利用D－酒石酸二烷基酯萃取拆分苯丙氨酸的方法

摘要

本发明公开了一种利用D－酒石酸二烷基酯萃取拆分苯丙氨酸的方法。它解决了目前缺乏有效制备苯丙氨酸，不能用于大批量生产的问题，具有工艺简便，产品的纯度、收率高等优点。其方法为：利用D－酒石酸二烷基酯与苯丙氨酸两种异构体在铜离子的协助下稳定常数不同，选用合适的稀释剂，控制水相pH值和温度，采用逆流萃取实现苯丙氨酸的拆分。

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机化合物的制备方法，尤其涉及一种利用D-酒石酸二烷基酯萃取拆分苯丙氨酸的方法。

背景技术

L-苯丙氨酸是一种重要的氨基酸，它具有生物活性，人和动物自身不能合成，必须从外界摄取，属于八种必需氨基酸之一，同时它也是生物体内合成酪氨酸的重要原料。苯丙氨酸是某些氨基酸药物和氨基酸营养食品所必需的成分，是合成某些抗癌药物的中间体。D-苯丙氨酸是与L-苯丙氨酸相对应的非天然氨基酸，在医药领域的用途广泛，如用于合成治疗老年痴呆症药物、合成肽类抗疼止痛药、用于肿瘤治疗的肽类药物。其次在食品、化妆品、生化试剂领域也有应用价值。目前制备苯丙氨酸的方法成本较高，将L-苯丙氨酸和D-苯丙氨酸进行拆分的方法通常有结晶法拆分、复盐结晶法拆分、转换法生成，这些方法普遍存在生产过程繁琐，产品的纯度和收率地低，不能满足大批量生产的要求。

发明目的

本发明的目的就是为了解决目前缺乏有效制备苯丙氨酸，不能用于大批量生产的问题，提供一种具有工艺简便，产品的纯度、收率高等优点的利用D-酒石酸二烷基酯萃取拆分苯丙氨酸的方法。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种利用D-酒石酸二烷基酯萃取拆分苯丙氨酸的方法，它的方法为，利用D-酒石酸二烷基酯与苯丙氨酸两种异构体在铜离子的协助下稳定常数不同，选用合适的稀释剂，控制水相pH值和温度，采用逆流萃取实现苯丙氨酸的拆分，即：

(1)制备D-酒石酸二烷基酯；

(2)以pH值为4.6-6.4、浓度为2克/升的苯丙氨酸为水相，以正辛烷/正辛醇有机相为稀释剂，浓度为4克/升的D-酒石酸二烷基酯与醋酸铜混合为萃取剂，逆流萃取，两相以体积比1∶1混合搅拌60-80分钟，离心分相，完成苯丙氨酸拆分，制得D-苯丙氨酸和L-苯丙氨酸。

所述D-酒石酸二烷基酯的烷基为C4～C8的直链或支链烷基。

所述步骤(1)中，制备D-酒石酸二烷基酯的方法为，将按重量份计的D-酒石酸10-20份、正辛醇30-46份、对甲苯磺酸0.3-0.7份和甲苯30-50份加入加热装置，在油浴上加热，回流反应14-16小时，常压下蒸馏回收甲苯，减压蒸馏回收反应液中的正辛醇，剩余固体加20-30份环己烷溶解，用10％NaCO₃溶液多次洗涤，再用水洗至中性，粗品用无水乙醇重结晶多次，得到熔点为41℃的酯化产物D-酒石酸二正辛酯。

所述成分按重量份计为D-酒石酸15份、正辛醇38份、对甲苯磺酸0.5份和甲苯40份；所述环己烷按重量份计为25份。

所述加热装置为装有温度计和溶剂循环装置三颈瓶。

所述油浴上加热时应一小时内加热至130度。

所述减压蒸馏回收时的压力为133帕。

所述水相以醋酸-醋酸钠控制pH值。

所述有机相中正辛烷/正辛醇重量比为10～90∶90～10。

所述萃取剂中，D-酒石酸二正辛酯与醋酸铜按重量份1∶1～0.5比例配制。

本发明利用D-酒石酸二烷基酯与苯丙氨酸两种异构体在铜离子的协助下稳定常数不同，选用合适的稀释剂，控制水相pH值和温度，采用逆流萃取实现苯丙氨酸的拆分。其中D-酒石酸二烷基酯的烷基为C4～C8的直链或支链烷基，水相pH值用醋酸盐控制，稀释剂为一定比例的正辛烷和正辛醇混合物。

本发明的有益效果是：利用萃取方法，与结晶法以及酶拆分法等相比具有工艺简单、成本低、可连续化生产等优点。萃取剂原料易得，价格低。采用混合溶剂作为稀释剂，提高了萃取率，改善了分相速度。在最优的条件下，D-苯丙氨酸和L-苯丙氨酸的萃取分离因子大于2.3，利用8～10级逆流萃取和洗涤得到纯度99％的L-苯丙氨酸。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例：

1、D-酒石酸二正辛酯的合成

将D-酒石酸15g、正辛醇38mL、对甲苯磺酸0.5g和甲苯40mL加入装有温度计和溶剂循环装置三颈瓶中，油浴上缓缓加热，回流反应15小时，常压蒸馏回收甲苯，减压蒸馏回收反应液中的正辛醇，剩余固体加25mL环己烷溶解，用10％NaCO₃溶液多次洗涤，再用水洗至中性，粗品用无水乙醇重结晶多次，得到熔点为41℃的酯化产物D-酒石酸二正辛酯，产率约78.3％。旋光度：+12°，白色蜡状晶体。溶解性：能溶解于氯仿、苯、甲苯、四氯化碳等有机溶剂。

2、D-酒石酸二正辛酯萃取苯丙氨酸

水相用醋酸-醋酸钠控制pH值5.2，苯丙氨酸浓度2克/升。有机相以正辛烷/正辛醇(70/30，重量比)为稀释剂，D-酒石酸二正辛酯与醋酸铜为萃取剂，浓度为4克/升。两相以体积比1∶1混合搅拌70分钟，离心分相，测的D-苯丙氨酸分配比0.30，L-苯丙氨酸分配比0.71。分离因子达到2.3。

3、D-酒石酸二正辛酯萃取苯丙氨酸

水相用醋酸-醋酸钠控制pH值4.6，苯丙氨酸浓度2克/升。有机相以正辛烷/正辛醇(70/30，重量比)为稀释剂，D-酒石酸二正辛酯与醋酸铜为萃取剂，浓度为4克/升。两相以体积比1∶1混合搅拌70分钟，离心分相，测的D-苯丙氨酸分配比0.25，L-苯丙氨酸分配比0.54。分离因子达到2.14。

4、D-酒石酸二正辛酯萃取苯丙氨酸

水相用醋酸-醋酸钠控制pH值6.4，苯丙氨酸浓度2克/升。有机相以正辛烷/正辛醇(70/30，重量比)为稀释剂，D-酒石酸二正辛酯与醋酸铜为萃取剂，浓度为4克/升。两相以体积比1∶1混合搅拌70分钟，离心分相，测的D-苯丙氨酸分配比0.25，L-苯丙氨酸分配比0.51。分离因子达到2.07。