论文部分内容阅读
摘要：探讨L-丙氨酰-L-谷氨酰胺的化学合成方法。以邻苯二甲酰基为保护剂，经酰氯反应后与L-谷氨酰胺缩合。通过肼解得到L-丙氨酰-L谷氨酰胺粗品，经精制后得精品。该方法合成L-丙氨酰-L-谷氨酰胺具有简便、快速、收率高、质量好等优点。
关键词：L-丙氨酰-L-谷氨酰胺；合成。
一、 引言
L一谷氨酰胺是机体内含量非常丰富的一种氨基酸，是人体多种组织代谢的参与体，人体缺乏L一谷氨酰胺会引发多种疾病。人体内的大多数组织均能合成L一谷氨酰胺，但在各种创伤、感染等应急状态下，肌体对L一谷氨酰胺的需求量大大增加，超过了肌体的合成能力。此时L一谷氨酰胺是一种条件性必需氨基酸，给肌体补充L一谷氨酰胺是极为必要的。由于L一谷氨酰胺溶解度低且不稳定，因此L一谷氨酰胺的肠外应用受到了限制[1]。
目前已知的制备L-丙氨酰-L-谷氨酰胺的方法有三种：（1）N-羧基内酸酐NCA） 法[2]，即L-丙氨酸与光气缩合生成N-羧基内酸酐，再与L-谷氨酰胺在碱性介质（ PH10. 1） 中反应后脱去羧基，即得目标化合物。该反应步骤简短，但所用原料光气剧毒，中间环化物N-羧基内酸酐不稳定易分解，容易生成三肽和四肽等副产物，这类杂质难以分离除去，同时反应条件苛刻，需要极为剧烈的搅拌； 总收率约为17%。（2）用NCbz-L-丙氨酸与L-谷氨酸-C-甲酯在DCC 作用下缩合成一中间产物， 该中间产物脱除保护基后进行氨解得到目的产物L-丙氨酰-L-谷氨酰胺[3] ；（3）酰氯法[4、5]，以高光学纯度的手性试剂D-2-氯-丙酸为起始原料，与亚硫酰氯反应生成D-2-氯-丙酰基氯，D-2-氯-丙酰基氯与Gln 在碱性条件下反应得到化合物D-2-氯-丙酰基-L-谷氨酰胺，再在浓氨水中氨解得目标化全物。
本合成方法以邻苯二甲酰基为保护剂，经酰氯反应后与L-谷氨酰胺缩合。通过肼解得到L-丙氨酰-L谷氨酰胺粗品，经精制后得精品。该方法合成L-丙氨酰-L-谷氨酰胺具有简便、快速、收率高、质量好等优点。
二、实验部分：
1、邻苯二甲酰-L-丙氨酸的制备
在150ml三口反应瓶中，分别加入16.4g L-丙氨酸，27.3g 邻苯二甲酸酐和64ml甲苯。油浴加热至125-130℃，在该温度下反应2小时[6]。降温。
2、邻苯二甲酰-L-丙氨酰氯的制备
在上步反应瓶中，加入28.4g氯化亚砜，保温75℃反应2小时[7]。然后在旋转蒸发仪上减压浓缩甲苯和过量的氯化亚砜。定容至73g。备用。
3、邻苯二甲酰-L-丙氨酰-L-谷氨酰胺的制备
在500ml四口反应瓶中，加入40g甲苯和79.5g纯化水。搅拌下加入L-谷氨酰胺26.5g。降温至10℃以下，同时滴加上步所得的邻苯二甲酰-L-丙氨酰氯和10%氢氧化钠溶液，并通过调节两边的滴加速度保持反应pH环境在8-9。滴加完毕后，保温反应1小时[8]。
将反应液转入分液漏斗中，静置分层。有机层用适量纯化水萃取洗涤。水层搅拌下用4mol/L的盐酸酸化至pH2-3。搅拌均匀后，抽滤。干燥。得邻苯二甲酰-L-丙氨酰-L-谷氨酰胺49.7g。收率：79%。
4、L-丙氨酰-L-谷氨酰胺粗品的制备
在500ml三口瓶中，加入46g上步所得邻苯二甲酰-L-丙氨酰-L-谷氨酰胺，再加入230ml纯化水。搅拌均匀后加入水合肼12.5g。搅拌溶清后，升温至80℃反应2小时[9]。
降温，用4mol/L盐酸调pH至4。过滤生成的酰肼杂质。滤液减压浓缩至69g。浓缩液室温搅拌下，用276g无水乙醇结晶。过滤，干燥。得粗品24.15g。收率：84%。
5、L-丙氨酰-L-谷氨酰胺精制
在100ml单口瓶中，加入上步所得粗品24g和纯化水48ml。升温至60℃，加入3%活性炭。过滤，滤液室温搅拌下，用230g无水乙醇结晶。过滤，干燥。得L-丙氨酰-L谷氨酰胺21.8g。总收率60%。
纯度（HPLC）：99.34%；-1HNMR（D2O）δ（ppm）：1.40～1.42，1.78～1.88（1H），1.95～1.99（1H），2.16～2.21（2H），3.95～4.03（2H），3.95～4.03（2H），4.64（4H）； MS（m/z）：218（ M+1） ，130（ GLN+1） ； IR（ KBr，cm-1 ） ： 1579. 72，1603. 76 （ CONH） ，1647. 36 （ COOH） ，3263 （ OH） ，3332. 98，3400. 68（ NH2） ； [α]20D = + 10. 6° （ C = 2，水） ； m. p. 215 ～216℃； 元素分析： 实测值： N19. 36，C44. 07，H7. 02推算O： 29. 55； 理论值： N19. 35，C44. 24，H6. 91，O： 29. 49。
三、結论：
L-丙氨酰-L-谷氨酰胺作为肠外营养一个极为重要的组成部分。我们以价格低廉的L-丙氨酸为原料，通过缩合、氯代、缩合、肼解得到L-丙氨酰-L-谷氨酰胺。该路线步骤简单，使用原料价格低廉，所用反应物毒害低、污染小，有利于工业化生产的进行。
参考文献：
[1] 肠内营养、肠外营养结合在胰十二指肠切除术后的应用及护理[J].吉林医学，2012，（32）。
[2] 陈然，钱绍松，吴晓燕，贾晓娟，焦庆才，10t/a中试规模制备二
肽L-丙氨酰-L-谷氨酰胺[J]，精细化工， 22（12）
关键词：L-丙氨酰-L-谷氨酰胺；合成。
一、 引言
L一谷氨酰胺是机体内含量非常丰富的一种氨基酸，是人体多种组织代谢的参与体，人体缺乏L一谷氨酰胺会引发多种疾病。人体内的大多数组织均能合成L一谷氨酰胺，但在各种创伤、感染等应急状态下，肌体对L一谷氨酰胺的需求量大大增加，超过了肌体的合成能力。此时L一谷氨酰胺是一种条件性必需氨基酸，给肌体补充L一谷氨酰胺是极为必要的。由于L一谷氨酰胺溶解度低且不稳定，因此L一谷氨酰胺的肠外应用受到了限制[1]。
目前已知的制备L-丙氨酰-L-谷氨酰胺的方法有三种：（1）N-羧基内酸酐NCA） 法[2]，即L-丙氨酸与光气缩合生成N-羧基内酸酐，再与L-谷氨酰胺在碱性介质（ PH10. 1） 中反应后脱去羧基，即得目标化合物。该反应步骤简短，但所用原料光气剧毒，中间环化物N-羧基内酸酐不稳定易分解，容易生成三肽和四肽等副产物，这类杂质难以分离除去，同时反应条件苛刻，需要极为剧烈的搅拌； 总收率约为17%。（2）用NCbz-L-丙氨酸与L-谷氨酸-C-甲酯在DCC 作用下缩合成一中间产物， 该中间产物脱除保护基后进行氨解得到目的产物L-丙氨酰-L-谷氨酰胺[3] ；（3）酰氯法[4、5]，以高光学纯度的手性试剂D-2-氯-丙酸为起始原料，与亚硫酰氯反应生成D-2-氯-丙酰基氯，D-2-氯-丙酰基氯与Gln 在碱性条件下反应得到化合物D-2-氯-丙酰基-L-谷氨酰胺，再在浓氨水中氨解得目标化全物。
本合成方法以邻苯二甲酰基为保护剂，经酰氯反应后与L-谷氨酰胺缩合。通过肼解得到L-丙氨酰-L谷氨酰胺粗品，经精制后得精品。该方法合成L-丙氨酰-L-谷氨酰胺具有简便、快速、收率高、质量好等优点。
二、实验部分：
1、邻苯二甲酰-L-丙氨酸的制备
在150ml三口反应瓶中，分别加入16.4g L-丙氨酸，27.3g 邻苯二甲酸酐和64ml甲苯。油浴加热至125-130℃，在该温度下反应2小时[6]。降温。
2、邻苯二甲酰-L-丙氨酰氯的制备
在上步反应瓶中，加入28.4g氯化亚砜，保温75℃反应2小时[7]。然后在旋转蒸发仪上减压浓缩甲苯和过量的氯化亚砜。定容至73g。备用。
3、邻苯二甲酰-L-丙氨酰-L-谷氨酰胺的制备
在500ml四口反应瓶中，加入40g甲苯和79.5g纯化水。搅拌下加入L-谷氨酰胺26.5g。降温至10℃以下，同时滴加上步所得的邻苯二甲酰-L-丙氨酰氯和10%氢氧化钠溶液，并通过调节两边的滴加速度保持反应pH环境在8-9。滴加完毕后，保温反应1小时[8]。
将反应液转入分液漏斗中，静置分层。有机层用适量纯化水萃取洗涤。水层搅拌下用4mol/L的盐酸酸化至pH2-3。搅拌均匀后，抽滤。干燥。得邻苯二甲酰-L-丙氨酰-L-谷氨酰胺49.7g。收率：79%。
4、L-丙氨酰-L-谷氨酰胺粗品的制备
在500ml三口瓶中，加入46g上步所得邻苯二甲酰-L-丙氨酰-L-谷氨酰胺，再加入230ml纯化水。搅拌均匀后加入水合肼12.5g。搅拌溶清后，升温至80℃反应2小时[9]。
降温，用4mol/L盐酸调pH至4。过滤生成的酰肼杂质。滤液减压浓缩至69g。浓缩液室温搅拌下，用276g无水乙醇结晶。过滤，干燥。得粗品24.15g。收率：84%。
5、L-丙氨酰-L-谷氨酰胺精制
在100ml单口瓶中，加入上步所得粗品24g和纯化水48ml。升温至60℃，加入3%活性炭。过滤，滤液室温搅拌下，用230g无水乙醇结晶。过滤，干燥。得L-丙氨酰-L谷氨酰胺21.8g。总收率60%。
纯度（HPLC）：99.34%；-1HNMR（D2O）δ（ppm）：1.40～1.42，1.78～1.88（1H），1.95～1.99（1H），2.16～2.21（2H），3.95～4.03（2H），3.95～4.03（2H），4.64（4H）； MS（m/z）：218（ M+1） ，130（ GLN+1） ； IR（ KBr，cm-1 ） ： 1579. 72，1603. 76 （ CONH） ，1647. 36 （ COOH） ，3263 （ OH） ，3332. 98，3400. 68（ NH2） ； [α]20D = + 10. 6° （ C = 2，水） ； m. p. 215 ～216℃； 元素分析： 实测值： N19. 36，C44. 07，H7. 02推算O： 29. 55； 理论值： N19. 35，C44. 24，H6. 91，O： 29. 49。
三、結论：
L-丙氨酰-L-谷氨酰胺作为肠外营养一个极为重要的组成部分。我们以价格低廉的L-丙氨酸为原料，通过缩合、氯代、缩合、肼解得到L-丙氨酰-L-谷氨酰胺。该路线步骤简单，使用原料价格低廉，所用反应物毒害低、污染小，有利于工业化生产的进行。
参考文献：
[1] 肠内营养、肠外营养结合在胰十二指肠切除术后的应用及护理[J].吉林医学，2012，（32）。
[2] 陈然，钱绍松，吴晓燕，贾晓娟，焦庆才，10t/a中试规模制备二
肽L-丙氨酰-L-谷氨酰胺[J]，精细化工， 22（12）