以葡萄糖为原料结合生物发酵与化学合成制备酮泛解酸

D-泛酸(维生素B5)是一种重要的维生素,在饲料、化妆品和制药行业均有广阔的市场.酮泛解酸是泛酸生物合成途径的中间体,易内酯化为酮基泛解酸内酯,后者可立体选择性地转化为D-泛解酸,并进一步用于D-泛酸的生产.本工作提供了一种采用α-酮基异戊酸与甲醛经羟醛反应合成酮泛解酸的新方法.其中,反应物α-酮基异戊酸可由葡萄糖原料经发酵法生产.结果 表明,以葡萄糖为碳源,经克雷伯氏肺炎杆菌发酵能高水平生产D-泛酸生物合成途径的关键前体—α-酮基异戊酸.采用商品α-酮基异戊酸开发一种新型的酮泛解酸合成方法;分析合成反应机理,确定总反应级数为1.87;经条件优化确定酮泛解酸合成反应的最佳pH=13,最佳温度为45℃,此条件下酮泛解酸转化率达83.5％.调节酮泛解酸溶液pH至强酸性,有助于其内酯化合成酮基泛解酸内酯.之后采用前述优化的方法,由流加发酵制备的25.2 g/Lα-酮基异戊酸合成酮泛解酸19.9 g/L.最后通过异丁醇萃取、活性炭脱色、浓缩结晶方法进行产物提纯,调节酮基泛解酸内酯溶液pH在7～10范围内可使其开环转化回酮泛解酸.最终得到酮泛解酸及其内酯的纯品.本研究建立了以葡萄糖为原料通过α-酮基异戊酸中间体生产酮泛解酸的方法.该方法结合生物发酵和化学合成过程,采用廉价原料,具有绿色高效的特点,有望用于工业化生产泛酸.