顺式-4-羟基-L-脯氨酸的制备与应用

背景及概述

羟脯氨酸(Hydroxyproline,Hyp)为亚氨基酸,是脯氨酸羟基化后的产物，根据其羟基化位置及空间结构的不同，共有8种异构体，顺式-4-羟基-L-脯氨酸为其常见异构体。顺式-4-羟基-L-脯氨酸英文名称：cis-4-hydroxy-L-proline，分子式：C5H9NO3，分子量：131.13000，白色片状结晶或结晶状粉末，易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚和正丁醇。

应用

顺式-4-羟基-L-脯氨酸是一种脯氨酸类似物，是由胶原蛋白产生的抑制剂，在自然界中是一种稀有氨基酸，能在原骨胶原蛋白合成过程中掺入到多肽链中，导致原骨胶原蛋自的错误折叠，从而在纤维化和肿瘤细胞生长过程中减少胶原沉积。顺式-4-羟基-L-脯氨酸还可抑制原发性N-亚硝基甲基脲诱导的大鼠乳腺肿瘤的生长，被用来作为一种前体，生产抗纤维化、抗癌以及抗高血压等多种适应症的治疗药物。顺式-4-羟基-L-脯氨酸还可用作增味剂、营养强化剂或香味料，主要用于果汁、清凉饮料和营养饮料中。除此之外，顺式-4-羟基-L-脯氨酸还可通过阻止三层螺旋胶原在细胞层上的沉积从而抑制成纤维细胞的生长。

制备

顺式-4-羟基-L-脯氨酸的生产方法有化学合成法和生物转化法。其中,化学合成法的起始原料为反式-4-羟基-L-脯氨酸,本身就是一种昂贵的化学物质，使得化学合成顺式-4-羟基-L-脯氨酸成为一种高成本的过程。生物转化法以其原料来源广泛，产物单一的优点，逐渐成为生产顺式-4-羟基-L-脯氨酸的主要方法。此外，也可将明胶、骨胶、干酪素、大豆表皮蛋白质等用盐酸水解,再用亚硝化法提取亚氨酸后经树脂层析后精制、结晶而成。

图1 顺式-4-羟基-L-脯氨酸合成反应式

参考文献

[1] Mereyala, Hari Babu; Pathuri, Gopal; Nagarapu, Lingaiah Synthetic Communications, 2012 , vol. 42, # 9 p. 1278 - 1287