[发明专利]一种高纯度D-核糖的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及食品及医药化工技术领域，具体涉及一种高纯度D-核糖的制备方法。

背景技术

D-核糖是自然界存在的一种五碳醛糖，存在于一切生命细胞中，是核酸、辅酶和细胞基因的重要组成部分，被广泛应用在医药、食品、饲料等工业部门。在制药工业上，D-核糖可大量用于核黄素的合成，也可作为核苷类药物的前体、类固醇、前列腺素、VD 的结构类似物、萜类化合物、修饰氨基酸、凝乳酶抑制因子等的生产原料。近年来，D-核糖又被大量应用在许多新的抗病毒和抗肿瘤药物的合成，如间型霉素、吡唑呋喃菌素、F-甲基肌苷磷酸、卤化软骨素及一些治疗卵巢癌的药物等。

目前D-核糖的制备方法主要有化学合成法和生物发酵法两种。与化学合成法相比，生物发酵法具有收率高、成本低、产品质量好、对环境污染小等优点，因而在D-核糖的工业生产中得到普遍采用。但是生物发酵法生产D-核糖本身也存在一些缺点，比如D-核糖发酵液中的杂质较多，含有菌丝体、蛋白质、色素、五碳糖、六碳糖和阴阳离子以及磷酸酯等多种杂质，致使D-核糖的分离、提纯较为困难，因而难以制备出高纯度的D-核糖。目前D-核糖生产企业一般采用如下工艺来除杂提纯：发酵液经絮凝或者膜过滤除去菌体、蛋白质等大分子杂物，过碳柱或加活性炭脱色，然后通过阴阳离子交换树脂除去多种离子杂质，再经减压浓缩，加入一定体积的乙醇，在一定条件下结晶获得D-核糖产品。使用这种方法生产出的D-核糖一般能达到97%~99%的纯度，但很难达到99.8%以上的高纯度，不能满足医药原料的要求。

发明内容

     针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种高纯度D-核糖的制备方法，能够提高D-核糖的纯度，并且大大降低生产成本。

    为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种高纯度D-核糖的制备方法，包括以下步骤：

（1）超滤：D-核糖发酵液使用截留分子量为10,000～50,000的超滤膜超滤，除去菌丝体和蛋白质等大分子杂质；

（2）醇沉：调节D-核糖超滤液的pH为2～6，经减压浓缩制得D-核糖超滤浓缩液，然后往D-核糖超滤浓缩液加入甲醇或乙醇，依次经搅拌、静置、醇沉，倒出上清液，如此操作2～4遍，收集上清液，即可将D-核糖全部溶于甲醇溶液中，而D-核糖发酵液中的大量杂质则为不溶物留存于固体残渣中；

（3）离交：将步骤（2）收集的上清液送入阳-阴-阳树脂柱，然后将收集的离交液测电导；具体为，将步骤（2）收集的上清液先过阳树脂，收集到的离交液直接过阴树脂，从阴树脂收集到的离交液再过阳树脂，将第三根阳树脂柱收集的离交液测电导，若电导在30μs/cm以下，则视为合格，如果电导在30μs/cm以上，则离交液不合格，需要重新过树脂离交。

（4）色谱分离：将步骤（3）收集到的离交液减压浓缩，然后将减压浓缩后的液体送入色谱分离树脂，收集色谱分离液；收集到的色谱分离液分为前、中、后三期，前期废液和含杂质较多的部分弃去，中期D-核糖纯度低于99% 的色谱分离液再返回色谱分离树脂继续分离，后期D-核糖纯度高于99% 的色谱液收集。

（5）浓缩结晶：将收集到的色谱分离液浓缩、结晶，得到高纯度D-核糖湿品；

（6）梯度干燥：将步骤（5）得到高纯度D-核糖湿品放入干燥箱，梯度干燥，烘干后即得高纯度D-核糖成品；

（7）成品测定：将步骤（6）制得的高纯度D-核糖成品配成溶液，使用高效液相色谱测定。

所述步骤（2）中D-核糖超滤浓缩液的浓度为40%~75%，醇沉时甲醇或乙醇分别以1.0倍、0.5倍、0.25倍D-核糖超滤浓缩液的体积加入。

所述步骤（2）中采用浓硫酸调节D-核糖超滤液的pH值。

所述步骤 （3）中离交液的电导需控制在30μs/cm以下，保证离交液的纯度。

所述步骤（4）中离交液减压浓缩至20%～70%。

所述步骤（5）中色谱分离液浓缩至20%～50%，浓缩液在40℃～75℃下搅拌降温，按照0.5℃～5℃/h 的速度将浓缩液降温至10℃～35℃，加入150目~300目D-核糖晶种，待结晶大量析出后，再按3℃～5℃/h 的速度降温至-10℃～10℃，然后离心分离，得到高纯度D-核糖湿品。

所述步骤（6）中干燥温度为35℃～60℃，梯度升温烘干。

所述步骤（7）中高纯度D-核糖成品配成浓度为1.0%的溶液。

与现有技术相比，本发明的优点为：