霍 婷,馬潔珺,沈 寧,賈慶儀,劉騫峰
(西安瑞聯(lián)近代電子材料有限責任公司,陜西 西安 710077)
L-丙氨酰-L-酪氨酸二肽化學合成研究
霍 婷,馬潔珺,沈 寧,賈慶儀,劉騫峰
(西安瑞聯(lián)近代電子材料有限責任公司,陜西 西安 710077)
以L-酪氨酸和L-丙氨酸為原料,芐氧羰基保護丙氨酸,甲酯保護酪氨酸,EDCI-HOBt法合成丙酪二肽,總摩爾收率(以酪氨酸計)為42%,結(jié)構(gòu)經(jīng)IR、APCI-MS、NMR表征。
L-酪氨酸;L-丙氨酸;二肽合成
酪氨酸是維持細胞生長必備的氨基酸之一,而丙酪二肽作為一種新型培養(yǎng)基的組成成分,其合成方法多為酶促合肽[1-3],雖然反應(yīng)效率較高,但由于酶的專一性和成本較高,不利于工業(yè)化。本文設(shè)計用甲醇保護的L-酪氨酸和氯甲酸芐酯保護的丙氨酸反應(yīng)生成帶保護基團的二肽,再通過堿解和加氫脫去保護基團,合成路線見圖1,該方法反應(yīng)條件溫和,原材料價格低廉,具有一定的工業(yè)化價值。
圖1 合成路線Fig.1 Synthetic route
1.1試驗試劑與儀器
試劑:L-丙氨酸和L-酪氨酸,1-羥基苯并三氮唑(HOBt),1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽(EDC-HCl),純凈水為飲用水,其余試劑均為市售工業(yè)試劑。
儀器:LC-10ATVP液相色譜儀測定,TENSOR 27型傅里葉變換紅外光譜儀(KBr壓片),LC-MS-2010EV質(zhì)譜儀,Avanceav 500型核磁共振儀(CDCl3溶劑,TMS內(nèi)標)。
1.2實驗步驟
1.2.1 酪氨酸甲酯鹽酸鹽2的制備
向1L體系中加入甲醇600mL,冰鹽浴降溫至T<0℃,緩慢滴加氯化亞砜31.6g,控溫T<0℃反應(yīng),滴畢,向體系加入L-酪氨酸40g,繼續(xù)攪拌,撤去冰鹽浴,緩慢加熱至回流2h,降溫至T<50℃,減壓濃縮得黃色粗品82g;甲醇/甲基叔丁基醚重結(jié)晶,得白色固體42g,收率82%,LC純度99%。
1.2.2 Cbz保護丙氨酸3的制備
向2L體系中加入L-丙氨酸89.0g,12%氫氧化鈉溶液900mL,冰鹽浴降溫至體系T<0℃,緩慢滴加氯甲酸芐酯340g,滴畢自然升溫至室溫反應(yīng),不斷補充氫氧化鈉溶液,保持體系pH≈12反應(yīng),至pH無變化,緩慢加入18%鹽酸溶液至pH≈8,加入乙酸乙酯洗滌水相至澄清,繼續(xù)緩慢加入18%鹽酸溶液至體系pH<1,乙酸乙酯1200mL提取水相,無水硫酸鈉干燥,過濾,濾液減壓濃縮得白色粗品300g;乙酸乙酯/石油醚重結(jié)晶得白色固體182g,收率81%,LC純度94%,ESI-MS(m/z): (222,M--H)。1.2.3 Cbz保護丙氨酰酪氨酸甲酯4的制備
向1L體系中加入酪氨酸甲酯鹽酸鹽39.3g,Cbz保護丙氨酸45.0g, HOBt 32.4g,四氫呋喃750mL,冰鹽浴降溫至體系T<-5℃,緩慢滴加三乙胺20.2g,滴畢,控溫T<0℃繼續(xù)攪拌30min,加入EDCl 45.8g控溫T<0℃反應(yīng),繼續(xù)攪拌30min,撤去冰鹽浴,自然升溫至室溫反應(yīng),體系中少量固體不溶,繼續(xù)攪拌16h,濃縮反應(yīng)液得黃色粘稠固體80g,溶入乙酸乙酯800mL,分別用飽和碳酸氫鈉溶液和0.5mol·L-1鹽酸溶液分次洗滌,無水硫酸鎂干燥,過濾,濃縮得淺黃色粗品70g;乙酸乙酯/石油醚重結(jié)晶得白色固體55g,收率80%,LC純度96%,ESIMS(m/z):(401,M++H)。
1.2.4脫甲酯保護中間體5的制備
向500mL體系中加入Cbz保護丙氨酰酪氨酸甲酯35g,甲醇350mL,加熱至40℃溶清,冷卻至室溫,緩慢滴加2mol·L-1氫氧化鈉溶液220mL,滴畢,繼續(xù)攪拌1h,緩慢加入2mol·L-1鹽酸溶液調(diào)節(jié)體系pH=8~9,濃縮除去甲醇,向剩余水液加入2mol·L-1鹽酸溶液調(diào)節(jié)體系pH<1,乙酸乙酯萃取,無水硫酸鎂干燥,過濾,濃縮得白色粘稠物35g,收率90%,LC純度91 %,ESI-MS(m/z):(387,M++H)。
1.2.5 L-丙氨酰-L-酪氨酸1的制備
向500mL體系中加入脫甲酯保護中間體5 22.0g,10% Pd/C 4.4g,甲醇和水的混合液920mL,通H2(約0.1MPa)反應(yīng)2h,過濾除去Pd/C,濾液減壓濃縮得白色粗品20g,甲醇和純凈水分別打漿30min,過濾,得白色固體17g,收率77%,LC純度99%。
1.3產(chǎn)品鑒定
產(chǎn)品為白色晶體粉末,紅外圖譜如圖2所示,與分子結(jié)構(gòu)相符;ESI-MS(m/z):(253,M++H);1NMR(D2O,500MHz),δ:7.1(d,2H);6.8(d,2H);4.4(m,1H);4.0(q,1H);3.1(dd,1H);2.9(dd,1H);1.5(d,3H)。
本文所用氨基酸保護基材料低廉,合肽采用EDCl-HOBt體系,后處理純化方法簡單且收率較高;加氫脫保護時用甲醇/水混合體系替代原有的單一溶劑體系,有效避免反應(yīng)過程中產(chǎn)物析出附著Pd/C催化劑導(dǎo)致其失活,優(yōu)化后的反應(yīng)體系加氫時間僅為2h(常溫20~30℃反應(yīng)),反應(yīng)完畢經(jīng)簡單后處理純度即可達LC>99%。該合肽方法條件溫和,具有一定的工業(yè)化意義。
圖2 L-丙氨酰-L-酪氨酸IR譜圖Fig.2 IR spectrum of L-Alanyl-L-Tyrosine
[1] Kenzo Yokozeki,Kanagawa, et al. Novel peptide-forming enzyme,microbe producine the enzyme and method for producine peptide using them:US 2005/0032187[P], 2005-11-02.
[2] Ricca,Jean-Marc, et al. Selectivity and specificity in substrate binding to proteases: novel hydrolytic reactions catalysed by α-chymotrypsin suspended in organic solvents with low water content and mediated by ammonium hydrogen carbonate [J].J.Chem.Soc.Perkin Trans 1,1993(11):1225-1234.
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Chemical Synthesis of L-alanyl-L-tyrosine Dipeptide
HUO Ting, MA Jie-jun, SHEN Ning, JIA Qing-yi, LIU Qian-feng
(Xi’an Ruilian Modern Electronic Chemicals Co. Ltd., Xi’an 710077, China)
Methanol was used to protect the carboxyl group of L-tyrosine, carbobenzoxy(Cbz)was selected as the amino protection group of L-alanine, and L-alanyl-L-tyrosine was obtained through the EDCI-HOBt dipeptide synthesis. The total yield was 42%, the structure was characterized by IR, APCI-MS and NMR.
L-alanyl;L-tyrosine;dipeptide synthesis
O 629.7
A
1671-9905(2014)02-0016-02
霍婷(1979-),女,甘肅天水人,工學碩士,西安瑞聯(lián)近代電子材料有限責任公司工程師,從事醫(yī)藥中間體的合成研究。電話:15802977190,E-mail:huoting-714@163.com
2013-11-25