[发明专利]一种杂环类药物中间体的高效制备方法

说明书

本发明公开了一种杂环类药物中间体的高效制备方法。本发明以醇脱氢酶突变体和葡萄糖脱氢酶偶联催化杂环类底物生成杂环类药物中间体，所述的醇脱氢酶突变体是将氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示的醇脱氢酶母本的127位的酪氨酸突变为色氨酸。本发明的突变体Y127W在不加任何助溶剂的单水相体系可以减轻产物抑制效应使转化率在12h内达到99％以上。将突变体Y127W与葡萄糖脱氢酶(BmGDH)偶联，在不添加任何外源辅酶和有机助溶剂的单水相体系，实现了50mL规模，底物浓度高达600g·L^‑1的克级制备，催化剂载量为3.3％。终产物(S)‑NBHP的e.e.值高达到99.4％，时空产率约为1400g·L^‑1·d^‑1，产品纯度为99.58％。

技术领域

本发明涉及一种杂环类药物中间体的高效制备方法，属于生物催化技术领域。

背景技术

(S)-N-B_OC-3-羟基哌啶[(S)-NBHP]是合成治疗淋巴瘤药物——依鲁替尼(IBRUTINIB)的关键手性中间体。生物合成(S)-NBHP的方法更加绿色环保，因而受到越来越多的关注。然而，以往的研究表明生物法合成(S)-NBHP需要添加有机助溶剂及昂贵的辅酶，且底物浓度过高会导致底物或者产物抑制，使(S)-NBHP的合成成本增加。

(1)2009年A_CHERETZ等人，首次采用生物催化合成的方法，利用胡萝卜块中的还原酶进行催化，该催化剂廉价且环境友好，为催化合成光学活性的环状 3-羟基哌啶提供了新思路。但是由于底物浓度低(3MM)，添加催化剂浓度高 (23％，M/V)，且产率低下(73％)，因此该反应不利于在工业上放大应用。 (ORGANIC LETTERS,2009,11(6):1245-1248.)

(2)2014年X_IN J_U等人，通过筛选商业酮还原酶KRED，利用酮还原酶氧化异丙醇的能力构建底物偶联辅酶再生的方法合成(S)-NBHP，在制备过程中通过分批添加底物，减少了底物抑制效应，最终实现底物浓度100G·L^-1的生物转化。(O_RGANIC P_ROCESS R_ESEARCHD_EVELOPMENT,2014,18(6):827-830.)

(3)2016年Z_HONG-L_IU W_U等人从C_{HRYSEOBACTERIUM SP}.CA49基因组中调取 27个酮还原酶并筛选获得C_HKRED03，将C_HKRED03与GDH偶联实现辅因子再循环系统的生物合成方法，最终在加入甲醇助溶的反应体系中实现了底物浓度200G·L^-1的生物转化。(P_ROCESS B_IOCHEMISTRY,2016,51(7):881-885.)

(4)2017年J_INGJING C_HEN等人通过使用来源C_{ANDIDAPARAPSILOSIS}念珠菌醇脱氢酶C_PRCR与来源巨大芽孢杆菌的葡糖糖脱氢酶B_MGDH在大肠杆菌 R_OSETTA(DE3)中共表达，使用重组共表达的全细胞在有机-水两相体系中，实现了底物浓度100G·L^-1的生物转化。(W_ORLD J_OURNALOFM_{ICROBIOLOGYAND} B_IOTECHNOLOGY,2017,33(61):2-12.)