[发明专利]一种手性氨基酸的制备工艺

说明书

技术领域

本发明具体的涉及一种手性氨基酸的制备工艺。

背景技术

氨基酰化酶拆分生产氨基酸是氨基酸尤其是非天然氨基酸生产的主要工艺。其操作工艺一般为L-氨基酸或者DL-氨基酸在冰乙酸为溶剂下，高温下与醋酐反应制备出乙酰化-DL-氨基酸，然后乙酰化-DL-氨基酸配成PH7.5-8.0的溶液，加入氨基酰化酶，乙酰化-DL-氨基酸转换成为D-或者L-氨基酸。使用的氨基酰化酶有D-氨基酰化酶和L-氨基酰化酶两种酶，这两种酶都已经商品化，而且有固定化的氨基酰化酶。

氨基酰化酶拆分生产氨基酸，能否充分发挥酰化酶的催化活力、提高转化率是工艺的主要技术指标。实际应用此工艺拆分氨基酸的过程中，常常发生酶拆分效率低，拆分不彻底的现象，轻则影响成本和质量，重则造成拆分失败。其重要原因是乙酰化氨基酸的杂质较多，造成了酶的抑制。众所周知，酶作为生物催化剂，发生催化作用的是活性中心，有很多底物，其活性基团会抑制活性中心，造成酶的活力降低甚至造成酶的失活。在氨基酸的醋酐-冰乙酸体系高温乙酰化过程中，有以下杂质：乙酰化氨基酸，乙酰化氨基酸和氨基酸之间形成的小肽，氨基酸之间、乙酰化氨基酸之间缩水形成的酮类化合物，这些化合物都有肽键结构，因为都可能和氨基酰化酶的活性中心结合，进而抑制酶的活性或者造成酶的失活。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了克服现有的氨基酰化酶拆分生产手性氨基酸的方法中，易发生酶拆分效率低，拆分不彻底等缺陷，而提供了一种手性氨基酸的制备工艺。本发明的制备工艺可有效去除氨基酰化酶拆分手性氨基酸的方法中的杂质，提高乙酰化含量，拆分效果与现有技术相比明显提高。

因此，本发明提供了一种手性氨基酸的制备工艺，其包含下列步骤：

(1)以冰乙酸为溶剂，将L-氨基酸或者DL-氨基酸和醋酐进行乙酰化反应；

(2)将步骤(1)得到的反应物在外温50～95℃，压力为-0.01MPa～-0.1Mpa下蒸馏20分钟～5小时，降温结晶，得到乙酰化的L-氨基酸或者乙酰化的DL-氨基酸；

(3)将步骤(2)得到的乙酰化的L-氨基酸或者乙酰化的DL-氨基酸，甲苯，以及甲胺水溶液、乙胺水溶液或片碱水溶液混合，升温至外温80～90℃，维持1.5～2.5小时(优选2小时)，然后在-0.01MPa～-0.1MPa压力下，外温50～95℃下蒸馏4～6小时(优选5小时)，加入水，调整pH为7～8，即可；其中，所述的甲胺水溶液、乙胺水溶液或片碱水溶液的质量浓度为25％～35％(优选30％)，步骤(2)得到的乙酰化的L-氨基酸或者乙酰化的DL-氨基酸与甲胺水溶液、乙胺水溶液或片碱水溶液的质量比为1∶1～1∶5(优选1∶1～1∶2)；所述的甲苯与步骤(2)得到的乙酰化的L-氨基酸或者乙酰化的体积质量比为1～5L/Kg；

(4)将步骤(3)得到的物质和D-氨基酰化酶或L-氨基酰化酶进行拆分，得到D-氨基酸或L-氨基酸。

步骤(1)中，所述的乙酰化反应的方法和条件均可本领域此类反应的常规方法和条件，本发明特别优选下述方法和条件：所述的L-氨基酸较佳的为L-苯丙氨酸或L-缬氨酸。所述的DL-氨基酸较佳的为DL-正亮氨酸。所述的冰乙酸与L-氨基酸或者DL-氨基酸的体积质量比较佳的为8～10L/Kg(优选9L/Kg)。所述的醋酐的摩尔量较佳的为L-氨基酸或者DL-氨基酸的摩尔量的1～2倍(优选1.18倍)。

步骤(4)中，所述的拆分的方法和条件均可为本领域此类拆分所用的常规方法和条件，本发明特别优选下述条件：所述的D-氨基酰化酶或L-氨基酰化酶与步骤(3)得到的物质的质量比由该对应的氨基酸对D-氨基酰化酶或L-氨基酰化酶的比活力确定，一般D-氨基酰化酶或L-氨基酰化酶的实际使用量应该是使底物24小时内理论上转化完毕的基础上过量2-5倍。考虑到拆分的彻底性，上面所述的拆分的时间较佳的为50～80小时(优选72小时)。拆分结束后，较佳的通过浓缩结晶，过滤，即得到D-氨基酸或L-氨基酸。过滤得到的滤液中为另一绝对构型的乙酰化氨基酸，通过常用的水解反应方法，即可得到另一构型的氨基酸。

在不违背本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明所用试剂和原料均市售可得。

本发明的积极进步效果在于：本发明的制备工艺可有效去除氨基酰化酶拆分手性氨基酸的方法中的杂质，提高乙酰化含量，拆分效果与现有技术相比明显提高。

具体实施方式