第十二章氨基酸类药物2课时_第1页
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1、氨基酸类药物氨基酸类药物一、概述一、概述1、氨基酸类药物基本知识 氨基酸的类型、种类 天然蛋白质的构成氨基酸:20种、L型 氨基酸的理化性质 特殊的波谱性质:Trp、Phe、Tyr2、氨基酸及其衍生物的药用、氨基酸及其衍生物的药用氨基酸是构成蛋白质主要的成分,对维持机体蛋白质的动态平衡有重要意义。 氨基酸的营养价值与疾病治疗氨基酸的营养价值与疾病治疗 消化道功能障碍者及手术后病人的营养物质;赖氨酸对婴儿钙吸收有好处。 治疗消化道疾病的氨基酸及其衍生物治疗消化道疾病的氨基酸及其衍生物 谷氨酸 谷氨酰胺 乙酰谷酰胺铝 维生素U及组氨酸盐酸盐 通过保护消化道黏膜或促进黏膜增生而达到防治胃及十二指肠溃

2、疡的作用 甘氨酸及其铝盐 谷氨酸盐酸盐类 此外,甘氨酸及其铝盐还可中和过多胃酸,保护黏膜,用于治疗胃酸过多症及胃溃疡等。通过调节胃液酸碱度实现其治疗作用的,谷氨酸盐酸盐还可提供盐酸及促进胃液分泌,治疗胃液缺乏症、消化不良及食欲不振 治疗肝病的氨基酸及其衍生物治疗肝病的氨基酸及其衍生物 治疗肝病的氨基酸有:精氨酸盐酸盐、磷葡精氨酸、鸟氨酸、谷氨酸钠、蛋氨酸、乙酰蛋氨酸、瓜氨酸、赖氨酸盐酸盐及天冬氨酸等 如:L-精氨酸、 L-鸟氨酸、 L-瓜氨酸用于治疗外科、灼伤及肝功能不全所致高血氨症; L-谷氨酸可用于治疗肝性昏迷及肝性脑病等高血氨症; 蛋氨酸、乙酰蛋氨酸用于治疗慢性肝炎、肝硬化、脂肪肝、由药

3、物及其它原因引起的肝障碍; L-天冬氨酸可用于治疗慢性肝炎、肝硬化及高血氨症。 治疗脑及神经系统疾病的氨基酸及其衍生物治疗脑及神经系统疾病的氨基酸及其衍生物该类药物主要有:谷氨酸钙盐及镁盐、氢溴酸谷氨酸钠、-酪氨酸、色氨酸、5-羟色氨酸、酪氨酸亚硫酸盐及左旋多巴等。L-谷氨酸钙盐及镁盐谷氨酸钙盐及镁盐维持神经肌肉正常兴奋的作用,临床上用于治疗神经衰弱及其官能症、脑外伤、脑机能衰竭等;-酪氨酸酪氨酸是中枢神经突触的抑制性递质,能激活脑内葡萄糖代谢,促进乙酰胆碱合成,恢复脑细胞功能并有中枢性降血压作用,用于治疗记忆障碍、语言障碍、脑外伤后遗症、癫痫、肝昏迷抽搐及躁动等;L-色氨酸、色氨酸、5-羟色

4、氨酸羟色氨酸在体内可转变为5-羟色氨,临床上L-色氨酸用于治疗神经分裂症和酒精中毒,改善抑郁症,防治糙皮症; 5-羟色氨酸用于治疗内因性抑郁症、失眠及偏头疼。酪氨酸亚硫酸盐酪氨酸亚硫酸盐用于治疗脊髓灰质炎、结核性脑膜炎的急性期、神经分裂症、无力综合症及早老性精神病等。左旋多巴左旋多巴用于治疗震颤麻痹症及控制锰中毒的神经症状。 用于肿瘤治疗的氨基酸及其衍生物用于肿瘤治疗的氨基酸及其衍生物有:偶氮丝氨酸、氯苯丙氨酸、磷乙天冬氨酸及重氮氧代正亮氨酸等偶氮丝氨酸偶氮丝氨酸用于治疗急性白血病及柯杰金氏病。氯苯丙氨酸氯苯丙氨酸有止泻及降温作用,用于治疗癌瘤综合症。磷乙天冬氨酸磷乙天冬氨酸是天冻氨酸转化为氨

5、甲酰天冻氨酸的过渡态化合物的类似物,抑制嘧啶合成,用于治疗B16黑色素瘤及Lewis肺癌。重氮氧代正亮氨酸重氮氧代正亮氨酸亦为谷氨酰胺抗代谢物,用于治疗急性白血病。 其它氨基酸类药物的临床应用其它氨基酸类药物的临床应用 除了上述氨基酸的临床应用外,其它许多氨基酸在临床上亦有重要应用。如:胱氨酸和半胱氨酸胱氨酸和半胱氨酸有抗辐射损伤作用,并能促进造血功能、增加白细胞和促进皮肤损伤的修复,临床上用于治疗辐射损伤、重金属中毒、肝炎及牛皮癣等。高半胱氨酸硫内酯高半胱氨酸硫内酯能促进核酸代谢及肝细胞再生,预防药物中毒,有保肝作用,用于治疗急性和慢性肝炎、肝性昏迷及脂肪肝。乙酰半胱氨酸乙酰半胱氨酸为呼吸道

6、黏液溶解剂,用于粘痰阻塞引起的呼吸困难及多种呼吸道疾病引起的咳痰困难,促进排痰。乙酰羟脯氨酸乙酰羟脯氨酸参与关节和腱的某些功能,用于治疗皮肤病,促进伤口愈合,治疗风湿性关节炎和结缔组织疾患。赖乳清酸赖乳清酸对四氯化碳引起的肝损害有解毒作用,用于各种肝炎、肝硬化及高血压症。二、氨基酸类药物的生产方法二、氨基酸类药物的生产方法v目前,天然氨基酸的年总产量在数百万吨,其中主要是谷氨酸、甲硫氨酸、赖氨酸、天冬氨酸、苯丙氨酸和胱氨酸等;主要用于医药、食品和化工行业。v氨基酸的生产方法主要有:天然蛋白质水解法、发酵法、酶转化法以及化学合成法等。v氨基酸及其衍生物类药物主要是以20种氨基酸为原料经酯化、酰化

7、、取代及成盐等化学反应或酶转化法生产。(20多种L-型氨基酸的生产方法参见书上表12-1)1、 水解法水解法基本原理:基本原理: 天然蛋白质(如毛发、蚕丝等) 酸、碱或酶水解 分离纯化 结晶得到各种氨基酸 目前用水解法生产的氨基酸有L-胱氨酸、L-精氨酸、L-亮氨酸、L-异亮氨酸、L-组氨酸、L-脯氨酸及L-丝氨酸。蛋白质水解方法蛋白质水解方法 有酸水解、碱水解和酶水解三种方法。有酸水解、碱水解和酶水解三种方法。 酸水解主要用酸水解主要用610M盐酸或者盐酸或者8M硫酸,硫酸,110120;水解;水解迅速、彻底;缺点是会破坏色氨酸、迅速、彻底;缺点是会破坏色氨酸、Ser、Tyr等,有消旋化等,

8、有消旋化;并有污染。;并有污染。 碱水解主要用碱水解主要用6M NaOH或者或者4MBa(OH)2,100 ;水解迅;水解迅速、彻底;缺点是含羟基和巯基的氨基酸会被破坏,有消旋速、彻底;缺点是含羟基和巯基的氨基酸会被破坏,有消旋化;工业上一般不采用。化;工业上一般不采用。 酶水解:蛋白质在一定条件(酶水解:蛋白质在一定条件(pH和温度)下经蛋白水解酶和温度)下经蛋白水解酶作用分解成氨基酸和小肽的过程;此方法条件温和、无需特作用分解成氨基酸和小肽的过程;此方法条件温和、无需特殊设备、无消旋化;缺点是水解不彻底;工业上也很少用此殊设备、无消旋化;缺点是水解不彻底;工业上也很少用此法生产氨基酸。法生

9、产氨基酸。氨基酸分离方法氨基酸分离方法 有溶解度法、等电点沉淀法、特殊试剂沉淀法、吸附法和离子有溶解度法、等电点沉淀法、特殊试剂沉淀法、吸附法和离子交换法等。交换法等。 溶解度法:根据氨基酸的溶解度差异进行分离;如溶解度法:根据氨基酸的溶解度差异进行分离;如Cys-Cys、Tyr难溶于水,但难溶于水,但Tyr在热水中能溶。在热水中能溶。 特殊试剂沉淀法:主要是某些能与特定氨基酸形成沉淀的有机特殊试剂沉淀法:主要是某些能与特定氨基酸形成沉淀的有机或无机试剂。如邻二甲苯或无机试剂。如邻二甲苯-4-磺酸与磺酸与Leu形成沉淀,经氨水处理又形成沉淀,经氨水处理又的的Leu;His与与HgCl2形成沉淀

10、;形成沉淀;Arg与苯甲醛形成沉淀。与苯甲醛形成沉淀。 吸附法:利用吸附剂与氨基酸的吸附能力差异。如活性炭对吸附法:利用吸附剂与氨基酸的吸附能力差异。如活性炭对Phe、Tyr、Trp等的吸附力大于其它氨基酸。等的吸附力大于其它氨基酸。 离子交换法:利用离子交换剂与氨基酸之间吸附能力差异。因离子交换法:利用离子交换剂与氨基酸之间吸附能力差异。因为氨基酸在不同条件下带不同电荷。为氨基酸在不同条件下带不同电荷。氨基酸的精制方法氨基酸的精制方法 有结晶和重结晶法、溶解度法、结晶与溶解度结合法。 如Ala在稀乙醇或甲醇中溶解度小,pI为6.0,故可以在pH6.0时,用50%冷乙醇结晶或重结晶加以精制。

11、又如在沸水中Phe的溶解度大于Tyr100倍,故可以将混有少量Tyr的Phe先溶于沸水,过滤,再浓缩、结晶、乙醇洗涤,即可得到精制的Phe。水解法生产氨基酸的品种和工艺水解法生产氨基酸的品种和工艺Cys2的性质的性质:Mr 240.29;六角柱形晶体;分解点258-261;pI5.05;25D为-232o;水中溶解度小溶于无机酸和无机碱。工艺路线工艺路线:工艺过程工艺过程:水解:在水解罐中进行(见p272)中和:边搅拌边加30%工业碱,至pH4.8,沉淀、过滤,得粗品粗制:上述粗品溶于10M盐酸,加热、活性炭吸附,上清加碱中和至pH4.8,结晶,得粗品II精制、中和:再溶于盐酸、活性炭吸附、氨

12、水中和、结晶(1)L-Cys2的制备:检验:检验:根据L-Cys2的性质检验;含量测定含量测定: L-Cys2 溶于NaOH 加溴液氧化加盐酸 置暗处10分钟、冰浴3分钟 加入KI溶液 硫代硫酸钠溶液滴定(p273)注:每1ml0.1M溴液相当于2.403mg的L-Cys2(2)L-Leu的制备:L-Leu的性质的性质:片状晶体;pI5.98;熔点293;能溶于水,难溶于乙醇,不溶于乙醚。工艺路线工艺路线:工艺过程工艺过程:水解、赶酸:盐酸中回流水解血粉、减压浓缩、加水稀释、再减压浓缩(反复几次)赶酸;吸附、脱色:活性炭柱脱色并吸附;浓缩、沉淀与解析:减压浓缩、加邻二甲苯-4-磺酸沉淀L-Le

13、u,沉淀加水、加氨水中和至pH6-8、70-80保温解析,得L-Leu粗品;精制:粗品溶于热水、加活性炭脱色、上清结晶,得L-Leu成品。检验检验:根据性质鉴定。含量测定含量测定:电位定量滴定法(用高氯酸滴定) 注:1ml 0.1M高氯酸相当于13.12mgL-Leu。2、 发酵法发酵法基本原理与过程:基本原理与过程:(1)基本原理:)基本原理:发酵发酵:工业上,发酵就是微生物纯种培养过程,实质上是利用微生物细胞中酶的作用,将培养基中有机物转化为细胞或其它有机物的过程,有厌氧和好氧之分,氨基酸发酵属于好氧的不完全氧化过程。初生氨基酸和次生氨基酸初生氨基酸和次生氨基酸:(p393)大多数氨基酸均

14、可以通过以初生氨基酸为原料的微生物转化作用而产生。氨基酸发酵法有广义与狭义之分氨基酸发酵法有广义与狭义之分:狭义是指通过特定微生物在以糖为碳源、以氨或尿素为氮源以及其它成分的培养基中生长,直接产生氨基酸的方法;广义者是指除直接发酵法外,还包括其它的发酵法;如添加前体发酵法及酶转化技术生产氨基酸法等。(2)发酵法的基本过程:)发酵法的基本过程:基本过程包括:基本过程包括:配制培养基与灭菌处理、菌种诱变与选育、菌种培养、灭菌及配制培养基与灭菌处理、菌种诱变与选育、菌种培养、灭菌及接种发酵、产品提取及分离纯化、产品鉴定等步骤。接种发酵、产品提取及分离纯化、产品鉴定等步骤。v 工业发酵中:工业发酵中:

15、 碳源主要来自淀粉水解糖、糖蜜、甘薯粉、甲醇、乙醇及石碳源主要来自淀粉水解糖、糖蜜、甘薯粉、甲醇、乙醇及石油醚等;氮源一般是硫酸铵、尿素或豆饼水解液等;油醚等;氮源一般是硫酸铵、尿素或豆饼水解液等;v 氨基酸发酵中菌种主要是细菌,其次是酵母菌等。氨基酸发酵中菌种主要是细菌,其次是酵母菌等。v 氨基酸发酵方式主要是液体通风深层培养法,设备主要是发氨基酸发酵方式主要是液体通风深层培养法,设备主要是发酵罐。发酵结束后,离心除去菌体,上清用于提取、分离纯化酵罐。发酵结束后,离心除去菌体,上清用于提取、分离纯化和精制有关氨基酸。和精制有关氨基酸。发酵法生产的氨基酸品种及工艺:发酵法生产的氨基酸品种及工艺

16、: 目前,绝大多数氨基酸都可以通过氨基酸发酵法生产;但缺点是产物浓度低、设备投资大、工艺管理要求严格、生产周期长、成本高。因此,现在大多数氨基酸都采用蛋白质水解法获得。这里仅以L-Ile和L-Lys为例加以说明此类工艺。L-Ile的发酵法工艺:的发酵法工艺:工艺过程说明工艺过程说明v 菌种培养:菌种培养:一级种子培养基组成为葡萄糖2%、尿素0.3%、玉米浆2.5%、豆饼水解液0.1%,pH6.5;二级种子培养基为在一级培养基中加入菜子油0.4%。 一级种子培养:一级种子培养:在1L三角瓶中加200ml培养基,接种一环牛肉膏斜面菌种,30、摇床105rpm培养16h; 二级种子培养:二级种子培养

17、:接种量3.5%,培养8h;可以如此逐级放大至足够量用以发酵。v 灭菌、发酵:灭菌、发酵:发酵培养液组成是硫酸铵4.5%、豆饼水解液0.4%、玉米浆2%、碳酸钙4.5%、pH7.2、淀粉水解还原糖初糖浓度为11.5%。在5M3的发酵罐中加入3吨发酵培养基,加热到118-120,维持压力为1.1105Pa,灭菌30min,立即通冰盐水冷却至25;按1%接入菌种,维持180转/min的搅拌速度,升温至30-31,以0.2L/min.L通气量发酵60h,在24-50h之间不断补加尿素至0.6、氨水至0.27。v 除菌体、酸化:除菌体、酸化:发酵结束后,发酵液加热至100并维持10min,冷却过滤,滤

18、液加工业硫酸和草酸至pH3.5,过滤沉淀。v 离子交换、吸附分离:离子交换、吸附分离:上清用H+-732离子交换树脂柱子吸附分离。v 浓缩赶氨:浓缩赶氨:合并pH3-12的洗脱液,70-80减压蒸馏,浓缩至粘稠状,加去离子水至原体积的1/4,再浓缩至粘稠状;如此反复几次。v 脱色、浓缩、中和:脱色、浓缩、中和:浓缩物加去离子水至原体积的1/4,搅匀,用盐酸调pH3.5,加1%活性炭,70搅拌脱色1h。滤除活性炭,减压浓缩至适当体积,用氨水调pH6.0,5沉淀,过滤抽干,105烘干,得L-Ile粗品。v 精制、烘干:精制、烘干:每10kg粗品加8L浓盐酸、20L去离子水,加热至80,搅拌溶解,加

19、10kg氯化钠至饱和,加工业碱液调pH10.5,过滤,滤液用酸调pH1.5,5过夜,过滤;沉淀加80L去离子水,80搅拌溶解,加适量NaCl和1%活性炭,70搅拌脱色1h,过滤,滤液减压浓缩到适当浓度,用氨水调pH6.0,5放置结晶;收集晶体,抽干,105烘干,得L-Ile成品。v 检验:检验:L-Ile产品应为菱形叶片状或片状晶体,含量应为98.5%-101.5% .v 作用与用途:作用与用途:(略)L-Lys的发酵工艺的发酵工艺(p394):工艺过程说明工艺过程说明v 菌种培养:菌种培养:菌种为北京棒状杆菌AS1.563。斜面培养基组分为葡萄糖0.5%、牛肉膏1%、蛋白胨0.5%、琼脂2%

20、、pH7。种子培养基组分为葡萄糖2%、磷酸二氢钾0.1%、硫酸镁0.05%、硫酸铵0.4%、玉米浆2%、毛发水解液1%、pH6.8-7.0,Ca2CO30.5%。培养类似L-Ile。v 灭菌、发酵:灭菌、发酵:发酵培养液组分为淀粉水解液13.5%、磷酸二氢钾0.1%、硫酸镁0.05%、硫酸铵0.4%、玉米浆1%、毛发水解液1%、甘蔗糖蜜2%、pH6.7,灭菌前加甘油醚1L。在5M3发酵罐中投3吨培养基,1.01105Pa下加热到118-120灭菌30min,立即通入冰盐水冷却至30 ,按10%体积比接种,以1:0.6通气量于30发酵42-51h,搅拌速度为180转/min。v 发酵液处理:发酵

21、液处理:发酵结束后,离心除菌体,上清加热至80,滤除沉淀,滤液经HCl酸化过滤后,上清备用。v 离子交换:离子交换:上清以10L/min流进铵-型732离子交换柱,至流出液pH5.0,表明L-Lys已吸附至饱和,洗柱子,然后用2M氨水以6L/min流速洗脱,分部收集洗脱液。v 浓缩结晶:浓缩结晶:将上述洗脱液(pH8-14)浓缩至一定浓度,用盐酸调pH4.9,再减压浓缩至一定浓度,5 放置结晶过夜,得L-Lys粗品。v 精制:精制:将上述粗品加至1体积的去离子水中,于50搅拌溶解,加适量活性炭于60保温脱色1h,趁热过滤,滤液冷却后于50结晶过夜,滤取晶体、80烘干,得L-Lys盐酸盐成品。v

22、 检验:检验:应为白色或类白色结晶粉末,无臭,含量应在98.5-101.5%(见p396 )v 作用与用途:作用与用途:(p396)3、酶转化法、酶转化法(p396)(1 1)基本原理及过程)基本原理及过程 酶转化法也叫酶工程技术,在特定酶的作用下使某些化合物转化成相应氨基酸的技术。如在L-Trp合成酶催化下使吲哚和L-Ser合成L-Trp;在天冬氨酸酶催化下使富马酸和铵盐生成L-Asp;等等。 基本过程是:基本过程是:利用化学合成法、生物合成法或天然存在的氨基酸前体为原料,同时培养具有相应酶的微生物、植物或动物细胞,然后将酶或细胞进行固定化处理,再将固定化酶或细胞装填于适当反应器中制成所谓“

23、生物反应器”,加入相应反应底物合成特定氨基酸,反应液经分离纯化即得到相应氨基酸。酶工程法与直接发酵法相比,反应本质相同(都是酶转化反应);但前者为单酶或多酶的高密度转化,后者是多酶低密度转化。不过,酶工程技术工艺简单、产物浓度高、转化率和生产效率高、副产物少、可连续操作、节省能源和劳务。(2 2)酶转化法生产的氨基酸品种和工艺:)酶转化法生产的氨基酸品种和工艺:酶转化法生产的氨基酸:酶转化法生产的氨基酸:目前已有十多种氨基酸可以用酶工程法生产制备;如L-Asp、L-Ala、L-Ser、L-Thr、L-瓜氨酸等,以及DL-氨基酸的拆分。酶工程法工艺:酶工程法工艺:以L-Asp和L-Ala为例,说

24、明酶工程技术在药用氨基酸工业中的应用。L-AspL-Asp和和L-AlaL-Ala的性质的性质:(略)L-AspL-Asp和和L-AlaL-Ala的酶转化反应:的酶转化反应:工艺路线工艺路线(397):工艺过程:工艺过程:v 菌种培养菌种培养:大肠杆菌的培养,斜面培养基为普通肉汁,摇瓶培养基为(%):玉米浆7.5、反丁烯二酸2.0、MgSO4.7H2O 0.02、氨水调pH6.0,煮后过滤;500ml三角瓶中装培养基50-100ml,接种后37、250rpm过夜培养,逐级放大至1000-2000L,用1M盐酸调pH5.0,升温到45保温1h,离心收集菌体,备用。真菌类过程相似(p280)v 细

25、胞固定细胞固定:E.coli细胞的固定,取湿菌体20kg,加生理盐水搅匀,保温至40,再加40保温的12%的明胶溶液及1%戊二醛溶液,充分搅拌均匀,放置冷却凝固,再浸于0.25%戊二醛溶液中;于5过夜后,切成3-5mm的立方小块,浸于0.25%戊二醛溶液中5 过夜、蒸馏水充分洗涤,滤干得含天冬氨酸酶的固定化E.coli,备用。假单胞菌体固定(固定含L-天冬氨酸-脱羧酶细胞,见p280,自己看看)v 生物反应堆的制备生物反应堆的制备:将固定好的含有相应酶的菌体细胞装填于一定的床式反应器中,制成相应的生物反应堆。v 转化反应:转化反应:将反应底物延胡索酸(1M、保温37 ,含1mM MgCl2,p

26、H8.5)按一定流速流过反映器I,使转化率达到最大(95%),转化液用于分离纯化L-Asp。转化液也可以进一步进入反反应器II,同时加入磷酸吡哆醛(0.1mM),并调pH6.0,保温37,反应转化为L-Ala。v 产品纯化与精制:产品纯化与精制:转化液 调pH2.8 5过夜结晶 滤干、烘干 粗品 溶于稀氨水 活性炭脱色 过滤 上清结晶过滤、烘干 成品L-Asp (丙氨酸的过程自己看看,p397)v 检验:检验:根据相应氨基酸的性质进行检验;含量测定法多用滴定法v 作用与用途:(略)作用与用途:(略)酶拆分制备酶拆分制备L-Phe:v L-Phe的性质:的性质:(略)(略)v 拆分原理:拆分原理

27、:DL-Phe与醋酸酐反应生成乙酰-DL-Phe,而氨基酰化酶能专一性地水解Ac-L-Phe的酰胺键生成L-Phe,但不水解Ac-D-Phe酰胺键;因此就可以拆分DL-Phe了。另外,Ac-D-Phe可以再经消旋化生成Ac-DL-Phe,再拆分;如此反复,即可将DL-Phe全部转化为L-Phe,具体过程可描述如下:v 工艺路线:工艺路线:v 工艺过程:工艺过程: 固定化氨基酰化酶的制备:固定化氨基酰化酶的制备:培养40-50h的米曲扩大曲用6倍量去离子水两次抽提,过滤、滤液用NaOH调pH6.7-7.0,按100L加1kg已处理的湿DEAE-SephadexA-50的比例混合,于0-4搅拌4-

28、5h,滤取凝胶,依次用去离子水、0.1M醋酸钠、0.01M pH7.0磷酸缓冲液洗涤3-4次,滤干即得固定化氨基酰化酶,备用。 AC-DL-Phe的制备的制备:将DL-Phe、冰醋酸及醋酸酐按1:7:1的比例加入反应釜中,90反应4-5h,回收醋酸,浓缩液加一定量去离子水,再浓缩至一定体积,冷却结晶,滤取晶体于60真空干燥得Ac-DL-Phe。 酶水解:在1kL反应罐中加700L 0.1M Ac-DL-Phe钠盐溶液,搅拌下滴加6M HCl至pH6.7-7.0,加15-20kg固定化氨基酰化酶,50反应4-5h,过滤,滤液用于分离L-Phe,固定化酶可循环再用。 分离纯化:滤液用6M HCl调

29、pH4.8-5.1,减压浓缩至35升,于0结晶;冷乙醇洗晶体三次,抽滤、烘干得粗品。结晶滤液中的Ac-D-Phe可消旋再转化。 精制:粗品 溶于100去离子水 活性炭脱色 热滤、滤液结 晶 冷乙醇洗涤抽干、烘干 母液可重结晶 Ac-D-Phe的消旋:的消旋:将上述含有Ac-D-Phe的洗涤液和结晶母液合并、浓缩后缓缓加入醋酸干,在25-45搅拌反应30min,冷却至室温,放置6h后用弄盐酸调pH1.5-2.0,5结晶过夜,滤取结晶,用去离子水洗涤3-5次,抽干,40 真空干燥即得Ac-D-Phe。用于拆分。v 检验、作用与用途:(略)4、化学合成法、化学合成法(1)基本原理与过程:)基本原理与

30、过程:以-卤代羧酸、醛类、甘氨酸衍生物、异氰酸盐、乙酰氨基丙二酸二乙酯、卤代烃、 -酮酸及某些氨基酸为原料,经氨解、水解、缩合、取代和氢化还原等化学反应合成-氨基酸的方法称为氨基酸的化学合成法氨基酸的化学合成法。有一般合成法和不对称合成法两大类,前者产物均为DL-型氨基酸,后者产物为L-型氨基酸。(2)化学合成法生产的氨基酸品种和工艺:)化学合成法生产的氨基酸品种和工艺:目前采用此方法合成的氨基酸主要有Gly、DL-Met、DL-Ala,此外,尚有DL-Trp、L-Pro、L-Thr等。下面主要介绍L-Pro和L-Thr的化学合成及分离纯化工艺v L-Pro的制备:的制备: L-Pro的结构与

31、性质:(略)的结构与性质:(略) 合成路线:合成路线:L-Glu与乙醇缩合成L-谷氨酸-乙酯,后者经硼氢化钾还原即得L-Pro。v 工艺路线:工艺路线:v 工艺过程:工艺过程: L-谷氨酸的酯化:谷氨酸的酯化:无水乙醇100L与L-Glu 15kg投入200L反应罐中,冷却至0,搅拌下滴加浓硫酸8.1L, 0搅拌反应1h,再升温至25搅拌1h,加三乙胺至pH8.0-8.5,搅拌1h,产生白色沉淀。降温至5过滤。沉淀用50L 95%乙醇洗涤,滤取沉淀,50真空干燥得L-谷氨酸-乙酯。 L-谷氨酸谷氨酸-乙酯的还原:乙酯的还原:用KBH4还原,即得L-Pro粗品。 沉淀:沉淀:粗品溶于去离子水中,

32、用五氯酚乙醇溶液沉淀,过滤、冰水洗涤,抽干、100烘干得复盐。 解析与精制:解析与精制:上述滤液加3%氨水20L,搅拌7-8h,冷至0过滤,沉淀用少量冰水洗涤,抽干。合并洗液和滤液,减压浓缩近干,加10L去离子水溶解、过滤;滤液用活性炭脱色、过滤,滤液用乙醚萃取,水层浓缩至干,无水乙醇洗涤,抽干。第三步的沉淀加无水乙醇搅匀,再加乙醚,滤取沉淀,真空抽去乙醚,80 烘干即得L-Pro。v 检验、作用与用途:(略)检验、作用与用途:(略)三、氨基酸输液三、氨基酸输液氨基酸输液:氨基酸输液:多种结晶L-氨基酸依特定比例混合制成的静脉内输注液叫做氨基酸输液氨基酸输液。q 氨基酸输液可直接注入进食不足者

33、的血液中,促进蛋白质、酶及肽类激素的合成,提高血浆蛋白浓度和组织蛋白含量,维持氮平衡,调节机体正常代谢。q 现已有含氨基酸数目为11、14、18、20种等多种输液类型,氨基酸浓度分别有3%、5%、9%、10%及12%等多种规格。q 有些氨基酸输液还加入山梨酸、木糖、维生素、Na+、K+、Ca2+或Mg2+等成分,以补充能量,提高氨基酸的利用率及其营养价值。(1)氨基酸输液的组成与要求:)氨基酸输液的组成与要求: 输入人体的氨基酸种类、数量及比例需符合机体要求,否则利用输入人体的氨基酸种类、数量及比例需符合机体要求,否则利用度下降,还会引起代谢失调、拮抗及中毒等代谢并发症。因此,所供度下降,还会引起代谢失调、拮抗及中毒等代谢并发症。因此,所供氨基酸除了质量要合格外,尚需根据组方原理确定氨基酸的比例及组氨基酸除了质量要合格外,尚

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