[发明专利]一种制备D-碱性氨基酸盐酸盐的化学-酶法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备D-碱性氨基酸盐酸盐的化学-酶法，属于生物催化制备手性药物中间体技术领域。

背景技术

以D-鸟氨酸和D-赖氨酸为代表的D-碱性氨基酸是非蛋白源手性氨基酸，通常制备为单盐酸盐形式，在手性药物合成中具有广泛用途。例如，D-鸟氨酸的衍生物-D-α-二氟甲基鸟氨酸（D-DFMO，依福鸟氨酸）是一种鸟氨酸脱羧酶不可逆抑制剂，在美国已被批准用于一种局部用面霜中用于去除多余毛发并可能用于肿瘤治疗。以D-鸟氨酸替代脑啡肽的第二位氨基酸形成的四肽Tyr-D-Orn-Gly-PheNH₂，其生理作用比脑啡肽强数十倍。一些氨基酸类抗生素中掺入D-鸟氨酸，增强细菌酶降解的耐受性，从而减小或消除氨基酸类抗生素的耐药性。D-赖氨酸是合成促黄体生成激素(LH)类似物的前体，也可用于合成促性腺激素释放激素(GnRH)高活性类似物。D-赖氨酸多聚体则是药物的良好载体。

 

D-碱性氨基酸的制备方法主要有不对称合成法、化学拆分法、生物拆分法等。

1）不对称合成法。以氨基保护的丙氨酸和苯甲醛二甲缩醛为原料，经环化反应得到恶唑烷酮，然后分别与γ-碘代丁酸叔丁酯、叠氮基磷酸二苯酯反应，最后以甲醇为溶剂经钯催化加氢得到D-鸟氨酸衍生物。该方法步骤较长，试剂与原料昂贵，不适合D-鸟氨酸的规模化制备（Bioorg. Med. Lett., 1995, 5(19), 2207）。

2）化学拆分法。廖晓垣（氨基酸和生物资源, 1999, 21(3), 30）报道了一种以D-酒石酸为拆分剂制备D-赖氨酸的方法。该方法通过形成D-赖氨酸-D-酒石酸非对映异构盐，重结晶，离子交换解盐制备D-赖氨酸。该方法的主要缺点是拆分条件很难控制，拆分收率较低，D-赖氨酸光学纯度不高。

3）生物拆分法。DL -鸟氨酸与氯乙酸反应得到DL-α，δ-N-二氯乙酰鸟氨酸，利用动物肾脏中的氨基酰化酶催化水解DL-α，δ-N-二氯乙酰鸟氨酸得到D-α，δ-二氯乙酰鸟氨酸，然后水解得到D-鸟氨酸（J. Biol.Chem., 1951,188(2),643）。刘毅等（CN101235403）以L-精氨酸及其盐酸盐为原料，在碱性条件下水解、消旋为DL-鸟氨酸，然后利用蜂房哈夫尼菌(Hafnia alvei)ASl.1009中的赖氨酸脱羧酶催化DL-鸟氨酸中的L-对映体转化为丁二胺（腐胺），D-鸟氨酸收率为71～75%。同一菌株也用于D-赖氨酸制备。刘毅等（现代化工，2007，27（5），32）报道了一种化学生物耦合法制备D-赖氨酸的方法。L赖氨酸化学消旋为DL-赖氨酸，采用蜂房哈夫尼菌(Hafnia alvei)ASl.1009中的赖氨酸脱羧酶催化DL-赖氨酸中的L-对映体转化为戊二胺，D-赖氨酸收率为56.6%。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的制备D-碱性氨基酸盐酸盐的化学-酶法。利用具有高对映选择性的固定化青霉素酰化酶拆分DL-N-二苯乙酰碱性氨基酸，得到L-碱性氨基酸、苯乙酸和D-α-N-苯乙酰碱性氨基酸。D-α-N-苯乙酰碱性氨基酸酸解为苯乙酸和D-碱性氨基酸二盐酸盐，然后处理为D-碱性氨基酸单盐酸盐。合成路线如下：

本发明包括下列步骤：

（1）DL-二苯乙酰碱性氨基酸制备：以DL-碱性氨基酸为原料与酰化剂搅拌反应10～20h，反应完成后用盐酸调pH1～2，析出DL-N-二苯乙酰碱性氨基酸固体；

（2）DL-N-二苯乙酰碱性氨基酸酶催化水解：在20～40℃和pH8～10条件下，0.1～0.5mol/L DL-二苯乙酰碱性氨基酸在生物催化剂固定化青霉素酰化酶催化下水解10～24h，反应完成后，浓盐酸调pH1～2，析出D-α-N-苯乙酰碱性氨基酸；

（3）D-碱性氨基酸盐酸盐制备：D-α-N-苯乙酰碱性氨基酸在3～8mol/L盐酸水溶液中及90～115℃温度下酸解3～15h，酸解液用与盐酸水溶液等体积的乙酸乙酯萃取三次，减压蒸干，所得固体溶于乙醇或甲醇中，加入环氧丙烷，析出D-碱性氨基酸单盐酸盐。

步骤（1）中的原料DL-碱性氨基酸为DL-鸟氨酸或DL-赖氨酸。

步骤（1）中DL-碱性氨基酸衍生为DL-N-二苯乙酰碱性氨基酸的酰化剂为苯乙酸、苯乙酸甲酯、苯乙酰氯或苯乙酰溴；DL-碱性氨基酸与酰化剂的摩尔比为1：2～6，温度0～5℃，pH8～10，反应时间10～20h。