专利名称：一种制备光学纯(s)-5-(4-氟苯基)-5-羟基戊酸甲酯的生物酶拆分法的制作方法
技术领域：
本发明涉及生物催化制备手性药物中间体技术，特别是使用生物酶获得化合物旋光异构体的方法。
背景技术：
依替米贝(Ezetimble，化学名1_ (4_氟苯基)-(37 )-[3- (4_氟苯基)-(3幻-羟丙基]-(450- (4-轻基苯基)-2-丙内酰胺),是Schering-Plough制药公司研发的新型胆固醇吸收抑制剂，2002年在美国首次上市，用于治疗高脂血症。在依替米贝众多合成路线中，(4 )-4-苯基-3-[ (5幻-5- (4-氟苯基)-5-羟基戊酰基]-1,3-噁唑-2-酮是其关键中间体。该中间体主要采用化学(生物)不对称还原法或酶催化动力学拆分制备。化学不对称还原法在手性催化剂如m -I-甲基-3，3- 二苯基四氢-3H-吡咯[1，2-c] [1，3，2]存在下，以硼烷-二甲硫醚(US6207822)，硼烷-THF (Tetrahedron Letters, 2003, 44, 801-804),硼烧-二乙基苯胺络合物(Tetrahedron Letters, 2007, 44，2123-2125)等为还原剂，通过(4 )-4-苯基-3-[5- (4-氟苯基)-5-羰基戊酰基]-1，3-噁唑-2-酮还原合成(4 )-4-苯基-3-[ (5幻-5- (4-氟苯基)-5-羟基戊酰基]-1，3-噁唑-2-酮。该方法的缺点是手性催化剂和硼烷的成本高，硼烷具有很高的毒性， 硼烷中的稳定剂硼氢化钠易导致酰胺羰基的还原形成过还原产物二醇增加分离难度。更重要的是，(4 ) -4-苯基-3-[ (5幻-5- (4-氟苯基)-5-羟基戊酰基]_1，3-噁唑-2-酮对映纯度低于95%甚至更低，需要进一步纯化。生物不对称还原利用微生物中的羰基还原酶为生物催化剂催化(4 )-4-苯基-3-[5- (4-氟苯基)-5-羰基戊酰基]-1，3-噁唑-2-酮还原为(4 ) -4-苯基-3-[ (5S) -5- (4-氟苯基)-5-羟基戊酰基]_1，3-噁唑-2-酮(US 5618707， US20100062499)，尽管具有很高的对映纯度，但转化效率很低，需要特殊的发酵设备，不适合(4 )-4-苯基-3-[ (5幻-5- (4-氟苯基)-5-羟基戊酰基]-1,3-噁唑-2-酮的规模化生产。酶催化动力学拆分以脂肪酶为生物催化剂，在酰化剂醋酸乙烯酯存在下，催化 (4 )-4-苯基-3-[ (57 )-5- (4-氟苯基)-5_羟基戊酰基]_1，3-噁唑-2-酮对映选择性酰化，然后通过分离得到(4 )-4_苯基-3-[ (5Λ-5- (4-氟苯基)-5-羟基戊酰基]-1，3-噁唑-2-酮(W02010113184)。该方法可以得到手性纯的目标产物(ee 99%),但(4 )-4-苯基-3-[ (57 )-5- (4-氟苯基)-5-乙酰氧基戊酰基]-1,3-噁唑-2-酮在5-乙酰氧基的水解、氧化过程中，母核部分水解，导致另一半不能通过循环拆分有效利用。(4 )-4-苯基-3-[ C5S) ~5~ (4_ 氟苯基)_5_ 羟基戊酰基]_1，3_ 噁唑 _2_ 酮除了采用上述方法制备外，还可以通过C )-5- (4-氟苯基)-5-羟基戊酸的羟基保护、与特戊酰氯形成混合酸酐或直接与(Λ -4-苯基-1，3-噁唑-2-酮缩合制备。在手性试剂如 0 )-2_ (二(4-甲氧苯基)羟甲基)卩比咯烷为手性催化剂存在下，利用硼氢化钠还原对氟苯甲酰丁酸甲酯，得到-5- (4-氟苯基)-5-羟基戊酸甲酯，ee仅为75% (US7956182)。
发明内容
本发明的目的是提供一种制备光学纯(幻-5- (4-氟苯基)-5_羟基戊酸甲酯的生物酶拆分法。为实现本发明目的而米用的技术方案是这样的，一种制备光学纯(50-5- (4-氟苯基)-5-羟基戊酸甲酯的生物酶拆分法，包括以下步骤
a)将原料对氟苯甲酰丁酸和无水甲醇混合后加入反应器中，向所述反应器中滴加二氯亚砜，反应温度控制在O 10°C，反应完成后，减压蒸馏以除去甲醇和二氯亚砜，获得对氟苯甲酰丁酸甲酯；
b)将步骤a)所获得的对氟苯甲酰丁酸甲酯溶解在无水甲醇中，加入还原剂进行反应， 待反应结束后，调整pH值至中性，减压蒸出甲醇，萃取以获得(M)-5- (4-氟苯基)-5-羟基戊酸甲酯；
c)将酰化剂和步骤b)所获得的(M)-5- (4-氟苯基)-5-羟基戊酸甲酯溶解到有机溶剂中，加入固定化脂肪酶催化转酯化反应，拆分为对映纯(幻-5- (4-氟苯基)-5-羟基戊酸甲酯和0 )-5- (4-氟苯基)-5-乙酰氧基戊酸甲酯；反应完成后，过滤以去除固定化脂肪酶，从残余物中分离出00-5- (4-氟苯基)-5-乙酰氧基戊酸甲酯和C )-5- (4-氟苯基)-5-羟基戊酸甲酯。其生产路线是
权利要求
1.一种制备光学纯(Λ-5- (4-氟苯基)-5-羟基戊酸甲酯的生物酶拆分法，其特征在于包括以下步骤a)将原料对氟苯甲酰丁酸和无水甲醇混合后加入反应器中，向所述反应器中滴加二氯亚砜，反应温度控制在O 10°C，反应完成后，减压蒸馏以除去甲醇和二氯亚砜，获得对氟苯甲酰丁酸甲酯；b)将步骤a)所获得的对氟苯甲酰丁酸甲酯溶解在无水甲醇中，加入还原剂进行反应， 待反应结束后，调整pH值至中性，减压蒸出甲醇，萃取以获得(M)-5- (4-氟苯基)-5-羟基戊酸甲酯；c)将酰化剂和步骤b)所获得的(M)-5- (4-氟苯基)-5-羟基戊酸甲酯溶解到有机溶剂中，加入固定化脂肪酶催化转酯化反应，拆分为对映纯(幻-5- (4-氟苯基)-5-羟基戊酸甲酯和0 )-5- (4-氟苯基)-5-乙酰氧基戊酸甲酯；反应完成后，过滤以去除固定化脂肪酶，从残余物中分离出00-5- (4-氟苯基)-5-乙酰氧基戊酸甲酯和(Λ-5- (4-氟苯基)-5-羟基戊酸甲酯。
2.根据权利要求I所述的一种制备光学纯C )-5-(4-氟苯基)-5-羟基戊酸甲酯的生物酶拆分法，其特征在于步骤c)所获得的0 ) -5- (4-氟苯基)-5-乙酰氧基戊酸甲酯在四氢呋喃和无机碱溶液中水解，分离以获得00-5- (4-氟苯基)-5-羟基戊酸；将所述 0 ) -5- (4-氟苯基)-5-羟基戊酸与二甲基甲酰胺、重铬酸吡啶盐混合，发生氧化反应，经分离所获得的对氟苯甲酰丁酸作为步骤a)中的原料进行循环使用。
3.根据权利要求I所述的一种制备光学纯(Λ-5-(4-氟苯基)-5-羟基戊酸甲酯的生物酶拆分法，其特征在于步骤c)中，对所述残余物采用硅胶柱色谱法进行分离，得到 (Λ-5- (4-氟苯基)-5-羟基戊酸甲酯和0 )-5- (4-氟苯基)-5-乙酰氧基戊酸甲酯。
4.根据权利要求I所述的一种制备光学纯C )-5-(4-氟苯基)-5-羟基戊酸甲酯的生物酶拆分法，其特征在于步骤a)中，对氟苯甲酰丁酸、二氯亚砜和无水甲醇的摩尔比为 I 2 3 50 100。
5.根据权利要求I所述的一种制备光学纯(Λ-5-(4-氟苯基)-5-羟基戊酸甲酯的生物酶拆分法，其特征在于步骤a)中，所述还原剂选自硼氢化钠、硼氢化钾；所述对氟苯甲酰丁酸甲酯与化学还原剂的摩尔比为I : I 2。
6.根据权利要求I所述的一种制备光学纯C )-5-(4-氟苯基)-5-羟基戊酸甲酯的生物酶拆分法，其特征在于步骤b)中，减压蒸出甲醇后，采用乙酸乙酯作为萃取剂进行萃取，以获得(M)-5- (4-氟苯基)-5-羟基戊酸甲酯。
7.根据权利要求I所述的一种制备光学纯0-5-(4-氟苯基)-5-羟基戊酸甲酯的生物酶拆分法，其特征在于步骤c)中，所述固定化脂肪酶选自Novozyme 435、Lipozyme TL IM.Lipozyme RM頂；固定化脂肪酶与(忍)_5_ (4-氟苯基)-5-羟基戊酸甲酯的质量比为 I 2 20。
8.根据权利要求I所述的一种制备光学纯(Λ-5-(4-氟苯基)-5-羟基戊酸甲酯的生物酶拆分法，其特征在于步骤c)中，所述酰化剂为醋酸乙烯酯或丙酸酐，酯化剂与 (^) -5- (4-氟苯基)-5-羟基戊酸甲酯的摩尔比为I :1 3。
9.根据权利要求I所述的一种制备光学纯C )-5-(4-氟苯基)-5-羟基戊酸甲酯的生物酶拆分法，其特征在于步骤c)中，所述有机溶剂选自甲苯、甲基叔丁基醚、异丙醚、异辛烷、正己烷，所述酯化反应温度为25 50°C，反应时间24 72h。
10.根据权利要求2所述的一种制备光学纯(Λ-5- (4-氟苯基)-5-羟基戊酸甲酯的生物酶拆分法，其特征在于所述无机碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾； 0 )-5_ (4-氟苯基)-5-乙酰氧基戊酸甲酯与无机碱的摩尔比为I : I 3 ; 0 )-5_ (4-氟苯基)-5-羟基戊酸与重铬酸吡啶盐的摩尔比为I : I 2。
全文摘要
本发明公开了一种制备光学纯(S)-5-(4-氟苯基)-5-羟基戊酸甲酯的生物酶拆分方法。该方法由对氟苯甲酰丁酸通过甲酯化、化学还原合成(RS)-5-(4-氟苯基)-5-羟基戊酸甲酯，然后利用固定化脂肪酶对映选择性拆分得到对映纯(S)-5-(4-氟苯基)-5-羟基戊酸甲酯和(R)-5-(4-氟苯基)-5-乙酰氧基戊酸甲酯。本发明还同时提供了(R)-5-(4-氟苯基)-5-乙酰氧基戊酸甲酯通过水解、氧化，消旋为对氟苯甲酰丁酸的方法，使副产品得到循环利用。本发明提供的方法具有成本低廉、产品收率和光学纯度高，环境友好的特点，适合光学纯(S)-5-(4-氟苯基)-5-羟基戊酸甲酯的工业生产。
文档编号C12P41/00GK102605034SQ20121003937
公开日2012年7月25日 申请日期2012年2月21日 优先权日2012年2月21日
发明者夏仕文, 徐红梅, 方国兰, 林晖, 陈义文, 陈永正 申请人:重庆惠健生物科技有限公司