專利名稱：一種拆分鹵代α-氨基酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高光學(xué)純度的鹵代α-氨基酸的生產(chǎn)工藝。具體的說，本發(fā)明涉及利用青霉素酰化酶催化水解消旋鹵代α -氨基酸衍生物進(jìn)行對映體拆分，得到相應(yīng)的光學(xué)純的鹵代α-氨基酸的工藝方法。
背景技術(shù)：
鹵代α-氨基酸是含有氨基的有機(jī)酸，絕大多數(shù)都具有兩種互成鏡像的對映體L-鹵代α -氨基酸和D-鹵代α -氨基酸。光學(xué)活性的L-鹵代α -氨基酸和D-鹵代α -氨基酸具有生理活性，是手性醫(yī)藥、農(nóng)藥或其它手性精細(xì)化工產(chǎn)品的合成中間體，因此，工業(yè)上需要從這些混旋氨基酸中獲得一種或另一種選光活性的對映體。L-氯代丙氨酸是L-鹵代α-氨基酸的一種，它是具有生理活性的氨基酸，通過它可以低成本的合成L-絲氨酸、L-環(huán)絲氨酸、D-半胱氨酸等重要手性藥物中間體，同時它也是合成其它手性農(nóng)藥、殺蟲劑、食品添加劑等的重要中間體，在構(gòu)建非天然氨基酸方面有重要的應(yīng)用。L-氯代丙氨酸是非蛋白源氨基酸，不能象大多數(shù)天然L-氨基酸一樣采用發(fā)酵法生產(chǎn)。L-氯代丙氨酸的制備可由3-氯-2-氧代丁酸為底物通過酶法轉(zhuǎn)化而得到，但底物成本較高。其化學(xué)合成也可通過丙氨酸的光化學(xué)氯代而得，因同時伴有二氯代或三氯代產(chǎn)物，所以分離純化十分困難。也有通過絲氨酸酯化，再與五氯化磷反應(yīng)而得，此法由于絲氨酸的高價位，因而十分不經(jīng)濟(jì)。.
L-4-溴-2-氨基丁酸是化學(xué)合成S-腺苷蛋氨酸及其氮類化合物的重要中間體，也可作為制備L-硒代蛋氨酸和一些非天然氨基酸的前體。制備L-4-溴-2-氨基丁酸的方法有很多報道，主要以L-焦谷氨酸、L-蛋氨酸以及α -溴代-Y - 丁內(nèi)酯等原料經(jīng)多步反應(yīng)制得。關(guān)于L-鹵代α -氨基酸的制備，文獻(xiàn)報道的方法主要有誘導(dǎo)結(jié)晶法、化學(xué)拆分法、不對稱轉(zhuǎn)換法、生物法等。化學(xué)拆分法主要是利用手性的拆分試劑與DL-鹵代α -氨基酸形成非對映體鹽，通過分級結(jié)晶將其分開，非對映體鹽通過用酸或堿中和反應(yīng)脫掉拆分試劑，得到光學(xué)活性的鹵代α-氨基酸。化學(xué)拆分法得到的產(chǎn)物收率和光學(xué)純度不夠高，并且手性拆分試劑價格昂貴，限制了大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。不對稱轉(zhuǎn)化法作為光學(xué)活性化合物的一種新的拆分方法，通過不對稱轉(zhuǎn)換由外消旋體直接制備L-鹵代α-氨基酸。但化學(xué)不對稱合成采用價格昂貴的手性源、手性助劑或手性催化劑，拆分工藝路線復(fù)雜、生產(chǎn)成本高。生物法生產(chǎn)光學(xué)活性鹵代α -氨基酸可以彌補(bǔ)化學(xué)方法的不足，很多具有光學(xué)活性的氨基酸都可以通過酶催化反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)。國內(nèi)一些生產(chǎn)商采用豬或牛腎L-氨基?；钢苽銬-氨基酸，但酶源有限，生產(chǎn)成本高。微生物降解法采用微生物酶或整細(xì)胞為生物催化劑降解DL-氨基酸中的L-對映體，D-氨基酸保留。該法的缺點(diǎn)是D-氨基酸的理論產(chǎn)率僅為50%，光學(xué)純度很難達(dá)到高要求。D-氨基酸轉(zhuǎn)氨酶法以難于制備的酮酸為原料，價格昂貴的D-氨基酸為氨供體，制備成本非常聞。何偉彪等人化學(xué)試劑，2008年，30 (2)，第117 119頁采用L-蛋氨酸為起始原
料，通過甲基化、水解、脫水等3步反應(yīng)，得到目標(biāo)化合物L(fēng)-4-溴-2-氨基丁酸:
權(quán)利要求
1.一種拆分鹵代α -氨基酸的方法，其特征在于:該方法是將鹵代Ct-氨基酸N?；?，選擇性地將一種構(gòu)型的N酰化氨基酸的?；?，而它的對應(yīng)體不發(fā)生?；夥磻?yīng)，分離，得到相應(yīng)的光學(xué)純的鹵代α-氨基酸；然后，再將它的對應(yīng)體N-?；u代α-氨基酸的?；猓玫较鄳?yīng)的具有相反構(gòu)型的另一種光學(xué)純的鹵代α-氨基酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拆分鹵代α-氨基酸的方法，其特征在于:它是通過氨基?；笇Ｒ恍运釹構(gòu)型N-酰基-鹵代α -氨基酸的酰胺基，生成游離的S-鹵代α -氨基酸，而R構(gòu)型的N-?；?鹵代α-氨基酸的酰胺基不被水解而實(shí)現(xiàn)拆分消旋的鹵代α-氨基酸，分別得到S-構(gòu)型和R構(gòu)型的鹵代α -氨基酸的方法；其中所述的氨基酸酰化酶是游離或固定化的青霉素?；?。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2任一項所述的拆分鹵代α-氨基酸的方法，其特征在于:所述的鹵代α-氨基酸具有以下結(jié)構(gòu):
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的拆分鹵代α-氨基酸的方法，其特征在于:所述鹵代α-氨基酸轉(zhuǎn)化成具有以下結(jié)構(gòu)的N-?；?鹵代α -氨基酸作為拆分的底物:
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的拆分鹵代α-氨基酸的方法，其特征在于包括以下步驟: a、合成消旋體化合物N-?；u代α-氨基酸； b、pH為7.0-8.5條件下，20-40°C溫度，在10_200mM的硼酸或磷酸緩沖含水介質(zhì)中，用青霉素?；杆夥磻?yīng)10-1000分鐘，以起始氨基酸總量計，使用酶量是每毫摩爾底物為1-100單位。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于分離S-鹵代α-氨基酸和R-?；?鹵代α -氨基酸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于可采用過濾、提取、色譜或結(jié)晶的方法進(jìn)行所述S-鹵代α -氨基酸和R-酰基-鹵代α -氨基酸的分離。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述方法，其特征在于由R-?；?鹵代α-氨基酸進(jìn)行水解，得到對應(yīng)的R-鹵代α -氨基酸。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于R構(gòu)型N-?；?鹵代α-氨基酸于酸性條件下，50-100°C水解10-1000分鐘，得到R-鹵代α -氨基酸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種拆分鹵代α-氨基酸的新方法，它是將鹵代α-氨基酸N酰化后，通過選擇合適的酶，高選擇性地將其中一種構(gòu)型的N-酰化α-氨基酸的?；猓膶?yīng)體不發(fā)生?；夥磻?yīng)，然后根據(jù)鹵代α-氨基酸和N-?；u代α-氨基酸的差異進(jìn)行分離，進(jìn)而得到光學(xué)純的鹵代α-氨基酸，光學(xué)純的N-酰基鹵代α-氨基酸在經(jīng)過化學(xué)水解得到相對應(yīng)的光學(xué)純的鹵代α-氨基酸。本發(fā)明方法穩(wěn)定、環(huán)保、安全，生產(chǎn)條件溫和，光學(xué)純度高達(dá)99.9％，生產(chǎn)成本低。此方法為高光學(xué)純度的鹵代α-氨基酸的工業(yè)化生產(chǎn)提供了一種新的途徑。
文檔編號C12P13/04GK103074409SQ20111032657
公開日2013年5月1日 申請日期2011年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月25日
發(fā)明者敬炳文, 李翠容, 趙正達(dá) 申請人:張家港九木科技有限公司, 鹽城市東港藥物化工發(fā)展有限公司