[发明专利]D-半胱氨酸酶法转化制备方法

说明书

一、技术领域

本发明属于医药生物技术领域，具体涉及D-半胱氨酸酶法转化制备方法。

二、背景技术

L-半胱氨酸是自然界存在的氨基酸，也是人体的非必需氨基酸之一，其盐酸 盐可以作为医药中间体、化妆品添加剂、食品添加剂、饲料添加剂等等，具有非 常广泛的应用。

近年来其光学异构体D-半胱氨酸盐酸盐在医药方面的应用也越来越得到人 们的重视，它是手性药物第三代头孢抗生素药物头孢米诺钠的重要中间体。头孢 米诺钠在短时间内就能显示很强的杀菌力，适用于链球菌属(肠球菌除外)、大 肠埃希菌(J.Biol.Chem.2001，276(44)，40864-40872)、肺炎克雷伯杆菌、变形 杆菌属、流感嗜血杆菌、类杆菌属引起呼吸系统感染、泌尿生殖系统感染、腹 腔感染、盆腔感染以及败血症等。

2001年，王明章(CN1401310，2001；CN1404817，2001)等将DL-半胱氨 酸及其盐用于染发、烫发剂。其优点是无刺激性、无致过敏性、无致突变性、无 异臭味、不损伤发质等。用DL-半胱氨酸、DL-半胱氨酸及其盐作染发剂，染发 牢度好，自然光亮；用它作烫发剂(冷烫液)，头发卷曲度好，发卷波浪持久， 发质光亮自然，发型持久。2005年，王明彰等(CN1679502，2005)将DL-半胱 氨酸或其盐应用于化妆品生产中。添加DL-半胱氨酸的化妆品能明显起到润肤、 美白、祛斑、消炎、抗痊疮、抗皱、抗衰老、防脱发、生发、去头屑的作用，而 且安全无副作用、见效快、制备方便。

根据目前文献报导，D-半胱氨酸的制备方法主要有以下四种：

1、生物酶法

DL-S-苄基-半胱氨酸盐酸盐水溶液中，加入一种从猪肝中提取的酶，37℃， 4h，L-S-苄基-半胱氨酸被水解，而D-S-苄基-半胱氨酸依然留在溶液中。分离提 取，然后脱苄基得到D-半胱氨酸(JP10001468，1996)。此方法周期长，大约一 个星期；反应底物浓度低，约0.1mol/L；提纯困难，操作复杂，经常以消耗掉一 种对映体为代价。

2、优先结晶法

1986年，Chozo等(US 4613688，1986)将DL-半胱氨酸盐酸盐一水合物 溶于35℃的水中，制成过饱和溶液，冷却到31℃，加入D-半胱氨酸盐酸盐一水 合物，继续冷却到27.5℃，搅拌70min，过滤得到D-半胱氨酸盐酸盐一水合物。

1987年，Tadashi等(Bulletin of the Chemical Society of Japan，1987，60(9)， 3277-3283)将DL-半胱氨酸盐酸盐一水合物用浓氨水中和得到DL-半胱氨酸， 然后与甲醛反应生成DL-四氢噻唑-4-甲酸(DL-TCA)，在40℃下形成150％过饱 和溶液，加入晶种结晶，得到D-TCA，水解得到D-半胱氨酸，收率是2％。优 先结晶法制备D-半胱氨酸，收率低，难于操作，不适合工业化生产。

3、化学拆分法

1986年，Nohira等(US 4621151，1986)用氢氧化钠中和DL-半胱氨酸盐 酸盐为DL-半胱氨酸，然后与D-扁桃酸晶体形成非对映体化合物，加入D-半胱 氨酸D-扁桃酸作为晶种，冷却结晶、过滤后重结晶，用异丙醚萃取D-扁桃酸， 过滤固体得到D-半胱氨酸，收率18％，光学纯度80％。

Tomuro等(US 4736060，1988)将DL-半胱氨酸和甲醛反应得到DL-四氢 噻唑-4-甲酸(DL-TCA)，在其水溶液中加入光学活性的R-1-(1-萘基)-乙胺形成 D-TCA和L-TCA的非对映体盐，根据二者在溶剂中的溶解度不同，分别获得 D-TCA和L-TCA，并水解最终得到D-半胱氨酸和L-半胱氨酸。

2006年，马云峰等(CN1876628，2006)以DL-半胱氨酸为原料，以无机 酸为溶剂，分别采用右旋二苯甲酰酒石酸(D-DBTA)和左旋二苯甲酰酒石酸 (L-DBTA)为拆分剂，将DL-半胱氨酸拆分得到D-半胱氨酸和L-半胱氨酸。张涛 等(精细与专用化学品，2006，14(6)：26-28)改进了D-扁桃酸拆分DL-半胱 氨酸制备D-半胱氨酸的方法，拆分收率达到25.6％。

4、不对称转化法