專利名稱:一種在有機溶劑中酶催化合成β-內酰胺抗生素的方法
技術領域：
本發明涉及β -內酰胺抗生素的制備方法。尤其涉及一種在有機溶劑中酶催化合 成β-內酰胺抗生素的方法。
背景技術：
現在，工業上半合成的β -內酰胺抗生素如氨芐西林、阿莫西林、頭孢克洛、頭孢 氨芐及頭孢羥氨芐都是以化學方法制備，反應過程中涉及到側鏈的保護、羧基的活化、縮合 反應、和側鏈的去保護等步驟，因此生產過程化學反應步驟多，三廢排放量大，環境污染嚴重。
近幾年來，已有很多文獻報道采用酶法來制備β -內酰胺抗生素。采用酶法制備 內酰胺抗生素的優點是，反應步驟簡單，反應條件溫和，避免各種保護試劑和有毒溶劑，
環境污染小。
JH Zhu, DZ Wei, XJ Cao, YQ Liu and ZhY Yuan ^ "Partitioningbehaviour of cephalexin and 7-aminodeacetoxicephalosporanic acid inPEG/ammonium sulfate aqueous two-phase systems，，(《J. Chem. Technol. Biot.》2000，76，1194-1200)和 DZ Wei, JH Zhu, XJ Cao 的文章"Enzymaticsynthesis of cephalexin in aqueous two-phase systems'^ ((Biochem. Eng. J. ))2002,11,95-99)分別報道了在 PEG 400/硫酸銨的雙水相體 系、水-40%乙二醇體系中酶催化合成頭孢氨芐和頭孢克洛的方法。
公開號為CN 1207742的中國專利申請中公開了一種酶催化合成β -內酰胺抗生 素的方法，該方法在內酰胺抗生素從反應混合物回收后，利用反應水溶液中青霉素酰 化酶對剩余母液中抗生素的水解作用，將抗生素分解為其起始化合物，特別是內酰胺 核，從而實現β -內酰胺核的回收、循環利用。
專利申請WO 9920786公開了一種酶催化合成頭孢菌素的方法，將底物母核通過 PH調節，使其達到過飽和濃度，在青霉素酰化酶作用下，與相應側鏈酰胺縮合，得到產品。 這種方法比不將底物母核調到過飽和濃度，轉化率高10%左右，側鏈與母核摩爾比不大于
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美國發明專利US 6048708公開了一種酶催化合成β-內酰胺抗生素的方法，該方 法使抗生素母核與酰基供體的濃度在反應過程中一直保持在飽和濃度的70%甚至85%以 上，反應至少5個小時，能夠提高母核的轉化率。
另外，文獻CN 1265706，CN 1144274，CN 1572873，WO 9704086 和 US 5525483 分 別公開了涉及到水溶液介質中高底物濃度下，以及新的固定化青霉素G酰化酶催化下合成 β-內酰胺抗生素的方法。
在上述方法中，反應介質大多采用具有一定ρΗ值的水溶液，或者添加少量有機溶 劑的水相體系。由于青霉素G酰化酶在水相介質中存在較明顯的水解作用，導致生成的 β-內酰胺抗生素以及采用酯或酰胺活化的側鏈不可避免的會分解成β-內酰胺母核和相 應的側鏈酸。合成的效率高低可以用合成/水解比值(S/H 合成產物的量與水解產生的側鏈酸的量之比)來評價，這兩個反應可以用青霉素類抗生素作為示例圖解如下
權利要求
1.一種在有機溶劑中酶催化合成β-內酰胺抗生素的方法，包括將2. 16克6-氨基青 霉烷酸和3. 3克D-苯基甘氨酸甲酯加入到經過分子篩除水的乙酸乙酯中形成總體積IOOml 的混合物，將混合物置于恒溫培養箱中振蕩5分鐘，添加1180IU的青霉素G酰化酶，在15°C 下反應12小時。
2.一種在有機溶劑中酶催化合成β-內酰胺抗生素的方法，包括將2. 16克6-氨基 青霉烷酸和3. 6克D-對羥基苯基甘氨酸甲酯加入到經過分子篩除水的叔戊醇中形成總體 積IOOml的混合物，將混合物置于恒溫培養箱中振蕩5分鐘，添加2360IU的青霉素G酰化 酶，在15°C下反應20小時。
3.一種在有機溶劑中酶催化合成β-內酰胺抗生素的方法，包括將2. 16克6-氨基青 霉烷酸和5. 4克D-對羥基苯基甘氨酸甲酯加入到經過分子篩除水的體積比為50 50的 異丙醇-正辛烷中形成總體積IOOml的混合物，將混合物置于恒溫培養箱中振蕩5分鐘，添 加2360IU的青霉素G酰化酶，在15°C下反應20小時。
4.一種在有機溶劑中酶催化合成β-內酰胺抗生素的方法，包括將2. 16克6-氨基 青霉烷酸和3. 6克D-對羥基苯基甘氨酸甲酯加入到經過分子篩除水的叔戊醇中形成總體 積IOOml的混合物，將混合物置于恒溫培養箱中振蕩5分鐘，用1770IU青霉素G酰化酶在 15°C下進行催化反應，以后每隔3小時向反應體系中加入0. 72克6-氨基青霉烷酸和1. 2 克D-對羥基苯基甘氨酸甲酯，總共加入4次，反應20小時。
5.一種在有機溶劑中酶催化合成β-內酰胺抗生素的方法，包括將將2. 14克7-氨 基脫乙酰氧基頭孢烷酸和3. 0克D-苯基甘氨酸甲酰胺加入到經過分子篩除水的乙酸丁酯 中形成總體積IOOml的混合物，將混合物置于恒溫培養箱中振蕩5分鐘，添加1180IU的青 霉素G酰化酶，在15°C下反應18小時。
6.一種在有機溶劑中酶催化合成β-內酰胺抗生素的方法，包括將2. 14克7-氨基 脫乙酰氧基頭孢烷酸和3. 32克D-對羥基苯基甘氨酸甲酰胺加入到經過分子篩除水的叔丁 醇中形成總體積IOOml的混合物，將混合物置于恒溫培養箱中振蕩5分鐘，添加1180IU的 青霉素G酰化酶，在15°C下反應12小時。
7.一種在有機溶劑中酶催化合成β -內酰胺抗生素的方法，包括將2. 14克 3-氯-7-氨基脫乙酰氧基頭孢烷酸和3. 3克D-苯基甘氨酸甲酯加入到經過分子篩除水的 體積比為70 30的叔丁醇-異辛烷中形成總體積IOOml的混合物，將混合物置于恒溫培 養箱中振蕩5分鐘，添加1180IU的青霉素G酰化酶，在15°C下反應14小時。
專利摘要
本發明公開了一種在有機溶劑中酶催化合成β-內酰胺抗生素的方法，包括將β-內酰胺母核、酰化試劑和有機溶劑混合，加入青霉素酰化酶后在-10～45℃反應1～36小時，青霉素酰化酶在反應體系中的濃度為30～300IU/ml。本發明方法可以有效抑制青霉素酰化酶的水解活性，從而降低酰化試劑的水解和產物的水解程度。與使用水作為介質的方法相比，本發明方法的合成/水解比值得到了很多提高，也可以更有效地實現過量的酰化試劑的回收利用，降低生產成本。β-內酰胺抗生素的產率得以提高。由于水解等副反應受到抑制，副產物減少，β-內酰胺抗生素的分離過程得到簡化。
文檔編號C12R1/185GKCN101130803 B發布類型授權 專利申請號CN 200710070379
公開日2011年5月25日 申請日期2007年8月1日
發明者吳起, 德水, 林賢福, 陳春秀 申請人:浙江大學導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan