背景及概述^[1-2]

具有光學(xué)活性氨基酸被廣泛應(yīng)用于化工、制藥、食品工業(yè)和農(nóng)業(yè)。它們是許多醫(yī)療、維生素產(chǎn)品和食品中的生物活性成份，如L-瓜氨酸和L-高瓜氨酸。L-瓜氨酸是人體尿素循環(huán)的一個(gè)重要中間代謝物，有利尿作用，可同L-鳥氨酸、L-精氨酸等合用于治療高氨血癥。在體內(nèi)代謝能產(chǎn)生內(nèi)源性細(xì)胞舒張因子一氧化氮(NO)，具有擴(kuò)張小動(dòng)脈血管、參與免疫反應(yīng)等生理功能，可用于男性性功能障礙、高血壓和冠心病等多種疾病的治療，有助于提高機(jī)體免疫能力，且在腦血流的調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用。L-高瓜氨酸在結(jié)構(gòu)上類似于L-瓜氨酸，用作醫(yī)藥中間體，可作為合成含高瓜氨酸多肽的原料，具有較高的經(jīng)濟(jì)附加值。目前關(guān)于兩者的制備方法有化學(xué)法、提取法、發(fā)酵法和酶法，但化學(xué)法是唯一工業(yè)生產(chǎn)方法。如文獻(xiàn)所述，該路線中使用了污染環(huán)境，不利于勞動(dòng)保護(hù)的毒性氣體H2S去除絡(luò)合物中的銅離子，限制了該法在生產(chǎn)上的應(yīng)用。為此，有必要尋找一條既能提高生產(chǎn)安全性，又能提高L-高瓜氨酸產(chǎn)品收率的合成方法。

應(yīng)用 ^[2]

L-高瓜氨酸目前用作醫(yī)藥中間體，合成多肽的原料。

制備^[2-3]

方法1：L-高瓜氨酸的合成如下：以L-賴氨酸鹽酸鹽9.0 g(0.048 mol)與碳酸氫鈉5g(0.059 mol)混合溶于60 mL水中，加入五水硫酸:銅14 g(0.056 mol)，攪拌下沸水浴中反應(yīng)1 h，反應(yīng)完畢，再向反應(yīng)瓶內(nèi)加入尿素24 g(0.4 mol)，回流

反應(yīng)4 h，產(chǎn)生大量的藍(lán)色沉淀，過濾，濾餅用蒸餾水洗滌數(shù)次至洗液無色為止，將過濾所得固體60 ℃空氣中干燥5 h，得到11.5 g藍(lán)色固體L-瓜氨酸銅。將所得固體L-瓜氨酸銅溶于稀鹽酸(0.5 mol/L，200 mL)中，加入二水合草酸5 g(0.04 mol)，攪拌下沸水浴中反應(yīng)2 h，過濾，濾液加1 g活性炭煮沸脫色，過濾，將濾液減壓濃縮至干，用水-乙醇重結(jié)晶后，干燥，得白色粉末5.0 g，總收率53.5%，熔點(diǎn)210～ 212 ℃。

方法2：L-高瓜氨酸的制備，其具體步驟為：

(1)L-賴氨酸銅的制備：L-賴氨酸鹽酸鹽9g(0.048mol)與碳酸氫鈉5g(0.059mol)混合溶于60ml水中，加入五水硫酸銅14g(0.056mol)，攪拌下沸水浴中反應(yīng)1h，反應(yīng)完畢，再向反應(yīng)瓶內(nèi)加入尿素24g(0.4mol)，回流反應(yīng)4h，產(chǎn)生大量的藍(lán)色沉淀，過濾，濾餅用蒸餾水洗滌數(shù)次至洗液無色為止，將過濾所得固體60℃空氣中干燥5h，得到L-賴氨酸銅固體8.50g；

(2)L-瓜氨酸的制備：將上述所得固體L-賴氨酸銅懸浮在200ml水中，加入硫化亞鐵3.5g(0.04mol)，攪拌下沸水浴中反應(yīng)1h，過濾，濾液中加入1g活性炭煮沸脫色，過濾，濾液減壓濃縮至干，得到白色固體6.3g，用水-乙醇重結(jié)晶后，干燥，得到L-高瓜氨酸白色粉末5.7g，總收率60.96％(以L-高瓜氨酸計(jì))，m.p.210～212℃，[α]D20+27.3°(c＝1.8，1mol/L HCl)。

主要參考資料

[1] 幾種新型藥用氨基酸及衍生物的制備 

[2] L-瓜氨酸與L-高瓜氨酸的合成

[3] CN201010204407.8 一種光學(xué)活性瓜氨酸或高瓜氨酸的制備方法