[发明专利]双酶体系制备L-叔亮氨酸类化合物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于采用生物酶制剂拆分制备手性化合物的方法，尤其是指一种双酶体系制备L-叔亮氨酸类化合物的方法。

背景技术

L-叔亮氨酸(III)主要用作营养强化剂、动物饲用添加剂，合成药物。作为合成药物中间体主要用于合成抗艾滋病(HIV)药物阿扎那韦(Atazanavir)和山德士(Sandoz)，以及一些抗癌药物、生物抑制剂及生物活性肽等。

抗HIV作用的蛋白酶抑制剂阿扎那韦是目前世界上主要的抗艾滋病药物，仅在美国就已有约13万名患者接受这种药物的治疗，该药物的有效成分--“C-末端中间体”是合成强效的蛋白酶抑制剂阿扎那韦的重要中间体，具有持续强效抑制艾滋病病毒、低耐药、用药方便、对脂肪代谢副作用小的特点，2006年全球销售额达到32.26亿美元。

阿扎那韦药品目前仍属于专利保护药品，专利由施贵宝公司掌握，只授权少数几家制药公司生产。根据L-叔亮氨酸用于生产阿扎那韦的用量估计，预计今后几年医药行业对该中间体的需求将迅速增加，阿扎那韦的专利将于2011年到期，届时随着药品专利的失效，仿制药生产厂家将大量出现，对L-叔亮氨酸的需求也将成倍增长。目前每年国内外市场对L-叔亮氨酸的需求量为10-15吨，预计5年后可增加至百吨。该产品今年预计可实现销售收入1.3亿元，实现利税2400-3600万元。预计2011年将实现销售收入3.2亿元，利税约0.9亿元。

目前国内外生产L-叔亮氨酸的生产方法主要有：

(1)以3，3-二甲基丁酸利用类似Leuckart反应合成消旋产物，再用S-苯乙胺拆分得到(R)和(S)-叔完氨酸，收率较低(23％)，e.e.值为95％(TetrahedronLett.1997，38，2153-2154)。(2)由光学活性的(R)-叔丁基甘氨醇出发，经过氨基保护、氧化、氢化脱保护，得到L-叔亮氨酸.收率可达到64％，e.e.值大于99％(Pat.Appl，DE 19524338.2)。(3)在催化剂邻羟苯亚甲基亚胺衍生物非金属催化剂的存在下，HCN对亚胺的加成，得到的加成化合物，收率为88％，e.e.值为96％，重结晶后(e.e.值大于99％)，再经过水解、脱甲酰化制得L-叔亮氨酸，收率可达84％，e.e.值大于99％(Org，Lett.2000，2(6)，867-870)。通过不对称合成方法可以得到好的光学产率，但因所用的催化剂价格昂贵，不适合大规模生产。(4)在BuOH存在下，脂肪酶(Lipase)选择性催化水解4-叔丁基-2-苯基吖内酯，生成的酯，先用蛋白酶(Alcalase)水解，以防逆反应发生，再用酸水解断键，得到L-叔亮氨酸，收率为69％，e.e.值为97％(Tetrahedron Lett.1995，7，1113-1116)。(5)用HCOONH4作为NAD+的还原剂，在甲酯脱氢酶不可逆的氧化作用下，使NAD+转变成NADH继续循环使用冈，并且生成CO2，得到L-叔亮氨酸的收率为85％，e.e值为99％(Meth.Enzymol，1988，136，34-45)。

目前德国Degussa公司采用生产工艺(5)，得到e.e.值达99％的L-叔亮氨酸，该工艺成熟，反映条件温和。但是所使用的辅酶价格较贵，并且不易保存和回收，比较容易失活。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供一种基于采用生物酶制剂的双酶体系动力学拆分N-酰化叔亮氨酸类化合物制备手性化合物L-叔亮氨酸类化合物的方法。该方法反应条件温和、收率高、环境友好、成本低。

一种双酶体系制备L-叔亮氨酸类化合物的方法，所述的方法为以式II所示的N-酰化叔亮氨酸类化合物在双酶体系下，于水或缓冲溶剂中15-60℃下反应制备式III所示手性L-叔亮氨酸类化合物，所述生物酶为酰化氨基酸消旋酶(丙氨酸消旋酶)和水解酶的混合酶，其制备反应方程式为：

其中，X＝OH，NH₂，NR₁R₂，OR₃(其中R₁，R₂，R₃＝C₁～C₅直链，支链，一、二或者三卤素取代的烷烃)的任一基团。