CN1169782C - 茶氨酸的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种茶氨酸的合成方法：将L-吡咯烷酮羧酸与无水乙胺直接在惰性气体的氛围下反应，即可生成L-茶氨酸。所述惰性气体的压力控制在6.0～12.0MPa之间，反应的温度控制在60～100℃之间。采用本方法合成茶氨酸，反应物中固体以L-吡咯烷酮羧酸计的收率可高达～35%。其收率高于非惰性氛围下，其他条件相同的反应收率的4倍，而时间仅为直接反应的1/4～1/6。
Description
技术领域
本发明涉及茶氨酸的合成方法。
背景技术
茶氨酸(L-theanine)为茶叶的特征氨基酸，具有多得食用及药用功能，学名N-乙基-L-谷氨酰胺(N-ethyl-L-glutamine)，结构式如下：
早在1942年以色列人Liechtenstein首次在实验室中用乙胺和吡咯烷酮酸在水溶液中反应得到茶氨酸。1951年，日本的桥爪斌改进了合成方法，即用L-吡咯烷酮羧酸与纯乙胺(而不是在水溶液中)在低温下放置使之反应，茶氨酸的产率有所提高[1]，但反应时间需要一周到十多天，甚至更长。
1961年Y.Yamada等曾将L-吡咯烷酮羧酸先形成铜盐，再与纯乙胺反应的方法合成茶氨酸，达到能有效地利用了反应物与生成物之间溶解性的差异，提高了反应的收率[2]。铜盐的引入，加快了反应速度，但加重了分离与产品精制工作。
1964年T.Furuyama等采用二硫化碳保护α-氨基而合成了茶氨酸。1965年，N.Lichtenstein改用谷氨酸和乙醛为原料，用钯碳催化还原合成茶氨酸，并在以色列申请了专利[3]。近年来，有关茶氨酸的制备专利仍旧多出自日本，美国等发达国家也有少量申请，但多为试验室规模的制备方法[4-7]。多数方法在工业上难以实现采用。
60年来未见有关合成茶氨酸工业化生产的报道。
茶氨酸合成的历史虽已逾半个世纪，但因收率低，周期长等原因，至今仍旧无法实现较大规模的工业化生产，导致限制了茶氨酸的应用，进口茶氨酸价格极为高昂(90×200mg胶囊，市场售价高达US$31.95)。
发明内容
本发明的目的是提供一种加工方法，它能以较简单的原料，使茶氨酸合成具有工业化的可能，并以较低的价格供人们食用、保健及治病。
为达上述目的，本发明采用以下的技术方案：将L-吡咯烷酮羧酸与无水乙胺直接在惰性气体的氛围下反应，即可生成L-茶氨酸。
所述L-吡咯烷酮羧酸由L-谷氨酸在高温下进行分子内脱水而生成。
所述惰性气体的压力控制在6.0～12.0MPa之间，反应的温度控制在60～100℃之间。
其化学反应式如下：
采用本方法合成茶氨酸，反应物中固体以L-吡咯烷酮羧酸计的收率可高达～35％。其收率高于非惰性氛围下，其他条件相同的反应收率的4倍，而时间仅为直接反应的1/4～1/6。未反应的乙胺与所用乙醇可回收利用。L-吡咯烷酮羧酸制备原料谷氨酸来源充分，价格低廉，制备方法简单，收率一般高达98％。
多数研究者为取得较高的收率多采用引入氨基保护剂的方法，而本法采用L-吡咯烷酮羧酸化以保护谷氨酸上的氨基，在惰性气体中反应的方法对环境最为友好，不会因环境而引起成本的增加。
具体实施方式
L-谷氨酸在130～150℃下进行分子内脱水，生成L-吡咯烷酮羧酸，使氨基得以保护，此方法对环境最为友好。将生成的L-吡咯烷酮羧酸水溶液干燥后，往高压釜内加入50克L-吡咯烷酮羧酸与100ml无水乙胺，搅拌下通入惰性气体(氮气、氩气等)，控制规定压力(5.0～10.0MPa)，在60～100℃反应约16～20hr后，泄压并回收乙胺。用少量水溶解后，加酒精析出L-茶氨酸等、分离、重结晶，干燥等操作产品。酒精可通过蒸馏回收再用，釜液回收包括溶解较小的茶氨酸在内的氨基酸[8]。
参考文献
[1]茶氨酸的合成与应用 暨南大学学报，1991，12：126-129
[2]Bull.Chem.Soc.Jap.1966，39，1999-2000
[3]Israeli 23，768(1965)
[4]JP2000026383 2000-01-25
[5]JP9263573 1997-10-07
[6]JP11225789 1999-08-24
[7]US5501866 1996-03-26
[8]茶氨酸合成与应用 广州食品工业科技 1998，03
Claims (8)
1、一种茶氨酸的合成方法，由L-吡咯烷酮羧酸与无水乙胺直接反应生成茶氨酸，其特征在于：反应在惰性气体的氛围下进行。
2、根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：所述L-吡咯烷酮羧酸由L-谷氨酸进行分子内脱水而生成。
3、根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于：所述谷氨酸分子内脱水在130～150℃水溶液中进行。
4、根据权利要求1、2或3所述的合成方法，其特征在于：所述惰性气体是氮气或氩气或其组合。
5、根据权利要求1、2或3所述的合成方法，其特征在于：所述反应在5.0～10.0Mpa之间的压力下进行。
6、根据权利要求1、2或3所述的合成方法，其特征在于：所述反应在60～100℃温度下进行。
7、根据权利要求5所述的合成方法，其特征在于：所述反应时间为16～20小时。
8、根据权利要求6所述的合成方法，其特征在于：所述反应时间为16～20小时。
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