[發(fā)明專利]固定化腈基水合酶和(S)-N-乙基吡咯烷-2-甲酰胺的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810393617.2
• 申請(qǐng)日: 2018-04-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108660131B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈建洪;馮東;葉孫斌;胡成坤;張久明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C12N11/10
• 分類號(hào): C12N11/10;C12N11/14;C12N9/88;C12P17/10
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 陳升華

本發(fā)明公開(kāi)了一種固定化腈基水合酶的制備方法及其催化制備(S)?N?乙基吡咯烷?2?甲酰胺的方法。首先采用碳納米管經(jīng)過(guò)羧基化、酰氯化后與多糖進(jìn)行反應(yīng)，制備多糖修飾的碳納米管復(fù)合材料，再通過(guò)吸附作用固定化腈基水合酶，制備出高活力可回收利用的固定化腈基水合酶。本發(fā)明利用固定化腈基水合酶為催化劑，對(duì)底物2?氰基?N?乙基吡咯烷進(jìn)行酰胺化，獲得高收率及高光學(xué)活性的產(chǎn)物(S)?N?乙基吡咯烷?2?甲酰胺。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)潔，適用范圍廣泛，環(huán)境污染小，原子利用率高，是一條綠色化工藝。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物醫(yī)藥領(lǐng)域，具體涉及固定化腈基水合酶和(S)-N-乙基吡咯烷-2-甲酰胺的制備方法。

背景技術(shù)

舒必利(Sulpiride)是一種新型抗精神病藥，1967年由法國(guó)Delagrange首先合成，與傳統(tǒng)抗精神病藥物不同，舒必利只選擇性地阻斷D2受體(多巴胺受體)。椎體系副反應(yīng)輕微是其突出的優(yōu)點(diǎn)，該藥副作用小，治療范圍廣，有“關(guān)系調(diào)節(jié)藥物”、“情感賦活劑”和“抗孤獨(dú)劑”等名稱。左旋舒必利為舒必利的左旋體，與舒必利用途相同，但其劑量?jī)H為一半或更少，毒副作用亦小。左旋舒必利可通過(guò)舒必利拆分獲得，但因其收率低，分離純化困難，目前工業(yè)上通常以(S)-N-乙基-2-氨甲基吡咯烷與2-甲氧基-5-氨磺酰苯甲酸甲酯為原料制備得到。此外，抗精神病新藥舒托必利通常也使用(S)-N-乙基-2-氨甲基吡咯烷與2-甲氧基-5-乙磺酰基苯甲酸甲酯反應(yīng)制備。

(S)-N-乙基-2-氨甲基吡咯烷作為左旋舒必利與舒托必利的關(guān)鍵中間體，可采用(S)-N-乙基吡咯烷-2-甲酰胺為原料，在還原劑NaBH₄或LiAlH₄催化下，氫化還原得到，如Scheme 1(即方案1)所示。

根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，(S)-N-乙基吡咯烷-2-甲酰胺一般采用L-脯氨酸為手性原料，先經(jīng)過(guò)酰胺化，再進(jìn)行N-乙基化(J.Med.Chem.,1990,33(9):2430-2437.)或者先經(jīng)過(guò)N-乙基化，再經(jīng)過(guò)酰胺化(化學(xué)試劑,2010,32(10):928-929.；化學(xué)與生物工程,2012,29(12):54-55.)合成，如Scheme 2(即方案2)所示。

傳統(tǒng)的化學(xué)合成方法中，手性中心的引進(jìn)的主要有三種方式：(1)以手性化合物為原料；(2)化學(xué)拆分法；(3)手性催化劑不對(duì)稱合成；該三種方法均存在經(jīng)濟(jì)性差的缺點(diǎn)，手性原料和手性催化劑價(jià)格昂貴，化學(xué)拆分法原子利用率低。同時(shí)，化學(xué)合成或多或少運(yùn)用到有毒有害物質(zhì)，如氯化亞砜、吡啶等，路線長(zhǎng)，綜合收率低，三廢量大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種固定化腈基水合酶的制備方法和固定化腈基水合酶催化制備(S)-N-乙基吡咯烷-2-甲酰胺的方法，該方法工藝簡(jiǎn)潔，適用范圍廣泛，環(huán)境污染小，原子利用率高。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種固定化腈基水合酶的制備方法，包括以下步驟：

步驟(1)多糖-碳納米管復(fù)合材料的制備：

首先將碳納米管與混酸超聲處理0.5～2小時(shí)后，加熱回流10～14小時(shí)反應(yīng)，得到羧基化碳納米管；再將羧基化碳納米管分散于氯化亞砜中，在有機(jī)堿的催化下超聲處理0.5～2小時(shí)后，加熱回流20～28小時(shí)進(jìn)行氯代反應(yīng)，得到酰氯化碳納米管；最后酰氯化碳納米管與多糖在有機(jī)胺的存在下，于有機(jī)溶劑A中超聲處理0.5～2小時(shí)后，再在80-100℃下進(jìn)行酯化反應(yīng)24-96小時(shí)，將多糖修飾于碳納米管上，離心分離得到多糖-碳納米管復(fù)合材料；

步驟(2)固定化腈基水合酶的制備：

采用多糖-碳納米管復(fù)合材料與腈基水合酶在pH為6.0-7.0的磷酸氫鈉-磷酸二氫鈉緩沖溶液中，10℃～35℃超聲處理0.5～2小時(shí)后，再攪拌36～60小時(shí)進(jìn)行固定化，制備固定化腈基水合酶。