一种树脂固定卤醇脱卤酶催化合成(R)-4-氰基-3-羟基丁酸乙酯的工艺制造技术

技术编号:12955476 阅读:78 留言:0更新日期:2016-03-02 14:31
本发明专利技术涉及一种树脂固定卤醇脱卤酶催化合成(R)-4-氰基-3-羟基丁酸乙酯的工艺,以(S)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯(ATS-4)为底物,采用酶法合成ATS-5,针对酶法反应速率和转化率较低的缺陷,选取树脂为载体,吸附法HDHH,该法能使得酶重复利用,提高底物转化率及产物得率,从而降低生产成本,经试验,HHDH的固定率在45%以上,第一次ATS-5产物生成率在75%以上,甚至高达94.13%,固定化酶回收利用之后第二次转化率在35%以上,最高至50%,反应条件温和,无酶残留,酶可重复利用,反应速度快,成本低,产物得率高,并且没有副反应存在,适合工业化大生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及一种阿伐他汀中间体的制备方法,尤其设及一种树脂固定面醇脱面酶 催化合成(时-4-氯基-3-径基下酸乙醋的工艺,属于医药化工领域。
技术介绍
科学家研究发现他汀类药物不仅具有强大的降脂作用,还具有多种功效,它能改 善血管内屯、肌细胞重塑和抑制屯、脏电生理重塑,防止屯、肌细胞调亡和调节屯、脏植物神经功 能等等。他汀类药物的出现是屯、血管疾病治疗史上一个重要的里程碑,并成为目前临床上 用于智联各类高脂血症、防治动脉粥样硬化及冠屯、病的助理血脂调剂药物,也是全球医药 市场著名的"重磅炸弹"级药物。阿托伐他汀巧是目前世界上最杨销的降血脂药,是HMGCoA 还原酶抑制剂。阿托伐他汀巧手性侧链有两个径基,是与HMGCoA还原酶识别的药效团,合 成侧链设及的中间体主要有ATS-5和(3R,5S)-6-氯二径基己酸叔下醋。其中,ATS-5是关 键中间体。 目前合成ATS-5 ((时-4-氯基-3-径基下酸乙醋)的方法主要有不对称合成法和 微生物转化法等。发酵法制备ATS-5还处于实验室研究阶段,并且存在效率低的问题;不对 称合成技术是使用一种对映体催化剂,与一种底物进行反应,使之只形成一个对映体的手 性化合物的不对称合成方法。其中又可分为化学催化不对称还原和生物催化不对称还原。 不对称合成又称为手性合成,它W具有手性活性中屯、的物质作为原料,在保留活 性中屯、的前提下通过化学方法或者生物方法,合成新的手性化合物。化学不对称法合成 ATS-5需要手性底物作为原料,使用的手性催化剂大多含重金属且合成技术复杂,重金属也 会对环境造成污染,治理污染导致成本偏高,最终产物的光学纯度也低于生产要求,因此不 适用于制药行业。 为了提高ATS-5的收率特别是其光学纯度及减少污染,酶法制备ATS-5工艺得到 了广泛的研究。常用的酶主要有面醇脱面酶巧C4. 5.X.X)、幾基还原酶巧C1. 1. 1. 184)、 腊水解酶巧C3. 5. 5. 1)和脂肪酶巧C3. 1. 1. 3)。研究表明,脂肪酶催化时,经过化反应,尽 管ATS-5的收率可达99 %,但手性成份只有50 %。Moen研究表明,在脂肪酶催化下,氨化率 为98 %,中间体进一步在其他催化剂下发生反应,ATS-5收率可达95 %,然而,由于后一步 催化剂太贵,限制其工业化应用。腊水解酶催化W3-径基戊二腊为起始底物,合成ATS-5。 Robedson等从DNA文库中得到137种腊水解酶,发现其中一种可催化3-径基戊二腊去对 称生成ATS-5,其收率可达98 %,然而随着底物浓度增加,手性化合物含量则下降,因而限 制其规模化生产。幾基还原酶催化时,需要添加NADH,而通过外部直接添加NADH无疑会增 加成本,工业上没有实际可操作性为此,研究通过构建辅酶再生系统来提高幾基还原酶催 化效率,如通过Leifsonia产生乙醇脱氨酶催化合成手性化合物进一步再生辅因子;通过 Candidama即oliae产生幾基还原酶及Bacillusmegaterium产生葡萄糖脱氨酶相偶合,催 化C0邸生成(S) -CHBE,然而,上述研究目前尽限于实验室规模,离工业化生产还有一定距 离。 与幾基还原酶、腊水解酶和脂肪酶相比,面醇脱面酶(HHDH)具有一定优势,在不 需任何辅酶情况下,HHDH催化底物(S)-4-氯-3-径基下酸乙醋(ATS-4)脱去面元素,成 环氧化合物,后者受到氯基进攻,转化为ATS-5。合成过程中,HHDH起重要催化作用(如下 式)。ATS-5作为高新技术认定产品,W(S) -4-氯-3-径基下酸乙醋为底物,在HHDH催 化下,脱去氯,成环氧化合物,后者与氯化钢经过化反应,生成ATS-5。所生成的混合液首先 通过活性碳吸附,去除HHDH残留物及其他杂物,过滤得到含ATS-5上清液,醋酸乙醋萃取, 蒸馈及精馈,得ATS-5终产品。 尽管目前该产品已产业化,整个反应已完成小试,其中用75血(48U/mL)脱面酶催 化反应45g(巧-4-氯-3-径基下酸乙醋,在溫度为49°C,抑在6. 90-7. 00之间,反应6小时 之后(S) -4-氯-3-径基下酸乙醋转化率为95 %,ATS-5得率为86 %,具有较高的工业应用 价值,但该工艺仍存在W下问题: ①HHDH的去除。尽管通过活性碳吸附回收ATS-5同时去除HHDH,部分酶仍有残 留,经过后期蒸馈及精馈工艺,HHDH分解成小分子物质,残留在产品中,对后续提纯造成了 很大影响,降低了ATS-5的收率和光学纯度; ②由于酶与底物是一次性加入,所WHHDH反应一次后就去除,一方面造成去除 HHDH时工艺繁多,同时HHDH不能重复利用,因而导致整个工艺生产成本上升; ③由于所用HHDH为胞内酶,粗酶液中除含有HHDH,还含有其他杂蛋白质等,通过 活性碳吸附回收ATS-5时,部分杂蛋白会残留ATS-5中,无疑增加整个工艺复杂程度,导致 终产品纯度不高、生产成本却增加。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是:提供一种树脂固定面醇脱面酶催化合成(时-4-氯 基-3-径基下酸乙醋的工艺,反应条件溫和,无酶残留,酶可重复利用,反应速度快,成本 低,产物得率高,并且没有副反应存在,适合工业化大生产。 本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是: 一种树脂固定面醇脱面酶催化合成(时-4-氯基-3-径基下酸乙醋的工艺,包括如 下步骤: 1)将吸附树脂用蒸馈水浸泡,去杂,然后在揽拌条件下用碱液和酸液交替浸泡 2-4次,最后用蒸馈水冲洗至中性,得预处理吸附树脂,并用吸附树脂的2倍体积W上的4Γ 的蒸馈水浸泡待用;。配制48U/mL的面醇脱面酶溶液,在4°C的条件下放置待用;配制0.Imol/L、抑 为6. 5-8. 0憐酸氨二钢-憐酸二氨钢缓冲液待用;[001引 3)将30g预处理的吸附树脂加入到50-150mL的面醇脱面酶溶液中,用憐酸氨二 钢-憐酸二氨钢缓冲液调节抑至6. 8-7. 4,并在15-30°C的条件下,揽拌4-lOh,得吸附树脂 固定面醇脱面酶;[001引 4)称取207g蒸馈水、1.5-2. 5g氯化钢,逐一加入四口烧瓶中,并调节抑至 7. 5-8. 5 左右; 5)加入40-50g底物ATS-4,并升溫,待溫度大于46°C时加入15g吸附树脂固定面 醇脱面酶,反应1-地,调节抑为6. 90-7. 05,用有机溶剂萃取、精馈,得(时-4-氯基-3-径 基下酸乙醋。 具体地,所述吸附树脂为DH110树脂、311树脂或AB8树脂(江苏临海树脂科技有 限公司)。 具体地,所述步骤1)中在揽拌条件下用碱液和酸液交替浸泡工艺为:先用3-5倍 吸附树脂体积的3-5wt%的化0H溶液浸泡吸附树脂至少比,然后用蒸馈水冲洗至中性,再 用2-3倍吸附树脂体积的3-5wt%的肥1溶液浸泡吸附树脂至少0.化,最后用蒸馈水冲洗 至中性。 作为优选,所述步骤3)中面醇脱面酶溶液的体积150血。 作为优选,所述步骤3)中揽拌溫度为25°C。 作为优选,所述步骤3)中揽拌时间为化。 作为优选,步骤5)的反应溫度为47-52Γ。 作为优选,步骤5)的反应时间为地。[002引作为优选,步骤5)中调节抑为6. 98。 作为优选,步骤5)的有机本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种树脂固定卤醇脱卤酶催化合成(R)‑4‑氰基‑3‑羟基丁酸乙酯的工艺,包括如下步骤:1)将吸附树脂用蒸馏水浸泡,去杂,然后在搅拌条件下用碱液和酸液交替浸泡2‑4次,最后用蒸馏水冲洗至中性,得预处理吸附树脂,并用吸附树脂的2倍体积以上的4℃的蒸馏水浸泡待用;2)配制48U/mL的卤醇脱卤酶溶液,在4℃的条件下放置待用;配制0.1mol/L、pH为6.5‑8.0磷酸氢二钠‑磷酸二氢钠缓冲液待用;3)将30g预处理的吸附树脂加入到50‑150mL的卤醇脱卤酶溶液中,用磷酸氢二钠‑磷酸二氢钠缓冲液调节pH至6.8‑7.4,并在15‑30℃的条件下,搅拌4‑10h,得吸附树脂固定卤醇脱卤酶;4)称取207g蒸馏水、1.5‑2.5g氰化钠,逐一加入四口烧瓶中,并调节pH至7.5‑8.5左右;5)加入40‑50g底物ATS‑4,并升温,待温度大于46℃时加入15g吸附树脂固定卤醇脱卤酶,反应1‑4h,调节pH为6.90‑7.05,用有机溶剂萃取、精馏,得(R)‑4‑氰基‑3‑羟基丁酸乙酯。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:许成兵鲍烨烨鲍甜甜顾理群梁国斌
申请(专利权)人:江苏万年长药业有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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