RU2043419C1 - Способ синтеза метилового эфира n-бензилоксикарбонил-l-аспартил-l-фенилаланина - Google Patents
Способ синтеза метилового эфира n-бензилоксикарбонил-l-аспартил-l-фенилаланина Download PDFInfo
- Publication number
- RU2043419C1 RU2043419C1 RU93047930A RU93047930A RU2043419C1 RU 2043419 C1 RU2043419 C1 RU 2043419C1 RU 93047930 A RU93047930 A RU 93047930A RU 93047930 A RU93047930 A RU 93047930A RU 2043419 C1 RU2043419 C1 RU 2043419C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phenylalanine
- benzyloxycarbonyl
- synthesis
- aspartic acid
- methyl ester
- Prior art date
Links
Landscapes
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Использование: пептидная химия, получение заменителей сахара. Сущность изобретения: синтез предшественника аспартама метилового эфира N-бензилоксикарбонил-L-аспартил -L-фенилаланина путем проведения реакции конденсации N-бензилоксикарбонил-L-аспарагиновой кислоты и метилового эфира L или D, L-фенилаланина в присутствии металлопротеиназы Bacillus megaterium, причем N-бензилоксикарбонил-L-аспарагиновую кислоту и метиловый эфир L или D, L-фенилаланина вводят в реакцию конденсации непосредственно в составе реакционных смесей, полученных соответственно при обработке L-аспарагиновой кислоты бензилоксикарбонилхлоридом в щелочной среде с содержанием до 5% незамещенной L-аспарагиновой кислоты и при этерификации L- или D, L-фенилаланина метиловым спиртом с содержанием до 5% свободного L- или D, L-фенилаланина. Способ позволяет упростить и удешевить синтез предшественника аспартама при сохранении выхода 95 96%
Description
Изобретение относится к пептидной химии, в частности к способу синтеза метилового эфира N-бензилоксикар- бонил-L-аспартил-L-фенилаланина предшественника дипептида аспартама.
Аспартам является интенсивным подсластителем. Его используют в медицине: для питания больных, страдающих диабетом и ожирением; в пищевой промышленности: для изготовления соков, джемов, мороженого, при производстве молочных изделий; в фармацевтической промышленности: в облатках лекарств; в парфюмерной промышленности: для изготовления кремов, губной помады, зубных эликсиров и т.д.
Существуют многочисленные способы синтеза аспартама (1), некоторые из них нашли применение в промышленном производстве этого подсластителя. Среди химических способов получения предшественника аспартама наибольшее развитие получил ангидридный метод.
Наиболее перспективен ферментативный синтез предшественника аспартама, свободный от многих недостатков, присущих химическому методу, в особенности, в области стерео- и региоспецифичности синтеза. Такой способ, разработанный группой японских авторов (2), является ближайшим аналогом.
Синтез предшественника аспартама по данному способу осуществляют с использованием бензилоксикарбонильной группы в качестве защитной группировки для аминной функции L-аспарагиновой кислоты. Непосредственно синтез предшественника происходит в результате реакции конденсации N-бензилоксикарбонил-L-аспарагиновой кислоты с метиловым эфиром L- или D,L-фенилаланина. Сдвиг равновесия синтеза достигают тем, что образующийся в результате реакции аддукт дипептида (метилового эфира N-бензилоксикарбонил-аспартил-фенилаланина) и метилового эфира L- или D,L-фенилаланина выпадает в осадок. Реакцию проводят при молярном соотношении карбоксильного и аминокомпонентов от 1:1 до 1:3,75 в диапазоне рН 5,0-7,2 и температуре 10-90оС. Катализатором синтеза предшественника служат металлопротеиназы различных микроорганизмов, в частности термолизин. Максимальный выход конечного продукта в расчете на N-бензил- оксикарбонил-L-аспарагиновую кислоту составляет в случае использования L-фенил- аланина 95,5% а в случае использования D,L-фенилаланина 90,9%
Необходимо отметить, что для синтеза предшественника аспартама используют очищенные препараты метилового эфира L- или D,L-фенилаланина и N-бензилоксикарбонил-L-аспарагиновой кислоты. Известно, что получение этих промежуточных веществ сопряжено с рядом трудностей, касающихся не только синтеза, но и выделения их в чистом виде из реакционных смесей.
Необходимо отметить, что для синтеза предшественника аспартама используют очищенные препараты метилового эфира L- или D,L-фенилаланина и N-бензилоксикарбонил-L-аспарагиновой кислоты. Известно, что получение этих промежуточных веществ сопряжено с рядом трудностей, касающихся не только синтеза, но и выделения их в чистом виде из реакционных смесей.
Целью изобретения является упрощение и удешевление процедуры синтеза предшественника аспартама метилового эфира N-бензилоксикарбонил-L-аспартил-L-фенилаланина.
Цель достигают тем, что промежуточные продукты синтеза предшественника: N-бензилоксикарбонил-L-аспарагиновую кислоту и метиловый эфир L- или D,L-фенилаланина вводят в реакцию конденсации непосредственно в составе реакционных смесей, полученных соответственно при обработке L-аспарагиновой кислоты бензилоксикарбонил-хлоридом в щелочной среде с содержанием до 5% незамещенной L-аспарагиновой кислоты и при этерификации L- или D,L-фенилаланина метиловым спиртом с содержанием до 5% свободного L- или D,L-фенилаланина.
Способ в общем виде. Ферментативный синтез метилового эфира N-бензилоксикарбонил-L-аспартил-L-фенилаланина осуществляют как в ближайшем аналоге, но промежуточные вещества: N-бензилоксикарбонил-L-аспарагиновую кислоту и метиловый эфир L- или D,L-фенилаланина вводят в реакцию конденсации в составе реакционных смесей, полученных соответственно при обработке L-аспарагиновой кислоты бензилоксикарбонил-хлоридом в щелочной среде и при этерификации L- или D,L-фенилаланина метиловым спиртом. В качестве катализатора реакции образования пептидной связи используют металлопротеиназу, секретируемую продуцентом Bacillus megaterium, например, шт.В-5818 (3), имеющую удельную активность 5 ед./о.е. по субстрату Dnp-Gly-Gly-Ile-Arg-OH. Выход синтеза метилового эфира N-бензилоксикарбонил-L-аспартил-L-фенилаланина в расчете на N-бензилоксикарбонил-L-аспарагиновую кислоту составляет в случае использования L-фенилаланина до 96% а в случае использования D,L-фенилаланина до 94%
П р и м е р 1. Синтез метилового эфира N-бензилоксикарбонил-L-аспартил-L-фенил- аланина с использованием D,L-фенилаланина. Стадия 1. Получение N-бензилоксикарбонил-L-аспарагиновой кислоты.
П р и м е р 1. Синтез метилового эфира N-бензилоксикарбонил-L-аспартил-L-фенил- аланина с использованием D,L-фенилаланина. Стадия 1. Получение N-бензилоксикарбонил-L-аспарагиновой кислоты.
50 г (376 ммоль) L-аспарагиновой кислоты суспендируют при перемешивании на магнитной мешалке в 200 мл дист. воды (рН суспензии 2,3). Из капельной воронки добавляют 50%-ный раствор NaOH до рН 10,5-11 (расход раствора NaOH 55 мл). При этом происходит растворение L-аспарагиновой кислоты. К этому раствору при комнатной температуре (18-25оС) и при поддержании значения рН на том же уровне в течение трех часов при постоянном перемешивании из капельной воронки прибавляют 61 мл (406 ммоль) бензилокси- карбонилхлорида. После окончания прибавления всего количества бензилоксикарбонилхлорида реакционную смесь перемешивают в течение 1 ч при 18-25оС, а затем в течение еще 6 ч при 46-48оС, поддерживая значение рН на том же уровне. Затем реакционную смесь фильтруют через двойной бумажный складчатый фильтр. Выход синтеза N-бензилоксикарбонил-L-аспарагиновой кислоты, рассчитанный по данным аминокислотного анализа и офВЭЖХ, составляет 95% Содержание незамещенной L-аспарагиновой кислоты составляет 5% от исходного. Стадия 2. Получение хлоргидрата метилового эфира D,L-фенилаланина.
21,4 мл метанола и 8,12 г (48,8 ммоль) D,L-фенилаланина загружают в колбу, помещают в ледяную баню и охлаждают при перемешивании в течение 25-35 мин до 7оС. Затем при той же температуре из капельной воронки прибавляют порциями в течение 0,5-1 ч 3,48 мл (48,96 ммоль) хлористого тионила. После прибавления всего количества хлористого тионила колбу извлекают из ледяной бани и нагревают реакционную смесь при перемешивании в течение 1,5-2 ч до температуры кипения (около 64оС), присоединив обратный холодильник, после чего ведут кипячение реакционной смеси в течение 6 ч. Затем реакционную смесь охлаждают и упаривают под вакуумом. Выход хлоргидрата метилового эфира D, L-фенилаланина, рассчитанный по данным аминокислотного анализа, составляет 95% Содержание свободного D,L-фенилаланина составляет 5% от исходного.
Стадия 3. Синтез метилового эфира N-бензилоксикарбонил-L-аспартил-L-фенил-аланина.
К полученному на стадии 2 продукту, содержащему 9,97 г (46,4 ммоль) хлоргидрата метилового эфира D,L-фенилаланина, добавляют 101 мл дист.воды, а затем при перемешивании небольшими порциями прибавляют аликвоту реакционной смеси со стадии 1 (15,3 мл), которая содержит 21,1 ммоль N-бензилоксикарбонил-L-аспарагиновой кислоты. Для поддержания рН смеси в диапазоне 6,0-6,2 добавляют при необходимости 10%-ный раствор едкого натра (не более 2 мл), затем медленно всыпают 544 мг препарата фермента металлопротеиназы B.megaterium. Синтез ведут при температуре бани 26-28оС в течение 22-24 ч. Выход конечного продукта 94% в расчете на N-бензилоксикарбонил-L-аспарагиновую кислоту.
П р и м е р 2. Синтез метилового эфира N-бензилоксикарбонил-L-аспартил-L-фе- нилаланина с использованием L-фенилаланина.
То же, что в примере 1, но на стадии 2 из L-фенилаланина получают хлоргидрат метилового эфира L-фенилаланина, который затем используют в реакции получения конечного продукта. Выход метилового эфира L-фенилаланина на стадии 2 составляет 95% при содержании свободного L-фенилаланина 5% от исходного. Выход синтеза метилового эфира N-бензилоксикар- бонил-L-аспартил-L-фенилаланина в расчете на N-бензилоксикарбонил-L-аспарагиновую кислоту составляет 96%
Таким образом, способ позволяет упростить и удешевить процесс синтеза за счет использования реакционных смесей вместо высокоочищенных исходных реагентов, допуская наличие в реакционной смеси до 5% исходных свободных аминокислот. При этом удается избежать добавления в сферу реакции дополнительных реагентов, например, соляной кислоты, которая требуется для подкисления щелочного раствора N-бензилоксикарбонил-L-аспарагиновой кислоты в случае выделения ее в виде кристаллического продукта. При использовании промежуточных продуктов в виде реакционных смесей подкисление происходит за счет содержащегося в реакционной смеси хлоргидрата метилового эфира L- или D,L-фенилаланина.
Таким образом, способ позволяет упростить и удешевить процесс синтеза за счет использования реакционных смесей вместо высокоочищенных исходных реагентов, допуская наличие в реакционной смеси до 5% исходных свободных аминокислот. При этом удается избежать добавления в сферу реакции дополнительных реагентов, например, соляной кислоты, которая требуется для подкисления щелочного раствора N-бензилоксикарбонил-L-аспарагиновой кислоты в случае выделения ее в виде кристаллического продукта. При использовании промежуточных продуктов в виде реакционных смесей подкисление происходит за счет содержащегося в реакционной смеси хлоргидрата метилового эфира L- или D,L-фенилаланина.
Claims (1)
- СПОСОБ СИНТЕЗА МЕТИЛОВОГО ЭФИРА N-БЕНЗИЛОКСИКАРБОНИЛ-L-АСПАРТИЛ-L-ФЕНИЛАЛАНИНА путем проведения реакции конденсации N-бензилоксикарбонил-L-аспарагиновой кислоты и метилового эфира L- или D, L-фенилаланина в присутствии металлопротеиназы микробного происхождения, отличающийся тем, что N-бензилоксикарбонил-L-аспарагиновую кислоту и метиловый эфир L- или D, L-фенилаланина вводят в реакцию конденсации непосредственно в составе реакционных смесей, полученных соответственно при обработке L-аспарагиновой кислоты бензилоксикарбонил-хлоридом в щелочной среде с содержанием до 5% незамещенной L-аспарагиновой кислоты и при этерификации L- или D, L-фенилаланина метиловым спиртом с содержанием до 5% свободного L- или D, L-фенилаланина, а конденсацию проводят в присутствии металлопротеиназы Bacillus megaterium.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93047930A RU2043419C1 (ru) | 1993-10-25 | 1993-10-25 | Способ синтеза метилового эфира n-бензилоксикарбонил-l-аспартил-l-фенилаланина |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93047930A RU2043419C1 (ru) | 1993-10-25 | 1993-10-25 | Способ синтеза метилового эфира n-бензилоксикарбонил-l-аспартил-l-фенилаланина |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU93047930A RU93047930A (ru) | 1995-07-20 |
| RU2043419C1 true RU2043419C1 (ru) | 1995-09-10 |
Family
ID=20148273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93047930A RU2043419C1 (ru) | 1993-10-25 | 1993-10-25 | Способ синтеза метилового эфира n-бензилоксикарбонил-l-аспартил-l-фенилаланина |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2043419C1 (ru) |
-
1993
- 1993-10-25 RU RU93047930A patent/RU2043419C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 1. Люблинская Л.А., Степанов В.М. - Биотехнология, 1988, т.4, N 16, 22-31. * |
| 2. Патент СССР N 910117, кл. C 07K 5/06, 1982. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4436925A (en) | Addition compound of dipeptide derivative and amino acid derivative | |
| EP0127411B1 (en) | Method of preparing alpha-l-aspartyl-l-phenylalanine methyl ester and its hydrochloride | |
| EP0672648A1 (en) | Threo-3-amino-2-hydroxypentanoic acid and threo (2R,3S), (2S,3R)-3-(p-methoxy-benzyloxycarbonyl) amino-2-hydroxy-pentanoic acid | |
| EP0215335A2 (en) | Process for preparing N-/1(S)-ethoxycarbonyl-3-phenylpropyl/-L-alanyl-L-proline | |
| JP2003171365A (ja) | モナティン類及びその製造中間体の製造方法並びに新規中間体 | |
| EP0311057A2 (en) | Process for the production of glutamine derivatives | |
| WO2002055540A1 (en) | New retinol derivatives, the method of preparations and the uses thereof | |
| RU2043419C1 (ru) | Способ синтеза метилового эфира n-бензилоксикарбонил-l-аспартил-l-фенилаланина | |
| KR0185409B1 (ko) | 순수분리된 n-포밀-l-아스파라틱 무수물을 사용하여 알파-l-아스파르틸-l-페닐알라닌 메틸에스테르 염산 제조공정 | |
| US4760164A (en) | Process for producing α-L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester | |
| BE863245A (fr) | Nouveaux composes d'addition d'un derive de dipeptide et d'un derive d'amino-acide, et leur procede de preparation et de decomposition | |
| SU1556542A3 (ru) | Способ получени метилового эфира @ -L-аспартил-L-фенилаланина или его гидрохлорида | |
| US4801732A (en) | Preparation process of α-L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester | |
| US4539147A (en) | Process for preparing alpha-L-aspartyl-L-phenylalanine alkyl esters | |
| RU2083585C1 (ru) | Способ получения метилового эфира n-бензилоксикарбонил-l-аспартил-l-фенилаланина | |
| JPS625994A (ja) | リジン誘導体の製造法 | |
| JP4307594B2 (ja) | １−〔ｎ２−（（ｓ−エトキシカルボニル）−３−フェニルプロピル）−ｎ６−トリフルオロアセチル〕−ｌ−リシル−ｌ−プロリンの単離方法およびその単離生成物 | |
| EP0219651B1 (en) | Inorganic acid salt of N-[1(S)-ethoxycarbonyl-3-phenylpropyl]-L-alanylchloride and process for preparing the same | |
| SU1512967A1 (ru) | Способ получени N,N @ -бис(2-гидроксиэтил)-этилендиамина | |
| EP0072015B1 (en) | Method for purifying n-benzyloxycarbonyl aspartic acid | |
| JPH02219587A (ja) | トリペプチドの製造方法 | |
| EP0297560B1 (en) | Imides; a process for their production and a process for the production of dipeptides using them | |
| JPS6140252A (ja) | Ｎ−カルバモイルアミノ酸誘導体 | |
| KR950004044B1 (ko) | 알파-L-아스파틸-L-페닐알라닌 메틸에스테르 염화수소의 원-포트(one-pot) 제조방법 | |
| JPH01502826A (ja) | アスパラギン酸‐４‐（フエニルメチル）‐エステルの製法 |