背景技术
(R)-1-叔丁氧羰基-3-氨基哌啶(又称为R-1-BOC-3-氨基哌啶)是重要的医药及有机合成的中间体，在香料农药等的生产上有着一定的应用。
现有的R-1-BOC-3-氨基哌啶的合成方法主要是化学合成法，沈大东等(CN200910097326.X，浙江医药股份有限公司新昌制药厂，2009-04-07)以3哌啶甲酸乙酯为原料经过氨解，氧化等步骤得到最终的产品R-1-BOC-3氨基哌啶。帅小华等(上海皓伯化工科技有限公司，一种制备(R)-或(S)-3-氨基哌啶双盐酸盐的方法，CN201510589806.3[P]，2015-12-02)以N-BOC-3-哌啶酮为原料，利用手性助剂叔丁基亚磺酰基，通过手性控制得到手性氨基。
现有的专利技术也提供了一系列化学合成路线，例如，中国专利CN101565397B披露了一种N-Boc-3-氨基哌啶及其光学异构体的合成方法，主要包括以下步骤：3-哌啶甲酸乙酯以卤代烃为溶剂、有机碱为缚酸剂，在0-10℃之间，滴加二碳酸二叔丁酯，反应得N-Boc-3-哌啶甲酸乙酯；以1，4-二氧六环为溶剂，N-Boc-3-哌啶甲酸乙酯进行氨解反应，得N-Boc-3-哌啶甲酰氨；N-Boc-3-哌啶甲酰氨滴加到次氯酸钠和氢氧化钠的溶液中，得N-Boc-3-氨基哌啶。
然而，现有的合成方法涉及较多试剂，且操作复杂，工序繁琐，因此成本较高，并且无法得到高光学纯度的目标产物。
合成方法
一种酶法合成(R)-1-叔丁氧羰基-3-氨基哌啶的方法，其反应方程式为：
其中，在磷酸吡哆醛和转氨酶催化剂的存在下，作为反应底物的N-叔丁氧羰基-3-哌啶酮与氨基供体反应生成(R)-1-叔丁氧羰基-3-氨基哌啶；
其中，所述转氨酶催化剂的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，并且所述转氨酶催化剂的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。
值得补充说明的是，在上述方法中，磷酸吡哆醛(即PLP)作为辅酶，而转氨酶催化剂可以是纯的游离状态的酶(例如以例如酶粉的形式使用)，也可以表达该转氨酶催化剂的细胞的形式使用(例如表达该转氨酶催化剂的湿菌体)。当然，上述转氨酶催化剂还可以本领域技术人员所已知的任何其它形式存在，例如表达该转氨酶催化剂的细胞破碎上清液。
优选地，在上述酶法合成(R)-1-叔丁氧羰基-3-氨基哌啶的方法中，所述氨基供体选自以下任一种：异丙胺，叔丁胺，苯乙氨，丙氨酸，丁氨酸；进一步优选地，所述氨基供体为异丙胺，苯乙氨，丙氨酸中的任一种。
同时，本发明第三方面还提供了一种(R)-1-叔丁氧羰基-3-氨基哌啶的生产方法，其包括以下步骤：
向反应容器中加入表达转氨酶催化剂的重组大肠杆菌湿菌体、缓冲液、磷酸吡哆醛、N-叔丁氧羰基-3-哌啶酮和氨基供体，在30～50℃下，搅拌反应12～36小时，后处理，即得(R)-1-叔丁氧羰基-3-氨基哌啶。
其中，所述转氨酶催化剂的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，并且所述转氨酶催化剂的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。
优选地，在上述生产方法中，所述氨基供体选自以下任一种：异丙胺，叔丁胺，苯乙氨，丙氨酸，丁氨酸；进一步优选地，所述氨基供体为异丙胺，苯乙氨，丙氨酸中的任一种。
优选地，在上述生产方法中，所述缓冲液选自以下任一种：TEOA缓冲液，PBS缓冲液，Tris-盐酸缓冲液，HEPES缓冲液。并且，所述缓冲液选为TEOA缓冲液。
进一步优选地，在上述生产方法中，所述TEOA缓冲液的浓度为0.05～0.50M，并且所述TEOA缓冲液的pH值为7～10。在此基础上进一步优选地，所述TEOA缓冲液的浓度为0.05～0.20M，并且所述TEOA缓冲液的pH值为7～10。更进一步优选地，所述TEOA缓冲液的浓度为0.10M且pH值为8。
优选地，在上述生产方法中，所述磷酸吡哆醛的浓度为0.01mM～20mM；并且，所述磷酸吡哆醛的浓度进一步优选为2mM。
优选地，在上述生产方法中，所述重组大肠杆菌湿菌体的浓度为5～200g/L。进一步优选地，所述重组大肠杆菌湿菌体的浓度为40～65g/L。
优选地，在上述生产方法中，所述氨基供体的浓度为0.5M～2M；并且，所述氨基供体的浓度进一步优选为1M。
总之，本发明所提供的技术方案与现有技术相比至少具备以下有益效果：
本发明所述的转氨酶催化剂的专一性非常高，催化活性强，且具有很高的手性选择性，用于医药中间体(R)-1-叔丁氧羰基-3-氨基哌啶的合成，仅需一步反应即可获得目标产物。可见，酶法合成(R)-1-叔丁氧羰基-3-氨基哌啶的方法所用试剂较少，反应条件温和，大大的简化了采用化学工艺合成(R)-1-叔丁氧羰基-3-氨基哌啶的繁琐步骤，且无需拆分即可获得ee值高达99.77％以上的目标产物。