一種生物化學(xué)拆分8-芐基-7,9-二氧代-2,8-二氮雜雙環(huán)[4.3.0]壬烷的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種生物化學(xué)拆分8-芐基-7,9-二氧代-2,8-二氮雜雙環(huán)[4.3.0]壬烷的方法。該方法以外消旋順式式（Ⅰ）、酰基供體式（Ⅱ）為底物，在酶的催化作用下，與反應(yīng)溶劑反應(yīng)7～48h，制得式（Ⅲ）、式（Ⅳ）；然后在加熱回流條件下酸催化式（Ⅳ）水解得式（Ⅴ）。本發(fā)明方法成本低，固定化酶不溶于有機(jī)溶劑，收率高ee可達(dá)100%，安全可靠且環(huán)境污染少，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】—種生物化學(xué)拆分8-芐基-7, 9- 二氧代-2, 8- 二氮雜雙環(huán)
[4.3.0]壬烷的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于喹諾酮藥物中間體合成【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種生物化學(xué)拆分8-芐基-7，9- 二氧代-2，8- 二氮雜雙環(huán)[4.3.0]壬烷的方法，即一種生物化學(xué)拆分對映體順式_8_芐基-7，9- 二氧代-2，8- 二氣雜雙環(huán)[4.3.0]壬燒的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]酶是一類由生物細(xì)胞產(chǎn)生且具有催化活性的特殊三維空間構(gòu)象的蛋白質(zhì)。眾所周知，因綠色環(huán)保和節(jié)能高效，生物催化作為綠色催化的一種而備受人們的關(guān)注。然而酶是生物催化中使用最普遍的，經(jīng)常被用作拆分催化劑。酶作為一種生物催化劑催化的反應(yīng)具有專一性強(qiáng)(酶催化具有區(qū)域選擇性和立體選擇性)、催化效率高、在常溫常壓等溫和條件下能進(jìn)行操作等優(yōu)點(diǎn)。利用酶的高效選擇性催化作用可制造出種類繁多的目標(biāo)產(chǎn)物，例如酶促拆分制備S-布洛芬，避免了化學(xué)合成中的許多不足。目前，酶催化技術(shù)在醫(yī)藥方面的應(yīng)用是當(dāng)前最為關(guān)注的領(lǐng)域之一，這主要是因?yàn)獒t(yī)藥產(chǎn)品一般附加值高，且大多是光學(xué)活性物質(zhì)，作為十分優(yōu)良的手性催化劑一酶，用于多種高效手性藥物的合成及制備將十分有效，潛力巨大。
[0003](IS, 6R)-8-芐基-7，9-二氧代-2，8-二氣雜雙環(huán)[4.3.0]壬燒(V)，是由德國Bayer公司于1999年研發(fā)的第四代超廣譜新型氟喹諾酮藥物莫西沙星的關(guān)鍵中間體，莫西沙星主要用于治療急性竇腺炎、慢性支氣管炎的急性發(fā)作、社區(qū)獲得性肺炎，以及無并發(fā)癥的皮膚感染和皮膚軟組織感染。本品特點(diǎn)是幾乎沒有光敏反應(yīng)，是治療呼吸道感染較好的藥物。在抗感染藥物市場中，目前喹諾酮類藥物(Fluoroquinolone)在臨床上的用量已超過青霉素類，成為第二大類抗`感染藥物。莫西沙星(Moxifloxacin),臨床用其鹽酸鹽,化學(xué)名為1-環(huán)丙基-6-氟-1，4-二氫-8-甲氧基-7-[(4aS，7aS)-八氫-6H-吡咯并[3，4_b]吡啶-6-基]-4-氧代-3-喹啉羧酸鹽酸鹽。莫西沙星(Avelox)是德國拜耳公司研制的超廣譜喹諾酮類藥物，商品名為“拜復(fù)樂”，1999年9月在德國上市，同年12月在美國獲FDA批準(zhǔn)上市。2002年銷售額達(dá)到3.33億美元，進(jìn)入了 2002年世界十大暢銷抗生素藥物，列第8位。德國拜耳公司和美國先靈葆雅公司的產(chǎn)品在2006年的世界市場銷售額高達(dá)8.22億美元，在全球暢銷處方藥排名第129位；2007年世界市場銷售額高達(dá)10.34億美元，比上年增長25.8 % ；2008年上半年為5.75億美元。2002年下半年，莫西沙星在我國上市，由拜耳及北京拜耳醫(yī)藥保健有限公司進(jìn)行銷售，重點(diǎn)市場是我國大中城市的主要醫(yī)院。該藥2004年進(jìn)入國家醫(yī)保目錄后，連續(xù)3年出現(xiàn)驚人的增長率:2003年到2007年的復(fù)合增長率為116%，2007年城市樣本醫(yī)院購藥金額為2.16億元，比上年增長了 75.1 % ;2008年上半年為
1.62億元。
[0004]
【權(quán)利要求】
1.一種生物化學(xué)拆分8-芐基-7，9- 二氧代-2，8- 二氮雜雙環(huán)[4.3.0]壬烷的方法，其特征在于該方法以外消旋順式_8_芐基_7，9_ 二氧代_2，8_ 二氣雜雙環(huán)[4.3.0]壬燒(I )和酰基供體(II)為底物，在酶的催化作用下，與反應(yīng)溶劑在30~50°C進(jìn)行反應(yīng)7~48h，制得混合物(IR，6S) -8-芐基-7，9- 二氧代-2，8- 二氮雜雙環(huán)[4.3.0]壬烷(III)和(1S，6R) -2-酸基-8-芐基-7，9- 二氧代-2，8- 二氮雜雙環(huán)[4.3.0]壬燒(IV);然后在加熱回流條件下酸催化(1S，6R) -2-?；?8-芐基-7，9- 二氧代-2，8- 二氮雜雙環(huán)[4.3.0]壬烷水解得到(13，610-8-芐基-7，9-二氧代-2，8-二氮雜雙環(huán)[4.3.0]壬烷(V)，化學(xué)反應(yīng)式如
2.如權(quán)利要求1所述的一種生物化學(xué)拆分8-芐基-7，9-二氧代-2，8- 二氮雜雙環(huán)[4.3.0]壬烷的方法，其特征在于該方法具體包括以下步驟: 步驟(1).將外消旋順式_8_芐基-7，9- 二氧代-2，8- 二氣雜雙環(huán)[4.3.0]壬燒、酸基供體溶于反應(yīng)溶劑中并加入酶，置于30~50°C搖床中震蕩反應(yīng)7~48h ;反應(yīng)結(jié)束后，過濾，濾渣用洗滌溶劑進(jìn)行洗滌，得到濾液，然后濾液再用無機(jī)酸進(jìn)行酸洗，得到有機(jī)層與水層；其中每ImL反應(yīng)溶劑加入外消旋順式-8-芐基-7，9-二氧代-2，8-二氮雜雙環(huán)[4.3.0]壬烷0.1~0.5mmol，酶25mg~IOOmg ;外消旋順式_8_芐基-7，9- 二氧代_2，8- 二氮雜雙環(huán)[4.3.0]壬烷與?；w的摩爾比為1: 0.5~1:10 ; 所述的洗滌溶劑與反應(yīng)溶劑相同； 步驟(2).將步驟(1)有機(jī)層干燥，加熱減壓旋干；然后加入酸在105~110°C下加熱回流催化水解5~8h，反應(yīng)結(jié)束后加去離子水稀釋至原體積的2~5倍，然后進(jìn)行有機(jī)溶劑洗，得到水層溶液；在水層溶液中加入弱堿氨水或碳酸鈉水溶液調(diào)節(jié)PH值至7~10，接著加入有機(jī)溶劑進(jìn)行萃取，取有機(jī)層溶液，洗滌后干燥，加熱減壓濃縮，得到光學(xué)純的(1S，6R)-8-芐基-7，9-二氧代-2，8-二氮雜雙環(huán)[4.3.0]壬烷；有機(jī)層中(1S，6R)-2-?；?8-芐基-7，9- 二氧代-2，8- 二氮雜雙環(huán)[4.3.0]壬烷與酸的摩爾體積比為1:2~5，單位為mmol/mL ； 所述的有機(jī)溶劑為二氯甲烷、正己烷、甲苯、異丙醚或甲基叔丁基醚。
3.如權(quán)利要求2所述的一種生物化學(xué)拆分8-芐基-7，9-二氧代-2，8- 二氮雜雙環(huán)[4.3.0]壬烷的方法，其特征在于該方法具體包括以下步驟: 步驟(1).將外消旋順式_8_芐基-7，9- 二氧代-2，8- 二氣雜雙環(huán)[4.3.0]壬燒、酸基供體溶于反應(yīng)溶劑中并加入酶，置于30~50°C搖床中震蕩反應(yīng)7~48h ;反應(yīng)結(jié)束后，過濾，濾渣用洗滌溶劑進(jìn)行洗滌，得到濾液，然后濾液再用2N鹽酸洗滌，得到有機(jī)層與水層；其中每ImL反應(yīng)溶劑加入外消旋順式-8-芐基-7，9- 二氧代-2，8- 二氮雜雙環(huán)[4.3.0]壬烷0.1~0.5mmol，酶25mg~IOOmg ;外消旋順式_8_芐基-7，9- 二氧代_2，8- 二氮雜雙環(huán)[4.3.0]壬烷與?；w的摩爾比為1:2.5 ;所述的洗滌溶劑與反應(yīng)溶劑相同； 步驟(2).步驟(1)有機(jī)層干燥，加熱減壓旋干；然后加入濃鹽酸在105~110°C加熱下回流催化水解5~8h，反應(yīng)結(jié)束后加水稀釋至原體積的2~5倍，用二氯甲烷洗滌，得到水層溶液；水層溶液中加氨水調(diào)節(jié)PH值至8~9，加入二氯甲烷萃取，取有機(jī)層溶液進(jìn)行飽和食鹽水洗，接著硫酸鈉干燥后，加熱減壓濃縮，得到光學(xué)純的(IS, 6R) -8-芐基-7，9- 二氧代-2，8- 二氣雜雙環(huán)[4.3.0]壬燒；有機(jī)層中(IS, 6R) ~2~酸基-8-芐基-7，9- 二氧代-2，8- 二氮雜雙環(huán)[4.3.0]壬烷與酸的摩爾體積比為1:2~5，單位為mmol/mL。
4.如權(quán)利要求1、2、3所述的一種生物化學(xué)拆分8-芐基-7，9-二氧代_2，8- 二氮雜雙環(huán)[4.3.0]壬烷的方法，其特征在于所述的酶為南極假絲酵母脂肪酶A或南極假絲酵母脂肪酶B。
5.如權(quán)利要求1、2、3所述的一種生物化學(xué)拆分8-芐基-7，9-二氧代_2，8- 二氮雜雙環(huán)[4.3.0]壬烷的方法，其特征在于所述的反應(yīng)溶劑為二氯甲烷、正己烷、甲苯、異丙醚或甲基叔丁基醚。
6.如權(quán)利要求1、2、3所述的一種生物化學(xué)拆分8-芐基-7，9-二氧代_2，8- 二氮雜



雙環(huán)[4.3.0]壬烷的方法，其特征在于所述的酰基供體的結(jié)構(gòu)式為
7.如權(quán)利要求1、2、3所述的一種生物化學(xué)拆分8-芐基-7，9-二氧代-2，8- 二氮雜雙環(huán)[4.3.0]壬烷的方法，其特征在于所述的酸為鹽酸或硫酸。
【文檔編號】C12P17/18GK103865976SQ201410104019
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月19日
【發(fā)明者】章鵬飛, 王安明, 李院院 申請人:杭州師范大學(xué)