一种拉科酰胺化学酶法制备方法
【专利摘要】本发明属于生物化工【技术领域】，具体涉及一种拉科酰胺化学酶法制备方法。该方法以消旋2-氨基-3-甲氧基丙酰胺为原料，将具有D型酰胺水解酶活性的湿菌体或粗酶液，或者具有D型酰胺水解酶活性和酰胺消旋酶活性的混合湿菌体或混合粗酶液与消旋2-氨基-3-甲氧基丙酰胺溶液混合，一定温度、pH下进行酶转化反应，酶转化后产物为（R）-2-氨基-3-甲氧基丙酸，（R）-2-氨基-3-甲氧基丙酸乙酰化后在DCC催化下与苄胺缩合成终产物拉科酰胺。本发明技术路线具有制备工艺简洁、反应条件温和、收率高、成本低和产品光学纯度高的优点。
【专利说明】一种拉科酰胺化学酶法制备方法
一、【技术领域】
[0001]本发明属于生物化工【技术领域】，具体涉及一种拉科酰胺化学酶法制备方法。
二、【背景技术】
[0002]拉科酰胺(Lacosamide)，化学名称为(R) _2_乙酰氨基-N-苄基_3_甲氧基丙酰胺，是德国Schwarz Pharma公司研发的治疗癫痫和神经性疼痛的药物。2008年9月欧盟批准比利时UCB公司的拉科酰胺片上市，用于辅助治疗16岁以上有或无继发性癫痫发作患者的癫痫部分发作。2008年10月美国FDA批准拉科酰胺上市，作为一种辅助药物与其他药物联合用于治疗癫痫部分性发作，商品名为Vimpat。拉科酰胺的药物模型显示其具有放大阻止钠通道失活及调节钠通道对调节蛋白2 (CRMP-2)关闭反应双重调节作用，这两点都属于癫痫镇静剂(AEP)的作用机理。拉科酰胺主要作用表现在选择性的增强钠通道减慢失活，这一点能使得神经活动的阈值正常化，降低神经元细胞的活动性，以控制神经细胞避免过度兴奋。
[0003]目前文献报道的拉科酰胺合成方法主要包括四种:
[0004](I)将D-丝氨酸经苄氧羰基保护，碘甲烷甲基化，酯水解，酰胺化，去保护及N-乙酰化制得拉科酰胺，总收率约为46% ;或酰胺化后甲基化，总收率52%。此法D-丝氨酸原料成本高，反应步骤较多，反应条件苛刻，副产物多，异构体纯度97%以上，异构体纯度达不到要求,必须经柱色谱纯化； [0005](2) N-叔丁氧羰基-D-丝氨酸经硫酸二甲酯甲基化，氯甲酯异丁酯活化后生成(R)-2-N-叔丁氧羰基氨基-3-甲氧基-N-苄基丙酰胺，再经脱保护，N-乙酰化制得拉科酰胺，总收率约为5%。此法总收率低，不宜工业化生产；
[0006](3) D-丝氨酸首先与醋酐反应生成乙酰化D-丝氨酸，乙酰化D-丝氨酸再与苄胺缩合成相应的中间产物，最后该中间产物在氧化银催化下被碘甲烷甲基化生产终产物拉科酰胺，此方法合成路线简单，但试剂昂贵，不适于工业化生产，且产品部分外消旋(约25%)；
[0007](4)D_丝氨酸甲酯在二乙氧基三苯膦催化下环合生成(R)-氮丙啶-2-甲酸甲酯，再经N-乙酰化，开环，酯水解，最后与苄胺反应制得，总收率10%。此法操作繁琐，成本高，总收率低。
三、
【发明内容】
[0008]本发明需要解决的问题是提供一种高效、环保及低成本制备拉科酰胺的方法。消旋的2-氨基-3-甲氧基丙酰胺在具有D型酰胺水解酶活性的苍白杆菌CICC10363或NCCB10026作用下，一半底物转化成(R)-2-氨基-3-甲氧基丙酸；或者在具有D型酰胺水解酶活性的苍白杆菌CICC10363或NCCB10026和具有酰胺消旋酶活性的无色杆菌CICC10400共同作用下完全转化成(R)-2-氨基-3-甲氧基丙酸。(R)-2-氨基-3-甲氧基丙酸乙酰化后生成(R)-2-乙酰氨基-3-甲氧基丙酸。(R)-2-乙酰氨基-3-甲氧基丙酸在N，N-二环己基碳二亚胺(DCC)作用下与苄胺缩合成(R)-2-乙酰氨基-N-苄基-3-甲氧基丙酰胺，即拉科酰胺。
[0009]本发明反应路线如下:
【权利要求】
1.一种拉科酰胺化学酶法制备方法，其特征是由以下步骤构成: (1)具有D型酰胺水解酶活性的苍白杆菌CICC10363或NCCB10026在培养基中培养产生含有D型酰胺水解酶的湿菌体或具有酰胺消旋酶活性的无色杆菌CICC10400在培养基中培养产生含有酰胺消旋酶的湿菌体； (2)将含有D型酰胺水解酶的湿菌或者粗酶液与一定浓度的消旋2-氨基-3-甲氧基丙酰胺混合，再加入表面活性剂，在25~55°C，pH6~11条件下进行酶促反应I~5h，反应产物为(R)-2-氨基-3-甲氧基丙酸和(S)-2-氨基-3-甲氧基丙酰胺混合物或将含有D型酰胺水解酶的湿菌体或者粗酶液与含有酰胺消旋酶的湿菌体或粗酶液按照1:0.5~1:1.5重量比混合，再将上述混合湿菌体或者混合粗酶液与一定浓度的消旋2-氨基-3-甲氧基丙酰胺混合，再加入表面活性剂，在25~55°C，pH6~11条件下进行酶促反应I~10h，反应产物为(R) -2-氨基-3-甲氧基丙酸； (3)(R)-2-氨基-3-甲氧基丙酸在碱性条件下与酰化试剂反应，产物为(R)-2-乙酰氨基-3-甲氧基丙酸； (4)(R)-2-乙酰氨基-3-甲氧基丙酸在缩合催化剂作用下，与苄胺缩合生成(R)-2-乙酰氨基-N-苄基-3-甲氧基丙酰胺，即拉科酰胺。
2.根据权利要求1所述拉科酰胺化学酶法制备方法，其特征在于步骤(1)所述的培养基碳源采用葡萄糖或甘油或麦芽糖或蔗糖或果糖，培养基中总碳源质量浓度为5~50g/L ;氮源采用牛肉膏或酵母膏或玉米浆或蛋白胨或豆饼水解液，培养基中总氮源质量浓度为I ~30g/L。
3.根据权利要求1所述拉科酰胺化学酶法制备方法，其特征在于步骤(2)所述的表面活性剂为吐温-80或十六烷三甲基溴化铵或聚乙二醇辛基苯基醚，其浓度为0.05~1.0g/L0
4.根据权利要求1所述拉科酰胺化学酶法制备方法，其特征在于步骤(3)所述的酰化试剂为醋酐。
5.根据权利要求1所述拉科酰胺化学酶法制备方法，其特征在于步骤(4)所述的缩合催化剂为N，N- 二环己基碳二亚胺。
【文档编号】C12R1/025GK103911404SQ201410135647
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年4月4日 优先权日:2014年4月4日
【发明者】焦庆才, 王治元, 刘均忠, 刘茜, 高亮 申请人:南京大学