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L-高丝氨酸的制备方法

发布日期:2020/12/18 9:48:33

背景及概述[1]

(S)-2-氨基-4-羟基丁酸又叫L-高丝氨酸,是一种天然存在的非蛋白氨基酸。(S)-2-氨基-4-羟基丁酸及其衍生物是重要的生理活性物质的结构前体和合成砌块,广泛应用于各种活性物质的合成,日益受到科研工作者的重视。

制备[1]

报道一、

S1:在3升的三口烧瓶中,加入1500克水,然后加入298克L-蛋氨酸,充分搅拌,然后加入260克浓盐酸,搅拌至清,然后在25℃滴加441克的硫酸二甲酯,室温搅拌两天,点板监控原料消失,得到L-蛋氨酸锍盐反应液;

S2:将S1得到的L-蛋氨酸锍盐反应液,升温至回流状态反应,然后缓慢滴加饱和碳酸氢钾溶液(100克碳酸氢钾溶于500克水),滴加过程控制pH在3-6,滴毕后继续回流反应6小时,点板监控原料基本消失;

S3:将反应液降至室温,然后薄膜浓缩出去大部分水,浓缩液预冷至5-10℃,用阳离子交换树脂除盐,洗脱剂为5%的稀氨水,洗脱液浓缩除去大部分水,得到比较粘稠的液体,降温至10℃左右,加入3倍体积的丙酮打浆处理,过滤,干燥后得到(S)-2-氨基-4-羟基丁酸固体202克,收率85%。

报道二、

步骤1  L-天门冬氨酸甲酯的制备

将133.1g L-天门冬氨酸(1.0mol),1000ml无水甲醇加入2000ml三口瓶中,在5℃以下通入73g HCl。通入完毕后,缓慢升温至回流反应2小时,减压蒸出有机溶剂,得白色结晶L-天门冬氨酸甲酯盐酸盐165.2g,纯度98.5%,收率90.0%(以L-天门冬氨酸计)。

步骤2  L-天门冬氨酸甲酯还原制备(S)-2-氨基-4-羟基丁酸

取以上73.5g L-天门冬氨酸甲酯盐酸盐(0.4mol),1100g无水甲醇加入2000mL三颈瓶中混合均匀,并用三乙胺调至pH为5,然后缓慢加入31g(0.8mol)NaBH4,加料温度控制在0-5℃,控制还原剂的加入速度以免反应过于激烈或局部反应过于激烈。约1-2小时加完,加毕,加热回流反应2-3小时,冷却至室温,于室温以浓盐酸调pH值为3,搅拌至无气泡产生为止。过滤,滤饼用溶剂洗涤。滤液及洗液通过电渗析脱盐,脱盐后反应液减压蒸至胶体,加入500mL 95%酒精,搅拌析出结晶,过滤,烘干得白色粉末状结晶38.08g,熔点200-203℃,[α]D20=-8.3°(C=8,H2O)收率为80.0%。

检测方法[3]

CN202010059578.X报道了一种同时检测发酵液中L-高丝氨酸和游离氨基酸的HPLC方法,所述方法是先对发酵液样品进行预处理,接着采用DEEMM衍生化试剂对发酵液样品进行衍生化处理之后,再通过高效液相色谱和通用型C18色谱柱对发酵液中的L-高丝氨酸和其他游离氨基酸进行分离和测定;

所述预处理方法为:取发酵液样品于离心管中,10000~12000r/min离心2~3min,收集上清液,用于下一步衍生化;

所述衍生化处理方法为:将上清液稀释5~10倍取稀释液,加入硼酸盐缓冲液和0.5%的DEEMM甲醇溶液,温度60~70℃下衍生化1~2h后,用0.22μm有机滤膜过滤,所得滤液进行下一步分离和测定;每200μL稀释液加入350μL的硼酸盐缓冲液和150μL的0.5%DEEMM甲醇溶液。

优选的,所述高效液相色谱检测条件为:

检测仪器:AgilentTechnologies1260InfinityⅡ高效液相色谱系统;

色谱柱:J&KScientificHPLCC-18Column(4.6×250mm,5μm);

流动相:流动相A为色谱级甲醇;流动相B为25mmol/L乙酸铵溶液,A:B=40%:60%,流速0.6mL/min;

柱温:25℃;

检测波长:250nm。

所述硼酸缓冲液按如下方法配制:称取6.183g硼酸,加入70mL超纯水溶解,用1mol/L的NaOH溶液调pH至9.0,加超纯水定容至100mL。

所述DEEMM甲醇溶液按如下方法配制:吸取0.5mLDEEMM于100mL容量瓶中,用色谱级甲醇定容至100mL。

以上为定性检测,也可为定量检测,具体方法如下:先配制梯度浓度目标物质(L-高丝氨酸或游离氨基酸)标准品,按照前述相应方法进行预处理、衍生化和高效液相色谱检测后,以色谱峰峰面积为横坐标、标准品浓度为纵坐标绘制标准曲线,测得待测样品中目标物质色谱峰面积后,对照标准曲线获得待测样品中目标物质的浓度值。通常L-高丝氨酸为定量检测,游离氨基酸为定性检测,根据需要,游离氨基酸也可按前述方法进行定量检测。

本发明的有益效果主要体现在:本发明的方法使用的配置是高效液相色谱系统的标准液相配置,除了适用于氨基酸分析之外,还可用于其他物质的分析工作,普适性更强,具有检测灵敏度高、样品处理简单、分析时间短、分析结果稳定、重复性好等优点,适用于常规实验室。

参考文献

[1] [中国发明] CN201910683388.2 一种L-高丝氨酸的制备方法

[2] [中国发明,中国发明授权] CN200710096668.0 一种制备L-高丝氨酸的新工艺

[3] [中国发明] CN202010059578.X 同时检测发酵液中L-高丝氨酸和游离氨基酸的HPLC方法

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