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1、氨基酸和生物资源2005,27(3):55～57AminoAcids&BioticResources氨基酸的消旋研究1112何佺,蒋岚,张亚静,彭阳峰(1.宁波工程学院,宁波315016;2.华东理工大学化工学院,上海200237;)摘要:在纯乙酸溶剂中,以乙酸酐酰化消旋酪氨酸,消旋温度为90℃,L-酪氨酸和乙酸酐的摩尔比为1︰2,每消旋1gL-酪氨酸时,溶剂乙酸的用量为5mL,效果较好。同样的方法应用于L-脯氨酸,L-苏氨酸,L-缬氨酸,L-赖氨酸,L-半胱氨酸等氨基酸,消旋率均可达到100%。关键词:消旋;氨基酸;乙酸酐中图分类号:O621文献标识码:A文章编号:1006-8376(20
2、05)03-0055-03手性是自然界的一种属性,构成蛋白质的氨基此探讨和开发快速、方便、实用的氨基酸消旋技术具酸也具有手性特征,通常有L和D两种构型。构成有重要的现实意义。[2～5]蛋白质的氨基酸是L构型,通常称为天然氨基酸。目前氨基酸的消旋技术主要有以下几种方在自然界中,氨基酸的消旋现象普遍存在,通常都是法:1.高温高压条件下消旋;2.在强酸或强碱存在自然过程,消旋速度很慢。例如通过化石中氨基酸下和水共热消旋;3.有机酸中醛催化消旋;4.酶的消旋作用的研究可以判定化石的年代,海岸线沉法消旋。但目前的一些氨基酸消旋工艺具有反应能积物中氨基酸的消旋作用用来判定海岸线的变迁,耗较高,操作条件苛
3、刻,氨基酸容易分解,消旋速率陨石中氨基酸的存在和消旋作用可用来推断地球外较低等不足。以醛作催化剂在有机酸中进行消旋反有无生命的存在。另外,在日常生活中,含氨基酸食应,是较为实用的工艺,脯氨酸、丙氨酸、亮氨酸等均品的加工、储运中要采取一切可能的措施抑制氨基可完全消旋,但是酪氨酸等其它氨基酸很难百分之酸的消旋。百消旋,并且由于水杨醛等加入,产品颜色较黄。过去对氨基酸的消旋研究仅限于此。近年来,本文借鉴有机酸的消旋方法[6],采用纯乙酸溶剂随着对生命科学和手性药物的发展的深入研究,科中加乙酸酐的方法,对氨基酸进行消旋实验,消旋率学工作者发现非天然氨基酸(即D型氨基酸)在生可达100%,并考察了温度
4、、乙酸酐用量对消旋过程的命活动和药物制备中具有L-氨基酸所不能替代的影响。研究表明该消旋方法对L-酪氨酸、L-脯氨作用,以D型氨基酸作为手性源合成的一系列手性酸、L-苏氨酸、L-苯丙氨酸、L-缬氨酸、L-赖氨[1]药物具有特殊的治疗功效。因此D氨基酸的制酸、L-半胱氨酸等氨基酸,具有非常好的消旋效果。备技术研究成为热点,拆分外消旋体DL-氨基酸是制备D型氨基酸的重要方法之一,而DL氨基酸一1实验部分般通过L-氨基酸消旋得到。即使对直接化学合成1.1实验试剂及仪器的DL氨基酸进行拆分,理论上也只能获取占外消L-酪氨酸,L-脯氨酸,L-苏氨酸,L-苯丙旋体一半量的D-型氨基酸,为了提高原料的利用
5、氨酸、L-缬氨酸,L-赖氨酸,L-半胱氨酸,由上海率,拆分后的L型对映体也必须经过消旋循环利东岳生物工程公司提供,一级品。用。此外若能在拆分过程同时对L构型实现消旋,乙酸,乙酸酐等试剂均为分析纯或化学纯。即消旋拆分一体化,那么无疑会大大提高产品收率,主要分析仪器为WZZ-1S型数字式自动旋光简化工艺过程,从而获得可观的经济效益。以上的仪,上海物理光学仪器厂生产。D氨基酸的制备过程都涉及氨基酸的消旋研究,因1.2酪氨酸的消旋实验过程在普通带有搅拌装置的250mL的三口烧瓶中,收稿日期:2005-03-28-1加入20g·L酪氨酸,加入100mL乙酸和22mL作者简介:何佺,女(1968-),硕
6、士研究生,副教授,研究方向为手性化学。E-mail:hequan68@sina.com.cn乙酸酐,搅拌,油浴加热,温度100℃。记录加热的基金项目:宁波市青年科学基金2003A62006初始时间,待体系澄清后,取10mL样品,用去离子·56·何佺等:氨基酸的消旋研究水稀释到25mL,测此时的旋光值。此后每隔一段其它氨基酸消旋实验过程同酪氨酸。时间间隔,同样方法取样,测旋光值,直至其为0,记录消旋时间。2结果与讨论1.3苏氨酸的消旋实验过程2.1温度对酪氨酸消旋的影响在普通带有搅拌装置的250mL的三口烧瓶中,温度是影响化学反应速度的敏感因素。对于消-1加入10.7g·L苏氨酸,加入50mL
7、乙酸和18mL旋反应,温度升高会加快消旋反应的速度,加之酪氨乙酸酐,搅拌,油浴加热,温度100℃。记录加热的酸形成酸酐的过程是吸热反应,因此温度高有利于初始时间,待体系澄清后,取10mL样品,用去离子反应,消旋时间随反应温度升高而缩短。但是温度水稀释到25mL,测此时的旋光值。此后每隔一段太高,氨基酸及其酰化物都容易分解,所以温度并非时间间隔,同样方法取样,测旋光值,直至其为0,记越高越好,必须综合考虑,对于
