技术领域
本发明涉及生物制药和生物化工技术领域，尤其涉及一种生物法制备 (S)-2-氨基-1-丁醇的方法。
背景技术
(S)-2-氨基-1-丁醇是合成手性抗结核药物盐酸乙胺丁醇的关键中间体，其 结构式如下：
合成(S)-2-氨基-1-丁醇通常使用拆分法，利用手性酸(如扁桃酸，酒石酸 和谷氨酸等)在甲醇或水溶液中与目标产物形成结晶盐，如Tetrahedron letters(1991),32:7325-7328，Synthesis(2003),13:1965–1967和CN 101863779等报道，存在着收率低，污染大，生产成本高等问题。酶法拆分2- 氨基-1-丁醇的酰化产物得到(S)-2-氨基-1-丁醇虽不需使用手性拆分剂，如现 代化工(2011),31:52-56等报道，但仍存在收率低于50％的问题。不对称合成方 法如TetrahedronLetters(2010),51:5131–5133，虽然收率较高，但是路线 较长，需要用金属催化剂和手性配体，原子经济性和环境友好性不高。
发明内容
本发明的目的是提供一种生物法制备(S)-2-氨基-1-丁醇的方法，通过此方 法克服了现有技术中采用拆分法利用手性酸制备(S)-2-氨基-1-丁醇过程中存 在的污染大、生产成本高的问题，同时克服了酶法拆分2-氨基-1-丁醇的酰化产 物得到(S)-2-氨基-1-丁醇过程中，路线长及使用金属催化剂及手性配体对环境 不友好的问题。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种生物法制备(S)-2-氨基 -1-丁醇的方法，以1-羟基-2-丁酮为底物，使其在氨基供体、转氨酶及辅酶存 在下，在温度20～50℃、pH为7.5～9.5的缓冲溶液中，反应生成(S)-2-氨基-1- 丁醇，所述底物、所述氨基供体、所述转氨酶、所述辅酶的投料质量比为 1:3.2～4.8:0.04～0.06:0.008～0.012。
优选地，所述的缓冲溶液的pH为8.0～9.5。更优选地，所述的缓冲溶液的 pH为8.5～9.0。
优选地，所述的缓冲溶液为三乙醇胺盐酸缓冲溶液或磷酸盐缓冲溶液。
优选地，所述的转氨酶为购自苏州汉酶生物技术有限公司的牌号为EW119 的转氨酶。
优选地，所述的氨基供体为异丙胺盐酸盐、丙氨酸、甲基苄胺中一种或多 种的混合物。
优选地，所述的辅酶为磷酸吡哆醛或维生素B6或二者的组合。
优选地，反应过程中，所述底物、所述氨基供体、所述转氨酶、所述辅酶 的投料质量比为1:3.5～4.5:0.045～0.055:0.009～0.011。
优选地，在温度30～40℃下进行所述反应。
优选地，具体实施过程如下：将所述的底物1-羟基-2-丁酮加入到所述缓冲 溶液中，而后加入所述的氨基供体、所述的转氨酶、所述的辅酶，控制反应温 度在20～50℃间，搅拌反应，利用HPLC/MS检测反应进程，反应结束后过滤、萃 取、合并有机相，旋蒸获得产物(S)-2-氨基-1-丁醇。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1)解决了采用拆分法，利用手性酸制备(S)-2-氨基-1-丁醇过程中，存在 的收率低、污染大、生产成本高的问题；
2)解决了采用酶法拆分2-氨基-1-丁醇的酰化产物得到(S)-2-氨基-1-丁醇 过程中，路线长、所使用的金属催化剂及手性配体对环境不友好的问题；
3)本发明的生物法制备(S)-2-氨基-1-丁醇，步骤简单、对环境友好，生 产成本低。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的说明，但本发明并不限于以 下实施例。实施例中采用的实施条件可以根据具体使用的不同要求做进一步调 整，未注明的实施条件为常规实验中的条件。
实施例1
本实施例提供了一种生物法制备(S)-2-氨基-1-丁醇的方法，具体步骤如 下：
底物1-羟基-2-丁酮100g加至装有600mL100mMpH8.5的三乙醇胺盐酸缓 冲溶液的2L反应器中搅拌均匀，依次加入异丙胺盐酸盐400g、转氨酶ATA(购 自苏州汉酶,牌号EW119，下同)5g、磷酸吡哆醛1g，在35℃温度下搅拌反应 24h，HPLC/MS检测转化率为99.5％，调节反应体系pH至3.0，加入1L乙酸乙酯 搅拌，过滤后弃有机相，水相调节pH至10.0，用1L乙酸乙酯萃取2次，合并 有机相旋蒸得到产物(S)-2-氨基-1-丁醇95g，ee值99.5％，纯度99.0％。
实施例2
底物1-羟基-2-丁酮100g加至装有600mL100mMpH8.5的三乙醇胺盐酸缓 冲溶液的2L反应器中搅拌均匀，依次加入异丙胺盐酸盐400g、转氨酶ATA5g、 磷酸吡哆醛1g，在30℃温度下搅拌反应24h，HPLC/MS检测转化率为82％。
实施例3
底物1-羟基-2-丁酮100g加至装有600mL100mMpH7.5的磷酸盐缓冲溶液 的2L反应器中搅拌均匀，依次加入异丙胺盐酸盐400g、转氨酶ATA5g、磷酸 吡哆醛1g，在30℃温度下搅拌反应24h，HPLC/MS检测转化率为21.1％。
实施例4
底物1-羟基-2-丁酮100g加至装有600mL100mMpH9.5的三乙醇胺盐酸缓 冲溶液的2L反应器中搅拌均匀，依次加入异丙胺盐酸盐400g、转氨酶ATA5g、 磷酸吡哆醛1g，在50℃温度下搅拌反应24h，HPLC/MS检测转化率为57.6％。
实施例5
底物1-羟基-2-丁酮100g加至装有600mL100mMpH分别为7.5，8.0，8.5， 9.0，9.5的三乙醇胺盐酸缓冲溶液的2L反应器中搅拌均匀，依次加入异丙胺盐 酸盐400g、转氨酶ATA5g、磷酸吡哆醛1g，在35℃温度下搅拌反应24h，HPLC/MS 检测转化率分别为27％，85％，99.5％，90％和63％。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技 术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范 围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护 范围内。