[发明专利]一种酶催化制备L-天冬氨酸（2,3,3-D3

说明书

本发明涉及一种酶催化制备L‑天冬氨酸(2,3,3‑D₃)的方法，其步骤如下：(1)依次将L‑天冬氨酸或其盐、α‑酮戊二酸(或α‑酮戊二酸钠)置于三口瓶中，氩气氛下油泵置换三次，然后在氩气氛下加入氘水，用氘氧化钠溶液/碳酸锂氘水溶液/无水三乙胺调节反应液pD值为8.0‑9.0，在32‑42℃下保温，然后加入谷草转氨酶20‑100U，保温1‑5天；(2)将上述反应液用微孔滤膜过滤，减压蒸去大部分氘水并回收，然后调节pH值至2.5‑3.0，静置冷却结晶，过滤干燥，得到产品。本发明具有的优点为直接采用廉价的氨基酸为底物，氘水为氘源，直接得到手性的L‑天冬氨酸(2,3,3‑D₃)纯品。

技术领域

本发明涉及一种合成L-天冬氨酸(2,3,3-D₃)的方法，尤其涉及一种直接以廉价的L-天冬氨酸、氘水为原料合成L-天冬氨酸(2,3,3-D₃)的方法。

背景技术

L-天冬氨酸(2,3,3-D₃)是重要的稳定同位素标记氨基酸，在医学、生物学、药学及化学等方面具有广泛的应用。L-天冬氨酸(2,3,3-D₃)可用于合成稳定同位素标记多肽化合物，在多肽等的生物代谢、疾病诊断与治疗和氨基酸在细胞培养中的机理及作用时具有重要意义。同时，L-天冬氨酸(2,3,3-D₃)也是合成其他氘代L-氨基酸的重要原料，如L-赖氨酸(2,3,3-D₃)、L-亮氨酸(2,3,3-D₃)、L-精氨酸(2,3,3-D₃)等；或者合成氘代非生物体L-氨基酸、氘代非生物体β-氨基酸等的重要原料。

目前合成L-天冬氨酸(2,3,3-D₃)主要有以下几种方法：

1、以丁炔二酸二甲酯为原料，先还原成丁烯二酸二甲酯(2,3-D₂)，然后水解形成丁烯二酸(2,3-D₂)，最后在氘代氨水存在的条件下利用细菌生物合成形成L-天冬氨酸(2,3,3-D₃)；

本方法先由丁炔二酸二酯，用氘气还原或氘水存在下用三苯基膦催化得到丁烯二酸二酯(2,3-D₂)，随后将二酯水解成酸后，在细菌的作用下与氘代氨水进行生物合成而得到L-天冬氨酸(2,3,3-D₃)，综合产率为40-50％。此方法直接采用氘水和氘代氨水合成，具有氘利用率高的特点，但此方法反应路线较长，特别是使用细菌进行合成时需要对细菌进行培养和处理，过程较为繁琐。

2、用氘代溴代乙酸乙酯或氘代碘代乙酸乙酯与氨基酸合成子如乙酰氨基丙二酸二乙酯、二苯亚甲基氨基乙腈等结合，然后在氘水或氘代盐酸存在的条件下水解得到L-天冬氨酸(2,3,3-D₃)或DL-天冬氨酸(2,3,3-D₃)。但此种方法步骤较长，且手性合成子合成成本高，非手性合成子则需要进行拆分，同时过多的无机盐需要用树脂进行纯化，过程较为繁琐。

综上可知，目前合成L-天冬氨酸(2,3,3-D₃)的方法均较为繁琐，或需要进行拆分，或综合产率严重偏低，且需要用树脂进行纯化。

发明内容

针对上述缺点，本发明的目的在于提供一种一种酶催化制备L-天冬氨酸(2,3,3-D₃)的方法，该方法价格低廉，反应过程简单易控，反应条件温和，产品提纯方便，产率高，成本低。

一种酶催化制备L-天冬氨酸(2,3,3-D₃)的方法，包括以下步骤：

在碱性条件下，L-天冬氨酸或其盐和氘水在谷草转氨酶和酶辅剂的作用下发生酶催化反应，反应结束后，经过后处理得到所述的L-天冬氨酸(2,3,3-D₃)。