[发明专利]一种酶拆分制备(R)－6－羟基－8－氯辛酸乙酯的方法

说明书

技术领域

一种酶拆分制备(R)-6-羟基-8-氯辛酸乙酯的方法，即脂肪酶拆分外消旋6-羟基-8-氯辛酸乙酯制备(R)-硫辛酸手性中间体(R)-6-羟基-8-氯辛酸乙酯的方法，属于生物催化技术领域。

背景技术

6-羟基-8-氯辛酸乙酯的主要用途是合成硫辛酸。R-硫辛酸(Lipoic acid)属于维生素B类化合物，是一种具有生物活性的天然产物，在医药、保健品、食品添加剂及化妆品等方面具有广泛应用，其抗氧化性是维生素E的400倍，具有很大的市场潜力。硫辛酸可通过脑血屏障进入大脑，对清除头部各器官自由基毒素格外有效，可以保护大脑、眼睛免受污染毒素和感染的危害，解除大脑、眼睛疲劳，改善各种过敏症、炎症、鼻炎、结膜炎，增强免疫力，目前广泛应用于心脏病、急性及慢性肝炎、肝硬化、肝性昏迷、脂肪肝、糖尿病等病的治疗及预防保健，还广泛用于食品、化妆品和饲料添加剂(Biewenga G P，Haenen G R，Bast A.General Pharmacology，1997，29(3)：315-319)。但市场上的硫辛酸多是混旋产品(由等量R-硫辛酸(右旋)和S-硫辛酸(左旋)构成)，R-硫辛酸是人体内硫辛酸的天然形式，S-硫辛酸在人体内不具有活性。化学合成的硫辛酸是混旋硫辛酸。目前硫辛酸产品正处于在R-硫辛酸取代混旋硫辛酸的过程，手性R-硫辛酸的制备成为热点。

目前有关(R)-硫辛酸的制备研究较多的主要是环己酮法，该方法需要单加氧酶(BVMO)的参与，副反应多，且产物分离纯化较复杂。通过混旋硫辛酸直接制备(R)-硫辛酸的产率及对映体过量值均不理想(Adger B，Bes M T，Gorgar Get al.Bioorganic and medicinal chemistry，1997，5(2)：253-261.)。

常规使用的生产方法是己二酸法。以己二酸单乙酯为原料，通过酰氯化，再经过加成生成6-羰基-8-氯辛酸乙酯，继而还原成dl-6-羟基-8-氯辛酸乙酯，经过一系列化学法合成dl-6，8-二氯辛酸，最后缩合生成硫辛酸。以手性拆分剂可将外消旋硫辛酸或其中间体拆分成R(+)-硫辛酸或相应的手性中间体(蔡怀勋，徐林祥，谢自强.浙江化工，2003，34(5)：20-24)。

化学方法拆分外消旋体，往往效果不佳，产量低，操作过程复杂，有些化学拆分剂甚至含有毒性(例如冠醚)，不利于安全。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备(R)-硫辛酸的中间体(R)-6-羟基-8-氯辛酸乙酯的方法。利用筛选得到的具有高对映体选择性的脂肪酶，拆分外消旋6-羟基-8-氯辛酸乙酯，并对其反应条件及产品提取进行了研究，最终制备得到高光学纯度的(R)-6-羟基-8-氯辛酸乙酯，为(R)-硫辛酸的制备提供一条可行的途径。

本发明的技术方案：以具有立体选择性的脂肪酶为催化剂，在单一水相或水/有机溶剂两相体系中，对外消旋6-羟基-8-氯辛酸乙酯进行拆分，制备光学纯(R)-6-羟基-8-氯辛酸乙酯，步骤如下：

(1)酶源：选用脂肪酶CRL、脂肪酶L-3124、脂肪酶L-3126、脂肪酶LipaseIM、脂肪酶Lipase MY、脂肪酶Lipase PS-D、碱性脂肪酶或青霉脂肪酶；

(2)配制反应体系：以外消旋6-羟基-8-氯辛酸乙酯为底物，用pH6.0～7.0的磷酸盐缓冲液配制成反应体系，底物浓度为20～180mmol/L；

(3)转化反应：在反应体系中加入脂肪酶启动反应，加酶浓度为5～20g/L，酶反应温度为30～60℃，摇床转速为150～210r/min，反应时间为0.5～2小时，反应结束，离心去除脂肪酶，得到上清液；

(4)萃取处理：上清液调pH至9.0～10.0，用乙酸乙酯萃取分离，得到含有(R)-6-羟基-8-氯辛酸乙酯的有机相，用适量无水MgSO₄(加入1～5％(w/v)的无水硫酸镁)干燥过夜，过滤后进行气相色谱测定含量和对映体过量值；

(5)回收副产物：将萃取分离有机相后的剩余水相调pH至2.0～3.0，用乙酸乙酯萃取，分离有机相得到(S)-6-羟基-8-氯辛酸；

(6)产物提取：将含有(R)-6-羟基-8-氯辛酸乙酯的有机相进行旋转蒸发，得到粗产品，进行气相色谱分析、称重、测旋光。

本发明方法所用优选的脂肪酶为Lipase PS-D、Lipase MY或CRL。

本发明方法优选的反应体系为单一水相，或水/正辛烷，或水/正己烷两相体系，两相体积比1∶1。