專利名稱：甘氨酰谷氨酰胺的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種甘氨酰谷氨酰胺的制備方法。
背景技術(shù)：
谷氨酰胺是快速增殖細(xì)胞合成嘌呤、嘧啶和核苷酸等的一種重要的氨基酸，對嚴(yán)重分解代謝疾病(如燒傷/處傷/大手術(shù)等)和腸道功能不全以及免疫缺乏綜合癥(如愛滋病的免疫能力低下)等疾病具有良好的治療效果，也是人體在特定分解代謝狀況下的條件必需氨基酸。盡管已有口服的谷氨酰胺制劑，但由于其谷氨酰含量少、或胃腸道功能障礙的病人吸收差，不能滿足病人機(jī)體對谷氨酰胺的需要。因此，臨床上需要靜脈用谷氨酰胺制劑。然而，由于谷氨酰胺水溶差及其在水溶液、熱消毒及長期儲存時(shí)在化學(xué)上不穩(wěn)定，在加熱過程中易降解為氨和焦谷氨酸，限制了其作為靜脈營養(yǎng)制劑的應(yīng)用，由于谷氨酰胺在液體中不穩(wěn)定，故目前臨床應(yīng)用的氨基酸液一般不含有谷氨酰胺。因而，長期以來一直沒有靜脈藥用標(biāo)準(zhǔn)的谷氨酰胺制劑。Peter教授提出了雙肽的概念，即通過合成的甘氨酰谷氨酰胺雙肽或丙氨酰-谷氨酰胺雙肽作為谷氨酰胺的供體。這種合成的雙肽中含有穩(wěn)定、水溶性強(qiáng)的谷氨酰胺，具有作為腸外營養(yǎng)基質(zhì)谷氨酰胺應(yīng)用時(shí)所必需的全部生化和生理特性。L-谷氨酸為一種條件必需氨基酸，對機(jī)體免疫功能和創(chuàng)傷修復(fù)等具有重要作用。但由于其對酸堿、高溫等不穩(wěn)定，導(dǎo)致其臨床應(yīng)用受限，可通過將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡p肽的形式提高穩(wěn)定性。含谷氨酰胺的兩肽，如甘氨酰谷氨酰胺，可以克服上述缺點(diǎn)，兩肽除可使給受傷和感染者減少臨床感染外，也可以給骨髓移植病人和多種外傷患者使用。目前國內(nèi)無此產(chǎn)品的生產(chǎn)廠商，只能依靠進(jìn)口，價(jià)格十分昂貴。
傳統(tǒng)的酶催化接肽方法，由于合成成本昂貴，在工業(yè)生產(chǎn)過程中無法實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。國外一些最新的合成方法，雖然精簡了合成步驟，但使用原料的價(jià)格較高，產(chǎn)品成本較高。在提純工藝方面，傳統(tǒng)的提純工藝是采用硅膠柱和離子交換法進(jìn)行精制純化，產(chǎn)品純化成本也較高。專利文獻(xiàn)“一種甘氨酰谷氨酰胺的制備方法”(四川三高生化股份有限公司2004的發(fā)明)，該發(fā)明提供了一種甘氨酰谷氨酰胺的制備方法。所述的方法是先將芐氧羰基甘氨酸(N-Z-Gly)和N-羥基丁二酰亞胺(HOSu)溶解在有機(jī)溶劑中，再加入二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)的溶液，制得活化酯N-芐氧羰基甘酯溶液在堿性條件下同谷氨酰胺反應(yīng)，得到芐氧羰基甘氨酰谷氨酰胺；再以水和醇的混合液作溶劑，在鈀催化劑催化下，將所得的芐氧羰基甘氨酰谷氨酰胺經(jīng)氫解、重結(jié)晶即得甘氨酰谷氨酰胺產(chǎn)品，其特點(diǎn)是需要合成兩個(gè)原料中間體一芐氧羰酰谷氨酸和芐氧羰酰甘氨酸，反應(yīng)步驟較多，技術(shù)要求高、成本高，不適宜工業(yè)化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種采用L-谷氨酸-R-甲酯鹽酸鹽與氯乙酰氯反應(yīng)再氨解生成甘氨酰谷氨酰胺的制備方法，減少了反應(yīng)步驟，降低了生產(chǎn)成本。
本發(fā)明是通過對甘氨酰谷氨酰胺生產(chǎn)工藝的優(yōu)化改進(jìn)，不需合成兩個(gè)原料中間體一芐氧羰酰谷氨酸和芐氧羰酰甘氨酸，而直接使用化工原料氯乙酰氯參加合成。具體方法是由L-谷氨酸制得L-谷氨酰胺-γ-甲酯鹽酸鹽，再由L-谷氨酰胺-γ-甲酯鹽酸鹽制得氯乙酰谷氨酰胺γ-甲酯鹽酸鹽，氯乙酰谷氨酰胺γ-甲酯鹽酸鹽氨解純化得甘氨酰谷氨酰胺。其中1、制取L-谷氨酰胺-γ-甲酯鹽酸鹽的方法是1)取原料L-谷氨酸、甲醇、氯化亞砜；2)將L-谷氨酸和甲醇放于三頸瓶中攪拌均勻，外置鹽冰浴，當(dāng)內(nèi)溫降至-10℃時(shí)，滴加氯化亞砜，內(nèi)溫維持在5℃以下，滴加完畢后，繼續(xù)攪拌反應(yīng)30～35分鐘；3)上步反應(yīng)結(jié)束后，倒入燒杯中，加入無水乙醚，L-谷氨酰胺-γ-甲酯鹽酸鹽析出，放置片刻后過濾，用無水乙醚洗兩次，放入烘箱40～45℃烘烤3～3.5小時(shí)，內(nèi)置五氧化二磷真空干燥，真空干燥過夜得L-谷氨酰胺-γ-甲酯鹽酸鹽。
2、制取氯乙酰谷氨酰胺γ-甲酯鹽酸鹽的步驟是1)取L-谷氨酰胺-γ-甲酯鹽酸鹽溶于蒸餾水中，鹽水冰浴下，滴加氫氧化鉀水溶液，滴加完，控制內(nèi)溫0～5℃，滴加氯乙酰氯，同時(shí)滴加氫氧化鉀與碳酸鉀與水的混合水溶液，控制pH＝8～9，溫度保持10℃以下，繼續(xù)反應(yīng)30～35分鐘，過濾，析出物用水洗兩次，合并濾液，濾渣真空干燥后得氯乙酰谷氨酰胺γ-甲酯鹽酸鹽。
3、制取L-甘氨酰谷氨酰胺的方法是1)將氯乙酰谷氨酰胺γ-甲酯鹽酸鹽放入燈泡瓶中，加入濃氨水?dāng)嚢柚寥埽?)室溫放置一周，氨解完全后，減壓濃縮至干，加乙酸乙酯析出，結(jié)晶，過濾，用乙酸乙酯洗一次，無水乙醚洗一次，烘箱50℃烘干，得L-甘氨酰谷氨酰胺。
本發(fā)明的甘氨酰谷氨酰胺的制備方法直接使用化工原料氯乙酰氯參加合成。制備兩肽時(shí)，改變了經(jīng)典接肽工藝，反應(yīng)簡單，不但酰氨鍵的生成時(shí)間大大縮短，并且產(chǎn)物的得率可顯著提高，降低了生產(chǎn)成本。生成的氯乙酰L-谷氨酸-γ-甲酯鹽酸鹽得率為81.6％，氨解得率為33.72％，形成甘氨酰谷氨的氨化。本發(fā)明對純化進(jìn)行了革新，采用重結(jié)晶的方法取代傳統(tǒng)的硅膠柱和離子交換法進(jìn)行精制純化的方法，大大降落低了生產(chǎn)成本，純化后，產(chǎn)品熔點(diǎn)達(dá)到大于204℃，含量達(dá)99％～100％。本發(fā)明可改進(jìn)液相多肽合成的經(jīng)典方法，減少了反應(yīng)步驟，由于生產(chǎn)原料選用常規(guī)、低價(jià)的化學(xué)和生化原料，又降低了生產(chǎn)成本，每噸兩肽的生產(chǎn)成本可降至120萬元左右。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例11、制取L-谷氨酰胺-γ-甲酯鹽酸鹽1)取L-谷氨酸100克、甲醇500毫升、氯化亞砜100毫升，按以下步驟進(jìn)行2)將L-谷氨酸和甲醇放于800毫升的三頸瓶中恒壓攪拌器攪拌均勻，外置鹽冰浴，當(dāng)內(nèi)溫降至-10℃時(shí)，滴加氯化亞砜，溫度維持在5℃以下，滴加完畢后，繼續(xù)攪拌反應(yīng)30分鐘左右；3)反應(yīng)結(jié)束后，倒入1000毫升燒杯中，加入1000毫升無水乙醚，L-谷氨酰胺-γ-甲酯鹽酸鹽析出，放置片刻后過濾，用無水乙醚洗兩次，放入烘箱40℃烘烤3小時(shí)左右，內(nèi)置五氧化二磷真空干燥，真空干燥過夜得L-谷氨酰胺-γ-甲酯鹽酸鹽(熔點(diǎn)158～162℃)。
2、制取氯乙酰谷氨酰胺γ-甲酯鹽酸鹽取L-谷氨酰胺-γ-甲酯鹽酸鹽60克溶于150毫升蒸餾水中，鹽水冰浴下，滴加氫氧化鉀水溶液(氫氧化鉀15克+50毫升水)30～45毫升，滴加完，控制內(nèi)溫0～5℃，滴加氯乙酰氯36毫升，同時(shí)滴加氫氧化鉀與碳酸鉀與水的水溶液(氫氧化鉀36克+碳酸鉀80克+200毫升水)180～200毫升，控制pH＝8～9，溫度在10℃以下，繼續(xù)反應(yīng)30分鐘左右，過濾，析出物用水洗兩次，合并濾液，濾渣真空干燥后得氯乙酰谷氨酰胺γ-甲酯鹽酸鹽。
3、制取L-甘氨酰谷氨酰胺按以下步驟制取1)將氯乙酰谷氨酰胺γ-甲酯鹽酸鹽25克放入1000毫升燈泡瓶中，加入500毫升濃氨水?dāng)嚢柚寥埽?)室溫放置一周，氨解完全后，減壓濃縮至干，加360毫升乙酸乙酯重結(jié)晶，析出物過濾，用乙酸乙酯洗一次，無水乙醚洗一次，烘箱50℃左右烘干，得L-甘氨酰谷氨酰胺。
實(shí)施例21、制取L-谷氨酰胺-γ-甲酯鹽酸鹽1)取L-谷氨酸200克、甲醇1000毫升、氯化亞砜200毫升，按以下步驟進(jìn)行2)將L-谷氨酸和甲醇放于1500毫升的三頸瓶中恒壓攪拌器攪拌均勻，外置鹽冰浴，當(dāng)內(nèi)溫降至-10℃時(shí)，滴加氯化亞砜，溫度維持在5℃以下，滴加完畢后，繼續(xù)攪拌反應(yīng)30分鐘左右；3)反應(yīng)結(jié)束后，倒入3000毫升燒杯中，加入2000毫升無水乙醚，L-谷氨酰胺-γ-甲酯鹽酸鹽析出，放置片刻后過濾，用無水乙醚洗兩次，放入烘箱45℃烘烤3小時(shí)左右，內(nèi)置五氧化二磷真空干燥，真空干燥過夜得L-谷氨酰胺-γ-甲酯鹽酸鹽(熔點(diǎn)158～162℃。
2、制取氯乙酰谷氨酰胺γ-甲酯鹽酸鹽取L-谷氨酰胺-γ-甲酯鹽酸鹽60克溶于150毫升蒸餾水中，鹽水冰浴下，滴加氫氧化鉀水溶液(氫氧化鉀15克+50毫升水)30～45毫升，滴加完，控制內(nèi)溫0～5℃，滴加氯乙酰氯36毫升，同時(shí)滴加氫氧化鉀與碳酸鉀與水的水溶液(氫氧化鉀36克+碳酸鉀80克+200毫升水)180～200毫升，控制pH＝8～9，溫度在10℃以下，繼續(xù)反應(yīng)30分鐘左右，過濾，析出物用水洗兩次，合并濾液，濾渣真空干燥后得氯乙酰谷氨酰胺γ-甲酯鹽酸鹽。
3、制取L-甘氨酰谷氨酰胺按以下步驟制取1)將氯乙酰谷氨酰胺γ-甲酯鹽酸鹽25克放入1000毫升燈泡瓶中，加入600毫升濃氨水?dāng)嚢柚寥埽?)室溫放置一周，氨解完全后，減壓濃縮至干，加360毫升乙酸乙酯重結(jié)晶，析出物過濾，用乙酸乙酯洗一次，無水乙醚洗一次，烘箱50℃左右烘干，得L-甘氨酰谷氨酰胺。
權(quán)利要求
1.一種甘氨酰谷氨酰胺的制備方法，其特征在于由L-谷氨酸制得L-谷氨酰胺-γ-甲酯鹽酸鹽，再由L-谷氨酰胺-γ-甲酯鹽酸鹽制得氯乙酰谷氨酰胺γ-甲酯鹽酸鹽，氯乙酰谷氨酰胺γ-甲酯鹽酸鹽氨解純化得甘氨酰谷氨酰胺。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甘氨酰谷氨酰胺的制備方法，其特征在于制取L-谷氨酰胺-γ-甲酯鹽酸鹽的方法是1)取L-谷氨酸、甲醇、氯化亞砜，按以下步驟進(jìn)行2)將L-谷氨酸和甲醇放于三頸瓶中攪拌均勻，外置鹽冰浴，當(dāng)內(nèi)溫降至-10℃時(shí)，滴加氯化亞砜，內(nèi)溫維持在5℃以下，滴加完畢后，繼續(xù)攪拌反應(yīng)30～35分鐘；3)上步反應(yīng)結(jié)束后，倒入燒杯中，加入無水乙醚，L-谷氨酰胺-γ-甲酯鹽酸鹽析出，放置片刻后過濾，用無水乙醚洗兩次，放入烘箱40～4 5℃烘烤3～3.5小時(shí)，內(nèi)置五氧化二磷真空干燥，真空干燥過夜得L-谷氨酰胺-γ-甲酯鹽酸鹽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甘氨酰谷氨酰胺的制備方法，其特征在于制取氯乙酰谷氨酰胺γ-甲酯鹽酸鹽的步驟是1)取L-谷氨酰胺-γ-甲酯鹽酸鹽溶于蒸餾水中，鹽水冰浴下，滴加氫氧化鉀水溶液，滴加完，控制內(nèi)溫0～5℃，滴加氯乙酰氯，同時(shí)滴加氫氧化鉀與碳酸鉀與水的混合水溶液，控制pH＝8～9，溫度保持10℃以下，繼續(xù)反應(yīng)30～35分鐘，過濾，析出物用水洗兩次，合并濾液，濾渣真空干燥后得氯乙酰谷氨酰胺γ-甲酯鹽酸鹽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甘氨酰谷氨酰胺的制備方法，其特征在于制取L-甘氨酰谷氨酰胺的方法是用氯乙酰谷氨酰胺γ-甲酯鹽酸鹽、濃氨水、無水乙醚按以下步驟制取1)將氯乙酰谷氨酰胺γ-甲酯鹽酸鹽放入燈泡瓶中，加入濃氨水?dāng)嚢柚寥埽?)室溫放置一周，氨解完全后，減壓濃縮至干，加乙酸乙酯析出，結(jié)晶，過濾，用乙酸乙酯洗一次，無水乙醚洗一次，烘箱50℃烘干，得L-甘氨酰谷氨酰胺。
全文摘要
本發(fā)明是一種甘氨酰谷氨酰胺的制備方法。其特征在于由L－谷氨酸制得L－谷氨酰胺－γ－甲酯鹽酸鹽，再由L－谷氨酰胺－γ－甲酯鹽酸鹽制得氯乙酰谷氨酰胺γ－甲酯鹽酸鹽，氯乙酰谷氨酰胺γ－甲酯鹽酸鹽氨解純化得甘氨酰谷氨酰胺。本發(fā)明的甘氨酰谷氨酰胺的制備方法直接使用化工原料氯乙酰氯參加合成。反應(yīng)簡單，不但酰氨鍵的生成時(shí)間大大縮短，并且產(chǎn)物的得率可顯著提高，降低了生產(chǎn)成本。本發(fā)明對純化進(jìn)行了革新，采用重結(jié)晶的方法取代傳統(tǒng)的硅膠柱和離子交換法進(jìn)行精制純化的方法，大大降低了生產(chǎn)成本，純化后，產(chǎn)品熔點(diǎn)達(dá)到大于204℃，含量達(dá)99％～100％。
文檔編號C07K5/06GK1740188SQ20051001089
公開日2006年3月1日 申請日期2005年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月2日
發(fā)明者崔煥興 申請人:崔煥興