[发明专利]一种生物催化制备(R)-1-(3-三氟甲基苯基)乙醇的方法

说明书

本发明公开了一种生物催化制备(R)‑1‑(3‑三氟甲基苯基)乙醇的方法，以重组大肠杆菌经发酵培养获得的湿菌体为催化剂，以间三氟甲基苯乙酮为底物，加入辅助底物，以pH 6.0～8.0磷酸缓冲液为反应介质构成转化体系，于20～40℃、200rpm条件下进行生物催化不对称还原反应，反应结束后，反应液经分离纯化得到(R)‑1‑(3‑三氟甲基苯基)乙醇；本发明当底物浓度为400mM时，产物(R)‑1‑(3‑三氟甲基苯基)乙醇的产率为74.2％，e.e.值99.9％，表现出更优的催化效率。

(一)技术领域

本发明涉及一种(R)-1-(3-三氟甲基苯基)乙醇的制备方法，特别涉及利用重组大肠杆菌高选择性生物催化间三氟甲基苯乙酮不对称还原制备(R)-1-(3-三氟甲基苯基)乙醇的方法。

(二)技术背景

(R)-3-(1-(3-(三(三氟甲基)苯基)乙氧基)氮杂环丁烷-1-羧酰胺是一种神经保护类化合物，可用于治疗脑缺血、中枢神经系统损伤或眼疾。在小鼠永久性MCAo模型中，闭塞前30分钟给药时，该化合物以60mg/kg的剂量显示出显著的神经保护作用。(R)-1-(3-三氟甲基苯基)乙醇((R)-MTF-PEL)，分子式C₉H₉F₃O，CAS号：127852-24-8，是制备该神经保护剂的关键手性中间体。

来国桥等人以手性呋喃亚胺和醋酸锌反应生成的络合物为催化剂，还原间三氟甲基苯乙酮得到(R)-1-(3-(三氟甲基苯基)乙醇。底物间三氟甲基苯乙酮的浓度为500mM，反应时间为45h，收率为81％，光学纯度为60％，该方法得到的产物对映体选择性偏低反应时间较长。盖萍等人筛选得到一株氧化微杆菌C3(Microbacterium oxydans C3)，可不对称还原底物间三氟甲基苯乙酮为(R)-1-(3-(三氟甲基苯基)乙醇，反应的底物浓度较低，仅为5mM，37℃转化24h，底物转化率和e.e.值分别为88％和99％。许建和等人利用来源于耐热克鲁维酵母(Kluyveromyces thermotolerans)CGMCC 2.1492羰基还原酶构建的重组大肠杆菌细胞，对底物间三氟甲基苯乙酮进行生物还原，底物浓度为10mM，30℃反应12h，底物转化率为99％，e.e.值大于99％。目前报道的利用微生物细胞催化制备(R)-1-(3-(三氟甲基苯基)乙醇存在催化底物浓度偏低，催化效率不理想等问题。

低共熔溶剂是由氢键受体(HBA)和氢键供体(HBD)之间通过氢键作用而形成的透明均一液态共熔盐。它具有比常规有机溶剂和离子液体更优越的性能，例如，低熔点，可设计性，良好的生物相容性，易于制备，稳定性高且环境友好。天然低共熔溶剂主要是由天然的初级代谢产物组成，例如糖，糖醇，有机酸，氨基酸和胺，通常还含有一定摩尔比的水，它具有比一般低共熔溶剂更佳的生物相容性和可持续性。

本发明利用源于雷弗松氏菌短链脱氢酶构建的重组大肠杆菌工程菌BL21(DE3)/pET28a(+)-LXCAR静息细胞为催化剂，在含氯化胆碱：赖氨酸(ChCl:Lys)低共熔溶剂-缓冲液介质体系中转化间三氟甲基苯乙酮制备(R)-1-(3-三氟甲基苯基)乙醇((R)-MTF-PEL)。由于低共熔溶剂可改变作为催化剂的微生物细胞膜通透性，减少底物和产物的抑制作用，从而可进一步提高还原反应效率。

(三)发明内容

本发明目的是提供一种利用重组大肠杆菌催化间三氟甲基苯乙酮不对称还原制备(R)-1-(3-三氟甲基苯基)乙醇的新方法。该方法较化学还原法具有立体选择性高，催化剂制备成本低，反应条件温和、操作简单、环境友好等优点，并且可催化的底物浓度以及产物的产率和e.e.值均较高。

本发明采用的技术方案：