非天然氨基酸是许多药物，特别是近年来新药的核心中间体。过去，头孢类药物常使用非天然氨基酸D-苯甘氨酸和D-对羟基苯甘氨酸作为核心中间体。然而，近年来越来越多的药物开始使用非天然氨基酸作为核心中间体，例如左乙拉西坦使用L-2-氨基丁酸，培哚普利使用L-正缬氨酸，达泊西汀使用L-3-苯丙氨酸，以及诺华正在进行三期临床的超级降压药物LCZ696使用L-2-(4-联苯)基丙氨酸。
非天然氨基酸，如L-正亮氨酸的生产工艺主要有不对称合成法、化学拆分法和生物酶催化法。然而，由于不对称合成法的手性催化剂和手性辅助试剂较昂贵，目前尚不能广泛用于工业化生产。化学拆分法因原料消耗大、污染大、手性含量低等原因，逐渐不符合目前清洁生产的要求。相比之下，生物酶催化法具有立体选择性高、反应条件温和、手性含量高、产品系列化、污染少等优点，因此是未来非天然氨基酸工业生产技术的发展方向。
制备L-正亮氨酸的方法如下：首先取L-氨基酰化酶菌体和酰化消旋酶菌体，加入水中混合后保温到40度。然后取聚乙烯醇和明胶，加入水中混合加热至80度溶解，再降温至60度。将以上混合菌体和固定化材料迅速混合均匀，然后滴入含有5％戊二醛的0.02mo1/LpH8.0硼酸溶液中，得到颗粒状固定化细胞。经过交联和过滤，最终得到颗粒固定化细胞，其比活力为(菌体酶比活力6.5umol/g.min)，可用于生物催化。
在1L蒸馏水中加入乙酰化-DL-丙氨酸，配成0.2M溶度溶液，用片碱调整PH为7.5，然后加入上述混合湿菌体转化。经过37度、15小时的反应后，几乎全部的乙酰化-DL-丙氨酸转化为L-丙氨酸。最后经过纯化处理，得到L-丙氨酸。类似地，使用DL-乙酰-亮氨酸、DL-乙酰-缬氨酸、DL-乙酰苯丙氨酸和DL-乙酰正亮氨酸作为原料，可以分别得到L-亮氨酸、L-缬氨酸、L-苯丙氨酸和L-正亮氨酸。
[1] CN201510977397.4用于工业化生产手性非天然氨基酸的双酶制备法
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