[发明专利]D‑环状烷基氨基酸的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及手性化合物合成技术领域，具体而言，涉及一种D-环状烷基氨基酸的合成方法。

背景技术

非天然手型氨基酸及其衍生物是多肽、类肽以及许多药物分子的重要组成单元，也是合成手性药物的关键中间体。目前，合成手性非天然的环状烷基氨基酸，主要是采用化学方法，包括使用贵重金属不对称催化氢化来对某一关键中间体实现单一构型的转化、使用手性试剂拆分消旋体、利用手性辅基不对称合成、使用手性原料的定向合成等方法。然而这些方法存在以下缺陷：1)使用贵重金属不对称催化氢化来对某一关键中间体实现单一构型的转化，其缺点是贵重金属不对称催化剂价格昂贵，反应需要大量有机溶剂，产物中有重金属残留且可能存在过度还原的副产物，而且因为合成的原料中含有杂环，常常会干扰贵重金属与配体的结合，造成催化效率不高；2)采用传统的手性拆分方法，得到消旋体中一个需要的异构体，会造成另外一半的原料浪费；3)利用手性辅基或手性原料的不对称合成，涉及到价格昂贵的手性原料、较长的合成路线以及大量的有机溶剂，而且对于某些环状烷基氨基酸的合成，得到的产品光学纯度不高，或者产品和杂质不易分离。

氨基酸根据手型分成D-氨基酸和L-氨基酸两种。天然氨基酸主要是以L型为主，通过酶法合成L型非天然氨基酸就相对容易实现。现有技术中也有一些文献或专利报道采用生物酶合成L-非天然氨基酸的方法。现有技术目前还没有找到合适的酶以及相应的反应条件，来通过生物转化合成带D-环状烷基结构的氨基酸。

发明内容

本发明旨在提供一种D-环状烷基氨基酸的合成方法，以解决现有技术中没有合适的酶来通过生物转化合成带D-环状烷基结构的氨基酸的技术问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种D-环状烷基氨基酸的合成方法。该合成方法包括以下步骤：在氨基酸脱氢酶的作用下在反应体系中反应生成其中，n₁≥0，n₂≥1，M₁为H或一价阳离子，m₁≥0，m₂≥1，M₂为H或一价阳离子，氨基酸脱氢酶的氨基酸序列为选自如下之一的序列：1)如SEQ ID NO：1所示的氨基酸序列；2)如SEQ ID NO：1所示的氨基酸序列经过取代、缺失或添加一个或多个氨基酸而得到的具有高度立体选择性将转化成的氨基酸脱氢酶活性的氨基酸序列。

进一步地，反应体系中还包括氨基供体。

进一步地，氨基供体为甲酸铵或氯化铵。

进一步地，反应体系中还包括辅酶和缓冲液。

进一步地，辅酶为β-NAD⁺或β-NADP⁺。

进一步地，缓冲液为Tris-HCl缓冲液或磷酸缓冲液。

进一步地，反应体系的pH值为8.0～9.0，反应体系的反应温度为30～40℃。

进一步地，述反应体系中还包括促溶剂，促溶剂为二甲基亚砜。

进一步地，反应体系中的摩尔浓度为0.2mol/L～0.5mol/L。

进一步地，反应体系中还包括甲氨酸脱氢酶，氨基酸脱氢酶的酶活为30U/ml，加入量分别为400ml，甲氨酸脱氢酶的酶活为40U/ml，加入量为100ml。

进一步地，反应体系中促进剂的加入量为的5w/v％～20w/v％。

应用本发明的技术方案，通过使用氨基酸脱氢酶将环状酮酸转化生成D-环状烷基氨基酸，能够得到较高转化率和较高ee的非天然手型氨基酸，相对化学合成来说，合成方法反应条件温和、污染较低。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。

针对现有技术目前还没有找到合适的酶以及相应的反应条件，来通过生物转化合成带D-环状烷基结构的氨基酸的技术问题，本发明提出了一下技术方案。

根据本发明一种典型的实施方式，提供一种D-环状烷基氨基酸的合成方法。该合成方法包括以下步骤：

在氨基酸脱氢酶的作用下在反应体系中反应生成

其中，n₁≥0，n₂≥1，M₁为H或一价阳离子，m₁≥0，m₂≥1，M₂为H或一价阳离子，氨基酸脱氢酶的氨基酸序列为选自如下之一的序列：