氨基-保护天冬甜肽的制备方法技术

本发明专利技术是Ｎ（Ｎ代表氨基，以下同）－保护天冬甜肽的制备方法，从Ｌ－天冬氨酸出发，一步合成Ｎ－保护的＊唑烷酮，在接肽反应中使用醋酸酯等低毒或无毒溶剂，该方法无β－异构体生成，合成路线短，生产成本低，反应产率高，有利于工业化生产。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是N(N代表氨基，以下同)-保护天冬甜肽的制备方法，涉及多肽的合成方法，特别是关于二肽甜味剂的合成方法。天冬甜肽(α-L-天冬氨酰-L-苯丙氨酸甲酯)是一种具有蔗糖甜度200倍的天然型二肽甜味剂，具有甜度高、热值低、口感佳、无毒副作用等优点，广泛的应用于食品、饮料领域。自从1969年Muzar有关该二肽合成的第一篇文献报道(J.Am.Chem.Soc，1969；912684)以来，已经有大量的文献报道其合成。一类是酸酐法，将L-天冬氨酸制成N-保护的天冬氨酸酐，再与L-苯丙氨酸甲酯进行接肽反应，制成N-保护的天冬甜肽，然后脱除保护基而得天冬甜肽。如US 5,334,746；US 4,684,745；JP 56-75,053；EP 221,878等。其中的美国专利具有路线短的优点，但收率低，有β-异构体的产生，增加了分离、回收工序，不利于工业化生产。日本专利利用硫代羰基进行N-保护，虽然无β-异构体，但合成的天冬甜肽因含硫而具有不愉快的异味。欧洲专利用羰基进行N-保护，也无β-异构体，但因制备N-保护的天冬酸酐时需用剧毒的光气而限制了工业化生产。另一类是噁唑烷酮法，将L-天冬氨酸进行N-保护后，与醛类化合物反应制成噁唑烷酮，再经接肽反应，脱保护基而得天冬甜肽。如JP 87-164,692；JP 91-255,093。此法具有高选择性和高产率，但接肽反应是用苯、二氯甲烷等有毒溶剂，对环保和工人健康都不利，接肽产物用Pd/C还原，增加了生产成本。还有许多关于接肽中间体天冬氨酸的噁唑烷酮的研究，如Ber 95，1009-15；Khim.Geterotsikl Soedin 1978，(11)1472-3；Synthesis 1989，542等，但这些研究存在以下缺点1、将天冬氨酸经N-保护后再与醛类化合物反应制备噁唑烷酮，这种两步法使步骤及辅助试剂增多，因而总收率降低，生产成本增加；2.保护基试剂价格昂贵，不易脱保护；3.接肽产物中N-羟甲基在酸性条件下不易水解脱去。本专利技术的目的在于提供一种无β-异构体生成的区域选择性合成N-保护的天冬甜肽的制备方法，从L-天冬氨酸出发一步合成N-保护的噁唑烷酮，形成肽键的反应中使用低毒或无毒溶剂，并同时脱去保护基，产物收率高，生产成本低。本专利技术的目的是这样实现的以L-天冬氨酸、酰化剂、活性羰基化合物为原料，在醋酸酐、醋酸存在下，进行噁唑烷酮化反应，一步合成2-取代-3-N-酰基化-5-氧-4-噁唑烷乙酸，将此产物在低毒或无毒的极性溶剂中与L-苯丙氨酸甲酯或其盐、碱进行接肽反应，制得N-保护的天冬甜肽，其中a、噁唑烷酮化反应中，酰化剂为甲酸或醋酸酐，活性羰基化合物为三氯乙醛、三溴乙醛、六氯丙酮、六氟丙酮，其用量比为L-天冬氨酸(摩尔)∶酰化剂(摩尔)∶活性羰基化合物(摩尔)∶醋酸酐(摩尔)∶醋酸(升)＝1∶1.2～4.0∶1.2～4.0∶2.5～10.0∶0.5～2.0，反应温度为30℃～100℃，反应时间为6～30小时；b、接肽反应中溶剂为醋酸酯、乙醚、四氢呋喃、二氧六环，用量比为L-苯丙氨酸甲酯(摩尔)∶2-取代-3-N-酰基化-5-氧-4-噁唑烷乙酸(摩尔)∶溶剂(升)＝1∶1～1.5∶0.5～3，或L-苯丙氨酸甲酯盐(摩尔)∶碱(摩尔)∶2-取代-3-N-酰基化-5-氧-4-噁唑烷乙酸(摩尔)∶溶剂(升)＝1∶1～1.5∶1～1.3∶0.5～3。反应温度为20℃～100℃，反应时间为4～30小时。其中的酰化剂用甲酸时产物N-保护基为甲酰基，可以直接使用的甲酸浓度为80％-98％。用醋酸酐时产物N-保护基为乙酰基。活性羰基化合物用于与天冬氨酸的氨基和α-羧基形成五元杂环化合物-噁唑烷酮，并决定2-取代基的种类。醋酸酐用于脱除甲酸中水份和反应过程中产生的水，同时将甲酸转化成甲酸乙酸酐，后者是更有效的甲酰化试剂；在进行乙酰化时，则直接作为酰化剂。醋酸作为溶剂，同时还起催化作用。反应结束后醋酸可回收再利用。L-苯丙氨酸甲酯盐为盐酸盐、硫酸盐。碱为碱金属或碱土金属的有机酸盐、叔胺，如醋酸盐、三乙胺等。噁唑烷酮化反应时的最佳温度为50℃～85℃。本专利技术的具体操作为将L-天冬氨酸、酰化剂、活性羰基化合物、醋酸酐、醋酸按配比在搅拌下进行噁唑烷酮化反应，反应结束后除去醋酸，加入卤代烷烃溶解，冷冻结晶，过滤，洗涤，干燥得噁唑烷酮产物，将此产物与接肽溶剂、L-苯丙氨酸甲酯或其盐按配比在搅拌下进行接肽反应，反应结束后，除去溶剂，加水洗涤，干燥得N-保护的天冬甜肽。本专利技术所制备的N-保护的天冬甜肽在醇、盐酸、水的混合溶液中很容易脱去保护基而得天冬甜肽。本专利技术是将现有技术中的两步法并为一步制备噁唑烷酮，区域选择性合成N-保护的天冬甜肽，无β-异构体生成，合成路线短，反应产率高，所用溶剂低毒或无毒，生产成本低，有利于工业化生产。下面是本专利技术的实施例。实施例一在250毫升圆底烧瓶中加入13.4克(0.1摩尔)L-天冬氨酸，11毫升(0.248摩尔)85％甲酸和60毫升(0.64摩尔)乙酸酐，室温搅拌15分钟后，加入19.5毫升(0.2摩尔)三氯乙醛和100毫升乙酸，油浴加热，升温至75℃，反应15小时得一淡黄色澄明液，50℃以下减压除去溶剂，得一棕色油状液，加入30毫升二氯甲烷溶解，-10℃冷冻，析出晶体，过滤，石油醚洗涤，干燥得白色的2-三氯甲基-3-N-甲酰基-5-氧-4-噁唑烷乙酸20.5克，产率70.6％。MP125～127℃(分解)。在100毫升三颈瓶中加入上述的噁唑烷酮11.62克(0.04摩尔)和40毫升四氢呋喃，机械搅拌下，室温滴加7.16克(0.04摩尔)L-苯丙氨酸甲酯，滴加完毕，40℃恒温反应12小时，减压除去溶剂，残渣加水20毫升，稀氢氧化钠溶液中和至PH9，乙醚20毫升×2洗涤，水层用稀盐酸中和至PH2-3，冷冻，过滤，冰水洗涤，干燥得白色的N-甲酰基-天冬甜肽9.92克，产率77.0％。MP∶132～135℃。在2毫升甲醇、3.5毫升水和1.8毫升37％盐酸的混合溶剂中，加入上述的N-甲酰基-天冬甜肽6.44克(0.02摩尔)，于55℃反应1小时，-10℃下冷却析出晶体，过滤，得天冬甜肽盐酸盐。将此盐酸盐溶于4毫升水，用碳酸钠调PH值为4.8，析出固体。过滤，干燥，得天冬甜肽4.41克，产率75％，MP240～243℃，20D＝15.0(4％，甲酸)。实施例二在100毫升三颈瓶中加入8.62克(0.04摩尔)L-苯丙氨酸甲酯盐酸盐、40毫升四氢呋喃和3.28克(0.04摩尔)醋酸钠，室温机械搅拌15分钟后，加入11.62克(0.04摩尔)按实施例一制的噁唑烷酮，25℃恒温反应23小时，反应条件、操作按实施例一得N-甲酰基-天冬甜肽10.26克，产率79.7％。实施例三在250毫升圆底烧瓶中加入13.4克(0.1摩尔)L-天冬氨酸，7毫升(0.158摩尔)85％甲酸和40毫升(0.42摩尔)乙酸酐，室温搅拌15分钟后，加入19.5毫升(0.2摩尔)三氯乙醛和60毫升乙酸，油浴加热，升温至60℃，反应24小时，反应条件、操作按实施例一得2-三氯甲基-3-N-甲酰基-5-氧-4-噁唑烷乙酸16.0克，产率55.1％。在100毫升三颈瓶中加入40毫升本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Ｎ（Ｎ代表氨基，以下同）－保护的天冬甜肽的制备方法，其特征在于以Ｌ－天冬氨酸、酰化剂、活性羰基化合物为原料，在醛酸酐、醛酸的存在下，进行＊唑烷酮化反应，一步合成２－取代－３－Ｎ－酰基化－５－氧－４－＊唑烷乙酸，将此产物再于低毒或无毒的极性溶剂中与Ｌ－苯丙氨酸甲酯或其盐、碱进行接肽反应，制得Ｎ－保护的天冬甜肽，其中：ａ、＊唑烷酮化反应中，酰化剂为甲酸、醋酸酐，活性羰基化合物为三氯乙醛、三溴乙醛、六氯丙酮、六氟丙酮，其用量比为：天冬氨酸（摩尔）∶酰化剂（摩尔）∶活性羰基化 合物（摩尔）∶醋酸酐（摩尔）∶醋酸（升）＝１∶１．２～４．０∶１．２～４．０∶２．５～１０．０∶０．５～２．０，反应温度为３０℃～１００℃，反应时间为６～３０小时。ｂ、接肽反应中溶剂为醋酸酯、乙醚、四氢呋喃、二氧六环，用量比为Ｌ－苯丙氨 酸甲酯（摩尔）∶２－取代－３－Ｎ－酰基化－５－氧－４－＊唑烷乙酸（摩尔）∶溶剂（升）＝１∶１～１．５∶０．５～３，或Ｌ－苯丙氨酸甲酯盐（摩尔）∶碱（摩尔）∶２－取代－３－Ｎ－酰基化－５－氧－４－＊唑烷乙酸（摩尔）∶溶剂（升）＝１∶１～１．５∶１～１．３∶０．５～３。反应温度为２０℃～１００℃，反应时间为４～３０小时。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨桂树，李艳，陈志勇，岳智洲，宓爱巧，蒋耀忠，
申请(专利权)人：中国科学院成都有机化学研究所，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]