用于制備去甲偽麻黃堿的方法
【專利說(shuō)明】用于制備去甲偽麻黃堿的方法
[0001] 本發(fā)明涉及用于制備去甲偽麻黃堿（Cathin)的方法。
[0002] 去甲偽麻黃堿（（15； 25)-去甲偽麻黃堿）可以由卡塔葉灌木的葉片獲得，并且通 常用作食欲抑制劑。由于交感神經(jīng)的刺激植物性神經(jīng)系統(tǒng)的功能，其用作心血管藥物。
[0003] 對(duì)于合成制備，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)已知各種方法。
[0004] 例如在出版物"Stereoselective Synthesis of Norephedrine and Norpseudoe phedrine by Using Asymmetric Transfer Hydrogenation Accompanied by Dynamic Kintic Resolution'，，Hyeon-Kyu Lee 等人，Journal of Organic Chemistry 2012，第 5454-5460頁(yè)已知一種7步合成。
[0005] 出版物"Efficient Synthesis of Ephedra Alkaloid Analogous Using an Enantiomerically Pure N_[ (R) - (+) - a -Methylbenzyl] aziridine-2_carboxaldehyde'，， Gwon-Il Hwang等人，J. Org. Chem. 1996,61，6183-6188公開(kāi)了一種以高的對(duì)映異構(gòu)體過(guò)量 制備去甲偽麻黃堿的方法，其來(lái)源于對(duì)映異構(gòu)體純物質(zhì)且是非常昂貴的。
[0006] 如在 Masaaki Nishimura 等人的出版物 "Asymetrix NI Unit Transfer to Olefins with a Chiral Nitridomanganese Complex: Novel Stereoselective Pathways to Aziridines or Oxazolines"中描述的其它方法公開(kāi)了其中形成去甲偽麻黃堿作為副產(chǎn) 物的方法。
[0007] 因此本發(fā)明的目的是提供去甲偽麻黃堿的簡(jiǎn)單的制備方法，其克服現(xiàn)有技術(shù)缺 點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)少的反應(yīng)步驟，且是成本有利的，實(shí)現(xiàn)高的對(duì)映異構(gòu)體純度和非對(duì)映異構(gòu)體純度以 及高的產(chǎn)率和需要盡可能少的后處理步驟。該方法可以簡(jiǎn)單地更大規(guī)模地轉(zhuǎn)化。
[0008] 以權(quán)利要求1的上位概念為出發(fā)點(diǎn)，該目的根據(jù)本發(fā)明通過(guò)權(quán)利要求1所標(biāo)示部 分中給出的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0009] 使用本發(fā)明的方法，可以以> 99 %的對(duì)映異構(gòu)體純度和70 %，在一個(gè)有利的實(shí)施 方案中最多97 %的非對(duì)映異構(gòu)體純度制備去甲偽麻黃堿?？梢詫?shí)現(xiàn)90 %的轉(zhuǎn)化率。在此 可以使用可商業(yè)購(gòu)得的反應(yīng)物。該方法需要少的后處理步驟，可以很高地標(biāo)度（skalieren) 并且可以以一鍋法反應(yīng)的形式進(jìn)行。
[0010] 本發(fā)明有利的擴(kuò)展實(shí)施方案示于從屬權(quán)利要求中。
[0011] 以下應(yīng)以其普遍形式描述本發(fā)明。
[0012] 在本發(fā)明的意義上，（5)_選擇性酶是導(dǎo)致（5)_構(gòu)型產(chǎn)物的酶。
[0013] 在第一反應(yīng)步驟中，在體外借助（5)_選擇性裂解酶使苯甲醛與式（1)的乙酰基給 體反應(yīng)生成式（2)和（3)的化合物的對(duì)映異構(gòu)體混合物，
其中縮寫(xiě)PAC表示苯基乙酰基甲醇。
[0014] 式⑴的乙?；o體在此可以是乙醛，其中R = H;或可以是丙酮酸，其中R = COOH0
[0015] 反應(yīng)路線示例性展示于圖1中。
[0016] 裂解酶可以例如是來(lái)自醋菌，尤其巴氏醋酸桿菌（JceioAacter /iasieyriafliAs)的 (5)-選擇性裂解酶，特別是變體ApH)C-E469G。
[0017] 優(yōu)選使用提純和親脂化的酶。該親脂化的優(yōu)點(diǎn)是，酶是穩(wěn)定的，并且可以使用高的 酶濃度，此外提純的酶導(dǎo)致明顯更高的光學(xué)純度，即產(chǎn)物的更高的對(duì)映異構(gòu)體過(guò)量和非對(duì) 映異構(gòu)體過(guò)量。
[0018] 此外，可以使用用于（5)-選擇性裂解酶的輔因子，其提高轉(zhuǎn)化率。
[0019] 例如，可以使用例如硫酸鎂或氯化鎂形式的鎂離子與二磷酸硫胺素作為輔因子。
[0020] 在使用硫酸鎂和二磷酸硫胺素作為輔因子的情況下，對(duì)于硫酸鎂優(yōu)選1-5 mM的濃 度范圍，優(yōu)選2. 5禮，對(duì)于二磷酸硫胺素優(yōu)選5-300 μΜ的濃度范圍，優(yōu)選100 μΜ。
[0021] 該反應(yīng)可以在5至8,優(yōu)選6至7. 5的pH-值下進(jìn)行。
[0022] 對(duì)此例如可以使用磷酸鉀-緩沖劑。然而也可以考慮諸如HEPES、MOPS、TEA或 TRIS-HCl的緩沖劑。
[0023] 優(yōu)選的溫度范圍為室溫，然而也可以在20°C至30°C，特別是25°C下很好地進(jìn)行該 反應(yīng)。
[0024] 優(yōu)選在大氣壓下進(jìn)行該反應(yīng)。
[0025] 替代地，可以在體內(nèi)進(jìn)行該酶促反應(yīng)。這具有優(yōu)點(diǎn)，即可以成本有利地制備作為催 化劑的酶。
[0026] 對(duì)此，可以使用大腸桿菌作為生產(chǎn)生物體。
[0027] 在此，可以將為第一步驟中的裂解酶編碼的基因連接到載體中。
[0028] 大腸桿菌菌種優(yōu)選為重組的，并含有攜帶用于（5)_選擇性裂解酶的基因的質(zhì)粒。
[0029] 該質(zhì)粒可以優(yōu)選包含用于上述裂解酶的基因。
[0030] 例如可以使用包含相應(yīng)的裂解酶基因的pET22b或ρΚΚ233-基體（GrundkSrper )作 為質(zhì)粒。
[0031] 所述生產(chǎn)生物體將所希望的式（2)和（3)的產(chǎn)物分泌到水溶液中。
[0032] 在本發(fā)明方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，借助苯甲醛裂解酶使不希望的式（2)的化 合物反應(yīng)生成苯甲醛和乙醛。
[0033] 該反應(yīng)方案示于圖2中。
[0034] 這具有優(yōu)點(diǎn)，即該不希望的式（2)的副產(chǎn)物裂解，所產(chǎn)生的苯甲醛和乙醛引回該 方法中，所希望的式（3)的產(chǎn)物的產(chǎn)率提高。式3的（5)-PAC的對(duì)映異構(gòu)體過(guò)量可以提高 至總共> 97 %。在該步驟中基于所用PAC總量的產(chǎn)率為95 %。
[0035] 在式（2)的化合物反應(yīng)時(shí)，在反應(yīng)過(guò)程中過(guò)量添加乙酰基給體是有利的，從而為 產(chǎn)生所希望的式（3)的中間化合物的進(jìn)一步反應(yīng)提供足夠的乙酰基給體。這特別在揮發(fā)性 乙酰基給體例如乙醛的情況下是有利的。例如可以相對(duì)于苯甲醛使用10倍的過(guò)量的乙酰 基給體。
[0036] 優(yōu)選分離所述中間產(chǎn)物。為此，在使用石油醚：乙酸乙酯（90:10)作為分離液體 的情況下使用硅膠進(jìn)行柱色譜法。
[0037] 在第二反應(yīng)步驟中，借助（5)-選擇性轉(zhuǎn)氨酶使如此獲得的式（3)的化合物與胺 給體反應(yīng)生成最終產(chǎn)物去甲偽麻黃堿（（15； 25)-去甲偽麻黃堿)。該反應(yīng)示意性示于圖3 中。
[0038] 對(duì)于化學(xué)還原性胺化的第二反應(yīng)步驟，可以使用轉(zhuǎn)化底物且為（5)_選擇性的轉(zhuǎn) 氨酶。該轉(zhuǎn)氨酶可以來(lái)自色桿菌，例如紫色色桿菌，優(yōu)選為CV2025。此外，可以使用來(lái)自反硝 化產(chǎn)喊菌（供似i_ri/ica?6·)、梓檬節(jié)桿菌（AriAraAac ter ci ireiA?)、巨大芽抱 桿菌焚光假單胞菌河弧菌（ /7yriaJi6·)或新月柄桿菌（CaWoAacter Cre1S1CefliiAS1)的轉(zhuǎn)氨酶。
[0039] 優(yōu)選使用提純和親脂化的酶。該親脂化的優(yōu)點(diǎn)是，酶是穩(wěn)定的，可以使用高的酶濃 度，此外提純的酶導(dǎo)致明顯更高的光學(xué)純度，即產(chǎn)物的更高的對(duì)映異構(gòu)體過(guò)量和非對(duì)映異 構(gòu)體過(guò)量。
[0040] 可以例如使用（5)-α-甲基芐胺、芐胺、異丙胺、L-丙氨酸、（±)-1-甲基-3苯基 丙胺或（±)-1-氨基茚滿作為胺給體。
[0041] 可以使用5'-磷酸吡哆醛作為輔因子。
[0042] 優(yōu)選為100-200 μΜ的磷酸吡哆醛濃度。
[0043] 該反應(yīng)可以在水介質(zhì)中在6至11的pH-范圍中，優(yōu)選pH 7. 5至8. 5下進(jìn)行。
[0044] 對(duì)