[發明專利]一種手性3-羥基己酸的制備方法

在審

• 申請號: 202110017621.0
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN112831530A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 劉明明;李世燕
• 申請（專利權）人: 南京今冉生物新材料科技有限公司
• 主分類號: C12P7/42
• 分類號: C12P7/42;C07C27/02;C07C59/01
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本發明涉及3?羥基己酸的制備方法，屬于有機化學合成技術領域。本發明所要解決的是現有技術只能通過高聚物PHA的降解來獲得3?羥基己酸，導致生產成本高、制備工藝復雜的問題。本發明的技術方案提供一種酶法合成3?羥基己酸及鹽的制備方法，它以丙酰乙酸甲酯為原料，用酮還原酶還原得到手性3?羥基己酸甲酯，并通過進一步堿水解得到手性3?羥基己酸。本發明方法具有成本低、工藝流程簡單及獲得的3?羥基己酸純度較高的有益效果。

技術領域

本發明屬于有機化學合成技術領域，具體涉及一種3-羥基己酸的制備方法。

背景技術

3-羥基己酸，分子量：132.16，是一種合成聚羥基脂肪酸酯(PHA)重要單體，其化學結構如下：

聚羥基脂肪酸酯(PHA)是一種細菌在生長條件不平衡的情況下合成的碳源和能量儲存物質，現已發現多達150種的R-構型3-羥基脂肪酸，4-羥基脂肪酸，5-羥基脂肪酸等單體可以作為PHA的組成部分。羥基脂肪酸因其結構中同時含有羥基和羧基，易發生分子內和分子間的聚合，進而形成PHA。PHA不但顯示出化學合成塑料的性質，又具有良好的生物可降解性和生物相容性等特殊性能，具有廣闊的應用前景。3-羥基己酸作為PHA的單體，不僅對研究PHA的性能有重要的價值，而且其能夠作為藥用物質對機體生理活動發揮調節作用。但現有技術制備3-羥基己酸單體的方法很少，主要基于高聚物的降解而來，但是這種制備方法工藝流程復雜，且獲得的3-羥基己酸的純度較低。

發明內容

為解決現有技術存在的問題，本發明提供了一種制備3-羥基己酸及其鹽的方法，該方法具有原料成本低、產品純度較高、且工藝簡單特點。

本發明提出的手性3-羥基已酸的制備方法，包括以下實施步驟：

a)將丙酰乙酸甲酯、還原酶、供氫體、煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP)加入磷酸鹽緩沖液中，在20-50℃加熱條件下10-30小時；

b)反應結束后，經過濾除去反應體系中的酶及其他殘余物；

c)加入與剩余溶液等體積的乙酸乙酯進行萃取；

d)在萃取后獲得的有機相中加入無水硫酸鈉進行除水；

e)旋蒸去除有機溶劑，制得手性3-羥基己酸甲酯；

f)將步驟e)中制得的手性3-羥基己酸甲酯溶于去離子水；

g)加入無機堿進行水解反應，手性3-羥基己酸甲酯經水解得到手性3-羥基己酸。

在前述的實施步驟中，丙酰乙酸甲酯的濃度為10-200mg/ml。

步驟a)中所使用的還原酶主要起催化作用，可以是酮還原酶、氫化酶和N5，N10-亞甲四氫葉酸還原酶中的任意一種，優選為酮還原酶(KRED)，酮還原酶的添加量可以為5％-30％。

步驟a)中NADP添加量可以為0.01％-5％。

步驟a)中的供氫體可以是葡萄糖，葡萄糖的添加比例為1-20％，且需要添加葡萄糖脫氫酶(GDH)，其添加比例為0.1-5％，在鹽緩沖液中30-40℃反應10-48小時，

步驟a)中的供氫體還可以是異丙醇，異丙醇的添加量為10-50％，在30℃條件下恒溫反應30小時，

步驟g)中，可以選用無機堿進行水解，用于反應的無機堿可以是氫氧化鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鉀、碳酸氫鉀、氫氧化鈣、氫氧化鎂等，優選為氫氧化鈉。無機堿的添加量為1.0-3.0當量，27℃即可快速完成反應。

本發明方法相比于現有技術，其有益效果在于：該發明方法所使用的底物原料容易獲得，相比于現有技術，該發明方法工藝操作更加簡便，制得的目標產物更明確，純度更高。

具體實施方式