[发明专利]一种磁性固定化脂肪酶及其在拆分1-甲基-3-苯丙胺中的应用

说明书

本发明公开了一种磁性固定化脂肪酶及在拆分1‑甲基‑3‑苯丙胺制备(R)‑(+)‑N‑乙酰基‑1‑甲基‑3‑苯丙胺中的应用，本发明采用二硫化碳代替戊二醛，在磁性颗粒表面引入了二硫代氨基甲酸酯与脂肪酶进行共价结合，本发明制备磁性固定化脂肪酶的方法简单安全，明显优于戊二醛交联的酶固定化方法。同时，本发明将磁性固定化脂肪酶应用于交变磁场中催化不对称酰化反应实现连续化制备(R)‑(+)‑N‑乙酰基‑1‑甲基‑3‑苯丙胺。本发明方法简单、安全有效、易于分离；拆分1‑甲基‑3‑苯丙胺获得R‑构型产物的对映体过剩值达到了98.5％，拆分效果优越。

(一)技术领域

本发明涉及一种(R)-(+)-N-乙酰基-1-甲基-3-苯丙胺的制备方法。特别涉及一种磁性固定化酶在非水相中拆分外消旋1-甲基-3-苯丙胺制备(R)-(+)-N-乙酰基-1-甲基-3-苯丙胺的方法。

(二)背景技术

(R)-(+)-N-乙酰基-1-甲基-3-苯丙胺(N-[(2R)-4-phenylbutan-2-yl]acetamide)，CAS22148-79-4，分子式C₁₂H₁₆NO，分子量191.27，熔点55℃，沸点360.5±21℃。它是合成抗高血压药物拉贝洛尔的关键手性中间体。拉贝洛尔别名柳胺苄心定，是一种治疗原发性高血压和继发性高血压，妊娠期高血压和其他类型的高血压紧急理想的抗高血压药物。采用脂肪酶拆分1-甲基-3-苯丙胺可以制备拉贝洛尔关键手性中间体(R)-(+)-N-乙酰基-1-甲基-3-苯丙胺。

(R)-(+)-N-乙酰基-1-甲基-3-苯丙胺可以通过重结晶法、催化氢化法、化学拆分法、化学不对称合成法制备，但是化学法制备需要昂贵的催化剂，反应操作复杂，反应条件苛刻，产物收率和产物对映过量体ee值不高，容易造成环境的严重污染。

随着生活水平提高和生活节奏的加快，高血压患病人数直线上升，呈现年轻化和普遍化的趋势。拉贝洛尔是治疗各类高血压紧急降压的理想药物，光学纯(R)-(+)-N-乙酰基-1-甲基-3-苯丙胺是合成拉贝洛尔的关键中间体，脂肪酶拆分法制备(R)-(+)-N-乙酰基-1-甲基-3-苯丙胺对于合成拉贝洛尔具有重要的意义。在非水相中应用磁性固定化脂肪酶拆分l-甲基-3-苯丙胺制备光学纯(R)-(+)-N-乙酰基-1-甲基-3-苯丙胺的研究工作未见报道。酶法拆分手性化合物具有重要的应用前景，但在生物转化过程中经常会碰到底物水溶性差的问题致使转化效率降低，限制了酶的应用。自然界中，酶的天然反应介质为水，随着酶学研究的发展，人们发现只要条件合适，酶在有机溶剂中也能起到催化作用。与传统的水相酶催化反应相比，有机相酶催化反应有很多优点，可以增加非极性底物的溶解度，有利于高浓度底物实现连续生物转化；可进行酶水解的逆反应；减少底物或产物对酶的抑制；可以抑制由水引起的副反应，如水解反应等；有利于酶和产物的分离及酶的重复利用；酶的热稳定性大大提高；反应器不容易被微生物污染；根据需要可采用不同种类的有机介质，酶可以直接应用于催化化学反应。

磁性固定化脂肪酶稳定性好、与样品分离容易、酶容易回收。磁性固定化脂肪酶是脂肪酶与磁性载体颗粒通过氢键、范德华力、疏水作用力、物理吸附、包埋、共价结合等方式结合在一起。磁性载体具有颗粒小、表面积大、矫顽力高、吸附能力强、超顺磁性、低毒性和易于在外加磁场条件下分离和回收。

本发明采用脂肪酶催化拆分法制备(R)-(+)-N-乙酰基-1-甲基-3-苯丙胺，通过脂肪酶催化拆分1-甲基-3-苯丙胺，以乙酸乙酯为酰化试剂，(R)-1-甲基-3-苯丙胺与乙酸乙酯反应生成(R)-(+)-N-乙酰基-1-甲基-3-苯丙胺，(S)-1-甲基-3-苯丙胺不参与酰化反应从而实现外消旋体1-甲基-3-苯丙胺的拆分获得(R)-(+)-N-乙酰基-1-甲基-3-苯丙胺。酶拆分法制备手性药物中间体具有催化效率高、立体选择性强、反应条件温和、环境友好等特点，符合绿色合成的大趋势。因此，使用生物催化法拆分制备手性胺类化合物比传统化学催化方法更具有吸引力和竞争力。