L-核糖柱色譜分離提純工藝優(yōu)化研究

周俊俊胡景輝曹曉偉李園園

1（鄭州拓洋實(shí)業(yè)有限公司鄭州450000）

2（惠生工程（中國(guó)）有限公司河南化工設(shè)計(jì)院分公司 鄭州 450000）

核糖及其衍生物脫氧核糖是核酸的重要組成部分，也是某些維生素及輔酶的組分。D-核糖及其衍生物以呋喃型廣泛存在于天然化合物中，而D-核糖的對(duì)映體L-核糖在自然界不存在，一般只能通過(guò)合成的方法得到。核糖核苷及脫氧核糖核苷是一類重要的抗病毒劑,近年來(lái)L-核糖及衍生物在醫(yī)藥中的應(yīng)用報(bào)道日益增加[1-2]。其原因是L-核糖核苷具有顯著的抗病毒活性，而毒性卻比D-核糖核苷低。一些L-核糖及衍生物2-脫氧-L-核糖與腺嘌呤等有機(jī)堿形成的核苷衍生物在癌癥、乙肝等疾病的治療方面具有極大的應(yīng)用潛力，許多化合物正處于開發(fā)及應(yīng)用中，L-核糖部分修飾的低聚核苷酸還可以用來(lái)設(shè)計(jì)高效抗過(guò)敏藥物分子。因此L-核糖及衍生物脫氧核糖的合成，是一個(gè)在有機(jī)合成中富有挑戰(zhàn)性的課題，該方面的開發(fā)與研究十分活躍，已報(bào)道的L-核糖的合成方法有化學(xué)合成法與微生物合成法。化學(xué)合成法研究較早，近年來(lái)也有較多的報(bào)導(dǎo)，微生物合成法近年來(lái)也引起人們極大的興趣。

微生物法是合成L-核糖及其它碳水化合物的新途徑，近年來(lái)引起人們的廣泛興趣[3-4]。原料葡萄糖在微生物的作用下發(fā)酵，轉(zhuǎn)化為核糖醇，含有核糖醇的發(fā)酵液，又通過(guò)弗式葡萄糖桿菌的作用氧化為L(zhǎng)-核酮糖，L-核酮糖溶液再通過(guò)凝膠纖維單胞菌的作用下，異構(gòu)化為L(zhǎng)-核糖，粗產(chǎn)品溶液蒸發(fā)濃縮，采用陽(yáng)離子交換樹脂處理，再經(jīng)脫鹽，脫色和結(jié)晶，得到L-核糖，一般產(chǎn)品純度可達(dá)99%，分離回收率為56%。本文在上述工藝的基礎(chǔ)上，添加鈣型色譜樹脂柱GSPC-106Ca色譜分離工序，對(duì)L-核糖進(jìn)一步分離提純，重點(diǎn)考察不同的因素及操作條件對(duì)L-核糖分離純化的影響。

一、實(shí)驗(yàn)試劑與方法

1.實(shí)驗(yàn)試劑

L-核糖超濾溶液（生產(chǎn)制備）、鈣型色譜樹脂GSPC-106Ca、去離子水、超純水

2.儀器

島津LC-10A液相色譜儀、超聲波清洗器、超純水機(jī)、有夾層的玻璃柱、電子分析天平、量筒、恒溫水浴鍋

二、實(shí)驗(yàn)方法

本文選擇的離子交換柱為一根長(zhǎng)2m，內(nèi)徑4cm的帶有夾套的玻璃柱，柱內(nèi)填充新購(gòu)鈣型色譜樹脂GSPC-106Ca，L-核糖超濾溶液從柱子上方進(jìn)入，然后用去離子水洗脫，柱子下方用量筒每隔100mL取樣檢測(cè)其純度與含量。

樹脂體積為2000mL，我們調(diào)節(jié)不同的柱溫（40℃、50℃、60℃、70℃）、不同的進(jìn)樣量（100g、150g、200g、250g），不同的進(jìn)樣濃度（40%、45%、50%、60%），不同的洗脫速度（10mL/min、20mL/min、30mL/min），用去離子水洗滌，收集L-核糖純度95%以上的糖液。

正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案

為了確立最佳分離條件，首先進(jìn)行幾個(gè)基本分離條件的實(shí)驗(yàn)，確立了對(duì)分離回收率影響較大的幾個(gè)因素，見(jiàn)表1。

表1 正交實(shí)驗(yàn)的因子水平表

三、正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論

1.正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

通過(guò)上述一系列單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果，我們?cè)O(shè)計(jì)了L9（34）的正交試驗(yàn)，最終根據(jù)收率確定最佳工藝條件，其因素水平見(jiàn)表2。

表2 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

結(jié)論

從表中可以看到四個(gè)因素對(duì)收率的影響主次為：流速＞進(jìn)樣濃度＞進(jìn)樣量＞溫度；最佳條件：流速10mL/min，溫度50℃，進(jìn)樣量150g，進(jìn)樣濃度40%，

實(shí)驗(yàn)表明，在最佳實(shí)驗(yàn)條件下，L-核糖的回收率最高到達(dá)56.84%，純度99.6%。

[1]Chu.C.K.;Ma.T.W.;Shanmuganathan,K.Anturacmb.Agents.Chemother.1995,39(4),979.

[2]Varaprasad.C.V.;Averelt,D.;Ramasamy,K.S.Tetrahedron.1999,55,13345.

[3]Ahmed,Z.;Shimonislu,T.;Bhuiyan.S.H.J.Btosci.Bioeng.1999,88(4),444.

[4]Kawaguchi,T.;Hara.M.;Ueda,M.JPⅡ332591.1999[Chem.Ab?str.1999,132,2821m].