CN102352389A

CN102352389A - 一种制备l-对氟苯甘氨酸的化学-酶法

Info

Publication number: CN102352389A
Application number: CN2011102974809A
Authority: CN
Inventors: 夏仕文; 方国兰
Original assignee: Chongqing University of Post and Telecommunications
Current assignee: Chongqing University of Post and Telecommunications
Priority date: 2011-09-29
Filing date: 2011-09-29
Publication date: 2012-02-15

Abstract

本发明提供一种制备阿瑞吡坦手性中间体L-对氟苯甘氨酸的化学-酶法。该方法以DL-对氟苯甘氨酸为原料，利用酰化剂衍生为DL-N-苯乙酰对氟苯甘氨酸。以固定化青霉素酰化酶为生物催化剂，在水介质中对映选择性催化DL-N-苯乙酰对氟苯甘氨酸为L-对氟苯甘氨酸、苯乙酸和D-N-苯乙酰对氟苯甘氨酸的混合物。经过分离，可以得到高光学纯度的L-对氟苯甘氨酸。进一步地，分离出的D-N-苯乙酰对氟苯甘氨酸与有机酸共熔消旋为DL-N-苯乙酰对氟苯甘氨酸，用于循环拆分。本发明提出的方法具有收率和光学纯度高，环境友好的特点，适合阿瑞吡坦手性中间体L-对氟苯甘氨酸的规模化生产。

Description

一种制备L-对氟苯甘氨酸的化学-酶法

技术领域

本发明涉及使用酶的方法制备化合物的旋光异构体，特别是一种循环制备L-对氟苯甘氨酸的化学-酶法。

背景技术

阿瑞吡坦（Aprepitant），化学名为5-[[(2R, 3S)-2-[(1R)-1-[3, 5-二（三氟甲基）苯基]乙氧基]-3-（4-氟苯基）-4-吗啉基-]甲基]-1, 2-二氢-3H-1, 2, 4-三氮唑-3-酮基。阿瑞吡坦是Merck公司开发的一种神经激素-1受体拮抗剂，2003年在美国上市，临床上主要用于预防癌症化疗引起的急性及延迟性呕。此外，阿瑞吡坦也具有治疗抑郁和其他精神疾病的作用。

L-对氟苯甘氨酸是阿瑞吡坦的关键手性中间体之一。L-对氟苯甘氨酸的制备方法主要有：

1）化学不对称合成法。文献（Drugs Fut, 2002, 27(3), 211）提供了一种手性诱导合成L-对氟苯甘氨酸的方法。对氟苯乙酸在碱性条件下与新戊酰氯、（S）-4-苯基-2-唑烷酮、正丁基锂反应生成唑烷酮衍生物，然后在K（Me3Si）2N存在下与2, 4, 6-三异丙基苯磺酰叠氮反应，进一步水解和催化氢化得到L-对氟苯甘氨酸。该方法需要使用价格昂贵的手性诱导剂和特殊化学试剂，工艺复杂，成本较高。

2）化学拆分法。美国专利（US5691336）公开了一个采用D-二苯甲酰酒石酸拆分DL-对氟苯甘氨酸甲酯制备L-对氟苯甘氨酸的方法，DL-对氟苯甘氨酸甲酯与D-二苯甲酰酒石酸形成非对映异构盐，然后重结晶、酸水解解盐并脱出甲酯得到L-对氟苯甘氨酸，收率14%，ee98.8%。石振祥等（CN101565380）采用不对称转换法制备L-对氟苯甘氨酸。DL-对氟苯甘氨酸衍生为DL-对氟苯甘氨酸甲酯，以对氟苯甲醛为消旋剂，L-酒石酸为拆分剂，获得L-对氟苯甘氨酸甲酯酒石酸盐，然后在碱性条件下解盐并脱甲酯，得到的L-对氟苯甘氨酸粗品采用L-樟脑磺酸精制。拆分制备的L-对氟苯甘氨酸粗品。化学拆分法存在的主要缺点是拆分收率低，产品光学纯度低，工艺复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备L-对氟苯甘氨酸的化学-酶法，包括以下步骤：

一种制备L-对氟苯甘氨酸的化学-酶法，包括以下步骤：

1）酰化：在-10～10℃和pH8～10的条件下，DL-对氟苯甘氨酸与酰化剂反应，其中，DL-对氟苯甘氨酸与酰化剂的摩尔比为1：1～3，搅拌6～24h后，过滤，得到固体DL-N-苯乙酰对氟苯甘氨酸；

2）水解：在20～40℃、pH8～10的条件下，步骤1）所得DL-N-苯乙酰对氟苯甘氨酸在固定化青霉素酰化酶（IPGA）的催化作用下，水解10～24h,之后，过滤以除去固定化青霉素酰化酶（IPGA），得到L-对氟苯甘氨酸、苯乙酸和D-N-苯乙酰对氟苯甘氨酸的混合物；

3）分离：步骤2）所得的混合物中，分离出L-对氟苯甘氨酸。

步骤3）所述的混合物分离出L-对氟苯甘氨酸后，剩下的苯乙酸和D-N-苯乙酰对氟苯甘氨酸在150～200℃下共熔消旋10-60min，所得产物分离出DL-N-苯乙酰对氟苯甘氨酸，以作为步骤2）中的反应物。

步骤1）所述酰化剂为苯乙酸、苯乙酸甲酯、苯乙酰氯或苯乙酰溴。

步骤2）中，DL-N-苯乙酰对氟苯甘氨酸与固定化青霉素酰化酶的质量比为1：3～10

步骤1）的的反应进行前，加入NaOH调节pH值到8～10。

所述有机酸选自苯甲酸、苯乙酸、苯丙酸、苯丁酸。

本发明的有益效果

与现有技术相比，本发明提出的方法具有以下优点：1）固定化青霉素酰化酶高度的对映选择性，保证了L-对氟苯甘氨酸的高光学活性；2）以酶反应过程中产生的苯乙酸作为D-N-苯乙酰对氟苯甘氨酸消旋化的有机酸，不仅有效利用了反应副产物，而且消旋时间短，消旋率和消旋收率高；3）无效对映体的循环拆分和固定化青霉素酰化酶的循环使用，大大降低了过程成本。

附图说明

本发明的方法可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明。

图1为本发明生产L-对氟苯甘氨酸的工艺路线图；

图2为本发明生产DL-N-苯乙酰对氟苯甘氨酸循环示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，作出各种替换和变更，均应包括在本发明范围内。

参见附图：一种制备L-对氟苯甘氨酸的化学-酶法，包括以下步骤：

1）. 酰化：在-10～10℃和pH8～10的条件下，DL-对氟苯甘氨酸与酰化剂反应，其中，DL-对氟苯甘氨酸与酰化剂的摩尔比为1：1～3，搅拌6～24h后，过滤，得到固体DL-N-苯乙酰对氟苯甘氨酸；

2）. 水解：在20～40℃、pH8～10的条件下，步骤1）所得DL-N-苯乙酰对氟苯甘氨酸在固定化青霉素酰化酶（IPGA）的催化作用下，水解10～24h,之后，过滤以除去固定化青霉素酰化酶（IPGA），得到L-对氟苯甘氨酸、苯乙酸和D-N-苯乙酰对氟苯甘氨酸的混合物；

3）.分离：步骤2）所得的混合物中，分离出L-对氟苯甘氨酸。

实施例中，步骤3）所述的混合物分离出L-对氟苯甘氨酸后，剩下的苯乙酸和D-N-苯乙酰对氟苯甘氨酸在150～200℃下共熔消旋10-60min，所得产物分离出DL-N-苯乙酰对氟苯甘氨酸，以作为步骤2）中的反应物。

对于实施例中的步骤1），所述酰化剂为苯乙酸、苯乙酸甲酯、苯乙酰氯或苯乙酰溴。

更好的方式是，步骤2）中，DL-N-苯乙酰对氟苯甘氨酸与固定化青霉素酰化酶（IPGA）的质量比为1：3～10

进一步地，步骤1）的的反应进行前，加入NaOH调节pH值到8～10。

对步骤3）所述的混合物的处理中，所加入的有机酸可以是苯甲酸、苯乙酸、苯丙酸、苯丁酸中的一种或几种。

实施例1：

1）将含有0.4mol的DL-对氟苯甘氨酸的原料67.7g和48g NaOH（1.2mol）加入700ml水中，搅拌溶解。在冰浴条件下滴加含有0.48mol苯乙酰氯的液体64ml。滴加完毕后，室温下反应过夜。用浓盐酸调pH1～2，搅拌下析出DL-N-苯乙酰对氟苯甘氨酸固体。抽滤，烘干得DL-N-苯乙酰对氟苯甘氨酸103g，收率90%。

2）取上述步骤1）所制得的、含有0.3molL-N-苯乙酰对氟苯甘氨酸的86.1g固体，加入1000ml水中，用氨水调pH8.0。加入17.2g固定化青霉素酰化酶，在30℃下搅拌反应12h。反应后的产物抽滤，除去固定化青霉素酰化酶。滤液用浓盐酸调pH1～2，抽滤，固体用冷水洗涤，烘干得D-N-苯乙酰对氟苯甘氨酸38.3g，收率44.5%。滤液60℃下减压浓缩，调等电点析出固体。固体用无水乙醇洗涤，烘干，得22.4g L-对氟苯甘氨酸，收率44%，采用HPLC测得ee99.5%。

实施例2：

1）将含有0.4mol的DL-对氟苯甘氨酸的原料67.7g和48g NaOH（1.2mol）加入700ml水中，搅拌溶解。在冰浴条件下滴加含有0.48mol苯乙酰氯的液体64ml。滴加完毕后，室温下反应过夜。用浓盐酸调pH1-2，搅拌下析出DL-N-苯乙酰对氟苯甘氨酸固体。抽滤，烘干得DL-N-苯乙酰对氟苯甘氨酸103g，收率90%。

2）取上述步骤1）所制得的、含有0.3molL-N-苯乙酰对氟苯甘氨酸的86.1g固体，加入1000ml水中，用氢氧化钠调pH8.0。加入17.2g固定化青霉素酰化酶，在30℃下搅拌反应12h。反应后的产物抽滤，除去固定化青霉素酰化酶。滤液用浓盐酸调pH1-2，抽滤，固体用热水洗涤，烘干得D-N-苯乙酰对氟苯甘氨酸38.3g，收率44.5%。滤液60℃下减压浓缩，调等电点析出固体。固体用无水乙醇洗涤，烘干，得22.4g L-对氟苯甘氨酸，收率44%，采用HPLC测得ee99.5%。

3）将上述步骤2）所得的， 28.7g含有0.1molD-N-苯乙酰对氟苯甘氨酸的产物与含有苯乙酸0.1mol的反应物13.6g混合，油浴加热至170℃，保温20min。取样溶于甲醇中，测旋光度为0，消旋率100%。共熔消旋混合物用热环己烷萃取3次（200ml×3）除去苯乙酸，固体烘干得DL-N-苯乙酰对氟苯甘氨酸26.7g，消旋收率93%。

Claims

1.一种制备L-对氟苯甘氨酸的化学-酶法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种制备L-对氟苯甘氨酸的化学-酶法，其特征在于：在步骤3）所述的混合物分离出L-对氟苯甘氨酸后，剩下的苯乙酸和D-N-苯乙酰对氟苯甘氨酸在150～200℃下共熔消旋10～60min，所得产物分离出DL-N-苯乙酰对氟苯甘氨酸，以作为步骤2）中的反应物。

3.根据权利要求1所述的一种制备L-对氟苯甘氨酸的化学-酶法，其特征在于：步骤1）所述酰化剂为苯乙酸、苯乙酸甲酯、苯乙酰氯或苯乙酰溴。

4.根据权利要求1所述的一种制备L-对氟苯甘氨酸的化学-酶法，其特征在于：步骤2）中，DL-N-苯乙酰对氟苯甘氨酸与固定化青霉素酰化酶的质量比为1：3～10。

5.根据权利要求1所述的一种制备L-对氟苯甘氨酸的化学-酶法，其特征在于：步骤1）的的反应进行前，加入NaOH调节pH值到8～10。

6.根据权利要求3所述的一种制备L-对氟苯甘氨酸的化学-酶法，其特征在于：所述有机酸选自苯甲酸、苯乙酸、苯丙酸、苯丁酸。