[發明專利]一種立體選擇性酶催化酯化拆分2-(4-甲基苯基)丙酸對映體的方法

有效

• 申請號: 201810248190.7
• 申請日: 2018-03-24
• 公開（公告）號: CN108642119B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 唐課文;張盼良;王璐駿;袁欣;許衛鳳
• 申請（專利權）人: 湖南理工學院
• 主分類號: C12P41/00
• 分類號: C12P41/00;C12P7/40
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• 代理人: 暫無信息

本專利介紹了一種采用生物催化劑催化酯化拆分2?(4?甲基苯基)丙酸對映體的方法。利用脂肪酶的高催化效率和高立體選擇性，在有機溶劑介質中催化酯化拆分外消旋2?(4?甲基苯基)丙酸，制備(S)?2?(4?甲基苯基)丙酸。該反應體系運用有機溶劑體系，很大程度的改善了脂肪酶的熱穩定性和催化效率，大大提高了底物轉化率和光學活性，其底物的光學活性≥97.84%。與其他拆分技術相比，該方法反應條件溫和，操作簡單，對環境污染小，且能獲得較高光學純度的(S)?2?(4?甲基苯基)丙酸，其作為關鍵中間體，為洛索洛芬鈉的制備提供了一種可行的方法。

技術領域

本發明屬于生物催化法制備手性化合物，特別涉及一種應用固定化南極酵母脂肪酶B立體選擇性催化酯化拆分2-(4-甲基苯基)丙酸對映體的方法。

背景技術

2-(4-甲基苯基)丙酸（MPPA）是合成具有抗炎和鎮痛作用的洛索洛芬鈉的關鍵中間體。洛索洛芬鈉作為一種芳基丙酸類非甾體抗炎藥(NSAID)，與臨床上同類藥物相比，其特點主要體現在：更強(臨床效果好)、更快(口服30分鐘血漿濃度即達峰值)、更安全(副作用小)；以及適應癥廣，臨床上可廣泛用于類風濕性關節炎、腰痛、肩周炎、頸肩腕綜合癥等的抗炎鎮痛、手術、外傷后及拔牙后的鎮痛消炎和急性上呼吸道炎癥的解熱鎮痛等。據報道，洛索洛芬鈉的單次劑量鎮痛效果比布洛芬和酮洛芬強約10-20倍，由于在小劑量治療疾病的過程中，功能強大，療效顯著，安全性強，在日本、美國、中國等國受到廣泛應用并且銷售量逐年上升。然而，這些手性藥物大多是以外消旋體的形式出售，單一純的對映異構體藥物非常少。據文獻報道，非甾體高效抗炎藥一般是(S)型對映體具有抗炎活性，而(R)型對映體無藥效或有毒副作用。為了減少給藥量和對人體產生的毒副作用，有必要開發一種洛索洛芬單一對映體的制備方法，(S)-2-(4-甲基苯基)丙酸是合成(S)-洛索洛芬的重要中間體，故手性拆分2-(4-甲基苯基)丙酸具有重要意義。

目前，獲得單一手性化合物的主要方法有化學合成法和外消旋體拆分法。相比于化學合成法，外消旋體拆分法具有拆分步驟簡單、污染物少、純度高、能耗低、產率高等優點，因此在工業應用中占據主導地位。常見的外消旋體拆分方法包括手性液-液萃取法、膜法、結晶法、色譜法以及酶或微生物法。其中，色譜法的拆分純度高，但生產成本高，只適用于實驗使用的小規模制備；手性液液萃取法容易實現連續生產、容易工業放大、操作簡單、生產成本低、適用范圍廣等，目前在工業生產中受到廣泛關注，但是在實際應用過程中存在手性萃取劑選擇性低，產率較低的問題；膜法易于實現連續生產，但傳質效率低、易污染、適用手性化合物分離的高選擇性的膜材料較少。相比于上述拆分方法，酶催化反應不需要手性分離介質、手性試劑、手性溶劑等，可直接將化學合成的外消旋體轉化為單一對映異構體。酶催化酯化拆分具有條件溫和，選擇性高，副反應少，雜質成分少，產率高，反應操作簡單等優點，并且污染少，很大程度降低了化工生產對環境造成的影響，符合綠色化學理念，具有很好的發展前景。

本發明利用脂肪酶較高的催化活性和立體選擇性，在有機溶劑體系中催化酯化外消旋體2-(4-甲基苯基)丙酸，制備高光學活性的(S)-2-(4-甲基苯基)丙酸。由于脂肪酶在有機溶劑中具有極高的熱穩定性和較高的催化活性，并且不同有機溶劑對酶的活性和立體選擇性有影響，故本方法根據脂肪酶的催化活性和立體選擇性，對其有機溶劑的種類進行了篩選。與水溶液體系比較，固定化酶與有機介質不相溶，易于回收和重復利用；可以更加方便從低沸點的有機溶劑中分離得到產物，顯著降低生產成本。該技術解決了一般拆分技術所存在的低光學純度和產率低的問題，同時該方法反應條件溫和、綠色環保、操作簡便。

發明內容

本發明的目的主要是提出一種利用固定化南極假絲酵母脂肪酶B催化酯化拆分2-(4-甲基苯基)丙酸對映體的方法。并針對脂肪酶在水相介質中熱穩定性和立體選擇性低，導致轉化率較低的問題，通過改用有機介質體系，提高脂肪酶熱穩定性和催化活性，從而提高轉化率和光學活性。