L-2-氨基丁酸

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L-2-氨基丁酸是一種非天然手性氨基酸，具有抑製人體神經信息傳遞、加強葡萄糖磷酸酯酶的活性和促進腦細胞代謝的作用。如L-2-氨基丁酸是多個手性藥物（如抑菌抗結核藥乙胺丁醇鹽酸鹽、新型抗癲癇藥物左乙拉西坦和布瓦西坦等）的關鍵中間體，在製藥工業中應用廣泛。隨著左乙拉西坦等藥物專利到期，市場普及程度提高， 對其關鍵中間體L-2-氨基丁酸的需求量大幅增加。因此尋找一條生產效率高、環境汙染少的L-2-氨基丁酸合成工藝已成為企業和科研人員追求的目標。
目前，L-2-氨基丁酸的合成方法包括化學法和生物法。化學法包括以L-蛋氨酸為原料在脫硫劑Raney Ni 作用下脫去甲硫基生成L-2-氨基丁酸的路線和運用手性拆分試劑D-酒石酸等與外消旋2-氨基丁酸形成非對應異構體進行拆分得到L-2-氨基丁酸的路線，但是化學法合成L-2-氨基丁酸反應條件苛刻、易生成副產物，同時大量使用有機溶劑易造成環境汙染。生物法合成L-2-氨基丁酸具有立體選擇性高、反應條件溫和、環境汙染少等特點，具有廣闊的工業化開發前景。

L-2-氨基丁酸的生物合成方法包括發酵法、氨基酰化酶法、氨基酸氧化酶法、酰胺酶法、腈水解酶法、轉氨酶法和氨基酸脫氫酶法等。發酵法操作簡單，但是發酵過程會產生與目標產物L-2-氨基丁酸結構類似的副產物丙氨酸等， 後續產物分離提取較困難。酶法工藝具有催化效率高、副產物少等特點，主要包括動力學拆分、動態動力學拆分和不對稱合成三種。相比於動力學拆分，其他兩種方法理論轉化可達100%。但是酶法工藝多麵臨著輔酶循環再生效率和酶穩定性低、工程放大難等問題。
為了解決上述酶催化中存在的問題和不足，本項目采用全細胞催化技術，省去細胞破碎環節，保持了高催化活性，穩定性大幅提高，易於工程放大，減少了固定資產投資；同時，本項目的新生產工藝無需酶催化輔因子的添加，進一步節約了成本。本項目技術路線合理，固定資產投入低，生產成本低，工藝路線成熟，前期中試已經達到1噸發酵罐規模，滿足工業化生產的要求。