[发明专利]一种手性3-羟基己酸的制备方法

说明书

本发明涉及3‑羟基己酸的制备方法，属于有机化学合成技术领域。本发明所要解决的是现有技术只能通过高聚物PHA的降解来获得3‑羟基己酸，导致生产成本高、制备工艺复杂的问题。本发明的技术方案提供一种酶法合成3‑羟基己酸及盐的制备方法，它以丙酰乙酸甲酯为原料，用酮还原酶还原得到手性3‑羟基己酸甲酯，并通过进一步碱水解得到手性3‑羟基己酸。本发明方法具有成本低、工艺流程简单及获得的3‑羟基己酸纯度较高的有益效果。

技术领域

本发明属于有机化学合成技术领域，具体涉及一种3-羟基己酸的制备方法。

背景技术

3-羟基己酸，分子量：132.16，是一种合成聚羟基脂肪酸酯(PHA)重要单体，其化学结构如下：

聚羟基脂肪酸酯(PHA)是一种细菌在生长条件不平衡的情况下合成的碳源和能量储存物质，现已发现多达150种的R-构型3-羟基脂肪酸，4-羟基脂肪酸，5-羟基脂肪酸等单体可以作为PHA的组成部分。羟基脂肪酸因其结构中同时含有羟基和羧基，易发生分子内和分子间的聚合，进而形成PHA。PHA不但显示出化学合成塑料的性质，又具有良好的生物可降解性和生物相容性等特殊性能，具有广阔的应用前景。3-羟基己酸作为PHA的单体，不仅对研究PHA的性能有重要的价值，而且其能够作为药用物质对机体生理活动发挥调节作用。但现有技术制备3-羟基己酸单体的方法很少，主要基于高聚物的降解而来，但是这种制备方法工艺流程复杂，且获得的3-羟基己酸的纯度较低。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种制备3-羟基己酸及其盐的方法，该方法具有原料成本低、产品纯度较高、且工艺简单特点。

本发明提出的手性3-羟基已酸的制备方法，包括以下实施步骤：

a)将丙酰乙酸甲酯、还原酶、供氢体、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP)加入磷酸盐缓冲液中，在20-50℃加热条件下10-30小时；

b)反应结束后，经过滤除去反应体系中的酶及其他残余物；

c)加入与剩余溶液等体积的乙酸乙酯进行萃取；

d)在萃取后获得的有机相中加入无水硫酸钠进行除水；

e)旋蒸去除有机溶剂，制得手性3-羟基己酸甲酯；

f)将步骤e)中制得的手性3-羟基己酸甲酯溶于去离子水；

g)加入无机碱进行水解反应，手性3-羟基己酸甲酯经水解得到手性3-羟基己酸。

在前述的实施步骤中，丙酰乙酸甲酯的浓度为10-200mg/ml。

步骤a)中所使用的还原酶主要起催化作用，可以是酮还原酶、氢化酶和N5，N10-亚甲四氢叶酸还原酶中的任意一种，优选为酮还原酶(KRED)，酮还原酶的添加量可以为5％-30％。

步骤a)中NADP添加量可以为0.01％-5％。

步骤a)中的供氢体可以是葡萄糖，葡萄糖的添加比例为1-20％，且需要添加葡萄糖脱氢酶(GDH)，其添加比例为0.1-5％，在盐缓冲液中30-40℃反应10-48小时，

步骤a)中的供氢体还可以是异丙醇，异丙醇的添加量为10-50％，在30℃条件下恒温反应30小时，

步骤g)中，可以选用无机碱进行水解，用于反应的无机碱可以是氢氧化钠、碳酸氢钠、氢氧化钾、碳酸氢钾、氢氧化钙、氢氧化镁等，优选为氢氧化钠。无机碱的添加量为1.0-3.0当量，27℃即可快速完成反应。

本发明方法相比于现有技术，其有益效果在于：该发明方法所使用的底物原料容易获得，相比于现有技术，该发明方法工艺操作更加简便，制得的目标产物更明确，纯度更高。

具体实施方式