[发明专利]一种固定化酶催化制备D-对甲砜基苯丝氨酸乙酯的方法

说明书

本发明公开了一种固定化酶制备D‑对甲砜基苯丝氨酸乙酯的方法。该方法条件温和，后处理简单，酶可回收使用，对生产装置的腐蚀性低。本发明提供的超顺磁性Fe₃O₄纳米粒子固定化新型脂肪酶不对称催化拆分体系来制备高光学纯度的D‑对甲砜基苯丝氨酸乙酯的方法，其优势在于：光学纯度的D‑对甲砜基苯丝氨酸乙酯的总产率达到85％，所得产物的对映体过量(ee％)达到93％，具有更高的收率和光学纯度；此外，后处理简单，固定化酶催化剂可以通过简单的外加磁场重新回收再利用，重复使用10次以后，产物仍然具有较高的收率和ee值。

技术领域

本发明涉及一种D-对甲砜基苯丝氨酸乙酯的制备方法，具体地，涉及一种磁性纳米粒子固定化新型脂肪酶-CuCl₂不对称催化拆分制备高光学纯度的D-对甲砜基苯丝氨酸乙酯的方法。

背景技术

手性化合物广泛存在于药物分子、天然产物、生物活性分子等多种成分中。特别地，在药物化学领域，药物不同的手性通常表现出不同的药物活性和毒性，最著名的就是发生于上世纪五六十年代的“反应停事件”。因此，在制药工程中，生产具有合格光学纯性质的药物中间体已成为必须且越来越重要。D-对甲砜苯丝氨酸乙酯(D-p-MPSE)是合成抗生素氟苯尼考的重要中间体。氟苯尼考是氯霉素的衍生物，在治疗动物的传染性疾病如赤磷病中，表现出优异的效果(李秀波，石波，新型广谱抗菌药——氟苯尼考，《中国畜牧兽医》，1999)；但是，其另一种非对映异构体，却表现出极其微弱的抗真菌活性。因此对D-p-MPSE的制备研究，尤其是通过手性拆分的方法，具有重要的意义。

就目前的研究及相关专利来说，制备D-p-MPSE的方法有两种路线：1)化学合成-拆分方法：对甲砜基苯丝氨酸路线和对甲砜基苯丝氨酸铜路线；2)酶催化拆分路线。HisaoTobiki等人报道的方法，通过酒石酸拆分，可以得到较高收率的D-p-MPSE，但是该过程对设备的耐腐蚀性要求较高，提高了生产成本，因此其工业化应用受限；董顺康等人改进了化学合成-拆分方法的反应过程：以甲砜基苯丝氨酸铜、乙醇为生产原料，浓硫酸作为酯化反应的催化剂，可以以75-82％的收率得到目标产品。相对来说，该工艺对设备的要求较低，但是其收率相对较低。还有一些其他通过化学方法合成的D-p-MPSE，即使化学法的原料相对便宜，但是整个过程来说，他们都表现出了如生产成本高(如用到大量拆分试剂、溶剂、废液后处理等)、工艺复杂、产品光学纯度差等问题，限制了化学法合成光学纯D-p-MPSE的化工生产。

酶催化的手性拆分具有一定优势，如酶催化过程所表现出来的高选择性，高效性和条件温和的特性，都使得酶促反应成为选择性高效催化合成过程的首选。在手性拆分中，使用脂肪酶酶法拆分手性物质主要是依据其独特的立体选择性，其过程就是外消旋底物的一对对映体对酶的活性中心进行的竞争性的反应，从而实现反应产物或者是剩余底物具有单一的光学活性的目的。郭锐等报道称使用脂肪酶实现了DL-苏式-对甲砜基苯丝氨酸乙酯的手性拆分，但是其终产物转化率较低，仅为68.6％(a.R Guo,YX Fan,XL Chen,YC Shen,J.Agric.Food Chem.,2013,6,157–166；b.郭锐，范永仙，陈小龙,浙江农业科学，2012,8,1197-1200)。相比于化学拆分来说，酶促拆分过程更容易得到高选择性的产物，反应可以在温和条件下进行，避免了苛刻化学反应条件下要使用到的化学试剂和对反应设备的要求，同时避免了副反应的发生和化学反应产生的废弃物，降低了生产成本。

虽然酶催化路线具有独特优势，如反应条件温和，反应选择性高，反应效率高。但是脂肪酶的合成过程相对繁复且酶在一些复杂反应条件下容易失活。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种操作简单、生产成本低，利用新型的超顺磁性纳米粒子固定化脂肪酶-CuCl₂不对称催化拆分体系来制备高光学纯度的D-p-PMSE。

本发明为了实现上述目的，通过下列技术方案来实现的：

一种固定化酶催化制备D-对甲砜基苯丝氨酸乙酯的方法，包括：