[发明专利]提高L－天冬氨酰基－L－苯丙氨酸偶合反应中α与β比例的方法

说明书

本申请是1988年7月14日提出的美国顺序号07/219613申请的部分继续，该申请在此编入供参考。

本发明涉及制造L-天冬氨酰基-L-盐酸苯基丙氨酸甲酯(APM(HCl))的方法，它用于制造比蔗糖甜约200倍的增甜剂α-L-天冬氨酰基-L-苯基丙氨酸甲酯(α-APM)。更具体地说，本发明涉及在制造L-天冬氨酰基-L-盐酸苯基丙氨酸甲酯过程中提高α异构体与β异构体比例的方法。

在制造α-APM的惯用方法中，L-苯基丙氨酸和N-甲酰基天冬氨酸酐在乙酸存在下发生偶合，生成α，β-N-甲酰基-L-天冬氨酰基-L-苯基丙氨酸的异构体混合物。随后将此混合物脱甲酰基并进行酯化，生成α-APM(HCl)，用于制备α-APM。

在惯用的制法中，L-苯基丙氨酸与N-甲酰基天冬氨酸酐的偶合反应产生一种异构体混合物，其α与β的比例约为3.0～3.8∶1。典型地，这一偶合反应每摩尔L-苯丙氨酸在11-16摩尔作为溶剂的乙酸存在下进行。因为β异构体不甜，因此必须把它从混合物中除去。然而，减少β异构体的努力决不能使该制法的效率降低。

通常，偶合反应必须在高温下进行，使反应泥浆状物不致于固化。然而，高温使降低α/β比例的反应选择性降低。

因此，人们期待在APM制造过程的偶合工序中提高α-异构体的产率。本发明论及获得高产率的制法。

本发明论及一种改进了的N-甲酰基天冬氨酸酐与L-苯基丙氨酸或其低级烷基酯的偶合工序，提高α与β的比例。这一偶合步骤可在大量乙酸存在下进行，或者在一种或多种溶剂和直链或支链C₂-C₁₀羧酸(优选乙酸)存在下进行。  加入一种或多种溶剂和增加羧酸的量均能提高产物N-甲酰基-L-天冬氨酰基-L-苯基丙氨酸或其低级烷基酯中α异构体与β异构体的比例。

在优选的实施方案中，α-APM制备工艺的偶合步骤在每摩尔L-苯基丙氨酸大于50摩尔乙酸存在下进行，或者，在任意数量C₂-C₁₀羧酸(优选乙酸)与一种或多种辅助溶剂同时存在下进行。

在一种APM制法中，首先制备保护性L-天冬氨酸酐，如N-甲酰基-L-天冬氨酸酐，有代表性的是在甲酸和乙酐反应混合物中使L-天冬氨酸甲酰化。然后，使N-甲酰基-L-天冬氨酸酐与L-苯基丙氨酸或其低级烷基酯(″L-Phe″)进行偶合。此反应步骤典型地是在乙酸作溶剂的情况下进行的。通常，每摩尔L-苯基丙氨酸或其低级烷基酯加入11-16摩尔乙酸。偶合工序生成α，β-N-，-甲酰基-L-天冬氨酰基-L-苯基丙氨酸或其低级烷基酯的异构体混合物，α异构体的产率为混合物的65-75％，则认为是成功的。然后在下一步骤将异构体混合物制成盐酸α-APM。加入有效量的盐酸使混合物解封，然后从混合物中除去乙酸和酸(如甲酸)。然后加入有效量的甲醇、水和盐酸，使脱了甲酰基的异构体酯化，生成盐酸α和β-APM。随后将盐酸α-APM从混合物中沉淀出来，于是可以得到相当大量的β-异构体。

业已发现，在N-甲酰基-L-天冬氨酸酐与L-苯基丙氨酸的偶合工序中，可提高α-异构体与β-异构体的比例，即所得的产率。

用两种方法之一调整溶剂可提高产率。一种方法是加入乙酸，每摩尔L-苯基丙氨酸加入至少50到约250摩尔乙酸。

另一种方法是加入至少两种不同的溶剂，其中之一是C₂-C₁₀羧酸，最好是乙酸。两种或多种溶剂(包括羧酸)的用量最好是相当于或大于惯用量(即每摩尔Phe或其低级烷基酯加11-16摩尔)。令人惊讶地发现，加入少量辅助溶剂能有效地明显地提高偶合产物中α与β的比例。还惊奇地发现，α/β比随溶剂量的增加继续增大。

在苄氧基羰基-天冬氨酸酐与L-苯基丙氨酸或其低级烷基酯的偶合中，该方法同样有效。该方法对与L-苯基丙氨酸甲酯的偶合是特别优选的。用氢化法除去苄氧基羰基，同样，将α-异构体沉淀出来。