L-硫代脯氨酸的应用与合成

介绍

L-硫代脯氨酸，又称L‑噻唑烷‑4‑羧酸，分子式C4H7NO2S，分子量为133.17。外观为白色粉末。它于1937年有S.Ratner，H.T.Clarke首次合成，不溶于醇，微溶于冷水，易溶于热水、酸、碱。

L-硫代脯氨酸

应用

L‑硫代脯氨酸作为一种脯氨酸类似物，被证实具有抗衰老、保肝剂及解毒剂、抗肿瘤等作用，广泛用于食品添加剂及有机中间体的合成。它是合成匹多莫德关键中间体。匹多莫德(PIDOTIMOD)，是免疫调节剂，适用于机体免疫功能低下的患者，并可用于预防急性感染，缩短病程，减少疾病的严重程度，对非特异免疫反应和特异免疫反应均有促进作用。

合成

现有合成的缺点

现有的制备L‑硫代脯氨酸的方法，通常以L‑半胱氨酸或其盐酸盐作为起始原料，但这些原料都不稳定，需要通过繁琐的工艺步骤获得L‑半胱氨酸一水盐酸盐，接着以L‑半胱氨酸一水盐酸盐为原料与甲醛反应制备产品。其中，制备L‑半胱氨酸一水盐酸盐的过程较为复杂，不仅延长了工艺路线，造成产品收率上的损失，且增加了大量人力、物力、能源的投入，对企业造成经济损失以及增加废水处理的环保压力。

新合成方法

基于此，赵东明[1]发现一种利用生物酶法与化学联合制备L‑硫代脯氨酸的方法，该方法以L‑丝氨酸为反应底物进行酶促反应，直接利用含L‑半胱氨酸的酶促反应液制备L‑硫代脯氨酸，无需使用L‑半胱氨酸作为起始原料，省去了L‑半胱氨酸制备提取处理步骤，提高了产物收率，同时无需额外添加吡啶、碳酸钠或无机盐作为催化剂，便能实现较高的转化率，节约了生产成本。具体步骤如下：

将135g含有色氨酸合成酶的基因工程菌大肠杆菌湿菌体(具体来源可参考CN112813012A中制备过程)加入到1000ml含90g/L  L‑丝氨酸溶液中，依次加入0.8g磷酸吡哆醛、135g  40％NaHS，维持p H8.0、温度37℃酶促反应12h；反应结束后，陶瓷膜过滤除去湿菌体，收集滤液，用高效液相色谱仪检测滤液中氨基酸浓度，与标准对照物比较，并用外标法计算浓度。结果表明，滤液中L‑丝氨酸、L‑半胱氨酸、L‑胱氨酸浓度分别为1 .84g/L、98.6g/L、1.95g/L。L‑丝氨酸酶促转化率为97.6％。

参考文献

[1]赵东明,彭小亮,欧阳晖,等.一种制备L-硫代脯氨酸的方法[P].湖北省:CN202211327382.X,2024-04-30.