专利名称：一种去氧肾上腺素的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种去氧肾上腺素的制备方法。
背景技术：
去氧肾上腺素(phenyl印hrine)又名苯肾上腺素，其化学学名为3_ (2- (N-甲基氨基)-1-羟基)苯酚。它在临床上常用于阵发性室上性心动过速，可通过收缩血管，升高血压使迷走神经反射的兴奋而心率减慢。去氧肾上腺素的合成方法包括化学法和生物法。化学法主要采用还原2- (N-苄基-N-甲基氨基)-I- (3-羟基)苯こ酮获得外消 旋的3- (2- (N-甲基氨基)-1-羟基)苯酚。然而去氧肾上腺素仅为R型的3- (2- (N-甲基氨基)-1-羟基)苯酚，所以用化学法制备还需要复杂的拆分过程(拆分过程造成资源的浪费，污染严重等)，并且还需要进行高压氢化反应，最后获得的脱苄基产品不易析出晶体，产物收率低。化学法制备上述的去氧肾上腺素3- (CR)-2- (N-甲基氨基)-1-羟基)苯酚，还可以采用不对称催化还原的方式，然而存在催化剂昂贵且对映体过量ee值低等不足之处。鉴于生物法具有独特的催化专ー性，反应温和等优点。急需ー种合成去氧肾上腺素的新的生物和化学相结合的制备方法。
发明内容
本发明提供了一种制备去氧肾上腺素的方法，其包括以下依次进行的步骤步骤(一)底物1-(3-羟基苯基)-2_[甲基(苯基甲基)氨基]こ酮在酮还原酶KRED催化下发生还原反应生成3- ((R) -2- (N-苄基-N-甲基氨基)-I-羟基)苯酚；步骤(ニ)步骤(一)获得的3- (CR)-2- (N-苄基-N-甲基氨基)-1-羟基)苯酚经过还原反应脱苄基后生成去氧肾上腺素；所述步骤(一)的还原反应在含水溶液环境下发生，所述酮还原酶KRED以NADPH和/NADH为还原反应的辅因子。上述技术方案，一方面采用生物催化剂来制备去氧肾上腺素，反应温和；另一方面使用较为廉价的I-(3-羟基苯基)-2-[甲基(苯基甲基)氨基]こ酮作为原料。所述酮还原酶KRED是可将酮立体选择性还原为手性醇的酶。在本发明的一个优选实施方案中，所述酮还原酶KRED为市场上可购得的酮还原酶 KRED 185。所述酮还原酶KRED以NADPH或NADH为还原反应的辅因子，NADH即俗称的还原型辅酶I，NADPH即俗称的还原型辅酶II，两者都可以作为电子供体用于所述步骤(一)的还原反应中。在本发明的ー个具体实施方案中，所述NADPH或NADH的循环再生可以利用D-葡萄糖和葡萄糖脱氢酶；D_葡萄糖作为氢供体在葡萄糖脱氢酶的作用下发生脱氢。
在本发明的一个具体实施例中，采用酮还原酶KRED和葡萄糖脱氢酶的全细胞酶。在本发明的另一个具体实施例中，采用酮还原酶KRED和葡萄糖脱氢酶的共表达酶。在本发明的一个具体实施方案中，所述步骤(一)酮还原酶反应中的NADPH的用量是O. 05g lg/L，优选的是O. 05g/L。在本发明的一个具体实施方案中，所述步骤(一)的还原反应在pH为5. 5-8. O的缓冲液环境中进行，反应温度为25 40°C。优选的，pH为6. 0-7. 5的缓冲液。在本发明的另一个优选实施方案中，反应温度为25 37°C。优选的，所述缓冲液为磷酸盐缓冲液。在本发明的一个具体实施方案中，所述步骤(一)的还原反应中，D-葡萄糖与原料的摩尔比为广3:1。优选的，2 3:1。在本发明的一个具体实施方案中，所述步骤(一)的还原反应完成后，所述步骤(二)之前，可以对步骤(一)的还原反应产物进行纯化处理。优选的，所述的纯化处理包括调节所述步骤(一)还原反应所获产物溶液的PH值至9-11和过滤的操作。 在本发明的一个具体实施方案中，所述步骤(一)的酮还原酶反应完成后，通过过滤除去固体杂质和酶。滤液用液碱调pH，大量微黄色固体析出，过滤，用水洗涤，烘干，得白色粉状产品。在其中一个实施例中，通过微滤和超滤除去固体杂质和酶，滤液控温在20°C，用液碱精确调PH=9. 3，大量微黄色固体析出，过滤，用水洗涤，烘干，得白色粉状产品。在本发明的一个具体实施方案中，所述步骤(二)的还原反应采用Pd/C作为还原催化剂，反应温度为25-100°C。优选，采用湿钯碳作为还原催化剂。在本发明的一个具体实施方案中，所述步骤(二)的还原反应的氢供体为氢气、甲酸铵或乙酸铵。在本发明的一个具体实施方案中，反应环境的压力可以为从常压到10个大气压，优选在常压下进行反应。在本发明的一个具体实施方案中，所述步骤(二)的还原反应完成后的产物纯化处理采用低级醇重结晶的方法。在本发明的一个具体实施方案中，所述步骤(二)氢化反应产物的纯化步骤包括反应液的酸化和低级醇的重结晶。在其中一个实施例中，盐酸使反应过程中析出的产物溶解，过滤回收钯碳。滤液浓缩，加异丙醇，机械搅拌下滴加的盐酸-异丙醇溶液，滴加完毕后，边搅拌边缓慢降温，析出结晶。过滤，并用冷异丙醇洗涤滤饼，得白色晶状产品。
具体实施例方式下面将通过实施例对本发明的技术内容作进一步的阐述，其目的是为了更好的理解本发明的内容。因此，所举的例子并不限制本发明的保护范围。以下底物皆指1_ (3-羟基苯基)-2_[甲基(苯基甲基)氨基]乙酮实施例1-4，为制得3- ((R) -2- (N-苄基-N-甲基氨基)_1_羟基)苯酚；实施例5-6，为制得去氧肾上腺素；实施例I :在2L带温度计和搅拌的三口反应瓶中投入底物114g，D-葡萄糖228g，酮还原酶KRED185 (尚科生物医药(上海)有限公司)12g，葡萄糖脱氢酶⑶H105 (尚科生物医药(上海)有限公司)18g，还原型辅酶 II (NADP，Roche) O. 05g，磷酸二氢钠(NaH2PO4^H2O) 10.68g，磷酸氢二钠(Na2HPO4 ·12Η20) 11. 28g，加入900ml去离子水。温度设定30°C，在线控制反应体系pH=6,开启搅拌160rpm,反应IOh,开始进行HPLC监控,如果底物已反应完全,则可停止；如果底物未反应完全，则继续直至完全反应。确定底物转化完全后，通过微滤和超滤除去固体杂质和酶。滤液控温在20°C，用液碱精确调pH=9. 3，大量微黄色固体析出，搅拌15min，如果PH没有回落，则继续搅拌lh，过滤，用50ml水洗涤，供干，得白色粉状产品94g，经鉴定产物为3- ((R)-2- (N-苄基-N-甲基氨基)-1-羟基)苯酚，收率93. 70%。实施例2 实施例I获得的母液补加底物104g，D-葡萄糖128g，酮还原酶KRED185 (尚科生物医药(上海)有限公司)12g，葡萄糖脱氢酶⑶H105(尚科生物医药(上海)有限公司)18g，还原型辅酶II (NADP, Roche)0. 05g，温度设定30°C，在线控制反应体系pH=6，开启搅拌160rpm,反应IOh,开始进行HPLC监控，如果底物已反应完全，则可停止；如果底物未反应完全，则继续直至完全反应。确定底物转化完全后，通过微滤和超滤除去固体杂质和酶。滤液控温在20°C，用液碱精确调pH=9. 3，大量微黄色固体析出，搅拌15min，如果PH没有回落，则继续搅拌lh，过滤，用50ml水洗涤，烘干，得白色粉状产品92g，经鉴定产物为 3- ((R)-2- (N-苄基-N-甲基氨基)-1-羟基)苯酚，收率100. 85%(大于100%是由于实施 例I母液中产物的累积效应)。实施例3 实施例2获得的母液补加底物104g，D-葡萄糖128g，KRED185 (尚科生物医药(上海)有限公司)12g，葡萄糖脱氢酶⑶H105 (尚科生物医药(上海)有限公司)18g，还原型辅酶II (NADP, Roche)0. 05g，温度设定30°C，在线控制反应体系PH=6，开启搅拌160rpm，反应10h，开始进行HPLC监控，如果底物已反应完全，则可停止；如果底物未反应完全，则继续直至完全反应。确定底物转化完全后，通过微滤和超滤除去固体杂质和酶。滤液控温在200C，用液碱精确调pH=9. 3，大量微黄色固体析出，搅拌15min，如果PH没有回落，则继续搅拌lh，过滤，用50ml水洗涤，烘干，得白色粉状产品92g，经鉴定产物为3- ((R)-2- (N-苄基-N-甲基氨基)-I-羟基)苯酚，收率96. 70%。实施例1-3中母液套用反应累积收率可达96%。实施例4 实施例3获得的母液调pH=3，加200ml X2こ酸こ酯萃取两次，こ酸こ酯相合并，カロIOOml 10%的盐酸萃取。水相用液碱调pH=9. 3，大量微黄色固体析出，搅拌15min，如果pH没有回落，则继续搅拌lh，过滤，用5ml水洗涤，供干，得白色粉状产品Hg。有机相蒸馏回收こ酸こ酷。实施例5 在IL带温度计和搅拌的四ロ反应瓶中投入实施例1-4获得的白色粉状产品，SP3- ((R)-2- (N-苄基-N-甲基氨基)-1-羟基)苯酚(简称苄基中间体)128g、甲酸铵63g、无水甲醇600ml和5%湿IE碳(含水55%) 4g,开机械搅拌160rpm混合均勻，控温在30°C,反应4h，开始进行HPLC监控，如果底物已反应完全，则可停止；如果底物未反应完全，则继续直至完全反应。反应完成后，加50ml盐酸使反应过程中析出的产物溶解，过滤回收钯碳。滤液浓缩，机械搅拌下滴加100ml、25%的盐酸-异丙醇溶液，滴加完毕后，边搅拌边缓慢降温至5°C，保温2h，析出結晶。过滤，并用20ml5°C的冷异丙醇洗涤滤饼，得白色晶状产品80g(经鉴定为去氧肾上腺素)，收率79%，纯度99. 9%，手性纯度100%。滤液可蒸干脱色后集中回收产品。实施例6 在IL带温度计和搅拌的四ロ反应瓶中投入实施例1-4获得的白色粉状产品，SP 3- ((R)-2- (N-苄基-N-甲基氨基)-1-羟基)苯酚(简称苄基中间体)128g、无水甲醇600ml和5%湿钮碳(含水55%)4g,开机械搅拌160rpm混合均勻,减压进行氢气置换，控温在30°C,通氢气反应4h，开始进行HPLC监控，如果底物已反应完全，则可停止；如果底物未反应完全，则继续直至完全反应。反应完成后，加50ml盐酸使反应过程中析出的产物溶解，过滤回收钯碳。滤液浓缩到120ml，加80ml异丙醇，机械搅拌下滴加100ml、25%的盐酸-异丙醇溶液，滴加完毕后，边搅拌边缓慢降温至5°C，保温2h，析出結晶。过滤，并用20ml 5°C的冷异丙醇醇洗涤滤饼，得白色晶状产品86g (经鉴定为去氧肾上腺素)，收率85%，纯度99. 9%，手性纯度100%。滤液可蒸干脱色后集中回收产品。
权利要求
1.一种去氧肾上腺素的制备方法，其包括以下依次进行的步骤 步骤(一):底物I-(3-羟基苯基)-2-[甲基(苯基甲基)氨基]乙酮在酮还原酶KRED催化下发生还原反应生成3- ((R) -2- (N-苄基-N-甲基氨基)-I-羟基)苯酚； 步骤(二)步骤(一)获得的3- ((R) -2- (N-苄基-N-甲基氨基)-I-羟基)苯酚经过还原反应脱苄基后生成去氧肾上腺素； 所述步骤(一)的还原反应在含水溶液环境下发生，所述酮还原酶KRED以NADPH和/或NADH为还原反应的辅因子。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于所述NADPH或NADH的循环再生可以利用D-葡萄糖和葡萄糖脱氢酶；D-葡萄糖作为氢供体在葡萄糖脱氢酶的作用下发生脱氢。
3.如权利要求I所述的方法，其特征在于所述步骤(一)的还原反应在pH为5.5-8. O的缓冲液环境中进行，反应温度为25 40°C。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述pH为5.5-8. O的缓冲液为磷酸盐缓冲液。
5.如权利要求I所述的方法，其特征在于所述步骤(一)的还原反应中，D-葡萄糖与原料的摩尔比为广3:1。
6.如权利要求I所述的方法，其特征在于所述步骤(一)的还原反应完成后，所述步骤(二)之前，可以对步骤(一)的还原反应产物进行纯化处理。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于所述的纯化处理包括调节所述步骤(一)还原反应所获产物溶液的pH值至9-11和过滤的操作。
8.如权利要求1-7中任意一项所述的方法，其特征在于所述步骤(二)的还原反应采用Pd/C作为还原催化剂，反应温度为25-100°C。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于所述步骤(二)的还原反应的氢供体为氢气、甲酸铵或乙酸铵。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于所述步骤(二)的还原反应完成后的产物纯化处理采用低级醇重结晶的方法。
全文摘要
本发明提供了一种制备去氧肾上腺素的生物和化学相结合的方法，该方法一方面采用生物催化剂来制备去氧肾上腺素，反应温和；另一方面使用较为廉价的1-(3-羟基苯基)-2-[甲基(苯基甲基)氨基]乙酮作为原料。
文档编号C12P13/00GK102776251SQ201210299058
公开日2012年11月14日 申请日期2012年8月21日 优先权日2012年8月21日
发明者孙勇, 文军, 王波 申请人:尚科生物医药(上海)有限公司