固定化腈水解酶催化水解3-氰基吡啶的研究(3)
高锰酸钾氧化法是将以3-甲基吡啶为原料,以高锰酸钾为催化剂,经一步氧化制得尼克酸。反应过程如下:将3-甲基吡啶与水混合后,加热到80℃,分批加入高锰酸钾,再于85一90℃下反应0.5h。反应完毕后冷却结晶,经活性碳脱色,重结晶后得到成品,此法收率为86%左右。该方法操作简单，产率较高，但KMnO4消耗量大，成本高，环境污染严重，不适合大规模生产。目前该方法很少采用，仅限于在实验室中小量合成烟酸。[8]
硝酸氧化法是将MEP(6.4％)和硝酸(33％水溶液)混合物通入钛管反应器，控制温度330℃，压力29.0 MPa，反应时间5.5S。反应产物经浓缩、冷却结晶、离心分离得到粗品，再经活性炭脱色，重结晶得到成品烟酸。反应转化率99％以上，选择性95％以上。硝酸氧化法生产规模大、技术成熟、产品纯度高、生产成本低，产率较高，但反应过程中有氮的氧化物生成，存在环境污染，另外由于硝酸腐蚀性较强，因此对设备要求较高。[9]
1.3.3生物催化法
生物催化是指利用酶或细胞作为催化剂来完成化学反应的过程，又称为生物转化。生物催化与普通的化学方法相比，其最显著的特征就是具有立体选择性、结构部位专一性和化学反应特异性。此外，酶催化具有反应步骤少、催化效率高、副产物少和产物易分离纯化等优点，而整体细胞具有不需要辅酶的再生和制备简单等特点。另一方面，生物催化反应也存在对有机溶剂、温度和pH不稳定及对底物或产物抑制敏感等缺点[10]，但通过定点突变和定向进化等方法可以使这些缺点得以克服，从而使生物催化更好地应用于新药研究和开发。
生物转化法水解3-氰基吡啶制备烟酸有两条途径,一条是由腈水解酶直接催化3-氰基吡啶水解生成烟酸,另一条是先由腈水合酶催化3-氰基吡啶生成烟酰胺,再由酰胺酶进一步催化.显然,腈水解酶催化的3-氰基吡啶水解反应更易控制,已经有一些用腈水解酶制备烟酸的成功案例。[11