一種拉科酰胺化學酶法制備方法
【專利摘要】本發明屬于生物化工【技術領域】，具體涉及一種拉科酰胺化學酶法制備方法。該方法以消旋2-氨基-3-甲氧基丙酰胺為原料，將具有D型酰胺水解酶活性的濕菌體或粗酶液，或者具有D型酰胺水解酶活性和酰胺消旋酶活性的混合濕菌體或混合粗酶液與消旋2-氨基-3-甲氧基丙酰胺溶液混合，一定溫度、pH下進行酶轉化反應，酶轉化后產物為（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催化下與芐胺縮合成終產物拉科酰胺。本發明技術路線具有制備工藝簡潔、反應條件溫和、收率高、成本低和產品光學純度高的優點。
【專利說明】一種拉科酰胺化學酶法制備方法
一、【技術領域】
[0001]本發明屬于生物化工【技術領域】，具體涉及一種拉科酰胺化學酶法制備方法。
二、【背景技術】
[0002]拉科酰胺(Lacosamide)，化學名稱為(R) _2_乙酰氨基-N-芐基_3_甲氧基丙酰胺，是德國Schwarz Pharma公司研發的治療癲癇和神經性疼痛的藥物。2008年9月歐盟批準比利時UCB公司的拉科酰胺片上市，用于輔助治療16歲以上有或無繼發性癲癇發作患者的癲癇部分發作。2008年10月美國FDA批準拉科酰胺上市，作為一種輔助藥物與其他藥物聯合用于治療癲癇部分性發作，商品名為Vimpat。拉科酰胺的藥物模型顯示其具有放大阻止鈉通道失活及調節鈉通道對調節蛋白2 (CRMP-2)關閉反應雙重調節作用，這兩點都屬于癲癇鎮靜劑(AEP)的作用機理。拉科酰胺主要作用表現在選擇性的增強鈉通道減慢失活，這一點能使得神經活動的閾值正常化，降低神經元細胞的活動性，以控制神經細胞避免過度興奮。
[0003]目前文獻報道的拉科酰胺合成方法主要包括四種:
[0004](I)將D-絲氨酸經芐氧羰基保護，碘甲烷甲基化，酯水解，酰胺化，去保護及N-乙酰化制得拉科酰胺，總收率約為46% ;或酰胺化后甲基化，總收率52%。此法D-絲氨酸原料成本高，反應步驟較多，反應條件苛刻，副產物多，異構體純度97%以上，異構體純度達不到要求,必須經柱色譜純化； [0005](2) N-叔丁氧羰基-D-絲氨酸經硫酸二甲酯甲基化，氯甲酯異丁酯活化后生成(R)-2-N-叔丁氧羰基氨基-3-甲氧基-N-芐基丙酰胺，再經脫保護，N-乙酰化制得拉科酰胺，總收率約為5%。此法總收率低，不宜工業化生產；
[0006](3) D-絲氨酸首先與醋酐反應生成乙酰化D-絲氨酸，乙酰化D-絲氨酸再與芐胺縮合成相應的中間產物，最后該中間產物在氧化銀催化下被碘甲烷甲基化生產終產物拉科酰胺，此方法合成路線簡單，但試劑昂貴，不適于工業化生產，且產品部分外消旋(約25%)；
[0007](4)D_絲氨酸甲酯在二乙氧基三苯膦催化下環合生成(R)-氮丙啶-2-甲酸甲酯，再經N-乙酰化，開環，酯水解，最后與芐胺反應制得，總收率10%。此法操作繁瑣，成本高，總收率低。
三、
【發明內容】

[0008]本發明需要解決的問題是提供一種高效、環保及低成本制備拉科酰胺的方法。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蒼白桿菌CICC10363或NCCB10026作用下，一半底物轉化成(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蒼白桿菌CICC10363或NCCB10026和具有酰胺消旋酶活性的無色桿菌CICC10400共同作用下完全轉化成(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-二環己基碳二亞胺(DCC)作用下與芐胺縮合成(R)-2-乙酰氨基-N-芐基-3-甲氧基丙酰胺，即拉科酰胺。
[0009]本發明反應路線如下:
【權利要求】
1.一種拉科酰胺化學酶法制備方法，其特征是由以下步驟構成: (1)具有D型酰胺水解酶活性的蒼白桿菌CICC10363或NCCB10026在培養基中培養產生含有D型酰胺水解酶的濕菌體或具有酰胺消旋酶活性的無色桿菌CICC10400在培養基中培養產生含有酰胺消旋酶的濕菌體； (2)將含有D型酰胺水解酶的濕菌或者粗酶液與一定濃度的消旋2-氨基-3-甲氧基丙酰胺混合，再加入表面活性劑，在25~55°C，pH6~11條件下進行酶促反應I~5h，反應產物為(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將含有D型酰胺水解酶的濕菌體或者粗酶液與含有酰胺消旋酶的濕菌體或粗酶液按照1:0.5~1:1.5重量比混合，再將上述混合濕菌體或者混合粗酶液與一定濃度的消旋2-氨基-3-甲氧基丙酰胺混合，再加入表面活性劑，在25~55°C，pH6~11條件下進行酶促反應I~10h，反應產物為(R) -2-氨基-3-甲氧基丙酸； (3)(R)-2-氨基-3-甲氧基丙酸在堿性條件下與酰化試劑反應，產物為(R)-2-乙酰氨基-3-甲氧基丙酸； (4)(R)-2-乙酰氨基-3-甲氧基丙酸在縮合催化劑作用下，與芐胺縮合生成(R)-2-乙酰氨基-N-芐基-3-甲氧基丙酰胺，即拉科酰胺。
2.根據權利要求1所述拉科酰胺化學酶法制備方法，其特征在于步驟(1)所述的培養基碳源采用葡萄糖或甘油或麥芽糖或蔗糖或果糖，培養基中總碳源質量濃度為5~50g/L ;氮源采用牛肉膏或酵母膏或玉米漿或蛋白胨或豆餅水解液，培養基中總氮源質量濃度為I ~30g/L。
3.根據權利要求1所述拉科酰胺化學酶法制備方法，其特征在于步驟(2)所述的表面活性劑為吐溫-80或十六烷三甲基溴化銨或聚乙二醇辛基苯基醚，其濃度為0.05~1.0g/L0
4.根據權利要求1所述拉科酰胺化學酶法制備方法，其特征在于步驟(3)所述的酰化試劑為醋酐。
5.根據權利要求1所述拉科酰胺化學酶法制備方法，其特征在于步驟(4)所述的縮合催化劑為N，N- 二環己基碳二亞胺。
【文檔編號】C12R1/025GK103911404SQ201410135647
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月4日 優先權日:2014年4月4日
【發明者】焦慶才, 王治元, 劉均忠, 劉茜, 高亮 申請人:南京大學