[发明专利]一种生物法制备莫西沙星侧链的方法

说明书

本发明提供一种生物法制备莫西沙星侧链的方法，具体是式2化合物的制备方法，该方法包括利用转氨酶催化下式4化合物，形成式3化合物，和由式3化合物自发闭环而得到式2化合物，其中，所述转氨酶选自：节杆菌、土曲霉、河流弧菌、巨大芽孢杆菌、少动鞘氨醇单胞菌、海王生丝单胞菌、青紫色素杆菌中的ω‑转氨酶，式2、3和4中，R选自苄氧基羰基、苄基和乙氧基羰基：

技术领域

本发明属于生物制药和生物化工技术领域，具体涉及一种生物法制备莫西沙星侧链的生产方法。

背景技术

(S,S)-2,8-二氮杂双环[4.3.0]壬烷(1)及其N-保护衍生物(2)是合成应用广泛的喹诺酮类抗菌药莫西沙星的关键手性中间体，又称莫西沙星侧链或莫西小环：

由于(S,S)-2,8-二氮杂双环[4.3.0]壬烷含有两个手性中心，其合成方法通常有拆分法，不对称合成法和手性源法。拆分法是最主要的应用方法，以2,3-二甲酸吡啶为起始原料，通过高压氢化等方法获得苄基保护的1的消旋体，利用酒石酸等拆分剂进行拆分获得产品，理论收率低于50％，过程复杂，收率低(徐丹丹等，精细与专用化学品，2011，19卷第1期，43-44页，收率43.3％)。

手性源法使用手性起始物料，如D-苯甘氨醇等合成1。但是由于没有与1较为接近的手性化合物，存在步骤较长，收率较低(9步总收率27％)等问题(崔栋等，浙江化工，2013，44卷第8期，5-9页)。

不对称合成法包括:如US 5703244报道的通过sharpless不对称环氧化构建手性中心：

和通过手性胺试剂氨化引入手性基团，如CN 201110312411的报道：

不对称合成法较拆分法和手性源法具有较高的效率，但仍需要使用金属催化剂和有机溶剂。US 5703244的合成路线需要11步反应，难以工艺化应用。CN 201110312411路线只需要5步反应，但是其关键步骤反应底物和产物需要柱层析分离，收率不高(36％-57％)，且需要等量的手性反应试剂。综上所述，化学法制备 (S,S)-2,8-二氮杂双环[4.3.0]壬烷普遍存在步骤长，收率低，条件苛刻，需要手性试剂等问题，导致产物成本较高，生产过程环境压力较大。

另外一种生物法不对称合成路线利用转氨酶进行羰基的氨化(CN201410418987)，由于产物的ee值和得率都较低，且所用的酶来源未知，所以缺乏产业化应用价值。

本领域仍然需要一种能以较高的产品收率和生产效率制备莫西沙星侧链的方法。

发明内容

本发明公开了一种利用转氨酶催化制备莫西沙星侧链的方法，产品收率和生产效率较目前方法具有明显的优势。

具体而言，本发明公开一种下式2化合物的制备方法：

该方法包括：

(1)利用转氨酶催化下式4化合物，形成式3化合物，

和

(2)在允许式3化合物自发闭环的条件下，由式3化合物自发闭环而得到式2 化合物；

其中，式2、3和4中，R选自：

在一个具体实施例中，所述反应在含有有机溶剂、氨基供体、缓冲液、转氨酶和转氨酶的辅酶的体系中进行。