L-对羟基苯甘氨酸技术进展概述□赵美法 我国L-对羟基苯甘氨酸的研究和开发始于20世纪80年代,目
我国L-对羟基苯甘氨酸的研究和开发始于20世纪80年代,目前产不足需。因此L-对羟基苯甘氨酸、7-氨基-3-去乙酰氧基头孢烷酸(简称7-ADCA)、半合成抗菌素6-APA和7-ACA、头孢侧链、皂素、双烯等一起被国家经贸委列入急需支持发展的紧缺医药中间体之一,从而成为医药工业1999~2001年的投资重点和结构调整的关键产品。但由于这几年该产品一直供不应求,国内掀起了对羟基苯甘氨酸开发的热潮,其主要的原因是目前合成和拆分技术都不够完善,与工业化还有一定的差距。国内在技术推广上应加强对改良的乙醛酸-苯酚-氨基磺酸一步合成法工艺和生物拆分技术的推广力度,使这两项代表国内先进水平的技术尽快实现工业化。 一、合成工艺
一、合成工艺 L-对羟基苯甘氨酸的合成路线国内外主要有Strerker 氨基酸合
L-对羟基苯甘氨酸的合成路线国内外主要有Strerker 氨基酸合成法、对羟基苯海因法、对羟基扁桃酸法、乙醛酸-苯酚-铵盐一步合成法等4种,多年来我国企业大多采用Strerker 氨基酸合成法,虽然该工艺技术比较成熟,但是由于使用剧毒危险品氰化钠,生产和管理都不便。在碱性条件下缩合时酚羟基容易氧化着色,杂质分离困难,生成的对羟基苯甘氨酸质量不好,而且生产成本高。 1.对羟基扁桃酸法
1.对羟基扁桃酸法 20世纪90年代国内外研究较多的是对羟基扁桃酸法,该合成法
20世纪90年代国内外研究较多的是对羟基扁桃酸法,该合成法生成DL-对羟基扁桃酸的产率76%~88%,但常用溶剂萃取分离的效果不理想,氨化产率42.5%~65%。特别是拆分技术要求高,常用的非对映异构体结晶拆分法和诱导结晶拆分法往往效果不佳。如果将得到的DL-对羟基苯甘氨酸用特殊的拆分剂直接拆分,适用的拆分剂价格昂贵;如果将其酯化或乙酰化后再拆分,可采用廉价的拆分剂,但工艺又很复杂,与传统方法相比优势不很显著。该工艺国内外都进行了较长期的研究,至今未能工业化应用。 2.对羟基苯海因法
2.对羟基苯海因法 近20年来,国外研究并采用了新的合成方法——对羟基苯海因
近20年来,国外研究并采用了新的合成方法——对羟基苯海因法,该合成法反应条件温和,产品质量好,生产成本低,但反应时间需30h以上,且收率也不高,“三废”量太大。目前我国尚没有相关的生产装置。 3.乙醛酸-苯酚-铵盐一步法
3.乙醛酸-苯酚-铵盐一步法 乙醛酸-苯酚-铵盐一步合成法是近几年国内外开发的新工艺,用
乙醛酸-苯酚-铵盐一步合成法是近几年国内外开发的新工艺,用乙醛酸、苯酚与铵盐作用,一步法合成DL-对羟基苯甘氨酸,再经过酶法分离得到L-对羟基苯甘氨酸。此法是现在普遍采用的方法,原料易得、价格便宜,但反应时间较长(24h),收率仅约为40%,最高达53.9%。近几年,国内对此方法进行了成功的改进,据报道,最近青岛化工学院开发了采用苯酚、乙醛酸和氨基磺酸一步法合成DL-对羟基苯甘氨酸新工艺,其最佳工艺条件为:原料摩尔比(乙醛酸∶苯酚∶氨基磺酸=1.0∶1.3∶1.3),收率达61%以上,产品纯度为98.5%。该工艺现已通过鉴定,为国内生产L-对羟基苯甘氨酸提供了一种质优价廉的新配方、新工艺。该工艺生产技术先进,易于操作,原料易得,反应条件温和,工艺简单,生产成本较低,便于工业化生产,质量达到国外同类产品先进水平,预期有较好的经济和社会效益,此工艺路线有很强的竞争力。 二、拆分技术
二、拆分技术 在拆分技术上,近几年国内外研究热潮空前高涨,常用的有化学
在拆分技术上,近几年国内外研究热潮空前高涨,常用的有化学拆分法、诱导结晶法、生物分离法3种。 1.化学拆分法
1.化学拆分法 多年来,我国L-对羟基苯甘氨酸一直采用化学拆分法生产,该
多年来,我国L-对羟基苯甘氨酸一直采用化学拆分法生产,该法利用光学活性剂与对羟基苯甘氨酸反应,使之生成非对映异构体,再利用非对映异构体物理性质的差异将其拆分。常用酒石酸、溴化樟脑磺酸、苯磺酸等作为拆分剂。化学拆分法反应步骤长,收率仅有50%左右,由于此法拆分收率低、化学拆分剂成本高、“三废”污染严重等原因,难以大量生产L-对羟基苯甘氨酸,这也是L-对羟基苯甘氨酸产量和质量无法满足国内外市场需求的主要原因。 2.诱导结晶法
2.诱导结晶法 诱导结晶法是利用氨基化合物的物理性质,在外消旋体的溶液
诱导结晶法是利用氨基化合物的物理性质,在外消旋体的溶液中,加入一种旋光异构体作为晶种,诱使与晶种相同的异构体析出,从而达到分离目的。一般是先制成外消旋体的过饱和溶液,再加入右旋体或左旋体的晶种。该拆分工艺可大幅度降低成本,是一种值得推广的新技术,目前我国已经有厂家采用此技术。 3.生物拆分法
3.生物拆分法 生物拆分法是当前国内外积极倡导的一种拆分方法,国外已广泛
生物拆分法是当前国内外积极倡导的一种拆分方法,国外已广泛应用。近几年,国内多家科研机构也开展了此方法的研究。其中化学酶法具有制备工艺简单、产品收率高、光学活性单一、能源消耗少、“三废”污染小等许多优点,中国药科大学的研究人员对化学酶法制备L-对羟基苯甘氨酸工艺进行了研究。他们利用荧光假单胞菌9806作为酶源,使拆分收率达到47.5%。该法被认为经济、适合大规模生产、有发展前景的拆分工艺。目前我国有些企业已经开始采用生物拆分技术生产L-对羟基苯甘氨酸。 综上所述,尽管我国L-对羟基苯甘氨酸生产技术还不够完善,
综上所述,尽管我国L-对羟基苯甘氨酸生产技术还不够完善,但是在一些关键技术上已经有所突破,而且在某些方面已经达到或超过国际先进水平,只要国内科研机构联合起来,在不太长的时间内,我国的L-对羟基苯甘氨酸生产技术将达到或接近国际水平。
