艾滋病是全球性的公共卫生问题,随着感染人数的增加,对抗艾滋病药物的需求也日益迫切.阿巴卡韦作为一种新型核苷类逆转录酶抑制剂,因其良好的抗HIV活性,高生物利用度和低交叉耐药性,成为“鸡尾酒疗法”的重要组成部分.然而,阿巴卡韦的生产成本高昂,尤其是其手性中间体的合成步骤复杂且产率低.为此,开发高效,经济的制备方法成为当前研究的重点.
目前,阿巴卡韦的合成主要依赖于化学法和生物催化法.化学法虽然成熟,但步骤繁琐,产率低且成本高.相比之下,生物催化法因其反应条件温和,选择性高,逐渐成为研究热点.特别是利用微生物细胞或酶进行手性中间体制备的方法,展现了较高的应用潜力.
本文介绍了一种基于PseudomonascepacIaDSM9959固定化细胞的生物拆分方法,用于制备阿巴卡韦的关键手性中间体——[1R,4S]-2-氮杂双环-[2,2,1]-庚烷-5-烯-3-酮.该方法的优势在于:1)固定化细胞制备简便,可重复使用五次以上;2)反应条件温和,无需底物保护;3)产物对映体过量值达99.5%以上,符合工业化生产的要求.
具体步骤如下:首先,将卡拉胶与生理盐水混合煮沸,冷却后与细菌悬液混合,通过浅盘硬化法形成固定化细胞.随后,将固定化细胞加入含有外消旋底物的缓冲液中,在25℃条件下进行催化反应.反应结束后,过滤并回收固定化细胞,用于下一批次反应.
与传统的游离细胞方法相比,固定化细胞技术显著提高了催化效率.实验表明,固定化细胞的活性可达游离细胞的50%以上,且重复使用后仍保持较高的转化率和对映体纯度.此外,该方法无需复杂的底物保护和纯化步骤,大大降低了生产成本,具有良好的经济性和技术可行性.
在工业化应用中,该方法可根据实际需求灵活调整反应条件.例如,增加固定化细胞用量或延长反应时间,可进一步提高转化率.同时,固定化细胞的制备和回收工艺简单,适合大规模生产.