[發明專利]一種酶催化酯交換動力學拆分2-氯扁桃酸對映體的方法

在審

• 申請號: 201910059863.9
• 申請日: 2019-01-22
• 公開（公告）號: CN109868293A
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 唐課文;袁欣;張盼良;許衛鳳
• 申請（專利權）人: 湖南理工學院
• 主分類號: C12P7/42
• 分類號: C12P7/42;C12P41/00
• 代理公司: 暫無信息
• 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交換動力學拆分2?氯扁桃酸對映體的方法。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交換動力學拆分外消旋2?氯扁桃酸，制備(S)?2?氯扁桃酸和(R)?乙酰基?2?氯扁桃酸。該反應體系采用有機溶劑作為反應介質，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≥98.15%。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?氯扁桃酸和(R)?乙酰基?2?氯扁桃酸，其作為合成應用前途較高的手性拆分劑和氯吡格雷的關鍵中間體的前體，本專利提供了一種可行的獲得方法。

技術領域

本發明屬于生物催化技術領域，利用生物催化法制備手性化合物。特別涉及一種應用lipase AK（熒光假單胞菌脂肪酶）立體選擇性催化酯交換動力學拆分2-氯扁桃酸對映體的方法。

背景技術

2-氯扁桃酸屬于羥基酸類藥物中間體。光學純(R)-2-氯扁桃酸((R)-2-ClMA)是合成氯吡格雷的重要中間體，氯吡格雷是一種廣泛使用的抗凝劑，可以降低急性冠狀動脈綜合征患者心血管衰竭的風險。與具有相同藥效的阿司匹林比較，阿司匹林可直接對胃黏膜造成損害，并可抑制前列腺素的合成，進而破壞胃黏膜屏障，導致氫離子回滲，引起胃黏膜損傷。而氯吡格雷對胃黏膜只有輕微的刺激性，也不會抑制前列腺素的合成。因此，氯呲格雷所引起的胃腸道反應大多較短暫、可以被患者耐受，引發上消化道出血的幾率明顯低于阿司匹林。氯吡格雷是阿司匹林過敏或者不耐受的替代品，并且在有效性和對外周血管疾病的治療上優于阿司匹林。隨著氯吡格雷、鄰氯扁桃酸及其衍生物用途的進一步開發，鄰氯扁桃酸的單一對映體的需求日益增加，但受到傳統工藝限制，市場需求難以滿足。

目前，制備單一對映體2-氯扁桃酸的主要方法有化學合成法和外消旋體拆分法。文獻中已報道的方法包括以下幾種：(1)直接利用不對稱合成的方法制備光學純的(R)-2-氯扁桃酸；(2)利用液-液萃取獲得光學純的2-氯扁桃酸對映體；(3)色譜法分離制備。其中，不對稱合成法副產物多，分離難度大，并且純度較低，產率不高；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；液-液萃取法容易實現連續生產、易于工業放大、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，成本高的問題。相比于上述拆分方法，酶催化反應可直接將化學合成的外消旋體轉化為單一對映體。酶催化酯交換拆分具有條件溫和，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交換動力學拆分外消旋體2-氯扁桃酸，制備高光學活性的(S)-氯扁桃酸和(R)-乙酰基-2-氯扁桃酸。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，并且不同有機溶劑可以影響脂肪酶的活性和和立體選擇性，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，酶與有機介質不相溶，易于回收重復利用；可以更加方便從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

本發明提出了一種利用熒光假單胞菌脂肪酶催化酯交換動力學拆分2-氯扁桃酸對映體的方法。通過對其反應條件進行優化，獲得最佳的反應參數，得到較高的產率和純度。并針對脂肪酶在水相介質中熱穩定性和立體選擇性低，導致反應時間長和轉化率較低的問題，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。