專利名稱：一種手性氨基酸的制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明具體的涉及ー種手性氨基酸的制備エ藝。
背景技術(shù)：
氨基?；覆鸱稚a(chǎn)氨基酸是氨基酸尤其是非天然氨基酸生產(chǎn)的主要エ藝。其操作エ藝一般為L-氨基酸或者DL-氨基酸在冰こ酸為溶劑下，高溫下與醋酐反應(yīng)制備出こ酰化-DL-氨基酸，然后こ?；?DL-氨基酸配成PH7. 5-8. 0的溶液，加入氨基?；福初；?DL-氨基酸轉(zhuǎn)換成為D-或者L-氨基酸。使用的氨基?；赣蠨-氨基酰化酶和L-氨基?；竷煞N酶，這兩種酶都已經(jīng)商品化，而且有固定化的氨基?；?。氨基?；覆鸱稚a(chǎn)氨基酸，能否充分發(fā)揮?；傅拇呋盍?、提高轉(zhuǎn)化率是エ藝的主要技術(shù)指標(biāo)。實際應(yīng)用此エ藝拆分氨基酸的過程中，常常發(fā)生酶拆分效率低，拆分不徹底的現(xiàn)象，輕則影響成本和質(zhì)量，重則造成拆分失敗。其重要原因是こ酰化氨基酸的雜質(zhì)較多，造成了酶的抑制。眾所周知，酶作為生物催化劑，發(fā)生催化作用的是活性中心，有很多底物，其活性基團會抑制活性中心，造成酶的活力降低甚至造成酶的失活。在氨基酸的醋酐-冰こ酸體系高溫こ?；^程中，有以下雜質(zhì)こ?；被?，こ酰化氨基酸和氨基酸之間形成的小肽，氨基酸之間、こ?；被嶂g縮水形成的酮類化合物，這些化合物都有肽鍵結(jié)構(gòu)，因為都可能和氨基?；傅幕钚灾行慕Y(jié)合，進(jìn)而抑制酶的活性或者造成酶的失活。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有的氨基?；覆鸱稚a(chǎn)手性氨基酸的方法中，易發(fā)生酶拆分效率低，拆分不徹底等缺陷，而提供了一種手性氨基酸的制備エ藝。本發(fā)明的制備エ藝可有效去除氨基?；覆鸱质中园被岬姆椒ㄖ械碾s質(zhì)，提高こ?；?，拆分效果與現(xiàn)有技術(shù)相比明顯提高。因此，本發(fā)明提供了一種手性氨基酸的制備エ藝，其包含下列步驟(I)以冰こ酸為溶劑，將L-氨基酸或者DL-氨基酸和醋酐進(jìn)行こ?；磻?yīng)；(2)將步驟⑴得到的反應(yīng)物在外溫50 95°C，壓カ為-0. OlMPa -0. IMpa下蒸餾20分鐘 5小時，降溫結(jié)晶，得到こ?；腖-氨基酸或者こ?；腄L-氨基酸；(3)將步驟⑵得到的こ?；腖-氨基酸或者こ?；腄L-氨基酸，甲苯，以及甲胺水溶液、こ胺水溶液或片堿水溶液混合，升溫至外溫80 90°C，維持I. 5 2. 5小時(優(yōu)選2小時)，然后在-0. OlMPa -0. IMPa壓カ下，外溫50 95°C下蒸餾4 6小時(優(yōu)選5小時)，加入水，調(diào)整pH為7 8，即可；其中，所述的甲胺水溶液、こ胺水溶液或片堿水溶液的質(zhì)量濃度為25% 35% (優(yōu)選30% )，步驟(2)得到的こ酰化的L-氨基酸或者こ?；腄L-氨基酸與甲胺水溶液、こ胺水溶液或片堿水溶液的質(zhì)量比為I : I I : 5(優(yōu)選I : I I : 2);所述的甲苯與步驟(2)得到的こ酰化的L-氨基酸或者こ?；捏w積質(zhì)量比為I 5L/Kg ；(4)將步驟(3)得到的物質(zhì)和D-氨基酰化酶或L-氨基?；高M(jìn)行拆分，得到D-氨基酸或L-氨基酸。步驟(I)中，所述的こ?；磻?yīng)的方法和條件均可本領(lǐng)域此類反應(yīng)的常規(guī)方法和條件，本發(fā)明特別優(yōu)選下述方法和條件所述的L-氨基酸較佳的為L-苯丙氨酸或L-纈氨酸。所述的DL-氨基酸較佳的為DL-正亮氨酸。所述的冰こ酸與L-氨基酸或者DL-氨基酸的體積質(zhì)量比較佳的為8 10L/Kg(優(yōu)選9L/Kg)。所述的醋酐的摩爾量較佳的為L-氨基酸或者DL-氨基酸的摩爾量的I 2倍(優(yōu)選I. 18倍)。步驟(4)中，所述的拆分的方法和條件均可為本領(lǐng)域此類拆分所用的常規(guī)方法和條件，本發(fā)明特別優(yōu)選下述條件所述的D-氨基?；富騆-氨基酰化酶與步驟(3)得到的物質(zhì)的質(zhì)量比由該對應(yīng)的氨基酸對D-氨基?；富騆-氨基?；傅谋然盍Υ_定，一般D-氨基酰化酶或L-氨基?；傅膶嶋H使用量應(yīng)該是使底物24小時內(nèi)理論上轉(zhuǎn)化完畢的基礎(chǔ)上過量2-5倍?？紤]到拆分的徹底性，上面所述的拆分的時間較佳的為50 80小時(優(yōu)選72小吋)。拆分結(jié)束后，較佳的通過濃縮結(jié)晶，過濾，即得到D-氨基酸或L-氨基酸。過濾得到的濾液中為另ー絕對構(gòu)型的こ?；被?，通過常用的水解反應(yīng)方法，即可得到另ー構(gòu)型的氨基酸。在不違背本領(lǐng)域常識的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實例。本發(fā)明所用試劑和原料均市售可得。本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于本發(fā)明的制備エ藝可有效去除氨基?；覆鸱质中园被岬姆椒ㄖ械碾s質(zhì)，提高こ酰化含量，拆分效果與現(xiàn)有技術(shù)相比明顯提高。
具體實施例方式下面通過實施例的方式進(jìn)ー步說明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍之中。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，按照常規(guī)方法和條件，或按照商品說明書選擇。下述各實施例中，所用的D-氨基酰化酶和L-氨基?；妇徺I自日本AMANO公司。對比實施例IL-苯丙氨酸165KG，加入冰こ酸1500L，加入醋酐120KG，回流溫度下反應(yīng)2_3小吋，壓カ為-0. OlMPa，外溫50°C蒸餾冰こ酸3小吋，降溫結(jié)晶，得到こ?；?DL-苯丙氨酸，經(jīng)過HPLC分析こ酰化含量為92% ;將以上苯丙氨酸配成0. IM的苯丙氨酸溶液，加入D-氨基?；?克拆分，72小吋，反應(yīng)率80%。將反應(yīng)液濃縮至小體積，降溫，結(jié)晶，過濾，得到D-苯丙氨酸,外觀灰色,含量95%,質(zhì)量不合格。對比實施例2以DL-正亮氨酸為原料，采用以上同等摩爾配比，反應(yīng)溫度110度，反應(yīng)時間5小 吋，壓カ為-0. 08MPa,外溫90°C蒸餾冰こ酸2小吋，結(jié)晶后こ?；?8%;拆分反應(yīng)72小吋，反應(yīng)率40% ;濃縮結(jié)晶過濾，得到的氨基酸，外觀灰色，含量96%，質(zhì)量不合格。對比實施例3以L-纈氨酸為原料，采用以上同等摩爾配比，反應(yīng)溫度110度，反應(yīng)時間5小吋，壓カ為-0. 08MPa，外溫95°C蒸餾冰こ酸5小時，結(jié)晶后こ酰化含量80%;拆分反應(yīng)72小吋，反應(yīng)率30% ;濃縮結(jié)晶過濾，得到的氨基酸，外觀灰色，含量93%，質(zhì)量不合格。對比實施例4 L-苯丙氨酸165KG，加入冰こ酸1500L，加入醋酐120KG，回流溫度下反應(yīng)2_3小吋，壓カ為-0. OSMPa,外溫95°C蒸餾冰こ酸，降溫結(jié)晶，得到こ?；?DL-苯丙氨酸，經(jīng)過HPLC分析こ酰化含量為92 % ;將以上苯丙氨酸配成0. IM的苯丙氨酸溶液，加入L-氨基?；?00克拆分，72小吋，反應(yīng)率85%。將反應(yīng)液濃縮至小體積，降溫，結(jié)晶，過濾，得到L-苯丙氨酸，外觀灰色，含量97%,質(zhì)量不合格。實施例I對比實施例I制得的こ?；?DL-苯丙氨酸200公斤，進(jìn)料濃度92% (HPLC含量)，加入甲苯200L，以及質(zhì)量濃度30%甲胺溶液500公斤，然后升溫溫度80-90度(外溫)，維持2小時，然后在-0. 0 IMPa, 70 V外溫下減壓蒸餾5小時，后加入水，調(diào)整PH = 7. 5，HPLC測定含量98%，直接加入D-氨基酸酰化酶3克拆分，72小時后拆分達(dá)到終點。將反應(yīng)液濃縮至小體積，降溫，結(jié)晶，過濾，得到D-苯丙氨酸，外觀白色，含量99%，手性含量99. 7%，質(zhì)量合格。濾液濃縮到小體積，調(diào)節(jié)PH到2，結(jié)晶，得到こ酰化-L-苯丙氨酸，加入0. 3M鹽酸回流水解2小時，回收鹽酸，調(diào)整至等電點，結(jié)晶，過濾，干燥，得到L-苯丙氨酸，含量99%，手性純度達(dá)到99. 5 %，產(chǎn)率為95 %。實施例2以DL-正亮氨酸為原料，采用與對比實施例I同等的摩爾配比，反應(yīng)溫度110度，反應(yīng)時間5小吋，壓カ為-0. IMpa，外溫90°C蒸餾冰こ酸5小時，結(jié)晶后HPLC檢測こ?；腄L-正亮氨酸含量88% ;向こ?；涟彼嶂屑尤爰妆?甲苯的體積為こ酰化正亮氨酸質(zhì)量的5倍，L/Kg)，再加入5倍體積(體積與こ?；涟彼岬馁|(zhì)量比為5L/Kg) 30%甲胺溶液后，升溫溫度80-90 (外溫)度，維持2小吋，然后在-0. 05MPa壓カ下，外溫95°C減壓蒸餾5小時，后加入水，調(diào)整PH = 7. 5，測定含量99%，直接加入D-氨基酸?；?克拆分，72小時后拆分達(dá)到終點。濃縮結(jié)晶過濾，得到的D-正亮氨酸，外觀類白色，含量99%，質(zhì)量合格，產(chǎn)率為95%。實施例3以L-纈氨酸為原料，采用與對比實施例I同等的摩爾配比，反應(yīng)溫度110度，反應(yīng)時間5小吋，壓カ為-0. 5Mpa，外溫70°C蒸餾冰こ酸3小吋，結(jié)晶后HPLC檢測こ?；i氨酸含量80% ;向こ酰化纈氨酸中加入甲苯(甲苯的體積為こ?；i氨酸質(zhì)量的3倍，L/Kg),再加入5倍30%甲胺溶液后，升溫溫度80-90度，維持2小時，然后在-0. 08MPa壓カ下，夕卜溫75°C減壓蒸餾5小吋，后加入水，調(diào)整PH = 7. 5，測定含量97%，直接加入D-氨基酸酰化酶5克拆分，72小時后拆分達(dá)到終點。濃縮結(jié)晶過濾，得到的D-纈氨酸，外觀白色，含量99%，質(zhì)量合格，產(chǎn)率為95%。實施例4L-苯丙氨酸165KG，，加入冰こ酸1500L，，加入醋酐120KG，，回流溫度下反應(yīng)2_3小吋，壓カ為-0. IMPa,外溫95°C蒸餾冰こ酸20分鐘，降溫結(jié)晶，得到こ?；?DL-苯丙氨酸205KG (折干計)，經(jīng)過HPLC分析こ酰化含量為92% ;將以上こ酰苯丙氨酸加入甲苯500L，以及質(zhì)量濃度30%的甲胺溶液500公斤，然后升溫溫度80-90度(外溫)，維持2小時，然后在-0. 05MPa,90°C外溫下減壓蒸餾5小時，后加入水，調(diào)整PH = 7. 5，測定含量98%，直接加入L-氨基酸?；?00克拆分，72小時后拆分達(dá)到終點。將反應(yīng)液濃縮至小體積，降溫，結(jié)晶，過濾，得到L-苯丙氨酸，外觀白色，化學(xué)含量99%，手性含量99. 6%，質(zhì)量合格。濾液濃縮到小體積，調(diào)節(jié)PH到2，結(jié)晶，得到こ酰化-D-苯丙氨酸，加入0. 3M鹽酸回流水解2小 吋，回收鹽酸，調(diào)整至等電點，結(jié)晶，過濾，干燥，得到D-苯丙氨酸，含量99 %，手性純度達(dá)到99. 5%，產(chǎn)率為 95%。
權(quán)利要求
1.一種手性氨基酸的制備エ藝，其特征在于包含下列步驟 (1)以冰こ酸為溶劑，將L-氨基酸或者DL-氨基酸和醋酐進(jìn)行こ?；磻?yīng)； (2)將步驟(I)得到的反應(yīng)物在外溫50 95°C，壓カ為-0.OlMPa -0. IMpa下蒸餾20分鐘 5小吋，降溫結(jié)晶，得到こ?；腖-氨基酸或者こ?；腄L-氨基酸； (3)將步驟(2)得到的こ?；腖-氨基酸或者こ?；腄L-氨基酸，甲苯，以及甲胺水溶液、こ胺水溶液或片堿水溶液混合，升溫至外溫80 90°C，維持I. 5 2. 5小時，然后在-0. OlMPa -0. IMPa壓カ下，50 95°C下蒸餾4 6小時，加入水，調(diào)整pH為7 8，即可；其中，所述的甲胺水溶液、こ胺水溶液或片堿水溶液的質(zhì)量濃度為25% 35%，步驟(2)得到的こ?；腖-氨基酸或者こ酰化的DL-氨基酸與甲胺水溶液、こ胺水溶液或片堿水溶液的質(zhì)量比為I : I I : 5;所述的甲苯與步驟(2)得到的こ?；腖-氨基酸或者こ?；捏w積質(zhì)量比為I 5L/Kg ； (4)將步驟(3)得到的物質(zhì)和D-氨基?；富騆-氨基?；高M(jìn)行拆分，得到D-氨基酸或L-氨基酸。
2.如權(quán)利要求I所述的制備エ藝，其特征在于步驟⑴中所述的L-氨基酸為L-苯丙氨酸或L-纈氨酸。
3.如權(quán)利要求I所述的制備エ藝，其特征在干步驟(I)中，所述的DL-氨基酸為DL-正亮氨酸。
4.如權(quán)利要求I 3任一項所述的制備エ藝，其特征在于步驟(I)中，所述的冰こ酸與L-氨基酸或者DL-氨基酸的體積質(zhì)量比為8 10L/Kg.
5.如權(quán)利要求I 3任一項所述的制備エ藝，其特征在于步驟(I)中，所述的醋酐的摩爾量為L-氨基酸或者DL-氨基酸的摩爾量的I 2倍。
6.如權(quán)利要求I所述的制備エ藝，其特征在干步驟(3)中，所述的甲胺水溶液、こ胺水溶液或片堿水溶液的質(zhì)量濃度為30%。
7.如權(quán)利要求I所述的制備エ藝，其特征在于步驟(3)中，步驟(2)得到的こ?；腖-氨基酸或者こ?；腄L-氨基酸與甲胺水溶液、こ胺水溶液或片堿水溶液的質(zhì)量比為I : I I : 2。
8.如權(quán)利要求I所述的制備エ藝，其特征在于步驟(4)中，所述的拆分的時間為50 80小時。
9.如權(quán)利要求8所述的制備エ藝，其特征在于步驟(4)中，所述的拆分的時間為72小時。
10.如權(quán)利要求I所述的制備エ藝，其特征在于步驟(4)中，拆分結(jié)束后，通過濃縮結(jié)晶，過濾，即得到D-氨基酸或L-氨基酸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種手性氨基酸的制備工藝，包含下列步驟1)將L-氨基酸或者DL-氨基酸和醋酐進(jìn)行乙?；磻?yīng)；2)將步驟1)得到的反應(yīng)物蒸餾，降溫結(jié)晶；3)將步驟2)得到的乙?；腖-氨基酸或者乙酰化的DL-氨基酸，甲苯，以及甲胺水溶液、乙胺水溶液或片堿水溶液混合，至80～90℃，維持1.5～2.5小時，在-0.001MPa～-0.1MPa，50～95℃下蒸餾4～6小時，加水，調(diào)pH為7～8；4)將步驟3)得到的物質(zhì)和D-氨基酰化酶或L-氨基?；高M(jìn)行拆分。本發(fā)明的制備工藝可有效去除氨基?；覆鸱质中园被岬姆椒ㄖ械碾s質(zhì)，提高乙?；?，拆分效果與現(xiàn)有技術(shù)相比明顯提高。
文檔編號C12P41/00GK102628076SQ20121004620
公開日2012年8月8日 申請日期2012年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月27日
發(fā)明者劉明君, 曾磊, 查正興, 胡文進(jìn), 謝建, 馬士忠 申請人:濱海瀚鴻生化有限公司