[發(fā)明專(zhuān)利]生物催化法生產(chǎn)他汀類(lèi)藥物中間體

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010107481.8
• 申請(qǐng)日: 2010-01-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101805756A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭裕國(guó);董華平;沈寅初
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C12P7/42
• 分類(lèi)號(hào): C12P7/42;C12P7/40;C12N1/20;C12R1/01
• 代理公司: 杭州天正專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;冷紅梅

(一)技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種生物催化法生產(chǎn)他汀類(lèi)藥物中間體(R)-3-羥基戊二酸 乙酯或其羥基取代衍生物的方法，以及生產(chǎn)過(guò)程中所用到的菌株。

(二)背景技術(shù)

他汀類(lèi)藥物是目前治療高血壓、高血脂等心血管疾病最有效的藥物。 瑞舒伐他汀，又稱(chēng)超級(jí)他汀，作為一種新型的療效更好的他汀類(lèi)藥物，已 日益受到人們的關(guān)注。但由于其手性側(cè)鏈的合成工藝還不完善，使其制備 成本相比其他他汀類(lèi)藥物要高出許多，所以銷(xiāo)售價(jià)格一直居高不下，制約 了其市場(chǎng)的開(kāi)拓和發(fā)展，同時(shí)也妨礙了心血管疾病的有效控制和治療。因 為在他汀類(lèi)藥物的合成和制備工藝中，高光學(xué)純度(≥99％)的手性側(cè)鏈 的合成是關(guān)鍵步驟，同時(shí)也是難點(diǎn)，而其母體合成則相對(duì)比較簡(jiǎn)單。(R)-3- 羥基戊二酸乙酯或其羥基取代衍生物作為合成瑞舒伐他汀側(cè)鏈的關(guān)鍵中 間體，其合成的收率和光學(xué)純度的高低已成為整個(gè)瑞舒伐他汀合成工藝的 瓶頸。如能以較少的步驟和較低的成本合成高光學(xué)純度的(R)-3-羥基戊二 酸乙酯或其羥基取代衍生物，瑞舒伐他汀的合成將會(huì)更加完善，而且成本 會(huì)大大降低。但是目前為止，手性純的(R)-3-羥基戊二酸乙酯或其羥基取 代衍生物的合成還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)。

利用傳統(tǒng)的化學(xué)合成的方法，由于(R)-3-羥基戊二酸乙酯或其羥基取 代衍生物的碳鏈長(zhǎng)度比較短，而且含有羥基、羧基和酯基等活潑基團(tuán)，而 化學(xué)反應(yīng)的條件又比較苛刻，經(jīng)常需要高溫高壓，很容易破壞產(chǎn)物分子的 結(jié)構(gòu)，所以化學(xué)方法不適合該產(chǎn)物的合成，也未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。在已報(bào)道的 生物法制備中，主要是利用商品酶進(jìn)行催化轉(zhuǎn)化。例如，Jacobsen等利 用商品化的脂肪酶、酯酶和α-糜乳蛋白酶等催化水解3-羥基戊二酸二乙 酯來(lái)制備(R)-3-羥基戊二酸乙酯(J?Mol?Catal?B-Enzym，21：55-58； Tetrahedron?lett.25：5235-5238)，但產(chǎn)率(80％)和產(chǎn)物的ee值(91％) 都不是很高，更為重要的是商品酶的購(gòu)置成本很高，因此也不適合應(yīng)用于 (R)-3-羥基戊二酸乙酯的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

腈化合物在自然界中大量的以無(wú)機(jī)腈和有機(jī)腈的形式存在。同時(shí)，其 作為一種大宗商品也可以通過(guò)化學(xué)合成的方法生產(chǎn)得到。而從這些廉價(jià)的 腈化合物出發(fā)可以制備高附加值、具有生物活性的有機(jī)酸類(lèi)物質(zhì)。例如消 旋的4-氰基-3-羥基丁酸乙酯或其羥基取代衍生物的化學(xué)法制備工藝相當(dāng) 成熟，而且成本低廉。而通過(guò)水解其分子結(jié)構(gòu)中的氰基，可以由4-氰基-3- 羥基丁酸乙酯或其羥基取代衍生物制備得到(R)-3-羥基戊二酸乙酯或其羥 基取代衍生物。但是同樣的該物質(zhì)分子中含有活潑的羥基、羰基和羧基， 利用化學(xué)水解方法很容易產(chǎn)生不同結(jié)構(gòu)的副產(chǎn)物，造成分離的困難。而通 過(guò)微生物腈水解酶細(xì)胞選擇性催化水解4-氰基-3-羥基丁酸乙酯或其羥基 取代衍生物可以一步制備得到高光學(xué)純度的(R)-3-羥基戊二酸乙酯或其羥 基取代衍生物(反應(yīng)式見(jiàn)下)，該水解反應(yīng)體系簡(jiǎn)單，條件溫和，而且腈 水解酶的立體選擇性也非常高。然而，由于底物4-氰基-3-羥基丁酸乙酯 或其羥基取代衍生物都含有一個(gè)酯基，而一般含水解酶微生物細(xì)胞中都會(huì) 含有水解酯基的酯酶或脂肪酶，所以該生物催化劑的篩選也是一大難題， 迄今為止，也未見(jiàn)該腈水解酶菌株的相關(guān)報(bào)道。這些因素使得光學(xué)純的 (R)-3-羥基戊二酸乙酯或其羥基取代衍生物的合成難以實(shí)現(xiàn)。

R₁：-H，-C(O)CH₃，-C(O)CH₂OCH₃，-CH₂OCH₃(CH₃)₂，TMDS，TBDMS

(三)發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種通過(guò)手性拆分外消旋的4-氰基-3-羥基丁酸 乙酯或其羥基取代衍生物制備合成具有高光學(xué)活性的(R)-3-羥基戊二酸乙 酯或其羥基取代衍生物的方法，并提供了一株從大自然的土壤及污水中篩 選得到含有立體選擇性腈水解酶酶活且不含有水解4-氰基-3-羥基丁酸乙 酯或其羥基取代衍生物中酯基的酯酶的紅平紅球菌新菌株。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：