引言：
制备L-苯基乳酸是一项关键的化学工艺。本文旨在探讨有效的合成方法和优化条件，以实现高效且纯度较高的L-苯基乳酸制备。
简介：
L-苯基乳酸(L-phenyllactic acid，L-PLA)，即L-2-羟基-3-苯基丙酸，是PLA的一种手性异构体，与手性对映异构体D-PLA天然共存于蜂蜜和乳酸菌发酵产物中。L-PLA因其多种特殊生物活性，在医药、精细化工和生物合成等领域应用广泛，特别是作为一些抗高血压、抗艾滋病病毒等重要合成药物的手性中间体。PLA作为动物饲料添加剂，已被证实能够提升动物的免疫能力，作为抗生素的有效替代品。L-PLA作为一种新型功能聚合物材料，具有显著的生物降解性和应用潜力，有助于减少对不可再生能源的依赖并减少温室气体排放。近二十年的研究显示，L-PLA能有效抑制多种食源性致病菌，其稳定性高，并且作为苯丙氨酸的代谢产物，对人和动物细胞无毒害作用。因此，在食品防腐方面，L-PLA具有广阔的发展前景。
制备
1. 背景
L-乳酸脱氢酶(L-lactate dehydrogenase，L-LDH)是微生物立体特异性催化合成L-PLA的关键酶，此反应需要辅酶烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(reduced form of nicotinamide-adenine dinucleotid，NADH)。由于微生物细胞内自身L-LDH的表达受到严格代谢调控，并且辅因子NADH不足也是L-PLA合成的关键限制因素(如下图)。葡萄糖/葡萄糖脱氢酶(glucose dehydrogenase，GDH)系统因催化效率高、反应不可逆、底物葡萄糖价格低廉而适用于微生物体内NADH再生而应用广泛。制备光学纯化合物的方法包括化学合成法、微生物合成法和酶催化法。微生物全细胞转化法因其反应条件温和、操作安全、能耗低、底物转化率高和高光学特异性选择性而备受关注。因此，通过基因工程共表达L-LDH和GDH是推动L-PLA持续合成的有效策略之一。
2. 制备
朱益波等人以巨大芽孢杆菌Z2013513基因组DNA为模板，分别PCR扩增得到L-乳酸脱氢酶基因(ldh L)和葡萄糖脱氢酶基因(gdh)，将gdh与ldh L分别连接至表达载体p ETDuet，获得共表达质粒p ETDuet-ldh L-gdh。经转化和验证获得重组菌大肠杆菌BL21(DE3)/p ETDuet-ldh L-gdh。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳和比酶活力分析表明重组蛋白L-乳酸脱氢酶和葡萄糖脱氢酶均成功表达且具有酶活力。在37℃、200 r/min条件下，经60 min反应，催化底物苯丙酮酸合成24.26 mmol/L L-苯基乳酸。产物L-苯基乳酸光学纯度(>99%)，底物摩尔转化率(59.55%)，结果表明此重组体系可用于高效合成高光学纯L-苯基乳酸。
参考：
[1]朱益波,鲁如彬,程俊,等. 重组大肠杆菌合成光学纯L-苯基乳酸 [J]. 食品科学, 2017, 38 (02): 59-64.
[2]王颖. 重组大肠杆菌全细胞合成光学纯L-苯基乳酸[D]. 吉林农业大学, 2016.
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