Page 147 - 《精细化工》2022年第6期
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第 6 期                    雷高乙，等:  酶促酯化拆分-化学消旋串联法制备(S)-布洛芬                                ·1213·


            促酯化拆分法因其对映选择性高、反应条件温和、                             液（2 mol/L），上海阿拉丁生化科技股份有限公司；
            对环境友好等优点而备受关注               [13-14] 。近年来，脂肪        正己烷、异丙醇，色谱纯，西陇科学股份有限公司；
            酶可通过外消旋布洛芬的对映选择性酯化反应                      [15-17]  其他试剂均为国产分析纯。所有试剂使用前未经任
            或外消旋布洛芬酯的对映选择性水解反应                    [18-21] 得到   何处理。
            (S)-布洛芬。通过拆分制备(S)-布洛芬，最大理论收                            Waters-2707 高效液相色谱仪（HPLC），江苏迪
            率仅为 50%；如果对剩余的 R-对映体进行外消旋化，                        沃特仪器设备科技有限公司。
            然后再拆分，如此经多次循环，可将外消旋布洛芬                             1.2   实验方法
            全部转化为所需的 S-对映体。通过选择性酯化反应                           1.2.1   布洛芬酶促酯化反应
            进行布洛芬拆分的报道还很有限，且拆分效果也较                                 在 10 mL 具塞锥形瓶中分别加入 0.0206 g
            差，如 SANCHEZ 等        [22] 使用米黑根毛霉脂肪酶               （0.1 mmol）(±)-布洛芬、0.0444 g（0.6 mmol）异
            （Rhizomucor miehei lipase）催化布洛芬酯化拆分，               丁醇、15 mg CALB、40 mg 5A 分子筛、1 mL 环己
            以 93.8%的对映体过量（e.e.）值、50%的转化率拆                      烷，于 60  ℃恒温培养振荡器（180 r/min）中反应
            分得到(S)-布洛芬；CARVALHO 等           [23] 使用黑曲霉脂        48 h，进行酯化拆分。
            肪酶（Aspergillus niger lipase）催化的选择性酯化反                  然后，用 2 mL 质量分数为 10%的 KOH 水溶液
            应制备(S)-布洛芬丙酯，e.e.值为 79.1%，转化率为                     处理上述反应液，使未反应完的(S)-布洛芬成盐，分
            48%。                                               液，将水相用 5 mL 盐酸（1 mol/L）酸化，再用正
                 基于此，本文以(±)-布洛芬和醇为反应底物，有                       己烷萃取并旋干，得到(S)-布洛芬；分液后的有机相
            机溶剂为反应介质，南极假丝酵母脂肪酶 B（CALB）                         含(R)-布洛芬酯用于后续的消旋反应。
            为催化剂，对醇的结构、反应介质、底物物质的量                             1.2.2   布洛芬消旋反应
            比、反应温度与时间、干燥剂及其添加量进行优化，                                向上述经过分离后得到的(R)-布洛芬酯中加入
            通过布洛芬的选择性酯化反应来提高布洛芬拆分的                             2 mL 水、3~5 滴质量分数为 98%硫酸，于 100  ℃下
            效果。反应结束后将未反应的(S)-布洛芬分离提纯，                          反应 5 h，将反应液用正己烷萃取，再借助旋转蒸发
            将获得的(R)-布洛芬酯进行水解得到(R)-布洛芬，再                        仪除掉溶剂，得到(R)-布洛芬。
            以有机溶剂为反应介质，利用二异丙基氨基锂                                   在 10 mL 具塞锥形瓶中分别加入 0.0206 g
            （LDA）催化(R)-布洛芬的消旋来实现酶促酯化拆                          （0.1 mmol）上述(R)-布洛芬、1 mL 二甲基亚砜，
            分-化学消旋串联法制备(S)-布洛芬（图 1），以提高                        0.3 mL（0.6 mmol）LDA 溶液，于 40  ℃恒温培养
            布洛芬的利用率。                                           振荡器（180 r/min）中反应 2 h 至消旋完全。
                                                               1.2.3   循环实验
                                                                   向 1.2.2 节消旋后的反应液中加入 2 mL 水，再
                                                               加入 3~5 滴质量分数为 37%的盐酸酸化后，用正己
                                                               烷萃取，将有机相旋转蒸发除掉溶剂得(±)-布洛芬。
                                                                   在 10 mL 具塞锥形瓶中分别加入 0.0206 g
                                                               （0.1 mmol）上述(±)-布洛芬、0.0444 g（0.6 mmol）
                                                               异丁醇、15 mg CALB、40 mg 5A 分子筛、1 mL 环
                                                               己烷，于 60  ℃恒温培养振荡器（180 r/min）中反
                                                               应 48 h，再次进行酯化拆分。
                                                               1.2.4   放大反应
                                                                   在 25、50、100、250 mL 具塞锥形瓶中分别加

              图 1   酶促酯化拆分-化学消旋串联法制备(S)-布洛芬                    入 5、10、20、50 倍下述样品〔0.0206 g（0.1 mmol）
            Fig. 1    Preparation of (S)-ibuprofen by enzymatic esterification   (±)-布洛芬、0.0444 g（0.6 mmol）异丁醇、15 mg
                   resolution-chemical racemization series method
                                                               CALB、40 mg 5A 分子筛、1 mL 环己烷〕于 60  ℃
                                                               恒温培养振荡器（180 r/min）中反应 48 h，进行酯
            1    实验部分
                                                               化拆分。
            1.1   试剂与仪器                                        1.3   布洛芬的测定方法与计算公式
                 (±)-布洛芬（质量分数为 98%）、CALB（固定                        布洛芬和布洛芬酯的浓度用高效液相色谱仪测
            在来自酵母的重组体的免疫珠 150 上）、3A、4A、                        定（标准曲线法）。色谱条件如下：色谱柱为 Chiralpak
            5A 分子筛（2~3 mm）、二异丙基氨基锂（LDA）溶                       AD-H（4.6 mm×250 mm×5 μm），流动相为正己烷/
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