[发明专利]一种多酶催化制备高纯度胆固醇的方法

说明书

本发明提供了一种多酶催化制备高纯度胆固醇的方法，一种线路是先用原料式(II)磺酰化得中间体1；接着中间体1偶联反应得到中间体2；然后中间体2酯化反应，得到中间体3；最后中间体3在多酶催化作用下，发生酯水解和酮基还原反应，得到胆固醇。另一种线路是先用原料式(II)磺酰化得中间体1；接着中间体1酯化得到中间体4；然后中间体4在多酶催化作用下，发生酯水解和酮基还原反应，得到中间体5；最后中间体5偶联反应得到胆固醇。本发明操作简单，反应条件温和，试剂毒性小，污染小，生产成本低，可操作性强，专一性强，能够有效控制还原反应的异构体杂质，收率高。

技术领域

本发明属于胆固醇合成技术领域，具体涉及到一种多酶催化制备高纯度胆固醇的方法。

背景技术

胆固醇是细胞膜最重要的结构成分之一。化学式为C₂₇H₄₆O，纯的胆固醇为白色结晶，胆固醇的结构是一种刚性平面分子，具有四个稠环(三个六元环和一个五元环)的类固醇骨架，化学名称是(3β)-胆甾-5-烯-3-醇，结构式见式(I)：

胆固醇及其衍生物在药物递送系统(注射级药用辅料，脂质体)、活性药物或食品添加剂(如维生素D3)、液晶(胆固醇液晶)等不同研究领域中的应用广泛。

胆固醇如用作注射级药用辅料、脂质体和胆固醇液晶制备的原材料，必须是高纯度的，以保障药物安全性或电子材料的高品质。现有的植物源胆固醇的合成方法存在过程复杂、使用多种有毒危险试剂或危险工艺、且成品中异构体杂质纯化困难等问题。

专利文献CN105218610、CN105237603以豆甾醇或豆甾醇降解物为原料合成胆固醇，但仍存在合成路线长，起始原料来源受限的缺点。

专利文献CN112608361以双降醇为原料，经过4步反应制备得到胆固醇，该路线短但是还原步骤存在异构体问题，且异构体精制较难除去，导致整体收率偏低。

专利文献CN113943336以双降醇为原料，通过氧化、Witting反应、酯化、加氢、钠硼氢还原制备侧链以及酯化还原制得胆固醇，但其中还原过程同样存在3α羟基异构体，高压加氢属于危险工艺，且存在加氢不完全和过渡加氢的情况可能产生多种杂质。

因此，迫切需要开发一种植物来源的、安全、绿色、高纯度的胆固醇合成方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种多酶催化制备高纯度胆固醇的方法，以解决背景技术中提出的现有的植物源胆固醇的合成方法存在过程复杂、使用多种有毒危险试剂或危险工艺、且成品中异构体杂质纯化困难等问题。

本发明的技术方案是一种多酶催化制备高纯度胆固醇的方法，包括以下步骤：

第一步为原料式(II)与对甲苯磺酰氯反应，在二氯甲烷、三乙胺和4-二甲氨基吡啶催化条件下磺酰化得中间体1；

中间体1再通过第一制备线路或第二制备线路制备胆固醇；

第一制备线路为：中间体1先与由溴代异戊烷制备的偶联试剂，在铜锂试剂催化下偶联反应得到中间体2；中间体2再与醋酐发生酯化反应，得到中间体3；最后中间体3在酯水解酶、3β-类固醇脱氢酶、葡萄糖脱氢酶和NAD+催化作用下，发生酯水解和酮基还原反应，得到胆固醇式(I)；

第二制备线路为：中间体1先与醋酐发生酯化反应，得到中间体4；中间体4再在酯水解酶、3β-类固醇脱氢酶、葡萄糖脱氢酶和NAD+催化作用下，发生酯水解和酮基还原反应，得到中间体5；最后中间体5与由溴代异戊烷制备的偶联试剂，在铜锂试剂催化下偶联反应，得到胆固醇式(I)。

在一种具体的实施方式中，第一步中：