本发明属于生物制药领域，具体涉及一种生物法制备(S)-1-(5-苯基-1H-咪唑-2-基)乙胺的方法。
背景技术：
(S)-1-(5-苯基-1H-咪唑-2-基)乙胺为用于治疗腹泻性肠易激综合症伊卢多啉(Eluxadoline)的关键中间体。伊卢多啉的化学名称为4-(氨基羰基)-N-[(1,1-二甲基乙氧基)羰基]-2,6-二甲基-L-苯丙氨酸，商品名为Viberzi，2015年5月27日获FDA批准上市。据权威机构统计，腹泻性肠易激综合症的患者在欧洲和美国高达2800万，市场前景广阔。伊卢多啉结构式如下所示
现有文献报道的(S)-1-(5-苯基-1H-咪唑-2-基)乙胺的制备方法均为化学法制备，存在产物光学纯度较低、工艺不安全、环境污染严重、生产成本高等问题，工业化生产受到极大阻碍。Henry J.Breslin等人公开了制备(S)-1-(5-苯基-1H-咪唑-2-基)乙胺的方法(Bioorganic&Medicinal Chemistry Letters,2012,22,4869–4872),合成路线如下所示，
该文献以N-Cbz-L-丙氨酸为原料经缩合、咪唑成环、脱Cbz保护基三步反应得到目标化合物(S)-1-(5-苯基-1H-咪唑-2-基)乙胺，其中咪唑成环步骤中反应温度较高容易发生手性翻转造成产物光学纯度较低，脱Cbz保护基时需要用到易爆物氢气和价格昂贵的钯催化剂，工业生产中危险系数较高，生产成本大大提高。
与化学合成法相比，生物合成法具有反应条件温和、转化率高等优点近年来受到广泛关注，目前未见生物法制备(S)-1-(5-苯基-1H-咪唑-2-基)乙胺的公开文献。
技术实现要素：
为了克服现有技术所存在的上述缺陷，本发明公开了一种生物法制备(S)-1-(5-苯基-1H-咪唑-2-基)乙胺的方法。
具体工艺路线如下所示：
化合物II在转氨酶、辅酶、氨基供体和磷酸盐缓冲液的共同作用下进行酶法反应生成化合物I。其中辅酶为磷酸吡哆醛，氨基供体为异丙胺或丙氨酸，优选为异丙胺。
进一步说，转氨酶为市场上可以购得的ATA101～ATA148，来自尚科生物医药(上海)有限公司。
进一步说，该酶法反应中化合物II浓度为25-70g/L、转氨酶的浓度为5-12g/L、辅酶的浓度为0.1-1mM、氨基供体浓度为60-100g/L以及缓冲液的浓度为10-100mM。
进一步说，该酶法反应温度为30℃～40℃，pH＝5～8。
进一步说，转氨酶以酶粉形式、含转氨酶的细胞破碎液或全细胞的形式加入，优选以酶粉形式加入。
一种用于制备下式化合物II的方法，
所述方法包括
其中Y选自N或O，化合物II-A在有机溶剂中进行咪唑成环反应得到化合物II。
其中有机溶剂为甲苯、二甲苯、THF或1,4-二氧六环，优选甲苯；咪唑成环反应在醋酸铵条件下进行，化合物II-A与醋酸铵的反应摩尔比为1:1～10，优选1:2～3。
进一步说，化合物II的制备方法如下所示：
其中R选自N或O，
步骤a)：化合物II-B在有机溶剂中进行咪唑成环反应得到化合物II-C；
步骤b)：化合物II-C在氧化剂的作用下制备化合物II。
其中有机溶剂为甲苯、二甲苯、THF或1,4-二氧六环，优选甲苯；咪唑成环反应在醋酸铵条件下进行，化合物II-B与醋酸铵的反应摩尔比为1:1～10，优选1:2～3；氧化剂可选自MnO2、PCC、PDC或Jones试剂，优选为MnO2。
化合物II-A和II-B价廉易得，均可商购得到或自行制备。
与现有化学合成方法相比，本发明提供了一种生物法制备(S)-1-(5-苯基-1H-咪唑-2-基)乙胺的绿色技术方案，该方案反应条件温和、产物光学纯度高、生产成本降低、对环境友好，具有良好的工业应用价值。
具体实施方式
下面结合具体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，但本发明的保护范围不限于此。
实施例1
化合物II-A(Y为N原子)的制备
在100ml三口瓶中加入丙酮酸(1.0g)，二氯甲烷(10ml)，DMF(0.05ml)。将草酰氯(1.8g)在0℃慢慢加入反应液，滴加过程保持反应液温度0～5℃。滴加完毕缓慢升至室温，搅拌2小时。将反应体系冰浴降温至0℃，2-氨基苯乙酮(1.5g)加入三口瓶中，滴加N,N-二异丙基乙胺(2.8g)，滴加过程保持温度5℃以下。滴加完毕缓慢回温至室温，搅拌1小时。将反应液倒入100mL冰水中，二氯甲烷萃取三次，有机相依次用1N稀盐酸，饱和氯化钠溶液，洗涤，分液，无水硫酸钠干燥，旋蒸蒸干，粗品用硅胶色谱纯化得化合物II-A(1.98g，收率87％)。
化合物II的制备
将化合物II-A(1.98g)，醋酸铵(2.23g)和甲苯(20ml)依次加入50ml三口瓶中，分水器分水，加热回流6小时。体系回到室温后，倒入水中，二氯甲烷萃取三次，有机相依次用5％碳酸氢钠，饱和氯化钠溶液，洗涤，无水硫酸钠干燥，旋蒸、过柱纯化得到化合物II(1.7g，收率95％)
化合物I的制备
于100mL反应容器中加入10mM的磷酸盐缓冲液(40mL，pH＝7.0)和异丙胺(3.0g)，用磷酸调节pH至7.0，加入化合物II(1.7g)，搅拌均匀后加入转氨酶酶粉ATA101(0.3g)和辅酶PLP(1.325mg)，定容至50mL，30℃下磁力搅拌敞口反应，反应过程中用异丙胺(4M)控制反应pH在7.0左右，TLC检测反应进程。反应结束后80℃保温2h使反应液中蛋白质变性，过滤去除蛋白质，加NaOH(10M)调节pH＝13，等体积乙酸乙酯萃取三次，合并有机相，无水硫酸钠干燥，减压蒸馏获得化合物I(1.63g，收率95％)，产物ee值为99.6％。
实施例2化合物II-A(Y为N原子)的制备
化合物II-A的制备：与实施例1中化合物II-A的实验步骤相同。
化合物II的制备：与实施例1中化合物II的实验步骤相同。
化合物I的制备
于50mL反应容器中加入10mM的磷酸盐缓冲液(15mL，pH＝7.0)和异丙胺(2.5g)，用磷酸调节pH至7.0，加入化合物II(1.7g)，搅拌均匀后加入转氨酶酶粉ATA101(0.3g)和辅酶PLP(1.325mg)，定容至25mL，30℃下磁力搅拌敞口反应，反应过程中用异丙胺(4M)控制反应pH在7.0左右，TLC检测反应进程。反应结束后80℃保温2h使反应液中蛋白质变性，过滤去除蛋白质，加NaOH(10M)调节pH＝13，等体积乙酸乙酯萃取三次，合并有机相，无水硫酸钠干燥，减压蒸馏获得化合物I(1.61g，收率94％)，产物ee值为99.7％。
实施例3
化合物II-A(Y为O原子)的制备
在250ml三口瓶中加入丙酮酸钾(1.3g)，2-溴苯乙酮(2g)和DMSO(10ml)，搅拌加热至60℃过夜。HPLC显示反应结束，向反应瓶中加入水(30ml)，乙酸乙酯(20ml*2)萃取，合并有机相，无水硫酸钠干燥、过滤，滤液浓缩至干得化合物II-A(1.8g，收率86％)。
化合物II的制备
将化合物II-A(1.8g)，醋酸铵(1.35g)和甲苯(18ml)依次加入50ml三口瓶中，分水器分水，加热回流6小时。体系回到室温后，倒入水中，二氯甲烷萃取三次，有机相依次用5％碳酸氢钠，饱和氯化钠溶液，洗涤，无水硫酸钠干燥，旋蒸、过柱纯化得到化合物II(1.5g，收率92％)
化合物I的制备
于100mL反应容器中加入10mM的磷酸盐缓冲液(40mL，pH＝7.0)和异丙胺(3.0g)，用磷酸调节pH至7.0，加入化合物II(1.5g)，搅拌均匀后加入转氨酶酶粉ATA115(0.3g)和辅酶PLP(1.325mg)，定容至50mL，30℃下磁力搅拌敞口反应，反应过程中用异丙胺(4M)控制反应pH在7.0左右，TLC检测反应进程。反应结束后80℃保温2h使反应液中蛋白质变性，过滤去除蛋白质，加NaOH(10M)调节pH＝13，等体积乙酸乙酯萃取三次，合并有机相，无水硫酸钠干燥，减压蒸馏获得化合物I(1.45g，收率96％)，产物ee值为99.7％。
实施例4
化合物II-A(Y为N原子)的制备
在100ml三口瓶中加入丙酮酸(1.0g)，二氯甲烷(10ml)，DMF(0.05ml)。将二氯亚砜(1.63g)在0℃慢慢加入反应液，滴加过程保持反应液温度0～5℃。滴加完毕缓慢升至室温，搅拌2小时。将反应体系冰浴降温至0℃，2-氨基苯乙酮(1.5g)加入三口瓶中，滴加N,N-二异丙基乙胺(2.8g)，滴加过程保持温度5℃以下。滴加完毕缓慢回温至室温，搅拌1小时。将反应液倒入100mL冰水中，二氯甲烷萃取三次，有机相依次用1N稀盐酸，饱和氯化钠溶液，洗涤，分液，无水硫酸钠干燥，旋蒸蒸干，粗品用硅胶色谱纯化得化合物II-A(2.1g，收率90％)。
化合物II的制备
将化合物II-A(2.1g)，醋酸铵(2.33g)和二甲苯(20ml)依次加入50ml三口瓶中，分水器分水，加热回流6小时。体系回到室温后，倒入水中，二氯甲烷萃取三次，有机相依次用5％碳酸氢钠，饱和氯化钠溶液，洗涤，无水硫酸钠干燥，旋蒸、过柱纯化得到化合物II(1.85g，收率97％)
化合物I的制备
于100mL反应容器中加入10mM的磷酸盐缓冲液(25mL，pH＝7.0)和异丙胺(3.2g)，用磷酸调节pH至7.0，加入化合物II(1.85g)，搅拌均匀后加入转氨酶酶粉ATA115(0.4g)和辅酶PLP(1.35mg)，定容至35mL，30℃下磁力搅拌敞口反应，反应过程中用异丙胺(4M)控制反应pH在7.0左右，TLC检测反应进程。反应结束后80℃保温2h使反应液中蛋白质变性，过滤去除蛋白质，加NaOH(10M)调节pH＝13，等体积乙酸乙酯萃取三次，合并有机相，无水硫酸钠干燥，减压蒸馏获得化合物I(1.78g，收率96％)，产物ee值为99.7％。
实施例5
化合物II-B(Y为O原子)的制备
将2-溴苯乙酮(2g)、乳酸(1g)、甲苯(10ml)加入25ml三口瓶中，搅拌下加入碳酸氢钠(1g)，加热至60℃过夜。HPLC显示反应结束，向反应瓶中加入30ml的水，甲苯(10ml*2)提取，合并有机相，无水硫酸钠干燥、过滤，滤液浓缩至干得化合物II-B(1.91g，收率92％)。
化合物II-C的制备
将化合物II-B(1.87g)，醋酸铵(2.1g)和甲苯(20ml)依次加入50ml三口瓶中，分水器分水，加热回流6小时。体系回到室温后倒入水中，二氯甲烷萃取(20ml*3)，有机相依次用5％碳酸氢钠、饱和氯化钠溶液洗涤，无水硫酸钠干燥、旋蒸，粗品用色谱柱纯化得化合物II-C(1.6g，收率95％)。
化合物II的制备
将化合物II-C(1.6g)和二氯甲烷(20ml)加入50ml三口瓶中。搅拌下加入活性二氧化锰(6.5g)，加热至回流反应24小时。HPLC显示反应完毕，过滤，滤液浓缩至干，用色谱柱纯化得化合物II(1.5g，收率95％)。
化合物I的制备
于100mL反应容器中加入10mM的磷酸盐缓冲液(25mL，pH＝7.0)和异丙胺(2.8g)，用磷酸调节pH至7.0，加入化合物II(1.5g)，搅拌均匀后加入转氨酶酶粉ATA110(0.32g)和辅酶PLP(1.25mg)，定容至35mL，30℃下磁力搅拌敞口反应，反应过程中用异丙胺(4M)控制反应pH在7.0左右，TLC检测反应进程。反应结束后80℃保温2h使反应液中蛋白质变性，过滤去除蛋白质，加NaOH(10M)调节pH＝13，等体积乙酸乙酯萃取三次，合并有机相，无水硫酸钠干燥，减压蒸馏获得化合物I(1.45g，收率96％)，产物ee值为99.8％。
实施例6
化合物II-B(Y为N原子)的制备
将2-氨基苯乙酮(2.7g)、乳酸(1.8g)、二氯甲烷(20ml)加入50ml三口瓶中，向反应液中加入HATU(8.4g)和三乙胺(3g)，室温下搅拌过夜。HPLC显示反应结束，向反应瓶中加入水(40ml)，用二氯甲烷(20ml*2)提取两次，合并有机相，无水硫酸钠干燥、过滤，滤液浓缩至干，粗品用硅胶色谱纯化得化合物II-B(3.97g，收率96％)。
化合物II-C的制备
将化合物II-B(3.97g)，醋酸铵(4.43g)和甲苯(40ml)依次加入100ml三口瓶中，分水器分水，加热回流6小时。体系回到室温后倒入水中，二氯甲烷萃取三次，有机相依次用5％碳酸氢钠，饱和氯化钠溶液，洗涤，无水硫酸钠干燥，旋蒸蒸干，粗品用色谱柱纯化得化合物II-C(3.43g，收率95％)。
化合物II的制备
将化合物II-C(3.2g)和二氯甲烷(40ml)加入100ml三口瓶中。搅拌下加入活性二氧化锰(13g)，加热至回流反应24小时。HPLC显示反应完毕，过滤，滤液浓缩至干，用色谱柱纯化得化合物II(3g，收率95％)。
化合物I的制备
于100mL反应容器中加入10mM的磷酸盐缓冲液(25mL，pH＝7.0)和异丙胺(5.6g)，用磷酸调节pH至7.0，加入化合物II(3g)，搅拌均匀后加入转氨酶酶粉ATA110(0.64g)和辅酶PLP(2.5mg)，定容至60mL，30℃下磁力搅拌敞口反应，反应过程中用异丙胺(4M)控制反应pH在7.0左右，TLC检测反应进程。反应结束后80℃保温2h使反应液中蛋白质变性，过滤去除蛋白质，加NaOH(10M)调节pH＝13，等体积乙酸乙酯萃取三次，合并有机相，无水硫酸钠干燥，减压蒸馏获得化合物I(2.9g，收率96％)，产物ee值为99.7％。