一種生物法制備(s)-2-氨基-1-丁醇的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及生物制藥和生物化工技術領域，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】
[0002] (S)-2_氨基-1-丁醇是合成手性抗結核藥物鹽酸乙胺丁醇的關鍵中間體，其結構 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物形成結晶鹽，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，生產成本高等問題。酶法拆分2-氨基-1- 丁醇的酰化產物得到 (5) -2-氨基-1- 丁醇雖不需使用手性拆分劑，如現代化工（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，原子經濟性和環境友好性不 尚。
【發明內容】
[0005] 本發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 服了現有技術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 產成本高的問題，同時克服了酶法拆分2-氨基-1-丁醇的酰化產物得到（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境不友好的問題。
[0006] 為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：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，反應生成（S)-2-氨基-1- 丁醇，所述底物、所述氨基 供體、所述轉氨酶、所述輔酶的投料質量比為1:3. 2~4. 8:0. 04~0. 06:0. 008~0. 012。
[0007] 優選地，所述的緩沖溶液的pH為8. 0~9. 5。更優選地，所述的緩沖溶液的pH為 8. 5 ~9. 0〇
[0008] 優選地，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] 優選地，所述的轉氨酶為購自蘇州漢酶生物技術有限公司的牌號為EW119的轉氨 酶。
[0010] 優選地，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] 優選地，反應過程中，所述底物、所述氨基供體、所述轉氨酶、所述輔酶的投料質量 比為 1:3. 5 ~4. 5:0. 045 ~0· 055:0. 009 ~0· 011。
[0013] 優選地，在溫度30~40°C下進行所述反應。
[0014] 優選地，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、所述的轉氨酶、所述的輔酶，控制反應溫度在20~50°C間， 攪拌反應，利用HPLC/MS檢測反應進程，反應結束后過濾、萃取、合并有機相，旋蒸獲得產物 (S)-2-氨基-1-丁醇。
[0015] 由于上述技術方案的運用，本發明與現有技術相比具有下列優點：
[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境不友好的問題；
[0018] 3)本發明的生物法制備（S)-2-氨基-1-丁醇，步驟簡單、對環境友好，生產成本 低。
【具體實施方式】
[0019] 下面結合具體實施例對本發明做進一步詳細的說明，但本發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具體使用的不同要求做進一步調整，未注明的實施 條件為常規實驗中的條件。
[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反應器中攪拌均勻，依次加入異丙胺鹽酸鹽400g、轉氨酶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24h，HPLC/MS檢測轉化率為 99. 5 %，調節反應體系pH至3. 0,加入IL乙酸乙酯攪拌，過濾后棄有機相，水相調節pH至 10.0,用IL乙酸乙酯萃取2次，合并有機相旋蒸得到產物（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反應器中攪拌均勻，依次加入異丙胺鹽酸鹽400g、轉氨酶ATA 5g、磷酸吡哆醛lg，在 30°C溫度下攪拌反應24h，HPLC/MS檢測轉化率為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反應器中攪拌均勻，依次加入異丙胺鹽酸鹽400g、轉氨酶ATA 5g、磷酸吡哆醛lg，在30°C 溫度下攪拌反應24h，HPLC/MS檢測轉化率為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反應器中攪拌均勻，依次加入異丙胺鹽酸鹽400g、轉氨酶ATA 5g、磷酸吡哆醛lg， 在50°C溫度下攪拌反應24h，HPLC/MS檢測轉化率為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反應器中攪拌均勻，依次加入異丙胺鹽酸鹽400g、轉氨 酶ATA 5g、磷酸吡哆醛lg，在35°C溫度下攪拌反應24h，HPLC/MS檢測轉化率分別為27%， 85%，99· 5%，90%和 63%。
[0031] 上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人 士能夠了解本發明的內容并加以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍，凡根據本發明 精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍內。
【主權項】
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， 反應生成（S)-2-氨基-1- 丁醇，所述底物、所述氨基供體、所述轉氨酶、所述輔酶的投料質 量比為 1:3. 2~4. 8:0. 04~0? 06:0. 008~0? 012。2. 根據權利要求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. 根據權利要求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. 根據權利要求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. 根據權利要求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 的轉氨酶為購自蘇州漢酶生物技術有限公司的牌號為EWl19的轉氨酶。6. 根據權利要求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. 根據權利要求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. 根據權利要求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 過程中，所述底物、所述氨基供體、所述轉氨酶、所述輔酶的投料質量比為1:3. 5~4. 5:0. 045 ~0.055:0. 009~0. 011。9. 根據權利要求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。10. 根據權利要求1至9中任一項權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、所述的轉氨酶、所述的輔酶，控制反應溫度在20~50°C間， 攪拌反應，利用HPLC/MS檢測反應進程，反應結束后過濾、萃取、合并有機相，旋蒸獲得產物 (S)-2-氨基-1-丁醇。
【專利摘要】<b>本發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，反應生成(S)-2-氨基-1-丁醇，所述底物、所述氨基供體、所述轉氨酶、所述輔酶的投料質量比為1:3.2~4.8:0.04~0.06:0.008~0.012。該方法制備路線短，在整個反應過程中不會產生污染物，對環境友好，生產成本低，適于工業化生產。</b>
【IPC分類】C12P13/00
【公開號】CN105177071
【申請號】
【發明人】陶軍華, 梁曉亮, 樂庸堂
【申請人】蘇州漢酶生物技術有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年10月22日