本發(fā)明涉及一種利用生物酶催化合成阿扎那韋中間體的方法,特別是利用生物酶選擇催化阿扎那韋中間體氯醇的制備方法。
背景技術:
蛋白酶抑制劑屬多肽類化合物,是抗hiv藥物復合療法重要組成部分,是90年代中后期的新產(chǎn)品,藥物合成工藝難度大,也是導致目前抗hiv治療費用居高不下的主要原因,被稱為"必須跨越壁壘"。同屬蛋白酶抑制劑屬多肽類的阿扎那韋由三個主要片段構成,其中(1s,2r)-boc-環(huán)氧化物含兩個手性中心,結構復雜,合成難度大,其成本占原料藥成本的60%,因此開發(fā)合成效率更高,成本優(yōu)勢更明顯的工藝將大大降低此原料藥的成本。
us2002/72621a1報道了(1s,2r)-boc-環(huán)氧化物的化學合成方法是從苯丙氨酸出發(fā)合成氯酮,然后采用鋁氫試劑還原氯酮成氯醇,由于鋁氫試劑會跟苯丙氨酸上的氨基形成絡合,導致生成>20%的(1s,2r)-boc-環(huán)氧化物非對映異構體副產(chǎn)物。由于非對映異構體的溶解度低于主產(chǎn)品,常規(guī)的結晶精制方法很難除去此雜質(zhì),需要使用不同的溶劑體系反復結晶除去雜質(zhì),此工藝導致生產(chǎn)效率低下,產(chǎn)品在工藝過程中損耗大,導致每公斤產(chǎn)品生成的廢溶劑量巨大,同時還產(chǎn)生大量含金屬離子廢水,大大增加了環(huán)保處理難度,因此急需采用新的技術解決這個問題。
路線1.化學法生產(chǎn)(1s,2r)-boc-環(huán)氧化物工藝
美國施貴寶公司在2003年報道過用紅平紅球菌發(fā)酵工藝合成(1s,2r)-boc-環(huán)氧化物(文獻:tetrahedronasymmetry,2003,14,3105-3109),但此工藝操作復雜,需要高度稀釋反應,每公斤產(chǎn)品產(chǎn)生100公斤廢水,很難進行工業(yè)化,此工藝已放棄。
因此,研發(fā)一種效率高合成阿扎那韋中間體氯醇的方法是一個亟待解決的技術問題。
技術實現(xiàn)要素:
為了克服目前化學制備方法中選擇性低,紅平紅球菌發(fā)酵法工藝復雜,很難工業(yè)化問題,本發(fā)明提供一種利用生物酶催化合成阿扎那韋中間體氯醇的方法。
本發(fā)明的技術方案如下:
(1)在反應瓶中加入甲叔醚、純化水、還原酶,加完保持溫度在25-30℃,30分鐘,然后降溫至10-15℃分批加入氯酮,控制溫度在10-15℃之間,約1.5小時加畢,維持在10-15℃反應24小時;
(2)反應完成后,于0℃時,再向反應瓶中加入純化水和質(zhì)量分數(shù)18%鹽酸,攪拌0.5小時,自然升溫至室溫,然后分出上層甲叔醚,水層用甲叔醚萃取后,合并有機層,用氯化鈉飽和溶液洗滌,無水硫酸鈉干燥過濾,濾液濃縮后再加入正己烷攪拌下升溫至回流溶解,再降溫至15-20℃,析出晶體,過濾,烘干得氯醇的粗品。
其中,步驟(1)中加入的甲叔醚、還原酶、純化水、氯酮的質(zhì)量比為:10:0.02:1:1;
步驟(2)中純化水與氯酮的質(zhì)量比為10:1;
18%鹽酸與氯酮的質(zhì)量比為1.7:1;
正己烷與氯酮的質(zhì)量比為3:1。
步驟(1)中還原酶購買于上海尚科生物醫(yī)藥有限公司,分別為kred-101;kred-129;kred-131;kred-aln;kred-alx;kred-112;kred-ali;kred-113;adh-re;adh-cp;最終篩選出kred-101;kred-alx;adh-cp三種酶還原氯酮得到的(1s,2r)-boc-環(huán)氧化物產(chǎn)率高。
路線2:本發(fā)明化學反應方程式
有益效果:
本發(fā)明通過在甲叔醚和純化水組成的兩相體系中加入還原酶,分批加入氯酮,維持溫度10-15℃,篩選10種不同的生物酶還原氯酮的選擇性,最終篩選出kred-101;kred-alx;adh-cp三種酶還原氯酮得到的(1s,2r)-boc-環(huán)氧化物產(chǎn)率較高。本發(fā)明通過采用綠色環(huán)保的酶法工藝進行氯酮的還原,避免了目前化學制備方法中選擇性低,發(fā)酵法工藝復雜,使用危險及環(huán)保處理困難的硼氫化鈉及鋁氫等還原試劑等問題。
具體實施方式
為了更好的理解本發(fā)明,以下將通過具體的實例進行詳細的闡述,應該說明的是,以下實例并非是對本發(fā)明范圍的限制,顯然,本領域的普通技術人員可以根據(jù)本文說明,在本發(fā)明范圍內(nèi)對本發(fā)明做出各種各樣的修正和改變,這些修正和改變也納入本發(fā)明的范圍。
實施例1
在1l的四口反應瓶中加入甲叔醚300g,0.5g還原酶kred-101,純化水35g,加完保持溫度在25-30℃,30分鐘,然后降溫至10-15℃分批加入氯酮29g,控制溫度在10-15℃之間,約1.5小時加畢,維持在10-15℃反應24小時,中控,反應完成后,于0℃內(nèi)加300g純化水,再于0℃內(nèi)加入50g18%鹽酸,攪拌0.5小時,自然升溫至室溫,然后分出上層甲叔醚,水層用甲叔醚(2×80g)萃取后,合并有機層,用100g氯化鈉飽和溶液洗滌,40g無水硫酸鈉干燥過濾,濾液濃縮后再加入正己烷100g攪拌下升溫至回流溶解,再降溫至15-20℃,析出晶體,過濾,烘干得氯醇的粗品21g,(1s,2r)-boc-環(huán)氧化物與(1r,2r)-boc-環(huán)氧化物比為95:5。
實施例2
當其它條件與實施例1一致,還原酶換成kred-129,還原氯酮得到的(1s,2r)-boc-環(huán)氧化物與(1r,2r)-boc-環(huán)氧化物比為35:65。
實施例3
當其它條件與實施例1一致,還原酶換成kred-131,還原氯酮得到的(1s,2r)-boc-環(huán)氧化物與(1r,2r)-boc-環(huán)氧化物比為:59:31。
實施例4
當其它條件與實施例1一致,還原酶換成kred-aln,還原氯酮得到的(1s,2r)-boc-環(huán)氧化物與(1r,2r)-boc-環(huán)氧化物比為73:27。
實施例5
當其它條件與實施例1一致,還原酶換成kred-alx,還原氯酮得到的(1s,2r)-boc-環(huán)氧化物與(1r,2r)-boc-環(huán)氧化物比為95:5.5。
實施例6
當其它條件與實施例1一致,還原酶換成kred-112,還原氯酮得到的(1s,2r)-boc-環(huán)氧化物與(1r,2r)-boc-環(huán)氧化物比為85:15。
實施例7
當其它條件與實施例1一致,還原酶換成kred-ali,還原氯酮得到的(1s,2r)-boc-環(huán)氧化物與(1r,2r)-boc-環(huán)氧化物70:30。
實施例8
當其它條件與實施例1一致,還原酶換成kred-113,還原氯酮得到的(1s,2r)-boc-環(huán)氧化物與(1r,2r)-boc-環(huán)氧化物為60:40。
實施例9
當其它條件與實施例1一致,還原酶換成adh-re,還原氯酮得到的(1s,2r)-boc-環(huán)氧化物與(1r,2r)-boc-環(huán)氧化物比為55:45。
實施例10
當其它條件與實施例1一致,還原酶換成adh-cp,還原氯酮得到的(1s,2r)-boc-環(huán)氧化物與(1r,2r)-boc-環(huán)氧化物比為98:2。
購買的10種還原酶來源于上海尚科生物醫(yī)藥有限公司,分別為kred-101;kred-129;kred-131;kred-aln;kred-alx;kred-112;kred-ali;kred-113;adh-re;adh-cp;
最終篩選出kred-101;kred-alx;adh-cp三種酶還原氯酮得到的(1s,2r)-boc-環(huán)氧化物與非對映異構體(1r,2r)-boc-環(huán)氧化物比例分別為95:5;95:5.5;98:2。