化学-酶法高效制备阿巴卡韦手性中间体的条件优化毕业论文
2022-04-14 20:51:14
论文总字数:16582字
摘 要
为了能够实现阿巴卡韦手性中间体文斯内酯的有效拆分,本课题主要使用实验室自有脂肪酶,通过条件优化来达到目的,在最佳反应条件下,使得脂肪酶催化拆分N-羟甲基文斯内酯(以文斯内酰胺为原料由化学方法合成)得到最高的立体选择性和较高的酶活性,在最优条件下,取得较高的ee和收率。
本课题通过发酵制备脂肪酶YCJ01酶粉来应用于文斯内酯的拆分,研究有机溶剂、底物浓度摩尔比、酶粉用量、酰基供体、底物N-羟甲基文斯内酯浓度、反应温度及反应时间等对酶活性和立体选择性的影响。同时对其催化条件进行优化,选择最优条件制备高纯度的阿巴卡韦手性中间体(-)γ-内酰胺。
关键词:脂肪酶YCJ01 文斯内酯 拆分 立体选择性 酶活性
ABSTRACT
In order to realize the efficient resolution of abacavir chiral intermediates Vince lactone, this subject mainly uses its own laboratory lipase, by optimizing the conditions to achieve the purpose, in under the optimum reaction conditions, the lipase catalyzed resolution of N - hydroxymethyl Vince amide (with Vince lactam as raw materials by chemical method synthesis) obtained the highest stereo selectivity and higher enzyme activity, under the optimal conditions, higher yield and EE.
This topic through the fermentation of lipase YCJ01 application to Vince lactone separation, through culture and screening, selected strains with good catalytic effect, of organic solvents, molar ratio of substrate concentration, enzyme powder and acyl donor, the influence of substrate n - (hydroxymethyl) Vince ester concentration, reaction temperature and reaction time on the enzyme activity and enantioselectivity. Their catalytic conditions were also optimized. Select optimal conditions for preparation of high purity of abacavir chiral intermediates gamma lactam. Optimization of laboratory produced lipase, catalytic resolution of gamma lactam.
Key words:Lipase YCJ01 vince lactam resolution enantioselectivity enzyme activity
目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
第一章 文 献 综 述 5
1.1.阿巴卡韦简介 5
1.1.1阿巴卡韦的理化性质 5
1.1.3阿巴卡韦的中间体 5
1.2.手性拆分在药物中的应用 5
1.2.1手性与手性药物 5
1.2.2手性拆分的重要性 6
1.3γ-内酰胺的制备方法 7
1.3.1γ-内酰胺的简介 7
1.3.2化学拆分法 7
1.3.3物理拆分法 7
1.3.4生物拆分法 7
第二章 脂肪酶YCJ01酶粉的制备 9
2.1前言 9
2.2实验材料 9
2.2.1菌种来源 9
2.2.2实验试剂 9
2.2.3实验仪器 10
2.2.4培养基配方 11
2.3实验方法 12
2.3.1粗酶液的制备 12
2.3.2酶粉的制备 12
2.4结果与讨论 12
2.5本章小结 13
第三章 脂肪酶YCJ01拆分阿巴卡韦手性中间体 14
3.1前言 14
3.2实验材料 15
3.2.1实验试剂 15
3.2.2实验仪器 16
3.3实验方法 16
3.3.1化学法制备N-羟甲基文斯内酯 16
3.3.2酶法拆分N-羟甲基文斯内酯 17
3.3.3控制变量法研究其最优催化条件 17
3.3.3 N-羟甲基文斯内酯立体选择性转酯反应的HPLC检测 18
3.3.4脂肪酶立体选择性的计算 19
3.4结果与讨论 19
3.4.1 N-羟甲基文斯内酯的化学合成 19
3.4.2有机溶剂的影响 19
3.4.3不同链长酰基供体的影响 20
3.4.4两种底物浓度摩尔比的影响 20
3.4.5加酶粉的量的影响 21
3.4.6底物N-羟甲基文斯内酯浓度的影响 22
3.4.7反应温度的影响 23
3.5本章小结 24
第四章 结论和展望 25
4.1结论 25
4.2创新点 25
4.3展望 25
参考文献 26
致 谢 28
文 献 综 述
1.1.阿巴卡韦简介
1.1.1阿巴卡韦的理化性质
阿巴卡韦(abacavir,ABC,C14H18N6O),化学名:(1S,4R)-4-[2-氨基-6-(环丙氨基)-9H-嘌呤-9-基]-2-环戊烯-1-甲醇,由英国GlaxoSmith Kline公司研发,属于核苷类抗艾滋病药,1999年,其硫酸盐的片剂和口服液(商品名Ziagen)通过美国FDA批准,并在美国首先上市。 是治疗艾滋病药物。
1.1.2阿巴卡韦的中间体
阿巴卡韦[1,2]含有两个手性碳原子,关键中间体为文斯内酯。文献曾报道一种氨基核苷的合成方法[3],以γ-内酰胺为原料,经酸水解开环,再还原,而后和碱基反应得到核苷的衍生物。该反应工艺步骤少,成本低。在合成阿巴卡韦手性中间体的工艺中,难度最大的也是最重要的一步反应,就是起始原料γ-内酰胺的手性拆分。
1.2.手性拆分在药物中的应用
1.2.1手性与手性药物
手性(Chirality):一个物体与其镜像不重合。如我们的双手。由于具有不同的空间排列方式,存在立体异构体,称为镜像异构体,手性分子还具有使偏振光振动面旋转的性质。通常用(RS)、(DL)、(±)对其识别。
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