右美沙芬是使用廣泛的鎮(zhèn)咳藥之一。右美沙芬的鎮(zhèn)咳作用強(qiáng)度與可待因相近，但不具有上癮性，不易引起便秘、鎮(zhèn)靜、呼吸抑制等副作用。(S)-1-(4-甲氧基芐基)-1,2,3,4,5,6,7,8-八氫異喹啉（(S)-1a）作為工業(yè)生產(chǎn)右美沙芬的關(guān)鍵合成中間體，主要通過外消旋體的動(dòng)力學(xué)拆分、銥或釕催化不對(duì)稱加氫以及環(huán)己胺氧化酶與硼胺結(jié)合的去消旋化獲得，但存在收率低、立體選擇性不高、反應(yīng)條件苛刻等問題。

中國(guó)科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所研究員朱敦明與吳洽慶帶領(lǐng)的生物催化與綠色化工團(tuán)隊(duì)，在已開發(fā)的亞胺還原酶催化不對(duì)稱合成1-芐基八氫異喹啉的基礎(chǔ)上，通過對(duì)野生型亞胺還原酶的篩選與設(shè)計(jì)改造，獲得高活性的五突變體。五突變體的催化合成(S)-1a的對(duì)映體過量值>99%，比酶活達(dá)到26.51 U/mg，催化效率相比野生型提高766倍。該研究在此基礎(chǔ)上建立了實(shí)驗(yàn)室規(guī)模制備反應(yīng)。制備反應(yīng)的底物濃度為58 g/L，產(chǎn)物分離收率為77%，時(shí)空產(chǎn)率達(dá)到542 g L^-1d^-1，為進(jìn)一步工業(yè)化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

近日，相關(guān)研究成果作為封面文章發(fā)表在Organic Letters上。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中國(guó)博士后科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)、天津市合成生物技術(shù)創(chuàng)新能力提升行動(dòng)項(xiàng)目的支持。

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亞胺還原酶突變體高效催化不對(duì)稱合成右美沙芬中間體