[发明专利]一种替诺福韦中间体(R)-9-(2-羟丙基)腺嘌呤的生物合成方法

说明书

本发明涉及基因工程与酶工程技术领域，尤其是一种替诺福韦中间体(R)‑9‑(2‑羟丙基)腺嘌呤的生物合成方法，以重组的羰基还原酶为催化剂，所述羰基还原酶基因的氨基酸序列如SEQ ID NO：1所示，在NADP+、辅酶循环酶、缓冲液存在的条件下，催化化合物II还原成目的产物化合物I(R)‑9‑(2‑羟丙基)腺嘌呤，合成路线如下：该路线获得了高ee值的产物，ee值大于99％，其底物转化率90％，催化效率为1；可以替代现有的化学法进行(R)‑9‑(2‑羟丙基)腺嘌呤的高效清洁生产。

技术领域

本发明涉及基因工程与酶工程技术领域，具体领域为(R)-9-(2-羟丙基)腺嘌呤的生物合成方法。

背景技术

替诺福韦酯(商品名：韦瑞德)是吉利德公司非常成功的明星产品，(R)-9-(2-羟丙基)腺嘌呤是生产替诺福韦酯的关键中间体。替诺福韦酯，全称替诺福韦二吡呋酯富马酸盐，属于新型核苷酸类逆转录酶抑制剂，由吉利德(Gilead)公司开发并于2001年在美国上市，国内市场由葛兰素史克独家销售，主要用于治疗艾滋病(HIV)和慢性乙型肝炎(HBV)。

以下为替诺福韦酯(商品名：韦瑞德)的分子结构式：

目前，(R)-9-(2-羟丙基)腺嘌呤的制备主要为化学法制备。如：

CN101574356公开了以R-乳酸乙酯为原料，五步反应制备(R)-(+)-9-(2-羟丙基)腺嘌呤，其路线如下：

该路线较长，且中间体需过柱纯化，收率低，不利于工业化生产。

CN103374038A公开了以腺嘌呤与(R)-环氧丙烷为原料，碱催化下制备(R)-(+)-9-(2-羟丙基)腺嘌呤，其路线如下：

该路线中原料(R)-环氧丙烷价格昂贵，反应收率较低，只有69％。

CN101279987A公开了以(R)-1,2-丙二醇和三光气为起始原料制备(R)-碳酸-1,2-丙二酯，再与腺嘌呤反应得(R)-(+)-9-(2-羟丙基)腺嘌呤，其路线如下：

该法收率较低，总收率35％，且剧毒三光气，不安全，不利于工业化生产。

可以看出，上述化学法制备手性中间体条件苛刻，有机溶剂使用量大，对环境不友好。

Nelo R.Rivera等人(Tetrahedron Letters.2016,57,1090–1092)报道了以Ketone 5为原料，利用羰基还原酶KRED选择性还原，制备(R)-(+)-9-(2-羟丙基)腺嘌呤，其路线如下：

该路线有较好的立体选择性，但底物Ketone 5水溶解度差，加助溶剂效果也不佳，导致溶剂用量大，产能低，也不利于工业化生产。

因此，找到一种适用于工业化生产、对环境友好的(R)-9-(2-羟丙基)腺嘌呤生产方法成为了该领域亟需解决的问题之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种替诺福韦中间体(R)-9-(2-羟丙基)腺嘌呤的生物合成方法，该方法通过羰基还原酶的异源表达，作为生物催化剂用于催化化合物I还原，制备替诺福韦重要的手性中间体(R)-9-(2-羟丙基)腺嘌呤。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：