一種l-核糖晶體的製備方法

2023-05-26 18:53:51

專利名稱：一種l-核糖晶體的製備方法
技術領域：
本發明涉及生物化工產品結晶乾燥技術領域，具體地說，涉及一種L-核糖晶體的 製備方法。
背景技術：
L-核糖是一種與生物遺傳有關的糖類，在生理上具有十分重要的作用，是各種核 糖核酸(RNA)和各種核苷酸輔酶的組成糖，廣泛用於食品、化妝品行業，具有很高的應用價 值。近年來，隨著基因工程研究的逐步深入，L-核糖及其衍生物在醫藥中的應用日益增加。 目前，人們已經發現L-核糖核苷類化合物具有顯著的生理活性，在抗腫瘤、抗愛滋病藥物 研究中顯示出極大的優越性，並且L-核糖核苷比D-核糖核苷類化合物的毒性低，以L-核 糖核苷為活性成分的藥物在癌症、B肝、過敏等疾病的治療方面有著極大的應用潛力。
L-核糖應用面的不斷擴大，使得L-核糖的需求量逐年增加。但是，與廣泛存在於 天然化合物中的D-核糖不同，L-核糖在自然界和生物體內並不存在，因此L-核糖成為了 極為昂貴的稀有糖類。人們對L-核糖的合成研究十分活躍，目前，已經有以L-阿拉伯糖、 L-木糖、D-核糖及非糖類化合物為原料來合成L-核糖的不同方法。 但是，無論使用上述哪種合成方法，產品的結晶步驟都是不可缺少的。《L-核糖的 合成》，奚強等，武漢工程大學學報，2009年第31巻第5期，公開了一種在甲醇條件下常溫結 晶的L-核糖晶體製備方法。但是，該方法收率低，耗時長，而且需要使用大量甲醇，甲醇對 人體有毒害作用，可能導致失明，甚至可導致死亡。 為了解決上述問題，本發明用乙醇代替甲醇作為L-核糖的結晶溶劑進行低溫結 晶，然後真空乾燥製備L-核糖晶體。

發明內容
本發明的目的在於提供一種收率高、純度高、結晶時間短的L-核糖晶體的製備方 法。 為了實現本發明的目的，本發明的L-核糖晶體的製備方法，以L-核糖溶液(合 成製備L-核糖並分離提取後的溶液)為原料，經過濃縮、結晶、離心、真空乾燥步驟，製得 L-核糖晶體；其中，所述結晶步驟是在L-核糖濃縮液中加入乙醇，溫度-12 _81:的條件 下進行低溫結晶。 具體地說，所述結晶步驟中，L-核糖濃縮液與乙醇的體積比為1 : 1 3，結晶時 間6h 10h。所述乙醇優選使用無水乙醇。 所述濃縮步驟是在真空度-0. 09 -0. lMPa，溫度40 50°C的條件下，濃縮L-核 糖溶液至乾物的重量百分數為75% 85%。 所述真空乾燥的條件為真空度-0. 095 -0. lMPa，溫度在40 6(TC梯度升溫， 升溫至6(TC時保溫2h。其中，所述梯度升溫為每小時升溫5°C。
所述離心的條件為離心機轉速在5000r/min以上。
本發明的L-核糖晶體的製備方法，以L-核糖溶液為原料，包括如下步驟 1)濃縮將L-核糖溶液在真空度-0. 09 -0. lMPa，溫度40 5(TC的條件下，濃
縮至乾物的重量百分數為75% 85%，濃縮時間為5h 6h ; 2)結晶在上述L-核糖濃縮液中加入1 3倍濃縮液體積的乙醇，在溫 度-12 _8"的條件下低溫結晶，結晶時間6h 10h ; 3)離心將結晶後的L-核糖在離心機中離心，進行初步乾燥，離心機轉速為 5000r/min以上; 4)離心後的母液重複步驟1) 步驟3)，即將離心後的母液再次濃縮，然後加入乙 醇，低溫結晶後離心，使L-核糖結晶更完全； 5)真空乾燥將步驟3)及步驟4)離心後的L-核糖晶體合併，放入真空乾燥箱， 調節真空度為-O. 095 -0. lMPa，從溫度4(TC開始，每小時升溫5t:，進行梯度升溫，升溫至 60。C時保溫2h。 乾燥後的L-核糖晶體中L-核糖含量^ 97%，純度> 98%。 本發明的優點在於，本發明的L-核糖晶體的製備方法，用乙醇代替甲醇作為結 晶溶劑，無毒無害；同時在-12 -8t:的溫度下結晶，縮短了結晶時間，從48h縮短到6h; 提高了 L-核糖晶體的收率，一次結晶收率^ 50%，兩次結晶總收率> 78% ;純度高，純度 > 98% ;並且L-核糖晶體的色澤好、顏色淺；操作簡單，更適合工業化生產。


圖1為本發明的L-核糖晶體的製備方法的工藝流程圖。
具體實施例方式
以下實施例用來說明本發明，但不用來限制本發明的範圍。
實施例1 根據圖1所示的工藝流程圖製備L-核糖晶體，具體步驟如下 利用常規方法，以L-木糖為原料，在催化劑作用下經異構化反應合成L-核糖
(注以下實施例的L-核糖合成方法相同)。 將分離提取後的L-核糖溶液在真空度-0. 09MPa，溫度50°C的條件下，濃縮至乾物 的重量百分數為80. 0%，濃縮時間為5h， L-核糖含量為75. 0%，純度為94. 0%，顏色為橘黃色。 取上述L-核糖溶液200mL，加入200mL無水乙醇，在溫度_11°C結晶6h，然後離 心，離心機轉速5000r/min，進行初步乾燥；離心後的母液再次濃縮至乾物重量百分數為 80.0%，然後加入同體積的無水乙醇，重複結晶、離心步驟；合併兩次離心後的晶體，放入真 空乾燥機，調節真空度為-0. 098MPa，溫度40 6(TC梯度升溫(每小時升溫5°C )，升溫至 6(TC時保溫乾燥2h，得到117. 45g卜核糖晶體，含量97.6%，純度98.8%， L-核糖一次結 晶收率為56. 3%，兩次結晶總收率達到78. 3% 。母液可再重複結晶以提高結晶率。
實施例2 將分離提取後的L-核糖溶液在真空度-0. lMPa，溫度40°C的條件下，濃縮至乾物 的重量百分數為80. 0%，濃縮時間為6h， L-核糖含量為75. 0%，純度為94. 0%，顏色為橘黃色。 取上述橘黃色L-核糖溶液200mL，加入300mL無水乙醇，在溫度_12°〇結晶6h，然 後離心，離心機轉速6000r/min，進行初步乾燥；結晶母液再次濃縮至乾物的重量百分數為 85. 0%，加入濃縮液1. 5倍體積無水乙醇，重複結晶、離心步驟；合併兩次離心後的晶體，放 入真空乾燥箱，在真空度為-O. 1Mpa的條件下，40 6(TC梯度升溫(每小時升溫5°C )，升溫 至60°C時再繼續保溫乾燥2h，得到124. lg L-核糖晶體，含量98. 1 % ，純度99. 1 % ， L-核糖 一次結晶收率為64. 6%，兩次結晶總收率達到82. 7% 。母液可再重複結晶以提高結晶率。
實施例3 取實施例1中濃縮後的橘黃色L-核糖溶液200mL(L-核糖含量75.0X，純度 94. 0%，乾物80. 0% )，加入600mL無水乙醇，在溫度-8。C下結晶10h，然後離心，離心機轉 速5000r/min，進行初步乾燥；離心後的母液再濃縮至乾物重量百分數為75. 0%，加入3倍 體積無水乙醇，重複結晶、離心步驟；合併兩次離心後的晶體，在真空度為-O. 095MPa下， 40 6(TC梯度升溫(每小時升溫5t:)，升溫至6(TC時再繼續保溫乾燥2h，得到123. Og 卜核糖晶體，含量98.2%，純度99. 1%晶體，L-核糖一次結晶收率為50.0%，兩次結晶總 收率達到82. 0%。母液可再重複結晶以提高結晶率。
以下通過對比實驗來進一步說明本發明。
實驗例l本發明與常溫結晶的比較 取實施例1中濃縮後的橘黃色L-核糖溶液200mL，常溫結晶，其餘條件與實施例1 相同。結果如表l所示。 表l常溫結晶與實施例1結果比較
常溫結晶低溫結晶(實施例1)
結晶時間48h6h
L-核糖產量102. 4g117.45g
一次結晶收率40. 2%56. 3%
二次結晶收率68. 3%78. 3% 從表1可以看出，常溫結晶比低溫結晶耗時長、耗能多且結晶率低。 雖然，上文中已經用一般性說明、具體實施方案及對比實驗對本發明作了詳盡的
描述，但在本發明基礎上，所屬領域的普通技術人員可以對之作一些修改或改進，這對本領
域技術人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發明精神的基礎上所做的這些修改或改
進，均屬於本發明要求保護的範圍。
權利要求
一種L-核糖晶體的製備方法，該方法以L-核糖溶液為原料，過濃縮、結晶、離心、真空乾燥步驟，製備L-核糖晶體，其特徵於，所述結晶步驟是在L-核糖濃縮液中加入乙醇，在溫度-12～-8℃條件下進行。
2. 根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於，所述結晶步中，L-核糖濃縮液與乙醇 的體積比為1 : 1 3，結晶時間6h 10h。
3. 根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於，所述濃縮步是在真空 度-0. 09 -0. lMPa，溫度40 50°C的條件下，濃縮L-核糖溶至乾物的重量百分數為 75% 85%。
4. 根據權利要求l所述的製備方法，其特徵在於，所述真空幹的條件為真空度-0. 095 -0. lMPa，溫度在40 60。C梯度升溫，升至60。C時保溫2h。
5. 根據權利要求4所述的製備方法，其特徵在於，所述梯度升為每小時升溫5°C。
6. 根據權利要求l所述的製備方法，其特徵在於，所述離心的件為離心機轉速在 5000r/min以上。
7. 根據權利要求1-6任意一項所述的製備方法，其特徵在於，括如下步驟1) 濃縮將L-核糖溶液在真空度-0. 09 -0. lMPa，溫度40 5(TC條件下，濃縮至幹 物重量百分數為75% 85% ;2) 結晶在步驟1)的L-核糖濃縮液中加入1 3倍濃縮液體積乙醇，在溫 度-12 _8"的條件下低溫結晶，結晶時間6h 10h ;3) 離心將結晶後的L-核糖在離心機中離心，進行初步乾燥，心機轉速為5000r/min 以上；4) 離心後的母液再次重複步驟1) 步驟3);5) 真空乾燥將步驟3)及步驟4)離心後的L-核糖晶體合併，放入真空乾燥箱，調節真 空度為-0. 095 -0. lMPa，從溫度4(TC開始，每小時升溫5°C ，進行梯度升溫，升溫至60°C 時保溫2h。
全文摘要
本發明提供了一種L-核糖晶體的製備方法，該方法以L-核糖溶液為原料，經過濃縮、結晶、離心、真空乾燥步驟，製備L-核糖晶體；其中，所述結晶步驟為在L-核糖濃縮液中加入乙醇，在溫度-12～-8℃的條件下進行。本發明的L-核糖晶體的製備方法，用乙醇代替甲醇做結晶溶劑，無毒無害；同時在-12～-8℃的溫度下低溫結晶，縮短了結晶時間、提高了結晶收率；並且製得的L-核糖晶體純度高、色澤好、顏色淺；操作簡單，更適合工業化生產。
文檔編號C07H3/02GK101792471SQ200910259209
公開日2010年8月4日 申請日期2009年12月16日 優先權日2009年12月16日
發明者何麗芳, 何玉春, 吳鵬舉, 尚海濤, 李榮傑, 薛培儉 申請人:安徽豐原發酵技術工程研究有限公司