一锅法合成去甲基麻黄素
2021-08-16穆晓清
罗 磊,穆晓清,吴 涛,聂 尧,徐 岩
(1.江南大学工业生物技术教育部重点实验室,无锡 214122;2.宿迁市江南大学产业技术研究院,宿迁 223800)
去甲基麻黄素(NE)是一种多功能的手性胺化合物,不仅可作为药物活性分子[1]用于合成新型硫脲类和噻唑烷类抗癌药物[2],还可作为有机合成中的配体和手性助剂[3],如合成抗艾滋病药物依非韦伦的关键手性助剂(1R,2S)-N-吡咯烷基去甲麻黄素[4].研究发现,NE在5000种不同的反应中被用作反应物[5].NE的合成路线具有挑战性,目前报道的生产方法主要包括提取法、化学法、化学酶法和生物法.提取法直接从麻黄原料中提取NE,但其绝对含量低[6],工业应用受到限制.化学法反应步骤冗长,环境污染严重[7].化学酶法首先利用丙酮酸脱羧酶(PDC)[8,9]、乙醛羟酸合成酶(ASAHI)[10~12]或麻黄碱脱氢酶(EDH)[13]生物催化合成中间体L-苯基乙酰基甲醇(R-PAC),再经过化学反应制备NE[14].ASAHI因其活力高、转化率和选择性高且副产物少被广泛应用.虽然,上述方法可大规模生产获得NE[15],但产物为外消旋体,需进一步拆分,分离过程复杂、耗时长、效率低,并产生大量有机废物.生物法具有环境友好和选择性高等特点,已经成为合成NE的研究热点.目前,生物法制备NE主要以苯基乙酰基甲醇(PAC)和有机胺为底物,通过转氨酶选择性合成光学纯NE,但PAC价格昂贵.2013年,Pohl等[16]以苯甲醛、丙酮酸和丙氨酸为廉价底物经二步法合成了NE,但采用一锅法反应策略时,转氨酶会催化苯甲醛产生副产物苯甲胺,从而降低了产率.2014年,Pohl等[17]又通过级联转氨酶和醇脱氢酶,以1-苯基-1,2-丙二酮为底物,经二步法合成NE,但反应效率较低;……
