[发明专利]一种催化合成阿扎那韦中间体的方法

说明书

本发明公开了一种催化合成阿扎那韦中间体的方法，包括制备磁性修饰的介孔材料，将羰基还原酶与辅酶共固定化于磁性介孔材料，并用该固定化酶催化(3S)‑3‑(叔丁氧羰基)氨基‑1‑氯‑4‑苯基‑(2R)‑丁酮生成(3S)‑3‑(叔丁氧羰基)氨基‑1‑氯‑4‑苯基‑(2R)‑丁醇中间体。本发明具有羰基还原酶与辅酶的回收利用率高、辅酶再生效率高、成本低、市场前景广阔等优点。

技术领域

本发明涉及一种羰基还原酶与辅酶共固定化体系催化合成阿扎那韦中间体(3S)-3-(叔丁氧羰基)氨基-1-氯-4-苯基-(2R)-丁醇的方法，属于生物技术和生物制药领域。

背景技术

目前，艾滋病治疗药物主要有三大种类，其中蛋白酶抑制剂（Pls）具有相当强的抗HIV作用，是目前经常使用的药物（约占26％）。抗HIV作用的蛋白酶抑制剂阿扎那韦（Atazanavir）是目前世界上主要的抗艾滋病药物。1998年，美国百时美施贵宝公司开发出了阿扎那韦的商品药--硫酸阿扎那韦，该药物在2003年6月经美国FDA批准上市，这也是全球首个每日一次给药的蛋白酶抑制剂，其主要与其他抗逆转录病毒药物联用治疗HIV病毒，中国也于2007年4月批准其上市，商品名称锐艾妥^®。

(3S)-3-(叔丁氧羰基)氨基-1-氯-4-苯基-(2R)-丁醇（Ⅰ）是制备阿扎那韦的关键中间体，可由氯醇(3S)-3-(叔丁氧羰基)氨基-1-氯-4-苯基-2-丁酮（Ⅱ）不对称还原获得。还原法又可分为化学法和微生物法，化学法需要制备手性化学催化剂，制备工序繁琐且通常环境污染大。相对于化学法而言，酶催化转化法具有“反应条件温和、转化率高、易工业化放大”等优点，符合绿色可持续发展的要求。

Codexis（WO2011005527A2）及苏州汉酶（CN103468757A）均直接将游离酶及游离的辅酶应用在阿扎那韦中间体(3S)-3-(叔丁氧羰基)氨基-1-氯-4-苯基-(2R)-丁醇的合成中，羰基还原酶及辅酶均不能重复利用，辅酶价格昂贵，成本较高。

因此，通过生物法合成(3S)-3-(叔丁氧羰基)氨基-1-氯-4-苯基-(2R)-丁醇仍具有改进的空间。在已有的报道中，还未见有将羰基还原酶与辅酶共固定化用于制备阿扎那韦中间体(3S)-3-(叔丁氧羰基)氨基-1-氯-4-苯基-(2R)-丁醇的报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题为现有生物法合成(3S)-3-(叔丁氧羰基)氨基-1-氯-4-苯基-(2R)-丁醇成本过高、效率过低，而提高生物法合成(3S)-3-(叔丁氧羰基)氨基-1-氯-4-苯基-(2R)-丁醇的效率、降低其生产的成本为本发明的目的。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

以(3S)-3-(叔丁氧羰基)氨基-1-氯-4-苯基-2-丁酮为底物，以羰基还原酶与辅酶为催化剂，在缓冲液、助溶剂和共底物存在的体系中催化合成(3S)-3-(叔丁氧羰基)氨基-1-氯-4-苯基-2-丁醇，并将羰基还原酶和辅酶共固定化于经过修饰后的磁性介孔材料上。

其中，对于修饰后的磁性介孔材料应理解为，该材料为共固定化酶的载体，而且该材料通过改性，具有磁性的物性。

在一个优选的实施方案中，以SBA-15、MCM-41、MCM-48之一为介孔材料，特别优选SBA-15；再通过介孔材料表面的羟基与磁性材料形成配位键获得磁性修饰的介孔材料；并用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)修饰带有磁性的介孔材料使其表面带有氨基，示意图见图1。其中，介孔材料优选平均孔径为2-50 nm，比表面积为500-1500 m²/g。