[发明专利]一种酶法制备1,3-氧硫杂戊烷手性中间体的方法

说明书

技术领域

本发明属于制药工程领域，特别涉及一种酶法制备1,3-氧硫杂戊烷手性中间体的 合成方法。

背景技术

拉米夫定，化学名为(2R)-羟甲基-(5S)-(胞嘧啶-1′-基)-1,3-氧硫杂环戊烷,是 由加拿大BiochemPharma公司开发的核苷类抗病毒药物,目前是用于治疗HIV、慢性乙型 肝炎、失代偿期肝硬化的一线药物，国内年销售额达数亿元。目前,大部分拉米夫定靠进口, 由于专利已经到期，国内生产增速较快。用化学法制取手性拉米夫定的路线较多,但是存 在着手性原料价格贵、部分原料毒性腐蚀性大、反应路线长、收率不高等缺点。

以L-薄荷醇乙醛酸酯一水合物为手性源,直接与2,5-二羟基-1,4- 二噻烷反应,经过不对称合成而得拉米夫定,这是目前最经济实用,也是实现工业生产 最为常用的经典方法。该方法中,(2R,5S)-5-羟基-1,3-氧硫杂环戊烷-2-羧酸-L-薄荷 基酯，经过氯化亚砜氯代后,与胞嘧啶的硅醚化物反应制得(2R,5S)-5-(胞嘧啶-1′-基)- 1,3-氧硫杂环戊烷-2-羧酸-L-薄荷基酯，后经硼氢化钠还原,经水杨酸成盐,然后用三乙 胺碱化游离纯化,得到拉米夫定。然而，该路线中使用了毒性大腐蚀性强的氯化亚砜，反应 路线长，总收率低。

采用化学法生产拉米夫定或者中间体的中国专利申请包括201210231945.5、 201210233212.5、201010275302.1、201010270061.1、201010187105.4、201310627166.1、 201010273165.8、200910043203.8，相比上述的经典方法，均有较多改进，但是，在环境友 好、反应总收率、反应路线长、有毒、腐蚀原料试剂等方面，还有较多改进空间。

采用化学-酶法生产拉米夫定是改进的重要方向之一。采用化学-酶法制取拉米夫 定，充分发挥酶手性催化的优势，得到反应条件温和、环境友好、收率较高、适合工业化生产 的合成路线，对有效降低拉米夫定生产成本、大幅度降低价格、造福广大患者具有重要意 义。

本发明将采用酶法动态共价动力学拆分工艺，理论产率为100％，远优于传统的动 力学拆分。具体的，本发明将采用蛋白酶催化合成拉米夫定新工艺的关键手性中间体（Ⅰ）。

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发明内容

2R-苯甲酰氧甲基-5S-乙酰氧基-1，3-氧硫杂戊烷（Ⅰ）是合成拉米夫定新工艺的关 键手性中间体，本发明采用酶催化一锅法合成Ⅰ（国家自然科学基金资助项目，项目批准号： 21546004）。酶-化学法制备拉米夫定的新工艺只需3步，第一步得到中间体Ⅰ，再经过耦合、 脱保护反应得拉米夫定。新工艺步骤大大简化，操作简单、易控，总收率大于46％。此合成拉 米夫定新工艺优于现有的工艺。其中的酶法是关键一步，即酶法合成关键手性中间体Ⅰ：

用1，4-二噻烷-2，5-二醇（Ⅱ）与苯甲酰氧乙醛（Ⅲ）反应，反应介质为四氢呋喃（THF）、 乙酸乙酯,或者四氢呋喃与乙酸乙酯的混合物。用固定化蛋白酶催化反应，酶的使用量为 300-600U/mL,使用带夹套搅拌反应釜，加入反应介质，等摩尔加入底物Ⅱ和Ⅲ，反应液中浓 度为0.04-0.2mol/L，用三乙胺调节pH，pH为9-11，反应温度30-50℃，加入固定化酶2，开始 反应。采用流加操作，反应1-2小时后，开始流加操作，等摩尔流加2和3，流加量为0.05- 0.2mol/hL,反应时间10-28小时。产率92-98％，对映体过量率ee值为95-99％。滤出固定化 酶，蒸出有机溶剂，得到产品。固定化酶可以重复使用10次以上。显然，本工艺采用的是动态 共价动力学拆分工艺，理论产率为100％，远优于传统的动力学拆分。