本文旨在介绍L-4-羟基苯甘氨酸的主要合成方法，为进一步研究和开发新的应用提供了重要的参考依据。
背景：L-4-羟基苯甘氨酸（L-HPG）是一种非蛋白源氨基酸，作为新型抗癌药物的关键中间体或前体，具有不可或缺的作用，并在医药领域具有重要的应用前景。通常情况下，L-HPG被用作非核糖体肽类抗生素（如万古霉素）生物合成的关键组成部分。此外，L-HPG的羟基和羧基结构具有潜在的芳香族聚酯单体应用前景。目前，L-HPG主要通过化学方法合成，尚未实现成熟的生物合成方法。
合成：
（1）Strecker氨基酸合成法
Strecker氨基酸的合成方法是将氰化钠与氯化铵及相应的醛（酮）混合生成α- 氨基腈，然后水解生成DL-HPG，该工艺相对成熟，收率较高，但由于单体对羟基苯甲醛价格昂贵、氰化物有剧毒，环境要求高，已逐步淘汰。生成的产物需要进行手性分离，才能得到相应的L-HPG。
（2）对羟基扁桃酸法
反应分为两步，第一步是苯酚与乙醛酸缩合反应生成对羟基扁桃酸（4-HPP），这一步反应需要在减压蒸馏的条件下进行；第二步，4-HPP与氯化铵反应，氨解反应得到对羟基苯甘氨酸。
（3）诱导结晶法
诱导结晶法是一种利用对映体物理性质的差异来分散和分离晶体的方法，通常通过添加单个旋光异构体实现。该方法的操作步骤为首先将DL-HPG转化为盐，然后将少量的D-HPG盐结晶加入到含醇溶剂中作为种子，通过逐渐冷却离心沉淀D-HPG盐结晶。最后，通过反复分离L-HPG盐或经碱处理得到D-HPG。这种方法具有成本低、一步分辨率高的优点。然而，该生产工艺要求结晶温度高，离心分离时间长，因此目前采用该生产工艺的厂家很少。
（4）生物合成
在生物化学方面，预苯酸盐在预苯酸脱氢酶Pdh作用下转化为L-4-羟基苯基丙酮酸，下一步的合成步骤是在L-4-羟基扁桃酸合酶HmaS存在下进行的，HmaS 是一种与4-羟基苯基丙酮酸双加氧酶HppD1 72密切相关的酶，这两个酶都是酮酸依赖性非血红素和铁依赖性双加氧酶的重要组成成分。铁依赖性4-羟基苯基丙酮酸脱羧羟化酶通过含有苄基集团的羟基化催化4-羟基苯基丙酮酸，将其转化为 L-4-羟基扁桃酸。通过在体外进行反应，证实了HmaS的双氧活性，其中一个氧原子结合到羧基基团中，另一个氧原子结合到苄基基团中，随后，L-4-羟基扁桃酸氧化酶HmO（FMN依赖性酶）催化L-4-羟基扁桃酸，将其氧化为4-羟基苯甲酰甲酸。HmO与乙醇酸氧化酶（GO，50%同源性，存在于细胞的胞质溶胶中）和扁桃酸脱氢酶（MDH，52%同源性，膜结合酶）具有氨基酸序列同源性，两者均使用FMN作为辅因子。反应序列由L-4-羟基苯基甘氨酸转氨酶HpgT 催化的转氨反应确定，HpgT与各种氨基酸转氨酶具有氨基酸序列同源性，此外，HpgT还表现出底物的混杂性，因为它能够接受多种氨基供体，并且它能够反向利用L-4-羟基苯基甘氨酸和L-3,5-二氯-4-羟基苯基甘氨酸合成补体结合抑制素，HpgT的催化活性在为L-4-羟基苯基甘氨酸生物合成建立经济的三酶循环中发挥了关键作用，因为还原胺化反应将L-4-羟基苯甲酰甲酸酯转化为L-4-羟基苯基甘氨酸，氨基供体共底物将L-Tyr转化为等量的4-羟基苯基丙酮酸，将其返回到酶循环中作为HmaS的底物，催化下一轮的L-4-羟基苯基甘氨酸生物合成，为标记研究做进一步解释，表明L-Tyr是糖肽抗生素中L-4-羟基苯基甘氨酸（L-HPG）生物合成的前体。
参考文献：
[1]谭阳. 多酶级联转化L-对羟基苯甘氨酸生产D-对羟基苯甘氨酸的研究[D]. 江南大学, 2023. DOI:10.27169/d.cnki.gwqgu.2023.001544.
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