[发明专利]L-环状烷基氨基酸的合成方法及具有其的药物组合物

说明书

技术领域

本发明涉及医药合成领域，具体而言，涉及一种L-环状烷基氨基酸的合成方法及具有其的药物组合物。

背景技术

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一些缺陷：

（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。

现有技术中也有一些文献报道采用生物合成的方法，通过使用特定的酶催化，将一些简单烷基的酮酸转化为对应的氨基酸。但是，由于环状烷基氨基酸的性质比较特殊，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手性环状烷基结构的氨基酸。

发明内容

本发明旨在提供一种L-环状烷基氨基酸的合成方法及具有其的药物组合物，得到了光学纯度较高的L-环状烷基氨基酸。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种L-环状烷基氨基酸的合成方法，包括：步骤A，制备具有结构式（Ⅰ）或结构式（II）的环状烷基酮酸或环状烷基酮酸盐；步骤B，将环状烷基酮酸或环状烷基酮酸盐与甲酸铵、亮氨酸脱氢酶、甲酸脱氢酶以及辅酶NAD⁺混合，进行还原氨基化反应，生成L-环状烷基氨基酸，其中，结构式（Ⅰ）为n₁≥1,m₁≥0,M₁为H或一价阳离子；结构式（II）为n₂≥0,m₂≥0,M₂为H或一价阳离子；亮氨酸脱氢酶的氨基酸序列为SEQ ID No.1。

进一步地，编码上述亮氨酸脱氢酶的基因序列为SEQ ID No.2。

进一步地，上述亮氨酸脱氢酶的表达过程包括：将包含基因序列SEQ ID No.2的DNA片段插入载体，得到基因重组质粒；将基因重组质粒转化入宿主菌，在培养基上进行培养，用诱导剂诱导亮氨酸脱氢酶的产生；对宿主菌进行超声波破碎，然后离心分离得到粗酶混合液，粗酶混合液中包含亮氨酸脱氢酶以及甲酸脱氢酶。

进一步地，上述粗酶混合液中，亮氨酸脱氢酶的酶比活为50～100U/ml，甲酸脱氢酶的酶比活为20～50U/ml。

进一步地，上述步骤B包括：将环状烷基酮酸或环状烷基酮酸盐和甲酸铵在水中混合后调节pH值至8.0～8.5得到混合溶液，向混合溶液中加入粗酶混合液以及辅酶NAD⁺后于30～40℃下反应，生成L-环状烷基氨基酸。

进一步地，对应于每摩尔环状烷基酮酸，粗酶混合液的添加量为2～12ml；对应于每摩尔环状烷基酮酸，辅酶NAD⁺的添加量为0.005～0.1摩尔，甲酸铵的添加量为1.5～5摩尔。

进一步地，上述合成方法在步骤B之后还包括：在反应后的体系中加入浓盐酸调节体系的pH值≤1，过硅藻土，得到滤出液；将滤出液pH值调节至5.0～7.0后过强酸性阳离子交换树脂，得到粗品；将粗品浓缩，加醇类溶剂洗涤，烘干，得到纯化的L-环状烷基氨基酸。

进一步地，上述具有结构式（Ⅰ）的环状烷基酮酸的制备方法包括以下步骤：制备具有结构式（III）的环状烷基卤代物的格氏试剂；将格氏试剂与草酸二乙酯进行取代反应得到中间产物；使中间产物发生水解反应得到环状烷基酮酸，其中，结构式（III）为n₁≥1，X为卤素。

进一步地，上述结构式（III）中的n₁为1或2，中间产物在生物酶作用下发生水解反应。

进一步地，上述结构式（III）中的n₁≥3，中间产物在氢氧化钠或氢氧化钾的作用下发生水解反应。