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研究生:林翊峰
研究生(外文):I-Feng Lin
論文名稱:以酵素法催化合成酸性胺基酸的衍生物
論文名稱(外文):Enzyme-Catalyzed Synthesis of Acidic Amino Acid Derivatives
指導教授:戴達夫戴達夫引用關係
指導教授(外文):D. F. Tai
學位類別:碩士
校院名稱:國立東華大學
系所名稱:化學系
學門:自然科學學門
學類:化學學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:88
中文關鍵詞:酸性胺基酸的衍生物
外文關鍵詞:Acidic Amino Acid Derivatives
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本論文主要探討利用酵素法分別對天冬胺酸、麩胺酸、天冬醯胺、麩醯胺以及它們的類似物催化偶合反應而生成具有胜太的衍生物。最初我們發現,利用Novozyme 435在60℃下催化(±)-苯甲醯硫代蘋果酸和甲醇的酯化反應,在反應達48小時後,(-)-苯甲醯硫代蘋果酸-α-甲基酯的轉化率可達59 %。而為了證實其光學結構,我們利用化學法由蘋果酸合成出(+)-苯甲醯硫代蘋果酸雙甲基酯來和由Novozyme 435所合成出的產物進行比較。然而,以酵素法催化苯甲醯硫代蘋果酸及L –苯丙胺酸甲基酯並未成功。於是我們轉而利用(-) -乙醯硫代蘋果酸酐來合成(-)-乙醯硫代蘋果酸基– L –苯丙胺酸甲基酯,並利用NH3(aq)來去除乙醯保護基後,得到了硫代阿斯巴甜的類似物。
我們也發現可利用米麴蛋白酵素在3.5 M,pH = 7.5的緩衝液中來催化具氮端保護基的胺基酸來和胱胺酸雙甲基酯進行偶合反應。在45℃下,反應達48小時後,可獲得單取代的胱胺酸胜太( ~40 % )。此外,枯草桿菌蛋白酵素也可用來催化具氮端保護基的胺基酸酯類與胱胺酸雙甲基酯的偶合反應,而這些單取代胱胺酸胜太的轉化率在反應達48小時後可高達56 %。最後,可用HCl(aq)來進行去Boc保護基來獲得不對稱的胱胺酸胺基胜太。
This thesis is to probe into enzyme-catalyzed transformation of aspartate, glutamate, asparagine, glutamine and their analogues to peptides or their derivatives. Initially, we found Novozyme 435 catalyzed the esterfication of (±)-benzoylmercaptosuccinic acid with methanol at 60℃. The conversion of (-)-benzoylmercaptosuccinyl -a-methyl ester was 59% within 48 hours. To confirm the steric structure, we synthesized dimethyl (+)-benzoylmercaptosuccinate from malic acid by chemical method to compare with that synthesized from Novozyme 435.
However, enzymatic coupling of benzoylmercaptosuccinic acid with L-phenylalanine methyl ester was unsuccessful. We turned to use (-)-acetylmercaptosuccinic anhydride to synthesized (-)-acetylmercaptosuccinyl-L-phenylalanine methyl ester. Thiolaspartame analogous was thus obtained after the deprotection of the acetyl group using NH3(aq).
We also discovered that the coupling of N-protected amino acids and cystine dimethyl ester were catalyzed by Aspergillus oryzae protease with 3.5 M, pH = 7.5 buffer. Monocoupled cystine-peptides were obtained (~40%) after 48 hours at 45℃. Bacillus licheniformis was able to catalyze the coupling of N-protected amino acid esters with cystine dimethyl ester. The conversion of these monocoupled cystine-peptide was as high as 56 % after 48 hours. Subsequently, Boc group was deprotected using HCl(aq) to obtain the asymmetric cytine-peptides.
總目錄

中文摘要………………………………………………………Ⅰ
英文摘要………………………………………………………Ⅱ
謝誌……………………………………………………………Ⅲ
總目錄…………………………………………………………Ⅳ
表目錄…………………………………………………………Ⅶ
圖目錄…………………………………………………………Ⅷ
光譜目錄………………………………………………………Ⅸ

第一章 緒論………………………………………………1
第二章 文獻探討…………………………………………2
第三章 研究內容…………………………………………5

3.1 藥品………………………………………………5

3.2 儀器設備…………………………………………7

3.3 以 Novozyme 435 催化苯甲醯硫代蘋果酸的酯化
反應………………………………………………9
3.3.1 (±)-苯甲醯硫代蘋果酸((±)-
Benzoylmercaptosuccinic acid )
的合成…………………………………12
3.3.2 (-)-苯甲醯硫代蘋果酸甲酯((-)-
Benzoylmercaptosuccinyl-α-methyl ester )
合成…………………….………..….16

3.3.3 (-)-蘋果酸((-)-Malic acid)的酯化反
應……………….16

3.3.4 以(-)-L-Malic dimethyl ester 利用
Mitsunobu reaction合成(+)-Benzoylmercaptosuccinyl
dimethyl ester….….19

3.3.5 以(±)-Benzoylmercaptosuccinic acid 合成(±)-
Benzoylmercaptosuccinyl dimethyl
ester…………...23

3.3.6 以(-)-Benzoylmercaptosuccinic acid methyl ester
合成(-)-Benzoylmercaptosuccinyl dimethyl ester..25

3.3.7 利用Novozyme 435 催化(±)苯甲醯硫代蘋果酸與不同醇類
來進行酯化反應……………………………….27

3.3.8 比較不同溫度對於Novozyme 435 催化(±)苯甲醯硫代蘋果
酸酯化的影響…………………………………31

3.3.9 利用 NMR 判別(-)-Benzoylmercaptosuccinyl-α-
methyl ester酯基的立體位向……………36                       
3.4 Peptide bond之合成………………………………………38

3.4.1 以化學法合成s-Acetylmercaptosuccinyl-L-
phenylalanine methyl ester………………………38

3.4.2 以NH3去除s-Acetylmercaptosuccinyl-L-phenylalanine
methyl ester的保護基………………………………44

3.5 利用酵素法催化不對稱合成………………………………49

3.5.1 以DCC合成Boc-L-Asn-(L-Cys-OMe)2…….……..……49

3.5.2 以DCC合成Boc-L-Gln-(L-Cys-OMe)2………………….50

3.5.3 以酵素法催化非對稱性胱胺酸的合成…………………58

3.5.4 酵素法合成 Boc-L-Asp-(L-Cys-OMe)2、Cbz-L-Glu-(L-Cys-
OMe)最適化之測試…………………62

3.5.5 酵素法合成 Boc-L-Asp-α-OMe………………………68

3.5.6 酵素法合成 Boc-L-Asp-(L-Cys-OMe)2…………………69

3.5.7 化學法去除Boc-L-Asp-(L-Cys-OMe)2的保護基………71

3.5.8 酵素法合成 Boc-L-Glu-(L-Cys-OMe)2…………………74

3.6 Mercaptosuccinyl phenylalanine methyl ester
( Thiolaspartame)與L-Asp-(L-Cys-OMe)2
的甜味測試………………………………………81

第四章 結論…………………………………………………86

第五章 參考文獻……………………………………………87
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程研究所碩士論文。

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