开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)
- 拟研究或解决的问题
单一光学纯度的(R)-1-[(3,5-双三氟甲基)苯基]乙醇是合成阿瑞匹坦关键手性中间体,其合成效率和光学纯度决定了阿瑞匹坦的产品质量和制备成本。2003年,阿瑞匹坦作为首个神经激肽-1(NK-1)的受体阻滞剂被美国FDA批准上市。作为癌症的辅助治疗药物,阿瑞匹坦主要可用于治疗和预防化疗诱发的急性、延迟性恶心和呕吐,同时,对周期性呕吐综合征也显示出一定疗效[1]。恶心和呕吐是肿瘤患者在化学治疗后的最常见副反应,通常会导致患者放弃继续接受治疗和生活质量大幅降低。随着癌症患者的数目日益增多,全球对此类药物的需求量逐步增加。生物催化反应以其反应条件温和、高效和高选择性正逐渐受到研究者们的青睐[2,3]。有研究者利用生物催化反应来合成(R)-1-[(3,5-双三氟甲基)苯基]乙醇。Mirjana G.P.等人利用Lactobacillus kefir 菌株中乙醇脱氢酶立体选择性地催化3,5-双三氟甲基苯乙酮还原生成(R)-1-[(3,5-双三氟甲基)苯基]乙醇,产物的对映体过量值(enantiomeric excess, ee)大于99%,但最大底物浓度仅仅为1.2 g/L (5 mM),无法满足工业化生产的要求[4]。Kurbanoglu E.B.等人从82株真菌中成功地筛选出了一种能够将3,5-双三氟甲基苯乙酮还原成(R)-1-[(3,5-双三氟甲基)苯基]乙醇的菌株,即Penicillium expansum菌株。然而,在1升的原位反应体系中反应56小时后,产物的产量仅为76%,即3.35 g/L,产业化难度极大[5]。
苯乙醛还原酶PAR的性质优于野生型苯乙醛还原酶,底物谱极广,特别容易催化带有芳香环的酮或醛。本章利用PAR催化底物3,5-双三氟甲基苯乙酮生成(R)-1-[(3,5-双三氟甲基)苯基]乙醇,并对此催化反应的中的重要参数进行优化,同时使用两相反应体系来提高底物浓度。
本研究所使用的生物催化反应的示意图如下:
二.拟采用的研究手段
1.目标底物和产物分析方法的建立
1.1.底物转化率的检测:用C18反相柱进行高效液相分析。检测波长为220 nm,柱温40 ℃,流速1.0 ml/min,流动相为含0.1%三氟乙酸的纯水和含0.1 %三氟乙酸的乙腈。洗脱时用乙腈梯度洗脱,产物先出峰,而底物后出峰。
1.2产物的光学纯度的检测:用手性柱Chiralcel OD-RH进行高效液相分析(。检测波长为220 nm,柱温25℃,流速0.5 ml/min,流动相为含0.1%三氟乙酸的纯水和含0.1%三氟乙酸的乙腈。洗脱时用38%-40%的乙腈梯度洗脱,R型产物先出峰,S型产物后出峰。
2. PAR的诱导表达
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