[发明专利]一种采用连续离子交换色谱技术分离核苷酸的工艺

说明书

本发明公开了一种采用连续离子交换色谱技术分离核苷酸的工艺，RNA酶解液经脱色预处理后，采用三区式两步骤的连续离子交换色谱分离四种5’‑核苷酸UMP、GMP、CMP和AMP。本发明利用四种核苷酸与树脂间的离子交换竞争作用，通过连续装置实现四种核苷酸分离纯化的目的，产品中除UMP外其他核苷酸纯度可达98％以上，UMP纯度为92％～95％，另外，产品中四种核苷酸的平均收率可达到97％以上。

技术领域

本发明属于生物分离技术领域，具体涉及采用连续离子交换色谱技术分离核苷酸的工艺。

背景技术

5’-核苷酸是参与组成生物大分子核酸的基本单位，在农业、食品行业和医药行业上有着广泛的用途。尤其是在婴儿食品和医药领域的应用中，有着不可替代的功能。在婴儿食品中，作为婴儿食品的添加剂可以明显提高婴儿的免疫能力，促进肠道的成熟，促进脂蛋白和多不饱和脂肪酸的合成，减少婴儿感冒和腹泻等疾病的发生，有利于婴儿的正常生长和发育。作为医药中间体，核苷酸可以合成许多抗病毒、抗肿瘤药物，其相应的衍生物在治疗中枢神经系统、循环系统和泌尿系统等方面疾病有很重要的作用。

目前，国内外生产核苷酸的方法主要有以下三种：化学合成法、微生物发酵法及RNA酶解法。首先，化学法生产核苷酸，主要是利用核苷进行磷酸酯化反应，而化学法所涉及的试剂具有一定毒性，生产成本偏高；其次是微生物发酵法生产核苷酸，主要是利用微生物菌株的生物合成途径来生产核苷酸。但由于核苷酸是一种糖基磷酸酯，即核苷的磷酸酯，难于透过细胞膜，因此增加了菌体发酵生产核苷酸的难度。再次，利用酶法生产核苷酸，核酸酶P1降解RNA可以一次得到四种核苷酸的混合物，且酶反应收率较高，该方法较适合工业化大规模生产核苷酸。

需要注意的是，在酶解完成之后，需要通过色谱分离技术分离酶解液混合物中的四种核苷酸。色谱分离技术根据操作过程的特性分为：批处理色谱和连续色谱。批处理色谱即柱式固定床色谱，它是一种间歇制备色谱。固定床制备色谱的缺点是床层和吸附剂的利用率低，溶剂消耗大，产品的浓度低，增加了回收投入；并且操作不连续，原料的处理量较小。而连续色谱的优点是连续进样，使填料得到充分利用，降低溶剂消耗量，产量也有所提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种采用连续离子交换色谱技术分离酶解液中四种5’-核苷酸的方法，以解决核苷酸分离难度大、收率低等难题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种采用连续离子交换色谱技术分离核苷酸的工艺，RNA酶解液经脱色预处理后，采用三区式两步骤的连续离子交换色谱分离四种5’-核苷酸UMP、GMP、CMP和AMP。

其中，所述的RNA酶解液为RNA经过核酸酶P1酶解得到的溶液。

其中，所述的酶解液脱色预处理采用脱色树脂柱进行脱色处理。

其中，所述的脱色树脂为吸附型树脂SX-1。

其中，采用三区式两步骤的连续离子交换色谱分离四种5’-核苷酸为利用7～25根装有凝胶型强酸性阳离子交换树脂柱的连续分离装置分离四种5’-核苷酸。

其中，所述的凝胶型强酸性阳离子交换树脂以聚苯乙烯二乙烯基苯为骨架，磺酸基-SO₃^-为功能基团，其型号优选为NH-1，平均粒径为394.1～416.5μm，湿密度为1.02～1.06g/L，含水量为30～60％。

第一种处理工艺：当连续分离装置中树脂柱数量为7根时，采用三区式两步骤的连续离子交换色谱分离四种5’-核苷酸的方法包括循环操作的两个步骤：

步骤1：

7根树脂柱分为吸附区、解吸区和再生区三个区，其中，吸附区为1根树脂柱，解吸区为2根树脂柱，再生区为4根树脂柱；