DL-肉堿（維生素Bt，3?羥基?4?三甲基銨基?丁酸鹽）是由氨基酸賴氨酸和蛋氨酸生物合成的季銨化合物。在活細(xì)胞中，在用于產(chǎn)生代謝 能的脂質(zhì)降解過程中需要其將脂肪酸從細(xì)胞溶質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)至線粒體中。其被用作營養(yǎng)補(bǔ)充劑。DL-肉堿存在兩種立體異構(gòu)體。生物學(xué)活性形式是 L?肉堿，而其對映異構(gòu)體（D?肉堿）是生物學(xué)非活性的。

步驟1、表氯醇+氫氰酸→CHBN的合成(參照日本特開2002?241357)

在3L帶攪拌器、溫度計(jì)、蛇形冷凝管(Dimroth condenser)的可拆分式燒 瓶中加入表氯醇274.93g(2.97mol)、水1271.3g、硫酸鈉191.75g(1.35mol)， 在溫水浴中，一邊攪拌，一邊在內(nèi)部溫度50～60℃下用1小時將72.3g氰化氫 (2.70mol)直接供于反應(yīng)液中。然后，在內(nèi)部溫度50～60℃下熟化6小時。用 水浴冷卻反應(yīng)液后，用1L醋酸乙酯進(jìn)行1次抽提。在減壓下濃縮有機(jī)層，獲得 CHBN的粗產(chǎn)物249.33g。GC分析的結(jié)果為：純度80.9％，收率62.5％。通過簡 單蒸餾純化上述抽提后的CHBN(粗產(chǎn)物)，獲得純化品187.51g。

步驟2、CHBN(步驟1)→CHBA的合成

收集步驟1中合成的純化體CHBN：16g(134mmol)，在130℃下加熱2 小時。冷卻后，加入84g 20mM的磷酸緩沖液(pH＝7.5)84g，滴加200μL實(shí)施 例5中制備的J?1菌，冰浴下，在2℃下開始反應(yīng)。3小時后CHBN的轉(zhuǎn)化率達(dá)到 100％，確認(rèn)生成了18.3gCHBA(收率99.3％)。

收集上述反應(yīng)結(jié)束液50.1g(含CHBA 9.20g)，加入硅藻土5g，用旋轉(zhuǎn)蒸 發(fā)器在40℃下干固。將殘?jiān)拥?0g硅膠上，以400g乙酸乙酯為載液洗出。將 洗脫用的乙酸乙酯溶液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器干燥固化，獲得7.27g CHBA的白色固體 (分離收率79％)。

步驟3、CHBA(純化品)的季銨化反應(yīng)

在步驟2中合成的純化品CHBA：1.84g(13.4mmol)中加純水至10.2g， 加入3.15g(16.0mmol)30％三甲基胺水溶液，在30℃下開始反應(yīng)。4小時后 CHBA的轉(zhuǎn)化率達(dá)到100％，確認(rèn)生成了2.48g Car?酰胺(收率94.0％)、0.071g HCAm(收率5.2％)。

步驟4、Car?酰胺(步驟3水溶液)的水解反應(yīng)

在步驟3的反應(yīng)結(jié)束液13.20g(含Car?酰胺2.45g)中加入2.68g (20.0mmol)30％NaOH溶液，在50℃下開始反應(yīng)。5小時后Car?酰胺的轉(zhuǎn)化率 達(dá)到100％，反應(yīng)結(jié)束。用HCl溶液將體系內(nèi)中和后，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器減壓除去 水，接著加入10ml乙醇，再將水共沸除去。該通過乙醇來共沸除去水的操作共 計(jì)進(jìn)行3次，析出的白色固體中再加入10ml乙醇，充分?jǐn)嚢琛２蝗艿陌咨腆w 為NaCl，對其進(jìn)行抽濾，對濾液中的DL-肉堿（Car）定量，可知生成了1.94g Car(收率96.6 ％)、0.03g CB(相對于Car為1.5wt％)。