目前,化合物I的制备主要通过化学法完成.常见的合成路线包括以4-氧代哌啶-1-甲酸叔丁酯或3-氨基-2-氯吡啶为原料的多步反应.例如,专利CN101495480(B)描述了一种以三乙酰氧基硼氢化钠为还原剂的合成路线,但总产率仅为35%.此外,专利WO2009050235(A1)提出了一种涉及氢化还原的四步反应路线,虽然收率提高至54%,但反应条件苛刻,不适合大规模生产.这些方法的共同问题是反应步骤长,收率低,原料和试剂成本高,且对环境不够友好.
为克服现有方法的不足,可开发了一种化学-酶法制备化合物I的新路线.该方法结合了化学合成的高效性和酶催化的选择性,显著提升了合成效率.具体步骤如下:首先,以吡啶-2,3-二胺和4-氧代哌啶酮盐酸盐为原料,在亚胺还原酶的催化作用下生成中间体化合物II.随后,化合物II与N,N'-羰基二咪唑(CDI)反应,最终生成目标化合物I.
在酶催化反应中,亚胺还原酶是核心催化剂.可优选使用来源于Streptomycessp.GF3587的突变体酶粉,其催化效率较野生型显著提升.此外,反应体系中需加入辅因子(如NADP+)和葡萄糖脱氢酶(GDH),以维持酶的活性.缓冲剂的选择也至关重要,可推荐使用磷酸-磷酸盐缓冲液,其pH值控制在7.5左右,以确保反应的最佳条件.