文 献 综 述

1.概述

1.1前言

丙酮酸系列产品在有机化工中有很重要的地位。如在农药方面可作为杀菌剂、除草剂；在医药领域可作为镇静剂、抗病毒剂及用于合成抗高血压药物；在化妆品中可作增白剂、抗氧剂。其中丙酮酸和丙酮酸钠是重要的生化试剂，可用于鉴别伯醇和仲醇以及测定人体血液中的转氨酶，在有机合成中也有广泛应用^[1]。

丙酮酸钠是最常见的丙酮酸盐，别名焦葡萄酸钠、2-羰基丙酸钠盐，分子量为110.04，英文名称：sodium pyruvate，分子式为C₃H₃NaO₃，结构式如图1所示。丙酮酸钠是一类内源性小分子物质，丙酮酸钠和丙酮酸均是天然存在于人体内，并参与全身各组织和器官的代谢。丙酮酸钠在医学上、诊断试剂以及医疗器械中被广泛用作缓冲剂、赋形剂和抗氧化剂。

本课题中研究的丙酮酸钠可用于治疗慢性阻塞性肺疾病。慢性阻塞性肺疾病简称慢阻肺(COPD)，是一种破坏性的肺部疾病，是以不完全可逆的气流受限为特征的疾病,气流受限通常呈进行性发展并与肺对有害颗粒或气体的异常炎症反应有关。它的发病机制包括炎症细胞释放炎症介质破坏肺结构；蛋白酶和抗蛋白酶失衡；氧化应激致使关键抗氧化反应失活等。而丙酮酸根具有强抗氧化性和抗亚硝基性，能直接与H2O2、ONOO^-等活性氧自由基反应，在无酶条件下快速氧化脱羧为H2O和CO2。且通过清除活性氧自由基，也能抑制炎症介质，起到抗炎作用^[2]。这些作用已得到证实，如Shostak等^[3]的研究表明，丙酮酸钠可以保护培养基中大鼠腹膜间皮细胞得而氧化损伤，证明其具有抗氧化性；Wang等^[4]的研究通过大脑中动脉闭塞（MCAO）模型证明了它的抗炎作用。所以丙酮酸钠对发病机理是有较强的针对性的，有很大的研究前景。

1.2丙酮酸钠合成工艺概述

丙酮酸钠为丙酮酸的钠盐，大多从丙酮酸出发来进行合成。根据文献报道^[5]，丙酮酸的化学合成方法包括酒石酸法、羟基丙酮法、乳酸催化氧化法、丙二醇法和电化学法等，还可以通过生物技术法如发酵法和酶催化法等来合成。

丙酮酸产品的合成历史已有20年，合成的方法经过不断地改进和优化，以实现其工业化生产。下面概括了丙酮酸和丙酮酸钠的合成方法以及它们的优化工艺。

1.2.1化学合成法