[發(fā)明專利]一種西他列汀中間體的生物合成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111277892.6
• 申請日: 2021-10-30
• 公開（公告）號: CN113801903B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發(fā)明（設計）人: 程加銘;盧文才;汪東海;顧學新;胡建濤;張錦濤
• 申請（專利權）人: 江蘇八巨藥業(yè)有限公司
• 主分類號: C12P17/18
• 分類號: C12P17/18
• 代理公司: 臺州市方信知識產權代理有限公司 33263
• 代理人: 郭斌斌

本發(fā)明涉及一種西他列汀中間體的生物合成方法，屬于藥物中間體合成技術領域。為了解決現(xiàn)有的不易處理和污染大的問題，提供一種西他列汀中間體的生物合成方法，包括在無機堿存在下，在非水溶性溶劑中使式Ⅱ化合物4?(2,4,5?三氟苯基)?5?氧代丁酸與式Ⅲ化合物3?(三氟甲基)?5,6,7,8?四氫?[1,2,4]三唑并[4,3?a]吡嗪或其鹽酸鹽在催化量的酰胺合酶(蛋白序列如SEQ?ID?NO.1的催化作用下進行酶催化反應，得到產物式Ⅰ化合物西他列汀中間體。本發(fā)明具有產物的轉化率高，且高產物收率。

技術領域

本發(fā)明涉及一種西他列汀中間體的生物合成方法，屬于藥物中間體合成技術領域。

背景技術

西他列汀，分子式為C₁₆H₁₅F₆N₅O,CAS號為4486460-32-6,是默沙東公司研制的第一個用于治療Ⅱ型糖尿病的二肽基肽酶(DPP-IV)抑制劑，它通過提高糖尿病患者自身胰島β細胞產生的胰島素的能力，在血糖升高時增加胰島的分泌，從而控制糖尿病患者的血糖水平，且耐受性好、不增加體重，也不會出現(xiàn)低血糖的風險。隨著人民生活水平的提高和人口老齡化速度的加快，全球糖尿病患者正在以非常驚人的速度增加，對糖尿病的治療具有很大的意義，尤其是當前市場上占有巨大份額的II型糖尿病治療的藥物。

在西他列汀的合成路線中中間體(2Z)-4-氧代-4-[3-(三氟甲基)-5,6-二氫-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪-7-(8H)-基]-1-(2,4,5-三氟苯基)丁-2-酮是關鍵的西他列汀中間體的合成。如現(xiàn)有的有公開的通過烯胺中間體經過不對稱還原得到西他列汀，其合成的關鍵在于烯胺中間體的不對稱氫化還原，由于反應過程中所用到的金屬銠、二茂鐵基雙磷配體的價格都十分昂貴，且后續(xù)不易處理，不利于環(huán)境保護，不適合工業(yè)化的放大生產。

發(fā)明內容

本發(fā)明針對以上現(xiàn)有技術中存在的缺陷，提供一種西他列汀中間體的生物合成方法，解決的問題是如何提供一種新的綠色工藝，且具有較高的產物收率。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案得以實現(xiàn)的，一種西他列汀中間體的生物合成方法，該方法包括以下步驟：

在無機堿存在下，在非水溶性溶劑中使式Ⅱ化合物4-(2,4,5-三氟苯基)-5-氧代丁酸與式Ⅲ化合物3-(三氟甲基)-5,6,7,8-四氫-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪或其鹽酸鹽在催化量的酰胺合酶的催化作用下進行酶催化反應，得到產物式Ⅰ化合物西他列汀中間體：

所述酰胺合酶的蛋白序列如SEQ?ID?NO.1所示。

通過采用酶法并在特定的酰胺合酶的作用下，能夠使式Ⅱ化合物中的羧基與式Ⅲ化合物中的亞氨基進行鍵合有效的形成酰胺化結構，產物的轉化率高，具有高產物收率的效果，且在非水溶性溶劑中，也能夠有效的使原料充分參與反應，反應條件溫和，能夠更好的避免副反應的產生，進一步的保證產物的純度質量；同時，由于采用酶法生物合成，只需要在反應結束后，進行過濾，不會造成嚴重的環(huán)境污染，具有對環(huán)境友好的優(yōu)點，更有利于工業(yè)化生產。

在上述西他列汀中間體的生物合成方法中，作為優(yōu)選，所述酰胺合酶的加入量為80g/L～100g/L。相當于是反應體系中每升含有80g～100g的酰胺合酶。目的使更有效的催化活化反應，促進反應向正反應進行，提高反應的效率和產物的收率質量，同時，又能夠減少酰胺合酶的浪費，有利于更好的控制生產成本。這里的酰胺合酶可以是以大腸桿菌為載體的工程菌，如商業(yè)可購買到的大腸桿菌(DE3)；或將工程菌進行破壁處理后形成含有酰胺合酶的菌泥用于反應的酶催化物質。這里的酰胺合酶可以是以菌體、菌體破壁后的菌液、菌泥或將酰胺合酶進行固定化均可。對于上述工程菌的構建按照常規(guī)的重組工程菌的方式即可。