基于噁唑烷酮的不对称催化合成构建多官能化手性氨基酸类化合物

多官能化手性氨基酸及其衍生物是一类重要的手性药物以及合成手性药的关键中间体,如现在大量用于临床的左甲状腺素、赖诺普利、阿莫西林、缬沙坦、头孢氨苄以及青霉素等。进行多官能化手性氨基酸类化合物的不对称催化合成,可为新型化学药的设计与发现开辟新的视野。噁唑烷酮(Azlactone)被证明是合成四取代氨基酸衍生物的优秀底物。可通过不对称催化手段向其中引入需要的基团,再经多取代的噁唑烷酮直接开环得到一系列的目标化合物。本文主要综述了近年来基于恶唑烷酮的不对称催化反应构建四取代氨基酸类化合物的研究。     

地尔硫卓手性中间体合成进展

地尔硫卓是重要的心血管药物,在其分子结构中含有2个手性中心,可产生4个立体异构体,其中只有（2s,3s）-异构体具有药理活性,因此其立体选择性合成具有很大的挑战性。研究人员采用多种方法合成单一构型的地尔硫卓手性中间体,其中包括化学拆分、化学不对称合成以及化学-酶法合成等方法。对地尔硫卓手性中间体的制备方法进行了综述。     

微生物法还原氯代苯乙酮制备手性醇

手性醇是合成手性药物、农业化学品、香料和液晶等物质的重要中间体[1] 。 2 1世纪是手性药物发展迅速的时代 ,手性醇合成方法的成熟与改进对于手性药物的合成具有积极的促进作用。光学活性的苯乙醇及其衍生物可用于合成手性药物 ,如 :L 氯丙那林、R 沙丁胺醇[2 ] 、R 肾上腺素、S 心得安、S 舒喘宁、S 氟西汀和R 托莫西汀[3,4 ] 等。目前 ,生产手性醇的主要方法有化学法和生物法两种[5] 。利用微生物中酶的立体选择性能够合成一些化学方法难以合成的手性中间体[5] 。化学法中采用的反应体系一般为有机溶剂 ,而微生物法采用水相体系 ,微…     

丙氨酸的双不对称合成

<正> 氨基酸的不对称合成是近年来十分热门的研究课题之一。八十年代发展起来的双不对称合成新策略为高光学纯度物质的合成提供了一条有益的思路。本文考察了在手性相转移催化剂催化下,通过邻苯二甲酰胺钾与手性α-溴代丙酸龙脑醋之间的Gabriel反应制取光学活性丙氨酸的双不对称合成反应,观察到了显著的双不对称诱导效应。     

不对称还原前手性芳香酮微生物的筛选及反应特性

含芳香基手性醇是许多手性药物合成的关键手性砌块,生物催化不对称还原前手性酮是合成该类醇的重要方法之一.以4'-氯-苯乙酮为模型底物,从土壤中筛选得到一株能高效催化前手性芳香酮不对称还原合成相应手性醇的菌株,鉴定表明该菌株为白地霉( Geotrichum candid ).进一步考察了其催化4'-氯-苯乙酮不对称还原的反应特性,发现还原4'-氯-苯乙酮的产物主要为 S-4'-氯苯乙醇.在合适的反应条件下,其产率达到35%,对映选择性高于97%.     

微生物酶转化合成手性药物的研究进展

通过微生物酶催化不对称合成反应或拆分外消旋体合成医药手性中间体具有独特的优势。结合作者自身近年来在该技术领域的实践对相关课题作了介绍,总结了微生物酶催化不对称反应和拆分反应得到手性药物的研究进展。     

ω-转氨酶不对称合成手性胺及非天然氨基酸的研究进展

ω-转氨酶不对称合成手性胺及非天然氨基酸是目前生物加工过程的研究热点之一。ω-转氨酶具有优良的立体选择性及区域选择性,利用其进行生物催化生产手性胺,已被应用于医药、农药和化工等领域。本文中,笔者综述了ω-转氨酶的基本结构特性,并以转氨酶法制备西他列汀关键中间体等为例,同时阐述了该酶的高通量筛选方法及分子改造方面的研究进展,并对级联反应提高手性胺产量的策略作了进一步讨论。最后,本文简要总结了ω-转氨酶在不对称合成非天然氨基酸中的具体应用。     

羰基还原酶及其催化不对称合成大基团手性羟基类化合物的研究进展

手性羟基化合物以其独特的光、热和化学性质广泛应用于医药、农药、精细化工、功能材料等行业.立体专一性羰基还原酶能够直接针对关键手性位点催化不对称还原潜手性底物获得目的手性产物.基于羰基还原酶的底物多样性,具有不同化学结构和功能的醇类、酯类、氨基酸、环氧化合物等重要手性中间体能够通过不对称还原途径实现单一光学活性对映体的高效制备.然而,针对具有应用价值的含有大基团、结构复杂的潜手性羰基化合物,已知的羰基还原酶通常催化活性较低.本文综述了生物催化不对称氧化还原反应的特点和规律及其关键立体选择性羰基还原酶的性质和结构特征,并在此基础上,重点针对大基团手性羟基化合物的不对称合成,总结了羰基还原酶及其催化系统开发和应用的研究进展,并进一步提出解决该关键问题的主要发展策略.     

酶法制备羟甲基戊二酰CoA还原酶抑制剂手性中间体的研究进展

羟甲基戊二酰CoA(HMG-CoA)还原酶抑制剂是降血脂药物。综述了近年来国内外酶法制备HMG-CoA还原酶抑制剂手性中间体的研究进展,从不对称合成和外消旋体拆分2个方面介绍了酶法制备HMG-CoA还原酶抑制剂手性中间体的工艺路线和研究水平,对其工业化前景进行了展望。     

丙氨酸生产中丙酸氯化反应工艺改进——三氯化磷催化剂使用技术总结

<正> DL-α-丙氨酸生产工艺中,丙酸氯化制备α-氯丙酸中间体是合成丙氨酸产品中的一个重要环节。国内各生产厂家均采用赤磷固体为催化剂。其反应原理如下:     

利用微生物重组技术促进羰基不对称还原研究进展

手性醇是许多手性药物合成的关键手性砌块,利用微生物细胞催化相应前手性羰基化合物不对称还原,是合成手性醇的重要方法之一。但应用野生微生物催化时,反应的时空产率、立体选择性较低。详细介绍了利用微生物重组技术以促进前手性羰基化合物不对称还原反应合成手性醇的国内外研究进展。从酶的种类、表达系统以及辅酶再生系统3个方面对重组细胞催化反应体系的构建进行了概述。同时按照反应底物的类型,对重组微生物在催化不同类型羰基化合物不对称还原合成手性醇中的应用分别进行了归纳和介绍。     

苏氨酸醛缩酶的结构与功能及其在药物合成中的应用

β-羟基-α-氨基酸(β-hydroxy-α-amnio acids,HAAs)是一类广泛应用于制药工业的重要手性中间体。由于其含有双手性中心(C_α和C_β),探索其严格立体选择性的生物合成方法备受关注。苏氨酸醛缩酶(threonine aldolase,TA)可在温和条件下催化不同类型的醛与氨基酸缩合构筑丰富的HAAs产物库,显示了工业应用潜力。由于目前表征的TA普遍存在对C_β立体选择性不严格、活性较低以及催化机制不清晰等问题,为其在HAAs合成中的应用带来了挑战。本文综述了TA在新酶挖掘、结构与催化机理解析、蛋白质工程以及合成应用等方面的研究进展,为推动酶催化绿色、高效合成手性药物提供参考。     

一种来源于Burkholderia phytofirmans PsJN的ω-转氨酶的表达纯化及性质分析

ω-转氨酶(ω-transaminase)可以通过手性拆分和不对称合成的催化反应来获得光学纯的手性胺类化合物和非天然氨基酸,在医药中间体合成中是一种重要的生物催化剂。采用基因挖掘技术,在基因组数据库中获得一个来自伯克氏菌Burkholderia phytofirmans Ps JN的ω-转氨酶基因(hbp),将该基因在大肠杆菌BL21(DE3)中克隆、表达,利用镍柱亲和层析将该酶(HBP)进行纯化并研究了其酶学性质和底物谱。结果表明,以β-苯丙氨酸(β-Phe)为氨基供体、丙酮酸为氨基受体,HBP具有较高的活力(33.80 U/mg)和立体选择性;其最适温度为40℃左右,最适p H在8.0–8.5之间。研究过程中,建立了一种简便快捷的紫外吸收法来检测β-Phe的脱氨反应,证明了该反应的热力学平衡性质。底物谱研究表明HBP可以以β-Phe及其衍生物为氨基供体。结果表明HBP能够有效地手性拆分rac-β-Phe及其衍生物,转化率在50%左右,ee99%。     

手性药物合成中的生物转化

目前手性药物的发展非常迅速,本文介绍了利用微生物及其酶系作为生物催化剂,进行外消旋底物的拆分或前手性底物的不对称化,以合成手性药物的生物转化方法;并评述了生物转化在合成手性药物这一领域的应用现状及今后的发展趋势。     

NAD(P)H依赖型氧化还原酶不对称还原胺化制备手性胺的研究进展

不对称还原胺化反应是制备医药中间体手性胺结构单元的重要反应。目前已有许多不同种类的酶被应用于合成手性胺,其中NAD(P)H依赖型氧化还原酶催化的还原胺化反应最为引人注目,因为其能够一步将潜手性酮化合物完全转化为光学纯的手性胺化合物。文中以亚胺还原酶、氨基酸脱氢酶、冠瘿碱脱氢酶和还原性酮胺化酶为例,从NAD(P)H依赖型氧化还原酶的结构特征、作用机理、分子改造及催化应用等方面,综述了其在不对称还原胺化合成手性胺领域的研究进展。     

手性药物合成中的生物转化

目前手性药物的发展非常迅速,本文介绍了利用微生物及其酶系作为生物催化剂,进行外消旋底物的拆分或前手性底物的不对称化,以合成手性药物的生物转化方法;并评述了生物转化在合成手性药物这一领域的应用现状及今后的发展趋势。     

重组基因工程菌在不对称还原羰基化合物中的应用

手性醇是药物合成的重要手性砌块,利用生物催化剂不对称还原羰基化合物是手性醇制备的重要方法。介绍了生物催化还原羰基化合物的反应原理及特点,综述了重组基因工程菌的构建及其在不对称还原羰基化合物中的应用情况,展望了今后研究发展的方向。     

转氨酶催化不对称合成芳香族L-氨基酸

芳香族L-氨基酸是合成许多药物、农药、精细化学品和食品添加剂的重要手性砌块(Chiral buildingblocks)。利用酶催化具有高活性和高立体选择性的特点合成手性砌块是目前不对称合成领域重要的研究方向。通过对不同来源转氨酶的进化分析,选择分别源自原核生物大肠杆菌Escherichia coli和真核生物酿酒酵母Saccharomyces cerevisia中的两种具有代表性Ⅰ型芳香族转氨酶TyrB和Aro8,比较研究了两种转氨酶通过平衡逆转不对称氨化催化合成芳香族L-氨基酸的反应过程和催化效率。重组转氨酶TyrB和Aro8都能有效地合成天然芳香族氨基酸苯丙氨酸和酪氨酸以及非天然氨基酸苯甘氨酸。手性HPLC分析表明,合成的氨基酸都是L-构型的,e.e值等于100%。L-丙氨酸是适宜的氨基供体,转氨酶TyrB和Aro8都不能利用D-型氨基酸作为氨基供体。反应体系中氨基供体L-丙氨酸和氨基受体芳香族α-酮酸的最适摩尔比为4∶1。底物芳香族α-酮酸分子结构中芳香环上的取代基以及脂肪酸碳链部分的长度都对酶催化的转氨效率有显著的影响。在制备规模试验中,TyrB催化不对称转氨反应合成L-苯甘氨酸、L-苯丙氨酸和L-酪氨酸的比生产速率为0.28 g/(g.h)、0.31 g/(g.h)和0.60 g/(g.h),Aro8催化上述反应的比生产速率分别为0.61 g/(g.h)、0.48 g/(g.h)和0.59 g/(g.h)。研究结果对利用转氨酶通过平衡逆转不对称催化合成芳香族L-氨基酸的工业化应用具有指导意义。     

α-酮酸及其盐的合成研究进展

α-酮酸及其盐是一类双官能团化合物,是重要的有机合成、药物合成及生物合成中间体,在医药和化工等行业有重要的应用前景.本文综述了α-酮酸及其盐的合成研究进展,着重介绍了近年来合成α-酮酸及其盐的几种方法.主要有羰基化法、格氏试剂法、氨基酸氧化法和海因法等,同时展望了α-酮酸及其盐的应用前景.     

木薯α-羟腈酶的克隆、表达及其初步应用

木薯α-羟腈酶是一种催化羟腈化合物分解和合成的裂解酶,它在不对称合成手性羟腈化合物和手性药物等方面具有广泛的应用前景。通过RT-PCR从木薯叶组织总RNA中扩增出α-羟腈酶基因的cDNA序列,并将其克隆于质粒pPIC9K。序列分析表明,克隆的基因和文献报道的3个木薯羟腈酶的cDNA序列不完全一致,可能是木薯羟腈酶基因家族的新成员。通过一系列步骤,将获得的α-羟腈酶基因cDNA序列插入表达载体pET30a,在大肠杆菌获得高效表达。每升发酵液获得2100单位的羟腈酶,粗酶液的比活为8.5u/mg蛋白质,并首次利用热变性法纯化重组羟腈酶。重组羟腈酶催化合成的(S)扁桃腈的ee值达95.2%,转化率为98.2%。