化学酶法合成D-泛解酸内酯的研究
摘要：泛酸的俗称是维生素B5，是辅酶A的前体，维生素B5的产品有D-泛酸和DL泛酸，而D-泛解酸内酯是生产D-泛酸的重要手性中间体。D-泛解酸内酯的化学合成一般以甲醛和异丁醛为起始原料，经醛缩合、腈化及内酯化等反应生成DL-泛解酸内酯，再经选择性拆分可得到D-泛解酸内酯。但化学法存在化学条件严格、酸碱用量大、化学拆分剂昂贵等问题，因此化学法与酶法相结合有助于高效、绿色地合成高光学纯度的D-泛解酸内酯。本文就醛酮还原酶、醇脱氢酶和羟基腈裂合酶等在化学酶法合成D-泛解酸内酯的研究中的最新进展进行了综述。
关键词：D-泛解酸内酯；化学酶法；醛酮还原酶；醇脱氢酶；羟基腈裂合酶
一、前言
泛酸又称维生素B5，是水溶性维生素B族的一种，存在于植物以及低等生物的代谢过程中，并广泛分布于自然界中，因此又称为遍多酸[1]。其活性成分为D-构型的右旋泛酸。D-泛酸的发现历程久远，1933 年由WILLIAMS R J 从动物肝脏中提取出来，它能治愈鸡糙皮病，并在1940 年人工合成成功[2]。如今D-泛酸在生物体内的代谢途径已确定，即由alpha;-酮异戊酸，利用酮泛解酸羟甲基转移酶生成酮泛解酸，再利用酮泛解酸还原酶形成泛解酸，最后与beta;-丙氨酸形成D-泛酸[3]。目前，国内对维生素B5 的年需求量达2000t 以上，而全球年需求量达10000t以上[4]。由于酸形式的D-泛酸稳定性较差，往往选取D-泛酸钙作为其商品形式，全球泛酸钙消费量在2009年就已达17000t/a，欧美各国是泛酸钙的主要消费市场，其中美国约3200t/a、欧洲约2800t/a、亚洲约2500t/a、拉美等地区约500t/a[5]。随着人类生活质量的提升，对D-泛酸和D-泛酸钙的需求量会日益增加，进出口量不断增长。因此作为维生素B5前体的D-泛解酸内酯的工业化生产前景可观。目前生产D-泛解酸内酯的工艺主要包括化学合成、对映体过量结晶法以及水解酶拆分法，但是都存在一定的弊端，不满足D-泛解酸内酯绿色、高效合成工艺的要求。因此，D-泛解酸内酯作为合成维生素B5的重要手性中间体，开发一种能保持其高产、高纯度光学活性的方法具有一定的意义。
二、D-泛解酸内酯的性质
D-泛解酸内酯是生产D-泛酸钙、D-泛醇等泛酸系列产品的重要手性中间体。D-泛解酸内酯是白色结晶，分子式是C6H10O3，系统命名为alpha;-羟基-beta;,beta;-二甲基-gamma;-丁内酯，相对分子质量为130.03，其具有吸湿性，易溶于水，熔点为92.0℃[6]。D-泛解酸内酯的结构式如图：
D-泛解酸内酯是合成D-泛酸的重要中间体。D-泛解酸内酯的制备一般采用两种方法，一种是化学法，另一种是生物酶法。
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