简述
谷氨酸是一种由可再生资源淀粉为原料，通过微生物发酵得到的产品。目前中国的谷氨酸产量占世界总产量的70%以上，位居世界第一位，但是谷氨酸属于低值大宗氨基酸，其产量大，附加值低，节能减排压力大。通过对谷氨酸高附加值衍生产品的开发和谷氨酸合成途径的改造来延伸谷氨酸的产业链是提高中国谷氨酸产业国际竞争力的有效手段[1]。N-芴甲氧羰基-D-谷氨酸 gamma-叔丁酯又名N‑(9‑芴甲氧羰基)‑谷氨酸‑1‑叔丁酯，是一种化学式为C₂₄H₂₇NO₆的常用氨基酸保护试剂[2]，也是目前发展较为成熟的谷氨酸衍生产品之一。常温常压下该物质表现为白色至淡黄色晶体粉末，熔点较低，约为83-89°C，故其储存与运输过程中一定要避免高温与明火。
制备方法
为了解决N-芴甲氧羰基-D-谷氨酸 gamma-叔丁酯传统合成方法操作难度大，且试剂昂贵的问题，文献报道了一优化工艺，包括如下步骤：谷氨酸在脱水剂催化下生成谷氨酸‑5‑甲酯盐酸盐，谷氨酸‑5‑甲酯盐酸盐与酰化试剂反应生成三氟乙酰谷氨酸‑5‑甲酯，三氟乙酰谷氨酸‑5‑甲酯在酸催化下与异丁烯在溶剂中反应，生成三氟乙酰谷氨酸‑5‑甲酯‑1‑叔丁酯，三氟乙酰谷氨酸‑5‑甲酯‑1‑叔丁酯经无机碱水解，得到谷氨酸‑1‑叔丁酯，然后再用9‑芴甲基‑N‑琥珀酰亚胺基碳酸酯上保护，得到最终产物N-芴甲氧羰基-D-谷氨酸 gamma-叔丁酯。所得产物在多肽药物领域有重要应用[2]。
应用
生化合成领域，通过N-芴甲氧羰基-D-谷氨酸 gamma-叔丁酯与alpha-溴-4-甲氧基苯乙酮进行取代反应，然后脱除谷氨酸主链羧基保护基叔丁酯即可获得侧链上带有光敏基团的谷氨酸衍生物。最终得到的谷氨酸衍生物能够兼容多肽固相合成，用于制备生产各种需要光控保护基团的多肽[3]。根据其异构体N-芴甲氧羰基-L-谷氨酸 gamma-叔丁酯可作为中间体合成GLP-1受体激动剂索马鲁肽[4-5]，为N-芴甲氧羰基-D-谷氨酸 gamma-叔丁酯的药物应用提供了新的思路。
参考文献
[1]刘涛,等.谷氨酸衍生物生物合成的研究进展[C]//2016氨基酸产业技术应用与发展论坛.;中国生物发酵产业协会, 2016.
[2]徐红岩,周志国,秦丽星,等.一种N-(9-芴甲氧羰基)-谷氨酸-1-叔丁酯的制备方法:202211569699[P].
[3]李宜明,王容天,王玉.一种谷氨酸衍生物及其合成方法和应用:CN202211135753.4[P].
[4]张逢质,杨彬.液相汇聚式合成索马鲁肽侧链的方法:CN202010046905.8[P].
[1]朱翊,封宇飞.GLP-1受体激动剂索马鲁肽的药理与临床评价[J].临床药物治疗杂志, 2018, 16(3):6.DOI:10.3969/j.issn.1672-3384.2018.03.005.