[發明專利]一種制備高光學純度D-胱氨酸的方法

無效

• 申請號: 201110278970.4
• 申請日: 2011-09-20
• 公開（公告）號: CN102351764A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發明（設計）人: 夏仕文;方國蘭
• 申請（專利權）人: 重慶惠健生物科技有限公司
• 主分類號: C07C323/58
• 分類號: C07C323/58;C07C319/24
• 代理公司: 重慶市恒信知識產權代理有限公司 50102
• 代理人: 劉小紅

技術領域

本發明涉及D-胱氨酸的生產，特別是一種以L-半胱氨酸為原料，采用不對稱轉換技術和氧化技術制備制備高光學純度D-胱氨酸的方法。

背景技術

D-半胱氨酸是頭孢米諾鈉的關鍵手性中間體，同時也是大腸桿菌的強抑制劑和急性酒精中毒的緩解劑。目前，D-半胱氨酸的生產方法有以DL-半胱氨酸為原料的優先結晶法、化學拆分法、生物拆分法、不對稱轉換法。上述方法存在光學純度低、工藝復雜、成本等問題。日本1989年率先報道以DL-半胱氨酸為原料，L-酒石酸為拆分劑，經由D-2,?2’-二甲基四氫噻唑-4-羧酸不對稱轉換制備D-半胱氨酸的方法（Bull.?Chem.?Soc.?Jpn.,?1989,?62,?109）。喻明軍等在《應用化工》－2007－36－5－488，公開了一種在水楊醛存在下，L-半胱氨酸、L-酒石酸和丙酮在醋酸溶劑中反應形成D-2,?2’-二甲基四氫噻唑-4-羧酸酒石酸鹽，然后水解為D-半胱氨酸的方法。由于該方法的D-2,?2’-二甲基四氫噻唑-4-羧酸酒石酸鹽容易夾帶L-2,?2’-二甲基四氫噻唑-4-羧酸酒石酸鹽或L-半胱氨酸，導致所成鹽的光學純度不高，且D-半胱氨酸中夾帶的L-酒石酸很難完全除去。

D-胱氨酸是D-半胱氨酸的二聚體，可利用成熟的電解還原技術制備D-半胱氨酸。以L-胱氨酸為原料，通過消旋、拆分制備D-胱氨酸，工藝復雜，收率低，很難用于D-胱氨酸的規模化生產。張奇等在公開號位CN101812488的中國專利申請文件公開了一個同時制備L-色氨酸和D-胱氨酸的方法。以高效表達色氨酸酶的重組枯草芽孢桿菌為生物催化劑，吲哚和DL-半胱氨酸為底物，通過酶法拆分將DL-半胱氨酸中的L-對映體轉化為L-色氨酸，剩下的D-半胱氨酸通過空氣氧化法轉化為D-胱氨酸。該方法的主要缺點是L-半胱氨酸轉化不完全導致制備的D-胱氨酸光學純度不高。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種以L-半胱氨酸為原料，采用不對稱轉換技術和氧化技術，在酸性條件下生產高光學純度D-胱氨酸的方法。

為實現本發明目的而采用的技術方案是這樣的，即一種制備高光學純度D-胱氨酸的方法，其特征在于，包括以下方法和步驟：

1).?在50～90℃下，原料L-半胱氨酸與丙酮、L-酒石酸在冰醋酸溶劑中進行反應，攪拌15～50分鐘，使固體溶解，所述L-半胱氨酸、L-酒石酸、丙酮、冰醋酸的摩爾比為1：1：6～7：6～7；

2).?待步驟1）所述的固體完全溶解，加入水楊醛，繼續攪拌8～16小時，所述水楊醛與原料L-半胱氨酸的摩爾比為1：10；

3).?將步驟2）所得到的反應液在冰水中冷卻半個小時，過濾，并用乙酸乙酯洗滌2～3次，得到D-2,?2-二甲基四氫噻唑-4-羧酸·L-酒石酸鹽白色固體；

4).?在30-60℃，減壓或者常壓的條件下，將步驟3）所得D-2，2-二甲基四氫噻唑4-羧酸·L-酒石酸鹽在純水中水解1-3小時，得到含有D-半胱氨酸、L-酒石酸和丙酮的水解液；

5).?步驟4)所得的水解液用氨水調pH值到3.5，使得L-酒石酸形成L-酒石酸氫銨沉淀，抽濾，將所述沉淀去除；

6).?步驟5)所得的抽濾液用氨水調pH值到5.0，加入雙氧水，使D-半胱氨酸氧化成D-胱氨酸；

7).?將步驟6)所得的液體離心，所得固體用水洗滌2-3次，得到D-胱氨酸。

本發明由于上述結構，其優點是：與現有技術相比，采用不對稱轉換技術和氧化技術制備D-胱氨酸，具有收率高、化學純度和光學純度高的優點，操作條件容易控制，適合工業化生產。以此技術制備的D-胱氨酸，利用成熟的電解還原技術制備D-半胱氨酸鹽酸鹽，有效避免了D-半胱氨酸現有制備技術存在的生產成本高、生產周期長、產品質量差的缺點。

附圖說明

本發明可以通過附圖給出的非限定性實施例進一步說明。

圖1為本發明的生產流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明：

參見附圖1，圖中的流程圖即為本發明所公開的制備高光學純度D-胱氨酸的方法，包括以下方法和步驟：

1).?在50～90℃下，原料L-半胱氨酸與丙酮、L-酒石酸在冰醋酸溶劑中進行反應，攪拌15～50分鐘，使固體溶解，所述L-半胱氨酸、L-酒石酸、丙酮、冰醋酸的摩爾比為1：1：6～7：6～7；