一种酶催化合成丙谷二肽的制备方法及工艺系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种合成丙谷二肽的方法，尤其是采用高效的生物酶催化合成技术的 丙谷二肽生物合成方法，具体是一种酶催化合成丙谷二肽的制备方法和工艺系统。
【背景技术】
[0002] N (2) -L-丙氨酰-L-谷氨酸胺(又称丙氨酰谷氨酰胺）属于氨基酸的衍生物，简 称丙谷二肽，主要用于人体保健行业，是人体含量最丰富的氨基酸谷氨酰胺的理想替代品。
[0003] 由于谷氨酰胺极为重要的生理功能和药理作用，使其在肠外营养中的应用受到人 们普遍的重视。但是由于它的溶解度低，而且溶液中不稳定，在加热灭菌的条件下，生成有 毒的焦谷酸和氨，所以商品氨基酸制剂中都不含有谷氨酰胺。只有将其转化为稳定的衍生 物才能对人体起作用。
[0004] 相对于谷氨酰胺而言，丙谷二肽的溶解度是谷氨酸胺的20倍，在储存和加热灭菌 中也很稳定，可直接制备成输液制剂用于临床。丙谷二肽进入人体后即迅速分解成谷氨酰 胺而发挥作用。研究证明，丙谷二肽在体内很快被分解为其组成氨基酸，半衰期很短，血液 中只能检测到少量的二肽，仅有微量的二肽从尿液中排出，说明丙谷二肽可有效的被利用 而且不会在血液中积聚，避免了可能产生的药理及生理性损害。健康人体长期静脉滴注丙 谷二肽没有任何副作用及不良反应，不影响正常的肾功能。
[0005] CN101659691A和CN1786019A公开了一种丙谷二肽的化学合成和工业化生产方法 (如下路线)，但是该方法反应合成路线长，环境污染大，工艺成本高。
【主权项】
1. 一种酶催化合成丙谷二肽的制备方法，其特征在于包括以下步骤： (1) L-丙氨酸甲酯盐的合成 A. 将甲醇加入到反应釜中，并降温至O-KTC ; B. 将二氯亚砜在O-KTC滴加入反应釜中； C. 二氯亚砜滴加完全后将丙氨酸一次性加入到反应釜中，保温搅拌20min-30min，再 缓慢升温至25-30°C，搅拌30min-lh，再升温至45-50°C搅拌l_2h ; D. 50°C减压蒸掉绝大部分溶剂，获得L-丙氨酸甲酯盐； (2) 丙谷二肽的合成 A. 将上述步骤制备的L-丙氨酸甲酯盐酸盐溶于水中并降温至O-KTC备用； B. 将水加入到反应釜中并降温至5-KTC; C. 将L-谷氨酰胺加入到反应釜中，并在该温度下用氨水调pH至8. 8-9. 2,将50%-60% 酶量的酶加入到反应体系中； D. 将L-丙氨酸甲酯盐酸盐水溶液在5-KTC缓缓滴加入反应釜中，用氨水调pH使pH 维持在8. 9-9. 0,将上述酶加入反应釜中，搅拌反应生成丙谷二肽反应液； (3) 酶的失活 A. 加入甲醇溶液； B. 将上述反应液升温至60-80°C ; C. 加入5-7%。的活性炭搅拌20-30min后过滤； (4) 过滤 A. 上述反应液用阳树脂酸性溶液吸附； B. 用水洗脱树脂； C. 用氨水洗脱树脂，收集洗涤液为丙谷二肽粗品溶液； (5) 丙谷二肽粗品一的制备 A. 将上述步骤得到的丙谷二肽湿品和水加入溶解釜中，控制温度30-35°C搅拌溶解； 加氨水调pH至7. 3-7. 5 ; B. 在45-50°C外温下，浓缩至上述溶液中有固体出现，降温至30-35°C ; C. 将甲醇缓慢滴加入上述反应体系中，甲醇与上述溶液的质量比为5-6 :1 ; D. 滴加完全后搅拌20-30min后降温至5-10 °C，保温搅拌Ih后离心； E.用甲醇与水的混合溶液漂洗得到丙谷二肽粗品一； (6) 丙谷二肽粗品二的制备 A. 溶解：将上述步骤得到的丙谷二肽粗品一和1.0倍重量的水加入溶解釜中， 30-35 °C搅拌溶解；氨水调pH至7. 2-7. 3 ; B. 将上述溶液保持50°C外温，浓缩至有溶液中有固体出现，降温至30-35°C ; C. 将甲醇缓慢滴加入反应体系中； D. 滴加完全后搅拌30min后降温至5-10°C，析晶保温搅拌Ih后离心； E. 用甲醇的水溶液漂洗得丙谷二肽粗品二； (7) 丙谷二肽的精制 A. 溶解：将上述步骤得到的丙谷二肽粗品二和水加入溶解釜中，40°C搅拌溶解； B. 脱色：反应荃加入5-7%。的活性炭，搅拌30min，过滤； C.将上述过滤液干燥，得到丙谷二肽成品。
2. 根据权利要求1所述酶催化合成丙谷二肽的制备方法，其特征在于，在步骤（2)丙谷 二肽合成中，所述生物酶、L-丙氨酸甲酯、氨水同时均匀加入反应釜；所述生物酶间隔均分 多次加入到反应体系中。
3. -种如权利要求1所述的酶催化合成丙谷二肽的工艺系统，其特征为：包括生产线， 该生产线包括L-丙氨酸甲酯合成釜（1)、L-丙氨酸甲酯贮罐（2)、丙谷合成反应釜（3)、酶 贮罐（4)、贮罐（5)、树脂柱（6)、母液回收罐（7);所述的L-丙氨酸甲酯合成釜（1)位于所述 的L-丙氨酸甲酯贮罐（2)的上游，其间通过管道连接，所述的丙谷合成反应釜（3)的上游分 别与所述L-丙氨酸甲酯贮罐（2)、所述酶贮罐（4)、氨水加料罐管道连接，该丙谷合成反应 釜（3)的下游与所述贮罐（5)的进料口管道连接；所述树脂柱（5)的上游分别与所述贮罐 (5)的出料口、酸管道、氨水管道、水管道相连接；所述的树脂柱（5)的下游与所述母液回收 罐（7)之间管道连接。
4. 根据权利要求3所述的酶催化合成丙谷二肽的工艺系统，其特征为：所述的贮罐 (4 )有三个，通过管道首尾串联连接。
5. 根据权利要求3所述的酶催化合成丙谷二肽的工艺系统，其特征为：所述的生产线 有三条，每条生产线中的树脂柱（6 )之间管道并联连接。
6. 根据权利要求3所述的酶催化合成丙谷二肽的工艺系统，其特征为：所述树脂柱（6) 中有阳树脂填充层。
【专利摘要】本发明提供一种酶催化合成丙谷二肽的制备方法及工艺系统，包括L-丙氨酸甲酯的合成，丙谷二肽的合成，酶的失活，过滤，丙谷二肽粗品一的制备，丙谷二肽粗品二的制备。发明工艺系统还包括L-丙氨酸甲酯合成釜（1）、L-丙氨酸甲酯贮罐（2）、丙谷合成反应釜（3）、酶贮罐（4）、贮罐（5）、树脂柱（6）、母液回收罐（7）组成的生产线。发明有效去除杂质，提高成品的纯度；对设备要求简单；收率高，后处理简单，成低。
【IPC分类】C07K5-062, C12M1-00, C07K1-36, C07K1-34, C07K1-22, C07K1-30, C12P21-02
【公开号】CN104561202
【申请号】CN201510064439
【发明人】邢将军, 许刘华, 任世阔, 吴锋, 刘加根, 华俊国, 沈为标
【申请人】江苏诚信药业有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年2月6日