一种酮还原酶及其在制备(S)-1-(3-氯苯基)-1,3-丙二醇中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种酮还原酶突变体及其在制备(S)

【技术实现步骤摘要】
一种酮还原酶及其在制备(S)
‑1‑
(3
‑
氯苯基)
‑
1,3
‑
丙二醇中的应用

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[0001]本专利技术属于生物催化
，具体涉及一种酮还原酶突变体及其在制备(S)
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(3
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氯苯基)
‑
1,3
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丙二醇中的应用。

技术介绍
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[0002](S)
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(3
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氯苯基)
‑
1,3
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丙二醇是一种用于制备多种环磷酸酯类药物分子的重要中间体，CAS号：625095
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57
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0，结构如式I所示。
[0003][0004]专利CN103333209A中公开(S)
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(3
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氯苯基)
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1,3
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丙二醇可以用于制备富马酸替诺福韦酯的前药化合物；专利CN110590839A中公开(S)
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(3
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氯苯基)
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1,3
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丙二醇可以用于制备乐伐替尼衍生物；专利CN1997377A中公开(S)
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(3
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氯苯基)
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1,3
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丙二醇可以用于制备治疗肝炎C病毒感染有效的化合物；文献中国海洋大学学报，2013，43(2)，055～059中报道(S)
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(3
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氯苯基)
‑
1,3
‑
丙二醇可以用于制备熊果酸环磷酸酯衍生物。未来，(S)
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(3
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氯苯基)
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1,3
‑
丙二醇可以用于制备更多的新药分子。
[0005]目前，制备(S)
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(3
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氯苯基)
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1,3
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丙二醇的方法多为化学法合成。专利WO2015154716中报道一种制备(S)
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(3
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氯苯基)
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1,3
‑
丙二醇的方法，如Scheme 1所示。该路线以3
‑
氯苯乙酮与碳酸二甲酯为起始原料，需要经过有腐蚀性和刺激性的金属催化剂三氯化钌催化才能获得手性中心。
[0006][0007]文献Journal of Medicinal Chemistry(2008),51(3),666
‑
676和中国海洋大学学报，2013，43(2)，055～059中均报道一种制备(S)
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(3
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氯苯基)
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1,3
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丙二醇的方法，如Scheme 2所示。该路线选用3
‑
氯苯乙酮制得1
‑
(3
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氯苯基)
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1,3
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丙二醇，然后在三氟甲磺酸三甲基硅酯(TMSOTf)催化下与六甲基二硅胺烷(HMDS)发生硅醚化反应，再与薄荷酮发生缩酮化反应得到2种非对映异构体，需要硅胶柱层析分离后再经盐酸催化水解得到(S)
‑1‑
(3
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氯苯基)
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1,3
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丙二醇，操作繁琐，收率低，不适合工业化生产。
[0008][0009]文献European Journal of Organic Chemistry,2014(24),5247
‑
5255中报道一种酶法(S)
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(3
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氯苯基)
‑
1,3
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丙二醇的方法，如Scheme 3所示。该路线选用3
‑
氯苯乙酮为原料，在脂肪酶的催化条件下，一锅法制得(S)
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(3
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氯苯基)
‑
1,3
‑
丙二醇，反应时间96小时，收率为74％，ee值仅为87％。
[0010][0011]因此，需要开发一种高效的酶以及操作简单、收率高、选择性好、成本低、环境友好的制备(S)
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(3
‑
氯苯基)
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1,3
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丙二醇的方法。

技术实现思路
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[0012]本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种酮还原酶突变体及其在制备(S)
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(3
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氯苯基)
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1,3
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丙二醇中的应用。
[0013]一方面，本专利技术提供一种酮还原酶突变体。
[0014]本专利技术利用基因工程手段，对野生型酮还原酶氨基酸进行了半理性设计，通过饱和突变，最后获得突变体Mut1(P41G/S58V/G141A/I 221V/G254H)。
[0015]进一步，所述野生型酮还原酶选自Novosphingobium aromaticivorans。
[0016]更进一步，所述野生型酮还原酶在NCBI的登录号为WP_011906790.1。
[0017]另一方面，本专利技术提供的酮还原酶突变体可以用于制备(S)
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(3
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氯苯基)
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1,3
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丙二醇。
[0018]本专利技术采用的技术方案如下：
[0019][0020]本专利技术提供一种制备(S)
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(3
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氯苯基)
‑
1,3
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丙二醇的方法，具体包括如下步骤：
以3
‑
氯苯甲酸为底物，先制得3
‑
(3
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氯苯基)
‑3‑
羰基丙酸甲酯，然后在酮还原酶(KRED酶)的作用下转化得到化合物4，进而还原制得(S)
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(3
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氯苯基)
‑
1,3
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丙二醇。
[0021]进一步，以3
‑
氯苯甲酸和丙二酸单甲酯钾盐为原料制得化合物3。
[0022]进一步，以化合物3为底物，在酮还原酶的作用下转化得到化合物4。
[0023]更进一步，所述酮还原酶以酮还原酶酶粉、酮还原酶酶液、含酮还原酶的细胞等形式参与催化反应。
[0024]更进一步，该步反应在反应温度为10～60℃条件下进行，优选40℃。
[0025]更进一步，该步反应的反应体系中需要加入辅酶，所述辅酶选自NADP。
[0026]进一步，化合物4在硼氢化钠作用下还原为(S)
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(3
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氯苯基)...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种酮还原酶突变体，其特征在于，以SEQ ID No.2所示的野生型酮还原酶的氨基酸序列为参考序列，所述酮还原酶突变体的氨基酸序列的突变位点为第41位的脯氨酸突变为甘氨酸，第58位的丝氨酸突变为缬氨酸，第141位的甘氨酸突变为丙氨酸，第221位的异亮氨酸突变为缬氨酸，第254位的甘氨酸突变为组氨酸。2.如权利要求1所述的酮还原酶突变体，其特征在于，所述酮还原酶突变体氨基酸序列如SEQ ID No.4所示。3.如权利要求1所述的酮还原酶突变体，其特征在于，所述酮还原酶突变体基因核苷酸序列如SEQ ID No.3所示。4.如权利要求1所述的酮还原酶突变体，其特征在于，所述酮还原酶表达于基因工程菌。5.如权利要求4所述的酮还原酶突变体，其特征在于所述的基因工程菌选自大肠杆菌或酵母菌。6.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：竺伟，张小飞，张澎涛，王波，
申请(专利权)人：尚科生物医药上海有限公司，
类型：发明
国别省市：