磷酸法合成肌苷酸工艺的优化

严盟

肌苷酸（英文名：inosinicacid或inosine monophosp，简称IMP），也称次黄嘌呤核苷酸。目前国内外生产肌苷酸主要有发酵法和肌苷磷酸法，发酵法优点是原料来源广，但存在生产周期较长，防污染难度大，纯度低分离复杂等缺点。磷酸法是以肌苷（简称IR）和三氯氧磷为原料，磷酸三乙酯为溶剂，通过磷酸化反应合成肌苷酸，该工艺具有反应周期短，纯度高，产物分离简单等特点。本文主要讨论磷酸法中各反应因素对产物转化率的影响，确定反应的最佳条件，达到优化工艺之目的，反应转化率从91—92%提升至95—96%，工业上不仅降低了生产成本，还较好的提升了产品纯度，使得作为增鲜剂阈值更大。

反应过程优化

不同温度对产品转化率的影响。反应投料量为肌苷300Kg，加入1800L磷酸三乙酯和300Kg POCL3，控制反应恒温分别设定为- 5℃～- 3℃，0℃～2℃ ，5℃～7℃，三个区间，反应5hr后取反应液测色谱纯度（即反应转化率）。表1为以上四种温度下的产物转化率统计，每个温度下重复2次数据，整理数据如下：

试验1：温度-5℃～-3℃，IMP纯度80.6%，IR纯度16.5%，纯度和97.1%；

试验2：温度0℃～2℃，IMP纯度83.5%，IR纯度13.5%，纯度和97.0%；

试验3：温度5℃～7℃，IMP纯度89.5%，IR纯度7.5%，纯度和97.0%；

由上表可知，温度与反应速度成正比，温度在5℃～7℃时，IMP有最高转化率，平均值为89.5%，当t在 - 5℃～- 3℃时，由于还有较多的肌苷原料未能反应，转化率在80.6%左右。因此生产中温度取5℃～7℃更利于生产纯度和最终转化率。

不同的POCL3量对产品转化率的影响。反应投料量为肌苷300Kg，加入1800L磷酸三乙酯，反应温度设定为5℃～7℃，分别加入不同量的POCL3，考察对转化率的影响， 反应5hr后取反应液测色谱纯度，具体数据整理如下：

试验1：POCL3（Kg）：280，IMP纯度89.6%，IR纯度7.2%，纯度和96.8%；

试验2：POCL3（Kg）：300，IMP纯度92.0%，IR纯度5.4%，纯度和96.7%；

试验3：POCL3（Kg）：320，IMP纯度91.6%，IR纯度5.0%，纯度和96.6%；

由上可知， POCL3量过少会导致较多的原料残留，加大反应物POCL3的量可以促使反应向生成目标产物肌苷酸的方向进行，但是过多的POCL3不仅会增加成本，而且会使目标产物转化为其他杂质。综合成本和转化率两个因素考虑，POCL3量为300Kg是最佳选择。

不同肌苷粒度对转化率的影响。反应投料量肌苷300Kg，加入1800L磷酸三乙酯，POCL3为300Kg，反应温度设定5℃～7℃，加入相同量的肌苷进行不同粒度粉碎后反应并统计产物转化率。试验中每种粒度的肌苷重复三次试验，反应5小时取样检测转化率，数据如下：

试验1：肌苷粒度：60目，IMP纯度91.9%，IR纯度5.0%，纯度和96.9%；

试验2：肌苷粒度：150目，IMP纯度94.6%，IR纯度2.5%，纯度和97.1%；

试验3：肌苷粒度：250目，IMP纯度96.0%，IR纯度1.0%，纯度和97.0%；

试验4：肌苷粒度：350目，IMP纯度96.0%，IR纯度1.0%，纯度和97.0%；

以上述数据肌苷粒度为横坐标，转化率为纵坐标，得到更为直观的两者关系如下图1所示。

由圖1可看出，在一定范围内，肌苷粒度与产物转化率成正相关。当肌苷粒度≥100ml时，反应转化率在96%以上，但在100ml～120ml此区间内，肌苷粒度的增加并没有使转化率显著增大。因此，综合考虑粒度成本与转化率等因素，肌苷粒度选择在250目是最佳选择。

综上所述，以肌苷为原料磷酸法合成肌苷酸的最佳工艺条件为：原料投量重量比为POCL3：IR=1：1，反应温度在5℃～7℃之间，肌苷粒度在250目左右，5hr反应结束，在此条件下反应的产物转化率达到96%以上，较以前合成法高出4- 5%，为合成肌苷酸大幅度降低生产成本提高质量纯度提供了重要途径。