專利名稱：一種l-丙氨酰-l-谷氨酰胺化合物及其合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種L-丙氨酰-L-谷氨酰胺化合物的合成方法，屬于醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
L-丙氨酰-L-谷氨酰胺，分子式C8H15N304，分子量217.22，結(jié)構(gòu)式為
L-丙氨酰-L-谷氨酰胺(CAS: 393570-23-0)屬于氨基酸的衍生物，是目前 國內(nèi)外比較熱門的氨基酸二肽產(chǎn)品，簡稱丙谷二肽，主要用于人體保健行業(yè)， 是人體含量最豐富的氨基酸谷氨酰胺的理想替代品。L-丙氨酰-L-谷氨酰胺溶解 度很高，是同樣條件下游離谷氨酰胺的200倍，而且性質(zhì)穩(wěn)定，在不同的pH 值條件下加熱滅菌也不會產(chǎn)生有毒的焦谷氨酸和氨產(chǎn)生。L-丙氨酰-L-谷氨酰胺 進(jìn)入機(jī)體以后，被許多器官組織中的二肽酶快速有效地分解為丙氨酸和谷氨酰 胺，滿足機(jī)體的需求，無任何毒副反應(yīng)。L-丙氨酰-L-谷氨酰胺的半衰期極短， 約為3.8分鐘，并且進(jìn)入機(jī)體后僅有微量的L-丙氮酰-L-谷氨酰胺從尿中排出， 這表明L-丙氨酰-L-谷氨酰胺可被機(jī)體有效地利用，避免了因L-丙氨酰-L-谷氨 酰胺積蓄可能引起的損傷。因次L-丙氨酰-L-谷氨酰胺在臨床上受到了廣泛的應(yīng) 用目前，L-丙氨酰-L-谷氨酰胺化合物的合成方法主要有如下三種
1、 利用Z-Ala與N-羥基琥珀酰亞胺(HOSu)在N， N-二環(huán)己基碳二亞胺 (DCC)作用下，于20 25'C反應(yīng)5小時后過濾除去二環(huán)己基脲，然后與未保
護(hù)的谷氨酰胺在堿性水溶液中反應(yīng)，將所得產(chǎn)物還原氫化并脫去保護(hù)基團(tuán)，得 到L-丙氨酰-L-谷氨酰胺(文獻(xiàn)Katoh， T.Kurauchi， M.Eur.Pat311057， 12Apr， 1989)。該工藝試劑昂貴，DCC反應(yīng)后的雜質(zhì)難以除去，產(chǎn)物很難提純，而且 生產(chǎn)過程復(fù)雜。
2、 利用光氣(COCl2)與Ala反應(yīng)生成混酐，然后與谷氨酰胺在水中反應(yīng)， 最后酸化脫去保護(hù)即可得到L-丙氨酰-L-谷氨酰胺(文獻(xiàn)Frerst， RPfaendetr， P.Ger.Offen.DE3206784， OlSep， 1983)。此方法簡單，但是光氣為劇毒氣體， 而且該反應(yīng)難以反應(yīng)完全，對人體危害極大。
3、 利用N端保護(hù)的氨基酸與三苯基磷，六氯乙烷反應(yīng)形成活潑酯，所得 活潑酯再與谷氨酰胺反應(yīng)，然后再用無機(jī)酸酸化，脫去N端保護(hù)基團(tuán)，即可得
L-丙氨酰-L-谷氨酰胺化合物(文獻(xiàn)趙玉芬，唐果，周寧；廈門大學(xué)；申請?zhí)?br> 02123369.1)。該方法所用的原料N端保護(hù)的氨基酸價格較高，導(dǎo)致整個工藝成
本較高，而且毒性較大，對人體危害很大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中L-丙氨酰-L-谷氨酰胺化合物合成工 藝復(fù)雜、對人體危害較大以及生產(chǎn)成本高的缺點(diǎn)，提供一種工藝簡單、成本低、 產(chǎn)率高、危害小的L-丙氨酰-L-谷氨酰胺化合物的合成方法。本發(fā)明提供了一種L-丙氨酰-L-谷氨酰胺化合物的合成方法，步驟包括
(1) 在-18"C、氮?dú)獗Ｗo(hù)的環(huán)境下，將氯甲酸異丁基酯加入到N-甲?；鵏-
丙氨酸的四氫呋喃溶液中，然后向溶液中滴加N-甲基嗎啉滴，控制滴加速度使 得溶液溫度不超過-15。C，形成沉淀物，持續(xù)攪拌20分鐘后，加入L-谷氨酰胺 的四氫呋喃溶液，加入L-谷氨酰胺時保持反應(yīng)溫度不超過-15'C，然后在-18"C 攪拌1小時，再使反應(yīng)混合物升溫到0°C，在此溫度下加入水，然后真空蒸餾 除去四氫呋喃，然后用鹽酸調(diào)節(jié)反應(yīng)混合物的PH值，分層后，各層分別用有 機(jī)溶劑萃取兩次，合并有機(jī)相，然后用飽和碳酸氫鈉水溶液洗漆兩次，最后用 蒸餾水洗滌一次，然后真空蒸餾，得到N-甲酰基-L-丙氨酰-L-谷氨酰胺。
(2) 將N-甲酰基-L-丙氨酰-L-谷氨酰胺懸浮于1 M鹽酸中并加熱到40°C， 在此溫度攪拌直到所有N-甲?；?L-丙氨酰-L-谷氨酰胺溶解，冷卻到室溫，然 后用有機(jī)溶劑萃取，分層后，用氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)水相的PH值，用有機(jī)溶 劑萃取兩次，收集有機(jī)相，真空蒸除有機(jī)溶劑，將殘留物懸浮于乙醇中并加熱 到6(TC，冷卻至室溫結(jié)晶并過濾，用乙醇洗滌結(jié)晶，干燥，得到L-丙氮酰-L-谷氨酰胺化合物。
上述步驟中，有機(jī)溶劑為醋酸異丙酯。
上述步驟中，步驟(1)中用鹽酸調(diào)節(jié)反應(yīng)混合物的PH值為1.5，鹽酸的 濃度為1~5摩爾/升。
上述步驟中，步驟(2)中用氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)水相的PH值為10，氫 氧化鈉溶液的濃度為20~60%。本發(fā)明提供的L-丙氨酰-L-谷氨酰胺化合物的合成方法，還包括精制步驟 為將L-丙氨酰-L-谷氨酰胺用乙醇-水(體積比5: 1)溶解，重結(jié)晶，得到高 純度的L-丙氨酰-L-谷氨酰胺化合物。
本發(fā)明制備的L-丙氨酰-L-谷氨酰胺純度達(dá)到99.8%，熔點(diǎn)216°C，比旋光 [a]20=-3.45 (C=10， l摩爾/升HCl)。
與現(xiàn)有技術(shù)中L-丙氨酰-L-谷氨酰胺化合物的制備方法比較，本發(fā)明提供的 合成方法主要有如下優(yōu)點(diǎn)
(1) 合成工藝簡單易操作，反應(yīng)步驟少，中間產(chǎn)物純度高，不需要處理，可直 接用于下一步反應(yīng)，反應(yīng)副產(chǎn)物少，最終產(chǎn)物易于純化分離，因此節(jié)約了成本， 縮短了時間，提高了產(chǎn)率；
(2) 原輔料易得且價格低廉，有利于環(huán)保，有機(jī)溶劑均可回收再利用；
(3) 最終產(chǎn)物純度高；
(4) 本方法選用了比較便宜的保護(hù)基團(tuán)甲?；以诖藯l件下氨基酸沒有消旋 取得了很好的效果。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。氯甲酸異丁基酯購自上 海諾泰化工有限公司；N-甲?；?L-丙氨酸購自上海翰鴻化工科技有限公司；L-谷氨酰胺購自無錫晶海氨基酸有限公司。 實(shí)施例l
(1)在-18'C氮?dú)獗Ｗo(hù)的環(huán)境下，將65克氯甲酸異丁基酯(0.48摩爾)入到59克N-甲酰基L-丙氨酸(0.5摩爾)的四氫呋喃的溶液300毫升中，然后 將48克N-甲基嗎啉(0.48摩爾)滴加入溶液，控制滴加速度使溶液溫度不超 過-15°C，形成沉淀物，持續(xù)攪拌20分鐘后，加入66克L-谷氨酰胺(0.45摩 爾)的四氫呋喃溶液300毫升，加入時保持反應(yīng)溫度不超過-15'C，然后再-18 C的條件下攪拌l小時。使反應(yīng)混合物升溫到OT:，在此溫度下加入水500克， 然后在真空下蒸餾除去四氫呋喃，加入醋酸異丙酯300毫升，然后用5摩爾/ 升鹽酸將反應(yīng)混合物的PH值調(diào)節(jié)到1.5，分層后，分別用300毫升的醋酸異丙 酯萃取兩次，合并有機(jī)相，然后分別用200毫升的飽和碳酸氫鈉水溶液洗滌兩 次，最后用200毫升的蒸餾水洗滌一次，然后真空下蒸餾有機(jī)溶劑，獲得了N-甲?；?L-丙氨酰-L-谷氨酰胺93克，收率82.2% 。
(2)將上述N-甲?；?L-丙氨酰-L-谷氨酰胺(0.37摩爾)懸浮于1M鹽酸 溶液300毫升中并加熱到4(TC，在此溫度下攪拌20小時，所有的原料都溶解 入溶液中，冷卻到室溫，然后用200毫升的醋酸異丙酯萃取，分層后，用60% 的氫氧化鈉溶液將水相的PH值調(diào)節(jié)到10，分別用醋酸異丙酯300毫升萃取兩 次，收集的有機(jī)相在真空F蒸除，醋酸異丙酯可以回收套用。將殘留物懸浮于 乙醇200毫升中并加熱到60。C，冷卻到室溫結(jié)晶并過濾，用50毫升的乙醇洗 滌結(jié)晶物，干燥，得L-丙氨酰-L-谷氨酰胺72克，收率90%，光學(xué)純度99.4%。 所得產(chǎn)物的光譜數(shù)據(jù)如下元素分析理論值C: 44.23%, H: 6.96%， N:
19.34%;實(shí)驗值C: 44.15%， H: 6.95%， N: 19.37%; MS (m/z): 218 (M+l); UV願(水):191.5nm。 IR (cm1): 3407， 3331， 3226， 2981， 2933， 1642;1534， 1385， 1113; 'H-NMR: 4.166， 4.117， 2.325， 2.134， 1.977， 1.537ppm; 13C-NMR: 178.146， 177.352， 169.847， 54.624， 48.721 ， 31.322， 27.174， 16.093ppm。
(3)將72克L-丙氨酰-L-谷氨酰胺用500毫升乙醇-水(體積比5: 1)加 熱至7(TC溶解，加入0.51g活性炭吸附30分鐘，過濾脫碳，2 8"C條件下重結(jié) 晶，過濾，乙醇洗滌，5(TC真空干燥，得到高純度的L-丙氨酰-L-谷氨酰胺68.2 克，收率94.7%，光學(xué)純度99.8%。 實(shí)施例2
(1) 在-18"C氮?dú)獗Ｗo(hù)的環(huán)境下，將86.67克氯甲酸異丁基酯(0.64摩爾) 加入到78.67克N-甲酰基L-丙氮酸(0.67摩爾)的四氫呋喃的溶液400毫升中， 然后將64克N-甲基嗎啉(0.64摩爾)滴加入溶液，控制滴加速度使溶液溫度 不超過-15。C，形成沉淀物，持續(xù)攪拌20分鐘后，加入88克L-谷氨酰胺(0.6 摩爾)的四氫呋喃溶液400毫升，加入時保持反應(yīng)溫度不超過-15°C，然后再-8
t:的條件下攪拌i小時。使反應(yīng)混合物升溫到or，在此溫度下加入水600克，
然后在真空下蒸餾除去四氫呋喃，加入醋酸異丙酯400毫升，然后用1摩爾/ 升鹽酸將反應(yīng)混合物的PH值調(diào)節(jié)到1.5，分層后，分別用400毫升的醋酸異丙 酯萃取兩次，合并有機(jī)相，然后分別用300毫升的飽和碳酸氫鈉水溶液洗滌兩 次，最后用300毫升的蒸餾水洗滌一次，然后真空下蒸餾有機(jī)溶劑，獲得了N-甲?；?L-丙氨酰-L-谷氨酰胺125.68克，收率83.4% 。
(2) 將上述N-甲?；?L-丙氨酰-L-谷氨酰胺(0.5摩爾)懸浮于1M鹽酸 溶液300毫升中并加熱到40X:，在此溫度下攪拌20小時，所有的原料都溶解入溶液中，冷卻到室溫，然后用300毫升的醋酸異丙酯萃取，分層后，用20% 的氫氧化鈉溶液將水相的PH值調(diào)節(jié)到10，分別用醋酸異丙酯400毫升萃取兩 次，收集的有機(jī)相在真空F蒸除，醋酸異丙酯可以回收套用。將殘留物懸浮于 乙醇300毫升中并加熱到6(TC，冷卻到室溫結(jié)晶并過濾，用80毫升的乙醇洗 滌結(jié)晶物，干燥，得L-丙氨酰-L-谷氨酰胺96.6克，收率89%，光學(xué)純度99.8 %。
所得產(chǎn)物的光譜數(shù)據(jù)如下元素分析理論值C: 44.23%， H: 6.96%， N: 19.34%;實(shí)驗值C: 44.27%, H: 6.94%， N: 19.33%; MS (m/z): 218 (M+l); UVmax (水)191.5nm。 IR (cm1): 3401， 3335， 3223， 2980， 2934， 1644; 1530， 1382， 1116; 'H-NMR: 4.162， 4.125， 2.327， 2.128， 1.979， 1.537ppm; 13C-NMR: 178.149， 177.355， 169.842， 54.630， 48.727， 31.322， 27.171 ， 16.093ppm。 (3)將96.6克L-丙氨酰-L-谷氨酰胺用800毫升乙醇-水(體積比5: 1) 加熱至73'C溶解，加入0.82克活性炭吸附30分鐘，過濾脫碳，2 8。C條件下 重結(jié)晶，過濾，乙醇洗滌，45。C真空干燥，得到高純度的L-丙氨酰-L-谷氨酰胺 91.8克，收率95.0%，光學(xué)純度99.9%。
(1)在-18X:氮?dú)獗Ｗo(hù)的環(huán)境下，將130克氯甲酸異丁基酯(0.96摩爾) 加入到118克N-甲?；鵏-丙氨酸(l摩爾)的四氫呋喃的溶液600毫升中，然 后將96克N-甲基嗎啉(0.96摩爾)滴加入溶液，控制滴加速度使溶液溫度不 超過-15'C，形成沉淀物，持續(xù)攪拌20分鐘后，加入132克L-谷氨酰胺(0.9摩爾)的四氫呋喃溶液600ml，加入時保持反應(yīng)溫度不超過-15'C，然后再-18 'C的條件下攪拌1小時。使反應(yīng)混合物升溫到0°C，在此溫度卜'加入水1000克， 然后在真空F蒸餾除去四氫呋喃，加入醋酸異丙酯600毫升，然后用3摩爾/ 升鹽酸將反應(yīng)混合物的PH值調(diào)節(jié)到1.5，分層后，分別用600毫升的醋酸異丙 酯萃取兩次，合并有機(jī)相，然后分別用400毫升的飽和碳酸氫鈉水溶液洗滌兩 次，最后用400毫升的蒸餾水洗滌一次，然后真空下蒸餾有機(jī)溶齊U，獲得了N-甲?；?L-丙氨酰-L-谷氨酰胺188.6克，收率83.4% 。
(2)將上述N-甲酰基-L-丙氨酰-L-谷氨酰胺(0.75摩爾)懸浮于1 M鹽酸 溶液600毫升中并加熱到40。C，在此溫度下攪拌20小時，所有的原料都溶解 入溶液中，冷卻到室溫，然后用400毫升的醋酸異丙酯萃取，分層后，用40% 的氮氧化鈉溶液將水相的PH值調(diào)節(jié)到10，分別用醋酸異丙酯600毫升萃取兩 次，收集的有機(jī)相在真空下蒸除，醋酸異丙酯可以回收套用。將殘留物懸浮于 乙醇400毫升中并加熱到60。C，冷卻到室溫結(jié)晶并過濾，用100毫升的乙醇洗 滌結(jié)晶物，干燥，得L-丙氨酰-L-谷氨酰胺149.5克，收率91.8%，光學(xué)純度99.9 %。
所得產(chǎn)物的光譜數(shù)據(jù)如下元素分析理論值C: 44.23%， H: 6.96%， N:
19.34%;實(shí)驗值C: 44.18%， H: 6.95%， N: 19.34%; MS (m/z): 218 (M+l); UVmax (水)191.5nm。 IR (cm1): 3402， 3334， 3227， 2980， 2935， 1648; 1530， 1381， 1116; ^-畫R: 4.162， 4.115， 2.324， 2.124， 1.979， 1.537ppm; 13C-NMR: 178.148， 177.353， 169.842， 54.627， 48.726， 31.321 ， 27.174， 16.093ppm。(3)將149.5克L-丙氨酰-L-谷氨酰胺用1000毫升乙醇-水(體積比5: 1) 加熱至7(TC溶解，加入1.12克活性炭吸附30分鐘，過濾脫碳，2-8'C條件下 重結(jié)晶，過濾，乙醇洗滌，55"C真空干燥，得到高純度的L-丙氨酰-L-谷氨酰胺 138.2克，收率92.4%，光學(xué)純度99.9%。


附圖是L-丙氨酰-L-谷氨酰胺化合物合成工藝流程圖。
權(quán)利要求
1. 一種L-丙氨酰-L-谷氨酰胺化合物的合成方法，其特征在于包括以下步驟(1)在-18℃、氮?dú)獗Ｗo(hù)的環(huán)境下，將氯甲酸異丁基酯加入到N-甲?；鵏-丙氨酸的四氫呋喃溶液中，然后向溶液中滴加N-甲基嗎啉，控制滴加速度使得溶液溫度不超過-15℃，形成沉淀物，持續(xù)攪拌20分鐘后，加入L-谷氨酰胺的四氫呋喃溶液，加入L-谷氨酰胺時保持反應(yīng)溫度不超過-15℃，然后在-18℃攪拌1小時，再使反應(yīng)混合物升溫到0℃，在此溫度下加入水，然后真空蒸餾除去四氫呋喃，然后用鹽酸調(diào)節(jié)反應(yīng)混合物的PH值，分層后，各層分別用有機(jī)溶劑萃取兩次，合并有機(jī)相，然后用飽和碳酸氫鈉水溶液洗滌兩次，最后用蒸餾水洗滌一次，然后真空蒸餾，得到N-甲?；?L-丙氨酰-L-谷氨酰胺。(2)將N-甲?；?L-丙氨酰-L-谷氨酰胺懸浮于1M鹽酸中并加熱到40℃，在此溫度攪拌直到所有N-甲?；?L-丙氨酰-L-谷氨酰胺溶解，冷卻到室溫，然后用有機(jī)溶劑萃取，分層后，用氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)水相的PH值，用有機(jī)溶劑萃取兩次，收集有機(jī)相，真空蒸除有機(jī)溶劑，將殘留物懸浮于乙醇中并加熱到60℃，冷卻至室溫結(jié)晶并過濾，用乙醇洗滌結(jié)晶，干燥，得到L-丙氨酰-L-谷氨酰胺化合物。
2. 如權(quán)利要求1所述的L-丙氨酰-L-谷氨酰胺化合物的合成方法，其特征在 于有機(jī)溶劑為醋酸異丙酯。
3. 如權(quán)利要求l所述的L-丙氨酰-L-谷氨酰胺化合物的合成方法，其特征在于步驟(1)中用鹽酸調(diào)節(jié)反應(yīng)混合物的PH值至1.5，鹽酸的濃度為1 5摩 爾/升。
4. 如權(quán)利要求1所述的L-丙氨酰-L-谷氨酰胺化合物的合成方法，其特征在 于步驟(2)中用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)水相的PH值為10，氫氧化鈉水溶液的 濃度為20 60%。
5. 如權(quán)利要求1所述的L-丙氨酰-L-谷氨酰胺化合物的合成方法，其特征在 于還包括精制方法將L-丙氨酰-L-谷氨酰胺用乙醇-水(體積比5: l)溶解， 重結(jié)晶，得到高純度的L-丙氨酰-L-谷氨酰胺化合物。
全文摘要
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中L-丙氨酰-L-谷氨酰胺化合物合成工藝復(fù)雜、對人體危害較大以及生產(chǎn)成本高的缺點(diǎn)，提供一種工藝簡單、成本低、產(chǎn)率高、危害小的L-丙氨酰-L-谷氨酰胺化合物的合成方法。本發(fā)明提供了一種L-丙氨酰-L-谷氨酰胺化合物的合成方法，步驟包括(1)將氯甲酸異丁基酯加入到N-甲?；鵏-丙氨酸的四氫呋喃的溶液中，得到N-甲酰基-L-丙氨酰-L-谷氨酰胺，(2)將N-甲酰基-L-丙氨酰-L-谷氨酰胺懸浮于鹽酸中制備L-丙氨酰-L-谷氨酰胺化合物。
文檔編號C07K5/062GK101519428SQ20091001425
公開日2009年9月2日 申請日期2009年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月19日
發(fā)明者張錫芬 申請人:張錫芬