酶促手性拆分及在莫西沙星關(guān)鍵中間體制備中的應(yīng)用.pdf

1、莫西沙星作為第四代氟喹諾酮類抗菌藥物廣泛用于臨床，療效顯著，市場潛力巨大。目前其側(cè)鏈?zhǔn)中灾虚g體(4aR,7aS)-6-芐基-四氫-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶-5,7(6H,7aH)-二酮主要是傳統(tǒng)的化學(xué)拆分合成，而傳統(tǒng)化學(xué)拆分一直存在產(chǎn)物光學(xué)純度不高、反應(yīng)條件苛刻、拆分劑不易回收等問題。酶法生物催化拆分因其反應(yīng)的特異性一直備受青睞，其中固定化酶催化拆分中反應(yīng)條件溫和、產(chǎn)物光學(xué)純度高和易分離、酶易回收再利用方面等表現(xiàn)突出。同時(shí)，微波技

2、術(shù)在酶催化方面的應(yīng)用進(jìn)一步推動(dòng)了酶生物催化的發(fā)展。本論文利用固定化酶在微波的輔助下，進(jìn)行了酶促拆分制備莫西沙星手性中間體研究，以期克服化學(xué)拆分中的不足之處。
　　一、研究了有機(jī)介質(zhì)中脂肪酶作為催化劑，對大位阻環(huán)仲胺消旋體順式-6-芐基-四氫-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶-5,7(6H,7aH)-二酮進(jìn)行?；鸱?。首先，以苯基碳酸烯丙酯為供體和甲苯為溶劑，對酶源進(jìn)行了選擇。結(jié)果顯示南極假絲酵母脂肪酶B（Candidaantarct

3、icalipase B）具有很好的選擇性（E>200），但催化活性很低。其次，對溶劑、反應(yīng)溫度、供體及其濃度、添加劑濃度等條件進(jìn)行了優(yōu)化。當(dāng)Candida antarcticalipase B和苯基碳酸烯丙酯組合在叔丁基甲醚（TBME）溶液中45℃下，反應(yīng)15小時(shí)產(chǎn)物得到50％的轉(zhuǎn)化率和>99.99% ee。
　　二、研究了微波輔助酶促手性拆分提高反應(yīng)速率。主要研究了不同溶劑下傳統(tǒng)加熱和微波輻射加熱的酶催化效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)溶劑對微波

4、輻射酶催化的影響較大和Candida antarcticalipase B在微波輻射加熱下具有更強(qiáng)的活性，催化速率是傳統(tǒng)加熱的1.5倍左右。同時(shí)，優(yōu)化了攪拌速度、微波輻射功率和反應(yīng)溫度反應(yīng)條件。最終發(fā)現(xiàn)在最優(yōu)條件下反應(yīng)4小時(shí)，產(chǎn)物轉(zhuǎn)化率達(dá)到46%，光學(xué)純>99.99%ee。
　　本課題在微波輻射下利用 CAL-B對大位阻環(huán)仲胺消旋體順式-6-芐基-四氫-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶-5,7(6H,7aH)-二酮進(jìn)行拆分，成功得到