L-核糖柱色谱分离提纯工艺优化研究

2014-03-15周俊俊胡景辉曹晓伟李园园

化工管理 2014年12期

周俊俊胡景辉曹晓伟李园园

1（郑州拓洋实业有限公司郑州450000）

2（惠生工程（中国）有限公司河南化工设计院分公司郑州 450000）

核糖及其衍生物脱氧核糖是核酸的重要组成部分，也是某些维生素及辅酶的组分。D-核糖及其衍生物以呋喃型广泛存在于天然化合物中，而D-核糖的对映体L-核糖在自然界不存在，一般只能通过合成的方法得到。核糖核苷及脱氧核糖核苷是一类重要的抗病毒剂,近年来L-核糖及衍生物在医药中的应用报道日益增加[1-2]。其原因是L-核糖核苷具有显著的抗病毒活性，而毒性却比D-核糖核苷低。一些L-核糖及衍生物2-脱氧-L-核糖与腺嘌呤等有机碱形成的核苷衍生物在癌症、乙肝等疾病的治疗方面具有极大的应用潜力，许多化合物正处于开发及应用中，L-核糖部分修饰的低聚核苷酸还可以用来设计高效抗过敏药物分子。因此L-核糖及衍生物脱氧核糖的合成，是一个在有机合成中富有挑战性的课题，该方面的开发与研究十分活跃，已报道的L-核糖的合成方法有化学合成法与微生物合成法。化学合成法研究较早，近年来也有较多的报导，微生物合成法近年来也引起人们极大的兴趣。

微生物法是合成L-核糖及其它碳水化合物的新途径，近年来引起人们的广泛兴趣[3-4]。原料葡萄糖在微生物的作用下发酵，转化为核糖醇，含有核糖醇的发酵液，又通过弗式葡萄糖杆菌的作用氧化为L-核酮糖，L-核酮糖溶液再通过凝胶纤维单胞菌的作用下，异构化为L-核糖，粗产品溶液蒸发浓缩，采用阳离子交换树脂处理，再经脱盐，脱色和结晶，得到L-核糖，一般产品纯度可达99%，分离回收率为56%。本文在上述工艺的基础上，添加钙型色谱树脂柱GSPC-106Ca色谱分离工序，对L-核糖进一步分离提纯，重点考察不同的因素及操作条件对L-核糖分离纯化的影响。

一、实验试剂与方法

1.实验试剂

L-核糖超滤溶液（生产制备）、钙型色谱树脂GSPC-106Ca、去离子水、超纯水

2.仪器

岛津LC-10A液相色谱仪、超声波清洗器、超纯水机、有夹层的玻璃柱、电子分析天平、量筒、恒温水浴锅

二、实验方法

本文选择的离子交换柱为一根长2m，内径4cm的带有夹套的玻璃柱，柱内填充新购钙型色谱树脂GSPC-106Ca，L-核糖超滤溶液从柱子上方进入，然后用去离子水洗脱，柱子下方用量筒每隔100mL取样检测其纯度与含量。

树脂体积为2000mL，我们调节不同的柱温（40℃、50℃、60℃、70℃）、不同的进样量（100g、150g、200g、250g），不同的进样浓度（40%、45%、50%、60%），不同的洗脱速度（10mL/min、20mL/min、30mL/min），用去离子水洗涤，收集L-核糖纯度95%以上的糖液。

正交实验设计方案

为了确立最佳分离条件，首先进行几个基本分离条件的实验，确立了对分离回收率影响较大的几个因素，见表1。