La síntesis del aspartamo se ha venido haciendo en forma química. Aunque existen 3 procesos, el método clásico es efectuar la condensación del acido Nbenziloxixicarbonil (β-benzil) – L – aspártico y el éster metílico de la fenilalanina con reactivos tales como el N, N- diciclohexilcarbodiimida. El producto obtenido es reducido a aspartamo mediante hidrogenación catalítica. El método más común se ilustra en la figura 10. Una de las desventajas de la síntesis química es la obtención de los α y β isómeros. Se produce al acoplar el anhídrido del ácido aspártico con el éster metílico de la fenilalanina. Como puede observarse el grupo amino del aspártico está protegido, mientras que, al estar metilada, la fenilalanina está protegida también. La separación está protegida también. La separación del isómero es relativamente simple al disolverse en ácido clorhídrico diluido y cristalizarse posteriormente. Producción enzimática de aspartamo Existen varios procesos enzimáticos desarrollados para la síntesis de aspartamo, nuevas plantas empiezan a usar esta ruta en vez de la química (por ejemplo Tosoh Corp. En Japón la Toyo Jozo y la DSM en Holanda). De las materias primas, el aspártico es relativamente barato (de 2 a 4 dólares/Kg), siendo la fenílalanina el componente más costoso. De los métodos de producción el desarrollado por Genex, usando la enzima fenilalanina amonioliasa y como sustratos ácido transcinámico y amoniaco, el de la Purification Engineering Inc. Que implica la transeliminación de ácido fenilpirúvico con la enzima aminotransferasa de paracoccus denitrificans (el fenilpirúvico obtenido a su vez de ácido acetamido cinámico con una aminohidrolasa de Corinebacterium sp.) o la fermentación directa de glucosa (Searle, Ajinomoto, Biote chnina…), el último resulta ser el más económico. De hecho el desarrollo fermentativo ocasionó la caída del precio de la fenilalanina de 66 dólares/Kg a alrededor de 22 dólares/Kg para finales de 1985 y se espera que el precio disminuya aún más. Como resultado de estos procesos el costo de manufactura del aspartamo cayó también de 180 dólares/Kg a 90 dólares/Kg. La síntesis enzimática del dipéptido involucra la condensación por acción inversa de endoproteasas que catalicen la reacción:
R1-COOH + NH 2-R2 -------------------> -------------------> R1-CONH- R 2 + H2O Donde R1 y R2 son los aminoácidos protegidos: el ácido aspártico en su función amino y la fenilalanina, metilada en su función carboxilo. La secuencia de reacciones es la siguiente:
a) Protección del carbobenzoxilo)
grupo
amino
del
ácido
aspártico
(Z=
cloruro
de
L-asp + Z-Cl -------------------> z-L-asp b) Metilación de la fenilalanina DL-fen + CH3OH ------------------> DL-fen-O-Me c) Condensación enzimática (específica de la forma L) Z-L-asp + DL-fen-O-Me -------------------> Z-L-asp-L-fen-O-Me + D-fen-O-Me d) Hidrogenación Z-L-asp-L-fen-O-Me -------------------> L-asp-L-fen-O-Me + Z-H e) Racemización D-fen-O-Me -------------------> DL-fen-O-Me
