簡(jiǎn)介

6-羥基煙酸，又名2-羥基吡啶羧酸分子中。其含有大量COO-和吡啶環(huán)，具有很強(qiáng)的富電子能力和獨(dú)特的化學(xué)性質(zhì)[1]。因此，其成為眾多研究者青睞的化合物。

合成

圖1 6-羥基煙酸的合成路線

方法一：將MTCC 5129在30°C下培養(yǎng)24小時(shí)，并在200 RPM的轉(zhuǎn)速下在錐形燒瓶中振蕩，該錐形燒瓶含有50 ml營養(yǎng)鎳，每100 ml自來水含有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煙酸。將pH調(diào)節(jié)至7.2。通過離心收獲細(xì)胞，然后用自來水在20°C下以10000rpm洗滌7分鐘。然后將洗滌的細(xì)胞懸浮在自來水中。細(xì)胞懸浮液的一小部分用于測(cè)量細(xì)菌細(xì)胞的干重，細(xì)胞產(chǎn)量為3.0g/l培養(yǎng)基。如上獲得的洗滌細(xì)胞用于將煙酸轉(zhuǎn)化為6-羥基煙酸，將經(jīng)洗滌的假結(jié)核耶爾森菌MTCC 5129（60mg干重當(dāng)量）細(xì)胞懸浮在250ml錐形燒瓶中的20ml 10%煙酸溶液（用NaOH將pH調(diào)節(jié)至6.2）中，并使反應(yīng)在30°C和200rpm下在軌道搖動(dòng)培養(yǎng)箱中進(jìn)行24小時(shí)。反應(yīng)完成后，通過離心除去細(xì)胞塊。然后用H2SO4/HCl將獲得的上清液酸化至pH 1.5，得到白色沉淀。通過過濾回收沉淀產(chǎn)物，然后在80℃下干燥12小時(shí)。產(chǎn)物的干燥重量為2.22g，根據(jù)HPLC分析，其含有99.4%的6-羥基煙酸，并且基于所使用的煙酸計(jì)算，相應(yīng)的產(chǎn)率為98%[2]。

方法二：在3mL YEPD（10g/L酵母提取物、20g/L細(xì)菌蛋白胨和20g/L葡萄糖）中培養(yǎng)煙酸糞堿LGNA2的羥基化16小時(shí)。為了誘導(dǎo)催化羥基化的酶，然后將煙酸添加到50 mL相同的YEPD培養(yǎng)基中，最終濃度為20 g/L，并將培養(yǎng)基孵育39小時(shí)（OD600=1.73）。通過離心從培養(yǎng)基中收集微生物菌株，用50 mM Tris-HCl緩沖液（pH 7.0）洗滌，然后懸浮在2.8 mL相同的緩沖液中。向0.5 mL微生物懸浮液中加入3.5 mL 50 mM Tris-HCl緩沖液（pH 7.0）和煙酸（終濃度：20 g/L），使混合物在200 rpm和30°C的條件下在搖動(dòng)培養(yǎng)箱中反應(yīng)，然后通過HPLC檢測(cè)煙酸和產(chǎn)物。作為HPLC的溶劑，使用甲醇和水的混合溶液（29:60v/v）。Capcellpak Cl8柱中溶劑的流速保持在1ml/min，并且在UV 230nm下進(jìn)行HPLC檢測(cè)（圖2）。圖2A和2B分別顯示了在使用糞產(chǎn)堿桿菌LGNA2進(jìn)行煙酸轉(zhuǎn)化后0小時(shí)和63小時(shí)產(chǎn)物的HPLC色譜圖，圖2C顯示了標(biāo)準(zhǔn)6-羥基煙酸的HPLC色譜。從圖2中的結(jié)果可以觀察到，在反應(yīng)后63小時(shí)產(chǎn)生10.5g/L的6-羥基煙酸。反應(yīng)5天后，將反應(yīng)溶液離心以除去微生物細(xì)胞，并用6N HCl將pH調(diào)節(jié)至1.8。然后，收集沉淀物，用水（pH 1.8）洗滌，然后在30°C下干燥（產(chǎn)率52%）。得到標(biāo)題化合物6-羥基煙酸。

參考文獻(xiàn)

[1] 孫小龍;韓策;趙雯. 6-羥基煙酸修飾電極的制備及應(yīng)用研究 [J]. 化學(xué)研究與應(yīng)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.