域选择性酰化第8位，产生4-乙酰基新伐他汀； (iv)同型二酰基化方法，包括以下步骤 (a)酶促水解洛伐他汀、洛伐他汀酸或洛伐他汀酸盐，产生三醇酸； (b)通过内酯化，从三醇酸产生二醇内酯； (c)通过化学酰化，酰化二醇内酯的内酯环上的第4位(4’-0H)和第8位(8’-0H)，产生4，8-二乙酰基内酯；和 (d)通过酶促水解，选择性去除4’位的酰基，从而产生新伐他汀； (v)(i)至(iv)中任一项所述的方法，其中至少一个步骤是在单独的反应容器中进行的； (vi)(i)至(V)中任一项所述的方法，其中至少两个步骤是在单独的反应容器中进行的； (vii)(i)至(vi)中任一项所述的方法，其中至少一个步骤是用细胞提取物进行的； (viii)(i)至(vii)中任一项所述的方法,其中至少一个步骤是在全细胞中进行的； (ix)(i)至(viii)中任一项所述的方法，进一步包括新伐他汀的结晶； (x)(ix)所述的方法，进一步包括新伐他汀的重结晶； (xi)(i)至(X)中任一项所述的方法，进一步包括重新内酯化，用以提供具有所需纯度的新伐他汀； (xii)(i)至(xi)中任一项所述的方法，其中至少一个酶促反应是用水解酶进行的，所述水解酶是由与 SEQ ID NO: 1、SEQ ID NO: 3 或 SEQ ID NO: 5 有至少 55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%或更高的序列同一性，或序列完全相同(100%)的核酸所编码的，或者是其酶促活性片段； (xiii)(i)至(xii)中任一项所述的方法，其中至少一个酶促反应是通过水解酶进行的，所述水解酶具有的序列和SEQ ID NO:2, SEQ ID N0:4或SEQ ID N0:6有至少约50%、、51 %、52 %、53 %、54 %、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99% 或更高的序列同一性，或序列完全相同(100% )，或者是其酶促活性片段；(XiV) (i)至(Xiii)中任一项所述的方法，其中所述方法包括酶促水解洛伐他汀，产生三醇酸或三醇酸盐，随后通过内酯化三醇酸和酶促酰化内酯环的第4位(4’-0H)，产生4-酰基内酯，之后酶促酰化4-酰基内酯，产生4-乙酰...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·摩根，M·伯克，M·莱温，朱作霖，J·查普林，K·库什特德约，黄子林，W·格林伯林，
申请(专利权)人：维莱尼姆公司，
类型：发明
国别省市：