[发明专利]一种生物催化制备S-3-二甲胺基-1-（2-噻吩基）-1-丙醇的方法

说明书

本发明公开了一种生物催化制备S‑3‑二甲胺基‑1‑(2‑噻吩基)‑1‑丙醇的方法，属于生物技术领域，将3‑二甲胺基‑1‑(2‑噻吩基)‑1‑丙酮盐酸盐转化生成S‑3‑二甲胺基‑1‑(2‑噻吩基)‑1‑丙醇，具有更高的醇脱氢酶活性，具有K49R，A68T，E101D，F147E，T152A，S169V，A235S的一个或多个突变。本发明整个体系使用单酶催化，使用醇类用于辅酶循环，底物浓度高达100g/L‑160g/L，手性纯度大于99％，底物用量/辅酶用量高达6000:1，辅酶循环次数高，使得S‑3‑二甲胺基‑1‑(2‑噻吩基)‑1‑丙醇生产成本有效降低。

技术领域

本发明涉及一种生物催化制备S-3-二甲胺基-1-(2-噻吩基)-1-丙醇的方法，属于生物技术领域。

背景技术

酮还原酶是一种多用途催化剂，通过醛或酮的对映体选择性还原成对应醇； (R)特异性酮还原酶与(S)特异性酮还原酶具有不同特性，并且这些催化剂在光学活性醇的工业合成中被越来越频繁地用到；旋光性是许多医药和农药活性化合物选择性作用的必要条件，在一些情况下，一个对映体具有有益的药物活性，另一个对映体却具有基因毒性作用；因此，在药用和农药用活性化合物的合成中，需要使用具有所要求的立体特异性的催化剂合成光学活性醇。

度洛西汀是一种药物活性化合物，旨在用于抑郁症和尿失禁的适应症领域； S-3-二甲胺基-1-(2-噻吩基)-1-丙醇是一种重要的手性醇，是度洛西汀合成中的组成单元；一些文献和专利中描述了度洛西汀的合成路线；这些合成路线的缺点是先合成产生外消旋醇混合物，需要随后通过与光学活性抗衡离子形成盐，将外消旋物转化成非对映体混合物来拆分外消旋物，然后将非对映体物理分离；由于固体和液体的重复分离，这导致了高的工艺成本，并且由于添加了用于分离的光学活性盐，增加了起始化合物的使用；而本发明的3-甲氨基-1-(2-噻吩基)- 丙酮的立体定向还原将提供一种较便宜的度洛西汀的途径。

中国专利CN103421854A公布了一种(S)-3-(二甲胺基)-1-(噻吩-2-基)-1-丙醇的生物制备方法，该方法以3-(二甲胺基)-1-(噻吩-2-基)-1-丙酮或其盐为底物，使该底物在生物催化剂、辅因子及氢供体的存在下发生不对称还原反应生成 (S)-3-(二甲胺基)-1-(噻吩-2-基)-1-丙醇，生物催化剂为酮还原酶(KRED)与葡萄糖脱氢酶的组合，所述的氢供体为葡萄糖；该专利所用的的葡萄糖脱氢酶循环体系为行业内熟知的，关键的酮还原酶序列并未随专利公布，且体系用到的 pH为7.0，实际生产中二甲基-3-酮基-3-(2-噻吩基)-1-丙胺在此pH下会发生消去反应，从而产生例如1-(噻吩-2-基)丙-2-烯-1-酮)等杂质，随后的酶促还原会产生更多额外的副产物，例如1-(噻吩-2-基)丙-1-酮、1-(噻吩-2-基)丙-1-醇和1-(噻吩 -2-基)丙-2-醇等。

美国专利US8426178公布了改善性质的工程酮还原酶，还提供了编码工程酮还原酶的多核苷酸、能够表达工程酮还原酶的宿主细胞以及使用工程酮还原酶合成多种手性化合物的方法；工程酮还原酶多肽被优化用于催化N，N-二甲基-3-酮-3-(2-噻吩基)-1-酮丙胺转化为(S)-N，N-二甲基-3-羟基-3-(2-噻吩基)-1-丙胺；该方案使用异丙醇做为辅酶循环方式，但反应同时需要抽滤形成负压以除去反应的副产物丙酮，才能使反应有效进行，在生产放大时会增大操作难度及成本。

发明内容

本发明的主要目的是为了提供一种生物催化制备S-3-二甲胺基-1-(2-噻吩基)-1-丙醇的方法。

本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：