專利名稱：紅球菌Rhodococcus ruber 4.1187催化制備光學(xué)純(S)-(+)-2-苯基丙酸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種單一構(gòu)型(S)-(+)-2-苯基丙酸的制備方法，屬于生物有機(jī)合成 領(lǐng)域，該物質(zhì)為最基礎(chǔ)的2-芳基丙酸類非留體抗炎藥物，并可作為手性砌塊進(jìn)一步合成手 性藥物。
背景技術(shù)：
2-芳基丙酸是一類廣泛使用的非甾體抗炎藥，如布洛芬(Ibupmfen)、萘普生 (Naproxen)、酮基布洛芬(Ketoprofen)等(

圖1)，具有優(yōu)良的解熱、消炎和鎮(zhèn)痛作用。這類 抗炎藥的S構(gòu)型一般比R構(gòu)型活性強(qiáng)，副作用小，如萘普生S構(gòu)型消炎鎮(zhèn)痛作用高于R構(gòu)型 28倍；S-布洛芬的鎮(zhèn)痛作用是R-異構(gòu)體的100倍；R-氟布洛芬的胃腸道毒性遠(yuǎn)大于S構(gòu) 型。為提高2-芳基丙酸類藥物的活性，降低其毒副作用、減輕人體代謝負(fù)擔(dān)、提高資源利用 率，S-2-芳基丙酸手性制備已成為國內(nèi)外研究熱點(diǎn)。20年來，不對(duì)稱合成2-芳基丙酸類消 炎藥取得了重大進(jìn)展，特別是通過外消旋體的拆分，包括利用生物酶催化拆分工藝，極具有 工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。 萘普生(Naproxen) 布洛芬(ibuprofen) 氟比洛芬(Flurbiprofen) 酮洛芬(Ketoprofen)圖1 一些2-芳基丙酸類的抗炎藥的結(jié)構(gòu)2-苯基丙酸(2-Phenylpropionic Acid)是重要的2_芳基丙酸類物質(zhì)，目前制備 主要以化學(xué)拆分為主，而生物酶拆分制備(S)-(+)_2-苯基丙酸國內(nèi)外報(bào)道較少。本發(fā)明發(fā) 現(xiàn)一株紅球菌Rhodococcus ruber 4. 1187，可高效率的催化制備光學(xué)純(S)-(+)_2_苯基
丙酸(圖2)。 (5) - (+) -2-苯基丙酸 (R) - (-) -2-苯基丙酰胺圖 2Rhodococcus ruber 4. 1187 催化拆分 2_ 苯基丙酰胺

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明以外消旋的2-苯基丙酰胺作為底物，篩選得到一株可高效催化制備光學(xué) 純(S)-(+)-2-苯基丙酸的菌株Rhodococcus ruber 4.1187。并優(yōu)化了催化反應(yīng)條件為pH 值7. 5 (Tris-HCl，IOOmM)，最適溫度為30°C，助溶劑為DMS0,0. Ig (靜息細(xì)胞)/ml可完成 IOOmM的底物拆分。本發(fā)明的工藝流程的工序是以外消旋的2-苯基丙酰胺為底物，在30°C恒溫?fù)u 床中，利用靜息細(xì)胞Rhodococcus ruber 4. 1187可催化拆分制得(S) - (+)-2-苯基丙酸和 (R)-(-)-2-苯基丙酰胺。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1.與一般的化學(xué)催化相比，本反應(yīng)具有催化效率高、專一性強(qiáng)、反應(yīng)條件溫和、對(duì) 環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。2.本反應(yīng)可同時(shí)得到兩種光學(xué)純的手性化合物(S)-(+)_2-苯基丙酸和 (R)-(-)-2-苯基丙酰胺，并且酰胺基和羧基可通過簡單的化學(xué)反應(yīng)互換，是很好的手型砌 塊。3.本反應(yīng)操作方便，產(chǎn)物易于分離純化。具體實(shí)施方法案例1在 IOOmL 的緩沖液(pH 7. 5Tris-HCl, IOOmM)中力口入 IOg Rhodococcus ruber 4. 1187靜息細(xì)胞，外消旋2-苯基丙酰胺的底物濃度為20mM(0. 30g)，助溶劑DMSO(5% )， 在30°C，ISOrpm的搖床中反應(yīng)3h結(jié)束。離心除去細(xì)胞，上層清液用氫氧化鈉溶液 調(diào)PH值到12，用同體積乙酸乙酯萃取三次，飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥，濃縮得 到(R)-(-)_2-苯基丙酰胺；水相繼續(xù)用2M鹽酸調(diào)pH值至2，其余操作同上，濃縮得到 (S)-⑴-2-苯基丙酸。最后得到產(chǎn)物(S)-(+)_2-苯基丙酸的收率為48%，；殘余底物 (R)-(“)-2-苯基丙酰胺的收率49%, e. e.為98%。案例2在 IOOmL 的緩沖液(pH 7. 5Tris-HCl, IOOmM)中力口入 IOg Rhodococcus ruber 4. 1187靜息細(xì)胞，外消旋2-苯基丙酰胺的底物濃度為50mM(0. 89g)，助溶劑DMSO(5% )， 在30°C，180rpm的搖床中反應(yīng)12h結(jié)束。離心除去細(xì)胞，上層清液用氫氧化鈉溶液 調(diào)PH值到12，用同體積乙酸乙酯萃取三次，飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥，濃縮得 到(R)-(-)_2-苯基丙酰胺；水相繼續(xù)用2M鹽酸調(diào)pH值至2，其余操作同上，濃縮得到 (S)-⑴-2-苯基丙酸。最后得到產(chǎn)物(S)-(+)_2-苯基丙酸的收率為47%，e. e.為98. 5 % ；殘余底物 (R)-(“)-2-苯基丙酰胺的收率48%, e. e.為98%。案例3在 IOOmL 的緩沖液(pH 7. 5Tris-HCl, IOOmM)中力口入 IOg Rhodococcus ruber 4. 1187靜息細(xì)胞，外消旋2-苯基丙酰胺的底物濃度為IOOmMd. 49g)，助溶劑DMSO(5% )， 在30°C，ISOrpm的搖床中反應(yīng)22h結(jié)束。離心除去細(xì)胞，上層清液用氫氧化鈉溶液調(diào)PH值到12，用同體積乙酸乙酯萃取三次，飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥，濃縮得 到(R)-(-)_2-苯基丙酰胺；水相繼續(xù)用2M鹽酸調(diào)pH值至2，其余操作同上，濃縮得到 (S)-⑴-2-苯基丙酸。 最后得到產(chǎn)物(S)-(+)_2-苯基丙酸的收率為46%，e.e.為99%;殘余底物 (R)-(-)-2_苯基丙酰胺的收率47%，e. e.為95. 7% (重結(jié)晶后e. e.可達(dá)到99%)。
權(quán)利要求
本發(fā)明在于發(fā)現(xiàn)一株紅球菌Rhodococcus ruber 4.1187，可高效率的催化制備光學(xué)純(S) (+) 2 苯基丙酸和(R) ( ) 2 苯基丙酰胺。(5) (+) 2 苯基丙酸(R) ( ) 2 苯基丙酰胺FSA00000150023800011.tif
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于首先把菌株Rhodococcusruber 4. 1187運(yùn)用于制備光學(xué)純(S)-(+)-2-苯基丙酸和(R)-(-)_2-苯基丙酰胺。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于最適合的反應(yīng)pH值為7.5(Tris-HCl， IOOmM)，最適合的溫度為30°C，助溶劑為DMSO，0. Ig (靜息細(xì)胞)/ml可完成IOOmM的底物拆 分。
全文摘要
本發(fā)明發(fā)現(xiàn)一株紅球菌Rhodococcus ruber 4.1187，可高效率的催化制備光學(xué)純(S)-(+)-2-苯基丙酸。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)反應(yīng)條件溫和、對(duì)環(huán)境友好；所制備光學(xué)純(S)-(+)-2-苯基丙酸是重要的2-芳基丙酸類非甾體抗炎藥物，也是重要的手性砌塊。(5)-(+)-2-苯基丙酸(R)-(-)-2-苯基丙酰胺。
文檔編號(hào)C12P7/40GK101892283SQ201010192550
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月3日
發(fā)明者任玉杰, 張紅衛(wèi), 許建和 申請(qǐng)人:華東理工大學(xué)