[发明专利]一种N-乙酰-L-半胱氨酸的制备方法

说明书

本发明公开了一种N‑乙酰‑L‑半胱氨酸的制备方法，本发明以碳酸氢钠作为缚酸剂，用乙酸酐对L‑半胱氨酸盐酸盐无水物或L‑半胱氨酸盐酸盐一水物进行酰化反应得到纯度及收率较高的N‑乙酰‑L‑半胱氨酸。用碳酸氢钠作为缚酸剂，使得该酰化反应更充分，生成杂质少，反应易控。

技术领域

本发明属于化学合成技术领域，具体涉及一种N-乙酰-L-半胱氨酸的制备方法。

背景技术

N-乙酰-L-半胱氨酸为半胱氨酸的N-乙酰化衍生物，通过分解粘蛋白复合物、核酸，将痰中的脓性成分及其它粘液和粘液分泌物从粘稠变为稀薄而发挥强烈的粘液溶解作用。此外，N-乙酰-L-半胱氨酸通过一个能与亲电子的氧化基团直接发生作用的自由巯基而发挥直接抗氧化作用。

N-乙酰-L-半胱氨酸在动物养殖领域也有很多应用：在猪饲粮中添加N-乙酰-L-半胱氨酸可以缓解脂多糖应激引起的肠黏膜损伤、乙酸刺激引起的结肠炎及改善小肠吸收功能；在猪冷冻稀释精液中添加N-乙酰-L-半胱氨酸能显著提高解冻后精子的成活率和顶体完整率，降低精子的低渗膨胀率。

现有的N-乙酰-L-半胱氨酸的制备方法中，大多采用氢氧化钠作为缚酸剂，其碱性强，使得反应体系pH值波动大，加入时放热量大，导致产品纯度低。

同时在后处理工艺中，一般是将反应液浓缩到一定程度后冷却结晶，过滤得到粗品后再用乙醇或蒸馏水进行重结晶。这样操作会使产品在反应液中残留较多，导致收率不高。如使用蒸馏水重结晶，不能有效的去除杂质，使得其纯度不高。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明提供一种N-乙酰-L-半胱氨酸的制备方法，旨在解决现有合成工艺的产品产量少、纯度低的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种N-乙酰-L-半胱氨酸的制备方法，包括以下步骤为：

1)配制摩尔浓度为1.25×10^-3mol/mL的L-半胱氨酸盐酸盐水溶液，再加入缚酸剂调节该L-半胱氨酸盐酸盐水溶液的pH值至8.4，得到一阶应液。

2)在1h内向步骤1)得到的一阶反应液中滴加一定量的乙酸酐，在滴加过程中控制一阶反应液与滴加的乙酸酐形成的体系的温度≤60℃；然后在设定温度下反应一定时间，得到二阶反应液。在该温度条件下，反应平稳，副反应较少，使得最终杂质少。

3)向二阶反应液中加入盐酸调节pH值至2～3，再减压浓缩至表面无流动流体，得到固态产物；向所述固态产物中加入一定量的乙醇，然后再升温至沸，趁热过滤，取滤液冷却结晶，过滤干燥得N-乙酰-L-半胱氨酸晶体。

其中：步骤1)中所述的L-半胱氨酸盐酸盐水溶液按以下方法配制：向每100mL水中加入0.125mol的L-半胱氨酸盐酸盐无水物或L-半胱氨酸盐酸盐一水物。配制所述的L-半胱氨酸盐酸盐水溶液的环境温度控制在-5～5℃；加入缚酸剂的环境温度控制在-5～5℃。在加入缚酸剂反应时，控制体系温度在-5～5℃，可有效减少L-半胱氨酸的氧化，从而减少杂质产生，提高收率。

所述的缚酸剂为碳酸氢钠。这是由于碳酸氢钠碱性较弱，使得反应体系pH值波不会有较大波动，且加入时放热量小，可以有效提高产品纯度。

在步骤2)中，乙酸酐与一阶反应液的摩尔体积比为0.13mol/100mL。由于L-半胱氨酸的浓度为1.25×10^-3mol/mL，加入乙酸酐的量稍过量，可使得反应向有利的方向移动，进而使得反应更充分。

所述设定温度为≤60℃，这是因为在这一温度下反应，可以使反应平稳地向有利产品生成的方向进行，反应不会过于剧烈，减少L-半胱氨酸的氧化，降低副反应的发生，有利于提高产率。