[发明专利]一种脱卤酶高效催化合成他汀类药物中间体的方法

说明书

本发明公开了一种脱卤酶高效催化合成他汀类药物中间体的方法，属于生物催化技术领域。该方法步骤为：在卤代醇脱卤酶发酵液中加入水，匀浆，将获得的新鲜卤代醇脱卤酶酶液置于水浴中；加入底物(3R，5S)6‑氯‑3，5‑二羟基己酸叔丁酯和阴离子交换树脂，搅拌，反应过程中采用NaCN水溶液自动滴定反应液，控制反应过程中体系pH为8.0。本发明方法简单，采用本发明方法合成他汀类药物中间体A7的应时间大大缩短，D3和A7在反应过程中的水解损失大大降低，D3的转化速率和A7的收率显著提高。

技术领域

本发明涉及一种催化合成他汀类药物中间体的方法，具体涉及一种脱卤酶高效催化合成他汀类药物中间体的方法，属于生物催化技术领域。

背景技术

心脑血管疾病是一种严重威胁人类，具有高患病率、高致残率和高死亡率的特点，全世界每年死于心脑血管疾病的人数高达1500万人，居各种死因首位。 2015年国内调血脂类药物总体市场已超过200亿元人民币，他汀类药物独占鳌头，国内他汀药物终端零售价市场达到了151.43亿元的规模，占整个降血脂用药市场近80％。其中，他汀类药物上市近20年的临床证明，药物安全性高、不良反应小，在降低LDL胆固醇治疗方面优于其它他汀类药物。2015年，中国他汀类药物总体市场达到了83.19亿元，同比上一年增长了7.97％，并仍呈现逐年上涨的趋势。

他汀类药物分子结构，如下化学式所示，主要分为两部分，即多苯环取代的丁酰胺结构(M4主环)和手性3,5-顺式二羟基庚酸结构(侧链)。

传统他汀类药物的合成工艺为：首先合成他汀侧链A8，合成路线如下，以 R-4-氯-3-羟基丁腈(A3)为底物经过盐酸乙醇水解并酯化制得S-4-氯-3-羟基丁酸乙酯(A4)，再通过氰化钠取代得到R-4-氰基-3-羟基丁酸乙酯(A5)，随后在-70℃的超低温条件下经克莱森缩合得到A6，后经过酶催化还原制得(3R,5R)6- 腈基-3,5-二羟基己酸叔丁酯(A7)，再对两个羟基进行保护得到A8；然后将A8 与M4主环物质经过两步化学反应合成阿托伐他汀，进而实现多种他汀类药物的工业化生产。他汀侧链A8的合成工艺存在下述弊端：(1)路线中的A3到A5 收率低，尤其是A5，由于A5不稳定，在精馏过程中易分解导致分离，收率很低；(2)A6的合成需采用正丁基锂，金属锂非常昂贵，价格高达800元/公斤，且丁基锂危险性非常高，必须深冷降温，液氮属于高能耗原料，不利于环保，另外为了回收贵金属锂和二异丙胺，需要大量设备配套支撑，同时在回收过程中产生大量固废，大幅度增加三废处置难度和成本；(3)A6反应收率偏低，对于后面A8成本影响非常大，且品质受到局限。

随着市场竞争的日益加剧以及企业社会责任的落实，阿托伐他丁的生产技术亟需改进和创新，一方面需减少工业生产对环境资源的破坏及能源的浪费，另一方面可降低企业成本和患者用药成本，以提升整个行业的经济效益和社会效益。采用生物催化技术升级他汀类药物药物关鍵中间体合成技术，能够建立节能、绿色、高效的新生产工艺。其中，卤代醇脱卤酶具有一步转化法替代高能耗和高溶剂用量的化学合成步骤，具备高效催化的特性，通过卤代醇脱卤酶脱卤后，可加上CN-、N3-、NO2-、OCN-、SCN-、HCOO-等基团，适用于建立低能耗、低成本和环保的他汀类药物侧链合成新工艺。