從葡萄糖發酵液中獲得高純度d－核糖的方法
2023-09-14 11:33:50 2
專利名稱：從葡萄糖發酵液中獲得高純度d－核糖的方法
技術領域：
本發明涉及從D-葡萄糖發酵液中獲得高純度D-核糖的方法。
D-核糖是生命細胞中遺傳信息的載體——RNA、DNA的組成成分，對生命活動意義重大，在醫藥、食品、飼料等工業部門中都有著廣泛的應用，CN 95112736公開了製備方法是通過D-葡萄糖在莽草酸營養缺陷型突變株菌種存在下發酵而得。但是，發酵液中不可避免地含有多種陰陽離子、色素、除核糖外的其它五碳糖和六碳糖及其磷酸酯，以及蛋白等大分子雜質。儘管此D-核糖發酵液也有一定的應用(如CN，97108452)，但效果受到影響；雖然在CN，99113547中也披露了《一種從發酵液中分離D-核糖的方法》，但只涉及去除陰、陽離子與色素類的雜質，對D-核糖以外的其它糖類化合物雜質的脫除卻沒有提及。為了得到純的結晶D-核糖，對葡萄發酵液必須進一步加以分離純化。
本發明的目的是提供一種新的從葡萄糖發酵液中獲得高純度D-核糖的方法，本發明是將經化學沉澱、離子交換、超濾、脫色後的葡萄糖發酵液進一步純化，以除去其它糖類及其磷酸酯等雜質。本發明可以克服現有技術的不足，得到純的結晶D-核糖。
本發明採用吸附分離的方法，從發酵液中提取D-核糖。將預處理好的葡萄糖發酵液流過吸附劑，D-核糖優先吸附在其上，再用水將其解吸。本發明提取D-核糖所用的吸附劑屬固體酸範疇，適用的固體酸吸附劑可以選用改性的矽膠、鋁膠、鈦膠、鋯膠、吸附樹脂、離子交換樹脂、結晶矽鋁酸鹽或結晶矽鎂酸鹽等；改性的目的是提高吸附劑對D-核糖的選擇性，改性可以通過調節吸附劑的孔徑、在其上負載或交換第I、II、III、IV主族或第I、II、III、IV副族元素(含稀土元素)等來實現。
本發明是這樣實施的1.D-核糖及其它糖類雜質採用Waters公司的高效液相色譜儀測定，預處理後的葡萄糖發酵液的HPLC譜圖見附圖
一(圖一為D-核糖發酵液的HPLC譜圖)。
由圖一可知，預處理後的D-葡萄糖發酵液仍然很不純，除含D-核糖目的組份以外，尚含有D-阿拉伯糖、D-木糖、D-來蘇糖等其它糖類雜質。
2.吸附將除雜後的發酵液以0.1-10BV/H流速流過高徑比33的帶恆溫夾套的不鏽鋼吸附柱，吸附劑裝填量300ml。吸附一定時間後，吸附便達到飽和。
3.解吸將吸附床上層剩餘發酵液移走，用80℃-120℃熱水以0.1-10BV/H流速進行解吸，解吸一定時間後，D-核糖解吸完全。
整個吸附-解吸過程的流出液均由自動部分收集器收集，並用HPLC監控。
將一系列的HPLC譜圖中的D-核糖對發酵液中各糖類化合物中的相對含量對床體積作圖，便分別得到吸附曲線與解吸曲線。
吸附-解吸過程中D-核糖在發酵液中各糖類化合物中的相對含量最大、最小時的HPLC譜圖分別見圖二和圖三。圖二為D-核糖發酵液吸附流出液HPLC譜圖。圖三為解吸流出液HPLC譜圖。
由圖二和圖三可以看出，此吸附劑對D-核糖確實具有很大的選擇性，因此應用吸附分離法可將D-核糖從成分複雜的發酵液中提取出來。
4.D-核糖結晶解吸液濃縮後，加入4倍量乙醇，得純的結晶D-核糖。
本發明是一種行之有效的從葡萄糖發酵液中獲得高純度D-核糖的方法，本發明可以除去其它糖類及其磷酸酯等雜質，得到純的結晶D-核糖。該方法具有選擇性強，分離度高，操作簡便等優點。
本發明的突出的實質性的特點和積極效果可從下述實施例中得以體現，但是它們並不是對本發明作任何限制。
實施例1常溫下將採用通用的預處理方法預處理後的葡萄糖發酵液以5BV/H的流速流過裝填有Ag型的陽離子交換樹脂的吸附柱，待流過20BV後，停止吸附過程。吸附過程中，隨著D-核糖發酵液流過吸附床，吸附流出液中的D-核糖的相對含量在逐漸增加，直至19BV時達到洩漏點，此時吸附飽和。
在90℃下用水以5BV/H的同樣流速對吸附床進行解吸，待流過33BV後，停止解吸過程。解吸過程中隨著90℃的熱水流過已吸附飽和的吸附床，解吸流出液中的D-核糖的相對含量在80％左右緩慢增加，直至15BV時其濃度達到最大值(97.5％)。隨後，相對含量逐漸下降至33BV時的0。此時解吸完全。
收集解吸液中13-17 BV的D-核糖水溶液，HPLC測定其含量為96.5％。
解吸後得到D-核糖解吸液濃縮至250毫升，然後向其中加入1000毫升乙醇，靜置，便得到結晶D-核糖。HPLC測定其純度為98％。
實施例2吸附劑及吸附步驟同實施例1，解吸在100℃下以5BV/H的流速對吸附床進行解吸。待流過20BV後，停止解吸。解吸流出液中的D-核糖的相對含量逐漸增加，至8BV時其濃度達到最大值(96.5％)，隨後相對含量逐漸下降至20BV時的0。
實施例3吸附劑與吸附步驟同實施例1，解吸在80℃下以5BV/H的流速對吸附床進行解吸。待流過35BV後，停止解吸。解吸流出液中的D-核糖的相對含量逐漸增加，至15BV時其濃度達到最大值(97.0％)，隨後相對含量逐漸下降至35BV時的0。
權利要求
1.一種從D-葡萄糖發酵液中獲取高純度D-核糖的方法，其特徵在於葡萄糖通過微生物發酵得到含D-核糖粗品的溶液，經過通用的除雜、脫色預處理方法預處理後，以0.1-10BV/H流速流經固體吸附劑，80℃-120℃下以0.1-10BV/H流速熱水解吸，得到D-核糖解吸液，濃縮，然後向其中加入4倍的乙醇，靜置，便得到結晶D-核糖。
2.根據權利要求1所述的從葡萄糖發酵液中獲得高純度D-核糖的方法，其特徵在於所述的固體吸附劑是改性的矽膠、鋁膠、鈦膠、鋯膠、吸附樹脂、離子交換樹脂、結晶矽鋁酸鹽或結晶矽鎂酸鹽。
3.根據權利要求1或2所述的從葡萄糖發酵液中獲得高純度D-核糖的方法，其特徵在於所述的固體吸附劑是Ag型的陽離子交換樹脂。
全文摘要
本發明涉及從D－葡萄糖發酵液中獲得高純度D－核糖的方法。葡萄糖發酵液經脫除雜質與脫色預處理後,採用吸附分離的方法,D－核糖被優先吸附到固體吸附劑上,然後再解吸下來,即可得到高純度的D－核糖溶液,濃縮,然後向其中加入乙醇,靜置,得到D－核糖晶體。該方法具有選擇性強,分離度高,操作簡便等優點。
文檔編號C07H3/02GK1359902SQ00135818
公開日2002年7月24日 申請日期2000年12月22日 優先權日2000年12月22日
發明者鄧國才, 張津楓, 鄭長城, 任蕊, 張建寶, 陳榮悌 申請人:南開大學, 天津市河北製藥廠