本发明属于药物合成领域，具体涉及一种3-羟基丁酸二聚体及其盐/酯的制备方法。
背景技术：
3-羟基丁酸(3-hb)是天然高聚物聚3-羟基丁酸(phb)的单体形式，天然状态下以纯的r构型存在。r-3hb已经被证明在生物体内发挥着非常重要的作用，具有多种生理和药用价值。3-hb作为体内的一种重要酮体，由长链脂肪酸在肝中降解产生的并由血液输送到外周组织中，与体内能力代谢紊乱、糖尿病等重大疾病密切相关，它能改善组织损伤、蛋白代谢以及糖代谢紊乱。3-羟基丁酸的单体及高聚物都是已经研究比较深入且应用比较广泛的产品，但是对于3-羟基丁酸二聚体的研究几乎没有。现有技术中主要通过对高聚物的降解来获得3-羟基丁酸二聚体，但是这种制备方法工艺流程复杂，且获得的3-羟基丁酸二聚体的纯度较低。
技术实现要素：
为解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种制备3-羟基丁酸二聚体及其盐/酯的方法，该方法具有原料成本低、产品纯度较高、工艺简单的特点。
本发明提出的3-羟基丁酸二聚体的制备方法，包括以下实施步骤：
a)量取100-500ml丙酮加入1000ml的4口反应瓶中，再加入10-100g乙酰乙酸甲酯和1-20g生物酶，以100rpm/min速度搅拌均匀，并缓慢升温至60℃；
b)然后再加入10-50g的3-羟基丁酸，60℃恒温反应1-5小时；
c)反应结束后，过滤去除反应体系中的生物酶；
d)30℃旋蒸除去反应中的丙酮；
e)90℃减压蒸馏除去残余的乙酰乙酸甲酯，制得酮羟二聚体；
f)将步骤e)制得的酮羟二聚体与还原酶、供氢体、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nadp)加入0.1m的磷酸盐缓冲溶液中，在20-50℃加热条件下反应10-30小时；
g)反应结束后，过滤除去还原酶及其他残余物；
h)以剩余溶液等体积的乙酸乙酯萃取；
i)在萃取后的有机相中加入无水硫酸钠进行除水；
j)50℃旋蒸除去有机溶剂制得3-羟基丁酸二聚体。
步骤a)中所使用的生物酶可以选择脂肪酶或酯酶，优选为诺维信435脂肪酶。
步骤f)中所使用的还原酶可以是酮还原酶、氢化酶和n5，n10-亚甲四氢叶酸还原酶中的任意一种，优选为酮还原酶(kred)，酮还原酶的添加量可以为5％-30％。
步骤f)中nadp添加量可以为0.01％-5％。
步骤f)中的供氢体可以是葡萄糖，葡萄糖的添加比例为1-20％，且需要添加葡萄糖脱氢酶(gdh)，其添加比例为0.1-5％。
步骤f)中的供氢体还可以是异丙醇，异丙醇的添加量为10-50％。
步骤h)中乙酸乙酯的萃取次数为三次。
本发明还提供一种3-羟基丁酸二聚体的盐的制备方法，其操作步骤如下：
将步骤j)中得到3-羟基丁酸二聚体加入500ml的三口烧瓶中，然后加入200ml去离子水，搅拌溶解后加入无机碱，经反应可得到3-羟基丁酸二聚体的盐，用于反应的无机碱可以是氢氧化钠、碳酸氢钠、氢氧化钾、碳酸氢钾、氢氧化钙、氢氧化镁等，优选为氢氧化钠。
本发明还提供一种3-羟基丁酸二聚体的酯的制备方法，其操作步骤如下：
将步骤j)中得到3-羟基丁酸二聚体溶解于有机醇溶剂中，所述有机醇优选为乙醇，在20-80℃条件下反应12-24小时，反应完后通过蒸馏方式除去有机醇溶剂，得到3-羟基丁酸二聚体的酯。
本发明方法制得的3-羟基丁酸二聚体、3-羟基丁酸二聚体的盐和3-羟基丁酸二聚体的酯可用于食品、药品和营养补充剂领域。
本发明方法相比于现有技术，其有益效果在于：该发明方法所使用的底物原料容易获得，相比于现有技术通过降解高聚物的方式来获得3-羟基丁酸二聚体，该发明方法工艺操作更加简便，制得的目标产物更明确，纯度更高。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例中涉及多种物质的添加量、含量及浓度，其中所述的百分含量，除特别说明外，均指质量百分比含量。
本发明实施实施例中，如果对于操作温度没有做出具体说明，则该温度通常指室温，温度范围在15-30℃。
实施例1
量取100-500ml丙酮加入1000ml的4口反应瓶中，再称取10-100g乙酰乙酸甲酯和1-20g生物酶加入反应瓶中，生物酶可以选择脂肪酶或酯酶，优选为诺维信435脂肪酶，以100rpm/min速度搅拌均匀，并缓慢升温至60℃。
然后再加入10-50g的3-羟基丁酸，60℃恒温反应1-5小时。
反应结束后，过滤去除反应体系中的生物酶。
30℃旋蒸除去反应中的丙酮。
90℃减压蒸馏除去残余的乙酰乙酸甲酯，制得酮羟二聚体。
量取500ml的0.1m的磷酸盐缓冲溶液加入1000ml的4口反应瓶中，再称取96g无水葡萄糖和100mg烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nadp)加入反应瓶中，以100rpm/min速度均匀搅拌，并缓慢升温至30℃。
称取50g已制得的化合物ii加入反应瓶中。
将100mg葡萄糖脱氢酶(gdh)和5g酮还原酶溶于0.1mph7.0的pbs中，然后加入反应瓶中，30℃恒温反应24小时。
反应结束后，过滤除去体系中的酶及其他残余物。
以剩余溶液等体积的乙酸乙酯萃取，为达到更好的萃取效果，萃取次数优选为三次。
在萃取后的有机相加入无水硫酸钠除水。
50℃旋蒸除去有机溶剂制得3-羟基丁酸二聚体。
实施例2
量取100-500ml丙酮加入1000ml的4口反应瓶中，再称取10-100g乙酰乙酸甲酯和1-20g生物酶加入反应瓶中，生物酶可以选择脂肪酶或酯酶，优选为诺维信435脂肪酶，以100rpm/min速度搅拌均匀，并缓慢升温至60℃。
然后再加入10-50g的3-羟基丁酸，60℃恒温反应1-5小时。
反应结束后，过滤去除反应体系中的生物酶。
30-40℃旋蒸除去反应中的丙酮。
80-100℃减压蒸馏除去残余的乙酰乙酸甲酯，制得酮羟二聚体。
量取400ml的0.1m的磷酸盐缓冲溶液加入1000ml的4口反应瓶中，再称取60mg烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nadp)加入反应瓶中，以100rpm/min速度均匀搅拌，并缓慢升温至30℃。
称取30g已制得的酮羟二聚体溶解于100ml异丙醇。
称取3g酮还原酶溶于0.1mph7.0的磷酸盐缓冲液。
将溶于异丙醇的酮羟二聚体和溶于磷酸盐缓冲液的酮还原酶加入反应体系中，30℃恒温反应24小时。
以剩余溶液等体积的乙酸乙酯萃取，为达到更好的萃取效果，萃取次数优选为三次。
在萃取后的有机相加入无水硫酸钠除水。
50℃旋蒸除去有机溶剂制得3-羟基丁酸二聚体。
将实施例1、2制得的3-羟基丁酸二聚体加入500ml的三口烧瓶中，然后加入200ml去离子水，搅拌溶解后加入无机碱，经反应可得到3-羟基丁酸二聚体的盐，用于反应的无机碱可以是氢氧化钠、碳酸氢钠、氢氧化钾、碳酸氢钾、氢氧化钙、氢氧化镁等，如将3-羟基丁酸二聚体与氢氧化钠进行反应，可以得到如3-羟基丁酸二聚体的钠盐。
将实施例1、2制得的3-羟基丁酸二聚体溶解于有机醇溶剂中，所述有机醇优选为乙醇，在20-80℃条件下反应12-24小时，反应完后通过蒸馏方式除去有机醇溶剂，得到3-羟基丁酸二聚体的酯。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。