专利名称：甘氨酰谷氨酰胺的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种甘氨酰谷氨酰胺的制备方法。
背景技术：
谷氨酰胺是快速增殖细胞合成嘌呤、嘧啶和核苷酸等的一种重要的氨基酸，对严重分解代谢疾病(如烧伤/处伤/大手术等)和肠道功能不全以及免疫缺乏综合症(如爱滋病的免疫能力低下)等疾病具有良好的治疗效果，也是人体在特定分解代谢状况下的条件必需氨基酸。尽管已有口服的谷氨酰胺制剂，但由于其谷氨酰含量少、或胃肠道功能障碍的病人吸收差，不能满足病人机体对谷氨酰胺的需要。因此，临床上需要静脉用谷氨酰胺制剂。然而，由于谷氨酰胺水溶差及其在水溶液、热消毒及长期储存时在化学上不稳定，在加热过程中易降解为氨和焦谷氨酸，限制了其作为静脉营养制剂的应用，由于谷氨酰胺在液体中不稳定，故目前临床应用的氨基酸液一般不含有谷氨酰胺。因而，长期以来一直没有静脉药用标准的谷氨酰胺制剂。Peter教授提出了双肽的概念，即通过合成的甘氨酰谷氨酰胺双肽或丙氨酰-谷氨酰胺双肽作为谷氨酰胺的供体。这种合成的双肽中含有稳定、水溶性强的谷氨酰胺，具有作为肠外营养基质谷氨酰胺应用时所必需的全部生化和生理特性。L-谷氨酸为一种条件必需氨基酸，对机体免疫功能和创伤修复等具有重要作用。但由于其对酸碱、高温等不稳定，导致其临床应用受限，可通过将其转变为双肽的形式提高稳定性。含谷氨酰胺的两肽，如甘氨酰谷氨酰胺，可以克服上述缺点，两肽除可使给受伤和感染者减少临床感染外，也可以给骨髓移植病人和多种外伤患者使用。目前国内无此产品的生产厂商，只能依靠进口，价格十分昂贵。
传统的酶催化接肽方法，由于合成成本昂贵，在工业生产过程中无法实现产业化生产。国外一些最新的合成方法，虽然精简了合成步骤，但使用原料的价格较高，产品成本较高。在提纯工艺方面，传统的提纯工艺是采用硅胶柱和离子交换法进行精制纯化，产品纯化成本也较高。专利文献“一种甘氨酰谷氨酰胺的制备方法”(四川三高生化股份有限公司2004的发明)，该发明提供了一种甘氨酰谷氨酰胺的制备方法。所述的方法是先将苄氧羰基甘氨酸(N-Z-Gly)和N-羟基丁二酰亚胺(HOSu)溶解在有机溶剂中，再加入二环己基碳二亚胺(DCC)的溶液，制得活化酯N-苄氧羰基甘酯溶液在碱性条件下同谷氨酰胺反应，得到苄氧羰基甘氨酰谷氨酰胺；再以水和醇的混合液作溶剂，在钯催化剂催化下，将所得的苄氧羰基甘氨酰谷氨酰胺经氢解、重结晶即得甘氨酰谷氨酰胺产品，其特点是需要合成两个原料中间体一苄氧羰酰谷氨酸和苄氧羰酰甘氨酸，反应步骤较多，技术要求高、成本高，不适宜工业化生产。
发明内容
本发明的目的是提供一种采用L-谷氨酸-R-甲酯盐酸盐与氯乙酰氯反应再氨解生成甘氨酰谷氨酰胺的制备方法，减少了反应步骤，降低了生产成本。
本发明是通过对甘氨酰谷氨酰胺生产工艺的优化改进，不需合成两个原料中间体一苄氧羰酰谷氨酸和苄氧羰酰甘氨酸，而直接使用化工原料氯乙酰氯参加合成。具体方法是由L-谷氨酸制得L-谷氨酰胺-γ-甲酯盐酸盐，再由L-谷氨酰胺-γ-甲酯盐酸盐制得氯乙酰谷氨酰胺γ-甲酯盐酸盐，氯乙酰谷氨酰胺γ-甲酯盐酸盐氨解纯化得甘氨酰谷氨酰胺。其中1、制取L-谷氨酰胺-γ-甲酯盐酸盐的方法是1)取原料L-谷氨酸、甲醇、氯化亚砜；2)将L-谷氨酸和甲醇放于三颈瓶中搅拌均匀，外置盐冰浴，当内温降至-10℃时，滴加氯化亚砜，内温维持在5℃以下，滴加完毕后，继续搅拌反应30～35分钟；3)上步反应结束后，倒入烧杯中，加入无水乙醚，L-谷氨酰胺-γ-甲酯盐酸盐析出，放置片刻后过滤，用无水乙醚洗两次，放入烘箱40～45℃烘烤3～3.5小时，内置五氧化二磷真空干燥，真空干燥过夜得L-谷氨酰胺-γ-甲酯盐酸盐。
2、制取氯乙酰谷氨酰胺γ-甲酯盐酸盐的步骤是1)取L-谷氨酰胺-γ-甲酯盐酸盐溶于蒸馏水中，盐水冰浴下，滴加氢氧化钾水溶液，滴加完，控制内温0～5℃，滴加氯乙酰氯，同时滴加氢氧化钾与碳酸钾与水的混合水溶液，控制pH＝8～9，温度保持10℃以下，继续反应30～35分钟，过滤，析出物用水洗两次，合并滤液，滤渣真空干燥后得氯乙酰谷氨酰胺γ-甲酯盐酸盐。
3、制取L-甘氨酰谷氨酰胺的方法是1)将氯乙酰谷氨酰胺γ-甲酯盐酸盐放入灯泡瓶中，加入浓氨水搅拌至全溶；2)室温放置一周，氨解完全后，减压浓缩至干，加乙酸乙酯析出，结晶，过滤，用乙酸乙酯洗一次，无水乙醚洗一次，烘箱50℃烘干，得L-甘氨酰谷氨酰胺。
本发明的甘氨酰谷氨酰胺的制备方法直接使用化工原料氯乙酰氯参加合成。制备两肽时，改变了经典接肽工艺，反应简单，不但酰氨键的生成时间大大缩短，并且产物的得率可显著提高，降低了生产成本。生成的氯乙酰L-谷氨酸-γ-甲酯盐酸盐得率为81.6％，氨解得率为33.72％，形成甘氨酰谷氨的氨化。本发明对纯化进行了革新，采用重结晶的方法取代传统的硅胶柱和离子交换法进行精制纯化的方法，大大降落低了生产成本，纯化后，产品熔点达到大于204℃，含量达99％～100％。本发明可改进液相多肽合成的经典方法，减少了反应步骤，由于生产原料选用常规、低价的化学和生化原料，又降低了生产成本，每吨两肽的生产成本可降至120万元左右。
具体实施例方式
实施例11、制取L-谷氨酰胺-γ-甲酯盐酸盐1)取L-谷氨酸100克、甲醇500毫升、氯化亚砜100毫升，按以下步骤进行2)将L-谷氨酸和甲醇放于800毫升的三颈瓶中恒压搅拌器搅拌均匀，外置盐冰浴，当内温降至-10℃时，滴加氯化亚砜，温度维持在5℃以下，滴加完毕后，继续搅拌反应30分钟左右；3)反应结束后，倒入1000毫升烧杯中，加入1000毫升无水乙醚，L-谷氨酰胺-γ-甲酯盐酸盐析出，放置片刻后过滤，用无水乙醚洗两次，放入烘箱40℃烘烤3小时左右，内置五氧化二磷真空干燥，真空干燥过夜得L-谷氨酰胺-γ-甲酯盐酸盐(熔点158～162℃)。
2、制取氯乙酰谷氨酰胺γ-甲酯盐酸盐取L-谷氨酰胺-γ-甲酯盐酸盐60克溶于150毫升蒸馏水中，盐水冰浴下，滴加氢氧化钾水溶液(氢氧化钾15克+50毫升水)30～45毫升，滴加完，控制内温0～5℃，滴加氯乙酰氯36毫升，同时滴加氢氧化钾与碳酸钾与水的水溶液(氢氧化钾36克+碳酸钾80克+200毫升水)180～200毫升，控制pH＝8～9，温度在10℃以下，继续反应30分钟左右，过滤，析出物用水洗两次，合并滤液，滤渣真空干燥后得氯乙酰谷氨酰胺γ-甲酯盐酸盐。
3、制取L-甘氨酰谷氨酰胺按以下步骤制取1)将氯乙酰谷氨酰胺γ-甲酯盐酸盐25克放入1000毫升灯泡瓶中，加入500毫升浓氨水搅拌至全溶；2)室温放置一周，氨解完全后，减压浓缩至干，加360毫升乙酸乙酯重结晶，析出物过滤，用乙酸乙酯洗一次，无水乙醚洗一次，烘箱50℃左右烘干，得L-甘氨酰谷氨酰胺。
实施例21、制取L-谷氨酰胺-γ-甲酯盐酸盐1)取L-谷氨酸200克、甲醇1000毫升、氯化亚砜200毫升，按以下步骤进行2)将L-谷氨酸和甲醇放于1500毫升的三颈瓶中恒压搅拌器搅拌均匀，外置盐冰浴，当内温降至-10℃时，滴加氯化亚砜，温度维持在5℃以下，滴加完毕后，继续搅拌反应30分钟左右；3)反应结束后，倒入3000毫升烧杯中，加入2000毫升无水乙醚，L-谷氨酰胺-γ-甲酯盐酸盐析出，放置片刻后过滤，用无水乙醚洗两次，放入烘箱45℃烘烤3小时左右，内置五氧化二磷真空干燥，真空干燥过夜得L-谷氨酰胺-γ-甲酯盐酸盐(熔点158～162℃。
2、制取氯乙酰谷氨酰胺γ-甲酯盐酸盐取L-谷氨酰胺-γ-甲酯盐酸盐60克溶于150毫升蒸馏水中，盐水冰浴下，滴加氢氧化钾水溶液(氢氧化钾15克+50毫升水)30～45毫升，滴加完，控制内温0～5℃，滴加氯乙酰氯36毫升，同时滴加氢氧化钾与碳酸钾与水的水溶液(氢氧化钾36克+碳酸钾80克+200毫升水)180～200毫升，控制pH＝8～9，温度在10℃以下，继续反应30分钟左右，过滤，析出物用水洗两次，合并滤液，滤渣真空干燥后得氯乙酰谷氨酰胺γ-甲酯盐酸盐。
3、制取L-甘氨酰谷氨酰胺按以下步骤制取1)将氯乙酰谷氨酰胺γ-甲酯盐酸盐25克放入1000毫升灯泡瓶中，加入600毫升浓氨水搅拌至全溶；2)室温放置一周，氨解完全后，减压浓缩至干，加360毫升乙酸乙酯重结晶，析出物过滤，用乙酸乙酯洗一次，无水乙醚洗一次，烘箱50℃左右烘干，得L-甘氨酰谷氨酰胺。
权利要求
1.一种甘氨酰谷氨酰胺的制备方法，其特征在于由L-谷氨酸制得L-谷氨酰胺-γ-甲酯盐酸盐，再由L-谷氨酰胺-γ-甲酯盐酸盐制得氯乙酰谷氨酰胺γ-甲酯盐酸盐，氯乙酰谷氨酰胺γ-甲酯盐酸盐氨解纯化得甘氨酰谷氨酰胺。
2.根据权利要求1所述的甘氨酰谷氨酰胺的制备方法，其特征在于制取L-谷氨酰胺-γ-甲酯盐酸盐的方法是1)取L-谷氨酸、甲醇、氯化亚砜，按以下步骤进行2)将L-谷氨酸和甲醇放于三颈瓶中搅拌均匀，外置盐冰浴，当内温降至-10℃时，滴加氯化亚砜，内温维持在5℃以下，滴加完毕后，继续搅拌反应30～35分钟；3)上步反应结束后，倒入烧杯中，加入无水乙醚，L-谷氨酰胺-γ-甲酯盐酸盐析出，放置片刻后过滤，用无水乙醚洗两次，放入烘箱40～4 5℃烘烤3～3.5小时，内置五氧化二磷真空干燥，真空干燥过夜得L-谷氨酰胺-γ-甲酯盐酸盐。
3.根据权利要求1所述的甘氨酰谷氨酰胺的制备方法，其特征在于制取氯乙酰谷氨酰胺γ-甲酯盐酸盐的步骤是1)取L-谷氨酰胺-γ-甲酯盐酸盐溶于蒸馏水中，盐水冰浴下，滴加氢氧化钾水溶液，滴加完，控制内温0～5℃，滴加氯乙酰氯，同时滴加氢氧化钾与碳酸钾与水的混合水溶液，控制pH＝8～9，温度保持10℃以下，继续反应30～35分钟，过滤，析出物用水洗两次，合并滤液，滤渣真空干燥后得氯乙酰谷氨酰胺γ-甲酯盐酸盐。
4.根据权利要求1所述的甘氨酰谷氨酰胺的制备方法，其特征在于制取L-甘氨酰谷氨酰胺的方法是用氯乙酰谷氨酰胺γ-甲酯盐酸盐、浓氨水、无水乙醚按以下步骤制取1)将氯乙酰谷氨酰胺γ-甲酯盐酸盐放入灯泡瓶中，加入浓氨水搅拌至全溶；2)室温放置一周，氨解完全后，减压浓缩至干，加乙酸乙酯析出，结晶，过滤，用乙酸乙酯洗一次，无水乙醚洗一次，烘箱50℃烘干，得L-甘氨酰谷氨酰胺。
全文摘要
本发明是一种甘氨酰谷氨酰胺的制备方法。其特征在于由L－谷氨酸制得L－谷氨酰胺－γ－甲酯盐酸盐，再由L－谷氨酰胺－γ－甲酯盐酸盐制得氯乙酰谷氨酰胺γ－甲酯盐酸盐，氯乙酰谷氨酰胺γ－甲酯盐酸盐氨解纯化得甘氨酰谷氨酰胺。本发明的甘氨酰谷氨酰胺的制备方法直接使用化工原料氯乙酰氯参加合成。反应简单，不但酰氨键的生成时间大大缩短，并且产物的得率可显著提高，降低了生产成本。本发明对纯化进行了革新，采用重结晶的方法取代传统的硅胶柱和离子交换法进行精制纯化的方法，大大降低了生产成本，纯化后，产品熔点达到大于204℃，含量达99％～100％。
文档编号C07K5/06GK1740188SQ20051001089
公开日2006年3月1日 申请日期2005年7月2日 优先权日2005年7月2日
发明者崔焕兴 申请人:崔焕兴