酵母細胞不對稱催化還原制備重要他汀類手性藥物中間體的研究.pdf

1、具有光學活性的β，δ-二羥基酯已經(jīng)在天然產(chǎn)品、多羥基化合物以及手性藥物的合成中得到了廣泛的運用。(3R,5S)-6-氯-3,5-二羥基己酸叔丁酯是一種重要的藥物中間體，可用于合成HMG-CoA還原酶的抑制劑(他汀類藥物)，這類藥物可以有效的防止動脈粥樣硬化和冠心病的發(fā)生。 首先，由于在后一步實驗中所需要的底物(S)-6-氯-5-羥基-3-羰基己酸叔丁酯需要利用(S)-4-氯-3-羥基丁酸乙酯來自行制備，因此從實驗室保藏的七株酵母

2、菌株中篩選出對COBE具有較高還原能力和手性選擇性的菌株——Candidapseudotropicalis。初始COBE濃度為22g/L，100g/L的Candidapseudotropicalis在30℃，以10g/L的葡萄糖為輔助底物的緩沖液中(pH6.0，180rpm)振蕩反應(yīng)8h，此時產(chǎn)物得率為94.1％，e.e.p值＞99％。該反應(yīng)過程存在顯著的底物抑制。特別是在底物濃度超過一個臨界值(約22g/L)后，反應(yīng)初速度出現(xiàn)了劇烈的

3、下降趨勢。因此，從經(jīng)濟方面考慮，將底物濃度定為22g/L比較合適。 其次，從實驗室保藏的七株酵母菌株中篩選出對(S)-6-氯-5-羥基-3-羰基己酸叔丁酯具有較高還原能力的菌株——RhodotorulagracilisAS2.499。使用熱預處理的方法提高了RhodotorulagracilisAS2.499不對稱催化還原(S)-6-氯-5-羥基-3-羰基己酸叔丁酯生成(3R,5S)-6-氯-3.5-二羥基己酸叔丁酯的立體選擇性

4、。100g/L的RhodotorulagracilisAS2.499酵母細胞以10g/L的葡萄糖為輔助底物的緩沖液中(pH6.0，180rpm)活化后，在50℃下熱預處理30min，然后加入1g/L的初始底物(S)-6-氯-5-羥基-3-羰基己酸叔丁酯，在30℃，振蕩反應(yīng)48h，此時產(chǎn)物得率為68.3％，d.e.值為95.1％。該反應(yīng)過程存在顯著的底物抑制。特別是在底物濃度超過一個臨界值(約2.5g/L)后，反應(yīng)產(chǎn)率及d.e.值出現(xiàn)了下

5、降趨勢。當?shù)孜餄舛葹?g/L時，產(chǎn)率及d.e.值為65.7％和95.0％，而當?shù)孜餄舛葹?.5g/L時，產(chǎn)率及d.e.值為52.9％和80.7％。因此，從經(jīng)濟方面考慮，將底物濃度定為1g/L比較合適。 最后，通過單因素實驗從碳源、有機氮源、無機氮源等方面考察影響RhodotorulagracilisAS2.499還原能力的因素，確定了葡萄糖作為碳源，復合氮源-5∶5和磷酸二氫銨作為氮源，磷酸鹽的比例為1∶2(K2HPO4∶KH2

6、PO4)。通過正交實驗對培養(yǎng)基進行了優(yōu)化，確定最優(yōu)的培養(yǎng)基組成為：葡萄糖50g/L，蛋白胨7.5g/L，酵母提取物7.5g/L，磷酸二氫銨4g/L，K2HPO41g/L，KH2PO42g/L，MgSO40.2g/L。將最終篩選出的培養(yǎng)基和出發(fā)培養(yǎng)基做平行試驗。反應(yīng)初始速度分別為44.78和26.24μmol/hL(最后三組數(shù)據(jù)還在實驗中)，使用經(jīng)優(yōu)化后的培養(yǎng)基培養(yǎng)出來的細胞來進行反應(yīng)，其反應(yīng)初始速度提高了70.7％，產(chǎn)率提高了由65.3