CN112322668A - 一种合成左旋肉碱的r-4-氯-3-羟基丁酸乙酯的制备方法 - Google Patents

一种合成左旋肉碱的r-4-氯-3-羟基丁酸乙酯的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112322668A
CN112322668A CN202011166818.2A CN202011166818A CN112322668A CN 112322668 A CN112322668 A CN 112322668A CN 202011166818 A CN202011166818 A CN 202011166818A CN 112322668 A CN112322668 A CN 112322668A
Authority
CN
China
Prior art keywords
chloro
ethyl ester
acid ethyl
reaction
synthesizing
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.)
Pending
Application number
CN202011166818.2A
Other languages
English (en)
Inventor
张学义
李斌水
米造吉
张玉锋
何连顺
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.)
Inner Mongolia Jingjing Biological Technology Co ltd
Jing Jing Pharmaceutical Co ltd
Original Assignee
Inner Mongolia Jingjing Biological Technology Co ltd
Jing Jing Pharmaceutical Co ltd
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 Inner Mongolia Jingjing Biological Technology Co ltd, Jing Jing Pharmaceutical Co ltd filed Critical Inner Mongolia Jingjing Biological Technology Co ltd
Priority to CN202011166818.2A priority Critical patent/CN112322668A/zh
Publication of CN112322668A publication Critical patent/CN112322668A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/62—Carboxylic acid esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/48—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/48—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C67/56—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by solid-liquid treatment; by chemisorption
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B2200/00—Indexing scheme relating to specific properties of organic compounds
    • C07B2200/07—Optical isomers

Landscapes

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

Abstract

本发明公开了一种合成左旋肉碱的R‑4‑氯‑3‑羟基丁酸乙酯的制备方法，包括如下步骤：步骤一、向PH：6.5‑7.0的磷酸盐缓冲液中加入4‑氯乙酰乙酸乙酯，搅拌，加入异丙醇，控制物料温度25‑30℃；步骤二、依次向反应器中加入还原酶、辅酶和催化剂；步骤三、开始反应，开启真空泵，使反应器中一直保持负压状态；步骤四、控制反应过程中物料PH5.5‑7.5，维持反应8‑12h，至反应完全；步骤五、溶液过滤去除酶渣得到滤液，所述滤液通过阴阳离子交换树脂，去除无机盐，得到成品ee值≥99.0％。本发明生产工艺简单，并且利用生物酶催化代替化学合成，且酶用量低，产物浓度高，绿色环保，适用于制备R‑4‑氯‑3‑羟基丁酸乙酯。

Description

一种合成左旋肉碱的R-4-氯-3-羟基丁酸乙酯的制备方法
技术领域
本发明属于医药领域，具体涉及一种合成左旋肉碱的R-4-氯-3-羟基丁酸乙酯的制备方法。
背景技术
R-4-氯-3-羟基丁酸乙酯(EthylR-4-chloro-3-hydroxybutyrate，R-CHBE)，分子式C6H11ClO3,分子量166.6，外观为淡黄色液体，密度为1.19g/ml，沸点为94℃。R-4-氯-3羟基丁酸乙酯是合成左旋肉碱的重要原料，但市面上大都为化学合成工艺，工艺繁琐，环保压力大；且化学法不对称还原4-氯-3-羰基丁酸乙酯制备R-4-氯-3-羟基丁酸乙酯需要贵金属手性催化剂，价格昂贵，产物对映体过剩值不高。
日本人Kataoka等使用Sporobolomyces salmonicolor来源的酮还原酶被用来做R-4-氯-3-羟基丁酸乙酯，底物浓度高达300g/l,但是只有92％的手性纯度，无法应用于对手性纯度高要求的药物合成。
中国专利CN103160547中利用Candida albicans来源的醇脱氢酶不对称还原4-氯乙酰乙酸乙酯制备R-4-氯-3-羟基丁酸乙酯，以醇脱氢酶为催化剂，以4-氯乙酰乙酸乙酯为底物，以NADH为辅因子，不对称还原制备R-4-氯-3羟基丁酸乙酯。但是底物浓度仅为25g/L,且投酶量过高(5g菌体/25ml体系)，转化率低，不具备工业生产前景。
发明内容
本发明提供一种R-4-氯-3-羟基丁酸乙酯成产工艺，利用生物酶催化代替化学合成，且酶用量低，产物浓度高，绿色环保的合成左旋肉碱的R-4-3-羟基丁酸乙酯的制备方法。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种合成左旋肉碱的R-4-氯-3-羟基丁酸乙酯的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、向PH:6.5-7.0的磷酸缓冲液中加入4-氯乙酰乙酸乙酯，搅拌，加入异丙醇，控制物料温度25-30℃；
步骤二、依次向反应器中加入还原酶、辅酶和催化剂；
步骤三、开始反应，开启真空泵、使反应器中一直保持负压状态；
步骤四、控制反应过程中物料PF5.5-7.5，维持反应8-12h，至反应完全；
步骤五、溶液过滤去除酶渣得到滤液，所述滤液通过阴阳离子交换树脂，去除无机盐，得到产品ee值≥99.0％。
进一步地，步骤一中的磷酸缓冲液浓度为1M，所述磷酸缓冲液为磷酸氢二钠缓冲液。
进一步地，步骤一中的4-氯乙酰乙酸乙酯初始浓度为200-250g/L。
进一步地，步骤一中4-氯乙酰乙酸乙酯与异丙醇的质量比为4-6:3。
进一步地，步骤二中的还原酶和4-氯乙酰乙酸乙酯的质量比分别为1:44-55。
进一步地，步骤二中的辅酶和4-氯乙酰乙酸乙酯的质量比分别为1:9500-11000。
进一步地，步骤二中的催化剂和底物的质量比为1:65-80，所述催化剂为硫酸锌。
进一步地，步骤三中的负压值为-0.1—-0.8MPa。
进一步地，步骤五中过滤采用0.45um滤膜过滤。
本发明由于采用了上述的发明，其与现有技术相比，所取得的技术进步在于：本发明通过这种改进的工艺流程，用生物酶催化代替化学合成，且酶用量低，产物浓度高，绿色环保，降低了试剂使用量，提高了市场竞争力；综上，本发明生产工艺简单，并且利用生物酶催化代替化学合成，且酶用量低，产物浓度高，绿色环保，适用于制备R-4-氯-3-羟基丁酸乙酯。
具体实施方式
以下结合本发明的优选实施例进行说明。应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种合成左旋肉碱的R-4-氯-3-羟基丁酸乙酯的制备方法，包括如下步骤：
(1)向反应瓶中加入PH：6.5-7.0的1M磷酸氢二钠缓冲液400ml，加4-氯乙酰乙酸乙酯100g，开启搅拌，加入异丙醇60g，控制物料温度28℃。
(2)依次向反应瓶中加入还原酶2g、辅酶0.01g、催化剂硫酸锌1.4g。
(3)开始反应，开启真空泵，使反应瓶中一直保持-0.1—-0.8MPa负压状态。
(4)用1M碳酸氢钠控制反应过程中物料PH值5.5-7.5，维持反应11h,检测4-氯乙酰乙酸乙酯剩余为0，产物转化率100％。
(5)转化液用0.45um滤膜过滤去除酶渣，所得滤液通过阴阳离子交换树脂，去除无机盐，得到产品溶液，检测产品ee值99.36％。
实施例2
一种合成左旋肉碱的R-4-氯-3-羟基丁酸乙酯的制备方法，包括如下步骤：
(1)向反应瓶中加入PH：6.5-7.0的1M磷酸缓冲液400ml，加4-氯乙酰乙酸乙酯80g，开启搅拌，加入异丙醇60g，控制物料温度25℃。
(2)依次向反应瓶中加入还原酶1.8g、辅酶0.008g、催化剂硫酸锌1.23g。
(3)开始反应，开启真空泵，使反应瓶中一直保持-0.1—-0.8MPa负压状态。
(4)用1M碳酸氢钠控制反应过程中物料PH值5.5-7.5，维持反应10h，检测4-氯乙酰乙酸乙酯剩余为0，产物转化率100％。
(5)转化液用0.45um滤膜过滤去除酶渣，所得滤液通过阴阳离子交换树脂，去除无机盐，得到产品溶液，检测产品ee值99.42％。
实施例3
一种合成左旋肉碱的R-4-氯-3-羟基丁酸乙酯的制备方法，包括如下步骤：
(1)向反应瓶中加入PH：6.5-7.0的1M磷酸二氢钠缓冲液400ml,加4-氯乙酰乙酸乙酯120g，开启搅拌，加入异丙醇60g,控制物料温度30℃。
(2)依次向反应瓶中加入还原酶2.18g、辅酶0.011g、催化剂硫酸锌1.5g。
(3)开始反应，开启真空泵，使反应瓶中一直保持-0.1—-0.8MPa负压状态。
(4)用1M碳酸氢钠控制反应过程中物料PH值5.5-7.5，维持反应12h，检测4-氯乙酰乙酸乙酯剩余为0，产物转化率100％。
(5)转化液用0.45um滤膜过滤去除酶渣，所得滤液通过阴阳离子交换树脂，去除无机盐，得到产品溶液，检测产品ee值99.30％。
实施例4
一种合成左旋肉碱的R-4-氯-3-羟基丁酸乙酯的制备方法，包括如下步骤：
(1)向反应瓶中加入PH：6.5-7.0的1M磷酸氢二钠缓冲液400ml，加4-氯乙酰乙酸乙酯100g，开启搅拌，加入异丙醇60g,控制物料温度24℃。
(2)依次向反应瓶中加入还原酶2g,辅酶0.01g、催化剂硫酸锌1.33g。
(3)开始反应，开启真空泵，使反应瓶中一直保持-0.1—-0.8MPa负压状态。
(4)用1M碳酸氢钠控制反应过程中物料PH值5.5-7.5，维持反应8h，检测4-氯乙酰乙酸乙酯剩余为0，产物转化率100％。
(5)转化液用0.45um滤膜过滤去除酶渣，所得滤液通过阴阳离子交换树脂，去除无机盐，得到产品溶液，检测产品ee值99.33％。
实施例5
一种合成左旋肉碱的R-4-氯-3-羟基丁酸乙酯的制备方法，包括如下步骤：
(1)向反应瓶中加入PH：6.5-7.0的1M磷酸二氢钠缓冲液200ml，加4-氯乙酰乙酸乙酯50g，开启搅拌，加入异丙醇30g,控制物料温度28℃。
(2)依次向反应瓶中加入还原酶1g、辅酶0.005g、催化剂硫酸锌0.7g。
(3)开始反应，开启真空泵，使反应瓶中一直保持-0.1—-0.8MPa的负压状态。
(4)用1M碳酸钠控制反应过程中物料PH值5.5-7.5，维持反应9h，检测4-氯乙酰乙酸乙酯剩余为0，产物转化率为100％。
(5)转化液用0.45um滤膜过滤去除酶渣，所得滤液通过阴阳离子交换树脂，去除无机盐，得到产品溶液，检测产品ee值99.24％。
实施例6
一种合成左旋肉碱的R-4-氯-3-羟基丁酸乙酯的制备方法，包括如下步骤：
(1)向反应瓶中加入PH：6.5-7.0的1M磷酸二氢钠缓冲液200ml，加4-氯乙酰乙酸乙酯50g，开启搅拌，加入异丙醇30g，控制物料温度27℃。
(2)依次向反应瓶中加入还原酶0.91g、辅酶0.0053g、催化剂硫酸锌0.6g。
(3)开始反应，开启真空泵，使反应瓶中一直保持-0.1—-0.8MPa负压状态。
(4)用1M碳酸钠控制反应过程中物料PH值5.5-7.5，维持反应8h，检测4-氯乙酰乙酸乙酯剩余为0，产物转化率100％。
(5)转化液用0.45um滤膜过滤去除酶渣，所得滤液通过阴阳离子交换树脂，去除无机盐，得到产品溶液，检测产品ee值99.42％。
以上ee值为光学纯度。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明权利要求保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种合成左旋肉碱的R-4-氯-3-羟基丁酸乙酯的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、向PH:6.5-7.0的磷酸缓冲液中加入4-氯乙酰乙酸乙酯，搅拌，加入异丙醇，控制物料温度25-30℃；
步骤二、依次向反应器中加入还原酶、辅酶和催化剂；
步骤三、开始反应，开启真空泵，使反应器中一直保持负压状态；
步骤四、控制反应过程中物料PH5.5-7.5，维持反应8-12h，至反应完全；
步骤五、溶液过滤去除酶渣得到滤液，所述滤液通过阴阳离子交换树脂，去除无机盐，得到产品ee值≥99.0％。
2.根据权利要求1所述的一种合成左旋肉碱的R-4-氯-3-羟基丁酸乙酯的制备方法，其特征在于：步骤一中的磷酸缓冲液浓度为1M，所述磷酸缓冲液为磷酸氢二钠缓冲液。
3.根据权利要求1所述的一种合成左旋肉碱的R-4-氯-3-羟基丁酸乙酯的制备方法，其特征在于：步骤一中的4-氯乙酰乙酸乙酯初始浓度为200-250g/L。
4.根据权利要求1所述的一种合成左旋肉碱的R-4-氯-3-羟基丁酸乙酯的制备方法，其特征在于：步骤一中4-氯乙酰乙酸乙酯与异丙醇的质量比为4-6:3。
5.根据权利要求1所述的一种合成左旋肉碱的R-4-氯-3-羟基丁酸乙酯的制备方法，其特征在于：步骤二中的还原酶和4-氯乙酰乙酸乙酯的质量比分别为1:44-55。
6.根据权利要求1所述的一种合成左旋肉碱的R-4-氯-3-羟基丁酸乙酯的制备方法，其特征在于：步骤二中的辅酶和4-氯乙酰乙酸乙酯的质量比分别为1:9500-11000。
7.根据权利要求1所述的一种合成左旋肉碱的R-4-氯-3-羟基丁酸乙酯的制备方法，其特征在于：步骤二中的催化剂和4-氯乙酰乙酸乙酯的质量比为1:65-80，所述催化剂为硫酸锌。
8.根据权利要求1所述的一种合成左旋肉碱的R-4-氯-3-羟基丁酸乙酯的制备方法，其特征在于：步骤三中的负压值为-0.1—-0.8MPa。
9.根据权利要求1所述的一种合成左旋肉碱的R-4-氯-3-羟基丁酸乙酯的制备方法，其特征在于：步骤五中过滤采用0.45um滤膜过滤。
CN202011166818.2A 2020-10-27 2020-10-27 一种合成左旋肉碱的r-4-氯-3-羟基丁酸乙酯的制备方法 Pending CN112322668A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011166818.2A CN112322668A (zh) 2020-10-27 2020-10-27 一种合成左旋肉碱的r-4-氯-3-羟基丁酸乙酯的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011166818.2A CN112322668A (zh) 2020-10-27 2020-10-27 一种合成左旋肉碱的r-4-氯-3-羟基丁酸乙酯的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112322668A true CN112322668A (zh) 2021-02-05

Family

ID=74296821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011166818.2A Pending CN112322668A (zh) 2020-10-27 2020-10-27 一种合成左旋肉碱的r-4-氯-3-羟基丁酸乙酯的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112322668A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024147946A3 (en) * 2023-01-04 2024-08-29 Carnitech Llc Process for producing l-carnitine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102168036A (zh) * 2010-11-30 2011-08-31 浙江工业大学 微生物转化制备r-4-氯-3-羟基丁酸酯和s-3-羟基丁内酯及菌株
CN103497978A (zh) * 2013-09-06 2014-01-08 蚌埠丰原医药科技发展有限公司 一种高光学纯l-肉碱的制备方法
CN105063113A (zh) * 2015-09-16 2015-11-18 连云港宏业化工有限公司 一种4-氯-3-羟基丁酸乙酯的制备方法
CN111705068A (zh) * 2020-06-30 2020-09-25 宁波酶赛生物工程有限公司 具有立体选择性的酮还原酶与(r)-3-羟基丁酸乙酯的不对称合成方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102168036A (zh) * 2010-11-30 2011-08-31 浙江工业大学 微生物转化制备r-4-氯-3-羟基丁酸酯和s-3-羟基丁内酯及菌株
CN103497978A (zh) * 2013-09-06 2014-01-08 蚌埠丰原医药科技发展有限公司 一种高光学纯l-肉碱的制备方法
CN105063113A (zh) * 2015-09-16 2015-11-18 连云港宏业化工有限公司 一种4-氯-3-羟基丁酸乙酯的制备方法
CN111705068A (zh) * 2020-06-30 2020-09-25 宁波酶赛生物工程有限公司 具有立体选择性的酮还原酶与(r)-3-羟基丁酸乙酯的不对称合成方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
XIANG CHEN ET AL: "Efficient biosynthesis of ethyl (R)-4-chloro-3-hydroxybutyrate using a stereoselective carbonyl reductase from Burkholderia gladioli", 《BMC BIOTECHNOLOGY》 *
敬科举等: "重组大肠杆菌细胞不对称还原4-氯乙酰乙酸乙酯合成（R）-（+）-4-氯-3-羟基丁酸乙酯", 《催化学报》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024147946A3 (en) * 2023-01-04 2024-08-29 Carnitech Llc Process for producing l-carnitine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20120142945A1 (en) Recovery method of highly pure lactic acid and alkyl lactate
CN113173900A (zh) 一种玻色因的合成方法
CN101108928A (zh) 一种粉末涂料固化剂及所使用的长碳链聚酐制备方法
CN112322668A (zh) 一种合成左旋肉碱的r-4-氯-3-羟基丁酸乙酯的制备方法
KR101294336B1 (ko) 젖산의 정제 방법
CN109053479B (zh) 一种季胺内盐的合成方法
CN101215587B (zh) 无溶剂体系生物催化快速合成阿魏酸甘油酯的方法
CN112708641A (zh) 托莫西汀的化学-酶合成方法
CN109161577B (zh) 一种左旋Corey内酯二醇中间体、其制备方法及其药物应用
CN104726506A (zh) 一种(3r,5s)-6-氯-3,5-二羟基己酸叔丁酯的制备方法
CN104293849A (zh) 一种瑞舒伐他汀钙的制备方法
CN110396072B (zh) (s)-3-羟基四氢呋喃的制备方法
CN111961077A (zh) 一种含结晶水β甘油磷酸钠的制备方法
CN105777546B (zh) 一种赖诺普利中间体的制备方法
CN111808893A (zh) 一种氨基醇类药物中间体的生物制备新方法
CN104844457B (zh) 一种（3r，5s）‑6‑氯二羟基己酸叔丁酯的制备方法
CN116621920B (zh) 一种还原型谷胱甘肽的制备方法
CN112359028B (zh) 一种托莫西汀中间体的生物合成方法及羰基还原酶
CN114921507B (zh) 前列腺素手性中间体2-氧杂双环-[3.3.0]辛-6-烯-3-酮的拆分方法
CN113046395B (zh) （2s,5s）-2,5-己二醇的生产工艺及其应用
CN112195203B (zh) 一种酶法合成(s)-2-氨基丁酰胺的方法
JP2007117034A (ja) 光学活性ニペコチン酸化合物の製造方法
KR20040063264A (ko) 효모를 이용한 광학활성 (ｒ)-2-클로로만델릭산 및 그에스테르 유도체의 제조방법
JP5092465B2 (ja) ピペコリン酸の立体選択的なエステル化方法
CN103911404B (zh) 一种拉科酰胺化学酶法制备方法

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210205