专利名称：(s)-3-甲胺基-1-(2-噻吩基)-1-丙醇的生物制备方法
技术领域：
本发明属于生物制药和绿色化学领域，具体涉及一种(S)-3-甲胺基-1-(2-噻吩基)-1_丙醇的生物制备方法。
背景技术：
度洛西汀(Duloxetine)是一种低副作用的，能够有效治疗精神紊乱和代谢紊乱的药物(USpatent5，023，269)，合成度洛西汀的关键是获得含有手性中心的中间体(S)-3-甲胺基-1-(2-噻吩基)-1-丙醇(MMAA)，因此不对称还原3-甲胺基-1-(2-噻吩基)-1-丙酮(MMAK)得到该中间体是目前最有效、研究最多的方法之一。在实现该途径的化学还原法中，由于需要钌金属催化剂催化下，加入4. 5MPa的氢气反应，其经济性、安全性 和环境友好性并不能满足生产的需要(Tetrahedron Lett. 1990，31:7101 - 7104)。利用扁桃酸作为拆分试剂的化学拆分法，由于得率低和经济性差等原因，也不能作为生产MMAA的主要生产方法(TetrahedronAsymm. 2003, 14:1631 - 1636)。因此，利用生物酶法还原MMAK得到MMAA，以其高效率和环境友好性就成为目前最有效的方法。在生物还原法中，有利用Candida magnoliae重组还原酶催化该还原反应的实例，但是该方法催化剂加入量高，底物浓度过低，明显难以产业化(USpatent2008/0220484Al)。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种改进的(S)-3_甲胺基-1-(2-噻吩基)-1_丙醇的生物制备方法。为解决以上技术问题，本发明采用如下技术方案一种(S)-3_甲胺基-1-(2-噻吩基)-1-丙醇的生物制备方法，其以3-甲胺基-1- (2-噻吩基)-1-丙酮为底物，该底物在生物催化剂、辅因子和辅因子再生系统的存在下发生不对称还原反应生成(S)-3-甲胺基-1-(2-噻吩基)-1-丙醇，所述的生物催化剂为酮还原酶，所述的辅因子再生系统包括葡萄糖和葡萄糖脱氢酶，所述的不对称还原反应在pH为6-8的水相缓冲液中进行，在起始状态的反应体系中，所述的底物3-甲胺基-1-(2-噻吩基)-1-丙酮的浓度为100-150mg/mL，所述的酮还原酶与所述的底物3-甲胺基-1- (2-噻吩基)-1_丙酮的质量比为1_2%。进一步地，在起始状态的反应体系中，辅因子葡萄糖葡糖糖脱氢酶3-甲胺基-1-(2-噻吩基)-1-丙酮的质量比为 0. 0005-0. 002 :1. 2-2 :0. 01-0. 05 :1。进一步地，所述的辅因子为NAD/NADH或NADP/NADPH。再进一步地，所述的辅因子为NADP/NADPH。进一步地，所述的水相缓冲液为三乙醇胺缓冲溶液。进一步地,所述的不对称还原反应在pH为7. 0的水相缓冲液中进行。进一步地，所述的不对称还原反应的pH值用氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液或碳酸氢钠溶液调节。进一步地，所述的制备方法的实施过程如下在反应容器中依次加入底物3-甲胺基-1-(2-噻吩基)-1-丙酮、葡萄糖、所述的水相缓冲液，搅拌均匀，继续加入酮还原酶、葡萄糖脱氢酶和所述的辅因子，在25 45°C下，搅拌反应，利用HPLC检测反应进程，待转化率达90 99%时，结束反应。本发明中的酮还原酶(苏州汉酶生物技术有限公司，KRED137)、葡萄糖脱氢酶(苏州汉酶生物技术有限公司，GDH102)均可商购获得。本发明的有益效果在于本发明通过对工艺条件的优化，提高底物浓度，降低酶用量，从而降低了生产成本，实现了高效率的生物转化过程，适合产业化生产。
具体实施例方式本发明的反应式如下
权利要求
1.一种(S)-3-甲胺基-1-(2-噻吩基)-1-丙醇的生物制备方法，其以3-甲胺基-1-(2-噻吩基)-1-丙酮为底物，该底物在生物催化剂、辅因子和辅因子再生系统的存在下发生不对称还原反应生成(S)-3-甲胺基-1-(2-噻吩基)-1-丙醇，其特征在于所述的生物催化剂为酮还原酶，所述的辅因子再生系统包括葡萄糖和葡萄糖脱氢酶，所述的不对称还原反应在pH为6-8的水相缓冲液中进行，在起始状态的反应体系中，所述的底物3-甲胺基-1-(2-噻吩基)-1-丙酮的浓度为100-150 mg/mL，所述的酮还原酶与所述的底物3-甲胺基-1-(2-噻吩基)-1-丙酮的质量比为1-2%。
2.根据权利要求1所述的(S)-3-甲胺基-1-(2-噻吩基)-1-丙醇的生物制备方法，其特征在于在起始状态的反应体系中，辅因子葡萄糖葡糖糖脱氢酶3-甲胺基-1-(2-噻吩基)-1_ 丙酮的质量比为 O. 0005-0. 002 :1.2-2 :0.01-0. 05 :1。
3.根据权利要求1所述的(S)-3-甲胺基-1-(2-噻吩基)-1-丙醇的生物制备方法，其特征在于所述的辅因子为NAD/NADH或NADP/NADPH。
4.根据权利要求3所述的(S)-3-甲胺基-1-(2-噻吩基)-1-丙醇的生物制备方法，其特征在于所述的辅因子为NADP/NADPH。
5.根据权利要求1所述的(S)-3-甲胺基-1-(2-噻吩基)-1-丙醇的生物制备方法，其特征在于所述的水相缓冲液为三乙醇胺缓冲溶液。
6.根据权利要求1所述的(S)-3-甲胺基-1-(2-噻吩基)-1-丙醇的生物制备方法，其特征在于所述的不对称还原反应在pH为7. O的水相缓冲液中进行。
7.根据权利要求1所述的(S)-3-甲胺基-1-(2-噻吩基)-1-丙醇的生物制备方法，其特征在于所述的不对称还原反应的pH值用氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液或碳酸氢钠溶液调节。
8.根据权利要求1或2所述的(S)-3-甲胺基-1-(2-噻吩基)-1-丙醇的生物制备方法，其特征在于所述的制备方法的实施过程如下在反应容器中依次加入底物3-甲胺基-1-(2-噻吩基)-1-丙酮、葡萄糖、所述的水相缓冲液，搅拌均匀，继续加入酮还原酶、葡萄糖脱氢酶和所述的辅因子，在25 45°C下，搅拌反应，利用HPLC检测反应进程，待转化率达90 99%时，结束反应。
全文摘要
一种(S)-3-甲胺基-1-(2-噻吩基)-1-丙醇的生物制备方法，其以3-甲胺基-1-(2-噻吩基)-1-丙酮为底物，该底物在生物催化剂、辅因子和辅因子再生系统的存在下发生不对称还原反应生成(S)-3-甲胺基-1-(2-噻吩基)-1-丙醇，所述的生物催化剂为酮还原酶，所述的辅因子再生系统包括葡萄糖和葡萄糖脱氢酶，所述的不对称还原反应在pH为6-8的水相缓冲液中进行，在起始状态的反应体系中，所述的底物的浓度为100-150mg/mL，所述的酮还原酶与所述的底物的质量比为1-2%。本发明通过对工艺条件的优化，提高底物浓度，降低酶用量，从而降低了生产成本，实现了高效率的生物转化过程，适合产业化生产。
文档编号C12P17/00GK103014088SQ20121055453
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月19日 优先权日2012年12月19日
发明者乐庸堂, 鞠鑫 申请人:苏州汉酶生物技术有限公司