技術領域

本發明涉及一種制備D-絲氨酸的化學-酶法，屬于生物催化水解制備手性藥物中間體技術領域。

背景技術

D-絲氨酸是一種內源性腦信息協傳物質，可用于預防或治療腦缺血或缺氧所致腦損傷。D-絲氨酸也是一些手性藥物如環絲氨酸、拉科酰胺等的重要中間體。環絲氨酸(Cycloserine)亦稱氧霉素，是從鏈霉菌代謝物中發現的一種廣譜抗生素，對結核病、非結核性呼吸道感染、中耳炎、腹瀉等均有一定的療效，臨床上主要用于抗結核桿菌，特別是對鏈霉菌產生耐藥性的結核桿菌。環絲氨酸不僅作為抗結核病的二線藥物應用于臨床，而且也是合成非經典β-內酰胺抗生素Lactivicin的重要中間體。拉科酰胺（Lacosamide）系比利時UCB?公司開發的新型N-甲基-D-門冬氨酸受體甘氨酸結合位點拮抗劑，于2008?年8月和10月先后在歐盟和美國批準上市。拉科酰胺系新型功能性氨基酸類抗驚厥藥物，具有雙重抗驚厥作用，可選擇性促進鈉離子通道緩慢失活，并調控塌陷反應介導蛋白-2，從而延緩甚至阻止癲癇發作以及減輕糖尿病神經性疼痛。臨床研究表明，拉科酰胺與其它抗驚厥藥相比耐受性好，且不良反應（如嗜睡及認知和行為障礙）更輕。

????D-絲氨酸的制備方法主要有物理拆分法、化學拆分法、生物拆分法和不對稱轉換法。

1）物理拆分法。Seung-Hee?Son等（J.?Appl.?Poly.?Sci.,?2007,?104）采用界面聚合技術制備分子印跡膜，該膜能選擇性透過D-絲氨酸，拆分DL-絲氨酸時，由于D-絲氨酸的擴散速度快于L-對映體，復合膜中D-絲氨酸ee80%。馬云峰等（CN1900052）采用誘導結晶法制備L-絲氨酸和D-絲氨酸，收率96%以上。顯然，由于物理拆分法選擇性差，制備的D-絲氨酸光學純度不能滿足質量要求。

2）化學拆分法。吳劉洋等（氨基酸與生物資源，2007，2）以DL-絲氨酸為原料，經甲酯化后與L-2,?3-二苯甲酰酒石酸形成D-絲氨酸甲酯·L-2,?3-二苯甲酰酒石酸鹽，經水解制備D-絲氨酸，收率48.8%。?

3）生物拆分法。生物拆分制備D-絲氨酸的方法主要包括酰化酶法、脫氨酶法、合成酶法、海因酶法等。朱延新等（CN1834257）以乙酰甘氨酸為原料，與甲醛反應制備DL-N-乙酰絲氨酸，然后采用酰化酶或蛋白酶拆分得到D-絲氨酸。焦慶才等（CN101659978）以DL-2-氨基-3-烷氧基丙酸為原料，經乙酰化得到DL-N-乙酰-2-氨基-3-烷氧基丙酸，然后采用氨基酰化酶拆分制備D-絲氨酸。池田創等（CN1280424）利用高活性的絲氨酸脫氨酶重組菌株，降解DL-絲氨酸中的L-對映體制備D-絲氨酸。安樂城正等（CN101040047）利用具有D-絲氨酸合成酶活性的基因工程菌，以甲醛和甘氨酸為原料制備D-絲氨酸。龐敏等（食品與發酵工業，2008，10）以吲哚和DL-絲氨酸為原料，利用大腸桿菌色氨酸酶制備L-色氨酸和D-絲氨酸。日本專利（JP61152291）公開了通過微生物作用由DL-羥甲基乙內酰脲形成N-氨甲基-D-絲氨酸，然后水解制備D-絲氨酸的方法。此外，日本專利（JP591895）公開了利用酪氨酸酶催化DL-絲氨酸和苯酚反應，制備L-酪氨酸和D-絲氨酸的方法。

4）不對稱轉換法。廖本仁等（CN101735085）公開了一種不對稱轉換制備D-絲氨酸的方法。DL-絲氨酸甲酯在消旋劑2-醛基吡啶存在下，與L-二苯甲酰酒石酸（L-DBTA）形成D-絲氨酸甲酯·L-DBTA二鹽，L-絲氨酸甲酯·L-DBTA二鹽同時實現消旋化，D-絲氨酸收率78-88%，化學純度和光學純度均大于99%。????????

發明內容

本發明的目的是提供一種新的制備D-絲氨酸的化學-酶法。利用具有高度對映選擇性的固定化青霉素酰化酶，拆分DL-N-苯乙酰絲氨酸為L-絲氨酸、苯乙酸和D-N-苯乙酰絲氨酸，D-N-苯乙酰絲氨酸酸解為苯乙酸和D-絲氨酸。技術路線如下：

本發明目的的實現包括下列步驟：

（1）DL-N-苯乙酰絲氨酸制備：在0～10℃和pH8-12的條件下，將摩爾比為1：1～3的DL-絲氨酸與酰化劑攪拌反應6～24h，反應完成后用鹽酸調pH1～2，析出DL-N-苯乙酰絲氨酸固體；?