吡嗪酰胺的研究进展.docx

李亚飞，金利群，柳志强，郑裕国*浙江工业大学生物工程研究所，杭州310032)(摘要：目的介绍吡嗪酰胺的研究进展。方法本文对吡嗪酰胺的化学合成法和微生物催化转化法进行了综述，并对两者进行了比较。同时，对吡嗪酰胺的应用也作了探讨。结果与化学法生产吡嗪酰胺相比，微生物法催化转化2-氰基吡嗪生产吡嗪酰胺，具有反应条件温和，产物产率高和纯度高等优点。结论吡嗪酰胺是一种重要的抗结核药物。由于在医药和化工方面的广泛应用，其研究越来越引起人们的重视。关键词：吡嗪酰胺；化学合成；微生物法；腈水合酶；2-氰基吡嗪中图分类号：R916.693文献标志码：A文章编号：1007-7693(2010)04-0307-06TheResearchProgressonPyrazinamideLIYafei,JINLiqun,LIUZhiqiang,ZHENGYuguo*(InstituteofBioengineering,ZhejiangUniversityofTechnology,Hangzhou310032,China)ABSTRAT:OBJECTIVEToreviewtheprogressofpyrazinamide.METHODSThispaperprovidesanoverviewaboutthechemicalsynthesisandbiotransformationpreparationofpyrazinamide,theadvantagesofthetwomethodsandtheapplicationofpyrazinamide.RESULTSComparedwiththechemicalmethod,themicrobialpreparationofpyrazinamidewiththesubstrateof2-cyanopyrazinehasthemoreadvantagesonthefriendlyreactionconditions,thehighoutputandthepurity.CONCLUSIONPyrazinamideisanimportantanti-tuberculousagent.Itisreceivingconsiderableattentionforitsapplicationinpharmaceuticalandchemicalindustry.KEYWORDS:pyrazinamide;chemicalsynthesis;microbialmethod;nitrilehydratase;2-cyanopyrazine吡嗪酰胺(pyrazinamide，PZA)，又名氨甲酰基吡嗪，由Dalmer和Walter于1936年首次合成[1]，并于1952年发现其抗菌活性。吡嗪酰胺分子式C5H5N3O，相对分子质量123.11，熔点192℃，白色结晶状粉末，味微苦，无臭，常温在水中的溶解度小于15mg·mL?1，溶于氯仿，二氯甲烷，难溶于苯。结构上，吡嗪酰胺属于烟酰胺的结构类似物。近年来发现吡嗪酰胺对顽固菌有较好的杀菌作用，故在临床广泛应用，它与利福平已成为短程化疗中最有效的抗菌药物。由于吡嗪酰胺在抗结核药中的广泛应用，因此它越来越人们引起的重视。嗪、2-吡嗪甲酸酯、吡嗪等，在催化剂作用下通过水合作用，氨解、氧化脱羧等方法合成吡嗪酰胺。1.12-氰基吡嗪水合法以2-氰基吡嗪为原料，通过水合作用来合成吡嗪酰胺是最近比较热门的方法，其反应式为：CN+H2ONNCONH2CatNN这条路线的报道最多，技术最为成熟。从2-氰基吡嗪经过碱或酸水合后便可得到吡嗪酰胺[2-4]。此工艺路线短，产率高，容易规模化生产。此方法的缺点在于原料2-氰基吡嗪价格昂贵，主要依赖于进口。因此，开发廉价的合成2-氰基吡嗪的工艺也是研究热点。冯亚青等[5]开发了一种由VMoOP四元素组成的胺氧化催化剂(Ⅴ-Ⅱ型)，以2-甲基吡嗪为原料进行固相接触氨氧化反应制备2-氰基吡嗪。反应式如下：图1烟酰胺(A)和吡嗪酰胺(B)的化学结构式Fig1Chemicalstructuresofnicotinamide(A)andpyrazinamide(B)1吡嗪酰胺的化学合成目前，国内外吡嗪酰胺的生产主要以化学法生产为主，合成原料以吡嗪母环类为主，如2-氰基吡CH3+NH3+1.5O2NNCNCatNN当2-甲基吡嗪、氨气、空气的投料量分别为：*通信作者：郑裕国，男，博士，教授，博导作者简介：李亚飞，男，硕士生Tel-mail:wqer_1212@163.comTel:(0571-mail:zhengyg@0.05，200，1000mL·min?1，反应温度430℃，2-氰基吡嗪单程收率大于87%，产品纯度大于99%，并