一種L—丙氨酰—L—谷氨酰胺的制備方法

潘野

摘要：探討L-丙氨酰-L-谷氨酰胺的化學(xué)合成方法。以鄰苯二甲酰基為保護(hù)劑，經(jīng)酰氯反應(yīng)后與L-谷氨酰胺縮合。通過(guò)肼解得到L-丙氨酰-L谷氨酰胺粗品，經(jīng)精制后得精品。該方法合成L-丙氨酰-L-谷氨酰胺具有簡(jiǎn)便、快速、收率高、質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：L-丙氨酰-L-谷氨酰胺；合成。

一、 引言

L一谷氨酰胺是機(jī)體內(nèi)含量非常豐富的一種氨基酸，是人體多種組織代謝的參與體，人體缺乏L一谷氨酰胺會(huì)引發(fā)多種疾病。人體內(nèi)的大多數(shù)組織均能合成L一谷氨酰胺，但在各種創(chuàng)傷、感染等應(yīng)急狀態(tài)下，肌體對(duì)L一谷氨酰胺的需求量大大增加，超過(guò)了肌體的合成能力。此時(shí)L一谷氨酰胺是一種條件性必需氨基酸，給肌體補(bǔ)充L一谷氨酰胺是極為必要的。由于L一谷氨酰胺溶解度低且不穩(wěn)定，因此L一谷氨酰胺的腸外應(yīng)用受到了限制[1]。

目前已知的制備L-丙氨酰-L-谷氨酰胺的方法有三種：（1）N-羧基內(nèi)酸酐NCA） 法[2]，即L-丙氨酸與光氣縮合生成N-羧基內(nèi)酸酐，再與L-谷氨酰胺在堿性介質(zhì)（ PH10. 1） 中反應(yīng)后脫去羧基，即得目標(biāo)化合物。該反應(yīng)步驟簡(jiǎn)短，但所用原料光氣劇毒，中間環(huán)化物N-羧基內(nèi)酸酐不穩(wěn)定易分解，容易生成三肽和四肽等副產(chǎn)物，這類(lèi)雜質(zhì)難以分離除去，同時(shí)反應(yīng)條件苛刻，需要極為劇烈的攪拌； 總收率約為17%。（2）用NCbz-L-丙氨酸與L-谷氨酸-C-甲酯在DCC 作用下縮合成一中間產(chǎn)物， 該中間產(chǎn)物脫除保護(hù)基后進(jìn)行氨解得到目的產(chǎn)物L(fēng)-丙氨酰-L-谷氨酰胺[3] ；（3）酰氯法[4、5]，以高光學(xué)純度的手性試劑D-2-氯-丙酸為起始原料，與亞硫酰氯反應(yīng)生成D-2-氯-丙酰基氯，D-2-氯-丙酰基氯與Gln 在堿性條件下反應(yīng)得到化合物D-2-氯-丙酰基-L-谷氨酰胺，再在濃氨水中氨解得目標(biāo)化全物。

本合成方法以鄰苯二甲酰基為保護(hù)劑，經(jīng)酰氯反應(yīng)后與L-谷氨酰胺縮合。通過(guò)肼解得到L-丙氨酰-L谷氨酰胺粗品，經(jīng)精制后得精品。該方法合成L-丙氨酰-L-谷氨酰胺具有簡(jiǎn)便、快速、收率高、質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。

二、實(shí)驗(yàn)部分：

1、鄰苯二甲酰-L-丙氨酸的制備

在150ml三口反應(yīng)瓶中，分別加入16.4g L-丙氨酸，27.3g 鄰苯二甲酸酐和64ml甲苯。油浴加熱至125-130℃，在該溫度下反應(yīng)2小時(shí)[6]。降溫。

2、鄰苯二甲酰-L-丙氨酰氯的制備

在上步反應(yīng)瓶中，加入28.4g氯化亞砜，保溫75℃反應(yīng)2小時(shí)[7]。然后在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上減壓濃縮甲苯和過(guò)量的氯化亞砜。定容至73g。備用。

3、鄰苯二甲酰-L-丙氨酰-L-谷氨酰胺的制備

在500ml四口反應(yīng)瓶中，加入40g甲苯和79.5g純化水。攪拌下加入L-谷氨酰胺26.5g。降溫至10℃以下，同時(shí)滴加上步所得的鄰苯二甲酰-L-丙氨酰氯和10%氫氧化鈉溶液，并通過(guò)調(diào)節(jié)兩邊的滴加速度保持反應(yīng)pH環(huán)境在8-9。滴加完畢后，保溫反應(yīng)1小時(shí)[8]。

將反應(yīng)液轉(zhuǎn)入分液漏斗中，靜置分層。有機(jī)層用適量純化水萃取洗滌。水層攪拌下用4mol/L的鹽酸酸化至pH2-3。攪拌均勻后，抽濾。干燥。得鄰苯二甲酰-L-丙氨酰-L-谷氨酰胺49.7g。收率：79%。

4、L-丙氨酰-L-谷氨酰胺粗品的制備

在500ml三口瓶中，加入46g上步所得鄰苯二甲酰-L-丙氨酰-L-谷氨酰胺，再加入230ml純化水。攪拌均勻后加入水合肼12.5g。攪拌溶清后，升溫至80℃反應(yīng)2小時(shí)[9]。

降溫，用4mol/L鹽酸調(diào)pH至4。過(guò)濾生成的酰肼雜質(zhì)。濾液減壓濃縮至69g。濃縮液室溫?cái)嚢柘拢?76g無(wú)水乙醇結(jié)晶。過(guò)濾，干燥。得粗品24.15g。收率：84%。

5、L-丙氨酰-L-谷氨酰胺精制

在100ml單口瓶中，加入上步所得粗品24g和純化水48ml。升溫至60℃，加入3%活性炭。過(guò)濾，濾液室溫?cái)嚢柘拢?30g無(wú)水乙醇結(jié)晶。過(guò)濾，干燥。得L-丙氨酰-L谷氨酰胺21.8g。總收率60%。

純度（HPLC）：99.34%；-1HNMR（D2O）δ（ppm）：1.40～1.42，1.78～1.88（1H），1.95～1.99（1H），2.16～2.21（2H），3.95～4.03（2H），3.95～4.03（2H），4.64（4H）； MS（m/z）：218（ M+1） ，130（ GLN+1） ； IR（ KBr，cm-1 ） ： 1579. 72，1603. 76 （ CONH） ，1647. 36 （ COOH） ，3263 （ OH） ，3332. 98，3400. 68（ NH2） ； [α]20D = + 10. 6° （ C = 2，水） ； m. p. 215 ～216℃； 元素分析： 實(shí)測(cè)值： N19. 36，C44. 07，H7. 02推算O： 29. 55； 理論值： N19. 35，C44. 24，H6. 91，O： 29. 49。

三、結(jié)論：

L-丙氨酰-L-谷氨酰胺作為腸外營(yíng)養(yǎng)一個(gè)極為重要的組成部分。我們以?xún)r(jià)格低廉的L-丙氨酸為原料，通過(guò)縮合、氯代、縮合、肼解得到L-丙氨酰-L-谷氨酰胺。該路線步驟簡(jiǎn)單，使用原料價(jià)格低廉，所用反應(yīng)物毒害低、污染小，有利于工業(yè)化生產(chǎn)的進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1] 腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)、腸外營(yíng)養(yǎng)結(jié)合在胰十二指腸切除術(shù)后的應(yīng)用及護(hù)理[J].吉林醫(yī)學(xué)，2012，（32）。

[2] 陳然，錢(qián)紹松，吳曉燕，賈曉娟，焦慶才，10t/a中試規(guī)模制備二

肽L-丙氨酰-L-谷氨酰胺[J]，精細(xì)化工， 22（12）