阿斯巴甜生产工艺

1. 化学合成法

　　1）内酐法：一种是用苄氧羰基为保护基，先上保护基后脱水形成的内酐的方法；另一种是在甲酸、醋酸酐混合溶液中一步形成甲酰基天门冬氨酸酐的方法。后者在工业化生产中最为常见。内酐法是最早期的方法，反应中不可避免会产生β- 异构体，收率低。但近十年来，在反应体系、β- 异构体回收工艺方面有了较大的改进，加上辅助原料价廉易购，因此仍具有工业生产价值。内酐法可分为先酯化和后酯化两种方法。内酐法的缩合反应通常在EtOAc/HAc 有机溶剂中进行，内酐中两个羰基的存在，会产生α、β 两种异构体，其中β- 异构体有苦味。两种异构体的盐酸盐在水中溶解度相差90 倍以上，利用这个性质很容易将β- 异构体除去，再用弱碱调pH 至4.5－5.5，就得到α-APM。

　　2） 内酯法：天门冬氨酸以内酯的形式参与缩合反应的方法称为内酯法，这种缩合反应只生成α- 异构体一种产物，具有很大的优越性。常见的内酯主要有：由L-Asp与Ac2O、HCOOH、Br3CCHO、HAc一锅法合成的2- 三溴甲基-3-甲酰基-5- 氧-4- 噁唑乙酸；由N-Z-Asp、（－CHO－）n 合成的3-苄氧羰基-5 氧-4 噁唑乙酸；由N-Z-Asp、甲基乙基磺原酸酯、PBr3 合成的L-天冬氨酸硫代羰基酸酐（L-Asp-NTA），其中以L-Asp-NTA最具有代表性。合成时，首先将N-Z-Asp、甲基乙基磺原酸酯在45－50 ℃下于NaOH-CH3OH，介质中反应生成硫羰氧基甲酸乙酯，后者于25 ℃下与PBr3 反应得到稳定的衍生物L-Asp-NTA 晶体，得率高达90%，将L-Asp-NTA 与L-Phe·OMe·HCl 在25 ℃特定pH 值条件下缩合成高含量的α-APM，得率为63%

2. 酶合成法

　　酶合成法是使用合适的蛋白酶，将L-Asp（氨基已保护或未保护）与L-Phe·OMe 缩合在一起。除此之外的反应操作与化学合成法一样。1979 年Isowa Y. 等用嗜热菌蛋白酶（Thermolysinthermoase）成功地将L- 苯丙氨酸甲酯和N- 被护L- 天门冬氨酸合成α-阿斯巴甜前体，从此之后人们陆续开发出多种具有该功能的酶。木瓜蛋白酶在乙酸乙酯和水组成的两相溶剂中催化N-苄氧羰基-L-天门冬氨酸-α-甲酯。内酞酶（Endepeptidase）可催化N- 苯甲酰基-L-天门冬氨酸-α- 甲酯与N- 苯丙氨酸甲酯反应，生成苯甲酰基-L-天门冬酰-L-苯丙氨酸甲酯。嗜热脂肪芽胞杆菌（Bacillussteaarothermophilus）的中性蛋白酶在pH为6.4水溶液中将苄氧羰基-L-天门冬氨酸同苯丙氨酸甲酯盐酸盐反应生成N-苄氧羰基-L-天门冬酰-L-苯丙氨酸甲酯。

3.基因工程法

　　通过重组技术，前体化合物天门冬酰可以合成具有（L-天冬氨酸-L-苯丙氨酰）n 密码的多聚体双链DNA，在Hind Ⅲ限制性内切酶的切口处连接到pWT121 质粒上或用Eco RI 酶连接至pBGp120 质粒上，再转入大肠杆菌K12 中，从寄主中获得含有这一重复序列的大分子肽，提取后用胰凝蛋白酶或枯草杆菌蛋白酶切开得到Asp- Phe，再甲酯化合成α-APM。该方法目前还处于实验阶段。