[发明专利]甘氨酰-L-谷氨酰胺的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备甘氨酰-L-谷氨酰胺的方法，属医药技术领域。

背景技术

L-谷氨酰胺(L-Gln)，人体内含量最丰富的游离氨基酸，对于危重和营养不良患者是一种条件必需氨基酸。尽管L-谷氨酰胺生理功能和药理作用受到普遍重视，但由于其在水溶液中溶解度低，高温灭菌和储存时不稳定，限制了其在临床上的广泛应用。甘氨酰-L-谷氨酰胺(Gly-L-Gln)是近年来发现的L-谷氨酰胺的前体药物，具有水溶性好，热稳定性高，在体内易酶解为L-谷氨酰胺等特点，随肠外营养的发展需求量急剧增加。

目前，甘氨酰谷氨酰胺的制备方法主要有以下几种：

1.以氯乙酰氯与谷氨酸-γ-甲酯为原料，生成氯乙酰谷氨酸-γ-甲酯，然后再氨解制得Gly-Gln(JP 63051399，1988)。该方法谷氨酸-γ-甲酯成本高，且中间体氨解时难以彻底，后处理周期长。

2.以氯乙酰氯为起始原料，与L-谷氨酰胺酰胺化，产物在氨水中氨解得到甘氨酰-L-谷氨酰胺(US 5780677，1998)。此方法虽然简单，一定程度上节约了成本，但胺化时放出大量热量，条件不易控制。并且氨解后需长时间高温浓缩氨水，不仅浪费大量动力，而且致副产物较多，难以精制。

3.用保护后的苄氧羰基甘氨酸为主要原料，在二环己基碳二亚胺(DCC)作用下，制得相应的羟基丁二酰亚胺（HOSU）活化酯，然后与谷氨酰胺反应生成二肽，最后经钯催化氢化脱保护基制得产品(CN 1532204，2004)。该方法中DCC难以除去，产品难以提纯，生产过程复杂，且加压氢化对生产设备要求比较苛刻。

4.以甘氨酸和L-谷氨酰胺为主要原料，首先用邻苯二甲酸酐对甘氨酸进行氨基保护，再生成相应酰氯，与L-谷氨酰胺缩合后再利用水合肼肼解得产品(化学试剂，2011，33，177)。该方法制得产品纯度虽然可以，但中间缩合过程需时刻监测pH，不利于生产控制；而且处理的大量酸液对环境相当不友好。

混酐法是50年代初期发展起来的。反应分两步进行，首先是将酰基氨基酸在低温和叔胺的存在下同氯甲酯反应生成混合酸酐，接着所生成的混合酸酐再同氨基组分反应得到肽。其优点是方法简单，反应速度快，产物的分离和纯化较方便，但存在易消旋化的缺点，因此对反应条件的选择和控制是必要的。

发明内容

针对现有制备方法的不足，本发明的目的是提供一种甘氨酰-L-谷氨酰胺的制备方法，原料廉价易得，反应条件温和，后处理简单，环境友好，可用于工业化生产，且精制后产品纯度高。

本发明所述的甘氨酰-L-谷氨酰胺的制备方法，包含以下步骤：采用Boc酸酐对甘氨酸的N端进行保护得N-叔丁氧羰酰-甘氨酸；通过混酐法用氯甲酸酯将N-叔丁氧羰酰-甘氨酸与L-谷氨酰胺缩合成N-叔丁氧羰酰-甘氨酰-L-谷氨酰胺；再通过三氟乙酸对其进行脱保护，得甘氨酰-L-谷氨酰胺粗品；最后经重结晶得到高纯度的甘氨酰-L-谷氨酰胺。

本发明制备甘氨酰-L-谷氨酰胺的化学反应式如下：

具体方法按以下步骤进行：

(1)N-叔丁氧羰酰-甘氨酸的制备：

将甘氨酸和氢氧化钠溶于水中，加入有机溶剂，降温至-5～0℃，滴加Boc酸酐(二碳酸二叔丁酯)的有机相溶液，室温反应，反应完毕后减压蒸去有机溶剂，洗涤、调酸、萃取，得N-叔丁氧羰酰-甘氨酸的乙酸乙酯溶液直接用于下一步；

(2)N-叔丁氧羰酰-甘氨酰-L-谷氨酰胺的制备：

向N-叔丁氧羰酰-甘氨酸的乙酸乙酯溶液中，加入有机碱，在-15～-10℃下滴加氯甲酸酯，搅拌下加入预冷的L-谷氨酰胺的盐溶液，搅拌，转移至室温反应，反应完后静止，分液，水相降温，盐酸酸化，析出白色固体，抽滤，干燥得N-叔丁氧羰酰-甘氨酰-L-谷氨酰胺；

(3)甘氨酰-L-谷氨酰胺的制备：

将N-叔丁氧羰酰-甘氨酰-L-谷氨酰胺加入到三氟乙酸的二氯甲烷溶液中，室温搅拌，减压回收二氯甲烷，低温搅拌下缓慢加入醚，抽滤，干燥得类白色固体即为甘氨酰-L-谷氨酰胺粗品；

(4)精制

将甘氨酰-L-谷氨酰胺粗品悬浮于水中，升温搅拌溶解后，加活性炭搅拌脱色，趁热过滤，搅拌下向滤液中滴加有机溶剂，冷却析晶，抽滤，减压干燥得甘氨酰-L-谷氨酰胺。

其中：

步骤(1)中甘氨酸和氢氧化钠的摩尔比为1:1～1:3；有机溶剂为四氢呋喃或丙酮，有机溶剂与水的体积比为1:5～5:1。