生物法催化制备6-氰基-(3R,5R)-二羟基己酸叔丁酯

摘要：本实验利用羰基还原酶与葡萄糖脱氢酶的双酶体系，不对称还原（R）-6-氰基-5-羟基-3-己酸叔丁酯以制备阿托伐他汀的手性中间体6-氰基-(3R,5R)-二羟基己酸叔丁酯。重点考察诱导剂IPTG添加时间、底物浓度、菌体质量、菌体用量比、转化温度、pH、NADP+质量浓度这些因素对不对称还原的影响，以期获得最高的转化率的同时降低反应成本。优化转化条件结果显示，最佳方案为：在不添加外源性辅酶NADPH、菌体总用量为15 g/L、25℃、pH为7。0的条件下，100 g/L（R）-6-氰基-5-羟基-3-己酸叔丁酯反应2 h，产物d。e。值大于99。5%，底物转化率达到100%。91502

毕业论文关键词：阿托伐他汀，羰基还原酶，不对称还原，6-氰基-(3R,5R)-二羟基己酸叔丁酯

Abstract: T-butyl 6-cyano-(3R,5R)-dihydroyhexanate, a key chiral building block for atorvastatin,was synthesized through asmmetric reduction of catalyzed by ccarbonyl reductase and glucose dehydrogenase enzyme system。 Have investigated the reduction process of these factors: IPTG added time, substrate concentration, biomass and biomass ratio, temperature, pH, concentration of NADP+ on the effect of asymmetric reduction, to get the highest substrate conversion rate and the most economical reaction。 The optimied biocatalytic conditions were obtained:(R)-6-cyano-5-hydroxy-3-carbonyhexanoate 100g/L, cell loading 15。0 g/L, 25℃ and pH 7。 Under the condions, (R)-6-cyano-5-hydroxy-3-carbonylhexanoate was completly converted for 2 h。 Without exogenous addition of NADPH and t-butyl 6-cyano-(3R,5R)- dihydroyhexanate the d。e。 value of the product is more than 99。5%。

Key words: Ato Vatatin，carbonyl reductase， asymmetric reduction，t-butyl 6-cyano-(3R,5R) -dihydroyhexanate

前言 5

1 材料与方法· 6

1。1 实验材料·6

1。2 实验方法6

2 结果与讨论· 7

2。1 IPTG添加时间对羰基还原酶活力的影响7

2。2 底物浓度对不对称还原的影响8

2。3 菌体质量比对不对称还原的影响9

2。4 菌体用量对不对称还原的影响10

2。5 转化温度对不对称还原的影响10

2。6 pH对不对称还原的影响11

2．7 NADP+质量浓度对不对称还原的影响12

结论 ·13

参考文献14

致谢15

前言

据统计，全球每年因心血管疾病等非传染性疾病而死的患者已经超过了3600万人。近年来，中国因心血管而死亡的人口也跃居首位，每年死亡人数达359万，占总死亡人数的41%。可见，心血管疾病已经成为人类健康最大的杀手之一。因此，心血管疾病的治疗药物的研发成为了受广泛关注的一个重大课题。在世界目前每年研发的几千种新药中，有超过三成的药物开发是用来治疗心血管疾病的[1]。

HMG-GoA的作用将羟甲基戊二酸单酰辅酶转化为甲羟戊酸，即包括胆固醇在内的固醇前体。他汀类药物就是HMG-GoA的一种结构类似物，可以通过抑制还原酶的作用来抑制生物体内胆固醇的合成，从而有效促进低密度蛋白、极低密度脂蛋白的降解代谢，达到降低血浆中胆固醇及脂肪蛋白水平的目的，同时增加高密度脂蛋白。这类药物可以有效的防治动脉粥样硬化的冠心病的发生[2]。他汀类药物降脂作用显著、不良反应较小、药物耐受性良好，已成为目前制药和医学领域研究的重点和热点[3-4]。

6-氰基-(3R，5R）二羟基己酸叔丁酯是合成阿托伐他汀的关键手性中间体[5]，含有两个手性中心。化学法合成6-氰基-(3R，5R）二羟基己酸叔丁酯必须使用易燃试剂硼烷[6]和正丁基锂，须在-60℃的严苛环境下进行反应，消耗大量的试剂和能量，且差向选择性不充分、产物光学纯度低、选择性低。而生物催化法具有高区域选择性、高对映体选择以及环保低耗的优势。自20世纪80年代以来，现代制药企业着眼于生物催化方法，在手型合成中由于反应条件温和，光学选择性高，环境友好等特点尤为重视，如何筛选开发酶活力好，选择性好，能在底物含量较高，辅酶添加量较低的反应体系成为重要研究课题。在当今倡导绿色环保低碳节能的趋势下，采用生物催化技术合成6-氰基-(3R，5R）二羟基己酸叔丁酯具有条件温和、选择性好、产物光学纯度高等化学法不具备的优点[7-8]。这种利用微生物细胞不对称还原前手性羰基酯制备手性醇的方法，为合成他汀类药物的中间体提供了一条切实可行的途径，对这方面进行深入的研究具有重要的理论和现实意义，有助于促进心血管疾病的治疗，给患者带去福祉。来自优I尔Y论S文C网WWw.YoueRw.com 加QQ7520~18766 生物法催化制备6-氰基-(3R,5R)-二羟基己酸叔丁酯:http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_198998.html