一种拆分外消旋亮氨酸的方法技术

本发明专利技术是一种拆分外消旋亮氨酸的方法，该方法以酶法拆分外消旋亮氨酸即DL-亮氨酸制备左旋亮氨酸和右旋亮氨酸，具体包括以下步骤：第一步：以外消旋亮氨酸为原料，按照亚硫酰氯法制备DL-亮氨酸甲酯盐酸盐；第二步：将DL-亮氨酸甲酯盐酸盐溶于碱性水溶液中，加入脂肪酶，在30～40℃温度下酶催化水解5～10小时，再逐渐冷却到室温，过滤出不溶物，即得左旋亮氨酸即L-亮氨酸，并保留滤液；第三步：第二步所得滤液在碱性条件下继续水解，结束后用稀酸中和，过滤得右旋亮氨酸即D-亮氨酸。拆分所用溶剂是水，生产成本低，对环境污染小；制备工艺简单、处理提纯方便、设备要求不高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种手性有机化合物的制备技术，尤其是。
技术介绍
L-亮氨酸在营养学上，属于人体的必需氨基酸。L-亮氨酸可用作营养增补剂，如用于配制氨基酸输液及综合氨基酸制剂，与其他氨基酸共同作用，修复肌肉，控制血糖，给身体组织供应能量。研究表明，亮氨酸能够影响控制人体内能量平衡的机制[1];亮氨酸对人体耐疲劳性及控制肌肉和肝糖原降解有显著作用[2];通过完成糖类的氧化提高机体的氧化能力且增加骨骼肌肉细胞中线粒体密度[3]。此外，亮氨酸还可用于调味增香剂。D-亮氨酸是一种非天然氨基酸，有助于激光穴位刺激镇痛，有望作为提高激光穴位刺激镇痛效应的辅助药；和D-苯丙氨酸共同作用，得到的氨基酸复合制剂可作为治疗马疼痛良好的镇痛药[4]，包括对术前后的疼痛、风湿性关节炎、扭伤和过劳等引起的疼痛；亮氨酸衍生物能够有效催化脂肪酮与醛的水相羟醛缩合反应[5];用亮氨酸制备合成的N-稀有脂肪酰-亮氨酸具有抗菌性能[6];衍生物N-酰基-D-亮氨酸可以用于手性拆分。关于D-亮氨 酸的制备，文献报道的方法主要有化学拆分法、酶法和诱导结晶法。化学拆分相关，专利(一种拆分制备光活氨基酸的方法.CN102241555A) [7]中用具有光学活性的1-苯基乙磺酸和消旋的取代苯基乙磺酸组成的组合AES拆分剂，在水溶液中对DL-Leu进行拆分得到D-Leu，光学纯度98.2%。而在乙腈/水比例为9:1的溶液中拆分时，滤饼在乙腈/水溶液里(9:1)溶解，滴加氨水至pH为5.98，得到D-Leu，光学纯度99.6%。专利(一种外消旋氨基酸的拆分方法.CN101659623A)[8]以D-DBTA为拆分剂，得到 D-Leu,光学纯度 98.8 %。文献 The Resolution of Amino Acids.11.1soleucine,Alloisoleucine, Leucine and Norleucinet9]外消旋亮氨酸酸化得到N-酸基-DL-亮氨酸；产物与(_)-α -葑胺加入热水中，反应得到复盐；上述复盐在甲醇中经过分级结晶提纯得到N-酰基-D-亮氨酸.(-) - α -葑胺复盐，后者分解得到N-酰基-D-亮氨酸，然后在3Ν盐酸中回流，反应液浓缩，蒸干后，残余物在甲醇中溶解，用氨水调PH至等电点，过滤得到滤饼为D-Leu。以上方法，有的拆分剂的价格比较高，有的中间产品不易于进行后处理，有的则反应步骤较多，操作过程相对复杂，不方便工业化生产。专利(N-酰基-DL-Leu的制备及用途.CN102617384A)[10]中首先将L-Leu在有机酸中消旋，得到DL-Leu，外消旋亮氨酸在无机碱溶液中与乙酸酐等酰化试剂作用生成N-酰基-DL-Leu，将其溶于碱性溶液，加入D-氨基酰化酶，经酶水解，中和，分离，提纯得到D-Leu0此法，反应条件温和，工艺简洁；但是D-氨基酰化酶较不易获得，价格比较高，反应体系中L-Leu不容易回收。文献Optical Resolution of DL-Amino Acids by PreferentialCrystallization Procedure[n],将DL-Leu和苯横酸制成DL-Leu ?苯横酸盐。将DL-Leu ?苯磺酸盐在水中溶解，加入少量D-Leu-BS做晶种，析出D-Leu.苯磺酸盐，用离子交换法分出苯磺酸，即得D-Leu。诱导结晶法制取D-亮氨酸，延长了生产周期，增加了生产成本，而且产物的光学纯度相对较低，不适合工业生产。因此，有必要研究新的拆分方法。
技术实现思路
技术问题:本专利技术的目的是提供一种酶法拆分DL-亮氨酸制备L-亮氨酸和D-亮氨酸的方法，该方法拆分DL-亮氨酸对环境污染小、工艺简洁、所得产品光学纯度高而且收率较高。技术方案:本专利技术的拆分外消旋亮氨酸的方法以酶法拆分外消旋亮氨酸即DL-亮氨酸制备左旋亮氨酸和右旋亮氨酸，具体包括以下步骤:第一步:以外消旋亮氨酸为原料，按照亚硫酰氯法制备DL-亮氨酸甲酯盐酸盐；第二步:将DL-亮氨酸甲酯盐酸盐溶于碱性水溶液中，加入脂肪酶，在30~40°C温度下酶催化水解5~10小时，再逐渐冷却到室温，过滤出不溶物，即得左旋亮氨酸即L-亮氨酸，并保留滤液；第三步:第二步所得滤液在碱性条件下继续水解，结束后用稀酸中和，过滤得右旋亮氨酸即D-亮氨酸。所述的脂肪酶包 括:酸性脂肪酶、中性脂肪酶、碱性脂肪酶。所述的稀酸包括稀盐酸或稀硫酸，稀酸的浓度为0.1-2.0moI/Lο所述第二步中的碱性水溶液所用的碱为:NaOH、KOH、NaHC03、Na2CO3或氨水。所述第三步中碱性条件所需要的碱是LiOH、NaOH, KOH、K2CO3或Na2C03。有益效果:本专利技术酶处理后的酯的溶液在碱水中比酰胺更容易水解；拆分所用溶剂是水，生产成本低，对环境污染小；制备工艺简单、处理提纯方便、设备要求不高。【附图说明】图1是本专利技术的工艺路线图。【具体实施方式】本专利技术以酶法拆分DL-Leu制备左旋亮氨酸和右旋亮氨酸，首先以DL-Leu为原料，按照亚硫酰氯法制备DL-亮氨酸甲酯盐酸盐。然后将亮氨酸甲酯盐酸盐溶于碱性水溶液中，加入容易获得廉价的脂肪酶，在一定温度下酶催化水解一段时间，再逐渐冷却到室温，过滤出不溶物，即得左旋亮氨酸(L-亮氨酸)。母液在碱性条件下继续水解，结束后用酸中和，过滤得右旋亮氨酸(D-亮氨酸)。这是首次使用脂肪酶选择性水解亮氨酸酯制备光活亮氨酸的方法，与使用D-氨基酰化酶制备D-亮氨酸相比，脂肪酶来源更广泛，价格更便宜，而且L-亮氨酸便于回收。本专利技术中利用脂肪酶能够选择性催化对映体左旋亮氨酸甲酯的水解，得到左旋亮氨酸和右旋亮氨酸甲酯，由于左旋亮氨酸在溶液中溶解度较小，会从溶液中析出；而右旋亮氨酸甲酯在溶液中溶解度较大，则留在溶液中。平衡一段时间后，通过过滤可以将它们分开。得到的右旋亮氨酸甲酯在碱性条件下进行水解反应，得到右旋亮氨酸钠盐。再经过稀强酸中和，生成亮氨酸。调节溶液的PH至亮氨酸的等电点，此时亮氨酸的溶解度最小，从溶液中析出，过滤即得到右旋亮氨酸。2拆分条件将DL-亮氨酸甲酯盐酸盐溶于一定量的饱和酶液中，并加入一定量的碳酸氢钠，在30~40°C下搅拌5~10小时，再冷却至室温，滤出白色固体。白色固体为左旋亮氨酸。滤液中含有右旋亮氨酸甲酯，在NaOH等碱性条件下水解，再经过稀酸酸化，调节pH值，即得到光学纯度较高D-亮氨酸。实例1:称取3.62g(0.02mol)亮氨酸甲酯盐酸盐加入小锥形瓶中，再称取1.68g(0.02mol)碳酸氢钠加入锥形瓶中，并量取16ml饱和脂肪酶溶液加入反应瓶中，将锥形瓶放入恒温振荡器内振荡，设置反应温度为38°C，反应8h，然后反应瓶缓慢冷却降温，真空抽滤。得到滤饼为L-亮氨酸1.02g,产率为77.86%，比旋光度[a ]D2° = +14.6° (C =2，6mol.T1HCl)。滤液中含有D-亮氨酸甲酯，往滤液中加入一定量的氢氧化钠，溶解后再加入等体积的甲醇，于室温下搅拌10h，用lmol.L-1稀盐酸调节溶液的pH到6，再反应lh，过滤，用水洗涤滤饼，干燥得到D-亮氨酸0.90g，收率为68.70%, [a]D20 = -14.35° (C = 2，6mol.L 1HCl)。实例2:称取3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种拆分外消旋亮氨酸的方法，其特征在于：该方法以酶法拆分外消旋亮氨酸即DL‑亮氨酸制备左旋亮氨酸和右旋亮氨酸，具体包括以下步骤：第一步：以外消旋亮氨酸为原料，按照已知的亚硫酰氯法制备DL‑亮氨酸甲酯盐酸盐；第二步：将DL‑亮氨酸甲酯盐酸盐溶于碱性水溶液中，加入脂肪酶，在30～40℃温度下酶催化水解5～10小时，再逐渐冷却到室温，过滤出不溶物，即得左旋亮氨酸即L‑亮氨酸，并保留滤液；第三步：第二步所得滤液在碱性条件下继续水解，结束后用稀酸中和，过滤得右旋亮氨酸即D‑亮氨酸。

【技术特征摘要】
1.一种拆分外消旋亮氨酸的方法，其特征在于:该方法以酶法拆分外消旋亮氨酸即DL-亮氨酸制备左旋亮氨酸和右旋亮氨酸，具体包括以下步骤: 第一步:以外消旋亮氨酸为原料，按照已知的亚硫酰氯法制备DL-亮氨酸甲酯盐酸盐； 第二步:将DL-亮氨酸甲酯盐酸盐溶于碱性水溶液中，加入脂肪酶，在30~40°C温度下酶催化水解5~10小时，再逐渐冷却到室温，过滤出不溶物，即得左旋亮氨酸即L-亮氨酸，并保留滤液； 第三步:第二步所得滤液在碱性条件下继续水解，结束后用稀酸中和，过滤得右旋亮氨酸即D-亮氨酸。2.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋立建，付倩倩，何慧，唐赛杰，顾美萍，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32