一種生物法制備(s)-2-氨基-1-丁醇的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及生物制藥和生物化工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種生物法制備（S)-2-氨 基-1-丁醇的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] (S)-2_氨基-1-丁醇是合成手性抗結(jié)核藥物鹽酸乙胺丁醇的關(guān)鍵中間體，其結(jié)構(gòu) 式如下：
[0004] 合成（S) -2-氨基-1- 丁醇通常使用拆分法，利用手性酸（如扁桃酸， 酒石酸和谷氨酸等）在甲醇或水溶液中與目標產(chǎn)物形成結(jié)晶鹽，如Tetrahedron letters (1991)，32:7325-7328, Synthesis (2003)，13:1965 - 1967 和 CN101863779 等報道， 存在著收率低，污染大，生產(chǎn)成本高等問題。酶法拆分2-氨基-1- 丁醇的酰化產(chǎn)物得到 (5) -2-氨基-1- 丁醇雖不需使用手性拆分劑，如現(xiàn)代化工（2011)，31:52-56等報道，但仍存 在收率低于50%的問題。不對稱合成方法如Tetrahedron Letters (2010)，51:5131 -5133， 雖然收率較高，但是路線較長，需要用金屬催化劑和手性配體，原子經(jīng)濟性和環(huán)境友好性不 尚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種生物法制備（S) -2-氨基-1- 丁醇的方法，通過此方法克 服了現(xiàn)有技術(shù)中采用拆分法利用手性酸制備（S)-2_氨基-1-丁醇過程中存在的污染大、生 產(chǎn)成本高的問題，同時克服了酶法拆分2-氨基-1-丁醇的?；a(chǎn)物得到（S)-2-氨基-1-丁 醇過程中，路線長及使用金屬催化劑及手性配體對環(huán)境不友好的問題。
[0006] 為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種生物法制備（S)-2_氨基-1-丁 醇的方法，以1-羥基-2-丁酮為底物，使其在氨基供體、轉(zhuǎn)氨酶及輔酶存在下，在溫度20~ 50°C、pH為7. 5~9. 5的緩沖溶液中，反應(yīng)生成（S)-2-氨基-1- 丁醇，所述底物、所述氨基 供體、所述轉(zhuǎn)氨酶、所述輔酶的投料質(zhì)量比為1:3. 2~4. 8:0. 04~0. 06:0. 008~0. 012。
[0007] 優(yōu)選地，所述的緩沖溶液的pH為8. 0~9. 5。更優(yōu)選地，所述的緩沖溶液的pH為 8. 5 ~9. 0〇
[0008] 優(yōu)選地，所述的緩沖溶液為三乙醇胺鹽酸緩沖溶液或磷酸鹽緩沖溶液。
[0009] 優(yōu)選地，所述的轉(zhuǎn)氨酶為購自蘇州漢酶生物技術(shù)有限公司的牌號為EW119的轉(zhuǎn)氨 酶。
[0010] 優(yōu)選地，所述的氨基供體為異丙胺鹽酸鹽、丙氨酸、甲基芐胺中一種或多種的混合 物。
[0011] 優(yōu)選地，所述的輔酶為磷酸吡哆醛或維生素 B6或二者的組合。
[0012] 優(yōu)選地，反應(yīng)過程中，所述底物、所述氨基供體、所述轉(zhuǎn)氨酶、所述輔酶的投料質(zhì)量 比為 1:3. 5 ~4. 5:0. 045 ~0· 055:0. 009 ~0· 011。
[0013] 優(yōu)選地，在溫度30~40°C下進行所述反應(yīng)。
[0014] 優(yōu)選地，具體實施過程如下：將所述的底物1-羥基-2- 丁酮加入到所述緩沖溶液 中，而后加入所述的氨基供體、所述的轉(zhuǎn)氨酶、所述的輔酶，控制反應(yīng)溫度在20~50°C間， 攪拌反應(yīng)，利用HPLC/MS檢測反應(yīng)進程，反應(yīng)結(jié)束后過濾、萃取、合并有機相，旋蒸獲得產(chǎn)物 (S)-2-氨基-1-丁醇。
[0015] 由于上述技術(shù)方案的運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點：
[0016] 1)解決了采用拆分法，利用手性酸制備（S)-2-氨基-1-丁醇過程中，存在的收率 低、污染大、生產(chǎn)成本高的問題；
[0017] 2)解決了采用酶法拆分2-氨基-1-丁醇的酰化產(chǎn)物得到（S)-2-氨基-1-丁醇過 程中，路線長、所使用的金屬催化劑及手性配體對環(huán)境不友好的問題；
[0018] 3)本發(fā)明的生物法制備（S)-2-氨基-1-丁醇，步驟簡單、對環(huán)境友好，生產(chǎn)成本 低。
【具體實施方式】
[0019] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細的說明，但本發(fā)明并不限于以下實施 例。實施例中采用的實施條件可以根據(jù)具體使用的不同要求做進一步調(diào)整，未注明的實施 條件為常規(guī)實驗中的條件。
[0020] 實施例1
[0021] 本實施例提供了一種生物法制備（S) -2-氨基-1- 丁醇的方法，具體步驟如下：
[0022] 底物1-羥基-2- 丁酮100g加至裝有600mL IOOmM pH8. 5的三乙醇胺鹽酸緩沖 溶液的2L反應(yīng)器中攪拌均勻，依次加入異丙胺鹽酸鹽400g、轉(zhuǎn)氨酶ATA(購自蘇州漢酶， 牌號EW119,下同）5g、磷酸吡哆醛lg，在35°C溫度下攪拌反應(yīng)24h，HPLC/MS檢測轉(zhuǎn)化率為 99. 5 %，調(diào)節(jié)反應(yīng)體系pH至3. 0,加入IL乙酸乙酯攪拌，過濾后棄有機相，水相調(diào)節(jié)pH至 10.0,用IL乙酸乙酯萃取2次，合并有機相旋蒸得到產(chǎn)物（S)-2-氨基-1-丁醇95g，ee值 99. 5%，純度 99. 0%。
[0023] 實施例2
[0024] 底物1-羥基-2- 丁酮100g加至裝有600mL IOOmM pH8. 5的三乙醇胺鹽酸緩沖溶 液的2L反應(yīng)器中攪拌均勻，依次加入異丙胺鹽酸鹽400g、轉(zhuǎn)氨酶ATA 5g、磷酸吡哆醛lg，在 30°C溫度下攪拌反應(yīng)24h，HPLC/MS檢測轉(zhuǎn)化率為82%。
[0025] 實施例3
[0026] 底物1-羥基-2- 丁酮100g加至裝有600mL IOOmM pH 7. 5的磷酸鹽緩沖溶液的 2L反應(yīng)器中攪拌均勻，依次加入異丙胺鹽酸鹽400g、轉(zhuǎn)氨酶ATA 5g、磷酸吡哆醛lg，在30°C 溫度下攪拌反應(yīng)24h，HPLC/MS檢測轉(zhuǎn)化率為21. 1 %。
[0027] 實施例4
[0028] 底物1-羥基-2- 丁酮100g加至裝有600mL IOOmM pH 9. 5的三乙醇胺鹽酸緩沖 溶液的2L反應(yīng)器中攪拌均勻，依次加入異丙胺鹽酸鹽400g、轉(zhuǎn)氨酶ATA 5g、磷酸吡哆醛lg， 在50°C溫度下攪拌反應(yīng)24h，HPLC/MS檢測轉(zhuǎn)化率為57. 6%。
[0029] 實施例5
[0030] 底物 1-羥基-2- 丁酮 100g 加至裝有 600mL IOOmM pH 分別為 7· 5,8· 0,8· 5,9· 0， 9. 5的三乙醇胺鹽酸緩沖溶液的2L反應(yīng)器中攪拌均勻，依次加入異丙胺鹽酸鹽400g、轉(zhuǎn)氨 酶ATA 5g、磷酸吡哆醛lg，在35°C溫度下攪拌反應(yīng)24h，HPLC/MS檢測轉(zhuǎn)化率分別為27%， 85%，99· 5%，90%和 63%。
[0031] 上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人 士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍，凡根據(jù)本發(fā)明 精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種生物法制備（S)-2-氨基-1-丁醇的方法，其特征在于：以1-羥基-2-丁酮為底 物，使其在氨基供體、轉(zhuǎn)氨酶及輔酶存在下，在溫度20~50°C、pH為7. 5~9. 5的緩沖溶液中， 反應(yīng)生成（S)-2-氨基-1- 丁醇，所述底物、所述氨基供體、所述轉(zhuǎn)氨酶、所述輔酶的投料質(zhì) 量比為 1:3. 2~4. 8:0. 04~0? 06:0. 008~0? 012。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物法制備（S) -2-氨基-1- 丁醇的方法，其特征在于，所述 的緩沖溶液的pH為8. 0~9. 5。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的生物法制備（S) -2-氨基-1- 丁醇的方法，其特征在于，所述 的緩沖溶液的pH為8. 5~9. 0。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物法制備（S) -2-氨基-1- 丁醇的方法，其特征在于，所述 的緩沖溶液為三乙醇胺鹽酸緩沖溶液或磷酸鹽緩沖溶液。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物法制備（S) -2-氨基-1- 丁醇的方法，其特征在于：所述 的轉(zhuǎn)氨酶為購自蘇州漢酶生物技術(shù)有限公司的牌號為EWl19的轉(zhuǎn)氨酶。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物法制備（S) -2-氨基-1- 丁醇的方法，其特征在于：所述 的氨基供體為異丙胺鹽酸鹽、丙氨酸、甲基芐胺中一種或多種的混合物。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物法制備（S) -2-氨基-1- 丁醇的方法，其特征在于：所述 的輔酶為磷酸吡哆醛或維生素B6或二者的組合。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物法制備（S) -2-氨基-1- 丁醇的方法，其特征在于：反應(yīng) 過程中，所述底物、所述氨基供體、所述轉(zhuǎn)氨酶、所述輔酶的投料質(zhì)量比為1:3. 5~4. 5:0. 045 ~0.055:0. 009~0. 011。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物法制備（S) -2-氨基-1- 丁醇的方法，其特征在于：在溫 度30~40°C下進行所述反應(yīng)。10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項權(quán)利要求所述的生物法制備（S)-2-氨基-1-丁醇 的方法，其特征在于，具體實施過程如下：將所述的底物1-羥基-2-丁酮加入到所述緩沖溶 液中，而后加入所述的氨基供體、所述的轉(zhuǎn)氨酶、所述的輔酶，控制反應(yīng)溫度在20~50°C間， 攪拌反應(yīng)，利用HPLC/MS檢測反應(yīng)進程，反應(yīng)結(jié)束后過濾、萃取、合并有機相，旋蒸獲得產(chǎn)物 (S)-2-氨基-1-丁醇。
【專利摘要】<b>本發(fā)明公開了一種生物法制備(S)-2-氨基-1-丁醇的方法，以1-羥基-2-丁酮為底物，使其在氨基供體、轉(zhuǎn)氨酶及輔酶存在下、在溫度20~50℃、pH為7.5~9.5的緩沖溶液中，反應(yīng)生成(S)-2-氨基-1-丁醇，所述底物、所述氨基供體、所述轉(zhuǎn)氨酶、所述輔酶的投料質(zhì)量比為1:3.2~4.8:0.04~0.06:0.008~0.012。該方法制備路線短，在整個反應(yīng)過程中不會產(chǎn)生污染物，對環(huán)境友好，生產(chǎn)成本低，適于工業(yè)化生產(chǎn)。</b>
【IPC分類】C12P13/00
【公開號】CN105177071
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】陶軍華, 梁曉亮, 樂庸堂
【申請人】蘇州漢酶生物技術(shù)有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年10月22日