一种(R)-3-羟基丁酸盐的制备方法技术

本发明专利技术属于生物化学工程技术领域，提供了一种(R)

【技术实现步骤摘要】
一种(R)
‑3‑
羟基丁酸盐的制备方法


[0001]本专利技术涉及生物化学工程
，更具体地，涉及一种(R)
‑3‑
羟基丁酸盐的制备方法。

技术介绍

[0002]3‑
羟基丁酸(3
‑
HB)是天然高聚物聚(R)
‑3‑
羟基丁酸酯(以下均简称为PHB)的单体形式，天然状态下以纯的R构型存在。3
‑
羟基丁酸作为体内的一种重要酮体，由长链脂肪酸在肝中降解产生，经血液输送到外周组织中并对机体的功能产生调节作用。已有文献报道，在保健品，食品和医药行业都有很大的应用价值和前景，包括：加速减肥；刺激各种健康促进基因的表达；降低炎症并发症的发生；提高锻炼表现和训练效率；增强代谢效率；为心脏提供最佳能量，降低心血管疾病的发病几率；提高胰岛素敏感性；预防癌症和糖代谢紊乱引起的相关疾病；增加认知能力，预防老年痴呆，延长寿命等。
[0003]3‑
羟基丁酸钠作为PHB的一种稳定矿物钠盐供给体，通常和3
‑
羟基丁酸钙以及3
‑
羟基丁酸镁共同使用构成干粉，在摄入后分解成游离的Beta
‑
羟基丁酸和矿物离子被人体吸收。
[0004]目前，(R)
‑3‑
羟基丁酸盐的制备主要存在以下问题：
[0005](1)使用化工原料进行合成，得到(R)
‑3‑
羟基丁酸盐光学纯度低；另外，化工原料容易引入重金属，并较难以去除，容易导致重金属残留量相对较高；
[0006](2)使用PHB生物降解方法进行制备的(R)
‑3‑
羟基丁酸，虽然其光学纯度高，但存在发酵过程缓慢，生产周期长，效率低，成本高，同时质量稳定性差等缺点；
[0007](3)使用强碱水解PHB，制备(R)
‑3‑
羟基丁酸盐，如果温度稍高时(50℃左右)，则产物主要是以巴豆酸钠为主。如果温度稍低，则水解耗时过长；
[0008](4)使用弱碱水解PHB，制备(R)
‑3‑
羟基丁酸盐，即使较高温度进行水解，水解耗时也过长。
[0009]因此，亟需开发一种(R)
‑3‑
羟基丁酸盐的制备方法，所制得的(R)
‑3‑
羟基丁酸盐的光学纯度高，可室温条件下进行生产，能耗低，生产工艺简单，生产效率高，适合工业化量产。

技术实现思路

[0010]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(R)
‑3‑
羟基丁酸盐的制备方法，能够在25
‑
30℃的室温条件下制备出高光学纯度的(R)
‑3‑
羟基丁酸盐，能耗低，适合工业化量产。
[0011]本专利技术的第一方面提供一种(R)
‑3‑
羟基丁酸盐的制备方法。
[0012]具体地，一种(R)
‑3‑
羟基丁酸盐的制备方法，包括如下步骤：
[0013]将聚(R)
‑3‑
羟基丁酸酯溶解或溶胀于有机溶剂中，加入水和固体碱催化剂，进行水解反应，然后加入碱，过滤，取滤液干燥后制得所述(R)
‑3‑
羟基丁酸盐。
[0014]本专利技术先对PHB进行溶解或溶胀渗透，以破坏PHB内部的晶体结构，降低其结晶度，同时部分小分子量的PHB被溶解在有机溶剂中，便于后续水解反应的进行，氢氧根离子容易渗透入内部，并且本专利技术还采用固体碱催化剂的碱性催化作用进行水解反应，固体碱催化剂在水中可以完全释放出氢氧根离子，促进PHB降解，实现了室温条件下水解反应，加入碱后，制得(R)
‑3‑
羟基丁酸盐，其光学纯度高，本专利技术的水解反应可以在室温条件下进行，无需额外加热。
[0015]优选地，所述水解反应的温度为25
‑
30℃，水解反应的时间为12
‑
48小时。
[0016]更优选地，所述水解反应的温度为28
‑
30℃，水解反应的时间为12
‑
24小时。
[0017]优选地，所述固体碱催化剂为强碱性阴离子交换树脂。
[0018]优选地，所述强碱性阴离子交换树脂的型号为D201。
[0019]所述强碱性阴离子交换树脂包括以下分子结构：
[0020][0021]优选地，使用固体碱催化剂在使用前还包括采用氢氧化钠或氢氧化钾溶液浸泡转型为氢氧根型固体碱催化剂。
[0022]优选地，所述聚(R)
‑3‑
羟基丁酸酯和固体碱催化剂的质量比为1:(1
‑
3)。
[0023]优选地，所述碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
[0024]优选地，所述溶解或溶胀的方法为沸腾回流，所述沸腾回流的温度为78
‑
80℃，沸腾回流的时间为2
‑
15h。采用高温沸腾回流的方法对PHB进行溶解或溶胀渗透，以破坏PHB晶体结构，降低其结晶度，有利于后续水解反应的进行。
[0025]优选地，所述沸腾回流的温度为79
‑
80℃，沸腾回流的时间为5
‑
8h。
[0026]优选地，所述加入碱后，在25
‑
30℃温度下，搅拌0.1
‑
1h。
[0027]优选地，所述聚(R)
‑3‑
羟基丁酸酯的粒径小于100μm。
[0028]更优选地，所述聚(R)
‑3‑
羟基丁酸酯的粒径小于10μm。
[0029]优选地，所述聚(R)
‑3‑
羟基丁酸酯的粘均分子量为5万
‑
30万道尔顿。
[0030]优选地，所述有机溶剂为乙醇、丙酮、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸丁酯中的一种或几种。
[0031]优选地，所述(R)
‑3‑
羟基丁酸钠为固态(R)
‑3‑
羟基丁酸钠。
[0032]优选地，所述干燥为将滤液进行喷雾干燥。
[0033]优选地，所述喷雾干燥的风口温度为100
‑
170℃。
[0034]更,优选地，所述喷雾干燥的风口温度为100
‑
120℃。喷雾干燥有利于避免固态(R)
‑3‑
羟基丁酸钠吸潮。
[0035]优选地，所述过滤的滤渣为固体碱催化剂，所述固体碱催化剂可以重复使用。
[0036]本专利技术的第二方面提供一种(R)
‑3‑
羟基丁酸盐。
[0037]本专利技术保护一种(R)
‑3‑
羟基丁酸盐，所述(R)
‑3‑
羟基丁酸盐由上述制备方法制得，所述(R)
‑3‑
羟基丁酸盐的光学纯度大于等于97.89％。
[0038]相对于现有技术，本专利技术的有益效果如下：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种(R)
‑3‑
羟基丁酸盐的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将聚(R)
‑3‑
羟基丁酸酯溶解或溶胀于有机溶剂中，加入水和固体碱催化剂，进行水解反应，然后加入碱，过滤，取滤液干燥后制得所述(R)
‑3‑
羟基丁酸盐。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水解反应的温度为25
‑
30℃，水解反应的时间为12
‑
48小时。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述固体碱催化剂为强碱性阴离子交换树脂。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚(R)
‑3‑
羟基丁酸酯和固体碱催化剂的质量比为1:(1
‑
3)。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碱为氢氧化钠或氢氧化钾。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溶解...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛凌云，戴宏海，吕金艳，余柳松，
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：