[發明專利]一種合成苯丙氨酰-賴氨酸二肽的方法

有效

• 申請號: 201711136557.8
• 申請日: 2017-11-07
• 公開（公告）號: CN107936089B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 尹思力;朱云陽;張海龍;江文;楊洋;倪科;凌夢晨;周小華
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: C07K5/065
• 分類號: C07K5/065;C12P21/02;C07K1/36;C07K1/34;C07K1/18;C07K1/14
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一種合成苯丙氨酰?賴氨酸二肽的方法，屬于肽合成技術領域。本發明以市售苯丙氨酸和賴氨酸為原料，通過制備苯丙氨酸和賴氨酸水溶液，制備乙二醇非水反應介質，制備苯丙氨酰?賴氨酸二肽反應液，制備凈化荷載苯丙氨酰?賴氨酸二肽的樹脂柱，制備苯丙氨酰?賴氨酸二肽洗脫液，制備苯丙氨酰?賴氨酸二肽凍干粉，制備回收苯丙氨酸和賴氨酸水溶液以及制備再生樹脂柱的步驟，就制備出含量為95～98％的苯丙氨酰?賴氨酸二肽。本發明在乙二醇非水介質中用胰凝乳蛋白酶作為催化劑合成苯丙氨酰?賴氨酸二肽，條件溫和，專一性強，合成效率高，是典型的綠色生產工藝；制備的苯丙氨酰?賴氨酸二肽可廣泛用于醫藥、紡織、食品等領域，具有可觀的社會價值。

一、技術領域

本發明屬于肽合成技術領域，具體涉及一種合成苯丙氨酰-賴氨酸二肽的方法。

二、背景技術

短肽是由2-9個的氨基酸殘基組成的鏈狀化合物，許多短肽具有重要的生物學功能，是生物醫藥中的新成員，也廣泛應用于食品、保健品和日化品等領域中。例如，天冬氨酰-苯丙氨酸二肽就是重要的肽類甜味劑，廣泛應用于食品、化妝品等領域；又例如，苯丙氨酰-賴氨酸二肽，進入體內后經蛋白酶的分解，生成苯丙氨酸和賴氨酸，苯丙氨酸是必需氨基酸之一，是合成苯丙氨芐、甲酸溶肉瘤素等氨基酸類抗癌藥物的中間體，也是生產腎上腺素、甲狀腺素和黑色素的原料，在食品領域，苯丙氨酸是合成保健型二肽甜味劑阿斯巴甜的原料之一，在日化領域，苯丙氨酸則是作為吸收紫外線的成分，用于護膚品中；賴氨酸是谷物中的第一限制性氨基酸，具有提高智力、增進食欲、促進鈣吸收和生長、提高記憶力和免疫力、增強體質等功效，是重要的營養型食品添加劑。因此研發新的合成短肽的方法和產品，具有重要的經濟價值和應用推廣前景。

現有合成二肽的方法，例如申請號為200610095100.2、名稱為“肌肽類似物制備方法”的發明專利，該專利公開了一種肌肽類似物的酶促合成方法。具體方法是先用一定pH的磷酸鹽緩沖溶液將按一定比例混合的底物L-丙氨酸、4，5-二羧酸咪唑及適量酶潤濕，后加入10mL有機溶劑，在夾套反應器中磁力攪拌下恒溫反應一段時間。該方法的缺陷是：選用四氫呋喃為非水反應溶劑，在該溶劑中，底物L-丙氨酸和4，5-二羧酸咪唑及緩沖溶液的溶解度極低，因此酶催化的效率低，難以實現工業化；而且四氫呋喃極度易燃、毒性極強，嚴重影響人體健康，對環境污染也大。

三、發明內容

本發明的目的是針對現有非水介質中酶促合成短肽方法的不足之處，提供一種在有機介質乙二醇中利用生物酶催化劑，合成苯丙氨酰-賴氨酸二肽的方法。該方法采用的有機溶劑乙二醇結構類似于水，水分子可與其以任意比例混溶，因而對底物氨基酸和產物短肽的溶解度大，另外該酶促反應平衡偏向于短肽合成方向，因此可以高效率合成苯丙氨酰-賴氨酸二肽。該方法具有反應條件溫和、操作簡便、產率高、成本低、綠色無污染、合成的產物二肽純度高和易分離純化的特點，可應用于醫藥、食品、紡織等領域。

本發明的主要原理是：酶促反應非水介質是指不含水或含微量水分的有機溶劑，在該類介質中，生物催化劑酶在適宜條件下可保持催化反應的專一性并逆轉反應方向，因此，非水酶促反應逐漸應用于有機合成、物質修飾等領域。乙二醇，又名甘醇，化學式為(HOCH₂)₂，分子量62，為無色無臭、有甜味液體，能與水以任意比例混合，極性僅次于水和甲醇的有機溶劑。由于乙二醇分子量小，極性大，作為有機溶劑，可通過氫鍵將大量水分子束縛，從理論上分析，用在非水介質中酶催化反應時，一方面保持酶的催化活性，增大底物和產物的溶入量，促進反應平衡朝向生成產物方向，提升產物生成率；另一方面，可能擴散至酶的活性中心，以水分子的形式參與催化反應，因此，在乙二醇非水介質中可能發生高效率的酶催化反應。胰凝乳蛋白酶是一種蛋白質水解酶，在水溶液中專一催化芳香族氨基酸羧基參與形成的肽鍵，在非水有機介質中，在仍保持催化反應的專一性的基礎上，逆轉催化反應方向，變成催化合成芳香族氨基酸羧基參與形成的肽鍵。因此，以該酶為催化劑，在乙二醇非水介質中，以苯丙氨酸和賴氨酸為底物，可合成苯丙氨酰-賴氨酸二肽。