[发明专利]制备D-核糖和碱基的方法

说明书

本发明提供了制备D‑核糖和碱基(例如，嘌呤)的方法，所述方法包括以下水解步骤：将碱基核苷在无机酸的催化下水解，得到含有D‑核糖和碱基的水解产物。

技术领域

本发明属于医药和食品领域，具体涉及制备D-核糖和碱基(特别地，嘌呤)的方法。

背景技术

D-核糖是非常重要的戊醛糖，同时也是遗传物质RNA的主要组成部分，对生命的繁衍有着重要的作用。D-核糖存在醛糖和呋喃糖的化学互变异构体。化学立体结构如下所示：

D-核糖是所有细胞中的成分之一，与腺苷酸的形成和ATP的再生有密切关系，是生命代谢最基本的能量来源之一，在心脏和骨骼肌代谢中起关键作用，能够促进局部缺血、局部缺氧组织恢复。D-核糖可用于维生素B₂(核黄素)、呋喃核糖、吡喃核糖及抗病毒、抗肿瘤、核甘类药物的制造，亦可用于运动保健产品及食品添加剂，具有广阔的应用前景。腺嘌呤主要用于参加DNA和RNA的合成，它具有刺激白细胞增生的作用，因此可用于多种原因引起的白细胞减少症等。

此发明之前的制备方法是以葡萄糖为原料，经过多步反应合成所得，具有反应步骤多、成本高等缺点。例如，US3970522公开了Sasajima等人利用枯草芽孢杆菌的转酮醇酶缺陷突变株，以发酵法用D-葡萄糖生产获得D-核糖。自此D-核糖的生产主要以发酵法为工业的生产方法。但是以发酵法生产D-核糖存在发酵菌株不稳定、产量低、发酵周期偏长等缺点，而且后处理提纯过程复杂繁琐，包括膜过滤去除菌丝体、蛋白质等杂质，再经过离子交换树脂除去杂质离子，再将离子交换收集液浓缩脱色，过冷结晶才能得到D-核糖。

中国专利CN101928304B中公开的D-核糖的制备方法如下所示。以鸟嘌呤核苷或者次黄嘌呤核苷为起始原料，在水中以超强固体酸S₂O₈^2-/TiO₂为催化剂水解直接制备D-核糖。这个方法反应简单，但是超强固体酸S₂O₈^2-/TiO₂成本较高，而且反应温度高达到90℃，制备的核糖会焦化。而且此方法不能用腺嘌呤核苷做起始原料来制备D-核糖，因为腺嘌呤核苷高温容易被氧化，水解产物腺嘌呤具有的独立的伯胺在高强酸下会和D-核糖反应，产生复杂的副产物。

中国专利CN103923083A中公开的腺嘌呤制备方法如下所示。以腺嘌呤核苷为起始原料，腺嘌呤核苷在醋酐中降解，得到乙酰腺嘌呤和四乙酰核糖，乙酰腺嘌呤再通过碱解、中和得到腺嘌呤。这个方法反应简单，但是当量醋酐被水解后成三废，三废处理成本较高。

中国专利CN101125854A中公开的腺嘌呤制备方法如下所示，以腺嘌呤核苷起始原料，腺嘌呤核苷在水中高温水解直接制备，这个方法反应简单，但是耗能较大，而且副产物D-核糖在高温下会焦化，间接导致成本高。

中国专利CN105802938A中公开的腺嘌呤和D-核糖的制备方法如下所示。以腺嘌呤核苷起始原料，腺嘌呤核苷在水中以水解酶为催化剂水解直接制备腺嘌呤和D-核糖。这个方法反应简单，但是水解酶成本较高，而且引入了新的蛋白杂质，对后续的药品合成影响不清楚。

发明内容

一方面，本发明提供了一种制备D-核糖和碱基(例如，嘌呤)的方法。在某些实施方式中，所述方法包括以下水解步骤：将碱基核苷在无机酸的催化下水解，得到含有D-核糖和碱基的水解产物。具体地，所述方法的工艺流程如下所示：

其中，B代表碱基，例如腺嘌呤，鸟嘌呤，次黄嘌呤等。