[發明專利]一種轉氨酶生物催化制備(S)-或（R）-2-氨基丁酰胺的方法

有效

• 申請號: 201710116158.9
• 申請日: 2017-03-01
• 公開（公告）號: CN106834372B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 王博;王丹;張寬;陳祎平;張德拉
• 申請（專利權）人: 海南大學
• 主分類號: C12P13/02
• 分類號: C12P13/02
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 賈波

本發明公開了一種轉氨酶生物催化制備(S)?或（R）?2?氨基丁酰胺的方法，在氨基供體存在的情況下，以轉氨酶為生物催化劑，將2?羰基丁酰胺上的羰基催化為氨基，形成(S)?或（R）?2?氨基丁酰胺。所用轉氨酶為Cv?ω?TA WT、Cv?ω?TA W60C、Vf?ω?TA、ATA?117和ATA S9中的任一種。本發明以2?羰基丁酰胺為原料，以生物催化的方法制備(S)?或者(R)?2?氨基丁酰胺。本發明首次將轉氨酶用于羰基酰胺類物質的催化，并成功篩選出高效、高選擇性的轉氨酶，反應選擇性高，產物收率達到85%以上，產物ee值達到99.5%以上，徹底解決了現有技術產物產率較低、ee值不高的難題。

技術領域

本發明涉及一種 (S)-或（R）-2-氨基丁酰胺的合成方法，具體涉及一種用轉氨酶生物催化制備 (S)-或（R）-2-氨基丁酰胺的綠色合成方法。

背景技術

左乙拉西坦是一種高效、毒副作用小的新型抗癲癇藥物，其與多數抗癲癇藥物相比表現出較強的抗致癲癇性能，并可有效的控制癲癇的發作，極具開發價值。S-2-氨基丁酰胺((S)-2-aminobutanamide) 是合成左乙拉西坦的關鍵手性中間體，目前關于S-2-氨基丁酰胺的合成制備已有較多的報道。例如，鄭仁朝等發表了名為“酰胺酶拆分制備左乙拉西坦手性中間體(S)-2-氨基丁酰胺的初步研究”的文章（發酵科技通訊,FAJIAO KEJITONGXUN2015,44(3)），該文章涉及酰胺酶拆分制備左乙拉西坦手性中間體(S)-2-氨基丁酰胺的研究報道，篩選獲得了能夠立體選擇性拆分2-氨基丁酰胺合成(S)-2-氨基丁酰胺的重組酰胺酶Dt-Ami6，該重組酶可以將2-氨基丁酰胺拆分成(S)-2-氨基丁酰胺，轉化率為60.5%，底物e.e.值為93.6%。專利CN201210515170.4公開了一種S-2-氨基丁酰胺鹽酸鹽的合成方法，包括如下步驟：1）氨化：2-溴丁酸甲酯分別在甲醇氨溶液、無水異丙醇中氨化生成混旋2-氨基丁酰胺；2）拆分：混旋2-氨基丁酰胺通過與L-酒石酸結合成鹽析出，進行拆分純化；3）釋放成鹽：經拆分純化后的粗品直接通氯化氫進行釋放并成鹽，得具光學活性的S-2-氨基丁酰胺鹽酸鹽，產品收率在45%左右。專利CN201010187180.0公開了一種用酶法制備(S)-2-氨基丁酰胺的方法，以2-氨基丁腈為起始原料，通過腈水合酶催化在緩沖溶液體系中一步制備(S)-2-氨基丁酰胺，該方法的轉化率在50%以下，ee值在85%以下。專利CN200610030420.X公開了一種手性藥物左乙拉西坦中間體(S)-(+)-2-氨基丁酰胺鹽酸鹽的合成、拆分與消旋方法，以2-溴丁酸為起始原料，經胺化、酯化、氨解、拆分、環合等反應制得目標化合物。該方法首先制備混旋的游離堿(±)-2-氨基丁酰胺，再采用半量拆分的方法，與化學拆分劑結合成鹽析出，達到分離純化的目的，經堿化去除拆分劑，進而得到光學活性的(S)-(+)-2-氨基丁酰胺鹽酸鹽。該方法混旋的游離堿(±)-2-氨基丁酰胺收率較高，但拆分后所得的(S)-(+)-2-氨基丁酰胺鹽酸鹽收率較低，在40%以下。

從上述現有技術可以看出，目前S-2-氨基丁酰胺的合成方法大部分都是先合成混旋的2-氨基丁酰胺，然后再采用化學或者生物的方法進行拆分，該合成思路步驟復雜、環境污染大、成本相對較高、拆分產率低，且所得S-2-氨基丁酰胺ee值低，在95%以下，很難達到藥物ee值制備要求。

發明內容

針對現有技術中 (S)-或（R）-2-氨基丁酰胺合成方法存在的不足，本發明提供了一種轉氨酶生物催化制備 (S)-或（R）-2-氨基丁酰胺的方法，該方法以轉氨酶為催化酶，一步直接合成 (S)-或（R）-2-氨基丁酰胺，無須拆分步驟，工藝簡單，綠色環保，所得產品產率高，ee值符合藥物制備要求。

本發明(S)-或（R）-2-氨基丁酰胺的生物催化合成方法，以2-羰基丁酰胺和氨基供體為原料，在轉氨酶單酶體系中高效催化2-羰基丁酰胺即可得到高光學純度的(S)-或（R）-2-氨基丁酰胺。只要選擇合適的氨基供體，無需昂貴的輔酶和其他酶的參與，催化過程理論轉化率為100%，大大降低了生產成本，也達到了綠色化工制備要求。