[发明专利]还原型谷胱甘肽的合成方法

说明书

技术领域

本发明属于氨基酸的三肽化学合成领域，尤其是一种还原型谷胱甘肽的合成方法。

背景技术

还原型谷胱甘肽是谷氨酸、半胱氨酸、甘氨酸通过肽键连接而成的三肽化合物，简写为GSH。其含有一个活泼的巯基-SH，很容易被氧化生成氧化型谷胱甘肽（GSSG），这一特异结构使其能够清除体内自由基。对机体产生强力的保护，从而具有以下临床功效：解毒、抗辐射病及辐射防护、保护肝脏、抗过敏、改善某些疾病的病程和症状、养颜美容护肤、增加视力及治疗眼科疾病、抗衰老。还原性谷胱甘肽制剂已经广泛应用于临床，而且在食品、化妆品领域也有广泛的应用，市场需要量逐年增加。还原型谷胱甘肽原料制备方法有四种，分别是溶剂萃取法、化学合成法、生物发酵法和酶法。上述四种方法中能够进行工业生产的主要是生物发酵法和化学合成法，该两种方法主要存在如下问题：

1、生物发酵法：发酵法生产谷胱甘肽，目前在日本等国家已得到较深入研究，但很长时间内，由于菌种的活性不高，谷胱甘肽的产率不高，目前有研究表明通过控制7一谷氨酸半胱氨酸合成酶和谷胱甘肽合成酶的合成以及各氨酰转肽酶降解的活性来改善谷胱甘肽的产量；在大肠杆菌中应用基因克隆技术获得的谷胱甘肽合成酶已被研究用来提高谷胱甘肽的产量。但是仍然需要进一步改进菌种的活性，才能提高谷胱甘肽的产率。生物发酵法的生产过程还会产生大量的工业废水，对环境的污染较大，因此治理生产中产生的废水也是需要解决的问题。

2、化学合成法研究应用较多的是以半胱氨酸为原料的合成法：该方法主要原料有谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸。反应过程中需要用溴苯对半胱氨酸的巯基进行保护，否则会产生副反应。反应完成后还要在高还原条件下脱掉保护基，因此反应过程存在反应步骤多、副反应多，反应时间长、操作复杂、成本高等缺点，不利于推向生产。

发明内容               

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种还原型谷胱甘肽的合成方法，该方法工艺步骤简单环保，缩短了合成步骤，提高了收率，而且原材料成本较低。 

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种还原型谷胱甘肽的合成方法，其步骤为：

⑴、R-谷氨酸的制备：

将谷氨酸在 1 mol／L的氢氧化钠溶液中溶解，冰盐水浴冷却，在搅拌下缓慢滴加保护剂R，同时滴加氢氧化钠溶液维持反应液pH=8.5-9.5，温度维持在0-5℃，加毕后，将温度升至室温，继续搅拌反应2-3h，停止反应，用乙醚洗两次，醚层弃去，洗液用乙酸乙酯萃取，用5％氯化钠溶液将萃取后的乙酸乙酯层洗至中性，加无水硫酸钠干燥，蒸除乙酸乙酯，即得白色固体，加入石油醚，在冰浴中研磨至固体状，立即加入石油醚，得白色粉末状固体，在冰箱中放置过夜，过滤，用石油醚洗涤、干燥后得到产物R-谷氨酸；

⑵、R-谷氨酸酐的制备：

    向步骤⑴得到的R-谷氨酸中加入醋酐，搅拌下回流反应2-4h，停止反应，降温至室温，经旋转蒸发除去溶剂，即得到白色固体R-谷氨酸酐；

⑶、R-谷氨酸-α-苄酯的制备：

向步骤⑵得到的R-谷氨酸酐中加入苯甲醇，搅拌下回流反应3-5h，停止反应，降温至室温，经旋转蒸发除去溶剂，得到白色固体R-谷氨酸-α-苄酯；

⑷、R-谷氨酸-α-苄酯-γ-酰氯的制备：

向步骤⑶得到的R-谷氨酸-α-苄酯中加入四氢呋喃，再加入PCl₅，保持反应温度15-20℃，反应0.5-1h，过滤，滤液浓缩，浓缩液加入石油醚，出现沉淀，过滤，石油醚洗，干燥，得到产物R-谷氨酸-α-苄酯-γ-酰氯；

⑸、R-谷氨酸-α-苄酯-胱氨酸的制备：

将胱氨酸加入四氢呋喃中，冷却至0-5℃，同时加入R-谷氨酸-α-苄酯-γ-酰氯，再逐滴滴入2N氢氧化钠溶液，升高温度至室温，搅拌反应0.5-1h，蒸除四氢呋喃，剩余物用乙酸乙酯萃取，乙酸乙酯层用无水硫酸钠干燥，蒸除乙酸乙酯得到产物R-谷氨酸-α-苄酯-胱氨酸；

⑹、甘氨酸-苄酯盐酸盐的制备：

取苯甲醇降温至0-5℃， 并滴加氯化亚砜，升温至室温，加入甘氨酸，反应1-2h，蒸除苯甲醇，得到白色固体，石油醚洗，干燥，得产物甘氨酸-苄酯盐酸盐；

⑺、双R-S-S-谷胱甘肽-四苄酯的制备：

将R-谷氨酸-α-苄酯-胱氨酸与二氯甲烷和三乙胺混合，加入甘氨酸-苄酯盐酸盐，再在0℃反应4.5-6h，蒸除溶剂，剩余物加入乙酸乙酯，水洗，干燥，蒸除乙酸乙酯，剩余物加入石油醚得到产物双R-S-S-谷胱甘肽-四苄酯；

⑻、还原型谷胱甘肽的制备：