聚天冬氨酸的制备方法

二十世纪九十年代初，“绿色”化学品一聚天冬氨酸(PASP)受到了人们的高度关注。聚天冬氨酸是一种具有多肽结构的可降解生物高分子物质。它在自然界中存在于软体动物的壳中，用来调节生物体内的钙平衡。近年来，人们受到此类动物的代谢启发而成功的合成了这一生物高分子材料。

特性

聚天冬氨酸除具有一般水溶性羧酸的性质外，还具有其他许多聚合物无法比拟的优良特性。聚天冬氨酸特点是可生物降解、无毒、不破坏生态环境，可完全降解为对环境无害的终产物。经实验证实，聚天冬氨酸28天的降解率可达76%，而且没有毒性，可替代许多对环境有害的化学品，被人们誉为“绿色”产品，在工业、农业、医药等方面都具有非常广泛的用途。

制备方法

制备聚天冬氨酸的方法主要有两种。种方法是NCA (N-carboxyanhydride)法，这也是通常制备聚氨基酸的一般方法。另一种方法是由天冬氨酸或马来酸酐、马来酸氨盐等热缩合，生成中间体聚琥珀酸亚胺((PSI)，中间体在碱性条件下水解得到聚天冬氨酸溶液。种方法工艺复杂，而且用到剧毒气体光气，实际极少应用。所以一般只采用第二种工艺生产聚天冬氨酸。

L-天门冬氨酸热缩合成聚天冬氨酸反应方程式为:

以L-天门冬氨酸为原料直接热缩合成聚天冬氨酸，工艺简单，反应过程除生成少量水蒸汽外，对环境无任何污染。此外还有酸催化热缩聚合和在溶剂下催化聚合两种方式，米用后两种工艺可以合成更闻的分子量的聚天冬氨酸，分子量从1000到200000。

此方法合成PASP —般分三个步骤，步是制取中间体聚琥珀酰亚胺；第二步是中间体在碱性条件下水解制取PASP盐；第三步PASP的分离纯化。国内外开发的聚天冬氨酸合成方法主要有两类，一类是以L-天门冬氨酸为原料，另一类是以马来酸酐及其衍生物为原料。

一种制备40%聚天冬氨酸钠盐水溶液的方法，其特征在于:每吨L-天冬氨酸加入IOkgH3PO4, 200-220°C反应1.5h，反应产物冷却后加水洗去催化剂，离心获得聚琥珀酰亚胺；再加氢氧化钠溶液于50-60°C水解Ih得到含量为40%的聚天冬氨酸钠盐的水溶液。