一種優(yōu)化的茶氨酸化學(xué)合成方法簡報(bào)

閻守和， Eric Mignolet， Marc Meurens

一種優(yōu)化的茶氨酸化學(xué)合成方法簡報(bào)

閻守和， Eric Mignolet， Marc Meurens

(Faculty of bioscience engineering, Université catholique de Louvain, Louvain-la-Neuve, Belgium)

L-茶氨酸，又稱N-乙基-L-谷氨酰胺，是茶葉中一種特有的游離氨基酸，與茶葉的鮮爽味密切相關(guān)。近期，本課題組以L-PCA (Aldrich Chemie) 和乙胺（氣-液）合成 L-茶氨酸后，取消乙醇結(jié)晶處理步驟，將L-茶氨酸溶解低溫溶解后冷凍，升華干燥后得到純度可達(dá)98%的茶氨酸。

茶氨酸；化學(xué)合成；L-PCA；乙胺

L-茶氨酸，又稱N-乙基-L-谷氨酰胺，是茶葉中一種特有的游離氨基酸，它一般占茶葉干重的1%～2%，但占游離氨基酸總量的60%左右，與茶葉的鮮爽味密切相關(guān)。

在2003年我們課題組采用兩種純化學(xué)合成方法合成了茶氨酸，以L-谷氨酸為原料，在175℃～180℃的熱作用下，分子內(nèi)脫水生成了環(huán)化谷氨酸，即吡咯烷酮羧酸（D,L-pyrrolid

one-5-carboxylic acid，D,L-PCA）。經(jīng)純化后，將D,L-PCA和99%的乙胺（氣-液）在預(yù)冷至-60℃的合成玻璃管混合并密封，28℃保溫20天后。取出將多余乙胺揮發(fā)后，用84%乙醇（v/v）兩次結(jié)晶，得到了D型和L型混合的茶氨酸，熔點(diǎn)為224℃，其晶型如圖1A所示。此方法茶氨酸得率為37.4%，其中L-型占47.9%。同時(shí)，我們直接以L-PCA為底物和99%的乙胺經(jīng)相同步驟直接合成了純度為90.9%的L-茶氨酸，熔點(diǎn)為217℃～218℃，其掃描電鏡圖如圖1B所示[1]。

最近，我們?cè)谏鲜?003年方法基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化。我們以L-PCA (Aldrich Chemie) 和99%的乙胺（氣-液）按2003年方法合成 L-茶氨酸后，沒有做84%乙醇結(jié)晶處理，而是將L-茶氨酸溶解在4℃冷水后立刻在-70℃冷凍，經(jīng)冷凍升華干燥后得到茶氨酸。利用此法，L-茶氨酸產(chǎn)量高達(dá)98.48%，為菜花狀白色粉末，與2003年直接以L-PCA為原料所得L-茶氨酸掃描電鏡圖相似（圖1）。經(jīng)Anton Paar MCP 200儀測得此L-茶氨酸的旋光度為+8.57°，進(jìn)一步表明合成的茶氨酸是100%的L-異構(gòu)體[1]。同時(shí)，我們使用JEOL ECX 400 MHz核磁共振波譜儀進(jìn)行1H-NMR氫譜分析（圖2），發(fā)現(xiàn)其波譜數(shù)據(jù)符合L-茶氨酸的結(jié)構(gòu)。另外，我們通過元素分析，可知其分子中含有48.34%的碳元素、15.52%的氮元素、8.10%的氫元素和28.04%的氧元素，這與茶氨酸的分子式C7H14O3N2相符合。這樣從若干方面證明所制產(chǎn)品是L-茶氨酸。

圖 1 化學(xué)合成的茶氨酸掃描電鏡圖 （A：熔點(diǎn)為 224℃ D,L-型茶氨酸； B：熔點(diǎn)為 217℃～218℃ L-型茶氨酸）

圖2 優(yōu)化化學(xué)合成法所制L-茶氨酸的 1H-NMR 圖譜

[1] YAN S H,DUFOUR J,MEURENS M.高純度茶氨酸的合成與特性[J].茶葉科學(xué),2003,23(2):99-104.

S571.1

B

1006-5768（2021）04-154-002

2021-08-24

閻守和（1938-），女，山西五臺(tái)人，現(xiàn)居比利時(shí)，教授，研究方向：茶葉生物化學(xué)和近紅外光譜應(yīng)用技術(shù)開發(fā)，Email：shouheyan12@yahoo.com

（責(zé)任編輯：徐千懿）