6-羟基烟酸的合成方法

简介

6-羟基烟酸，又名2-羟基吡啶羧酸分子中。其含有大量COO-和吡啶环，具有很强的富电子能力和独特的化学性质[1]。因此，其成为众多研究者青睐的化合物。

合成

图1 6-羟基烟酸的合成路线

方法一：将MTCC 5129在30°C下培养24小时，并在200 RPM的转速下在锥形烧瓶中振荡，该锥形烧瓶含有50 ml营养镍，每100 ml自来水含有1.0 g葡萄糖、0.5 g酵母提取物、0.5 g蛋白胨、0.3 g KH2PO4、0.5 g Na2HPO4、0.02 g MgSO4·7H2O、0.001 g FeSO4·7H2O、0.001 g Na2MoO4·2H2O和0.4 g烟酸。将pH调节至7.2。通过离心收获细胞，然后用自来水在20°C下以10000rpm洗涤7分钟。然后将洗涤的细胞悬浮在自来水中。细胞悬浮液的一小部分用于测量细菌细胞的干重，细胞产量为3.0g/l培养基。如上获得的洗涤细胞用于将烟酸转化为6-羟基烟酸，将经洗涤的假结核耶尔森菌MTCC 5129（60mg干重当量）细胞悬浮在250ml锥形烧瓶中的20ml 10%烟酸溶液（用NaOH将pH调节至6.2）中，并使反应在30°C和200rpm下在轨道摇动培养箱中进行24小时。反应完成后，通过离心除去细胞块。然后用H2SO4/HCl将获得的上清液酸化至pH 1.5，得到白色沉淀。通过过滤回收沉淀产物，然后在80℃下干燥12小时。产物的干燥重量为2.22g，根据HPLC分析，其含有99.4%的6-羟基烟酸，并且基于所使用的烟酸计算，相应的产率为98%[2]。

方法二：在3mL YEPD（10g/L酵母提取物、20g/L细菌蛋白胨和20g/L葡萄糖）中培养烟酸粪碱LGNA2的羟基化16小时。为了诱导催化羟基化的酶，然后将烟酸添加到50 mL相同的YEPD培养基中，最终浓度为20 g/L，并将培养基孵育39小时（OD600=1.73）。通过离心从培养基中收集微生物菌株，用50 mM Tris-HCl缓冲液（pH 7.0）洗涤，然后悬浮在2.8 mL相同的缓冲液中。向0.5 mL微生物悬浮液中加入3.5 mL 50 mM Tris-HCl缓冲液（pH 7.0）和烟酸（终浓度：20 g/L），使混合物在200 rpm和30°C的条件下在摇动培养箱中反应，然后通过HPLC检测烟酸和产物。作为HPLC的溶剂，使用甲醇和水的混合溶液（29:60v/v）。Capcellpak Cl8柱中溶剂的流速保持在1ml/min，并且在UV 230nm下进行HPLC检测（图2）。图2A和2B分别显示了在使用粪产碱杆菌LGNA2进行烟酸转化后0小时和63小时产物的HPLC色谱图，图2C显示了标准6-羟基烟酸的HPLC色谱。从图2中的结果可以观察到，在反应后63小时产生10.5g/L的6-羟基烟酸。反应5天后，将反应溶液离心以除去微生物细胞，并用6N HCl将pH调节至1.8。然后，收集沉淀物，用水（pH 1.8）洗涤，然后在30°C下干燥（产率52%）。得到标题化合物6-羟基烟酸。

参考文献

[1] 孙小龙;韩策;赵雯. 6-羟基烟酸修饰电极的制备及应用研究 [J]. 化学研究与应用, 2016, 28 (08): 1080-1085.

[2]Cho, Junhyeong; et al。 Regioselective hydroxylation of heterocyclic carboxylates by Alcaligenes faecalis strain LGNA2. World Intellectual Property Organization, WO2007011156 A1 2007-01-25.