CN100347310C - 酶法生产核苷酸的工艺 - Google Patents
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Abstract
一种酶法生产核苷酸的工艺，包括如下步骤：(1)制备核糖核酸溶液；(2)酶解核糖核酸；(3)脱色柱脱色；(4)低温层析分离；(5)纳滤浓缩；(6)结晶。采用脱色柱脱色，脱色效果好，不会给产品带来任何污染；采用低温层析分离，可以提高核苷酸层析分离的收率；采用纳滤浓缩，既可以大幅度降低现有技术中真空浓缩所需的能耗，也可以提高核苷酸产品的质量和结晶收率。
Description
技术领域
本发明涉及一种酶法生产核苷酸的工艺。
背景技术
现有技术中，酶法生产核苷酸的工艺步骤如下：
(1)、制备核糖核酸溶液；
(2)、酶解核糖核酸，在所述的核糖核酸水溶液中加入5’-磷酸二酯酶，所述核糖核酸分解成5’-腺苷酸、5’-胞苷酸、5’-鸟苷酸、5’-尿苷酸，形成核苷酸的混合溶液，过滤去除固体残渣，得到四种核苷酸的混合溶液；
(3)、层析分离，将所述四种核苷酸的混合溶液通过离子交换柱，层析分离得到四种核苷酸溶液；
(4)真空浓缩；
(5)活性炭脱色，浓缩好的四种核苷酸溶液分别抽入脱色釜，加入粉末活性炭，脱色，然后过滤得到结晶液；
(6)结晶，分别调节四种结晶液的PH值到各自的等电点，加酒精，降温结晶，然后过滤，烘干，包装，得到成品。
在此工艺中，活性炭必须在酸性条件下才有好的脱色效果。但是，在酸性条件下，活性炭在吸附色素的同时，也吸附核苷酸，造成产品损失。所以一般在中性条件下脱色。在中性条件下，活性炭脱色的效果不好，产品色泽很差。如果利用粉末活性炭脱色，极细的活性炭粉末又很难除尽，造成产品中夹带活性炭粉末杂质。分离成四种单核苷酸溶液后再用活性炭脱色，需要采用四套活性炭脱色装置，且脱色过程中要用热水加热、用压缩空气，装置要处于真空环境下，设备多、占地面积大、操作繁琐。
发明内容
本发明目的是提供一种生产核苷酸的酶法工艺，其脱色效果好设备少，。
本发明的技术方案是：一种酶法生产核苷酸的工艺，包括以下步骤，
(1)、制备核糖核酸溶液，将核糖核酸放入水中溶解，获得核糖核酸溶液；
(2)、酶解核糖核酸，在所述的核糖核酸水溶液中加入5’-磷酸二酯酶，所述核糖核酸分解成5’-腺苷酸、5’-胞苷酸、5’-鸟苷酸、5’-尿苷酸，形成核苷酸的混合溶液；
(3)、层析分离，将所述四种核苷酸的混合溶液通过装有强酸性阳离子交换树脂的离子交换柱，层析分离得到四种核苷酸溶液；
在制备核糖核酸溶液之后并且在层析分离之前对溶液用脱色柱进行脱色。
可以在制备核糖核酸溶液之后并在酶解核糖核酸之前对所述核糖核酸溶液用脱色柱进行脱色。
也可以在酶解核糖核酸之后并在层析分离之前对所述四种核苷酸的混合溶液用脱色柱进行脱色。
在核糖核酸溶液酶解前对所述核糖核酸溶液用脱色柱进行脱色，脱色柱内装中性脱色树脂。
在酶解核糖核酸之后，层析分离之前对所述四种核苷酸的混合溶液用脱色柱进行脱色，脱色柱内装有酸性脱色树脂，也可以装有颗粒活性炭。优选方案是选用酸性脱色树脂。
步骤(3)中的层析分离是在0℃～20℃范围内的低温下进行，最好是5℃～10℃。
在步骤(3)的层析分离之后，分别将所述四种核苷酸溶液用平均孔径为2nm的过纳滤膜过滤浓缩，滤除水分子和小分子量的杂质，保留大分子量的核苷酸，得到高纯度的核苷酸结晶液。
所述脱色柱内装有脱色树脂，也可以装有颗粒活性炭，但优选方案是采用脱色树脂。
所述技术方案与现有技术相比，有以下优点：
(1)采用脱色柱，尤其是装有脱色树脂的脱色柱脱色，脱色效果好，不会给产品带来污染。而且，脱色柱占地面积小，设备少，容易操作。如果选择在酶解核糖核酸溶液之后和核苷酸溶液层析分离之前脱色，只要将脱色柱和层析柱串联；如果选择在制备核糖核酸溶液之后和核糖核酸溶液酶解反应前脱色，可以在核糖核酸泵入酶解反应釜的流路上安装脱色柱，使核糖核酸溶液经过脱色柱后进入酶解反应釜，正常工作情况下不增加人工工作量。另外，如果选择在酶解核糖核酸溶液之后和核苷酸溶液层析分离之前用脱色树脂脱色，脱色柱在脱去四种核苷酸溶液的色素的同时，也会脱去一些其它杂质，从而使得进入离子交换柱的核苷酸混合液纯度更高，有利于提高核苷酸在层析分离过程中的收率。
(2)采用0℃～20℃范围内的低温层析，可以提高核苷酸层析分离的收率，而且现有技术中的常温层析到了夏季必须停产，低温层析则不受气温限制，延长了生产厂的年生产时间，提高了设备的利用率。
具体实施方式
一种酶法生产核苷酸的工艺，包括以下步骤，
(1)、制备核糖核酸溶液，将核糖核酸放入水中溶解，获得核糖核酸水溶液；
(2)、酶解核糖核酸，在溶液中加入5’-磷酸二酯酶，所述核糖核酸分解成5’-腺苷酸、5’-胞苷酸、5’-鸟苷酸、5’-尿苷酸，形成核苷酸的混合溶液后，得到四种核苷酸的混合溶液；
(3)脱色柱脱色，将脱色柱和层析柱串联，使核苷酸混合溶液通过装有脱色树脂或颗粒活性炭的脱色柱脱色，所述脱色柱内装有酸性脱色树脂，也可以装有颗粒活性炭，但优选方案是采用酸性脱色树脂；
(4)、低温层析分离，在层析柱前增加一台换热器，所述换热器可以安装在脱色柱之前，将溶液降温到0℃～20℃(最好是5℃～10℃)后经脱色柱脱色后进入层析柱；所述换热器也可以安装在脱色柱之后，将溶液降温到0℃～20℃(最好是5℃～10℃)后进入层析柱，在层析分离过程中，所述四种核苷酸的混合溶液通过装有强酸性阳离子交换树脂的离子交换柱，三种核苷酸被强酸性阳离子交换树脂吸附，5，-尿苷酸不被吸附，首先分离出来，再用纯水洗涤吸附有核苷酸的阳离子交换柱，三种核苷酸在阳离子交换柱内逐渐分层，依次洗出5’-鸟苷酸、5’-胞苷酸、5’-腺苷酸，从而层析分离得到四种单核苷酸溶液。
(5)纳滤浓缩，分别将所述四种核苷酸溶液用平均孔径为2nm的纳滤膜过滤浓缩，滤除水分子和小分子量的杂质，保留大分子量的核苷酸浓缩液；采用纳滤膜过滤浓缩(即纳滤浓缩)，可以大幅度降低真空浓缩所需的能耗，不须加热，因此也不会对有热敏性的核苷酸带来破坏。且其不仅能滤除多余的水分，还能滤除溶液中的小分子量杂质，尤其是层析分离液中含有大量食盐成分，可以通过纳滤浓缩去除，提高核苷酸结晶液的纯度，一步操作，在浓缩核苷酸溶液的同时，实现对核苷酸溶液的精制，从而得到高纯度的核苷酸结晶液，有效解决结晶一次合格的难题。从而提高产品的结晶收率。
(6)结晶，分别调节四种结晶液的PH值到各自的等电点，加酒精，然后过滤，烘干，包装，得到成品。
本技术方案的另一种具体实施方式是在核糖核酸溶液酶解反应之前进行脱色，即在所述步骤(1)之后和步骤(2)之前，在核糖核酸溶液泵入酶解反应釜的流路上安装脱色柱，使核糖核酸溶液经过脱色柱后进入酶解反应釜，取代所述的步骤(3)，在这种情况下，脱色柱内装中性脱色树脂。
Claims (7)
1、一种酶法生产核苷酸的工艺，包括以下步骤，
(1)、制备核糖核酸溶液，将核糖核酸放入水中溶解，获得核糖核酸溶液；
(2)、酶解核糖核酸，在所述的核糖核酸水溶液中加入5’-磷酸二酯酶，所述核糖核酸分解成5’-腺苷酸、5’-胞苷酸、5’-鸟苷酸、5’-尿苷酸，形成核苷酸的混合溶液；
(3)、层析分离，将所述四种核苷酸的混合溶液通过装有强酸性阳离子交换树脂的离子交换柱，层析分离得到四种核苷酸溶液；
其特征在于：在制备核糖核酸溶液之后并且在层析分离之前对溶液用脱色柱进行脱色。
2、根据权利要求1所述的酶法生产核苷酸的工艺，其特征在于：在制备核糖核酸溶液之后并在酶解核糖核酸之前对所述核糖核酸溶液用脱色柱进行脱色。
3、根据权利要求1所述的酶法生产核苷酸的工艺，其特征在于：在酶解核糖核酸之后并在层析分离之前对所述四种核苷酸的混合溶液用脱色柱进行脱色。
4、根据权利要求1所述的酶法生产核苷酸的工艺，其特征在于：步骤(3)中的层析分离是在0℃～25℃范围内的低温下进行。
5、根据权利要求1所述的酶法生产核苷酸的工艺，其特征在于：在步骤(3)的层析分离之后，分别将所述四种核苷酸溶液用纳滤膜过滤浓缩，滤除水分子和小分子量的杂质，得到高纯度的核苷酸结晶液。
6、根据权利要求1所述的酶法生产核苷酸的工艺，其特征在于：所述脱色柱内装有脱色树脂。
7、根据权利要求1所述的酶法生产核苷酸的工艺，其特征在于：所述脱色柱内装有颗粒活性炭。
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