一种光学右旋3-羟基丁酸的制备方法技术

本发明专利技术属于化合物制备技术领域，公开了一种光学右旋3‑羟基丁酸的制备方法。该制备方法包括以下步骤：(1)以糖类物质为发酵底物，加入培养基和嗜盐性细菌，形成发酵混合物，发酵，得到发酵液；(2)将发酵液进行离心分离，嗜盐性细菌破壁，提纯，得到含聚‑β‑羟丁酸的物质；(3)将含聚‑β‑羟丁酸的物质、酸和醇混合，加热，搅拌，反应，然后降温，调pH至中性或酸性，过滤，取滤液；(4)将滤液进行浓缩，除去醇，向浓缩后的滤液中加入酸，加热水解，得到光学右旋3‑羟基丁酸；嗜盐性细菌的生物保藏信息为CGCCNo.16437 2018.09.06。该制备方法制得的光学右旋3‑羟基丁酸产物中不含光学左旋3‑羟基丁酸。

【技术实现步骤摘要】
一种光学右旋3-羟基丁酸的制备方法
本专利技术属于化合物制备
，特别涉及一种光学右旋3-羟基丁酸的制备方法。
技术介绍
大量科研数据表明，右旋3-羟基丁酸(D3HB，CAS：625-72-9)具有多种用途。右旋3-羟基丁酸可被用于体重控制、运动补充剂，及各种功能性食品/饮品，也可以被用于促进多种细胞生长及抑制炎症反应，并用于某些疾病治疗。通常人体内能量供应降低时，体内脂肪酸分解，酮体会自然产生。在饥饿或运动时，通过外源性右旋3-羟基丁酸补充体内酮体，可以额外提供能量，不会让体力透支，增加饥饿耐受力。也可以保持或改善肌肉组成，改善认知功能和运动表现。右旋3-羟基丁酸能够调节运动时人体内的乳酸波动，缓解运动疲劳，也能促进肌肉蛋白生成，目前在欧美已被用于各种高强度训练和运动。右旋3-羟基丁酸还具有抗骨质疏松的作用，可抑制破骨细胞异常活化，减少骨丢失，促进钙离子内流，可以有效促进胚胎成骨前体细胞的增殖、分化及矿化。右旋3-羟基丁酸还具有抑制炎症，减少肿瘤发生的作用，右旋3-羟基丁酸还具有与免疫细胞中的炎性小体相互作用，减少炎症细胞因子的产生，从而减少炎症。右旋3-羟基丁酸还具有促进细胞生长的作用，可以促进多种细胞生长，包括上皮、内皮、成骨、中性粒、成纤维细胞等。右旋3-羟基丁酸还具有预防及治疗慢性综合征的作用，用于预防或治疗肌肉损伤、疲劳、肌肉疲劳和肌痛性脑病等慢性综合征，且能改善神经变性、自由基毒性，缺氧或高血糖(D3HB有效调节血糖波动的作用)等亚健康问题。右旋3-羟基丁酸还具有改善认知功能的作用，增加脑磷酸化势能和ATP(腺嘌呤核苷三磷酸)水解的ΔG′(吉布斯自由能)来提高大脑代谢效率(将氧的使用效率提高28％)，增加脑源性神经营养因子(BDNF)水平及安非他明反应性转录物(CART)的水平。右旋3-羟基丁酸被证明可显著改善阿尔兹海默症和帕金森症。现有相关技术中，光学右旋3-羟基丁酸的制备过程中往往伴随光学左旋3-羟基丁酸(L3HB)的产生，光学左旋3-羟基丁酸作为杂质引入，会减低光学右旋3-羟基丁酸的功效。因此，提供一种高纯度的光学右旋3-羟基丁酸的制备方法，是十分有必要的。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种光学右旋3-羟基丁酸的制备方法，所述制备方法制得的光学右旋3-羟基丁酸中不含光学左旋3-羟基丁酸，即制得纯度为100％的光学右旋3-羟基丁酸，这将对光学右旋3-羟基丁酸在食品或生物医药中的应用起到积极的推进作用。本专利技术提供一种光学右旋3-羟基丁酸的制备方法。具体的，一种光学右旋3-羟基丁酸的制备方法，包括以下步骤：(1)以糖类物质为发酵底物，加入培养基和嗜盐性细菌，形成发酵混合物，发酵，得到发酵液；(2)将步骤(1)制得的所述发酵液进行离心分离，嗜盐性细菌破壁，提纯，得到含聚-β-羟丁酸(PHB)的物质；(3)将步骤(2)制得的所述含聚-β-羟丁酸(PHB)的物质、酸、醇混合，加热，搅拌，反应，然后降温，调pH至中性或酸性，过滤，取滤液；(4)将步骤(3)制得的所述滤液进行浓缩，除去醇，向浓缩后的滤液中加入酸，加热水解，得到所述光学右旋3-羟基丁酸；所述嗜盐性细菌的生物保藏信息为CGCCNo.164372018.09.06(参见专利2018114685727)。优选的，步骤(1)中，所述糖类物质选自葡萄糖、甘露糖、果糖或半乳糖中的至少一种；进一步优选的，所述所述糖类物质为葡萄糖。优选的，步骤(1)中，在所述发酵混合物中，所述糖类物质的浓度为3-50g/L；进一步优选的，所述糖类物质的浓度为5-25g/L。优选的，步骤(1)中，所述嗜盐性细菌在发酵混合物中的浓度为0.01g/L-150g/L。用OD600(光密度)值衡量嗜盐性细菌在发酵混合物中的浓度，则OD600值为0.2-700。优选的，步骤(1)中，所述培养基为常规市售的培养基，所述培养基包含有机氮和微量元素；进一步优选的，所述有机氮为酵母提取物。优选的，步骤(1)中，所述培养基的组成为：玉米浆干粉5-22g/L、酵母粉5-22g/L、蛋白胨5-22g/L、MgSO40.01-1g/L、尿素0.5-8g/L、KH2PO40.5-15g/L、NaCl0-50g/L。优选的，步骤(1)中，所述发酵的时间大于24小时；进一步优选的，所述发酵的时间为36-60小时；更优选的，发酵的过程中，当嗜盐性细菌的浓度连续2-3小时维持不变，则停止发酵。优选的，步骤(1)中，所述发酵的温度为15-39℃；进一步优选的，所述发酵的温度为33-38℃。优选的，步骤(1)中，所述发酵的过程中，向发酵混合物中加入糖类物质，维持发酵混合物中糖类物质的浓度为5-30g/L。优选的，向发酵混合物中加入的糖类物质的浓度为500-900g/L；进一步优选的，向发酵混合物中加入的糖类物质的浓度为600-800g/L。优选的，步骤(2)中，所述发酵液进行离心分离后，还包括洗涤的过程。优选的，步骤(2)中，所述提纯是分离并提取嗜盐性细菌的细胞内的PHB。优选的，步骤(2)中，所述提纯后，还包括浓缩、干燥过程。优选的，步骤(2)中，所述含聚-β-羟丁酸(PHB)的物质为粉末状。优选的，步骤(2)中，所述含聚-β-羟丁酸(PHB)的物质中，聚-β-羟丁酸的质量浓度大于90％；进一步优选的，聚-β-羟丁酸的质量浓度大于95％。步骤(2)中，所述含聚-β-羟丁酸(PHB)的物质不含光学左旋3-羟基丁酸单体。聚-β-羟丁酸(PHB)是光学右旋3-羟基丁酸(D3HB)的高分子聚合物。优选的，步骤(3)中，所述含聚-β-羟丁酸(PHB)的物质、酸、醇的质量比为1：(0.1-1.2)：(2-8)；进一步优选的，含聚-β-羟丁酸(PHB)的物质、酸、醇的质量比为1：(0.4-0.6)：(3-6)。优选的，步骤(3)中，所述酸为盐酸；进一步优选的，所述盐酸的质量浓度为20-45％；更优选的，所述盐酸的质量浓度为30-40％。优选的，步骤(3)中，所述醇为乙醇。优选的，步骤(3)中，所述反应的温度为75-85℃；进一步优选的，所述反应的温度为78-82℃。优选的，步骤(3)中，所述反应的时间为36-180小时；进一步优选的，所述反应的时间为48-72小时。优选的，步骤(3)中，所述反应是在含冷凝回流器的反应釜中进行。优选的，步骤(3)中，所述降温是降至室温，例如降至5-35℃。优选的，步骤(3)中，所述调pH至6.0-7.0；进一步优选的，所述调pH至6.5-7.0。优选的，步骤(3)中，所述调pH的过程中用碳酸氢钙、碳酸氢钠或碳酸氢钾中的至少一种。优选的，步骤(4)中，将步骤(3)制得的所述滤液进行浓缩，除去醇的过程是在38-45℃，真空度为-0.06MPa至-0.10MPa的条件下进行蒸馏。蒸馏得到的醇可回收利本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学右旋3-羟基丁酸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)以糖类物质为发酵底物，加入培养基和嗜盐性细菌，形成发酵混合物，发酵，得到发酵液；/n(2)将所述发酵液进行离心分离，嗜盐性细菌破壁，提纯，得到含聚-β-羟丁酸的物质；/n(3)将所述含聚-β-羟丁酸的物质、酸和醇混合，加热，搅拌，反应，然后降温，调pH至中性或酸性，过滤，取滤液；/n(4)将所述滤液进行浓缩，除去醇，向浓缩后的滤液中加入酸，加热水解，得到所述光学右旋3-羟基丁酸；/n所述嗜盐性细菌的生物保藏信息为CGCCNo.16437 2018.09.06。/n

【技术特征摘要】
1.一种光学右旋3-羟基丁酸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)以糖类物质为发酵底物，加入培养基和嗜盐性细菌，形成发酵混合物，发酵，得到发酵液；
(2)将所述发酵液进行离心分离，嗜盐性细菌破壁，提纯，得到含聚-β-羟丁酸的物质；
(3)将所述含聚-β-羟丁酸的物质、酸和醇混合，加热，搅拌，反应，然后降温，调pH至中性或酸性，过滤，取滤液；
(4)将所述滤液进行浓缩，除去醇，向浓缩后的滤液中加入酸，加热水解，得到所述光学右旋3-羟基丁酸；
所述嗜盐性细菌的生物保藏信息为CGCCNo.164372018.09.06。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述糖类物质选自葡萄糖、甘露糖、果糖或半乳糖中的至少一种。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述发酵的时间大于24小时；所述发酵的温度为15-39℃。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述含聚-β-羟丁酸的物质中，聚-β-羟...

【专利技术属性】
技术研发人员：司徒卫，沈宏伟，余柳松，吕金艳，
申请(专利权)人：珠海麦得发生物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44