[发明专利]一种阿扎那韦中间体的生物制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物制药和生物化工技术领域，具体涉及一种阿扎那韦中间体的生物制备方法。

背景技术

阿扎那韦(Atazanavir,CAS:198904-31-3)是美国施贵宝公司研究开发的一种蛋白酶抑制剂类抗病毒药物，商品名锐艾妥(英文商品名Reyataz)，通常与其它药物一同使用于治疗艾滋病。2003年FDA批准上市后，2009年该药全球销售额为52亿美元，排名第70位。随着全球范围内“非典”、“甲流”和禽流感等疫情的频繁爆发和艾滋病防控工作的深入，人们对抗病毒药物的需求不断加大。可以预见的是，该类药物的销售额和排名还会进一步上升。

阿扎那韦的主要活性成分分子结构较为复杂，但是其分子核心的两个手性中心可以由式I化合物（化学名称：叔丁基((2S,3R)-4-氯-3-羟基-1-苯丁基-2-基)氨基甲酸酯）提供。式I化合物可以由式II化合物（化学名称：(S)-叔丁基(4-氯-3-羰基-1-苯丁基-2-基)氨基甲酸酯）通过还原反应获得。

在由式II化合物制备式I化合物的传统化学法生产工艺中，需要使用大量的苯硼酸类化合物，而这类化合物属于易燃易爆化学品，反应过程控制难度较大，污染严重(WO2011060302A1,WO2011121091A1)。

与化学法相比，生物转化方法条件温和，效率高，三废少，是具有极高工业化应用价值的技术。生物转化方法能够有效地实现类似的还原反应。Almac Science公司开发了利用来源未知的羰基还原酶(CRED)催化该反应，底物浓度约5%，酶投量为2%(Tetrahedron:Asymmetry20:2462　2466,2009)，其主要问题是底物浓度较低。Codexis公司开发的利用基因改造过的来自芳烃降解新鞘脂菌(Novosphingobium aromaticivorans)的酮还原酶(KRED)还原该中间体对应的酮得到手性醇，底物浓度20%，酶投量约为0.7%(WO2011005527A2)，其主要问题是反应要求在45℃下进行，温度较高。由于该方法要用易挥发的异丙醇，同时产生易挥发的丙酮副产物，需在较高温度下进行压力控制，工艺稳定性控制较难；同时较高温度违反了绿色化学的基本原则，不利于节能环保。该工艺放大生产时导致酶的活性和稳定性下降，直接影响了酶催化的工艺稳定性，阻碍了该酶催化工艺的规模化放大生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的阿扎那韦中间体的生物制备方法。

为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：

一种阿扎那韦中间体的生物制备方法，该阿扎那韦中间体为叔丁基((2S,3R)-4-氯-3-羟基-1-苯丁基-2-基)氨基甲酸酯，所述方法以(S)-叔丁基(4-氯-3-羰基-1-苯丁基-2-基)氨基甲酸酯为底物，使该底物在酮还原酶作用下发生不对称还原反应生成阿扎那韦中间体，特别是，所述的方法实施如下：在反应器中加入底物、助溶剂以及葡萄糖搅拌均匀，另称取酮还原酶酶粉，葡萄糖脱氢酶和辅因子溶于pH8～9的水相缓冲溶液中，并将所得混合溶液加入至反应器中，搅拌，控制温度在32℃～34℃之间，开始反应，HPLC检测反应转化率，至转化率大于等于96%时，结束反应，其中反应开始时，底物的质量体积比浓度为0.05～0.2g/ml，酶、辅因子、葡萄糖、底物三者的投料质量比为0.02～0.03:0.001～0.005:0.8～1.2:1，所述辅因子为NAD/NADH或NADP/NADPH，所述助溶剂为乙腈或甲苯或二者的组合。

进一步地，反应结束后，加入乙酸乙酯继续搅拌萃取，合并有机相，干燥过滤，浓缩得到固体产物，即为纯度大于等于97%、光学纯度大于等于99.5%的阿扎那韦中间体。

优选地，反应开始时，底物的质量体积比浓度为0.1～0.2g/ml。更优选地，反应开始时，底物的质量体积比浓度为0.13～0.2g/ml。

根据本发明，助溶剂的用量可以为1～10ml/g底物，优选为1～5ml/g底物。

优选地，酶、辅因子、葡萄糖、底物三者的投料质量比为0.02～0.03:0.001～0.004:0.9～1.1:1。

所述的水相缓冲液优选为三乙醇胺缓冲溶液。

本发明中所用的全部原料均可商购获得。

本发明说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

由于以上技术方案的实施，本发明与已有技术相比具有如下优势：