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L-羟基脯氨酸百科知识

非售品
CAS:51-35-4
分子式:C5H9NO3
分子量:131.13

L-羟基脯氨酸是一种常见的非标准蛋白质氨基酸,作为抗病毒药物阿扎那韦的主要原料,具有很高的应用价值。L-羟基脯氨酸一般用作食品添加剂(用作甜味剂使用,用量相对较小),医药方面用作培南侧链的中间体使用相对用量较大。

酶解法制备
酶解法制L-羟基脯氨酸的方法,包括以下步骤:

S1、培养罐先进行灭菌操作,再将液体培养基投入培养罐中,然后进行接种;

S2、将L-脯氨酸生产菌株接入培养罐内,接种温度30℃,pH7.0,将接种瓶针头插入接种口,接种结束后,用浸过体积浓度75%乙醇的棉花球放置在接种口上,拨出接种针头,开始培养;

S3、培养:培养温度30℃、搅拌转速200rpm、培养时间8小时,在发酵过程的溶氧回升至10%时开始流加葡萄糖,将发酵过程的溶氧控制在10%,最终葡萄糖含量小于10g/L,菌种在液体培养基中培养得到成熟的种子;

S4、成熟的种子移入发酵罐的发酵培养基中发酵代谢产生L-羟基脯氨酸,发酵结束时羟脯氨酸生成浓度在30g/L、糖浓度≦2.0%;

S5、将L-羟基脯氨酸发酵液微滤,得到微滤清液和微滤截留液,调节微滤清液pH值为6,然后用强酸性阳离子交换树脂吸附,接着用弱碱性阴离子交换树脂吸附得到离子交换液,强酸性阳离子交换树脂与弱碱性阴离子交换树脂的体积比为3:4;

S6、将微滤清液用活性炭在温度30℃脱色后,50℃浓缩至体积为浓缩前的1/8~1/6,降温20℃离心得到L-羟基脯氨酸的成品,多余的母液进行多次强酸性阳离子交换树脂吸附,接着用弱碱性阴离子交换树脂吸附得到离子交换液,重复操作,得到L-羟基脯氨酸的成品。

步骤S4中,发酵培养基投入发酵罐中,蒸汽加热到100℃,压力0.1MPa,保温10分钟,冷却降温至35℃,调pH到6.5,备接种。

L-脯氨酸生产菌株为谷氨酸棒杆菌。

强酸性阳离子交换树脂为苯乙烯-二乙烯苯共聚体上带有磺酸基的阳离子交换树脂。弱碱性阴离子交换树脂为聚丙烯酸系阴离子交换树脂。

拉曼光谱检测
     提高L-羟基脯氨酸拉曼光谱检测精确度的方法。能减小其他物质对L-羟基脯氨酸的拉曼光谱的干扰,保证检测的准确性。另外,研磨溴化钾时按同一方向均匀用力,能避免在研磨过程中溴化钾产生转晶的现象,从而保证不影响测定结果。为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:

一种能提高L-羟基脯氨酸拉曼光谱检测精确度的方法,包括以下步骤:

a、分别将样品粉末和溴化钾用烘箱中进行干燥,干燥时间为20-30min,并分别保存;

b、称取适量的样品置于研钵中进行研磨,得到样品粉末,备用;

c、将步骤a中干燥好的溴化钾置于研钵中进行研磨,研磨溴化钾时按同一方向均匀用力,所得记为溴化钾粉末;

d、将步骤b中所得样品粉末和步骤c中所得的溴化钾粉末混合,并超声分散40-80s,后得到混合粉末;

e、将步骤d中所得的混合粉末用压片机进行压片;

f、将压片置于拉曼光谱检测仪中,在100-3700cm-1范围内进行拉曼光谱扫描获得拉曼光谱图;

g、当423cm-1、850cm-1、1070cm-1、1227cm-1、1326cm-1、1398cm-1、2956cm-1、2987cm-1、2996cm-1、3036cm-1±3cm-1处存在明显特征拉曼峰时,奶粉中存在L-羟基脯氨酸。

应用
1、(4S)-N-Boc-4--甲氧基甲基-L-脯氨酸合成。以L-羟基脯氨酸为起始原料,经过Boc保护得到N-Boc-L-羟基脯氨酸的步骤;将N-Boc-L-羟基脯氨酸溶于溶剂中与TEMPO(四甲基哌啶氮氧化物)氧化反应得到(2S)-N-Boc-4-氧代吡咯烷-2-羧酸的步骤;将(2S)-N-Boc-4-氧代吡咯烷-2-羧酸和甲氧基甲基三苯基氯化鏻溶于溶剂中进行wittig反应制得(2S)-N-Boc-4-甲氧基甲叉吡咯烷-2-羧酸的步骤;将(2S)-N-Boc-4-甲氧基甲叉吡咯烷-2-羧酸和叔丁胺溶于水中经氢化反应制得(4S)-N-Boc-4--甲氧基甲基-L-脯氨酸;该反应缩短了反应步骤;避免了剧毒氰化物的使用,增加了安全性和降低了环保压力;搞高了原子经济性,减少了废物的排放;原料成本大幅下降。

2、N-(O,O-二异丙基磷酰基)-反-4-羟基-L-脯氨酸制备。向纯化水中加入L-羟基脯氨酸,降温,搅拌下开始滴加25%氢氧化钠溶液,调节pH=9.0-10,搅拌至澄清,待用;低温下向亚磷酸二异丙酯中滴加次氯酸钠,快速搅拌保温反应,气相检测DIPP反应完全后加入亚硫酸氢钠;加入制备好的L-羟基脯氨酸溶液,控制反应体系pH保持碱性,加毕保温至反应液pH不再变化;用卤代烷烃洗涤,分层,水相使用盐酸调至酸性,加入酯类有机溶剂萃取,有机相减压浓缩,降温抽滤,40℃真空干燥,得到白色粉末状固体。本发明所述的制备方法副反应少,收率高,纯度高,反应条件温和。

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