N(2)-L-丙氨酰-L-谷氨酰胺合成方法
技术领域
本发明属于医药化工技术领域,涉及一种医药中间体的合成方法。
背景技术
谷氨酰胺(Gln)是机体内含量非常丰富的一种氨基酸,约占体内游离氨基酸的60%,它具有许多重要的生理功能。N(2)-L-丙氨酰-L-谷氨酰胺(Ala-Gln)是一种性质稳定且易溶的二肽,进入体内迅速水解成谷氨酰胺发挥其作用,其在肠外营养中的应用日益受到重视。
现在,N(2)-L-丙氨酰-L-谷氨酰胺二肽在西方发达国家已经得到广泛的应用。我国还未实现其工业化生产,目前只能依靠进口,由于价格昂贵,未能在临床上得到广泛的应用。
文献Yasutsugu Shimomishi,Studies on the Synthesis of Peptides Containing Glutamine andthe C-Terminal公开了一种对谷氨酰胺的氨基、羧基和酰胺基进行保护,再进行催化加氢还原,在造化脱去甲酯,最后酸化脱去全部保护,形成N(2)-L-丙氨酰-L-谷氨酰胺的方法。该方法反应步骤多,试剂昂贵,无实际应用价值。
文献Katoh,T,Kurauchi,M.Eur公开了一种合成N(2)-L-丙氨酰-L-谷氨酰胺的方法,改方法是将丙氨酸与光气合成N-羧基内酸酐,然后,N-羧基内酸酐滴加到谷氨酰胺的水溶液中,pH保持在10.2,最后酸化,即可得到N(2)-L-丙氨酰-L-谷氨酰胺。该反应步骤简短,但容易生成三肽和四肽,该杂质难以分离除去;此外,该反应反应条件苛刻,需要强烈的搅拌。
专利为CN 1295079公开了在DCC作用下,通过Boc保护的丙氨酸与HOSu反应,形成活泼酯,该活泼酯滴加到谷氨酸r甲酯的饱和碳酸氢钠水溶液中,酸化后得到Boc保护的丙氨酰谷氨酸r甲酯二肽,产物通过三氟乙酸脱去Boc保护基。该产物的甲酯产物与浓氨水在室温下反应24小时,即可得到N(2)-L-丙氨酰-L-谷氨酰胺。该法操作简单,产率高,但DCU难以彻底除去,毒性较大,而且,HOSu价格昂贵,难以在大规模生产中使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种N(2)-L-丙氨酰-L-谷氨酰胺合成方法,原料易得、合成步骤简单、成本低,产率高,生产过程中安全可靠,对环境无污染。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种N(2)-L-丙氨酰-L-谷氨酰胺合成方法,其特征在于如下反应步骤:
1)将D-乳酸中滴加对甲苯磺酰氯,滴加完毕后,升温至室温,保温反应3~8h,制得D-2-对甲苯磺酸酯基丙酸;
(2)将步骤(1)中制得的D-2-对甲苯磺酸酯基丙酸降温至-10~0℃,在催化条件下,滴加氯化亚砜,然后升温回流,减压蒸馏得D-2-对甲苯磺酸酯基丙酰氯;
(3)在碱性条件下,向L-谷氨酰胺中滴加D-2-对甲苯磺酸酯基丙酰氯,得到D-2-对甲苯磺酸酯基丙酰基-L-谷氨酰胺;
(4)将D-2-对甲苯磺酸酯基丙酰基-L-谷氨酰胺与氨水反应,得到N(2)-L-丙氨酰-L-谷氨酰胺。
步骤(1)中所述的滴加过程中控制温度为0-10℃。
步骤(1)中所述的对甲苯磺酰氯溶于二氯甲烷中。步骤(1)中D-乳酸与对甲苯磺酰氯的摩尔比为1:1.1~1:1.3,优选1:1.2。
步骤(2)中所述的催化剂为吡啶、DMF或三乙胺。
步骤(2)中D-2-对甲苯磺酸酯基丙酸与氯化亚砜的摩尔比为1:1.2~1:1.5,优选1:1.3。
步骤(3)中所述的碱性条件是pH值在10-12。
下面是合成N(2)-L-丙氨酰-L-谷氨酰胺方程式:
本发明与现有方法相比的有益效果是,合成路线简单,原料便宜易得,设备要求简单,收率高,成本低,具有很高的经济价值与市场竞争力。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
实施例1
取96g食品级D-乳酸,降温至10℃下,将190.5g对甲苯磺酰氯溶于200mL二氯甲烷中,向乳酸中滴加,然后升至30℃,在滴加101g三乙胺,反应3h,然后加入50mL水,搅拌10分钟,分出水相重复一次,将剩余有机相蒸出二氯甲烷,得D-2-对甲苯磺酸酯基丙酸207g,收率85%。
实施例2
取96g食品级D-乳酸,降温至0℃下,加入1gDMAP,将190.5g对甲苯磺酰氯溶于200mL二氯甲烷中,向乳酸中滴加,然后升至30℃,在滴加111g三乙胺,反应8h,然后加入50mL水,搅拌10分钟,分出水相重复一次,将剩余有机相蒸出二氯甲烷,得D-2-对甲苯磺酸酯基丙酸,收率87%。
实施例3
取96g食品级D-乳酸,降温至0℃下,加入1gDMAP,将190.5g对甲苯磺酰氯溶于200mL二氯甲烷中,向乳酸中滴加,然后升至50℃,在滴加111g三乙胺,反应5h,然后加入50mL水,搅拌10分钟,分出水相重复一次,将剩余有机相蒸出二氯甲烷,得D-2-对甲苯磺酸酯基丙酸224.5g,收率92%。
实施例4
取244g D-2-对甲苯磺酸酯基丙酸溶于200mL氯仿中,降温至0℃下,加入1g吡啶,滴加154g氯化亚砜,温度控制在0℃下,滴完后保温半小时,然后升温至回流,反应3小时,然后蒸馏出氯仿,剩余D-2-对甲苯磺酸酯基丙酰氯215g,收率82%。
实施例5
取244g D-2-对甲苯磺酸酯基丙酸溶于200mL二氯甲烷中,降温至-5℃下,加入1g三乙胺,滴加154g氯化亚砜,温度控制在0℃下,滴完后保温半小时,然后升温至回流,反应5小时,然后蒸馏出二氯甲烷,剩余D-2-对甲苯磺酸酯基丙酰氯205g,收率78%。
实施例6
取244g D-2-对甲苯磺酸酯基丙酸溶于200mL氯仿中,降温至-5℃下,加入1gDMF,滴加178g氯化亚砜,温度控制在0℃下,滴完后保温半小时,然后升温至回流,反应4小时,然后蒸馏出氯仿,剩余D-2-对甲苯磺酸酯基丙酰氯234g,收率89%。
实施例7
取150mL水,加入73g L-谷氨酰胺,搅拌均匀,在0℃下加入NaOH溶液,温度控制在10℃以下,至L-谷氨酰胺全部溶解,加入150mL甲苯,然后滴加D-2-对甲苯磺酸酯基丙酰氯157g,反应一小时后,分出水相,用盐酸调节pH至1,一小时后再抽滤,干燥,得N-(2-对甲苯磺酸酯基)-丙酰基-谷氨酰胺148g,收率80%。
实施例8
取150mL水,加入73g L-谷氨酰胺,搅拌均匀,在0℃下加入NaOH溶液,温度控制在10℃以下,至L-谷氨酰胺全部溶解,加入150mL二氯甲烷,然后滴加D-2-对甲苯磺酸酯基丙酰氯177g,反应一小时后,分出水相,用盐酸调节pH至1,一小时后再抽滤,干燥,得N-(2-对甲苯磺酸酯基)-丙酰基-谷氨酰胺161g,收率87%。
实施例9
取150mL水,加入73g L-谷氨酰胺,搅拌均匀,在10℃下加入NaOH溶液,温度控制在10℃以下,至L-谷氨酰胺全部溶解,加入150mL环己烷,然后滴加D-2-对甲苯磺酸酯基丙酰氯177g,反应一小时后,分出水相,用盐酸调节pH至1,一小时后再抽滤,干燥,得N-(2-对甲苯磺酸酯基)-丙酰基-谷氨酰胺144g,收率77%。
实施例10
取0.5mol N-(2-对甲苯磺酸酯基)-丙酰基-谷氨酰胺,加入到1500mL的30%的氨水中搅拌溶解,密封,升温至80℃反应5小时,反应结束后降至室温,减压除去氨气和大部分水,加入水活性炭,70℃搅拌半小时,降至常温,过滤,向滤液中滴加甲醇,结晶完全后,抽滤干燥得L-丙氨酰-L-谷氨酰胺粗品81g,收率75%。
实施例11
取0.5mol N-(2-对甲苯磺酸酯基)-丙酰基-谷氨酰胺,加入到2000mL的30%的氨水中搅拌溶解,密封,升温至60℃反应8小时,反应结束后降至室温,减压除去氨气和大部分水,加入水活性炭,70℃搅拌半小时,降至常温,过滤,向滤液中滴加甲醇,结晶完全后,抽滤干燥得L-丙氨酰-L-谷氨酰胺粗品92g,收率85%。
实施例12
取0.5mol N-(2-对甲苯磺酸酯基)-丙酰基-谷氨酰胺,加入到2000mL的30%的氨水中搅拌溶解,密封,升温至60℃反应8小时,反应结束后降至室温,减压除去氨气和大部分水,加入水活性炭,70℃搅拌半小时,降至常温,过滤,向滤液中滴加乙醇,结晶完全后,抽滤干燥得L-丙氨酰-L-谷氨酰胺粗品79g,收率74%。
实施例13
L-丙氨酰-L-谷氨酰胺粗品217g,400g水50℃搅拌溶解,加入活性炭,搅拌半小时后热过滤,在10℃以下,缓慢滴加1200g甲醇,缓缓搅拌2小时,过滤,得L-丙氨酰-L-谷氨酰胺合格产品192g,收率88%。
实施例14
L-丙氨酰-L-谷氨酰胺粗品217g,400g水50℃搅拌溶解,加入活性炭,搅拌半小时后热过滤,在10℃以下,缓慢滴加400g乙醇,缓缓搅拌1小时,再滴加800g乙醇,搅拌2小时,过滤,得L-丙氨酰-L-谷氨酰胺合格产品208g,收率96%。
实施例15
L-丙氨酰-L-谷氨酰胺粗品217g,400g水50℃搅拌溶解,加入活性炭,搅拌半小时后热过滤,在10℃以下,缓慢滴加400g丙酮,缓缓搅拌1小时,再滴加800g丙酮,搅拌2小时,过滤,得L-丙氨酰-L-谷氨酰胺合格产品198g,收率91%。