CN114716335A - 制备n-乙酰-l-酪氨酸的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种制备N‑乙酰‑L‑酪氨酸的方法，所述方法包括：将醋酐与L‑酪氨酸在碱性条件下进行酰化反应得到酰化液；利用碱液调节所述酰化液的pH值升高，并保温反应，再利用酸液调节所得反应液的pH值，得到含有N‑乙酰‑L‑酪氨酸的反应液；将所述含有N‑乙酰‑L‑酪氨酸的反应液进行纯化处理。利用该方法制备的N‑乙酰‑L‑酪氨酸具有收率高、有关物质含量低、光学纯度高等优点，且该方法能耗少、生产成本低，适于规模化生产应用。
Description
技术领域
本发明涉及氨基酸生产领域。具体地，本发明涉及制备N-乙酰-L-酪氨酸的方法。
背景技术
N-乙酰-L-酪氨酸为重要的精细有机化工中间体，为式1所示化合物。
N-乙酰-L-酪氨酸应用广泛：用于替代补充酪氨酸，以克服酪氨酸的低溶解性的缺点，作为营养补充剂使用；作为药物及医药中间体；具有美白，抗紫外线的功效而广泛应用于化妆品；其它化学工业等领域；细胞培养等生物技术领域。
目前N-乙酰-L-酪氨酸生产工艺存在有关物质含量高、收率低、光学纯度低、能耗大、生产成本高等缺陷。因此，N-乙酰-L-酪氨酸的制备方法仍有待研究。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中存在的技术问题至少之一。为此，本发明提出了一种制备N-乙酰-L-酪氨酸的方法。利用该方法制备的N-乙酰-L-酪氨酸具有收率高、有关物质含量低、光学纯度高等优点，且该方法能耗少、生产成本低，适于规模化生产应用。
需要说明的是，本发明是基于发明人的下列发现而完成的：
发明人尝试了采用如下方法制备N-乙酰-L-酪氨酸：向氢氧化钠溶液中加入1重量份的L-酪氨酸，在0-5℃条件下，同时加入氢氧化钠溶液和1-1.5重量份(摩尔量2-3倍)的醋酐，缓慢升温至20-25℃，保温反应40-60min，0-5℃下加硫酸调节pH，过滤、浓缩、结晶，精制得到N-乙酰-L-酪氨酸。
酪氨酸的侧链基团较大，位阻较强，发明人发现，需要投入酪氨酸2倍或以上当量的醋酐，才能实现较好的转化率，但当投入2倍或以上量醋酐时，酪氨酸含有的酚羟基同样被酰基化，生成杂质O,N-二乙酰-L-酪氨酸，影响产品结晶(杂质量较大的时候甚至不结晶，呈现油状)，且影响产品外观(使得产品显示棕黄色)；且与酸酐/醋酸共同存在的情况下，长时间的保温反应，易大量产生N-乙酰-L-酪氨酸的光学异构体，降低最终产品的光学纯度，影响产品品质。另外，该工艺使用硫酸调pH，硫酸盐不易除去，使得产品硫酸根离子残留较高，灼烧残渣较高。同时，工业硫酸向水溶液滴加过程放热强烈，易产生杂质，硫酸也是常用的氨基酸消旋试剂，会使得氨基酸及氨基酸衍生物发生或局部发生消旋反应。
发明人尝试了采用如下方法制备N-乙酰-L-酪氨酸：将去离子水、液碱、酪氨酸和乙酰氯按重量比(6-7):1:1:(1-2)送入化学反应釜(酪氨酸与酰氯摩尔量的比为1：2.3以上)，密封后抽至真空，在搅拌条件下逐渐升高至55-59℃，反应2.0-2.2小时，用盐酸调节pH，浓缩、结晶，精制。
该工艺采用乙酰氯作为酰化试剂。发明人发现，乙酰氯极为活泼，使得反应剧烈不易控制，极易产生更多杂质，不仅收率低，且影响产品结晶及产品外观；同样地，该工艺在较高温度下长时间进行，大量产生N-乙酰-L-酪氨酸的光学异构体而降低产品的光学纯度，光学异构体无法通过重结晶去除，进而影响最终产品品质。
发明人尝试了采用如下方法制备N-乙酰-L-酪氨酸：不添加缚酸剂，在水体系下直接使用醋酐将酪氨酸乙酰化，保持加热回流4～5小时，通过丙酮提取、乙酸乙酯溶析，制得精制品，收率88％。
发明人发现，过量使用醋酐产生更多杂质O,N-二乙酰-L-酪氨酸，使得收率较低。长时间保持较高的温度进行回流，N-乙酰-L-酪氨酸的光学异构体大量产生而影响最终产品品质。
发明人尝试了采用如下方法制备N-乙酰-L-酪氨酸：2-乙酰胺-3-(4-羟基苯基)-2-丙烯酸催化加氢；或者氢氧化锂水解乙酰酪氨酸甲酯制得乙酰酪氨酸，上述两种方法成本高，工艺繁琐，无工业化价值。
发明人尝试了采用如下方法制备N-乙酰-L-酪氨酸：在25℃乙醇溶液中，通过微生物反应48小时，拆分乙酰酪氨酸乙酯，而分解酯基获得高光学纯度乙酰酪氨酸。该方法周期漫长，物料成本很高。
针对以上问题，发明人对N-乙酰-L-酪氨酸的生产工艺进行深入研究，获得了一种制备N-乙酰-L-酪氨酸的方法，该方法具有收率高、有关物质含量低、光学纯度高等优点，且该方法能耗少、生产成本低，适于规模化生产应用。
本发明提出了一种制备N-乙酰-L-酪氨酸的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：将醋酐与L-酪氨酸在碱性条件下进行酰化反应，得到酰化液；利用碱液调节所述酰化液的pH值升高，并保温反应，再利用酸液调节所得反应液的pH值，得到含有N-乙酰-L-酪氨酸的反应液；将所述含有N-乙酰-L-酪氨酸的反应液进行纯化处理。
如前所述，发明人最初尝试采用投入2倍或以上醋酐，但是会导致酪氨酸含有的酚羟基被酰基化，生成杂质O,N-二乙酰-L-酪氨酸，影响产品结晶及产品外观。进而，发明人发现通过降低醋酐的使用量，即醋酐小于2倍的投料量，可以减少O，N-二乙酰-L-酪氨酸和光学异构体的生成。同时，在酰化反应过程中，体系碱性相对较弱，也可以减少O，N-二乙酰-L-酪氨酸和光学异构体的生成。然后，待醋酐消耗完后，升高反应液的pH值，使得在更强的强性条件下，酰化反应产生的杂质O,N-二乙酰-L-酪氨酸和O-乙酰-L-酪氨酸分别分解成N-乙酰-L-酪氨酸和L-酪氨酸。由此，可以提高反应收率，减小有关物质含量，提高产品品质。然后，利用酸液调节所得反应液的pH值，可以得到N-乙酰-L-酪氨酸。最后，通过纯化处理，以进一步提高产品纯度。
根据本发明的实施例，上述方法还可以具有下列附加技术特征：
根据本发明的实施例，所述L-酪氨酸与醋酐的摩尔比为1：(0.9～1.5)。酪氨酸酰化反应充分需要至少2倍当量的醋酐。发明人发现，若醋酐投入量为2倍或以上时，酪氨酸含有的酚羟基同样被酰基化，生成杂质O,N-二乙酰-L-酪氨酸，影响产品结晶及产品外观。进而，发明人经过大量实验发现，采用上述配比的L-酪氨酸和醋酐，降低醋酐的使用量，可以进一步减少O,N-二乙酰-L-酪氨酸的生成量，提高收率和产品品质。在一些优选实施例中，L-酪氨酸与醋酐的摩尔比为1：(0.9～1.2)。
根据本发明的实施例，所述碱液选自氢氧化钠溶液，所述酸液选自盐酸。在上述碱性条件下，可以促使醋酐反应完全，生成N-乙酰-L-酪氨酸盐，然后再在酸液中反应得到N-乙酰-L-酪氨酸。若采用其他类型的酸，例如硫酸，会导致产品中无机杂质含量偏高，且相比于氯离子而言，硫酸根离子不易去除。由此，采用盐酸可以减小无机盐含量，降低灼烧残渣，提高产品质量。同时，工业硫酸向水溶液滴加过程放热强烈，易产生杂质，硫酸也是常用的氨基酸消旋试剂，会使得氨基酸及氨基酸衍生物发生或局部发生消旋反应。
根据本发明的实施例，所述酰化反应过程中，控制反应液的pH值为8～10，利用碱液调节所述酰化液的pH值升高至10～12，之后再将所述含有N-乙酰-L-酪氨酸的反应液的pH值调节至1.5～2.2。发明人经过大量实验发现，酰化反应在较弱的碱性条件下(pH值为8～10)进行，可以减少O,N-二乙酰-L-酪氨酸和光学异构体的大量生成。然后，通过升高体系的pH值，以碱解O,N-二乙酰-L-酪氨酸转变为N-乙酰-L-酪氨酸、碱解O-乙酰-L-酪氨酸转变为L-酪氨酸，提高反应收率和产品品质。最后，利用酸液调节反应液的pH至酸性，以使生成的N-乙酰-L-酪氨酸盐转化为N-乙酰-L-酪氨酸。
根据本发明的实施例，所述酰化反应的时间为20～60分钟(例如20～40分钟)；所述保温反应的温度为60～70℃，时间为15～30分钟。发明人发现，在此酰化反应条件下，可以使得醋酐反应完全。采用上述保温反应条件，可以更好地碱解O,N-二乙酰-L-酪氨酸转变为N-乙酰-L-酪氨酸、碱解O-乙酰-L-酪氨酸转变为L-酪氨酸，进一步减小光学异构体的生成量，提高产品光学纯度。
根据本发明的实施例，所述纯化处理包括：将所述含有N-乙酰-L-酪氨酸的反应液进行浓缩和结晶处理，收集结晶物，得到N-乙酰-L-酪氨酸粗品I；将所述N-乙酰-L-酪氨酸粗品I进行萃取处理，收集萃取液；将所述萃取液进行浓缩处理，得到N-乙酰-L-酪氨酸粗品II。如前所述，为了减少O,N-二乙酰-L-酪氨酸和光学异构体的生成，降低了醋酐的使用量，导致酰化液中含有少量残留未反应的L-酪氨酸。通过萃取处理可以分离出L-酪氨酸，可以重新投入酰化反应中，实现再利用，同时可以提高收率。
根据本发明的实施例，所述萃取处理所采用的萃取剂为醇类溶剂，优选甲醇或乙醇。N-乙酰-L-酪氨酸可以溶解于醇类溶剂中，而L-酪氨酸在醇类溶剂中溶解度低，形成沉淀。由此，可以实现分离目的。并且，仅只有一次精品母液，无须额外处理，醇类溶剂可以反复使用，直接投入酰化反应中当做溶剂使用，可实现再利用，同时可以相应提高收率，具有较好的经济价值。
根据本发明的实施例，所述萃取处理的温度为40～70℃。由此，可以进一步提高反应收率。在一些优选实施例中，萃取处理的温度为50～70℃。
根据本发明的实施例，所述萃取剂的添加量为2～10倍重量的所述N-乙酰-L-酪氨酸粗品I。由此，可以进一步提高反应收率。在一些优选实施例中，所述萃取剂的添加量为2～4倍重量的所述N-乙酰-L-酪氨酸粗品I。
根据本发明的实施例，所述方法进一步包括：将萃取处理所得不溶物进行水洗，收集不溶物。萃取后的不溶物通过水洗，洗去无机盐、酸等，剩余物为酪氨酸，可以重新投入反应，实现再利用，避免物料浪费，连续生产时，提高反应收率。
根据本发明的实施例，所述方法进一步包括，将所述N-乙酰-L-酪氨酸粗品II进行脱色处理，得到脱色液；将所述脱色液进行结晶处理，收集结晶物，水洗，得到N-乙酰-L-酪氨酸精品。由此，可以进一步提高产品色泽，减小光学异构体杂质含量，产品的光学纯度提高，进而提高产品品质。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例提供的一种生产N-乙酰-L-酪氨酸的工艺流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面将结合实施例对本发明的方案进行解释。本领域技术人员将会理解，下面的实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1
在该实施例中，按照下列步骤制备N-乙酰-L-酪氨酸，工艺流程图参见图1：
步骤1、100克L-酪氨酸分散于200毫升水中，快速搅拌，避免结团。
步骤2、滴加30％的氢氧化钠溶液至L-酪氨酸全部溶解，pH＝12.05。
步骤3、滴加59.2克(1.05倍摩尔量)的醋酐，滴加时间为30分钟，同时滴加30％的氢氧化钠溶液维持pH在8～10之间。
步骤4、醋酐加完后，滴加氢氧化钠溶液调整pH＝11.50，60℃保温20分钟。
步骤5、加入工业盐酸调节溶液pH＝1.72。
步骤6、控制真空在0.08MP以上，80℃减压浓缩至反应液基本呈现固体状态。
步骤7、降温至4℃充分结晶后，甩料，得到N-乙酰-L-酪氨酸粗品Ⅰ(含有乙酰酪氨酸、酪氨酸、无机盐、少量酸/水的混合体)，母液废弃。
步骤8、将所得N-乙酰-L-酪氨酸粗品Ⅰ以3倍体积的乙醇(95％)60℃打浆，萃取N-乙酰-L-酪氨酸。
步骤9、将步骤8所得乙醇溶液减压浓缩回收溶剂，析晶得到N-乙酰-L-酪氨酸粗品Ⅱ。乙醇回收后可以反复利用。
步骤10、脱色容器中加入N-乙酰-L-酪氨酸粗品Ⅱ和等量的纯化水。搅拌加热至65℃溶解，加入N-乙酰-L-酪氨酸粗品Ⅱ固体量的0.5％的活性炭脱色10分钟，脱色过滤，滤液降温结晶，滤液降温至4℃并搅拌至晶体完全析出，过滤，干燥后得到N-乙酰-L-酪氨酸精品100.05克。连续生产时，精制过程的结晶母液可套用入步骤1。
步骤11、步骤8萃取后，所得滤渣，用水溶去无机盐及部分杂质，剩余不溶物为L-酪氨酸，连续生产时可套用回步骤1。
本实施例所获得的N-乙酰-L-酪氨酸精品的结构鉴定：1H NMR(D2O,400MHz)δ2.07(s,3H,COCH3),2.82-2.86(m,1H,ArCHH),2.96-3.01(m,1H,ArCHH),3.67-3.70(m,1H,CHCOO),6.70(d,J＝8.0Hz,2H,ArH),7.01(d,J＝8.0Hz,2H,ArH)。
实施例2
在该实施例中，按照下列步骤制备N-乙酰-L-酪氨酸：
步骤1、500克L-酪氨酸分散于1升水中，快速搅拌，避免结团。
步骤2、滴加30％的氢氧化钠溶液至L-酪氨酸全部溶解，pH＝11.80。
步骤3、滴加296.3克(1.05倍摩尔量)的醋酐，滴加时间为30分钟，同时滴加30％的氢氧化钠溶液维持pH在8～10之间。
步骤4、醋酐加完后，用氢氧化钠溶液调节pH＝11.22，60℃保温20分钟。
步骤5、加入工业盐酸调节溶液pH＝1.90。
步骤6、控制真空在0.08MP以上，60～80℃减压浓缩至反应液基本呈现固体状态。
步骤7、降温至4℃充分结晶后，甩料，得到N-乙酰-L-酪氨酸粗品Ⅰ，母液废弃。
步骤8、将所得N-乙酰-L-酪氨酸粗品Ⅰ，以3倍体积的乙醇(95％)60℃打浆，萃取N-乙酰-L-酪氨酸。
步骤9、将步骤8所得乙醇溶液减压浓缩回收溶剂，析晶得到N-乙酰-L-酪氨酸粗品Ⅱ。乙醇回收后可以反复利用。
步骤10、脱色容器中加入N-乙酰-L-酪氨酸粗品Ⅱ和等量的纯化水。搅拌加热至65℃溶解，加入N-乙酰-L-酪氨酸粗品Ⅱ固体量的0.5％的活性炭脱色10分钟，脱色过滤，滤液降温结晶，滤液降温至4℃并搅拌至晶体完全析出，过滤，干燥后得到N-乙酰-L-酪氨酸精品499.85克。连续生产时，精制过程的结晶母液可套用入步骤1。
步骤11、步骤8萃取后，所得滤渣，用水溶去无机盐及部分杂质，剩余不溶物为L-酪氨酸，连续生产时可套用回步骤1。
实施例3
在该实施例中，按照下列步骤制备N-乙酰-L-酪氨酸：
步骤1、100克L-酪氨酸分散于100毫升水中，快速搅拌，避免结团。
步骤2、将实施例1精品母液及水洗后的不溶物(L-酪氨酸)，一同投入反应容器中。
步骤3、滴加30％的氢氧化钠溶液至L-酪氨酸全部溶解，pH＝12.25。
步骤4、滴加59.2克(1.05倍摩尔量)的醋酐，滴加时间为30分钟，同时滴加30％的氢氧化钠溶液维持pH在8～10之间。
步骤5、醋酐加完后，用氢氧化钠溶液调节pH＝10.99，60℃保温30分钟。
步骤6、加入工业盐酸调节溶液pH＝1.87。
步骤7、控制真空在0.08MP以上，80℃减压浓缩至反应液基本呈现固体状态。
步骤8、降温至4℃充分结晶后，甩料，得到N-乙酰-L-酪氨酸粗品Ⅰ(含有N-乙酰-L-酪氨酸、L-酪氨酸、无机盐、少量酸/水的混合体)，母液废弃。
步骤9、将所得N-乙酰-L-酪氨酸粗品Ⅰ以3倍体积的乙醇(95％)60℃打浆，萃取N-乙酰-L-酪氨酸。
步骤10、将步骤8所得乙醇溶液减压浓缩回收溶剂，析晶得到N-乙酰-L-酪氨酸粗品Ⅱ。乙醇回收后可以反复利用。
步骤11、脱色容器中加入N-乙酰-L-酪氨酸粗品Ⅱ和等量的纯化水。搅拌加热至65℃溶解，加入N-乙酰-L-酪氨酸粗品Ⅱ固体量的0.5％的活性炭脱色10分钟，脱色过滤，滤液降温结晶，滤液降温至4℃并搅拌至晶体完全析出，过滤，干燥后得到N-乙酰-L-酪氨酸精品118.15克。连续生产时，精制过程的结晶母液可套用入步骤1。
步骤12、步骤8萃取后，所得滤渣，用水溶去无机盐及部分杂质，剩余不溶物为L-酪氨酸，连续生产时可套用回步骤1。
对比例1
在该对比例中，按照下列步骤制备N-乙酰-L-酪氨酸：
步骤1、100克L-酪氨酸悬浮于200毫升水中，快速搅拌，避免结团。
步骤2、滴加30％氢氧化钠溶液至pH＝12.10(L-酪氨酸全溶)。
步骤3、滴加59.2克(1.05倍摩尔量)的醋酐，同时滴加30％氢氧化钠溶液维持pH 8～10之间。
步骤4、醋酐加完后，用氢氧化钠溶液调节pH＝11.75，保温20分钟。
步骤5、盐酸调pH＝1.52。
步骤6、控制真空在0.08MP以上，80℃减压浓缩至反应液刚刚析出结晶为止。
步骤7、降温至4℃充分结晶后，甩料，得到N-乙酰-L-酪氨酸粗品，母液废弃。
步骤8、脱色容器中加入N-乙酰-L-酪氨酸粗品和纯化水。搅拌加热至65℃，加入0.5％的活性炭脱色10分钟，脱色过滤，滤液降温结晶，滤液降温至4℃并搅拌至晶体完全析出，过滤，干燥得到N-乙酰-L-酪氨酸精品93.52克。
对比例2
在该对比例中，按照下列步骤制备N-乙酰-L-酪氨酸：
步骤1、100克L-酪氨酸分散于200毫升水中，快速搅拌，避免结团。
步骤2、滴加30％的氢氧化钠溶液至L-酪氨酸全部溶解，pH＝12.05。
步骤3、滴加59.2克(1.05倍摩尔量)的醋酐，滴加时间为30分钟，同时滴加30％的氢氧化钠溶液维持pH在8～10之间。
步骤4、醋酐加完后，滴加氢氧化钠溶液调整pH＝11.50，60℃保温20分钟。
步骤5、加入工业硫酸调节溶液pH＝1.72。
步骤6、控制真空在0.08MP以上，80℃减压浓缩至反应液基本呈现固体状态。
步骤7、降温至4℃充分结晶后，甩料，得到N-乙酰-L-酪氨酸粗品Ⅰ(含有乙酰酪氨酸、酪氨酸、无机盐、少量酸/水的混合体)，母液废弃。
步骤8、将所得N-乙酰-L-酪氨酸粗品Ⅰ以3倍体积的乙醇(95％)60℃打浆，萃取N-乙酰-L-酪氨酸。
步骤9、将步骤8所得乙醇溶液减压浓缩回收溶剂，析晶得到N-乙酰-L-酪氨酸粗品Ⅱ。乙醇回收后可以反复利用。
步骤10、脱色容器中加入N-乙酰-L-酪氨酸粗品Ⅱ和等量的纯化水。搅拌加热至65℃溶解，加入N-乙酰-L-酪氨酸粗品Ⅱ固体量的0.5％的活性炭脱色10分钟，脱色过滤，滤液降温结晶，滤液降温至4℃并搅拌至晶体完全析出，过滤，干燥后得到N-乙酰-L-酪氨酸精品102.22克。连续生产时，精制过程的结晶母液可套用入步骤1。
步骤11、步骤8萃取后，所得滤渣，用水溶去无机盐及部分杂质，剩余不溶物为L-酪氨酸，连续生产时可套用回步骤1。
对比例3
在该对比例中，按照下列步骤制备N-乙酰-L-酪氨酸：
步骤1、100克L酪氨酸悬浮于200毫升水中，快速搅拌，避免结团。
步骤2、滴加30％氢氧化钠溶液至pH＝12.00(L-酪氨酸全溶)。
步骤3、滴加118.5克(2倍摩尔量)的醋酐，同时滴加30％氢氧化钠溶液维持pH 8～10之间。
步骤4、醋酐加完后，用氢氧化钠溶液调节pH＝11.55，60℃保温20分钟。
步骤5、盐酸调pH＝1.51。
步骤6、控制真空在0.08MP以上，80℃减压浓缩至反应液基本呈现固体状态。
步骤7、降温至4℃充分结晶后，甩料，得到N-乙酰-L-酪氨酸粗品Ⅰ，母液废弃。
步骤8、前步固体以3倍乙醇(95％)60℃打浆，萃取N-乙酰-L-酪氨酸。
步骤9、前步所得乙醇溶液减压浓缩回收溶剂，析晶得到N-乙酰-L-酪氨酸粗品Ⅱ。
步骤10、脱色容器中加入N-乙酰-L-酪氨酸粗品Ⅱ和纯化水。搅拌加热至65℃溶解，加入0.5％的活性炭脱色10分钟，脱色过滤，滤液降温至4℃并搅拌至晶体完全析出，过滤，干燥后得到N-乙酰-L-酪氨酸精品102.12克。
对比例4
在该对比例中，按照下列步骤制备N-乙酰-L-酪氨酸：
步骤1、100克L-酪氨酸悬浮于200毫升水中，快速搅拌，避免结团。
步骤2、滴加30％氢氧化钠溶液至pH＝12.12(L-酪氨酸全溶)。
步骤3、滴加237克(4倍摩尔量)的醋酐，同时滴加30％氢氧化钠溶液维持pH 8～10之间。
步骤4、醋酐加完后,用氢氧化钠溶液调节pH＝10.88，60℃保温20分钟。
步骤5、盐酸调pH＝1.50。
步骤6、控制真空在0.08MP以上，80℃减压浓缩至反应液基本呈现固体状态。
步骤7、降温至4℃充分结晶后，甩料，得到N-乙酰-L-酪氨酸粗品Ⅰ，母液废弃。
步骤8、前步固体以3倍乙醇(95％)60℃打浆，萃取N-乙酰-L-酪氨酸。
步骤9、前步所得乙醇溶液减压浓缩回收溶剂，析晶得到N-乙酰-L-酪氨酸粗品Ⅱ。
步骤10、脱色容器中加入N-乙酰-L-酪氨酸粗品Ⅱ和纯化水。搅拌加热至65℃溶解，加入0.5％的活性炭脱色10分钟，脱色过滤，滤液降温结晶，滤液降温至4℃并搅拌至晶体完全析出，过滤，干燥后得到N-乙酰-L-酪氨酸精制品103.11克。
对比例5
在该对比例中，按照下列步骤制备N-乙酰-L-酪氨酸：
1)将60克纯化水、10克40％氢氧化钠溶液、100克L-酪氨酸、20克乙酰氯投入反应容器，边搅拌边将温度逐渐升高至55℃，搅拌反应2.0小时，根据茚三酮反应监测终点，反应结束后，将反应液送入结晶釜；
2)用工业盐酸调反应液的pH＝4.35时停止加盐酸，降温至5℃，静置24小时后结晶完毕，过滤，得N-乙酰-L-酪氨酸粗品；
3)将N-乙酰-L-酪氨酸粗品加入50毫升的纯化水后边搅拌边升温，同时加入0.2％的活性炭，搅拌脱色1小时后结束过滤，在5℃恒温保持24小时结晶，过滤，固体经45℃，烘干时间3.5小时，得成品80.02克。
对比例6
在该对比例中，按照下列步骤制备N-乙酰-L-酪氨酸：
1)将600克纯化水、100克L-酪氨酸、67.6克醋酐投入反应容器，边搅拌边将温度逐渐升高至液体回流，保温搅拌反应4.2小时，根据茚三酮反应监测终点，反应结束后，将反应液送入结晶釜；
2)将反应液浓缩至干；
3)用400毫升丙酮提取N-乙酰-L-酪氨酸，过滤，滤液用400毫升乙酸乙酯反溶剂析出N-乙酰-L-酪氨酸，充分析晶后过滤，固体经45℃，烘干时间3.5小时，得成品81.5克。
实施例4
1、精制品相关物质研究
采用AJI92标准记载的方法对实施例1-3及对比例1-6所制得的N-乙酰-L-酪氨酸精制品进行检测，相关物质检测结果见表1。
表1精制品相关物质(HPLC)检测结果比较
从表1可以看出，实施例1-3的精制品的有关物质含量明显对于各对比例。
对比例1未采取萃取步骤，即未除去未反应的酪氨酸，使得精制品中酪氨酸含量明显偏高。
对比例2采用硫酸调节反应液的pH值，精制品相关物质的含量明显增加。
对比例3、对比例4与实施例1相比，增加了醋酐的使用量，分别是2倍摩尔量和4倍摩尔量，精制品中O-乙酰-L-酪氨酸、O,N-二乙酰-L-酪氨酸及其他未知杂质含量明显增多，并且随着醋酐的添加量越大，杂质含量越多。
对比例5采用乙酰氯作为酰化试剂，因乙酰氯活性高，精制品中相关物质的含量和成分均有增加。
对比例6的酰化反应未在碱性条件下进行，精制品中相关物质的含量和成分均有增加。
2、精制品的比旋度、光学异构体研究
对实施例1-3及对比例1-6所制得的N-乙酰-L-酪氨酸精制品的比旋度、光学异构体进行检测，结果见表2。其中，比旋度检测方法为AJI92标准，光学异构体检测方法参见《一种N-乙酰-L-酪氨酸光学异构体的高效液相色谱检测方法》(专利CN201510100898.4)。
表2精制品的比旋度、光学异构体检测结果比较
| 样品 | 比旋度/° | L型/％ | D型/％ |
| 实施例1 | 48.5 | 99.95 | 0.05 |
| 实施例2 | 48.2 | 99.92 | 0.08 |
| 实施例3 | 48.1 | 99.91 | 0.09 |
| 对比例1 | 10.3 | 99.11 | 0.89 |
| 对比例2 | 46.3 | 97.70 | 2.30 |
| 对比例3 | 46.1 | 97.50 | 2.50 |
| 对比例4 | 17.5 | 63.50 | 36.5 |
| 对比例5 | 46.0 | 95.52 | 4.48 |
| 对比例6 | 46.2 | 96.01 | 4.99 |
从表2可以看出，实施例1-3的精制品的光学纯度均优于各对比例。其中，对比例1未除去未反应的L-酪氨酸，比旋度显著低于实施例。对比例2采用硫酸调节反应液的pH值，N-乙酰-D-酪氨酸含量显著增加。对比例3添加了2倍摩尔量的醋酐，N-乙酰-D-酪氨酸含量显著增加。对比例4添加了4倍摩尔量的醋酐，比旋度显著降低，且N-乙酰-D-酪氨酸含量显著增多。对比例5使用D型含量酰氯，副反应较为激烈，杂质增加，光学纯度较低。对比例6，不使用缚酸剂(氢氧化钠)调节体系的pH，用醋酐长时间保温，光学纯度降低。
3、精制品的理化性能研究
采用AJI92标准记载的方法对实施例1-3及对比例1-5所制得的N-乙酰-L-酪氨酸精制品的理化性能进行检测，结果见表3。
表3精制品的理化检测结果比较
| 样品 | 氯离子/ppm | 硫酸根/ppm | 灼烧残渣/％ |
| 实施例1 | ＜100 | 未检出 | 0.03 |
| 实施例2 | ＜100 | 未检出 | 0.02 |
| 实施例3 | ＜100 | 未检出 | 0.04 |
| 对比例1 | 500 | 未检出 | 0.09 |
| 对比例2 | ＜100 | 400 | 0.55 |
| 对比例3 | ＜100 | 未检出 | 0.05 |
| 对比例4 | ＜100 | 未检出 | 0.05 |
| 对比例5 | 400 | 未检出 | 0.06 |
从表3可以看出，实施例1-3的精制品中氯离子含量＜100ppm，未检出硫酸根，灼烧残渣不超过0.04％，无机杂质含量显著优于各对比例。其中，对比例1未采取萃取步骤，氯离子含量显著增加。对比例2采用硫酸调节反应液的pH值，硫酸根残留量高。对比例5用酰氯作为酰化试剂，氯离子残留量高。
4、精制品的收率研究
对实施例1-3及对比例1-6所制得的N-乙酰-L-酪氨酸精制品的收率进行计算，结果见表4。
表4精制品的收率比较
从表4可以看出，对比例5采用酰氯作为酰化试剂、对比例6未在碱性条件下进行酰化反应，精制品的收率显著降低。实施例3采取连续生产制备N-乙酰-L-酪氨酸，精制母液及残余L-酪氨酸套用后，收率显著优于各对比例。
5、精制品的其他物质研究
对实施例1-3所制得的N-乙酰-L-酪氨酸精制品的其他物质含量进行检测，结果见表5。
表5精制品的其它检测数据
| 检测项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 铵盐 | 未检出 | 未检出 | 未检出 |
| 铁 | ＜2ppm | ＜2ppm | ＜2ppm |
| 干燥失重 | 0.02％ | 0.02％ | 0.04％ |
| 重金属(以铅计) | ＜5ppm | ＜5ppm | ＜5ppm |
| 砷 | ＜1ppm | ＜1ppm | ＜1ppm |
| 溶剂残留(乙醇) | 5ppm | 4ppm | 7ppm |
| 透过率 | 99.1％ | 99.2％ | 98.9％ |
| 热原 | 符合要求 | 符合要求 | 符合要求 |
| 内毒素 | ＜3EU/g | ＜3EU/g | ＜3EU/g |
从表5可以看出，采用本发明方法所制得的N-乙酰-L-酪氨酸，产品品质不仅可以满足AJI92、AJI97食品标准，同时可以满足EP 9.0和USP 40等药品标准，并且，极低的杂质水平和超高的光学纯度也可以满足高端客户的需求。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (9)
1.一种制备N-乙酰-L-酪氨酸的方法，其特征在于，包括：
将醋酐与L-酪氨酸在碱性条件下进行酰化反应，得到酰化液；
利用碱液调节所述酰化液的pH值升高，并保温反应，再利用酸液调节所得反应液的pH值，得到含有N-乙酰-L-酪氨酸的反应液；
将所述含有N-乙酰-L-酪氨酸的反应液进行纯化处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述L-酪氨酸与醋酐的摩尔比为1：(0.9～1.5)；
任选地，所述碱液选自氢氧化钠溶液，所述酸液选自盐酸。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酰化反应过程中，控制反应液的pH值为8～10，利用碱液调节所述酰化液的pH值升高至10～12，所述含有N-乙酰-L-酪氨酸的反应液的pH值为1.5～2.2。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酰化反应的时间为20～60分钟；所述保温反应的温度为60～70℃，时间为15～30分钟。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纯化处理包括：
将所述含有N-乙酰-L-酪氨酸的反应液进行浓缩和结晶处理，收集结晶物，得到N-乙酰-L-酪氨酸粗品I；
将所述N-乙酰-L-酪氨酸粗品I进行萃取处理，收集萃取液；
将所述萃取液进行浓缩处理，得到N-乙酰-L-酪氨酸粗品II。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述萃取处理所采用的萃取剂为醇类溶剂，优选甲醇或乙醇。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述萃取处理的温度为40～70℃；
任选地，所述萃取剂的添加量为2～10倍重量的所述N-乙酰-L-酪氨酸粗品I。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，进一步包括：将萃取处理所得不溶物进行水洗，收集不溶物。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，进一步包括：
将所述N-乙酰-L-酪氨酸粗品II进行脱色处理，得到脱色液；
将所述脱色液进行结晶处理，收集结晶物，水洗，得到N-乙酰-L-酪氨酸精品。
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| CN116098884B (zh) * | 2022-12-12 | 2024-04-19 | 山东大学 | 一种n-乙酰-l-酪氨酸在制备治疗炎症性肠病药物中的应用 |
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