如何合成孟鲁司特钠相关杂质2-[3-(s)-[3-[2-(7-氯-2-喹啉基)乙烯基]苯基]-3-羟基丙基]苯甲酸甲酯？ ¹

引言：

孟鲁司特钠相关杂质2-[3-(S)-[3-[2-(7-氯-2-喹啉基)乙烯基]苯基]-3-羟基丙基]苯甲酸甲酯的合成是药物化学中的一项复杂任务，关系到药物的纯度和安全性。其合成过程要求精确控制反应条件和立体选择性，以确保获得目标杂质的高效分离与表征，从而满足药品法规的要求。

背景：

孟鲁斯特钠（MontelukastSodium），化学名为[R-(E)]-1-[[[1-[3-[2-(7-氯-2-喹啉基)乙烯基]苯基]-3-[2-(1-羟基-1-甲基乙基)苯基]丙基]硫代]甲基]环丙基乙酸钠，是目前主要的抗哮喘药物之一，由 Merk 公司研制。孟鲁斯特钠是一种白三烯受体拮抗剂，对 I 型半胱氨酰白三烯（CysLT）受体具有显著的亲和力和选择性。它能有效抑制半胱氨酰白三烯（包括 LTC、LTD 和 LTE）与 CysLT 受体结合所引发的生理反应，而不具有任何受体激动作用。2-[3-(S)-[3-[2-(7-氯-2-喹啉基)乙烯基]苯基]-3-羟基丙基]苯甲酸甲酯（(S)-2）是孟鲁斯特钠的关键手性中间体，作为该药物的主体结构，其高效合成方法的研究一直是孟鲁斯特钠合成的研究热点。

合成：

以实验室筛选到的醇脱氢酶不对称还原2-[3-[3-[2-(7-氯-2-喹啉基)乙烯基]苯基]-3-羟基丙基]苯甲酸甲酯，制备 2-[3-(S)-[3-[2-(7-氯-2-喹啉基)乙烯基]苯基]-3-羟基丙基]苯甲酸甲酯。具体如下：

1. 实验材料

（1）菌 株

菌株 Escherichiacoli BL21/pET28b-ADH。

（2）培养基

斜面培养基（LB 培 养基 ）

胰蛋白胨 10g/L，酵母粉 5 g/L，NaCl 10 g/L， 琼脂糖 20 g/L，pH 7.0，121 ℃灭菌 20 min 后补加卡那霉素至最终质

量浓度为 50 μg/mL。

（3）种子培养基（LB 培养基 ）

胰蛋白胨 10g/L，酵母粉 5 g/L，NaCl 10 g/L，pH 7.0，121 ℃灭菌 20

min 后补加卡那霉素至最终质量浓度为 50 μg/mL。

（4）发酵培养基

胰蛋白胨 15g/L， 酵母粉 12g/L，NaCl 10 g/L， (NH4)2SO4 5 g/L， 甘 油 15g/L，KH2PO4 1.36 g/L，K2HPO4·3H2O 2.28 g/L，MgSO4·7H2O 0.375 g/L，pH 7.0， 灭菌后补加卡那霉素至最终质量浓度为 50 μg/mL。

2. 实验方法

（1）菌体培养方法

种子液培养：将甘油管中保存的菌种进行卡那霉素抗性平板划线活化培养，37℃下培养12小时后，选择单个菌落接种至卡那霉素抗性斜面进行进一步活化。然后，用接种环挑取一环菌接入装有50 mL种子培养基的250 mL三角烧瓶中，在150 r/min、37℃条件下培养8小时，当OD600值达到4.5～5.0时，即可获得用于后续培养的种子液。

发酵培养：取2 mL种子液接种到含有100 mL发酵培养基的500 mL摇瓶中，在150 r/min、37℃条件下培养，直至菌液的OD600值达到0.4～0.6时，加入乳糖以进行诱导。诱导剂的最终浓度为10 g/L，随后在150 r/min、28℃下继续诱导培养11小时。

（2）酶促催化反应

静息细胞制备：诱导结束后，发酵液在 8 000r/min，4 ℃条件下离心 10 min，收集菌体细胞，用9%的生理盐水洗涤菌体 2 次，离心弃上清后保存于－20 ℃冰箱中备用。

催化反应过程：催化反应体系 10 mL，异丙醇5 mL， 三乙醇胺缓冲液（100 mmol/L，pH 7.0）4mL，甲 苯 1 mL，NADP+ 0.1 g/L，醇脱氢酶质量浓度为 30 g/L 。 加 入 219.3 mmol/L 底物后 ，500r/min，40 ℃磁力搅拌转化。

样品处理方法：取50 μL转化液与50 μL四氢呋喃混合，以终止反应并溶解产物及底物。离心后，将上清液用流动相稀释300倍，经过0.22 μm有机膜过滤后，进行高效液相色谱检测。

3. 结果

在辅酶添加量为0.1 g/L，底物浓度为219.3 mmol/L，菌体用量为30 g/L，p H 7.5，45℃反应7 h后，底物转化率达到100%，时空产率为31.2 mmol/(L·h)，产物e.e.值大于99.9%。通过分批补料，反应5 h，底物转化率达到100%，e.e.>99.9%，时空产率达43.7 mmol/(L·h)，是一次性投料的1.4倍。

参考：

[1]余道福,张晓健,黄建峰,等.醇脱氢酶不对称还原2-[3-[3-[2-(7-氯-2-喹啉基)乙烯基]苯基]-3-羟基丙基]苯甲酸甲酯[J].发酵科技通讯,2016,45(04):220-225.DOI:10.16774/j.cnki.issn.1674-2214.2016.04.006.

[2]https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/