[发明专利]一种左旋多巴结晶粉末及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物化工及分离纯化领域，具体地说涉及一种左旋多巴结晶粉末及其制造方法。

背景技术

左旋多巴(3，4-dihydroxylphenylalanine，Levodopa)，又称L-多巴，化学名称为3，4-二羟基苯基丙氨酸，CAS：59-92-7；白色结晶性粉末，无臭无味；是生物体内一种重要的生物活性物质，是L-酪氨酸到儿茶酚或黑色素的生化代谢途径过程中的重要中间产物。其结构式如下：

左旋多巴及复方左旋多巴(如美多芭)治疗常见老年病帕金森氏病己有40多年的历史，至今仍是治疗帕金森病最有效的药物，且耐受性好，不但能改善运动迟缓，缓解主要症状，而且能延长帕金森病患者的寿命。左旋多巴2007年在世界畅销药中排名100，2009年实现全球产量达到250吨，2010年销售金额己超过15亿美元。2015年全球产量接近1000吨，销售额超过30多亿美金。

国内外科学家正在不断努力提高左旋多巴的生产产量。据报道，左旋多巴的生产方法有天然植物提取法、化学合成法和微生物酶转化法。

传统的制取方法是从植物猫豆中经科学提取的，中国专利CN 103641730A公布了一种左旋多巴的制备方法，通过机械压扁猫豆，用醋酸水浸提，浸提液用三氯醋酸去除蛋白，浓缩成膏，用水溶解，调节pH至等电点析出粗结晶，用热酸水溶解，活性炭脱色，室温重结晶。中国专利CN 103664669A公布了一种制备高纯度左旋多巴的工艺方法，以猫豆为原料，用酸水提取，提取液通过电渗析，对左旋多巴进行富集和分离。植物提取法由于受到原料来源的限制，产量小，远不能满足当前市场需求。

左旋多巴的化学合成较多。目前，工业化生产左旋多巴原料药的化学方法源于1987年，vanillin(香草醛)以及hydantoin(乙内酰脲)，需要经过8步的反应制得。但遇到一个主要的困难是合成出来的产品是D-型和L-型的混合物，将二者分开的过程控制难度大，同时存在生产成本高、环境污染严重等问题。

利用微生物生产左旋多巴，就是利用了代谢途径中的某些酶，如酪氨酸酶、酪氨酸酚裂解酶、转移酶将不同的底物转变成左旋多巴，可获得大量的左旋多巴，许多国家对其生产进行了大量的研究，采取了许多不同的合成方法。上世纪60年代末，国外一些学者开始致力于微生物酶法合成左旋多巴的研究。70年代初，日本学者Yamada等对微生物酶法合成左旋多巴进行了深入的研究，通过菌种选育和发酵条件的优化于1993年在味之素公司投入工业化生产。中国专利CN 103122361A公布了通过构建重组工程菌株，提供一种以L-酪氨酸为底物合成左旋多巴的方法。中国专利CN 104726513A公布了一种酶法制备左旋多巴的方法，以嗜麦芽假单胞菌(Pseudomonas maltophilia)生产酪氨酸酶，以L-酪氨酸为原料转化制备左旋多巴。然而，目前利用生物法制备左旋多巴实现工业化的报道并不多见。现有的生物法制备左旋多巴存在反应时间长，副产物较多，转化率低，底物残留浓度高，成品色泽较差，结晶度较低，杂质含量高等一系列问题。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种高收率，适用于工业化生产的左旋多巴结晶粉的制造方法，本发明还有一个目的是提供前述方法生产获得的高纯度、高结晶度、高透光率的左旋多巴结晶粉末。

技术方案：为了实现上述发明目的，本发明的一种左旋多巴结晶粉末的制造方法，通过酪氨酸酚裂解酶生物转化获得含有左旋多巴、酪氨酸酚裂解酶、残留底物、蛋白、色素、盐类的碱性混合溶液，用酸液将混合溶液pH调至偏酸性，离心或过滤收集粗晶体，然后继续调酸复溶、加入活性炭后升温搅拌脱色，过滤清液再调碱结晶、过滤后干燥，获得左旋多巴结晶粉末。

本发明是基于酪氨酸酚裂解法反应获得的混合溶液进行左旋多巴结晶粉末的分离和纯化。所述酪氨酸酚裂解酶酶法是采用酪氨酸酚裂解酶在辅酶(5-磷酸吡哆醛)存在的条件下，与基础底物搅拌混合，反应产生左旋多巴。基础底物为邻苯二酚/丙酮酸铵或邻苯二酚/丙酮酸/浓氨水。

如式(I)所示，酪氨酸酚裂解酶在NH₄⁺过量存在的条件下，可将一分子的邻苯二酚和一分子的丙酮酸经一步反应生物合成左旋多巴。该反应的残留物包括：多余的丙酮酸、邻苯二酚、铵盐、酶蛋白等杂质，以及邻苯二酚氧化物、残余酶蛋白溶液等色素。