CN102618596A

CN102618596A - 一种非水相体系中生物转化制备关附庚素的方法

Info

Publication number: CN102618596A
Application number: CN2012100729703A
Authority: CN
Inventors: 余伯阳; 刘吉华; 夏烨; 刘静涵
Original assignee: China Pharmaceutical University
Current assignee: China Pharmaceutical University
Priority date: 2012-03-20
Filing date: 2012-03-20
Publication date: 2012-08-01

Abstract

一种非水相体系中生物转化制备关附庚素的方法，属生物技术领域。本发明为在沸水想体系中采用脂肪酶催化生产关附庚素的方法，包括如下步骤：1)以分子筛除去非水反应介质中所含的微量的水份，将反应底物关附胺醇、酰基供体在非水介质中混合，然后加入脂肪酶催化反应2-48小时；2)将步骤1所得反应液过滤去除脂肪酶，所得滤液经减压蒸发去除溶剂；3)将步骤2所得剩余物以硅胶柱层析分离，获得产品关附庚素。本发明为非水相酶促催化合成关附庚素，具有反应条件温和、对环境友好、反应具有高度选择性和可控性、反应过程简单、产品易于分离等优点，具有积极的社会效益和经济价值。

Description

一种非水相体系中生物转化制备关附庚素的方法

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种非水相体系中生物转化制备关附庚素的方法。

背景技术

黄花乌头是主产于我国北方的药用植物，其块根称为关白附，属常用中药。现代药理学研究表明关白附中主要活性成分为一类C₂₀赫替新型二萜生物碱，其中盐酸关附甲素已开发成我国的原创一类新药，是一种疗效显著的新型抗心律失常药物。关附庚素是关白附中的主要活性成分之，是关附甲素的单乙酯产物，其对氯仿诱发的小鼠室颤，乌头碱诱发的大鼠室性心律失常有明显的对抗作用，其抗心律失常作用优于关附甲素。由于关附庚素的自然来源十分有限，限制了其在制药领域的应用。关附胺醇也是关白附中的主要化学成分之一，其含量在药材中数倍于关附甲素与关附庚素。由于关附胺醇没有抗心律失常等药理活性，在关附甲素的提取过程中获得的大量副产品关附胺醇被弃之不用，造成了极大的资源浪费。为了有效利用植物资源并提高天然微量活性成分关附庚素的来源，我们发明了一种非水相体系中生物转化关附胺醇制备关附庚素的方法。该方法具有反应条件温和、对环境友好、反应具有高度选择性和可控性、反应过程简单、产品易于分离、催化剂脂肪酶可重复使用等优点，具有积极的社会效益和经济价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备微量活性天然产物关附庚素的非水相酶催化方法，它是一种在非水相有机溶剂中酶法催化关附胺醇生产关附庚素的技术，该技术具有高度的立体选择性，操作简单，对环境友好。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：

一种非水相体系中生物转化制备关附庚素的方法，通过以下技术方案来实现：

1)将关附胺醇、乙酰基供体在非水相介质中混合，加入分子筛去除微量水分，然后加入脂肪酶催化反应2-48小时；

2)将步骤1所得反应液，过滤去除脂肪酶和未溶解的关附胺醇，回收的脂肪酶和底物可重复利用，所得滤液经减压蒸发去除溶剂；

3)将步骤2所得剩余物以硅胶柱层析分离，结晶即可获得产品关附庚素；

所述关附胺醇与酰基供体的摩尔比为1∶1-15，脂肪酶的用量为关附胺醇重量的0.1-5％，分子筛用量为0.1-5g/L，搅拌或摇床振荡速度50-200rpm，反应时间2-48小时，反应温度20-60℃。

所述的非水相体系中生物转化制备关附庚素的方法，其特征为所述的有机相溶剂是甲醇、乙醇、正丁醇、丙酮、正己烷、环己酮、乙酸乙烯酯、环己烷、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、四氢呋喃、吡啶、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、叔丁醇中的其中一种物质或几种物质的混合物。

所述的非水相体系中生物转化制备关附庚素的方法，其特征为所述的脂肪酶催化剂为Candida antarctica lipase B、Porcine pancreas、Rhizopus niveus、Asperyillus niger、Penicilliumcamemberti、Mucor javanicus、Burkholderia cepacia其中一种或几种物质的混合物。

所述的非水相体系中生物转化制备关附庚素的方法，其特征为酰基供体为乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、戊酸乙烯酯、己酸乙烯酯、辛酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯其中一种或几种物质的混合物。

本发明的有益效果是：

1.本发明将没有抗心律失常等生物活性的天然产物关附胺醇转化为具有良好抗心律失常活性的关附庚素，充分利用并保护了自然资源。开拓了天然微量活性成分关附庚素的新来源。

2.酶促催化立体选择性好，反应条件温和，环境友好。

3.催化及脂肪酶可以重复利用，工艺成本低廉。

附图说明

图1脂肪酶在非水介质中选择性催化关附胺醇合成关附庚素

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面通过实施例进一步说明本发明。应该理解的是，本发明实施例的制备方法仅仅用于说明本发明，而不是对本发明的限制，在本发明催化制备关附庚素的构思前提下，类似的制备方法都属于本发明要求保护的范围。

实施例1：

取关附胺醇60微摩尔加入到50毫升的磨口具塞三角瓶中，再将20毫升甲醇、0.6毫升乙酸乙烯酯、30毫克分子筛、40毫克Candida antarctica lipase B酶加入到该磨口具塞三角瓶中，瓶口密封后放置到恒温摇床中，摇床转数50转/分钟，反应温度20℃，反应时间15小时，反应完成后过滤除酶，滤液经真空旋转蒸发仪除去甲醇。HPLC检测关附胺醇转化生成关附庚素产率为32％。

实施例2：

取关附胺醇30微摩尔加入到50毫升的磨口具塞三角瓶中，再将20毫升环己酮、0.3毫升丙酸乙烯酯、40毫克分子筛和80毫克Rhizopus niveus酶加入到该磨口具塞三角瓶中，将瓶口密封后放置到恒温摇床中，摇床转数150转/分钟，反应温度35℃，反应时间24小时，反应完成后过滤除酶，滤液经真空旋转蒸发仪除去环己酮。HPLC检测关附胺醇转化生成关附庚素产率为69％。

实施例3：

取关附胺醇60微摩尔加入到50毫升的磨口具塞三角瓶中，再将20毫升正丁醇、50毫克分子筛、0.9毫升乙酸乙烯酯和100毫克Asperyillus niger酶加入到该磨口具塞三角瓶中，将瓶口密封后放置到恒温摇床中，摇床转数200转/分钟，反应温度50℃，反应时间48小时，反应完成后过滤除酶，滤液经真空旋转蒸发仪除去正丁醇。HPLC检测关附胺醇转化生成关附庚素产率为68％。

实施例4：

取关附胺醇180微摩尔加入到50毫升的磨口具塞三角瓶中，再将20毫升DMSO、40毫克分子筛、1毫升乙酸乙烯酯和100毫克Pseudomonas flvoreseens酶加入到该磨口具塞三角瓶中，将瓶口密封后放置到恒温摇床中，摇床转数180转/分钟，反应温度30℃，反应时间48小时，反应完成后过滤除酶，滤液经真空旋转蒸发仪除去乙酸乙烯酯。HPLC检测关附胺醇转化生成关附庚素产率为43％。

实施例5：

取关附胺醇180微摩尔加入到50毫升的磨口具塞三角瓶中，再将20毫升丙酮∶甲醇为1∶1的溶剂、10毫升丁酸乙烯酯和100毫克Pseudomonas flvoreseens酶加入到该磨口具塞三角瓶中，将瓶口密封后放置到恒温摇床中，摇床转数180转/分钟，反应温度30℃，反应时间48小时，反应完成后过滤除酶，滤液经真空旋转蒸发仪除去乙酸乙烯酯。HPLC检测关附胺醇转化生成关附庚素产率为33％。

Claims

1.一种非水相体系中生物转化制备关附庚素的方法，其特征在于所述非水相酶促合成关附庚素的方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的非水相体系中生物转化制备关附庚素的方法，其特征为所述的有机相溶剂是甲醇、乙醇、正丁醇、丙酮、正己烷、环己酮、乙酸乙烯酯、环己烷、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、四氢呋喃、吡啶、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、叔丁醇中的其中一种物质或几种物质的混合物。

3.如权利要求1所述的非水相体系中生物转化制备关附庚素的方法，其特征为所述的脂肪酶催化剂为Candida antarctica lipase B、Porcine pancreas、Rhizopus niveus、Asperyillus niger、Penicillium camemberti、Mucor javanicus、Burkholderia cepacia其中一种或几种物质的混合物。

4.如权利要求1所述的非水相体系中生物转化制备关附庚素的方法，其特征为酰基供体为乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、戊酸乙烯酯、己酸乙烯酯、辛酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯其中一种或几种物质的混合物。