(s)-n-叔丁氧羰基-3-羟基哌啶的生物制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种(S)-N-叔丁氧羰基-3-羟基哌啶的生物制备方法，所述方法包括如下步骤：将固定化全细胞、N-叔丁氧羰基-3-哌啶酮、辅因子、缓冲液和异丙醇按一定比例混合，在pH＝5～8、温度为20～45℃下反应，经后处理得到产物。与现有技术相比，本发明所采用的方法具有成本低、操作方便和催化剂可回收利用的优点，具有良好的工业应用价值。
【专利说明】(s)-N-叔丁氧羰基-3-羟基脈啶的生物制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于制药工业生物【技术领域】，具体涉及一种（s) -N-叔丁氧羰基-3-羟基哌 啶的生物制备方法。
【背景技术】
[0002] (S) -N-叔丁氧羰基-3-羟基哌啶是一个在医药领域具有重要应用价值的化合物， 被广泛应用于镇痛、抗精神病和抗肿瘤等药物的合成。目前文献报道的制备方法主要有化 学拆分法和生物转化法。
[0003] 化学拆分法是将外消旋3-羟基哌啶在手性有机酸的作用下成盐析出得到 (S)-3_羟基哌啶的盐，然后游离、上保护基得到（S)-N-叔丁氧羰基-3-羟基哌啶。该方法 存在拆分收率低、操作繁琐及成本高昂的缺点。
[0004] 2009 年，文献 Organic Letters Vol. 11，No. 6, 1245-1248 报道了一种生物转化合 成（S)-N-叔丁氧羰基-3-羟基哌啶的方法。该方法利用磨碎的野生胡萝卜根为生物催化 齐II，将N-叔丁氧撰基_3_哌陡酮还原得到（S) -N-叔丁氧撰基_3_轻基哌陡，该方法存在生 物催化剂大量获得困难及产物光学纯度不高等问题，反应效率太低、生产成本过高，难以产 业化应用。
[0005] CN103571908A中公开了一种生物酶催化制备（R)或（S) -Ν-叔丁氧羰基-3-羟基 哌啶的方法。该方法所用的生物酶为冻干粉，存在价格高和后处理繁琐等问题。
[0006] 此外，我们在申请号为201410309627. 5的专利申请中报道了一种固定化全细胞 组合物催化合成（S)-N-叔丁氧羰基-3-羟基哌啶的方法。该方法将酮还原酶全细胞和葡 萄糖脱氢酶全细胞按一定比例混合并经固定化处理后用于生物转换，反应中会产生与产物 等当量的葡萄糖酸，为了维持反应体系的PH，需要加入等当量的碱中和，这就大大影响反应 的工艺经济性和原子经济性。
【发明内容】
[0007] 为了克服现有技术存在的上述缺陷，本发明公开了一种（s) -N-叔丁氧羰基-3-羟 基哌啶的生物制备方法。
[0008] 具体工艺路线如下所示：
[0009]
【权利要求】
1. 一种（S)-N-叔丁氧羰基-3-羟基哌啶的生物制备方法，其特征在于：将固定化全细 胞、N-叔丁氧羰基-3-哌啶酮、辅因子、缓冲液和异丙醇按一定比例混合反应得到产物。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述固定化全细胞为酮还原酶全细胞经固 定化处理后得到；所述固定化全细胞能将所述异丙醇转换为丙酮。
3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述酮还原酶全细胞由基因工程菌发酵得 至IJ，所述基因工程菌选自大肠杆菌或酵母菌，其中优选为大肠杆菌。
4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述固定化全细胞浓度为5?100g/L、所述 N-叔丁氧羰基-3-哌啶酮浓度为10?250g/L、所述辅因子浓度为0. 001?lg/L和所述缓 冲液的浓度为lmm〇l/L?lmol/L。
5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述反应在pH = 5?8、温度为20?45°C 下进行。
6. 如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述辅因子为选自NAD、NADH、NADP和NADPH 的任意一种或它们的组合，其中优选为NADP。
7. 如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述缓冲液选自磷酸盐缓冲液或三乙醇胺 缓冲液，其中优选为磷酸盐缓冲液。
8. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述固定化全细胞的制备方法为：将所述酮 还原酶全细胞按一定比例与固定剂混合、干燥成型。
9. 如权利要求8所述的方法，其特征在于：所述酮还原酶全细胞与所述固定剂的重量 比为1 :1?1 :2。
10. 如权利要求8或9所述的方法，其特征在于：所述固定剂为聚乙二醇、聚丙烯酰胺、 聚乙烯醇或海藻酸钙的一种或它们的组合。
【文档编号】C12P17/12GK104099383SQ201410367288
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2014年7月29日
【发明者】竺伟, 王波, 吴会, 李兵豪, 张启鹏 申请人:尚科生物医药（上海）有限公司