- 文献综述（或调研报告）：
D-氨基酸拆分工艺的研究进展
【摘要】：D-氨基酸作为一种非天然氨基酸除不能直接参与人体蛋白质的合成外，其理化性质与L-氨基酸类似，并且D-氨基酸由于特殊的手性结构和生物活性在工业、农业、食品、医药农药等领域有着L-氨基酸不可比拟的应用价值。本文以苯丙氨酸为例，简介了苯丙氨酸和其对映体的性质及应用，同时对D-氨基酸拆分方法、D-氨基酰化酶研究进展等方面进行了综述。
【关键词】：苯丙氨酸、D-苯丙氨酸、对映体拆分法、D-氨基酰化酶
【正文】:
- 苯丙氨酸概述
1.1苯丙氨酸简介
苯丙氨酸即D,L-alpha;-氨基beta;-苯基丙酸,最早在1879年由Schulze在羽扇豆幼苗中发现和分离，后续Fischer从动物性蛋白质中成功分离出苯丙氨酸，目前，已可以工业化生产。苯丙氨酸为无色或白色片状晶体,有时呈结晶性粉末，具有苦杏仁味。分子式为C9H11N02，分子量为165.19，室温下水中溶解29.6gL-1,微溶于醇,不溶于乙醚，在空气中，具有光和热稳定性。苯丙氨酸是一种手性分子，有L-苯丙氨酸(L-Phe)和D-苯丙氨酸(D-Phe)2种形式，L-苯丙氨酸又称alpha;-氨基-beta;-苯丙氨酸, 比旋度为-35.1°，等电点pI=5.48，熔点为 283 ℃[[1]]，具有生物活性，是人和动物必需的氨基酸,必须从外界摄取。L-Phe主要存在于各种蛋白质中，如纤维蛋白、血红蛋白。L-Phe也广泛用于药物活性化合物，如抗炎药、中枢神经系统神经肽、HIV蛋白酶抑制剂和维生素B6等[[2]]，在医药领域的应用越来越多[[3]]。D-苯丙氨酸，熔点为273-276℃，室温下在D钠光灯下的比旋光度是右旋34.5°。D-苯丙氨酸是非天然氨基酸，但其在有机合成、新药研制、多肽类化合物的合成等方面具有重要作用，并且因为D-苯丙氨基酸本身结构和活性的特殊性，越来越受到人们的广泛关注。
1.2 D-苯丙氨酸的应用
D-苯丙氨酸作为一种非天然氨基酸除不能直接参与人体蛋白质的合成外，其理化性质与 L-苯丙氨酸类似，并且D-苯丙氨酸由于特殊的手性结构和生物活性在工业、农业、食品、医药农药等领域有着 L-苯丙氨酸不可比拟的应用价值。在轻工业生产中，越来越多的非天然氨基酸被应用到化妆品的生产中，达到改善和提高品质和性能的目的。例如有部分厂家将氨基酸添加到洗面奶中，这样的产品相比以往pH更加与人体肌肤接近，所以使用起来温和亲肤、无刺激还能起到保护肌肤的效果。在生化试剂行业，它是杆菌肽、真菌孢肽、短杆菌肽S、多粘菌素B等多肽类抗生素的重要前体[[4]]，由于D-氨基酸基本不参与人体代谢，所以具有D-氨基酸结构的抗生素类药物在人体代谢的半衰期明显比具有L-氨基酸结构的药物长，关于D-氨基酸衍生物在手性药物研究也越来越多。其中N-叔丁氧羰基-D-苯丙氨酸、芴甲氧羰基-D-苯丙氨酸等生化试剂都是由 D-苯丙氨酸为底物进行衍化合成的。
目前，在医药、农药领域也常常见到D-苯丙氨酸活跃其中。D-苯丙氨酸可抑制脑啡肽激酶的活性，抑制脑啡肽的分解，因此被应用到脑啡肽、内啡肽抑制剂用作利尿剂及抗成瘾性药物。D-苯丙氨酸可用于合成抗肿瘤药物，能竞争性的抑制肿瘤细胞的增长[[5]]；它还是抗糖尿病药那格列那的重要前体，可以快速调节体内血糖水平。此外，还有其他很多种重要的化合物需要 D-苯丙氨酸来制备，例如：用于治疗胃泌素瘤的生长抑制剂类似物[[6]]、预防和治疗动脉硬化的药物[[7]]、止痛药、艾滋病病毒蛋白酶抑制剂、肽基抗血栓剂、金属蛋白酶抑制剂等都利用到D-苯丙氨酸。
- D-氨基酸的拆分
近年来，氨基酸的生产制备方法一直都是研究热点之一。目前，L-苯丙氨酸的生产方法的研究已经比较成熟，主要有直接发酵法、酶法及化学合成法[[8]]。由于D-苯丙氨酸是一种非天然氨基酸，无法通过直接发酵的方式制备，而化学合成生产工艺复杂、生产成本较高、设备要求高、很难大规模生产，导致D-苯丙氨酸产业发展远远落后于L-苯丙氨酸。随着D-苯丙氨酸在轻工业、医药、农药、食品等领域的应用的不断发展，市场需求量也随之不断地增加，所以寻找工艺简单、原料廉价易得的D-苯丙氨酸的制备方法成为研究者们不断努力的方向之一。目前制备D-苯丙氨酸的方法归纳起来主要有拆分法、生物法以及不对称化学合成法。
