[发明专利]甲砜霉素与氟苯尼考关键中间体的生物制备方法

说明书

本发明提供了一种甲砜霉素与氟苯尼考关键中间体的生物制备方法。具体地，本发明方法包括以下步骤：(a)在液态反应体系中，以化合物X为底物，在辅酶存在下，在羰基还原酶催化下，进行式A所示的反应，从而形成化合物Y；和(b)任选地从所述上一步骤的反应后的反应体系中分离出化合物Y。本发明还提供了一种反应体系，包括：(i)水性溶剂；(ii)底物，所述底物为化合物X；(iii)辅酶；(iv)羰基还原酶；(v)共底物；和(vi)用于辅酶再生的酶。

技术领域

本发明属于医药技术领域，尤其涉及一种氨基醇类抗菌药物甲砜霉素与氟苯尼考关键手性中间体的制备方法。

背景技术

甲砜霉素类抗菌素包括甲砜霉素(thiamphenicol，1)及其氟代物氟苯尼考(florfenicol，2)。它们与已淘汰的抗生素氯霉素(chloramphenicol，3)在化学结构上相似，均属β-氨基醇类抗生素^[1]。

氨基醇类药物化学结构如下：

甲砜霉素是1952年首次人工合成，具有抗菌活性强、吸收快、药效持久、毒性较小的特点,临床上主要用于伤寒、痢疾、呼吸道感染、尿道感染、肝胆系感染、肠道感染、外科感染、布氏菌病和脑膜炎等症,未见致死的再生障碍性贫血和灰婴综合征报道。其在畜禽疫病的防治上效果显著,主要用于控制牛、家禽的呼吸道和胃肠道感染，以及用于治疗猪、绵羊和鱼类的多种感染性疾病。

氟苯尼考又称氟甲砜霉素，氟砜尼可，是美国先灵-葆雅公司在70年代为寻求更好的氯霉素类衍生物而研制开发的药物，先后在日本、韩国、挪威、法国等20多个国家上市，主要供应动物保健市场的需求，目前在我国已经有大量生产。1996年氟苯尼考通过了美国FDA注册登记，成为取代氯霉素和甲砜霉素的新一代饲用抗菌素。氟苯尼考是一种广谱抗菌素，具有抗菌谱广，吸收好，体内分布广、安全高效等特点，是治疗伤寒杆菌、副伤寒杆菌、沙门氏菌等引起的细菌性动物疾病的首选药物，抗菌活性优于氯霉素和甲砜霉素(最小抑制浓度MIC约低10倍)，对耐氯霉素和甲砜霉素的大肠细菌、金黄色葡萄球菌、克雷伯式菌等亦有明显效果。

甲砜霉素与氟苯尼考上市已近30年，一方面由于良好的抗菌效果与氨基醇的结构特性，一直吸引着各国合成药物学家的研究兴趣；另一方面，两者化学结构仅羟基与氟原子差别，目前现有工业生产路线中，两者共用一个关键中间体6，结构式如下：

现有技术报道了合成甲砜霉素与氟苯尼考近20条路线。

路线一：现有工业生产路线制备化合物6

甲砜霉素与氟苯尼考的结构均含有两个手性中心，因此合成路线的关键是手性中心的构建方法。现有的生产路线在专利DE1938513，US3927054，US5382673中进行了报道，是采用传统拆分的方法进行构建。首先以甲砜苯甲醛为起始原料，碱性条件下，硫酸铜催化，与甘氨酸缩合得苏式化合物3的铜盐，赤式含量小于1％。3与乙醇成酯后，经L-(+)-酒石酸拆分获得化合物5，硼氢化钠还原5得氨基醇类关键手性中间体6。反应步骤如式I所示：

试剂与反应条件：(a)甘氨酸,NH₃H₂O,CuSO₄(b)EtOH,SOCl₂,H₂S(c)L-(+)-TA,MeOH(d)NaBH₄。

现有生产路线的不足之处有三点：(1)反应中大量使用硫酸铜，硫酸铜颜色对水体污染严重，硫酸铜与硫化氢形成的硫化铜，产生固废污染，因此铜盐的使用带来了严峻的环保压力；(2)传统拆分理论收率50％；(3)拆分剂需要回收套用。

路线二：金属配体催化不对称合成制备化合物6