α-酮戊二酸钙的合成

α-酮戊二酸(α-ketoglutaricacid)在自然界中是一种重要的生物分子，是Krebs循环、氮转运及分子氧化中的重要中间体，参与机体内氨基酸、糖类、蛋白质和脂肪等多种物质代谢。而α-酮戊二酸钙是α-酮戊二酸的一种重要的盐，因为溶解性适中，易于形成固体而纯化，被广泛应用于饲料、保健食品、精细化工等领域。

合成方法

中国专利CN102976927A报道了α-酮戊二酸及其钙盐的化学合成法。该方法以丙烯酸甲酯和二氯乙酸甲酯为原料，在甲醇钠的存在缩合得到α-酮戊二酸二甲酯，然后在碱性条件水解成α-酮戊二酸二盐，最后与氯化钙成盐得到α-酮戊二酸钙。

该方法是典型的化学合成法，虽然得到的产品收率和纯度相对较高，但是所使用的原料丙烯酸甲酯和二氯乙酸甲酯都是具有潜在基因毒性的物质，而α-酮戊二酸钙大量的用途是作为保健食品或者医药中间体，对基因毒性的物质的残留限度要求非常严格，达到ppm级，这样就限制了化学法的应用。

CN112941116A提供了一种酶法制备α-酮戊二酸钙的方法。该方法以L-谷氨酸(III)为原料，在氧化酶的存在下，经空气氧化得到酮戊二酸中间体(II)溶液，中间体(II)溶液与氯化钙成盐，即可得到α-酮戊二酸钙(I)。本发明起始原料便宜易得，生产方法简单高效、易于操作，而且安全环保，不含有毒有害物质，为食品级α-酮戊二酸钙的生产提供了生产方法和产品质量安全保证。

本发明的α-酮戊二酸钙的方法，该方法包含以下几个步骤：

a)以该方法以L-谷氨酸(III)为原料，在氧化酶的存在下，经空气氧化得到酮戊二酸中间体(II)溶液；

b)酮戊二酸中间体(II)溶液与氯化钙成盐，得到α-酮戊二酸钙(I)。

其中，L-谷氨酸(III)包括L-谷氨酸、L-谷氨酸单钠盐、二钠盐及其水合物；

较佳地，为L-谷氨酸单钠盐一水合物。

其中，α-酮戊二酸钙(I)包括其水合物；

较佳地，为α-酮戊二酸钙一水合物。

其中，氧化酶包含L-谷氨酸氧化酶和过氧化氢酶或者其共表达菌体。

较佳地，酶转化反应合适的温度为20～40℃。

较佳地，氧化所用的气体为空气或氧气。

较佳地，氯化钙为氯化钙的水溶液，的当量数是1.0～1.2。

较佳地，反应温度为10～30℃，反应时间是4～24小时。

本发明的有益效果具体在于：

1、采用酶转化法以L-谷氨酸(III)为原料，氧化得到酮戊二酸中间体(II)溶液。从而避免了化学法中使用丙烯酸甲酯和二氯乙酸甲酯都等潜在基因毒性的物质，适合生产食品级的酮戊二酸盐系列，保证了产品质量和安全性。

2、有机结合了酶转化法和后续的成盐反应，减少了酶转化法中复杂的后处理过程，以有成盐反应时的调节pH过程，避免使用碳酸钠从而生成碳酸的过程；使工艺操作更加流畅，产品质量更有保证。

参考文献

CN112941116A