專利名稱：一種提高d-氨基酸手性純度的純化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高D-氨基酸手性純度的純化方法，屬于手性藥物中間體制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
D-氨基酸存在于微生物、動(dòng)物和植物中，約有30多種，占已發(fā)現(xiàn)氨基酸的10%左右。生物體中的D-氨基酸于20世紀(jì)70年代被科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，但并未引起足夠重視。隨著醫(yī)學(xué)和生物學(xué)的發(fā)展，發(fā)現(xiàn)兩種構(gòu)型的氨基酸具有不同的生理作用。D-氨基酸的功能和生理作用正被逐漸闡明，人類的某些疾病如白內(nèi)障、早年癡呆、腎臟病等與D-氨基酸的含量密切相關(guān)。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，超量的D-氨基酸會(huì)阻斷一些生物物質(zhì)的合成，從而抑制細(xì)胞、生物體的生長(zhǎng)，因此D-氨基酸對(duì)疾病和衰老機(jī)制的研究十分重要。D-氨基酸構(gòu)成的多肽通常不能或只能被肽酶緩慢水解，所以D-氨基酸已經(jīng)越來(lái)越多地用于合成β -內(nèi)酰胺抗生素、抗菌和抗病毒多肽。D-氨基酸以及衍生物D-氨基醇、D-羥基酸也是手性藥物、手性農(nóng)藥、手性食品添加劑的關(guān)鍵中間體，在醫(yī)藥、農(nóng)藥和食品領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。表1列出了一些D-氨基酸的應(yīng)用實(shí)例。 表1 D-氨基酸的商業(yè)應(yīng)用
D-氨基酸用途D-丙氨酸皮啡肽、止痛鎮(zhèn)痛多肽、子宮內(nèi)膜異位癥藥物阿拉瑞林、殺菌劑精甲霜靈、甜味劑阿力甜(天丙二肽,Alitame,甜度為蔗糖的2000倍，已在澳大利亞和新西蘭等國(guó)上市)中間體。D-纈氨酸殺蟲劑氟胺腈菊酯(該殺蟲劑的D-對(duì)映體比L-對(duì)映體活性高5000倍,動(dòng)物毒性僅為1/10, EliLilly公司)、動(dòng)物抗生素沃尼妙林、甜味劑阿拉坦中間體。D-亮氨酸子宮內(nèi)膜異位癥藥物亮丙瑞林中間體。D-絲氨酸抗結(jié)核藥物環(huán)絲氨酸(氧霉素)、抗癲癇藥物拉科酰胺中間體。D-半胱氨酸抗生素頭孢咪諾中間體。D-賴氨酸血管生長(zhǎng)抑制劑中間體。D-鳥氨酸去毛劑和抗腫瘤藥物D-α- 二氟甲基鳥氨酸中間體D-苯丙氨酸、腹瀉藥乙酸奧曲肽、凝血酶、糜蛋白酶、血管緊張肽酶原和逆病毒蛋白酶抑制劑、減肥藥美生肥克(美國(guó)衛(wèi)德營(yíng)養(yǎng)國(guó)際集團(tuán))、糖尿病藥物納格列奈(Ajinomoto、Yamanouchi公司，1999年在日本上市)、抗腫瘤藥物百士欣(1998年在中國(guó)上市)、性功能障礙藥美拉諾坦中間體。D-酪氨酸保胎藥阿托西班中間體。D-色氨酸治療勃起障礙癥藥物Tadalafil (EliLilly公司)、腹瀉藥乙酸奧曲肽、生長(zhǎng)抑制素八肽類似物胃腸藥、、子宮內(nèi)膜異位癥藥物曲普瑞林中間體。
D-氨基酸系非蛋白源氨基酸，不能像天然L-氨基酸一樣采用發(fā)酵法生產(chǎn)。目前D-氨基酸的制備方法主要包括化學(xué)法和生物法?；瘜W(xué)法包括化學(xué)不對(duì)稱合成法和化學(xué)拆分法。 化學(xué)不對(duì)稱合成法采用手性源、手性助劑或手性催化劑制備D-氨基酸；化學(xué)拆分法采用手性酸或手性堿為手性拆分劑，通過(guò)形成非對(duì)映異構(gòu)鹽、解鹽等步驟制備D-氨基酸。生物法包括生物拆分法和生物轉(zhuǎn)化法。生物拆分法以?；富蛑久傅人饷笧椴鸱执呋瘎苌南被釣樵?，通過(guò)立體選擇性酶催化水解制備D-氨基酸。生物轉(zhuǎn)化法主要包括海因酶法、氨基酸脫氫酶法、轉(zhuǎn)氨酶法、微生物降解法等。 D-氨基酸作為手性藥物中間體，對(duì)其手性純度有很高要求，通常要求對(duì)映體過(guò)量 (ee) >99%甚至更高。采用化學(xué)不對(duì)稱合成或化學(xué)拆分制備D-氨基酸，由于催化劑的選擇性或成鹽過(guò)程中的夾帶現(xiàn)象，往往導(dǎo)致制備的D-氨基酸手性純度較低，需要采用多次重結(jié)晶等方法進(jìn)行手性純化，采用生物拆分尤其是酰化酶拆分，盡管具有很高的對(duì)映選擇性，但由于涉及衍生D-氨基酸的酸解步驟，易發(fā)生消旋化反應(yīng)，致使制備的D-氨基酸手性純度不高。因此，有必要提出新的D-氨基酸手性純化方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種提高D-氨基酸手性純度的純化方法。將光學(xué)純度較低的D-氨基酸轉(zhuǎn)化為鹽酸鹽，與有機(jī)溶劑混合，攪拌，利用D-氨基酸鹽酸鹽和L-氨基酸鹽酸鹽在有機(jī)溶劑中的溶解度差異，實(shí)現(xiàn)D-氨基酸的手性純化。本發(fā)明包括下列步驟
1) D-氨基酸鹽酸鹽制備D_氨基酸加入乙醇或甲醇中，攪拌下滴加濃鹽酸直至溶解，減壓蒸干得D-氨基酸鹽酸鹽。2) D-氨基酸鹽酸鹽手性純化D_氨基酸鹽酸鹽與乙酸乙酯混合，室溫下攪拌處理，抽濾，洗滌，得高手性純度D-氨基酸鹽酸鹽。3 )高手性純度D-氨基酸制備手性純化后的D-氨基酸鹽酸鹽溶于乙醇或甲醇中， 加入環(huán)氧丙烷脫鹽，析出D-氨基酸，洗滌，烘干得高手性純度D-氨基酸。步驟(1)中所述手性純度較低的D-氨基酸的對(duì)映體過(guò)量ee為80 97%。步驟(1)中的酸化劑為鹽酸，有機(jī)溶劑為乙醇；D-氨基酸與乙醇的摩爾比1 :5 10 步驟(2)中的有機(jī)溶劑為乙酸乙酯，D-氨基酸鹽酸鹽與乙酸乙酯的摩爾比為1 :10 15。步驟(2)中的溫度為30 40°C，攪拌時(shí)間為1 汕。步驟(3 )中的有機(jī)溶劑為乙醇，高手性純度的D-氨基酸鹽酸鹽與有機(jī)溶劑的D-氨基酸與乙醇的摩爾比1 :5 10。所述D-氨基酸為D-丙氨酸、D-2-氨基丁酸、D-亮氨酸、D-纈氨酸、D-半胱氨酸、 D-苯丙氨酸、D-鄰氯苯甘氨酸或D-2-氨基己二酸；所述D-氨基酸鹽酸鹽為D-丙氨酸鹽酸鹽、D-2-氨基丁酸鹽酸鹽、D-亮氨酸鹽酸鹽、D-纈氨酸鹽酸鹽、D-半胱氨酸鹽酸鹽、D-苯丙氨酸鹽酸鹽、D-鄰氯苯甘氨酸鹽酸鹽或D-2-氨基己二酸鹽酸鹽。步驟(3)獲得的高手性純度D-氨基酸的對(duì)映體過(guò)量ee為98. 5 99. 9%。。本發(fā)明的有益效果
與現(xiàn)有的D-氨基酸手性純化技術(shù)相比，本發(fā)明提出的方法具有以下優(yōu)點(diǎn)1)工藝簡(jiǎn)單。光學(xué)純度較低的D-氨基酸采用傳統(tǒng)的方法制備為鹽酸鹽，與有機(jī)溶解攪拌實(shí)現(xiàn)手性純化；2)普適性強(qiáng)。方法適合D-中性氨基酸、D-堿性氨基酸、D-酸性氨基酸、D-芳香族氨基酸、D-脂環(huán)族氨基酸的手性純化。手性分析方法
D-氨基酸的對(duì)映體過(guò)量采用手性高效液相色譜測(cè)定。手性柱=Crownpak CR(+) (4. 6X 150mm)，流動(dòng)相正己烷/異丙醇(90 95 10 5，V/V)，流速0. 5 lml/min，檢測(cè)UV，210nm，溫度20-300C0
具體實(shí)施例方式以下是D-氨基酸鹽酸鹽手性純化的實(shí)施例，但本發(fā)明并不限于所列出的幾個(gè)實(shí)例。實(shí)施例1 :D_丙氨酸手性純化
17. 8g (0. 2mol, ee95. 3%) D-丙氨酸加入IOOml乙醇中，攪拌下滴加濃鹽酸 (36%)至固體溶解，減壓蒸干，得D-丙氨酸鹽酸鹽。D-丙氨酸鹽酸鹽加入200ml乙酸乙酯中，30°C下攪拌池，抽濾，得D-丙氨酸鹽酸鹽Mg。將24g純化后的D-丙氨酸鹽酸鹽加入 IOOml乙醇中，加入環(huán)氧丙烷30ml，攪拌下析出固體，抽濾，烘干得17g D-丙氨酸，收率96%， ee99. 5%。實(shí)施例2 :D-2-氨基丁酸手性純化
20. 6g (0. 2mol,ee87%) D_2_氨基丁酸加入IOOml乙醇中，攪拌下滴加濃鹽酸(36%)至固體溶解，減壓蒸干，得D-2-氨基丁酸鹽酸鹽。D-2-氨基丁酸鹽酸鹽加入200ml乙酸乙酯中，30°C下攪拌池，抽濾，得D-2-氨基丁酸鹽酸鹽25g。將25g純化后的D-2-氨基丁酸鹽酸鹽加入IOOml乙醇中，加入環(huán)氧丙烷30ml，攪拌下析出固體，抽濾，烘干得18g D_2_氨基丁酸，收率 87. 4%, ee 99. 5%。實(shí)施例3 =D-亮氨酸手性純化
26. 2g (0. 2mol,ee93%) D-亮氨酸加入IOOml乙醇中，攪拌下滴加濃鹽酸(36%)至固體溶解，減壓蒸干，得D-亮氨酸鹽酸鹽。D-亮氨酸鹽酸鹽加入200ml乙酸乙酯中，30°C下攪拌池，抽濾，得D-亮氨酸鹽酸鹽31g。將31g純化后的D-亮氨酸鹽酸鹽加入IOOml乙醇中，加入環(huán)氧丙烷30ml，攪拌下析出固體，抽濾，烘干得Mg D-亮氨酸，收率91. 6%，ee99. 8%。
實(shí)施例4 =D-纈氨酸手性純化
23.4g (0. 2mol, ee90%) D-纈氨酸加入IOOml乙醇中，攪拌下滴加濃鹽酸(36%)至固體溶解，減壓蒸干，得D-纈氨酸鹽酸鹽。D-纈氨酸鹽酸鹽加入200ml乙酸乙酯中，30°C下攪拌池，抽濾，得D-纈氨酸鹽酸鹽27g。將27g純化后的D-纈氨酸鹽酸鹽加入IOOml乙醇中，加入環(huán)氧丙烷30ml，攪拌下析出固體，抽濾，烘干得21g D-纈氨酸，收率90%，采用HPLC 法測(cè)得ee為99. 2%。實(shí)施例5 =D-半胱氨酸手性純化
24.2g (0. 2mol, ee80%) D-半胱氨酸加入IOOml乙醇中，攪拌下滴加濃鹽酸(36%)至固體溶解，減壓蒸干，得D-半胱氨酸鹽酸鹽。D-半胱氨酸鹽酸鹽加入200ml乙酸乙酯中， 30°C下攪拌池，抽濾，得D-半胱氨酸鹽酸鹽30g。將30g純化后的D-半胱氨酸鹽酸鹽加入 IOOml乙醇中，加入環(huán)氧丙烷30ml，攪拌下析出固體，抽濾，烘干得21g D-半胱氨酸，收率 86. 8%,采用HPLC法測(cè)得ee為99. 5%。實(shí)施例6 =D-苯丙氨酸手性純化
33g (0. 2mol,ee92%) D-苯丙氨酸加入IOOml乙醇中，攪拌下滴加濃鹽酸(36%)至固體溶解，減壓蒸干，得D-苯丙氨酸鹽酸鹽。D-苯丙氨酸鹽酸鹽加入200ml乙酸乙酯中，40°C下攪拌池，抽濾，得D-苯丙氨酸鹽酸鹽40g。將40g純化后的D-苯丙氨酸鹽酸鹽加入IOOml 乙醇中，加入環(huán)氧丙烷30ml，攪拌下析出固體，抽濾，烘干得30g D-苯丙氨酸，收率91%，采用HPLC法測(cè)得ee為98. 5%。實(shí)施例7 =D-鄰氯苯甘氨酸手性純化
37. Ig (0. 2mol,ee97%) D-鄰氯苯甘氨酸加入IOOml甲醇中，攪拌下滴加濃鹽酸(36%) 至固體溶解，減壓蒸干，得D-鄰氯苯甘氨酸鹽酸鹽。D-鄰氯苯甘氨酸鹽酸鹽加入200ml乙酸乙酯中，40°C下攪拌3h，抽濾，得D-鄰氯苯甘氨酸鹽酸鹽43g。將43g純化后的D-鄰氯苯甘氨酸鹽酸鹽加入IOOml甲醇中，加入環(huán)氧丙烷30ml，攪拌下析出固體，抽濾，烘干得35g D-鄰氯苯甘氨酸，收率94. 3%，采用HPLC法測(cè)得ee為99. 9%。
實(shí)施例8 :D-2-氨基己二酸手性純化
32. 2g (0. 2mol,ee96%) D_2_氨基己二酸加入IOOml乙醇中，攪拌下滴加濃鹽酸(36%) 至固體溶解，減壓蒸干，得D-2-氨基己二酸鹽酸鹽。D-2-氨基己二酸鹽酸鹽加入200ml乙酸乙酯中，30°C下攪拌池，抽濾，得D-2-氨基己二酸鹽酸鹽38g。將38g純化后的D-2-氨基己二酸鹽酸鹽加入IOOml乙醇中，加入環(huán)氧丙烷30ml，攪拌下析出固體，抽濾，烘干得30g D-2-氨基己二酸，收率93. 2%，采用HPLC法測(cè)得ee為99. 8%。
權(quán)利要求
1.一種提高D-氨基酸手性純度的純化方法，其特征是包括以下步驟(1)D-氨基酸鹽酸鹽制備將手性純度較低的D-氨基酸加入有機(jī)溶劑中，攪拌下滴加濃鹽酸至固體溶解，減壓蒸干即得D-丙氨酸鹽酸鹽；(2)D-氨基酸鹽酸鹽手性純化將D-氨基酸鹽酸鹽在一定溫度下與有機(jī)溶劑混合，攪拌處理，抽濾，洗滌，得高手性純度D-氨基酸鹽酸鹽；(3)高手性純度D-氨基酸制備將高手性純度的D-氨基酸鹽酸鹽溶于有機(jī)溶劑中，加入環(huán)氧丙烷解除鹽酸，析出D-氨基酸，洗滌，烘干得高手性純度D-氨基酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的D-氨基酸手性純化方法，其特征是步驟(1)中所述手性純度較低的D-氨基酸的手性純度ee%為80% 97%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的D-氨基酸手性純化方法，其特征是步驟(1)中的酸化劑為鹽酸，有機(jī)溶劑為甲醇或乙醇，優(yōu)選乙醇；D-氨基酸與乙醇的摩爾比為1 :5 10。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的D-氨基酸手性純化方法，其特征是步驟(2)中的有機(jī)溶劑為羧酸酯類溶劑，選自甲酸乙酯、乙酸乙酯或乙酸丁酯，優(yōu)選乙酸乙酯，D-氨基酸鹽酸鹽與乙酸乙酯的摩爾比為1 :10 15。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的D-氨基酸手性純化方法，其特征是步驟(2)中的溫度為30 40°C，攪拌時(shí)間為1 3h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的D-氨基酸手性純化方法，其特征是所述D-氨基酸為D-丙氨酸、D-2-氨基丁酸、D-亮氨酸、D-纈氨酸、D-半胱氨酸、D-苯丙氨酸、D-鄰氯苯甘氨酸或 D-2-氨基己二酸；所述D-氨基酸鹽酸鹽為D-丙氨酸鹽酸鹽、D-2-氨基丁酸鹽酸鹽、D-亮氨酸鹽酸鹽、D-纈氨酸鹽酸鹽、D-半胱氨酸鹽酸鹽、D-苯丙氨酸鹽酸鹽、D-鄰氯苯甘氨酸鹽酸鹽或D-2-氨基己二酸鹽酸鹽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的D-氨基酸手性純化方法，其特征是步驟(3)獲得的高手性純度D-氨基酸的對(duì)映體過(guò)量ee為98. 5 99. 9%。
全文摘要
本發(fā)明提供一種提高D-氨基酸手性純度的純化方法。該方法將手性純度較低的D-氨基酸制備為D-氨基酸鹽酸鹽，利用氨基酸鹽酸鹽兩個(gè)對(duì)映體在有機(jī)溶劑中的溶解度差異，通過(guò)室溫?cái)嚢?、過(guò)濾、洗滌等方式去除L-氨基酸鹽酸鹽，獲得高手性純度的D-氨基酸鹽酸鹽，采用環(huán)氧丙烷解鹽制備高手性純度的D-氨基酸。本發(fā)明提出的方法具有過(guò)程簡(jiǎn)單、收率和手性純度高的特點(diǎn)，適合高手性純度D-氨基酸的規(guī)?；a(chǎn)。
文檔編號(hào)C07C229/08GK102432413SQ20111029177
公開日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者夏仕文, 方國(guó)蘭 申請(qǐng)人:重慶郵電大學(xué)