[发明专利]一种谷胱甘肽的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及化妆品及医药技术领域，具体涉及一种谷胱甘肽的合成方法，尤其涉及一种还原型谷胱甘肽的合成方法。

背景技术

L-谷胱甘肽的英文名称为Glutathione，简称还原型GSH，为白色结晶性固体，其结构如下：

还原性谷胱甘肽现已被证明主要与细胞分化，动物生长及全身抗氧化功能保持有关，特别是与肝组织分化及正常功能的保持有密切关系，被广泛应用于临床医药、食品工业、化妆品、体育运动等多种生物研究领域。还原型谷胱甘肽是一种小分子的肽，大量存在于生物体中，尤其是肝细胞中，有保护肝细胞膜，促进肝酶活性的作用，并与众多有毒化学物质结合起到解毒的作用。对药物中毒，酒精中毒等各种原因引起的肝脏所伤，肝硬化等疾病有很好的疗效。但其生产和其提取极为困难，因而价格十分昂贵，主要在医药工业使用。同时GSH合成难度也较大，因此国内临床应用在2004年以前一直依赖于进口，治疗费用昂贵。至今国内销售的生产企业只有十几家，占市场份额相对较少。随着谷胱甘肽应用范围的不断扩大，谷胱甘肽的市场需求也在不断的增长，加大研究开发和生产谷胱甘肽的力度具有实际意义。谷胱甘肽最早于1995年由日本协和(KYOWA)发酵株式会社与日本山之内株式会社开始共同研制，1999年，用日本的原料生产的注射用还原型谷胱甘肽在国内上市。有关谷胱甘肽在保肝药物中的同期销售排行中，在单品种前100位销售排行中，2005年，谷胱甘肽排名24位，2006年排名33位，都在前50名以内。

化学合成法生产谷胱甘肽始于七十年代，是将L-Glu, L-Cys和Gly经过一系列化学反应缩合成GSH，大体上是经过基团保护，缩合和脱保护，三个阶段目前化学合成法生产工艺比较成熟。但是化学合成方法比较复杂，反应步骤多、反应时间长、成本高、操作复杂、可能会发生消旋而影响活性、环境污染等多种不利因素，所以有关GSH的化学合成研究不如生物合成那么广泛。而且由于经济利益的因素，很多有关化学合成GSH的专利和期刊都没有公开报道。化学合成法主要有以下几种：

(1)Harington制备方法:

此方法的缺点有:

①由于谷氨酸的α-羧基和γ-羧基选择性甲酷化比较差，副产物很难分离;

②半胱氨酸羧基酰氯化时巯基没保护，使得合成二肽和三肽的反应复杂，所以此方法的最终产物的产率很低;

③使用了毒性大、昂贵的碘化磷来还原苄氧羰基。

V igneaud改进了Harington的方法，用胱氨酸替代半胱氨酸，避免了半胱氨酸中巯基的保护。用液氨和金属钠取代碘化磷，来还原苄氧羰基。但由于谷氨酸还是采用了Hraington保护法，导致最终产物的产率难以提高，液氨和金属钠难以在工业化中大量运用。

(2)King合成法

1957年King等人进一步改进谷胱甘肽的化学合成方法。合成路线如下:

(2)所示的方法较(1)的方法，有了很大的改进，使用了氯甲酸乙酯作为缩合剂，提高了反应的产率。用汞盐脱保护时，产率只有12.5%，大大降低了整条路线的总产率，而且在最后一步使用汞盐，导致GSH的重金属可能超标。

(3)直接合成法:

该工艺半胱氨酸的巯基不保护直接合成半胱氨酰甘氨酸二肽，半胱氨酸极有可能氧化成胱氨酸导致杂质很多，产率不高。

而目前应用最广的发酵法受限于细胞内发酵的技术，导致产能受限，成本已经无法在根本上降低。

上面介绍的三种化学合成法不是工艺繁琐就是原料毒性大或者成本高，无法应用于大规模的工业化生产。本专利的研究目的就是利用工艺步骤相对简化的化学合成法来合成成本低于目前发酵法工艺合成的GSH，而且原料易得，不使用重金属，能够大规模生产的工艺。

发明内容

为了解决化学合成法成本高、所用原料毒性大和对环境不友好等难题，本发明提供的方法具有所用原料简单易得、工艺条件温和和反应收率较高等优点，其合成方法步骤如下：