CN110628841B - 酶催化不对称合成右美沙芬关键中间体的新方法 - Google Patents

酶催化不对称合成右美沙芬关键中间体的新方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110628841B
CN110628841B CN201810661280.9A CN201810661280A CN110628841B CN 110628841 B CN110628841 B CN 110628841B CN 201810661280 A CN201810661280 A CN 201810661280A CN 110628841 B CN110628841 B CN 110628841B
Authority
CN
China
Prior art keywords
ala
gly
leu
val
thr
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810661280.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110628841A (zh
Inventor
姚培圆
徐泽菲
于珊珊
吴洽庆
朱敦明
马延和
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin National Synthetic Biotechnology Innovation Center Co ltd
Original Assignee
Tianjin Institute of Industrial Biotechnology of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin Institute of Industrial Biotechnology of CAS filed Critical Tianjin Institute of Industrial Biotechnology of CAS
Priority to CN201810661280.9A priority Critical patent/CN110628841B/zh
Publication of CN110628841A publication Critical patent/CN110628841A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110628841B publication Critical patent/CN110628841B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P17/00Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms
    • C12P17/10Nitrogen as only ring hetero atom
    • C12P17/12Nitrogen as only ring hetero atom containing a six-membered hetero ring

Landscapes

  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

本发明公开了来源于Amycolatopsis thermoflava的亚胺还原酶AtIR(WP_027931121.1)或Streptomyces thermolilacinus的亚胺还原酶StIR(WP_023587323.1)或Prauserella marina的亚胺还原酶PmIR(WP_091804541.1)或Sciscionella marina的亚胺还原酶SmIR(WP_020496004.1)或Amycolatopsis alba的亚胺还原酶AaIR(WP_020635634.1)或Streptoalloteichus hindustanus的亚胺还原酶ShIR(SHE96216.1),并利用该亚胺还原酶作为生物催化剂制备中枢性镇咳药右美沙芬的关键中间体(S)‑1‑(4‑甲氧基苄基)‑1,2,3,4,5,6,7,8‑八氢异喹啉。以相应亚胺还原酶可催化5‑50g/L的底物,转化率大于99%,本方法具有收率高、立体选择性好、反应条件温和等显著特点。

Description

酶催化不对称合成右美沙芬关键中间体的新方法
技术领域
本发明涉及一种镇咳药关键中间体制备的新方法,属于生物化工领域。具体涉及酶催化不对称还原制备氢溴酸右美沙芬关键中间体(S)-1-(4-甲氧基苄基)-1,2,3,4,5,6,7,8-八氢异喹啉的新方法。
背景技术
氢溴酸右美沙芬又叫氢溴酸右甲吗喃,化学名为(+)-3-甲氧基-17-甲基-(9α,13α,14α)-吗啡喃氢溴酸一水合物,适用于感冒、急性或慢性支气管炎、支气管哮喘、咽喉炎、肺结核以及其它上呼吸道感染引起的干咳。
Figure BDA0001706442290000011
氢溴酸右美沙芬的合成方法很多,如中国专利CN201310041846、CN201310051880,CN201210405684、CN201310004262、CN201410169133以及文献[今日药学,2008,18(4),63-64]、[Helv.Chim.Acta 1956,39,1376-1386],大部分制备方法均需要使用中间体(S)-1-(4-甲氧基苄基)-1,2,3,4,5,6,7,8-八氢异喹啉((S)-2)。传统制备该中间体的方法是通过对消旋的1-(4-甲氧基苄基)-1,2,3,4,5,6,7,8-八氢异喹啉(2)进行手性拆分获得的,如中国专利CN201210073513、美国专利US8148527及文献[Helv.Chim.Acta 1956,39,1376-1386];这些方法操作繁琐、产物收率较低,并产生大量的废水。使用金属不对称催化还原1-(4-甲氧基苄基)-3,4,5,6,7,8-六氢异喹啉(1)制备(S)-1-(4-甲氧基苄基)-1,2,3,4,5,6,7,8-八氢异喹啉((S)-2)的方法也有报道,如中国专利CN201410169133及文献[Tetrahedron:Asymmetry 1998,9,4043–4054],这类方法中存在金属催化剂的微量残留问题。中国专利CN201510875024.6采用环己胺氧化酶及其突变体结合非选择性还原剂,实现了1-(4-甲氧基苄基)-1,2,3,4,5,6,7,8-八氢异喹啉(2)的动态动力学拆分。
我们发现目前存在的工艺中,尚没有利用酶催化不对称还原制备(S)-1-(4-甲氧基苄基)-1,2,3,4,5,6,7,8-八氢异喹啉((S)-2)的方法。
发明内容
本发明拟采用亚胺还原酶实现1-(4-甲氧基苄基)-3,4,5,6,7,8-六氢异喹啉(1)的不对称还原制备(S)-1-(4-甲氧基苄基)-1,2,3,4,5,6,7,8-八氢异喹啉((S)-2),该过程具有工艺路线简单、反应条件温和、得率大幅提高、无污染等显著特点。
本发明的目的在于提供一种氢溴酸右美沙芬关键中间体(S)-1-(4-甲氧基苄基)-1,2,3,4,5,6,7,8-八氢异喹啉((S)-2)的制备新方法,以克服现有技术的缺陷。
所述的(S)-1-(4-甲氧基苄基)-1,2,3,4,5,6,7,8-八氢异喹啉((S)-2)的制备方法,其特征在于:
利用亚胺还原酶催化式化合物1-(4-甲氧基苄基)-3,4,5,6,7,8-六氢异喹啉(1)及其盐不对称还原制备(S)-1-(4-甲氧基苄基)-1,2,3,4,5,6,7,8-八氢异喹啉((S)-2),反应式如下:
Figure BDA0001706442290000021
所述的亚胺还原酶,其序列包含了与来源于Amycolatopsis thermoflava的亚胺还原酶AtIR(WP_027931121.1)或Streptomyces thermolilacinus的亚胺还原酶StIR(WP_023587323.1)或Prauserella marina的亚胺还原酶PmIR(WP_091804541.1)或Sciscionella marina的亚胺还原酶SmIR(WP_020496004.1)或Amycolatopsis alba的亚胺还原酶AaIR(WP_020635634.1)或Streptoalloteichus hindustanus的亚胺还原酶ShIR(SHE96216.1)具有至少80%同一性的氨基酸序列,所述亚胺还原酶具有亚胺还原的活性。
本发明中所述的产亚胺还原酶的基因工程菌,具体的构建方法是:对Amycolatopsis thermoflava的亚胺还原酶AtIR(WP_027931121.1)或Streptomycesthermolilacinus的亚胺还原酶StIR(WP_023587323.1)或Prauserella marina的亚胺还原酶PmIR(WP_091804541.1)或Sciscionella marina的亚胺还原酶SmIR(WP_020496004.1)或Amycolatopsis alba的亚胺还原酶AaIR(WP_020635634.1)或Streptoalloteichushindustanus的亚胺还原酶ShIR(SHE96216.1)分别进行密码子优化后全合成相对应序列,并在基因两端加上相应的酶切位点,并将合成的基因构建到相应表达载体中,然后表达载体转入受体菌,即得到所述的产亚胺还原酶的基因工程菌IR1、IR2、IR3、IR4、IR5、IR6;并对基因工程菌进行发酵培养,实现了亚胺还原酶的高效异源表达。
本发明中所述产亚胺还原酶的基因工程菌所用到的载体系列包括:pET系列质粒、pTXB1系列、pGEX系列、pETduet系列、pTYB系列。
本发明中所述的产亚胺还原酶的基因工程菌,其特征在于所述的能高效表达外源基因的宿主菌为下列之一:BL21系列、Rosetta系列、Origami系列、Tuner系列。
在本发明中,由质粒转化宿主得到的转化体可以基于已知信息生长并产生本发明所述的亚胺还原酶。任何一种人工的或天然的含有合适碳源、氮源、无机和其他营养物质的介质,只要能满足宿主菌体的生长并且能够表达出目的蛋白均可使用。培养方法和培养条件没有明确的限制,可以根据培养方法和类型等的不同而进行适当的选择,只要能满足宿主生长并能产生相应活性的亚胺还原酶即可。
本发明的亚胺还原酶可以是上述亚胺还原酶基因工程重组菌的培养物,也可以是通过将培养基离心后得到的菌体细胞或其加工制品。其中加工制品指的是菌体得到的提取物、破碎液、或者对提取物腈水解酶进行的分离和/或纯化得到的分离产品,或者通过固定化提取物或者加工制品的固定化制品。
本发明涉及生物转化合成(S)-1-(4-甲氧基苄基)-1,2,3,4,5,6,7,8-八氢异喹啉((S)-2)的方法,反应中适用的溶剂可以是水或含有不同缓冲液的水介质或含部分有机溶剂的水介质,其所用的缓冲液可以是水中加入一种或几种适当磷酸盐、Tris盐酸盐、碳酸氢盐、碳酸盐等。
本发明所述的pH值优选能够保持在亚胺还原酶可以表达其活性的pH范围内,优选pH值为6.5~9.0。反应温度优选保持在亚胺还原酶可以表达其活性的温度范围内,优选20~40℃。
本发明所述的底物浓度没有限制,通常底物为5~50g/L,考虑到反应效果,底物浓度优选大于等于25g/L。
附图说明
图1产物(S)-1-(4-甲氧基苄基)-1,2,3,4,5,6,7,8-八氢异喹啉((S)-2)的核磁氢谱
图2产物(S)-1-(4-甲氧基苄基)-1,2,3,4,5,6,7,8-八氢异喹啉((S)-2)的核磁碳谱
具体实施方式
以下通过具体的实施例来进一步说明,其目的在于更好的理解发明内容,但是这些实施例不构成对本发明的限制。
实施例1:高表达基因工程菌的获得
全基因合成由上海旭冠公司完成。
根据Amycolatopsis thermoflava的基因AtIR(WP_027931121.1)、Streptomycesthermolilacinus的基因StIR(WP_023587323.1)、Prauserella marina的基因PmIR(WP_091804541.1)、Sciscionella marina的基因SmIR(WP_020496004.1)、Amycolatopsis alba的基因AaIR(WP_020635634.1)、Streptoalloteichus hindustanus的基因ShIR(SHE96216.1)分别进行密码子优化后,以期使基因能够在大肠杆菌表达宿主中进行表达,序列见附表。并在基因两端加上相应的酶切位点,构建到相应载体中,得到基因工程菌IR1、IR2、IR3、IR4、IR5、IR6。
将制备得到的重组载体用常规方法转化入大肠杆菌BL21、Rosetta或Origami中,以构建重组亚胺还原酶或亚胺还原酶与葡萄糖脱氢酶(GDH)共表达的基因工程菌,筛选出组建成功的基因工程菌,其中以大肠杆菌BL21为宿主菌的重组菌目的蛋白表达相对较好。以目的蛋白表达量不低于20%的工程菌,作为生产用工程菌菌种,并以甘油菌或牛奶冻干菌种形式保存。
实施例2基因工程菌的培养和静息细胞的制备
挑取平板上单菌落接种至5ml含相应抗生素的发酵培养基中,培养15h左右作为种子液,按照1%的接种量接种至含600ml的发酵培养基中,在37℃,200rpm的摇床上培养至OD600=0.6~0.8左右,加入终浓度为0.1mM的IPTG进行诱导10h以上,以8000rpm离心培养液收集菌体。
实施例3利用IR1的静息细胞催化式(1)盐酸盐的不对称还原
取2.5g IR1的静息细胞重悬于100mL磷酸钠缓冲液(100mM,pH 7.5),加入葡萄糖(1g)、NADP+(5mg)、GDH酶粉(50mg)、1-(4-甲氧基苄基)-3,4,5,6,7,8-六氢异喹啉盐酸盐(1)(0.5g),使用10%碳酸钠溶液控制pH 7.5,于25℃氮气保护下反应24小时,HPLC检测显示反应完全(液相色谱柱:Daicel CHIRALPAK OJ-H(250mm×4.6mm,5μm),流动相:异丙醇(0.5%乙醇胺)/正己烷=10:90,检测波长:230nm,流速:0.5mL/min),10%碳酸钠溶液调节pH至9.0,乙酸乙酯萃取(100mL*3),无水硫酸钠干燥后旋干,经柱层析分离纯化得到(S)-1-(4-甲氧基苄基)-1,2,3,4,5,6,7,8-八氢异喹啉((S)-2)0.353g,收率80%,ee值>95%。1HNMR(600MHz,METHANOL-d4)δ=7.15(d,J=8.4Hz,2H),6.87(d,J=8.4Hz,2H),3.76(s,3H),3.35(d,J=9.5Hz,1H),3.05-3.00(m,2H),2.75-2.69(m,1H),2.53(dd,J=10.3,13.9Hz,1H),2.19-2.09(m,1H),2.05-1.85(m,5H),1.79-1.67(m,2H),1.60-1.51(m,2H).13C NMR(150MHz,METHANOL-d4)δ=158.59,130.40,129.87,128.73,128.28,113.78,58.17,54.29,39.56,36.98,29.90,29.32,26.68,22.83,22.49.
实施例4利用IR2的静息细胞催化式(1)盐酸盐的不对称还原
取2.5g IR2的静息细胞重悬于100mL磷酸钠缓冲液(100mM,pH 7.5),加入葡萄糖(1g)、NADP+(5mg)、GDH酶粉(50mg)、1-(4-甲氧基苄基)-3,4,5,6,7,8-六氢异喹啉盐酸盐(1)(0.5g),使用10%碳酸钠溶液控制pH 7.5,于25℃氮气保护下反应24小时,HPLC检测显示反应完全,10%碳酸钠溶液调节pH至9.0,乙酸乙酯萃取(100mL*3),无水硫酸钠干燥后旋干,经柱层析分离纯化得到(S)-1-(4-甲氧基苄基)-1,2,3,4,5,6,7,8-八氢异喹啉((S)-2)0.379g,收率86%,ee值>95%。
实施例5利用IR3的静息细胞催化式(1)盐酸盐的不对称还原
取2.5g IR3的静息细胞重悬于100mL磷酸钠缓冲液(100mM,pH 7.5),加入葡萄糖(2g)、NADP+(5mg)、GDH酶粉(50mg)、1-(4-甲氧基苄基)-3,4,5,6,7,8-六氢异喹啉盐酸盐(1)(1.0g),使用10%碳酸钠溶液控制pH 7.5,于25℃氮气保护下反应24小时,HPLC检测显示反应完全,无水硫酸钠干燥后旋干,经柱层析分离纯化得到(S)-1-(4-甲氧基苄基)-1,2,3,4,5,6,7,8-八氢异喹啉((S)-2)0.723g,收率82%,ee值>95%。
实施例6利用IR4的静息细胞催化式(1)盐酸盐的不对称还原
取2.5g IR4的静息细胞重悬于100mL磷酸钠缓冲液(100mM,pH 7.5),加入葡萄糖(2g)、NADP+(5mg)、GDH酶粉(50mg)、1-(4-甲氧基苄基)-3,4,5,6,7,8-六氢异喹啉盐酸盐(1)(1.0g),使用10%碳酸钠溶液控制pH 7.5,于25℃氮气保护下反应24小时,HPLC检测显示反应完全,10%碳酸钠溶液调节pH至9.0,乙酸乙酯萃取(100mL*3),无水硫酸钠干燥后旋干,经柱层析分离纯化得到(S)-1-(4-甲氧基苄基)-1,2,3,4,5,6,7,8-八氢异喹啉((S)-2)0.688g,收率78%,ee值>95%。
实施例7利用IR5的静息细胞催化式(1)盐酸盐的不对称还原
取2.5g IR5的静息细胞重悬于100mL磷酸钠缓冲液(100mM,pH 7.5),加入葡萄糖(2g)、NADP+(5mg)、GDH酶粉(50mg)、1-(4-甲氧基苄基)-3,4,5,6,7,8-六氢异喹啉盐酸盐(1)(1.0g),使用10%碳酸钠溶液控制pH 7.5,于25℃氮气保护下反应24小时,HPLC检测显示反应完全,10%碳酸钠溶液调节pH至9.0,乙酸乙酯萃取(100mL*3),无水硫酸钠干燥后旋干,经柱层析分离纯化得到(S)-1-(4-甲氧基苄基)-1,2,3,4,5,6,7,8-八氢异喹啉((S)-2)0.706g,收率80%,ee值>95%。
实施例8利用IR6的静息细胞催化式(1)盐酸盐的不对称还原
取2.5g IR6的静息细胞重悬于100mL磷酸钠缓冲液(100mM,pH 7.5),加入葡萄糖(2g)、NADP+(5mg)、GDH酶粉(50mg)、1-(4-甲氧基苄基)-3,4,5,6,7,8-六氢异喹啉盐酸盐(1)(1.0g),使用10%碳酸钠溶液控制pH 7.5,于25℃氮气保护下反应24小时,HPLC检测显示反应完全,10%碳酸钠溶液调节pH至9.0,乙酸乙酯萃取(100mL*3),无水硫酸钠干燥后旋干,经柱层析分离纯化得到(S)-1-(4-甲氧基苄基)-1,2,3,4,5,6,7,8-八氢异喹啉((S)-2)0.732g,收率83%,ee值>95%。
实施例9利用IR3的静息细胞催化式(1)盐酸盐的不对称还原
取2.5g IR3的静息细胞重悬于100mL磷酸钠缓冲液(100mM,pH 7.5),加入葡萄糖(10g)、NADP+(5mg)、GDH酶粉(50mg)、1-(4-甲氧基苄基)-3,4,5,6,7,8-六氢异喹啉盐酸盐(1)(5.0g),使用10%碳酸钠溶液控制pH 7.5,于25℃氮气保护下反应24小时,HPLC检测显示反应完全,10%碳酸钠溶液调节pH至9.0,乙酸乙酯萃取(100mL*3),无水硫酸钠干燥后旋干,经柱层析分离纯化得到(S)-1-(4-甲氧基苄基)-1,2,3,4,5,6,7,8-八氢异喹啉((S)-2)3.748g,收率85%,ee值>95%。
实施例10利用IR6的静息细胞催化式(1)盐酸盐的不对称还原
取2.5g IR6的静息细胞重悬于100mL磷酸钠缓冲液(100mM,pH 7.5),加入葡萄糖(10g)、NADP+(5mg)、GDH酶粉(50mg)、1-(4-甲氧基苄基)-3,4,5,6,7,8-六氢异喹啉盐酸盐(1)(5.0g),使用10%碳酸钠溶液控制pH 7.5,于25℃氮气保护下反应24小时,HPLC检测显示反应完全,10%碳酸钠溶液调节pH至9.0,乙酸乙酯萃取(100mL*3),无水硫酸钠干燥后旋干,经柱层析分离纯化得到(S)-1-(4-甲氧基苄基)-1,2,3,4,5,6,7,8-八氢异喹啉((S)-2)3.528g,收率80%,ee值>95%。
实施例11利用IR1与GDH共表达工程菌的静息细胞催化式(1)盐酸盐的不对称还原
取2.5g IR1与GDH共表达工程菌的静息细胞重悬于100mL磷酸钠缓冲液(100mM,pH7.5),加入葡萄糖(1g)、NADP+(5mg)、1-(4-甲氧基苄基)-3,4,5,6,7,8-六氢异喹啉盐酸盐(1)(0.5g),使用10%碳酸钠溶液控制pH 7.5,于25℃氮气保护下反应24小时,HPLC检测显示反应完全,10%碳酸钠溶液调节pH至9.0,乙酸乙酯萃取(100mL*3),无水硫酸钠干燥后旋干,经柱层析分离纯化得到(S)-1-(4-甲氧基苄基)-1,2,3,4,5,6,7,8-八氢异喹啉((S)-2)0.362g,收率82%,ee值>95%。
实施例12利用IR2与GDH共表达工程菌的静息细胞催化式(1)盐酸盐的不对称还原
取2.5g IR2与GDH共表达工程菌的静息细胞重悬于100mL磷酸钠缓冲液(100mM,pH7.5),加入葡萄糖(1g)、NADP+(5mg)、1-(4-甲氧基苄基)-3,4,5,6,7,8-六氢异喹啉盐酸盐(1)(0.5g),使用10%碳酸钠溶液控制pH 7.5,于25℃氮气保护下反应24小时,HPLC检测显示反应完全,10%碳酸钠溶液调节pH至9.0,乙酸乙酯萃取(100mL*3),无水硫酸钠干燥后旋干,经柱层析分离纯化得到(S)-1-(4-甲氧基苄基)-1,2,3,4,5,6,7,8-八氢异喹啉((S)-2)0.348g,收率79%,ee值>95%。
实施例13利用IR3与GDH共表达工程菌的静息细胞催化式(1)盐酸盐的不对称还原
取2.5g IR3与GDH共表达工程菌的静息细胞重悬于100mL磷酸钠缓冲液(100mM,pH7.5),加入葡萄糖(2g)、NADP+(5mg)、1-(4-甲氧基苄基)-3,4,5,6,7,8-六氢异喹啉盐酸盐(1)(1.0g),使用10%碳酸钠溶液控制pH 7.5,于25℃氮气保护下反应24小时,HPLC检测显示反应完全,无水硫酸钠干燥后旋干,经柱层析分离纯化得到(S)-1-(4-甲氧基苄基)-1,2,3,4,5,6,7,8-八氢异喹啉((S)-2)0.750g,收率85%,ee值>95%。
实施例14利用IR4与GDH共表达工程菌的静息细胞催化式(1)盐酸盐的不对称还原
取2.5g IR4与GDH共表达工程菌的静息细胞重悬于100mL磷酸钠缓冲液(100mM,pH7.5),加入葡萄糖(2g)、NADP+(5mg)、1-(4-甲氧基苄基)-3,4,5,6,7,8-六氢异喹啉盐酸盐(1)(1.0g),使用10%碳酸钠溶液控制pH 7.5,于25℃氮气保护下反应24小时,HPLC检测显示反应完全,10%碳酸钠溶液调节pH至9.0,乙酸乙酯萃取(100mL*3),无水硫酸钠干燥后旋干,经柱层析分离纯化得到(S)-1-(4-甲氧基苄基)-1,2,3,4,5,6,7,8-八氢异喹啉((S)-2)0.688g,收率78%,ee值>95%。
实施例15利用IR5与GDH共表达工程菌的静息细胞催化式(1)盐酸盐的不对称还原
取2.5g IR5与GDH共表达工程菌的静息细胞重悬于100mL磷酸钠缓冲液(100mM,pH7.5),加入葡萄糖(2g)、NADP+(5mg)、1-(4-甲氧基苄基)-3,4,5,6,7,8-六氢异喹啉盐酸盐(1)(1.0g),使用10%碳酸钠溶液控制pH 7.5,于25℃氮气保护下反应24小时,HPLC检测显示反应完全,10%碳酸钠溶液调节pH至9.0,乙酸乙酯萃取(100mL*3),无水硫酸钠干燥后旋干,经柱层析分离纯化得到(S)-1-(4-甲氧基苄基)-1,2,3,4,5,6,7,8-八氢异喹啉((S)-2)0.670g,收率76%,ee值>95%。
实施例16利用IR6与GDH共表达工程菌的静息细胞催化式(1)盐酸盐的不对称还原
取2.5g IR6与GDH共表达工程菌的静息细胞重悬于100mL磷酸钠缓冲液(100mM,pH7.5),加入葡萄糖(2g)、NADP+(5mg)、1-(4-甲氧基苄基)-3,4,5,6,7,8-六氢异喹啉盐酸盐(1)(1.0g),使用10%碳酸钠溶液控制pH 7.5,于25℃氮气保护下反应24小时,HPLC检测显示反应完全,10%碳酸钠溶液调节pH至9.0,乙酸乙酯萃取(100mL*3),无水硫酸钠干燥后旋干,经柱层析分离纯化得到(S)-1-(4-甲氧基苄基)-1,2,3,4,5,6,7,8-八氢异喹啉((S)-2)0.706g,收率80%,ee值>95%。
序列表
<110> 中国科学院天津工业生物技术研究所
<120> 酶催化不对称合成右美沙芬关键中间体的新方法
<130> 2018-06-20
<141> 2018-06-25
<160> 6
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 291
<212> PRT
<213> Amycolatopsis thermoflava
<400> 1
Met Thr Thr Asp Thr Pro Ser Thr Thr Val Leu Gly Leu Gly Ala Met
1 5 10 15
Gly Thr Ala Leu Ala Gly Ala Leu Leu Ser Ala Gly His Pro Val Thr
20 25 30
Val Trp Asn Arg Thr Ala Ala Lys Ala Asp Ala Leu Val Ala Arg Gly
35 40 45
Ala Ala Arg Ala Ala Ser Pro Ala Glu Ala Val Ala Ala Ser Pro Val
50 55 60
Val Val Ala Cys Leu Leu Asp Tyr Asp Ser Val Arg Glu Val Leu Gly
65 70 75 80
Ala Gly Asn Leu Gln Gly Arg Thr Ile Val Asn Leu Thr Asn Gly Thr
85 90 95
Pro Gly Gln Ala Arg Glu Phe Ala Glu Trp Ala Ala Cys Gln Gly Ala
100 105 110
Asp Tyr Leu Asp Gly Gly Ile Met Ala Val Pro Pro Met Ile Gly Gly
115 120 125
Pro Ala Ala Phe Val Leu Tyr Ser Gly Ser Arg Thr Ala Phe Asp Arg
130 135 140
Ala Arg Pro Ala Leu Asp Val Phe Gly Glu Ser Val Tyr Leu Gly Glu
145 150 155 160
Asp Val Gly Arg Ala Ala Leu Thr Asp Ile Ala Leu Leu Thr Gly Met
165 170 175
Tyr Gly Met Phe Gly Gly Ile Leu Gln Ser Leu Ala Leu Ala Thr Ser
180 185 190
Asp Gly Ala Pro Ala Thr Gly Phe Ala Pro Met Leu Thr Arg Trp Leu
195 200 205
Gln Ala Met Ser Gly Leu Val Asp Thr Ala Ala Lys Gln Ile Asp Ser
210 215 220
Gly Asp Tyr Ala Thr Gly Val Val Ser Asn Leu Gly Met Gln Ala Ala
225 230 235 240
Gly Phe Asp Asn Leu Leu Arg Thr Ala Asp Glu Gln Gly Val Ser Gly
245 250 255
Glu Leu Leu Ala Pro Leu Gly Arg Leu Met Arg Gln Arg Ala Ala Asp
260 265 270
Gly His Ala His Glu Asp Val Ala Gly Ile Val His Tyr Leu Arg Lys
275 280 285
Asp Asn Ala
290
<210> 2
<211> 288
<212> PRT
<213> Streptomyces thermolilacinus
<400> 2
Met Thr Ala Asn Ser Gly Ile Gln Val Ser Val Leu Gly Leu Gly Ala
1 5 10 15
Met Gly Thr Ala Leu Ala Glu Ala Leu Val Lys Ala Gly His Glu Thr
20 25 30
Thr Val Trp Asn Arg Thr Pro Gly Lys Ala Asp Gly Ile Val Ala Arg
35 40 45
Gly Ala Thr Glu Ala Ala Thr Ala Gly Asp Ala Val Arg Ala Ala Pro
50 55 60
Leu Val Ile Ala Cys Leu Leu Asp His Ala Ser Val His Glu Val Leu
65 70 75 80
Asp Pro Leu Thr Ala Asp Leu Ala Gly Arg Thr Leu Val Asn Val Thr
85 90 95
Thr Thr Ser Pro Ala Gln Ser Arg Glu Leu Ala Ala Trp Ala Ala Ala
100 105 110
Ala Gly Val Ala Tyr Leu Asp Gly Gly Ile Met Ala Val Pro Gln Met
115 120 125
Ile Gly Gln Pro Gly Ser Ser Ile Leu Tyr Ser Gly Ser Ala Glu Val
130 135 140
Phe Gln Gln Tyr Lys Ser Leu Leu Asp Leu Trp Gly Val Ser Thr Tyr
145 150 155 160
Phe Gly Glu Asp Ala Gly Leu Ala Ser Leu Tyr Asp Leu Ala Leu Leu
165 170 175
Ala Gly Met Tyr Val Met Phe Ala Gly Phe Met His Gly Ala Ala Met
180 185 190
Val Ala Pro Ala Gly Val Thr Ala Arg Gln Phe Ala Gly Thr Ala Ala
195 200 205
Pro Trp Leu Ser Ala Met Thr Gly Met Leu Asp Gln Tyr Ala Thr Val
210 215 220
Ile Asp Gly Gly Asp Tyr Thr Val Glu Gly Gln Gln Ser Leu Glu Phe
225 230 235 240
Ser Ser Leu Asp Asp Ile Leu Ala Ala Ser Ser Glu Gln Gly Ile Ser
245 250 255
Thr Asp Val Val Ala Ala Val Gln Gly Leu Ile Gln Arg Gln Ile Asp
260 265 270
Ala Gly His Gly Lys Glu Gly Phe Ala Arg Ile Ile Glu Ser Leu Arg
275 280 285
<210> 3
<211> 296
<212> PRT
<213> Prauserella marina
<400> 3
Met Thr Asn Thr His Pro Thr Pro Val Ser Val Leu Gly Leu Gly Gly
1 5 10 15
Met Gly Thr Glu Leu Ala Arg Ala Leu Ile Ala Lys Gly His Pro Val
20 25 30
Thr Val Trp Asn Arg Thr Ser Ala Arg Thr Asp Gln Leu Val Glu Leu
35 40 45
Gly Ala Ala Arg Ala Ser Asp Pro Ala Glu Ala Ile Ser Ala Ser Pro
50 55 60
Val Val Ile Ala Cys Leu Leu Asp His Gln Ser Val Arg Asp Thr Phe
65 70 75 80
Asp Asp His Thr Glu His Leu Arg Gly Lys Thr Leu Val Asn Leu Thr
85 90 95
Thr Thr Val Pro Gly Gln Ala Arg Glu Leu Ala Ala Trp Ala Ala Cys
100 105 110
His Ala Phe Asp Val Leu Asp Gly Gly Ile Met Ala Val Pro Pro Met
115 120 125
Ile Gly Gly Pro Asp Ala Phe Leu Leu Tyr Ser Gly Pro Arg Glu Ala
130 135 140
Phe Asp Arg Val Glu Pro Val Leu Ala Ala Phe Gly Glu Ala Arg Tyr
145 150 155 160
Leu Asp Ala Asp Pro Gly Arg Ala Ala Leu Tyr Asp Ile Ala Leu Leu
165 170 175
Thr Gly Met Tyr Gly Ala Val Ala Gly Ile Ile Gln Ala Leu Ala Leu
180 185 190
Val Arg Ala Glu Gly Gln Pro Ser Ala Glu Val Ala Pro Leu Leu Ser
195 200 205
Arg Trp Leu Arg Gly Val Ala Ala Ala Val Gly Val Tyr Ala Glu Gln
210 215 220
Ile Asp Ser Arg Asp Tyr Ala Lys Gly Thr Val Ala Asn Leu Ala Met
225 230 235 240
Gln Thr Thr Gly Phe Gly His Leu Leu Asp Phe Ala Glu Ser Gln Gly
245 250 255
Val Ser Ala Glu Leu Leu Ala Pro Leu Ala Glu Leu Met Arg Arg Arg
260 265 270
Val Ala Glu Gly His Gly His Glu Glu Val Thr Gly Ile Val Glu Phe
275 280 285
Leu Leu Ser Lys Gly Ser Thr Ser
290 295
<210> 4
<211> 290
<212> PRT
<213> Sciscionella marina
<400> 4
Met Thr Asp Lys Pro Pro Val Thr Val Leu Gly Leu Gly Ala Met Gly
1 5 10 15
Thr Ala Leu Ala Arg Thr Leu Leu Asn Ala Gly Tyr Pro Thr Thr Val
20 25 30
Trp Asn Arg Thr Ala Ser Lys Thr Ala Pro Leu Thr Glu Leu Gly Ala
35 40 45
His Ala Ala Asp Ser Pro Ala Asp Ala Ile Ala Arg Gly Glu Leu Val
50 55 60
Leu Ala Cys Leu Leu Asp Tyr Asp Ser Val His Gln Thr Leu Ala Gly
65 70 75 80
Thr Gly Asp Ala Leu Arg Gly Lys Ala Phe Val Asn Leu Thr Asn Gly
85 90 95
Thr Pro Glu Gln Ala Arg Ala Leu Ala Gly Lys Leu Asp Thr Ala Tyr
100 105 110
Leu Asp Gly Gly Ile Met Ala Val Pro Pro Met Ile Gly Ser Pro Gly
115 120 125
Ala Phe Leu Phe Tyr Ser Gly Glu Ile Ala Val Phe Glu Gln Tyr Arg
130 135 140
Pro Val Leu Glu Ser Phe Gly Glu Ala Ile Glu Val Gly Thr Asp Pro
145 150 155 160
Gly Leu Ala Ala Leu His Asp Leu Ala Leu Leu Ser Ala Met Tyr Gly
165 170 175
Met Phe Gly Gly Val Leu Gln Ala Phe Ala Leu Thr Gly Ser Ala Gly
180 185 190
Val Ser Ala Ala Ser Leu Ala Pro Leu Leu His Arg Trp Leu Asp Gly
195 200 205
Met Ser Gly Phe Ile Ala Gln Ser Ala Ala Gln Leu Asp Ser Gly Asp
210 215 220
Phe Ala Thr Gly Val Val Ser Asn Leu Ala Met Gln Asp Thr Gly Phe
225 230 235 240
Ala Asn Leu Phe Arg Ala Ala Lys Glu Gln Gly Ile Ser Thr Gly Gln
245 250 255
Leu Glu Pro Leu Gly Ala Leu Ile Arg Arg Arg Val Glu Asp Gly His
260 265 270
Gly Ala Glu Asp Leu Ala Gly Ile Val Glu Tyr Leu Lys Ile Gly Ala
275 280 285
Asn Ala
290
<210> 5
<211> 292
<212> PRT
<213> Amycolatopsis alba
<400> 5
Met Ser Glu His Gly Lys Thr Pro Val Thr Val Leu Gly Leu Gly Ala
1 5 10 15
Met Gly Thr Ala Leu Val Glu Ala Leu Leu Ala Ala Gly His Pro Val
20 25 30
Thr Ala Trp Asn Arg Thr Ala Ser Arg Ala Glu Gly Val Ala Ala Lys
35 40 45
Gly Ala Thr Val Ala Pro Thr Val Ala Glu Ala Leu Ala Ala Asn Glu
50 55 60
Ile Val Ile Ala Cys Leu Leu Asp Tyr Asp Ser Val His Glu Val Leu
65 70 75 80
Asp Pro Val Ala Ala Gly Leu Ala Gly Arg Gln Leu Ile Asn Leu Thr
85 90 95
Asn Gly Thr Pro Gly Gln Ala Arg Glu Met Gly Ala Trp Ala Glu Glu
100 105 110
Leu Gly Ala Glu Tyr Leu Asp Gly Gly Ile Met Ala Val Pro Pro Met
115 120 125
Ile Gly Thr Pro Ala Ser Phe Ile Phe Tyr Ser Gly Ser Gly Thr Val
130 135 140
Phe Gly Arg Ala Arg Thr Ala Leu Asp Thr Phe Gly Gly Val Asn Tyr
145 150 155 160
Leu Gly Val Asp Pro Gly Leu Ala Pro Leu Tyr Asp Leu Ala Leu Leu
165 170 175
Ser Gly Met Tyr Gly Asn Phe Ile Gly Val Ile Gln Ala Tyr Thr Leu
180 185 190
Val Gly Ser Ala Gly Val Lys Ala Ser Glu Leu Thr Pro Leu Leu Arg
195 200 205
Gly Trp Met Glu Ala Met Leu Ser Ser Phe Leu Asp Arg Ala Ala Glu
210 215 220
Gln Ile Asp Ser Gly Asp Tyr Gly Thr Asp Val Val Ser Asn Ile Ala
225 230 235 240
Met Gln Ala Ala Ala Phe Pro Asn Leu Ala Lys Ala Ala Ala Glu Gln
245 250 255
Gly Val Ser Ala Glu Leu Leu Ala Pro Leu Gln Ser Leu Met Asp Arg
260 265 270
Arg Val Ala Ala Gly His Gly Ala Glu Asp Leu Val Gly Val Ile Glu
275 280 285
Ile Leu Lys Lys
290
<210> 6
<211> 284
<212> PRT
<213> Streptoalloteichus hindustanus
<400> 6
Met Thr Val Leu Gly Leu Gly Ala Met Gly Thr Ala Leu Val Glu Ala
1 5 10 15
Phe Leu Ala Gly Gly His Ala Thr Thr Val Trp Asn Arg Thr Pro Gly
20 25 30
Lys Ala Asp Gly Val Val Ala Arg Gly Ala Val Val Ala Glu Thr Val
35 40 45
Ala Glu Ala Val Ala Ala Ser Pro Leu Val Val Val Cys Leu Trp Asp
50 55 60
Asp Ala Val Val Arg Asp Val Leu His Pro Val Ala Asp Ala Leu Ala
65 70 75 80
Gly Arg Val Val Val Asn Leu Thr Asn Gly Thr Pro Ala Gln Ala Arg
85 90 95
Glu Met Ala Ala Trp Ala Ala Glu His Gly Val Glu Tyr Val Asp Gly
100 105 110
Gly Ile Met Ala Ile Pro Pro Gly Ile Gly Thr Glu His Ala Phe Val
115 120 125
Leu Tyr Ser Gly Ala Glu Ala Ala Phe Glu Ala His Arg Glu Val Leu
130 135 140
Glu Arg Leu Gly Ala Ala Lys Tyr Leu Gly Ala Asp Ala Gly Leu Ala
145 150 155 160
Ala Leu Phe Asp Leu Ala Leu Leu Ser Gly Met Tyr Gly Thr Phe Ala
165 170 175
Gly Leu Trp His Ser Leu Ala Met Val Arg Thr Glu Asn Val Ser Ala
180 185 190
Ala Glu Phe Val Pro Met Leu Gly Pro Trp Met Gln Ala Met Ile Gly
195 200 205
Gly Asn Leu Asp Arg Leu Ala His Gln Leu Asp Thr Gly Asp Tyr Gly
210 215 220
His Glu Val Val Ser Asn Leu Ala Met Gln Ala Ala Ala Phe Pro Asn
225 230 235 240
Ile Val Gln Ala Ser Leu Asp Gln Gly Ile Arg Pro Asp Leu Met Ala
245 250 255
Pro Ile Gln Arg Leu Met Asp Gln Ala Val Ala Ala Gly His Gly Ala
260 265 270
Glu Asp Val Ala Val Val Val Asp Leu Leu Lys Asn
275 280

Claims (6)

1.一种氢溴酸右美沙芬关键中间体(S)-1-(4-甲氧基苄基)-1,2,3,4,5,6,7,8-八氢异喹啉的制备方法,其特征在于:利用亚胺还原酶催化式(1)化合物1-(4-甲氧基苄基)-3,4,5,6,7,8-六氢异喹啉及其盐不对称还原制备式(2) 化合物(S)-1-(4-甲氧基苄基)-1,2,3,4,5,6,7,8-八氢异喹啉,反应式如下:
Figure 159390DEST_PATH_IMAGE001
其中,亚胺还原酶的氨基酸序列分别如SEQ ID No .1、SEQ ID No .2、SEQ ID No .3、SEQ ID No .4、SEQ ID No .5、SEQ ID No .6任意之一所示。
2.根据权利要求1所述的的方法,其特征在于,所述亚胺还原酶是重组表达该酶的转化体培养物或重组表达该酶转化体培养物离心分离后的转化体细胞或转化体细胞加工制品。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述转化体细胞加工制品是由转化体细胞得到的提取物、或通过对提取物中的亚胺还原酶进行分离和/或纯化得到的分离产品,或者通过固定化转化体细胞、提取物、转化体的分离产品而得到的固定化制品。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,反应的pH值为6.5~9.0,所述反应的温度为20~40℃,反应的时间为10~40h。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,反应的pH值为7.5;反应的温度为25℃;反应的时间为24h。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,反应的底物式(1)化合物的浓度为5~50g/L。
CN201810661280.9A 2018-06-25 2018-06-25 酶催化不对称合成右美沙芬关键中间体的新方法 Active CN110628841B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810661280.9A CN110628841B (zh) 2018-06-25 2018-06-25 酶催化不对称合成右美沙芬关键中间体的新方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810661280.9A CN110628841B (zh) 2018-06-25 2018-06-25 酶催化不对称合成右美沙芬关键中间体的新方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110628841A CN110628841A (zh) 2019-12-31
CN110628841B true CN110628841B (zh) 2021-11-23

Family

ID=68967104

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810661280.9A Active CN110628841B (zh) 2018-06-25 2018-06-25 酶催化不对称合成右美沙芬关键中间体的新方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110628841B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111333573B (zh) * 2020-04-10 2021-09-28 浙江工业大学 一种右美沙芬中间体的制备工艺
CN113755552B (zh) * 2021-04-15 2023-04-18 中国科学院天津工业生物技术研究所 手性稠环四氢异喹啉类生物碱及其类似物的合成方法
CN114807071B (zh) * 2022-05-11 2023-10-20 中国科学院天津工业生物技术研究所 一种托法替布关键中间体的酶法制备方法
CN117230091B (zh) * 2023-11-16 2024-01-19 四川大学华西第二医院 一种亚胺还原酶ir11或其突变体及应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101889080A (zh) * 2007-10-08 2010-11-17 Isis创新有限公司 突变酶
CN104761495A (zh) * 2014-01-08 2015-07-08 上海医药工业研究院 一种新化合物及其制备方法和用途
CN105524971A (zh) * 2015-12-02 2016-04-27 中国科学院天津工业生物技术研究所 酶催化拆分1-(4-甲氧基苄基)-1,2,3,4,5,6,7,8-八氢异喹啉的新方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101889080A (zh) * 2007-10-08 2010-11-17 Isis创新有限公司 突变酶
CN104761495A (zh) * 2014-01-08 2015-07-08 上海医药工业研究院 一种新化合物及其制备方法和用途
CN105524971A (zh) * 2015-12-02 2016-04-27 中国科学院天津工业生物技术研究所 酶催化拆分1-(4-甲氧基苄基)-1,2,3,4,5,6,7,8-八氢异喹啉的新方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110628841A (zh) 2019-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110628841B (zh) 酶催化不对称合成右美沙芬关键中间体的新方法
US8323936B2 (en) Process for the enantioselective enzymatic reduction of secodione derivatives
CN109182410B (zh) 一种(S)-N-Boc-3-羟基哌啶的酶催化制备方法
CN111996176B (zh) 羰基还原酶突变体及其应用
WO2019228083A1 (zh) 羰基还原酶突变体及其在环戊二酮类化合物还原中的应用
CN112795603B (zh) 一种制备(s)-2-(3-吡啶)-吡咯烷的方法
CN112143764B (zh) 一种生物酶催化制备布瓦西坦中间体化合物的方法
CN109468291B (zh) 一种羰基还原酶EbSDR8突变体及其构建方法和应用
CN109055324B (zh) 一种改进的酮还原酶及其应用
CN113817693B (zh) 一种短链羰基还原酶PpYSDR突变体、编码基因、重组表达载体、基因工程菌及应用
CN109706189B (zh) 一种d-手性肌醇的制备方法
CN117431228A (zh) 一种高立体选择性转氨酶突变体、编码基因及其应用
CN114525291B (zh) 一种羰基还原酶及利用该酶制备(r)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯的方法
CN111254181B (zh) 一种化学酶法制备(s)-1,2,3,4-四氢异喹啉-3-甲酸的方法
CN115975964A (zh) 一种高活性酮基泛解酸内酯还原酶突变体及其编码基因和应用
CN111254170B (zh) 一种多酶耦合制备(s)-1,2,3,4-四氢异喹啉-3-甲酸的方法
CN115433721A (zh) 一种羰基还原酶突变体及其应用
CN113913399A (zh) 来源于Candida maltosa Xu316的酮基泛解酸内酯还原酶
CN114085820A (zh) 来源于Candida viswanathii的酮基泛解酸内酯还原酶
CN110835639B (zh) 一种制备(s)-1,2,3,4-四氢异喹啉-1-甲酸及其衍生物的方法
CN110982757A (zh) 阴沟肠杆菌zjph1903及应用
CN112852768B (zh) 羰基还原酶突变体及其应用
CN110272925B (zh) 一种苏沃雷生关键中间体的酶法制备方法
KR20000057221A (ko) 광학 활성인 n-벤질-3-피롤리디놀의 제조 방법
CN112442523B (zh) 一种酶法拆分制备(r)-1,2,3,4-四氢异喹啉-1-甲酸及其衍生物的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20240425

Address after: No. 15 West 8th Road, Airport Economic Zone, Binhai New Area, Tianjin, 300308

Patentee after: Tianjin National Synthetic Biotechnology Innovation Center Co.,Ltd.

Country or region after: China

Address before: No.32, Xiqi Road, Airport Economic Zone, Binhai New Area, Tianjin 300308

Patentee before: TIANJIN INSTITUTE OF INDUSTRIAL BIOTECHNOLOGY, CHINESE ACADEMY OF SCIENCES

Country or region before: China