[发明专利]一种分离提取L-核糖的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物化工产品分离技术领域，具体涉及一种分离提取 L-核糖的方法，特别是一种采用离子交换层析与模拟移动床色谱，分 离提取利用L-阿拉伯糖合成L-核糖的反应液中的L-核糖的方法。

背景技术

L-核糖是一种与生物遗传有关的重要的糖类，在生理上具有十分 重要的作用，是各种核糖核酸(RNA)和各种核苷酸辅酶的组成糖，广 泛用于食品、化妆品行业，有很高的应用价值。近年来，随着基因工 程研究的逐步深入，L-核糖及其衍生物在医药中的应用报道日益增 加，人们发现L-核糖核苷类化合物具有显著的生理活性，在抗肿瘤、 抗艾滋病药物研究中显示了极大的优越性，比D-核糖核苷类化合物 的毒性低。L-核糖核苷活性成分的药物在癌症、乙肝、过敏等疾病的 治疗方面有极大的应用潜力。L-核糖的应用范围不断扩大，使得全球 L-核糖的需求量逐年增加，与广泛存在于天然化合物中的D-核糖相 比，由于L-核糖在自然界和生物体内并不存在，从而确定了L-核糖 是极为昂贵的稀有糖类。因此人们对制备L-核糖方法的研制兴趣日 益浓厚，以期寻找适合工业化生产的L-核糖。L-核糖的合成是一个在 有机合成中富有挑战性的课题，研究与开发各种合成方法十分活跃， 这些方法包括以L-阿拉伯糖、L-木糖、D-核糖或非糖类化合物等为 原料来合成L-核糖。

奚强等研究了L-核糖的合成方法(L-核糖的合成，武汉工程大学 学报，2009，31(5))，以L-阿拉伯糖为原料，加入钼酸盐类催化剂 及苯胺，反应得到糖胺，糖胺在苯甲酸存在下分解得到L-核糖，收 率为30％。在得到的L-核糖反应液中，含有较多的未反应的原料L- 阿拉伯糖，以及催化剂、色素等杂质和木糖等副产物，虽然其中仍然 含有较高浓度的L-核糖，却不能结晶出合格的产品，从而导致资源 浪费，造成经济和社会效益降低。此外，提取反应液中L-核糖的工 艺操作繁琐、收率低，使用了大量有毒有害的有机物质，并产生大量 的有机废液，且处理和回收有机物的成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种分离提取L-核糖的方法，特别是在利 用L-阿拉伯糖合成L-核糖的反应液中分离提取L-核糖的方法。

本发明的方法包括如下步骤：

1)反应液预处理：对利用L-阿拉伯糖合成L-核糖的反应液进行 离心处理，以除去反应液中的大量催化剂，确保后续离子交换系统及 模拟移动床能正常运行；

2)离子交换层析：将离心后所得溶液进行离子交换树脂柱层析， 以除去溶液中残留的催化剂和大量色素，使离交液的质量能满足模拟 移动床的进料要求；

3)对层析后的离交液进行模拟移动床色谱分离，利用L-核糖、 L-阿拉伯糖、木糖和色素等在模拟移动床中的流速不同，流出模拟移 动床的先后顺序不同，得到富含L-核糖的溶液；

4)将富含L-核糖的溶液浓缩、结晶，得到L-核糖。

其中，所述离心的速度为2000～4000r/min，优选离心的速度为 3000r/min，且为连续式离心。

所述离子交换树脂为弱碱性树脂，优选D318大孔弱碱性阴离子 交换树脂；

所述离子交换树脂的装填量为42L，树脂层高度为1.5m；

所述模拟移动床中填装弱碱性阴离子交换树脂，优选FLC-10钙 型树脂

所述模拟移动床的进水速率为45.92～57.40ml/min，进样速率 8.61～17.22ml/min，废水流出速率45.92～57.40ml/min，产品流出速 率8.61～17.22ml/min，回填速率为34.44～40.1845.92ml/min；

优选地，所述模拟移动床的进水速率为51.66ml/min，进样速率 11.48ml/min，废水流出速率51.66ml/min，产品流出速率11.48ml/min， 回填速率为40.18ml/min。

本发明还提供上述方法的应用，即用于分离和提取利用L-阿拉 伯糖合成L-核糖的反应液。

本发明的方法首先采用离心处理除去反应液中的大量催化剂，再 通过阴离子交换树脂除去残留的催化剂和大量色素，最后利用模拟移 动床色谱分离提取L-核糖。该方法具有提取L-核糖的收率和纯度高、 操作简单、颜色浅等优点，提取液浓缩结晶后得到L-核糖的纯度大 于95％。