[发明专利]一种制备S-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备S-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯的方法，属于生物催化不 对称还原制备医药手性中间体技术领域。

背景技术

S-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯，分子式为C₁₂H₁₆O₃，英文名为ETHYL (S)-2-HYDROXY-4-PHENYLBUTYRATE，CAS号：125639-64-7。与R-2- 羟基-4-苯基丁酸乙酯相对应，是一种重要的手性化合物。后者是合成众多血 管紧张素转化酶抑制剂(ACEI)普利类药物的关键手性中间体；而对S-2-羟基 -4-苯基丁酸乙酯的应用正在进一步研究中。

该类化合物的制备方法主要有拆分法和合成法，其中，拆分法主要包括 化学拆分和生物拆分，但其最大收率一般不超过50％；合成法主要包括化学 合成法和生物合成法，其中化学合成法的收率一般在70～90％，对映体过量 (ee)值为50～82％，其所用催化剂价格昂贵，产物的光学纯度也不理想，且一 般需要较高的氢气压力，对设备要求较高。生物催化法具有高效、高立体选 择性、反应条件温和等优点，近年来得到了研究者的青睐。目前，羟基腈化 酶和脂肪酶是最为普遍和最为常用的生物催化剂，羟基腈化酶是第一个用于 合成光学纯度的羟腈类化合物的生物催化剂，但该合成过程的第二步是腈基 水解反应(J.Biotechnol.1994，33：175-182)，剧烈的腈基水解反应会带来终 产物消旋、降解和其他一些副反应(J.Mol.Catal.B：Enzym.2003，24-25： 89-98)。脂肪酶拆分外消旋体是制备光学纯2-羟基-4-苯基丁酸乙酯一个较为 成功的方法(J.Org.Chem.1990，55：812-815)，据报道，来自Psedomonas cepacia中的脂肪酶可在水和有机溶剂组成的两相体系中选择性水解2-羟基 -4-苯基丁酸乙酯的外消旋体，并可通过透析过滤的方法获得单一光学纯度的 产物(Enzyme Microb.Technol.2002，30：673-681)，然而，就其本质而言， 消旋体拆分的最高理论产量是50％。此外，醇脱氢酶选择性还原2-氧代-4- 苯基丁酸制备其单一光学异构体的方法是一个重要和具有广泛应用价值的 生物催化手段，例如，Cha等(Biotechnol.Prog.2007，23：606-612)利用 Enterobacter sp.BK2K中的醇脱氢酶以2-氧代-4-苯基丁酸为底物，偶联甲 酸脱氢酶进行辅酶NAD⁺循环，制备得到S-2-羟基-4-苯基丁酸，然而，其ee 值只有94％，底物浓度也仅为0.1M，催化效率和产物光学纯度不高。

因此，开发一种高效稳定的生物催化制备S-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯的方 法，选择适当的反应条件，最大限度地提高ee值和底物浓度，具有现实的积 极意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备S-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯的方法，以最大 限度地提高ee值和底物浓度。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种制备S-2-羟基-4- 苯基丁酸乙酯的方法，包括如下步骤：

(1)在溶剂中加入底物、双羰基还原酶和由甲酸脱氢酶介导的辅酶循环 再生体系，振荡反应1～18小时；

其中，所述溶剂为有机溶剂和缓冲液的混合溶液，有机溶剂和缓冲液的 体积比为1∶9～5∶5，所述有机溶剂选自乙醇、四氢呋喃、二甲基亚砜、乙 酸乙酯、甲苯和正己烷中的一种或几种，所述缓冲液的pH值为4～7.5；

所述底物为：其中R为H或C_1～6的烷基；底 物浓度为0.1～1.5M；

所述双羰基还原酶的用量为0.5～5U/mL；

(2)将步骤(1)得到的产物进行分离提纯，即得到所述S-2-羟基-4-苯基丁 酸乙酯。