背景及概述
2-芳基丙酸是一类广泛使用的非甾体抗炎药,如布洛芬、萘普生、酮基布洛芬等,具有优良的解热、消炎和镇痛作用。这类抗炎药的S构型一般比R构型活性强,副作用小。为提高2-芳基丙酸类药物的活性,降低其毒副作用、减轻人体代谢负担、提高资源利用率,S-2-芳基丙酸手性制备已成为国内外研究热点。近20年来,不对称合成2-芳基丙酸类消炎药取得了重大进展,特别是通过外消旋体的拆分,包括利用生物酶催化拆分工艺,极具有工业应用价值。
图1 S-2-苯基丙酸性状图
2-苯基丙酸是重要的2-芳基丙酸类物质,目前制备主要以化学拆分为主,而生物酶拆分制备S-2-苯基丙酸国内外报道较少。本工作利用微水有机相青霉素酰化酶(PGA)拆分制备S-2-苯基丙酸,优化其工艺条件,为实际生产S-2-苯基丙酸提供可控性依据[1]。
制备方法
2-苯基丙酸酯化制备2-苯基丙酸异丙酯
分别取2-苯基丙酸和异丙醇(酸/醇摩尔比为1:3)100mL,加入250mL反应瓶中,冰盐浴、搅拌。反应中缓慢滴加150mL氯化亚砜,反应24h得2-苯基丙酸异丙酯。用甲基叔丁基醚(MTBE)萃取2-苯基丙酸异丙酯,浓缩,无水硫酸钠干燥过滤,称重,计算收率(收率=产品质量/理论产品质量×100%)。
S-2-苯基丙酸制备
将适量2-苯基丙酸异丙酯溶于不同溶液中,加入适量酶,在一定pH、温度和底物浓度下,MTBE萃取滤液中2-苯基丙酸异丙酯。室温(约25℃)滤出反应体系中酶,滴加盐酸溶液(3mol/L)于残余滤液,调至pH2,浓缩得半透明油状物,得S-2-苯基丙酸。无水硫酸钠干燥、过滤称重,计算收率,检测ee值。
结论
将PGA酶在微水有机相条件下用于2-苯基丙酸异丙酯的拆分,制得了光学纯度较高的S-2-苯基丙酸。通过异丙醇与2-苯基丙酸进行酯化,得到2-苯基丙酸异丙酯,收率为93.8%。再用PGA催化拆分2-苯基丙酸异丙酯制备S-2-苯基丙酸,其最优反应条件为:95%的THF水溶液反应体系中,1.5mg/mL的PGA在pH7及30℃的条件下催化0.3g/mL的2-苯基丙酸异丙酯,其S-2-苯基丙酸收率和ee值分别为94.5%和97.0%。
参考文献
[1] 张波,微水相中S-2-苯基丙酸的制备[J]过程工程学报. 第8卷第4期.