专利名称：用作人造甜味剂的L-天冬氨酰基-D-α-氨基烷酰基-(S)-N-α-烷基苄酰胺的制作方法
技术领域：
本发明涉及含有L-天冬氨酰基-D-∝-氨基烷酰基-(S)-N-∝-烷基苄酰胺的人造甜味剂化合物。
已经知道L-天冬氨酰基-D-丙氨酸-N-烷基酰胺类用作人造甜味剂，如美国专利4411925中公开的 在一系列用上述结构描述的化合物中，所报导的最有效力的物质是(+/-)叔丁基环丙基甲胺的L-天冬氨酰基-D-丙氨酸酰胺(R1=R2=R3=CH3、n=0；其中据报导甜度(SP)为蔗糖的1200倍)。而且应强调指出，上述结构中R的种类对于甜度来说是重要的，R=CH3(D-丙氨酸)是特别优选的。在有下列结构的L-天冬氨酰基-D-丙氨酸酰胺的典型情况中，甜度随R增大而下降，即对于R为甲基来说，SP=1200，对于R为乙基来说，SP=500，而对于R为异丙基来说，SP=110。
Zeng等在J、Agric、Food Chem、39，第782-785页(1991)中公开了L-天冬氨酰基-D-丙氨酸-N-苯基酰胺，其中苯环上可有甲基取代基 这些化合物可称为L-天冬氨酰基-D-丙氨酸的苯胺酰胺。已公开这一族苯胺酰胺中的每一员的甜度除高度取代的2，6-二甲基苯胺酰胺外都至多为蔗糖的75倍，已公开2，6-二甲基苯胺酰胺的甜度为蔗糖的500倍。除了这一系列含苯胺的化合物中大多数成员有较低的甜度外，这些化合物有可能有毒性，对于苯胺衍生物来说，这一毒性是已知的。
另外，Ariyoshi在Bull、Chem、Soc、Japan，57，第3197页(1984)中公开了一系列L-天冬氨酰基-D-丙氨酰-∝-氨基酸酯和L-天冬氨酰基-D-缬氨酰-∝-氨基酸酯，它们是无味的、苦味的或甜度小于蔗糖的50倍。
本发明的一个目的是使用经济、安全和简便的反应物质提供适用的、化学稳定的高甜度人造甜味剂。
本发明的另一目的是提供在通常用于生产食品的温度下有高热稳定性的人造甜味剂。
本发明提供一种含有下列结构的L-天冬氨酰基-D-∝-氨基烷酰基-(S)-∝-烷基苄酰胺的人造甜味剂化合物 其中R1为H、-CH3、CH2CH3、-CH2CH2CH3、-CH(CH3)2、-C(CH3)3、-CH2OCH3、-CH2OH或苯基；R2为H或CH3； R3、R4和R5为H、-CH3或-CH2CH3或R为 n=0、1、2、3、4。
现在更详细地描述用以达到本发明的目的、特征和优点的方法。为了能使本专业熟练的技术人员实施本发明，这些详细的资料对本发明提供了更准确的描述，但不是把本发明限制在所描述的具体实施方案中。
本发明的L-天冬氨酰基-D-氨基酸酰胺可很容易通过下法得到用几种已知的氨基酸偶合的方法中任一种方法制备二肽(例如，M、Bodan-Sky编写的Principles of Peptide Synthesls，Berlin，1984年，由Springer Verlag出版)，然后使二肽与胺偶合生成所希望得到的酰胺。
例如，业已发现下面概述的方法是适用的，其中R1和R2为烷基 L-天冬氨酰基-D-∝-氨基烷酰基-(S)-∝-烷基苄酰胺。
在上述反应顺序的第一步中，双被护的天冬氨酸与N-羟基琥珀酸亚胺缩合得到活化的天冬氨酰基-N-羟基琥珀酸亚胺酯。在这种情况下，双被护的天冬氨酸是β-苄基-N-苄氧羰基(“CBZ”)衍生物，它是可商购的。用双环已基碳二亚胺(DCC)作偶联剂进行CBZ衍生物与羟基琥珀酸亚胺的缩合。DCC偶联剂也很容易从已知的化学公司购买。
在第二步中，活化的天冬氨酰基琥珀酸亚胺酯可在有三乙胺的二噁烷-水中与适合的D-氨基酸反应生成β-苄基-N-苄氧羰基-L-天冬氨酰基-D-氨基酸。优选的D-氨基酸包括D-丙氨酸、D-缬氨酸、D-∝-氨基丁酸、D-苯基甘氨酸和D-∝-氨基戊酸。本发明最优选的D-氨基酸是D-丙氨酸、D-∝-氨基丁酸和D-缬氨酸。
在第三步中，第二步的反应产物可用DCC活化，并在二噁中与适合的胺偶合得到β-苄基-N-苄氧羰基-L-天冬氨酰基-D-氨基酸酰胺。本发明优选的胺包括∝-甲基苄胺、∝-乙基苄胺、∝-异丙基苄胺、∝-叔丁基苄胺、∝-正丙基苄胺、∝-苯基苄胺、∝-环丙基苄胺和∝-异丁基苄胺。这些胺的(S)-对映体或外消旋混合物也可使用。宜为使用(S)-对映体。本发明最优选的胺是(S)-∝-乙基苄胺。在最后一步中，在醇溶剂中用Pd/C作催化剂，第三步的产物通过催化加氢去保护，得到甜味剂化合物。
虽然已证明上述方法是适宜的，并可用于制备随后实施例中描述的所有化合物，但还可设想出其他许多同样证明是优越的方法。例如，如美国专利4411925中所述，可用氯甲酸烷基酯和叔胺碱代替DCC活化第一步和第三步的酸基。另外，对于天冬氨酸部分，可以设想出使用其他保护基，如β-叔丁基酯和N-叔丁氧基羰基的组合。在这种情况下，在第4步的去保护作用需要酸性催化作用而不是催化加氢。
制备本发明化合物的第二种优选的方法包括如下所示N-被护的∝-氨基酸与(S)-烷基苄胺(R2NH2)的偶合作为第一步，其中R1和R2为烷基 L-天冬氨烷基-D-∝-氨基烷酰基-(S)-∝-烷基苄酰胺。
在第二步中，除去保护基。在苄氧羰基的情况下，用催化加氢法除去保护基，得到的新胺然后在第三步中与N-苄氧羰基-β-苄基-L-天冬氨酸和缩合剂(如DCC)反应，生成N-苄氧羰基-β-苄基天冬氨酰基-D-氨基酸-(S)-∝-烷基苄酰胺。然后在第4步中用已知的在Pd/C催化剂上加氢的方法催化去保护基得到甜味剂产品。
如在第一种方法中一样，可使用其他天冬氨酸保护基，如叔丁基酯和N-叔丁氧基羰基。可用其他的酸活化剂，如氯甲酸烷基酯和叔胺碱代替DCC。
第二种方法的另一改型包括用N-被护的天冬氨酸酐(如N-苄氧羰基-或N-CHO类似物)代替第三步的N-苄氧羰基-β-苄基天冬氨酸。然后在N-苄氧羰基的情况下用在Pd/C上加氢进行去保护作用，或在N-CHO基情况下用酸水溶液进行去保护作用。胺与天冬氨酸酐的偶合一般生成一些不希望得到的β-天冬氨酰基酰胺，但它们可用分步结晶法从最终的产品中除去。对于使用N-苄氧羰基-天冬氨酸酐来说，参见C、P、Yang和C、S、Su在J、Org、Chem、51，第5186页(1986)上的文章。对于N-CHO天冬氨酸酐来说，参见美国专利3879372或3933781。
本发明使用的∝-烷基苄胺是先有技术中已知的，它可通过在乙醇中用钠还原相应的酮肟来制备。酮肟可由相应的酮得到，后者可商购。实施例中使用的胺有对应于文献值的沸点，1H和13CNMR谱与其预定的结构是一致的。
除(R)-∝-和(S)-∝-甲基苄胺的情况外(它们可购买)，其他∝-烷基苄胺都制成外消旋混合物。合成的胺之一-∝-乙基苄胺被离析，得出主要是(S)-异构体产生甜味。通过外消旋胺的L-(+)-酒石酸盐从95%乙醇中5次重结晶达到离析。
另外一些物质，N-苄氧羰基-β-苄基天冬氨酸、羟基琥珀酰亚胺、双环已基碳二亚胺(DCC)，以及包括D-丙氨酸、D-缬氨酸、D-∝-氨基丁酸、D-苯基甘氨酸和D-∝-氨基戊酸在内的D-氨基酸都很容易商购。
本发明所公开的甜味剂的甜度测定结果汇于表1～4。通过四位品尝者比较不同稀释度的试验化合物与相当于200PPm天冬酰苯丙氨酸甲酯(又名甜味素)(aspartame)溶液的甜度来测定甜度，其中把天冬酰苯丙氨酸甲酯的甜度作为蔗糖的180倍。
对于L-天冬氨酰基-D-∝-氨基烷酰基-(S)-N-∝-烷基苄酰胺来说，对于各种类似物，苄基的存在(它本身是新的)产生高的甜度。例如，表1的结果表明(S)-对映体比(R)-对映体的甜度高，而有乙基-、丙基-、叔丁基-和∝-烷基苄基取代基的(R，S)混合物以及在∝-苄基位置有另外的苯基的化合物有高的甜度。而且，与美国专利4411925的化合物相反，表2所列的数据通常表明，表2所示的化学结构中R1基的尺寸增大使甜度增加。但是，发现正丙基衍生物的甜度比甲基-、乙基-或异丙基衍生物的低，这说明对R1的尺寸有限制。
可以预计，表2D-氨基酸中具有最高甜度的缬氨酸与表1∝-烷基苄基取代基中具有最高甜度的(S)-∝-乙基苄基相结合可得到具有最高总甜度的化合物。的确，表3表明L-天冬氨酰基-D-缬氨酸-(S)-N-∝-乙基苄酰胺的甜度为蔗糖的1500倍。但是表3表明L-天冬氨酰基-D-∝-氨基丁酸-(S)-N-∝-烷基苄酰胺有意想不到更高的甜度，为蔗糖的2500倍。因此，表3的结果表明L-天冬氨酰基-D-∝-氨基丁酸-(S)-N-∝-烷基苄酰胺和L-天冬氨酰基-D-缬氨酸-(S)-N-∝-乙基苄酰胺是本发明最优选的甜味剂。
表1胺结构对L-天冬氨酰基-(D)-丙氨酸酰胺甜度的影响
表2(D)-氨基酸结构对(L)-天冬氨酰基-(D)-氨基酸-(S)-∝-甲基苄酰胺甜度的影响
表3(D)-氨基酸对L-天冬氨酰基-D-氨基酸-(S)-∝-乙基苄酰胺甜度的影响
表4芳环甲基化对(L)-天冬氨酰基-D-丙氨酸-(R，S)-∝-甲基苄酰胺甜度的影响 表4的结果表明，苄基芳环的甲基化使所示的每一化合物的甜度都下降。
本发明的甜味剂化合物及其生理可接受的盐鉴于其高甜度、外观和稳定性，具有作为甜味剂的各种优点。通常，它们是结晶的、不吸湿的水溶性固体。它们的特征为具有甜味，而在普通用量下没有不希望的辛涩味或苦味。
本发明的化合物可以制备成适用作甜味剂的各种形式。可使用的典型形式为固体(如粉末、片剂、颗粒和糖球)和液体(如溶液、悬浮液、糖浆、乳液)以及其他特别适用于与食用物质结合的普遍使用的形式。这些形式可由本发明的化合物或它们的生理可接受的盐单独构成，或与无毒的甜味剂载体(例如普遍与甜味剂一起使用的无毒物质)一起构成，适用的载体包括液体(如水、乙醇、甘油、玉米油、花生油、大豆油、芝麻油、丙二醇、玉米糖浆、槭糖浆和液体石蜡)和固体如山梨醇、柠檬酸、乳糖、纤维素、淀粉、糊精、改性淀粉、多糖类(如聚葡萄糖)(如参见美国专利3766165和3876794)、磷酸钙(一代的、二代的或三代的)和硫酸钙。
本发明的甜味剂可在任何口食产品中用于提供所希望的甜味性质。具体的口食物质的例子包括水果、蔬菜，汁液、肉制品(如火腿、腊肉和香肠)；蛋制品、水果浓缩液、明胶和类明胶制品(如果酱、果冻、保藏食品等)；奶制品(如冰淇淋、酸性稀奶油和冰糕)；糖霜、包括糖蜜在内的糖浆；玉米、小麦，黑麦、大豆、燕麦、大米和大麦制品，果仁和坚果制品，饮料(如咖啡、茶、碳酸化的和未碳酸化的软饮料、啤酒、葡萄酒和蒸馏酒；糖食(如果脯和水果糖)，调味品(如草本五香料、香料和调味料)，鲜味增强剂(如味精)和口香糖。这些甜味剂也可适用于精制的包装产品如营养甜味剂、液体甜味剂、粒化的调味混合料，(它可与水冲调得到非碳酸化的饮料)、速溶布丁混合料、速溶咖啡和茶、调咖啡用白油、麦乳精、猫狗类食物、家畜饲料、烟草和个人护理用品(如漱口剂和牙膏)以及专卖的和非专卖药物制品和食品工业、医药工业和杂品工业的其他产品。由于它们在PH值为7时有高的热稳定性，这些甜味剂适用于烘烤应用，如用来制面包、饼干、蛋糕、薄煎饼、油饼等的粉状烘烤混合料。特别优选的甜味化的食用组合物是含有一种或多种本甜味剂的碳酸化的饮料。所述甜味剂也可用于冷冻甜点、口香糖、洁牙用品、药剂或其他任何口食物质。
本发明的甜味剂也可与本专业已知的其他甜味剂掺合，例如蔗糖、果糖和其他之醇以及其他高甜度无营养的甜味剂，包括但不限于糖精、环已基氨基磺酸盐(又名甜密素)、天冬酰苯丙氨酸甲酯、氧硫杂连氮酯的6-甲基钾盐，阿利特姆(alitame)，萨克拉罗斯(sucralose)甜菊苷等，它们都用于食用物质增甜。特别适用的是本发明的甜味剂与糖精或其生理可接受盐的掺合物。糖精盐的例子包括钠盐、钾盐、钙盐和铵盐。本发明的甜味剂的例子还包括硫酸盐、苹果酸盐、盐酸盐、碳酸盐、磷酸盐、柠檬酸盐、苯甲酸盐等。在与糖精的掺合物中，本发明的化合物可降低或完全掩蔽众所周知的糖精不受欢迎的尝后苦味。
用以下的实施例进一步说明本发明。
实施例1 N-苄氧羰基-β-苄基-L-天冬氨酰基-D-丙氨酸该实施例描述在以后的实施例中使用的被护的二肽的制备。
5.0克N-苄氧羰基-β-苄基-L-天冬氨酸(14毫摩尔)、100毫升四氢呋喃、2.88克(14毫摩尔)双环已基碳二亚胺和1.61克(14毫摩尔)N-羟基琥珀酰亚胺的混合物在室温下搅拌过夜。然后过滤溶液，并蒸发滤液得到粘稠油。将80毫升二噁烷，随后再将1.5克(16.6毫摩尔)D-丙氨酸、10毫升二噁烷、20毫升水和1.85毫升(1.34克，13.3毫摩尔)三乙胺加到该粘稠油中。
该混合物再在室温下搅拌过夜。过滤溶液，并将滤液浓缩到约25毫升。用100毫升水稀释残留物，再用10%磷酸酸化到PH值为2.0，并用100毫升乙酸乙酯萃取两次。用100毫升水和50毫升盐水洗合并在一起的乙酸乙酯萃取液层。在Na2SO4上干燥后，蒸发乙酸乙酯层得到白色固体。从乙酸乙酯-乙烷中结晶得到4.2克产物，熔点165-167℃。在5℃下从母液中得到第二份303毫克产品，使总产量为4.5克(75%)。文献(美国专利4411925)给出熔点为158～159℃。
用等当量重适合的D-氨基酸代替D-丙氨酸，以类似的步骤制备N-苄氧羰基，β-苄基-L-天冬氨酰基-D-缬氨酸(产率57%、熔点93～96℃)；N-苄氧羰基-β-苄基-L-天冬氨酰基-D-∝-氨基丁酸(产率57%，熔点151～153℃)(美国专利4571345，熔点150～152℃)，N-苄氧羰基-β-苄基-L-天冬氨酰基-D-苯基甘氨酸(产率54%，熔点64～67℃)和N-苄氧羰基-β-苄基-L-天冬酰基-D-∝-氨基戊酸(产率73%，熔点91～95℃)。
实施例2 L-天冬氨酰基-D-丙氨酸-N-(S)-∝-甲基苄，酰胺的合成。
将500毫克(1.17毫摩尔)N-苄氧羰基-β-苄基-L-天冬氨酰基-D-丙氨酸、0.16毫升(150毫克，1.24毫摩尔)(S)-∝-甲基-苄胺、241毫克(1.17毫摩尔)双环己基碳二亚胺、210毫克(1.17毫摩尔)N-羟基-5-降冰片烯-2，3-二甲酰亚胺和25毫升二噁烷在50毫升烧瓶中混合。该溶液在室温下搅拌过夜，然后过滤。然后将滤液蒸发到固体。将它溶于50毫升乙酸乙酯中，用30毫升5%的柠檬酸水溶液洗涤两次，用30毫升4%NaHCO3水溶液洗涤两次，再用30毫升盐水洗涤两次，用MgSO4干燥，然后蒸发得到0.66克白色固体。从乙酸乙酯/己烷中重结晶，得到0.55克(1.04毫摩尔，产率89%)白色晶体，熔点168～170℃。
1H NMR(200 MHZ，CDCl3)，δ∶7.27-7.33(m，Ar-H，15H)，7.2(d，-N-H，1H)，7.0(d，-NH，1H)，6.0(d，-NH，1H)，5.07(s，-O-CH2-，2H)，5.05(s，-O-CH2-，2H)，4.4-4.6(m，N-CH-，3H)，2.65-3.1(dd，-CH2-，2H)，1.4(d，C-CH3，3H)，1.3(d，C-CH3，3H)13C NMR(50 MHZ，CDCl3)，δ∶173.6(-COO-)，173.0(-CON)-，172.6(-CON)，158.0(-OCON-)，145.6(-Ar-)，137.9(-Ar)，137.3(-Ar)，130.2-130.7(m，-Ar)，69.3，(-O-CH2-)，68.8(-CH2-O)，53.4(Ar-CH-N)，51.1(-CH-N)，50.7(-CH-N)，38.1(-CH2-)，23.8(-CH3)，19.5(-CH3)(b)L-天冬氨酰基-D-丙氨酸-N-(S)-∝-甲基苄酰胺。
将0.55克(1.04毫摩尔)N-苄氧羰基-β-苄基-L-天冬氨酰基-D-丙氨酸-(S)-∝-甲基苄酰胺溶于50毫升甲醇中。将0.06克10%Pd/活性炭加到该溶液中。该混合物在2.76巴(40磅/英寸2)下加氢过夜。通过Celife过滤材料(由Celife公司购买，加利福尼亚州隆波克)过滤除去催化剂，将滤液蒸发得到0.43克固体。然后将该固体溶于200毫升水中，过滤除去带出的少量双环己基脲。将滤液冷冻干燥得到0.26克(0.85毫摩尔，82%)白色固体。熔点为194～196℃。〔∝〕D=+41.5°(13.0毫克在1.00毫升甲醇中)。
1H NMR(200 MHZ，CD3OD)，δ∶7.26-7.4(m，-Ar-H，5H)，5.00(m，N-CH-，1H)，4.37-4.42(m，N-CH-，1H)，3.95-4.1(m，N-CH-，1H)，2.60-2.71(m，-CH2-，2H)，1.44(d，-CH3，3H)，1.38(d，-CH3，3H)。
13C NMR(50 MHZ，D2O)，δ∶180.5(CO)，178.7(CO)，173.8(CO)，148.0(Ar)，133.4，132.0，130.4(Ar)，54.9，54.4，53.9(CHN)41.6(CH2CO)，25.5(CH3)and21.1(CCH3)。
甜度为蔗糖的180倍。(甜度用大家熟悉的比较法测定，相对于200PPm的天冬酰苯丙氨酸甲酯(甜味素)溶液，选用天冬酰苯丙氨酸甲酯甜度数值为蔗糖的180倍)。
实施例3 L-天冬氨酰基-D-∝-氨基丁酸-N-(S)-∝-甲基苄酰胺的合成按照实施例2的步骤，用N-苄氧羰基-β-苄基-L-天冬氨酰基-D-∝-氨基丁酸代替N-苄氧羰基-β-苄基-L-天冬氨酰基-D-丙氨酸合成L-天冬氨酰基-D-∝-氨基丁酸-N-(S)-∝-甲基苄酰胺。被护的中间体的产率为56%，熔点为142～146℃。甜味剂的产率为99%，熔点为176～178℃。甜度为蔗糖的360倍。
实施例4 L-天冬氨酰基-D-∝-氨基戊酸-N-(S)-∝-甲基苄酰胺的合成按照实施例2的步骤，用N-苄氧羰基-β-苄基-L-天冬氨酰基-D-∝-氨基戊酸代替N-苄氧羰基-β-苄基-L-天冬氨酰基-D-丙氨酸合成L-天冬氨酰基-D-∝-氨基戊酸-N-(S)-∝-甲基苄酰胺。被护的中间体产率为69%熔点为158～161℃。甜味剂的产率为36%，熔点为203～205℃。甜度为蔗糖的90倍。
实施例5 L-天冬氨酰基-D-缬氨酸-N-(S)-∝-甲基苄酰胺的合成按照实施例2的步骤，用N-苄氧羰基-β-苄基-L-天冬氨酰基-D-缬氨酸代替N-苄氧羰基-β-苄基-L-天冬氨酰基-D-丙氨酸合成L-天冬氨酰基-D-缬氨酸-N-(S)-∝-甲基苄酰胺。被护的中间体产率为71%，熔点为178～180℃。甜味剂的产率为45%，熔点为235℃(分解)。甜度为蔗糖的540倍。
实施例6 L-天冬氨酰基-D-苯基甘氨酸-N-(S)-∝-甲基苄酰胺的合成按照实施例2的步骤，用N-苄氧羰基-β-苄基-L-天冬氨酰基-D-苯基甘氨酸代替N-苄氧羰基-β-苄基-L-天冬氨酰基-D-丙氨酸合成L-天冬氨酰基-D-苯基甘氨酸-N-(S)-∝-甲基苄酰胺。被护的中间体的产率为46%，熔点为160～164℃。甜味剂的产率为44%，熔点为211～213℃。甜度为蔗糖的270倍。
实施例7 L-天冬氨酰基-D-丙氨酸-N-(R)-∝-甲基苄酰胺的合成按照实施例2的步骤，用(R)-∝-甲基苄胺代替(S)-异物体合成L-天冬氨酰基-D-丙氨酸-N-(R)-∝-甲基苄酰胺。被护的中间体的产率为88%，熔点为167～169℃。甜味剂的产率为82%，熔点为198～200℃。甜度为蔗糖的10倍以下。
实施例8 L-天冬氨酰基-D-丙氨酸-N-(R，S)-∝-乙基苄酰胺的合成。
按照实施例2的步骤，用(R，S)-∝-乙基苄胺代替(S)-∝-甲基苄胺合成L-天冬氨酰基-D-丙氨酸-N-(R，S)-∝-乙基苄酰胺。被护的中间体的产率为86%，熔点为133～134.5℃。甜味剂的产率为87%，熔点为180～183℃。甜度为蔗糖的270倍。
实施例9 L-天冬氨酰基-D-丙氨酸-N-(R，S)-∝-异丙基苄酰胺的合成按照实施例2的步骤，用(R，S)-∝-异丙基苄胺代替(S)-∝-甲基苄胺合成L-天冬氨酰基-D-丙氨酸-N-(R，S)-∝-异丙基苄酰胺。被护的中间体的产率为78%，熔点为135～139℃。甜味剂的产率为90%，熔点为187～191℃。甜度为蔗糖的180倍。
实施例10 L-天冬氨酰基-D-丙氨酸-N-(R，S)-∝-叔丁基苄酰胺的合成按照实施例2的步骤，用(R，S)-∝-叔丁基苄胺代替(S)-∝-甲基苄胺合成L-天冬氨酰基-D-丙氨酸-N-(R，S)-∝-叔丁基苄酰胺。被护的中间体的产率为77%，无熔点(无定形)。甜味剂的产率为90%，熔点为158～163℃。甜度为蔗糖的150倍。
实施例11 L-天冬氨酰基-D-丙氨酸-N-(R，S)-∝-正丙基苄酰胺的合成按照实施例2的步骤，用(R，S)-∝-正丙基苄胺代替(S)-∝-甲基苄胺合成L-天冬氨酰基-D-丙氨酸-N-(R，S)-∝-正丙基苄酰胺。被护的中间体的产率为84%，熔点为153～155℃。甜味剂的产率为83%，熔点为184～186℃。甜度为蔗糖的90倍。
实施例12 L-天冬氨酰基-D-丙氨酸-N-∝-苯基苄酰胺的合成按照实施例2的步骤，用∝-苯基苄胺代替(S)-∝-甲基苄胺合成L-天冬氨酰基-D-丙氨酸-N-∝-苯基苄酰胺。被护的中间体的产率为83%，熔点为165～168℃。甜味剂的产率为51%，熔点为193～195℃。甜度为蔗糖的180倍。
实施例13 L-天冬氨酰基-D-丙氨酸-N-∝-环丙基苄酰胺的合成按照实施例2的步骤，用(R，S)-∝-环丙基苄胺代替(S)-∝-甲基苄胺合成L-天冬氨酰基-D-丙氨酸-N-∝-环丙基苄酰胺。被护的中间体的产率为62%，熔点为162～166℃。甜味剂的产率为93%，熔点为188～190℃。甜度为蔗糖的1080倍。
实施例14 L-天冬氨酰基-D-∝-氨基丁酸-N-(S)-∝-乙基苄酰胺的合成(a)N-苄氧羰基-β-苄基-L-天冬氨酰基-D-∝-氨基丁酸-(S)-∝-乙基苄酰胺将3.22克(11.3毫摩尔)(S)-∝-乙基苄胺L-(+)-酒石酸酯(熔点176～179℃)加到250毫升4%碳酸钠水溶液中。用125毫升二氯甲烷萃取该混合物两次，合并的二氯甲烷萃取液在Na2SO4上干燥，并在25℃以下和20毫米泵柱下蒸发得到一种液体。将该液体溶于10毫升二噁烷中，并加到5.0克(11.3毫摩尔)N-苄氧羰基-β-苄基-L-天冬氨酰基-D-∝-氨基丁酸、200毫升二噁烷、2.5克(12.1毫摩尔)双环己基碳二亚胺和1.25克(7.0毫摩尔)N-羟基-5-降冰片烯-2，3-二甲酰亚胺的搅拌混合物中。该混合物在室温下搅拌过夜，然后过滤，并蒸发滤液得到粘稠油。将油溶于300毫升氯仿中，并用200毫升4%柠檬酸水溶液洗涤两次，用150毫升4%NaHCO3水溶液和100毫升水洗涤三次。在Na2SO4上干燥氯仿层，并蒸发溶剂得到无定形固体。从乙酸乙酯和己烷中结晶得到5.55克(9.93毫摩尔，88%)被护的甜味剂，熔点为134～136℃。
(b)L-天冬氨酰基-D-∝-氨基丁酸-N-(S)-∝-乙基苄酰胺将400毫克10%Pd/C催化剂加到5.25克(9.4毫摩尔)上述(a)步的产物在100毫升甲醇的溶液中，该混合物在40磅/英寸2氢压下在帕尔振动器上在室温下加氢3小时。通过Celite 过滤材料床层过滤除去催化剂，并蒸发滤液得到白色固体。该固体从95%乙醇和乙腈中结晶得到1.56克(4.66毫摩尔，49.6%，熔点197～198℃)L-天冬氨酰基-D-∝-氨基-丁酸-N-(S)-∝-乙基苄酰胺。还得第二份产物0.397g(1.18毫摩尔，12.6%，熔点195～197℃)。
1H NMR(200MHZ，CD3OD)δ∶7.2(m，ArH，5H)∶4.60(m，-N-CH(R)CO-，1H)，4.20(m，-NCH(R)(CO)，1H)，3.94(m，-CH(R)Ar，1H)，2.5(m，CH2-CO2H，2H)，1.55-1.85(m，CH2，4H)and 0.83(2t，CH3，6H)。
13C NMR(50 MHZ，CD3OD)δ∶175.1，178.2 and 180.9(CO)，132.3，132.6，134.0，148.7(Ar)，61.1(NHCH(R)Ar)，60.7(NHCHCO)，56.7(NCHCO)，42.8(CH2CO)，34.7(CH2)，31.3(CH2)，15.8(CH3)，and 15.0(CH3)。
甜度为蔗糖的2500倍实施例15 L-天冬氨酰基-D-缬氨酸-N-(S)-∝-乙基苄酰胺的合成按照实施例14的步骤，用N-苄氧羰基-β-苄基-L-天冬氨酰基-D-缬氨酸代替N-苄氧羰基-β-苄基-L-天冬氨酰基-D-∝-氨基丁酸合成L-天冬氨酰基-D-缬氨酸-N-(S)-∝-乙基苄酰胺。被护的中间体的产率为54%，熔点为167～171℃。甜味剂的产率为42%，熔点为221～222℃。甜度为蔗糖的1500倍。
实施例16 可乐型饮料将0.16克L-天冬氨酰基-D-∝-氨基丁酸-N-(S)-乙基苄酰胺溶于500毫升水中，并将体积调到1升。将柠檬酸(1克)、磷酸(2克)、焦糖(10克)、可乐型香精(10克)和苯甲酸酯防腐剂(2克)溶于这1升甜味剂溶液中。用3升水稀释生成的可乐浓缩液得到一种原汁(Single Shength beverage)饮料。碳酸化生成一种有可口甜味的、和令人满意的起泡性、碳酸化的可乐型饮料。
实施例17 柑桔型饮料将160毫克L-天冬氨酰基-D-∝-氨基丁酸-N-(S)-∝-乙基苄酰胺溶于1升水中。将4.5克柠檬酸、2克苯甲酸钠和10克柑桔型香精加到该溶液中。用3升水稀释生成的柑桔型浓缩液得到一种原汁饮料。如所希望的，碳酸化得到有可口甜度、令人满意的、起泡性饮料。
实施例18 疗效硬糖果按照以下配方和步骤制备一种硬糖果
配料 %(重量) (近似值)甜味剂 -FD＆C Red＃40 0.05(10%水溶液)樱桃型香精 0.1柠檬酸 1.0聚葡萄糖* 70水 30*美国专利3766165甜味剂为如本发明公开的L-天冬氨酰基-D-∝-氨基烷酰基-(S)-N-∝-烷基苄酰胺，例如L-天冬氨酰基-D-∝-氨基丁酸-S-∝-乙基苄酰胺或L-天冬氨酰基-D-缬氨酸-S-∝-乙基苄酰胺。视甜味剂的甜度，甜味剂的加入数量是变化的。
在小烧杯中，将甜味剂溶于水中，加色素、香精和柠檬酸，并充分混合使其溶解。在另一烧杯中混合聚葡萄糖和水。搅拌同时加热到140℃，然后冷却到120～125℃。加入小烧杯中的其他配料，并充分地混合或揉和。将物料转移到涂油的大理石板上，并冷却到75-80℃。将物料通过涂油的压花糖块成形机拉出成型。
实施例19 凝胶状甜点按照下列组成和步骤制备凝胶状甜点。
配料 %(重量) (近似值)明胶 225 Bloom 1.5柠檬酸 0.36
柠檬酸钠 0.26草莓型香精 0.06甜味剂 -开水 49冷水 49甜味剂为如本发明公开的L-天冬氨酰基-D-∝-氨基烷酰基-(S)-N-∝-烷基苄酰胺，例如L-天冬氨酰基-D-∝-氨基丁酸-S-∝-乙基苄酰胺或L-天冬氨酰基-D-缬氨酸-S-∝-乙基苄酰胺。视甜味剂的甜度，甜味剂的加入数量是变化的。
将前5种配料预先混合，加到开水中，并搅拌使其完全溶解。加冷水，并搅拌到起泡。转移到托盘内，冷冻一直到凝固。
实施例20 低热食用甜味剂按照以下配方制备低热食用甜味剂A通过掺合以下配料制备粉状甜味剂。
配料 %(重量) (近似值)甜味剂 -结晶山梨醇 49.5Dexfrim(葡萄糖当 (p)/(x) 10) 50味精 0.02葡糖酸-S-内酯 0.02柠檬酸钠 0.02甜味剂为如本发明公开的L-天冬氨酰基-D-∝-氨基烷酰基-(S)-N-∝-烷基苄酰胺，例如，L-天冬氨酰基-D-∝-氨基丁酸-S-∝-乙基苄酰胺或L-天冬氨酰基-D-缬氨酸-S-∝-乙基苄酰胺。视甜味剂的甜度不同，甜味剂的加入量是变化的。
B、按如下步骤制备液体状食用甜味剂。
配料 %(重量) (近似值)甜味剂 -水 99苯甲酸钠 0.10甜味剂为如本发明公开的L-天冬氨酰基-D-∝-氨基烷酰基-(S)-N-∝-烷基苄酰胺，例如，L-天冬氨酰基-D-∝-氨基丁酸-S-∝-乙基苄酰胺或L-天冬氨酰基-D-缬氨酸-S-∝-乙基苄酰胺。视甜味剂的甜度，甜味剂的加入量是变化的。
实施例21 冷冻甜点按照以下配方用传统的作法制备香草型无糖冷冻甜点。
配料 %(重量) (近似值)浓乳脂(35%乳脂) 23脱脂奶固体 10甘油单酯和甘油二酯乳化剂 0.25聚葡萄糖* 11水 54甜味剂 0.06明胶(225 Bloom) 0.5*美国专利3766165
甜味剂为如本发明公开的L-天冬氨酰基-D-∝-氨基烷酰基-(S)-N-∝-烷基苄酰胺，例如，L-天冬氨酰基-D-∝-氨基丁酸-S-∝-乙基苄酰胺或L-天冬氨酰基-D-缬氨酸-S-∝-乙基苄酰胺。视甜味剂的甜度，甜味剂的加入量是变化的。
实施例22 罐装梨将鲜梨洗净、去皮、去心、切片，并浸泡在含有0.05%(重量)抗坏血酸的水溶液中。将切碎的梨装入带螺旋盖的罐头瓶中，瓶内装有含以下配料的糖汁配料 %(重量) (近似值)山梨醇 25甜味剂 -柠檬酸 0.12水 75甜味剂是如本发明公开的L-天冬氨酰基-D-∝-氨基烷酰基-(S)-N-∝-烷基苄酰胺，例如L-天冬氨酰基-D-∝-氨基丁酸-S-∝-乙基苄酰胺或L-天冬氨酰基-D-缬氨酸-S-∝-乙基苄酰胺。视甜味剂的甜度，甜味剂加入的量是变化的。
罐头瓶不盖紧，放在装有热水的高压锅中，并在100℃下处理45分钟。拿出罐头瓶，立即拧紧盖子封罐，并使它冷却。
实施例23 粉末状饮料浓缩物配料 %(重量) (近似值)柠檬酸 32
柠檬酸钠 5草莓型香精 58草莓型FDandC色素 0.5甜味剂 -羧甲基纤维素 2.4甜味剂是如本发明公开的L-天冬氨酰基-D-∝-氨基烷酰基-(S)-N-∝-烷基苄酰胺，例如L-天冬氨酰基-D-∝-氨基丁酸-S-∝-乙基苄酰胺或L-天冬氨酰基-D-缬氨酸-S-∝-乙基苄酰胺。视甜味剂的甜度，甜味剂的加入量是变化的。
将所有的配料装在掺合机中，并掺合到均匀。使用时，将1.73克粉状饮料浓缩物溶于4液体盎司(118毫升)水中。
实施例24 烤制蛋糕用以下制法制备香草型蛋糕配料 %(重量) (近似值)乳化起酥油 7.9水 9.9鸡蛋 11.3碳酸氢钠 0.5香草萃取物，单倍 0.1葡糖酸-δ-内酯 0.8聚葡萄糖*，70%水溶液 39.5脱脂干奶 1.2糕饼用面粉 27.6
全脂奶粉 0.4小麦淀粉 0.7甜味剂 -*美国专利3766165甜味剂是如本发明公开的L-天冬氨酰基-D-∝-氨基烷酰基-(S)-N-∝-烷基苄酰胺，例如L-天冬氨酰基-D-∝-氨基丁酸-S-∝-乙基苄酰胺或L-天冬氨酰基-D-缬氨酸-S-∝-乙基苄酰胺。视甜味剂的甜度，甜味剂的加入量是变化的。
将脱脂干奶、全脂奶粉、聚葡萄糖溶液和乳化起酥油混合在一起。在低速下混合一直到呈奶油状和稠度均匀时(约3分钟)，加入鸡蛋，搅打一直到得到均匀的奶油状混合料。将甜味剂溶于水中，加到奶油状的均匀混合料，并混合2～3分钟。加入剩余的配料，混合一直到呈奶油状和稠度均匀(3～5分钟)。将120克糊状物放在小的预先擦油的盘中，并在350°F(176℃)下烘烤30分钟。
权利要求
1.含有以下结构的L-天冬氨酰基-D-α-氨基烷酰基-(S)-α-烷基苄酰胺的人造甜味剂化合物 其中R1为H、-CH3、-CH2CH3、-CH2CH2CH3、-CH(CH3)2、-C(CH3)3、-CH2OCH3、-CH2OH或苯基；R2为H或CH3； 其中R3、R4和R3为H、-CH3或-CH2CH3，n为0、1、2、3、4。
2.按照权利要求1所述的人造甜味剂化合物，其中R1为-CH2CH3，R3为-CH3和R2、R4、R5为氢。
3.按照权利要求1所述的人造甜味剂化合物，其中R1为-CH2(CH3)2，R3为-CH3和R2、R4、R5为氢。
4.含有可食用物质和权利要求1的人造甜味剂化合物的食用组合物。
5.按照权利要求4所述的食用组合物，其中食用组合物选自可乐型饮料、柑桔型饮料、烤制蛋糕、饮食硬糖果、明胶状点心、低热食用甜味剂、冷冻甜点、罐装梨和粉末状饮料浓缩物。
6.一种使食用组合物增甜的方法，它包括把权利要求1的人造甜味剂化合物加到食用物质中生成增甜的食用组合物。
7.一种人造甜味剂化合物，它选自L-天冬氨酰基-D-∝-氨基丁酸-(S)-N-∝-乙基苄酰胺、L-天冬氨酰基-D-缬氨酸-(S)-N-∝-乙基苄酰胺、L-天冬氨酰基-D-丙氨酸-N-(S)-∝-甲基苄酰胺、L-天冬氨酰基-D-∝-氨基丁酸-N-(S)-∝-甲基苄酰胺、L-天冬氨酰基-D-∝-氨基戊酸-N-(S)-∝-甲基苄酰胺、L-天冬氨酰基-D-缬氨酸-N-(S)-∝-甲基苄酰胺、L-天冬氨酰基-D-苯基甘氨酸-N-(S)-∝-甲基苄酰胺、L-天冬氨酰基-D-丙氨酸-N-(R，S)-∝-乙基苄酰胺、L-天冬氨酰基-D-丙氨酸-N-(R，S)-∝-异丙基苄酰胺、L-天冬氨酰基-D-丙氨酸-N-(R，S)-∝-叔丁基苄酰胺、L-天冬氨酰基-D-丙氨酸-N-(R，S)-∝-正丙基苄酰胺、L-天冬氨酰基-D-丙氨酸-N-∝-苯基苄酰胺和L-天冬氨酰基-D-丙氨酸-N-∝-环丙基苄酰胺。
8.一种含有L-天冬氨酰基-D-∝-氨基丁酸-(S)-N-∝-乙基苄酰胺的人造甜味剂化合物。
9.一种含有L-天冬氨酰基-D-缬氨酸-(S)-N-∝-乙基苄酰胺的人造甜味剂化合物。
10.一种含有L-天冬氨酰基-D-丙氨酸-N-(S)-∝-甲基苄酰胺的人造甜味剂化合物。
11.一种含有L-天冬氨酰基-D-∝-氨基丁酸-N-(S)-∝-甲基苄酰胺的人造甜味剂化合物。
12.一种含有L-天冬氨酰基-D-∝-氨基戊酸-N-(S)-∝-甲基苄酰胺的人造甜味剂化合物。
13.一种含有L-天冬氨酰基-D-缬氨酸-N-(S)-∝-甲基苄酰胺的人造甜味剂化合物。
14.一种含有L-天冬氨酰基-D-苯基甘氨酸-N-(S)-∝-甲基苄酰胺的人造甜味剂化合物。
15.一种含有L-天冬氨酰基-D-丙氨酸-N-(R，S)-∝-乙基苄酰胺的人造甜味剂化合物。
16.一种含有L-天冬氨酰基-D-丙氨酸-N-(R，S)-∝-异丙基苄酰胺的人造甜味剂化合物。
17.一种含有L-天冬氨酰基-D-丙氨酸-N-(R，S)-∝-叔丁基苄酰胺的人造甜味剂化合物。
18.一种含有L-天冬氨酰基-D-丙氨酸-N-(R，S)-∝-正丙基苄酰胺的人造甜味剂化合物。
19.一种含有L-天冬氨酰基-D-丙氨酸-N-∝-苯基苄酰胺的人造甜味剂化合物。
20.一种含有L-天冬氨酰基-D-丙氨酸-N-∝-环丙基苄酰胺的人造甜味剂化合物。
21.一种使食用组合物增甜的方法，该方法包括将权利要求1的人造甜味剂化合物和蔗糖的掺合物加到可食用物质中生产增甜的食用组合物。
22.一种使食用组合物增甜的方法，所述的方法包括将权利要求1的人造甜味剂化合物和果糖的掺合物加到可食用物质中生产增甜的食用组合物。
23.一种使食用组合物增甜的方法，所述的方法包括将权利要求1的人造甜味剂化合物和糖精的掺合物加到可食用物质中生产增甜的食用组合物。
24.一种使食用组合物增甜的方法，所述的方法包括将权利要求1的人造甜味剂化合物和环己基氨基磺酸盐的掺合物加到可食用物质中生产增甜的食用组合物。
25.一种使食用组合物增甜的方法，所述的方法包括将权利要求1的人造甜味剂化合物和天冬酰苯丙氨酸甲酯的掺合物加到可食用物质中生产增甜的食用组合物。
26.一种使食用组合物增甜的方法，所述的方法包括将权利要求1的人造甜味剂化合物和氧硫杂连氮酯的6-甲基钾盐的掺合物加到可食用物质中生产增甜的食用组合物。
27.一种使食用组合物增甜的方法，所述的方法包括将权利要求1的人造甜味剂化合物和阿利特姆的掺合物加到可食用物质中生产增甜的食用组合物。
28.一种使食用组合物增甜的方法，所述的方法包括将权利要求1的人造甜味剂化合物和萨克拉罗斯的掺合物加到可食用物质中生产增甜的食用组合物。
29.一种使食用组合物增甜的方法，所述的方法包括将权利要求1的人造甜味剂化合物和甜菊苷的掺合物加到可食用物质中生产增甜的食用组合物。
30.一种使食用组合物，所述的食用组合物是将权利要求1的人造甜味剂化合物和选自蔗糖、果糖、糖精、环己基氨基磺酸盐、天冬酰苯丙氨酸甲酯、氧硫杂连氮酯的6-甲基钾盐、阿利特姆、萨克拉罗斯和甜菊苷的甜味剂的掺合物加到可食用物质中所生产的增甜食用组合物。
全文摘要
本发明涉及用作人造甜味剂化合物的L-天冬氨酰基-D-α-氨基烷酰基-(S)-N-α-烷基苄酰胺。更具体地说，本发明涉及含具有很高甜度的作为人造甜味剂化合物的L-天冬氨酰基-D-α-氨基丁酸-(S)-α-乙基苄酰胺和L-天冬氨酰基-D-缬氨酸-(S)-α-乙基苄酰胺组合物。
文档编号C07K5/072GK1097949SQ93107440
公开日1995年2月1日 申请日期1993年6月21日 优先权日1992年6月22日
发明者L·L·迪安杰洛, J·G·斯威尼 申请人:可口可乐公司