超强质子酸催化下连续法制备7-氨基-3-乙烯基头孢烷酸及一步脱保护反应机理研究

GVNE反应液经脱水后,经超强质子酸催化,可不经结晶出GVNE直接与苯酚反应水解掉4位保护基,从而实现连续制备,从而减少了制备过程中溶剂损耗及能量消耗,所制备出产品与原工艺的差别。介绍了连续法中2种竞速反应的反应机理。

固定化D-氨基酸氧化酶转化头孢菌素C为戊二酰基-7-氨基头孢霉烷酸

部分纯化的变异三角酵母D-氨基酸氧化酶(DAO)在碱性条件下变性过氧化氢酶,再与大孔聚甲基丙烯酸缩水甘油酯高聚物共价交联。与游离酶相比,固定化酶的最适反应温度升高,最适pH范围变宽,对温度和pH的稳定性都有明显的提高。固定化DAO在搅拌反应器中催化头孢霉素C(CPC)转化为戊二酰基-7-氨基头孢霉烷酸(Gl-7-ACA)。以0.03g/mL的CPC为底物,在温度25℃、pH7.2条件下,产物的得率>93%,副产物得率<5%。经过110批反应后,固定化酶保持64%的初始活力。

高效液相色谱法测定去乙酰基-7-氨基头孢烷酸的含量

建立了一种高效液相色谱法测定去乙酰基-7-氨基头孢烷酸含量的方法,采用迪马公司的C18色谱柱(4.6mm×250mm,5μm),以0.01mol/L醋酸钠(pH=4.25)为流动相,流速为1.0mL/min,检测波长为254nm,柱温为25℃,样品池温度为4℃,线性范围为60～300μg/mL,r=0.9999,平均回收率为99.36%。

两步酶法制备去乙酰基7-氨基头孢烯酸

以生产头孢菌素C(CPC)过程中的副产物去乙酰头孢菌素C(DCPC)为原料,用固定化D-氨基酸氧化酶(DAAO)和固定化戊二酰基酰化酶(GA),连续两步进行酶裂解,制备了去乙酰基7-氨基头孢烯酸(D-7-ACA),总收率72%。滴加浓度为1 mol/L的过氧化氢可使去乙酰基戊二酰基7-ACA(D-G l-7-ACA)的收率提高6%。提高氧气流速和改善搅拌形式可以加快DAAO酶反应速度,使中间产物残留减少3%。高纯度的去乙酰头孢菌素C钠盐(DCPCNa)可以提高该两步酶法反应的收率和产品质量,延长酶的使用寿命。

D-氨基酸氧化酶和戊二酰-7-氨基头孢烷酸酰基转移酶基因在大肠杆菌中的克隆和共表达 Luo H等[Enzyme Microb Technol，2004，35（6-7）：514．518]

为了将头孢菌素C转化成-7-氨基头孢烷酸(7-ACA)，克隆了来源于变异三角酵母的D-氨基酸氧化酶(DAAO)基因和来源于假单孢菌的戊二酰-7-氨基头孢烷酸(GL-7-ACA)酰基转移酶基因，并在重组大肠杆菌中表达。对DAAO重组菌BL21(DE3)/pET-DAAO而言，通过分批补料培养可获得250U／ml的高DAAO活性。信号肽序列缺失的GL-7-ACA酰基转移酶基因也成功地在重组大肠杆菌BL21(DE3)／pET-ACY中得到表达，

7-氨基-3-乙烯基头孢烷酸的合成研究进展

7-氨基-3-乙烯基头孢烷酸(7-AVCA)是合成头孢类药物——头孢克肟和头孢地尼的关键中间体。对7-AVCA的不同合成方法进行了总结,指出以7-苯乙酰氨基-3-氯甲基-4-头孢烷酸对甲氧基苄酯(GCLE)为原料的合成路线中由于酶解法具有对环境友好、反应条件温和等诸多优点,有逐步取代化学法的趋势。

酶法制备7-氨基-3-乙烯基头孢烷酸

目的:用7-苯乙酰胺基-3-乙烯基头孢烷酸在固定化青霉素酰化酶IPA-750催化下裂解制备7-氨基-3-乙烯基头孢烷酸(7-AVCA),并获取其最优反应条件。方法:利用正交实验法实验。结论:利用酶法制备7-AV-CA避免了有机溶媒的使用,割除了五氯化磷,同时青霉素酰化酶还能循环使用,具有相当好的社会和经济效益。

7-氨基-3-去乙酰氧基头孢烷酸合成工艺的研究

7-氨基-3-去乙酰氧基头孢烷酸是一种重要的头孢抗菌素医药中间体。讨论了青霉素G钾盐的氧化剂及扩环重排反应中的催化剂、扩环条件及头孢G酸的后处理,以优化其合成工艺。

7-氨基-3-乙烯基头孢烷酸的合成

目的研究7-氨基-3-乙烯基头孢烷酸的合成方法。方法以7-苯乙酰氨基-3-氯甲基头孢烷酸对甲氧苄酯为起始原料,采用化学法和酶解法制得目标化合物,总收率分别达到55·6%和58·5%。结果与结论该工艺原料易得,反应条件温和,收率有所提高,具有工业生产价值。

7-氨基-3-乙烯基头孢烷酸的合成

以7-苯乙酰氨基-3-氯甲基头孢烷酸对甲氧基苄酯为原料经Wittig反应、水解、酶解三步反应合成重要的药物中间体——7-氨基-3-乙烯基头孢烷酸,总收率71.2%。其结构经1H NMR和IR表征。

酶法生产7-氨基头孢烷酸的研究进展

氨基头孢烷酸 (7 ACA)是生产头孢菌素的重要原料 ,目前都由头孢菌素C通过化学法或生物酶法生产。综述了利用酶法生产 7 ACA的研究进展 ,其中涉及催化过程所用两种酶 (D 氨基酸氧化酶和GL 7 ACA酰化酶 )的酶学特性、表达、纯化。

一步酶法制备药物中间体7-氨基头孢烷酸

目的主要介绍一步酶法制备7-ACA较两步酶法的优势，重点探讨一步酶法制备7-ACA的酶解条件、纯化技术、结晶工艺。方法7-ACA一步酶法和两步酶法的优势对比分析，酶的选择、一步酶法酶解反应条件、裂解液纯化技术、裂解液结晶技术的筛选。结果确定了酶解条件一反应温度20～25℃、PH8．5、时间60min，烷烃类萃取纯化条件、结晶条件。结论该方法制备的7-ACA质量好，收率高。

7-氨基-3-乙烯基头孢烷酸的合成

7-氨基-3-乙烯基头孢烷酸(7-AVCA)是合成头孢地尼和头孢克肟的重要中间体。以7-苯乙酰氨基-3-氯甲基-4-头孢烷酸对甲氧基苄酯(GCLE)为起始原料,经Wittig反应,酶解得到7-AVCA。实验结果表明:当n(NaI)∶n(NaBr)=1∶3时,可大大降低生产成本,且不影响产品收率;当V(CH2Cl2)∶V(CH3OH)=1∶4时,7-苯乙酰氨基-3-乙烯基-4-头孢烷酸对甲氧苄酯(GVNE)的收率为93%,纯度为98.5%;在高效液相色谱的质量分数w(HPLC)<0.2%时,产品的收率为85%(以7-苯乙酰氨基-3-氯甲基-4-头孢烷酸对甲氧基苄酯(GCLE)记的产品),纯度为99.8%。该合成路线步骤简单、条件温和,对环境污染小。

三角酵母整细胞酶促转化头孢菌素C为戊二酰-7-氨基头孢烷酸

研究了利用含D 氨基酸氧化酶 (D aminoacidoxidase ,DAOEC1.4.3 .3)的透性化三角酵母多倍体FA10(TrigonopsisvariabilisFA10 )细胞酶促转化头孢菌素C(cephalosporinC ,CPC)为戊二酰 7 氨基头孢烷酸 (Glutaryl 7 ACA ,GL 7ACA)的反应过程和细胞中同时存在的过氧化氢酶 (Catalase ,CAT)通过水解H2 O2 而对转化反应产生的干扰作用及其对策。实验证明适量添加外源H2 O2 (6 % )或在反应体系中加入过氧化氢酶抑制剂NaN3(0 .13mg/mL)可使GL 7ACA生成率分别为 73 0 %和 70 1%。如果将透性化的FA10细胞在 pH10 .5～ 11 0 ,2 0℃条件下保温 30min ,CAT被不可逆性完全钝化 ,以无过氧化氢酶的FA10细胞进行CPC的酶促转化反应 ,GL 7ACA的生成率可达 84%。

7-氨基-3-乙烯基头孢烯酸的合成方法改进

以7-苯乙酰氨基-3-氯甲基-4-头孢烯酸对甲氧基苄酯(GCLE)为原料,C-3位引入乙烯基后,用三氯化铝和苯甲醚脱除4-羧基保护基,青霉素酰化酶脱除7-氨基保护基制得7-氨基-3-乙烯基头孢烯酸(7-AVCA)。引入乙烯基过程中,碘代、季膦化和Wittig反应同时完成,含有碘化钠和过量甲醛的水相可以进行套用,明显降低了昂贵碘化钠用量,脱除4-羧基保护基的新方法杜绝了苯酚对环境的污染,总收率为71.4%;为工业化生产奠定了技术基础。

7-氨基-3-乙烯-4-头孢烷酸的合成

以GCLE为原料,通过Witting反应合成7-氨基-3-乙烯-4-头孢烷酸(7-AVCA)。并且结合了酶法裂解,大大缩短了反应时间,产物总收率达到73.2%。

三相法提取猪肝酯酶及其在制备D -7-ACA中的应用

酯酶广泛存在于动物、植物和微生物中,具有作用范围广、底物特异性高等特点。该酶能够催化许多含有酯、酰胺、硫酯或乙酰基的化合物的水解与合成,在生物催化领域具有重要的用途。对来源于猪肝中的酯酶采用三相分离的方法进行了提取,并利用猪肝酯酶的水解特性,研究了其催化7-氨基头孢烷酸(7-ACA)脱乙酰基制备去乙酰基-7-氨基头孢烷酸(D-7-ACA)的过程。主要研究结果:确立了三相法分离提取猪肝酯酶的方法,考察了有机溶剂种类、有机溶剂用量、硫酸铵浓度以及体系的pH和提取温度等条件对三相法分离提取猪肝酯酶的影响。实验结果表明在硫酸铵质量分数为45%、异丁醇与水相之比为1∶1、pH7.0、温度为30℃的条件下,酶活回收率为54.84%,纯化倍数为6.32倍。以猪肝酯酶为催化剂,研究了猪肝酯酶催化7-ACA脱乙酰基制备D-7-ACA,在pH7.5、温度35℃、底物浓度2%、酶添加量30 U/mL的反应条件下,7-ACA转化率达到94.33%。

7-氨基-3-(1-吡啶甲基)头孢霉烷酸的制备

分别以7-ACA和GCLE为原料合成了头孢他啶关键中间体7-氨基-3-(1-吡啶甲基)头孢霉烷酸,讨论了两者的生产技术和成本。

过氧化氢在生成戊二酰-7-氨基头孢烷酸过程中的影响

头孢菌素C(CPC)在D-氨基酸氧化酶为催化剂的情况下,与O2反应生成α-ketoadipyl-7-ACA,再与过氧化氢反应生成戊二酰基-7-氨基头孢烷酸(Gl-7-ACA)。在此反应中生成的α-ketoadipyl-7-ACA是造成目标产物收率低的关键因素之一。通过加入适量的双氧水可以使剩余的α-ketoadipyl-7-ACA转化为Gl-7-ACA,从而使裂解的收率提高5%。