[发明专利]一种还原酶制备(S)-6-羟基-8-氯辛酸乙酯的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物催化技术领域，具体涉及一种还原酶制备(S)-6-羟基-8-氯辛酸乙酯的方法，羰基还原酶不对称的还原混旋6-羰基-8-氯辛酸乙酯制备(R)-硫辛酸手性中间体(S)-6-羟基-8-氯辛酸乙酯的方法。

背景技术

6-羟基-8-氯辛酸乙酯的英文名为：6-hydroxy-8-chlorine octylic acid ethyl ester，分子式为：C₁₀H₁₉O₃Cl；分子量为：222.71，其结构如下式所示，是一种化学反应中间体，用于合成6，8-二氯辛酸乙酯，而6，8-二氯辛酸乙酯是合成硫辛酸的重要中间体。

R-硫辛酸(Lipoic acid)属于维生素B类化合物，是一种存在于人体内的辅酶，花椰菜以及红肉等诸多食品中也含有R-硫辛酸。硫辛酸作为自然界中极强的抗氧化剂，可以清除体内几乎所有的自由基，通过氧化还原偶联再生其他的内源性的抗氧化剂，如维生素E、抗坏血酸盐以及辅酶Q10等。由于硫辛酸有很强的抗氧化能力，使其在临床应用上得到了广泛的研究。硫辛酸可以增强非胰岛素依赖型糖尿病动物的骨骼肌和血红细胞对葡萄糖的吸收，进而降低血糖含量，同时还可提高胰岛素受体激酶的比率，从而增强了葡萄糖的代谢。硫辛酸还可以螯合生物体内的铁、铬、铜和锰等金属离子，避免其催化Fenton反应，从而可以抑制金属离子生成活性氧的致癌途径。研究表明，食物内抗氧化剂及其衍生物在大剂量时可以诱导肿瘤细胞的分化和凋亡，抑制其增殖。除此，近年来欧美国家开始将其应用于食品、保健品及化妆品，应用范围的扩展为其市场增长提供了广阔的空间。

化学合成的硫辛酸是R/S硫辛酸，而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。目前硫辛酸产品正处于由R-硫辛酸取代混旋硫辛酸的过程中，手性R-硫辛酸的制备仍为热点。

已有工业化生产技术中制备手性R-硫辛酸的方法主要是以己二酸单乙酯为原料，通过酰氯化，再经过乙烯加成生成6-羰基-8-氯辛酸乙酯，继而还原成DL-6-羟基-8-氯辛酸乙酯，经过氯化得到DL-6，8-二氯辛酸乙酯，最后缩合生成硫辛酸，再利用苯乙胺作为拆分剂对其进行拆分，得到的右旋硫辛酸苯乙胺盐，经酸脱盐得到(R)-硫辛酸粗品，精制后即可得到合格的(R)-硫辛酸(US06670484)。由于该法工艺复杂，需要多次结晶，收率低、成本高，且拆分收率不超过50％，同时(S)-硫辛酸不能有效利用，造成资源浪费和环境的污染。

中国专利授权公告号CN100558905C和杨倩发表的论文(生物加工过程，6(4)，13-18；2008)均在于研究酶拆分制备(R)-6-羟基-8-氯辛酸乙酯的方法，其总收率在46.7％，ee值93.8％,均不是很理想，没能提高收率,同时(S)-6-羟基-8-氯辛酸乙酯未能有效利用。

发明专利公布号CN103451124.A推荐的“一株红球菌以及用于制备光学纯(R)-6-羟基-8-氯辛酸酯及其它光学活性手性醇的用途”如同前述CN100558905C仅研究了R-6-羟基-8-氯辛酸乙酯的制备，由于R-6-羟基-8-氯辛酸乙酯很难得到高纯度的R-硫辛酸，更容易得到S-硫辛酸，因而不具备工业化大生产的基础。

发明内容

本发明的任务在于提供一种还原酶制备(S)-6-羟基-8-氯辛酸乙酯的方法，该方法利用具有高选择性的羰基还原酶还原6-羰基-8-氯辛酸乙酯而藉以得到高光学纯度和理想收率的(S)-6-羟基-8-氯辛酸乙酯并且还具有经济性和绿色环保效果。

本发明的任务是这样来完成的，一种还原酶制备(S)-6-羟基-8-氯辛酸乙酯的方法，包括以下步骤：先向配有搅拌装置的反应容器中依次加入混旋6-羰基-8-氯辛酸乙酯、乙醇、缓冲剂和葡萄糖并且开启搅拌装置搅拌至葡萄糖充分溶解，再向反应容器中加入乳酸脱氢酶和辅酶进行反应，并且控制反应温度、控制反应时间和控制反应过程中反应体系的缓冲剂的pH值，在反应结束后进行萃取，而后减压浓缩，得到(S)-6-羟基-8-氯辛酸乙酯。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的混旋6-羰基-8-氯辛酸乙酯、葡萄糖、缓冲剂和乙醇的重量比为1∶1-4∶5-50∶＜5；所述混旋6-羰基-8-氯辛酸乙酯、乳酸脱氢酶和辅酶的重量比为10∶0.5-2∶0.004-0.01。

在本发明的另一个具体的实施例中，所述的缓冲剂为pH值为6-8的磷酸盐或三(羟甲基)氨基甲烷盐酸(Tris-HCl)。