L-高苯丙氨酸的几种制备方法

背景及概述^[1]

L-高苯丙氨酸，即(S)-2-氨基-4-苯基丁酸，分子式为C10H13NO2，分子量为179.22，CAS号为943-73-7。L-高苯丙氨酸是一种非天然的手性α-氨基酸，该类氨基酸及其酯是用来制备血管紧张素(ACE)抑制剂类药物的重要原料。它是目前世界上约20种抗高血压新药的共同中间体，例如一方面可以直接用于制造如Enalapril(依那普利)、Benazepril(贝那普利)、Lisinopril(赖诺普利)、Captopril(卡托普利)、Temocapril、Cilazapril(西拉普利)等，另一方面可以通过制成双胜肽化合物(NEPA)来制造多种抗高血压药物如Sprirapril、Delapril(地拉普利)、Imidapril(咪哒普利)、Quinapril(喹那普利)等。

制备^[1-3]

报道一、

一种制备L-高苯丙氨酸的方法，制备过程示意图参见下图，

具体包括如下步骤：在5mL的反应体系中，依次加入底物2-氧代-4-苯基丁酸，甲酸铵，磷酸缓冲液，NAD+，高苯丙氨酸脱氢酶，甲酸脱氢酶，所述反应体系含有：底物2-氧代-4-苯基丁酸2g/L(11mM)，甲酸铵11～110mM，0.1M(pH8.0)磷酸缓冲液，NAD+0.5mM，高苯丙氨酸脱氢酶5U/mL，甲酸脱氢酶5.6U/ml，用浓氢氧化钾和磷酸维持pH，室温搅动反应15～20小时，反应结束后，过滤获得L-高苯丙氨酸，高效液相色谱分析底物转化率和产物光学纯度。底物转化率为99.9％。

所述的高苯丙氨酸脱氢酶和甲酸脱氢酶可以通过下述方法得到：将表达的苯丙氨酸脱氢酶和甲酸脱氢酶的大肠杆菌用50mM(pH8.0)NH4COOH溶液，按20％重悬，30kpsi高压破碎，4℃，12,000g离心10-20min，得上清，PDH酶活力为12.0U/mL，FDH酶活力为13.4U/mL。

2-氧代-4-苯基丁酸的转化率和产物纯度用反相C18柱(5μm，4.6×250mm，Shimadzu，Japan)进行高效液相(Shimadzu2010AHT，Japan)分析，流动相为：A泵水(含0.1％三氟乙酸)，B泵乙腈(含0.1％三氟乙酸)，10-90％的梯度洗脱时间为14min，流速为1ml/min，柱温为40℃，检测波长220nm；出峰顺序依次为：S-2-氨基-4-苯基丁酸(7.05min)，2-氧代-4-苯基丁酸(11.0min)；S-2-氨基-4-苯基丁酸乙酯(9.4min)，2-氧代-4-苯基丁酸乙酯(14.1min)。

报道二、

1.酸酐的合成

于三口烧瓶中加入乙酸和乙酸酐各50mL作为溶剂，搅拌下加入L-天冬氨酸50g，完全溶解后缓慢加入PCl3，40℃反应20小时，离心过滤，得到66.5g产品A——L-天冬氨酸酸酐盐酸盐。

2.酰基化

向干燥的带四氟内衬的反应釜中加入90mL苯，2g(酸酐质量的3％)磺化石墨烯催化剂，加入产品A66.5g，将反应釜密闭，120℃，反应10小时，离心过滤回收催化剂，然后将产物加入到冰盐酸(质量百分比浓度为10％)中降温至-5℃，结晶10小时，离心得到固体为S-2-氨基-4羰基-4-苯基丁酸盐酸盐(4-O-HPA·HCl)。

3.还原反应

在反应釜中加去离子水150mL，搅拌下投入26.5g4-O-HPA.HCl，加入15mL浓盐酸(质量百分比浓度为36-38％)，0.2g10％Pd/C，通氮气置换3次后，通氢气至0.2MPa，90℃，监测反应至原料消失为止。

4.水解中和

反应结束后抽真空，通氮气置换3次，待滤液降温至10～25℃，滴加浓氨水20mL，调pH＝5.5～5.8，降温至-5℃结晶，离心得粗产品。将粗产品重结晶，干燥得到纯品L-高苯丙氨酸，总收率为91％，产品纯度为99.5％(HPLC)。

报道三、

5-苯乙基海因(20.4克，0.1mol)悬浮在37-40度的温水中，加入10毫克的氯化锰然后再加入10克的L-海因酶和10克的海因消旋酶，用30％碳酸钠水溶液控制pH值保持在7.0-7.5之间。待体系pH不再变化后加入10克L-氨甲酰基水解酶，并用1M的HCl控制pH值在7.0-7.2之间，HPLC监控反应，反应结束后继续用1M的HCl调pH值至5.5附近，大量固体析出，过滤烘干得15.8克L-高苯丙氨酸，收率88.3％，纯度为99.5％，ee值99.2％

所得L-高苯丙氨酸的表征数据：1HNMR(300MHz,D2O,TFA)δ(ppm):1.72–1.81(m,2H),2.27–2.35(m,2H),3.57–3.61(t,J＝6.18Hz,1H),6.80–6.92(m,5H,)。

参考文献

[1][中国发明,中国发明授权]CN201010260292.4一种制备L-高苯丙氨酸的方法

[2][中国发明,中国发明授权]CN201611091683.1一种L-高苯丙氨酸的合成方法【公开】/一种L-高苯丙氨酸的合成方法【授权】