[发明专利]一种Nω-甲基赖氨酸的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种N^ω-甲基赖氨酸的制备方法。 

背景技术

N^ω-甲基赖氨酸是一类非常重要的非天然氨基酸。在染色体中，组蛋白的赖氨酸残基的N^ω-甲基化的状态可以控制异染色体的形成、X-染色体的失活、基因组信息的记录、DNA的修复，调控转录、干细胞的维持和分化、甚至能够影响到表观遗传的状态。组蛋白中的赖氨酸残基的甲基化是甲基化酶与脱甲基化酶共同调节的结果，具有可逆性，赖氨酸是以单甲基、二甲基以及三甲基化的形式存在的。 

研究表明，组蛋白中的赖氨酸残基的甲基化修饰的改变与某些人类疾病和肿瘤也有一定关系。赖氨酸甲基化修饰的可逆性为某些疾病的治疗提供了新的可能，因此，N^ω-甲基赖氨酸及其衍生物作为一类新的抗肿瘤药物前体得到了广泛关注。 

近年来已经发展了多种方法合成N^ω-甲基赖氨酸类化合物。有研究者尝试用甲基转移酶(Martino，F.Mol.Cell 2009，33，323-34.)对赖氨酸及其衍生物的特定位置甲基化。 

还有使用氰基硼氢化钠分步还原得到甲基化赖氨酸化合物(Z.-P.Huang，Amino Acids(2007)33：85-89)以及使用金属离子络合羧基和α-氨基后，合成得到光学纯度较高的N^ω-单甲基赖氨酸化合物(Canadian Journal of Chemistry.Vol.42，(2043-2047).1964)，其合成方法如下： 

以上合成光学纯的N^ω-单甲基赖氨酸的方法中，都存在着缺陷，不适合工业化生产，如：使用转甲基酶来进行甲基化，在甲基化的位置难以控制、收率以及纯度都不是很好，且成本很高；使用上述氰基硼氢化钠还原的方法难以得到单甲基化产物，通常只能得到二甲基化和三甲基化产物的混合物，不易分离，并且，氰基硼氢化钠不适合用于工业生产，有安全隐患，对环境污染严重；使用上述金属离子络合的方法进行甲基化可以得到纯度很高的单甲基化赖氨酸，目前的主要问题是合成步骤较长，分离纯化复杂。 

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种用金属络合法生产N^ω-单甲基赖氨酸的方法；该工艺优化了金属离子络合法的工艺，精简了原合成方法中用苯甲酰基保护α-氨基的步骤，简化了分离纯化的过程，实现了单甲基化赖氨酸的工业化生产，中间体无需分离纯化。 

为了实现本发明目的，本发明提供一种N^ω-单甲基赖氨酸的制备方法，其包括如下步骤： 

1)L-赖氨酸胺基甲基化 

在L-赖氨酸的氢氧化钠溶液中加入铜盐，并在搅拌状态下加入溶于有机溶剂的对甲苯磺酰氯溶液，然后加入氢氧化钠溶液，0-20℃搅拌反应，反应完毕后，升温至20-50℃，加入碘甲烷，再升温至50-80℃，反应结束后，冷却后调pH 3-5，经处理得蓝色固体B(N^ω-对甲苯磺酰基-N^ω-甲基赖氨酸铜络合物)。收率为60-90％。 

2)去除对甲苯磺酰基 

将化合物B和氢溴酸混合后，加热回流反应1-4小时，然后冷却，分离纯化，调pH 3-6，经处理得到固体C(N^ω-单甲基赖氨酸铜络合物)，收率为60-95％。 

3)去除金属络离子 

将化合物C的丙酮溶液和碳酸氢钠水溶液混合后，加入8-羟基喹啉，室温继续搅拌0.5-3小时，调pH 2-4，经处理得到固体化合物D(N^ω-单甲基赖氨酸)，收率为50-90％。 

其中，步骤1)加入的氢氧化钠溶液的浓度为1-4mol/L，以滴加方式为佳，1-3小时滴完。 

L-赖氨酸、对甲苯磺酰氯、铜盐、碘甲烷之间的摩尔比为(1-2)∶(1-2)∶(1-3)∶(2-4)。 

所述铜盐为硫酸铜、硫酸铜或氢氧化铜。 

所述有机溶剂为丙酮、乙酸乙酯、乙腈或四氢呋喃等。 

步骤2)中分离纯化过程为：反应冷却后加入水，搅拌冷却1-3小时，过滤，去除溶剂，残余物用水溶解，加活性炭室温搅拌0.5-3小时，过滤，滤液加入阳离子交换树脂，搅拌1-2小时后过滤，阳离子交换树脂用水洗净；然后向阳离子交换树脂中加入氨水，搅拌5-30分钟后过滤。