CN101792471B - 一种l-核糖晶体的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种L-核糖晶体的制备方法,该方法以L-核糖溶液为原料,经过浓缩、结晶、离心、真空干燥步骤,制备L-核糖晶体;其中,所述结晶步骤为在L-核糖浓缩液中加入乙醇,在温度-12~-8℃的条件下进行。本发明的L-核糖晶体的制备方法,用乙醇代替甲醇做结晶溶剂,无毒无害;同时在-12~-8℃的温度下低温结晶,缩短了结晶时间、提高了结晶收率;并且制得的L-核糖晶体纯度高、色泽好、颜色浅;操作简单,更适合工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及生物化工产品结晶干燥技术领域,具体地说,涉及一种L-核糖晶体的制备方法。
背景技术
L-核糖是一种与生物遗传有关的糖类,在生理上具有十分重要的作用,是各种核糖核酸(RNA)和各种核苷酸辅酶的组成糖,广泛用于食品、化妆品行业,具有很高的应用价值。近年来,随着基因工程研究的逐步深入,L-核糖及其衍生物在医药中的应用日益增加。目前,人们已经发现L-核糖核苷类化合物具有显著的生理活性,在抗肿瘤、抗艾滋病药物研究中显示出极大的优越性,并且L-核糖核苷比D-核糖核苷类化合物的毒性低,以L-核糖核苷为活性成分的药物在癌症、乙肝、过敏等疾病的治疗方面有着极大的应用潜力。
L-核糖应用面的不断扩大,使得L-核糖的需求量逐年增加。但是,与广泛存在于天然化合物中的D-核糖不同,L-核糖在自然界和生物体内并不存在,因此L-核糖成为了极为昂贵的稀有糖类。人们对L-核糖的合成研究十分活跃,目前,已经有以L-阿拉伯糖、L-木糖、D-核糖及非糖类化合物为原料来合成L-核糖的不同方法。
但是,无论使用上述哪种合成方法,产品的结晶步骤都是不可缺少的。《L-核糖的合成》,奚强等,武汉工程大学学报,2009年第31卷第5期,公开了一种在甲醇条件下常温结晶的L-核糖晶体制备方法。但是,该方法收率低,耗时长,而且需要使用大量甲醇,甲醇对人体有毒害作用,可能导致失明,甚至可导致死亡。
为了解决上述问题,本发明用乙醇代替甲醇作为L-核糖的结晶溶剂进行低温结晶,然后真空干燥制备L-核糖晶体。
发明内容
本发明的目的在于提供一种收率高、纯度高、结晶时间短的L-核糖晶体的制备方法。
为了实现本发明的目的,本发明的L-核糖晶体的制备方法,以L-核糖溶液(合成制备L-核糖并分离提取后的溶液)为原料,经过浓缩、结晶、离心、真空干燥步骤,制得L-核糖晶体;其中,所述结晶步骤是在L-核糖浓缩液中加入乙醇,温度-12~-8℃的条件下进行低温结晶。
具体地说,所述结晶步骤中,L-核糖浓缩液与乙醇的体积比为1∶1~3,结晶时间6h~10h。所述乙醇优选使用无水乙醇。
所述浓缩步骤是在真空度-0.09~-0.1MPa,温度40~50℃的条件下,浓缩L-核糖溶液至干物的重量百分数为75%~85%。
所述真空干燥的条件为:真空度-0.095~-0.1MPa,温度在40~60℃梯度升温,升温至60℃时保温2h。其中,所述梯度升温为每小时升温5℃。
所述离心的条件为离心机转速在5000r/min以上。
本发明的L-核糖晶体的制备方法,以L-核糖溶液为原料,包括如下步骤:
1)浓缩:将L-核糖溶液在真空度-0.09~-0.1MPa,温度40~50℃的条件下,浓缩至干物的重量百分数为75%~85%,浓缩时间为5h~6h;
2)结晶:在上述L-核糖浓缩液中加入1~3倍浓缩液体积的乙醇,在温度-12~-8℃的条件下低温结晶,结晶时间6h~10h;
3)离心:将结晶后的L-核糖在离心机中离心,进行初步干燥,离心机转速为5000r/min以上;
4)离心后的母液重复步骤1)~步骤3),即将离心后的母液再次浓缩,然后加入乙醇,低温结晶后离心,使L-核糖结晶更完全;
5)真空干燥:将步骤3)及步骤4)离心后的L-核糖晶体合并,放入真空干燥箱,调节真空度为-0.095~-0.1MPa,从温度40℃开始,每小时升温5℃,进行梯度升温,升温至60℃时保温2h。
干燥后的L-核糖晶体中L-核糖含量≥97%,纯度≥98%。
本发明的优点在于,本发明的L-核糖晶体的制备方法,用乙醇代替甲醇作为结晶溶剂,无毒无害;同时在-12~-8℃的温度下结晶,缩短了结晶时间,从48h缩短到6h;提高了L-核糖晶体的收率,一次结晶收率≥50%,两次结晶总收率>78%;纯度高,纯度≥98%;并且L-核糖晶体的色泽好、颜色浅;操作简单,更适合工业化生产。
附图说明
图1为本发明的L-核糖晶体的制备方法的工艺流程图。
具体实施方式
以下实施例用来说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
实施例1
根据图1所示的工艺流程图制备L-核糖晶体,具体步骤如下:
利用常规方法,以L-木糖为原料,在催化剂作用下经异构化反应合成L-核糖(注:以下实施例的L-核糖合成方法相同)。
将分离提取后的L-核糖溶液在真空度-0.09MPa,温度50℃的条件下,浓缩至干物的重量百分数为80.0%,浓缩时间为5h,L-核糖含量为75.0%,纯度为94.0%,颜色为橘黄色。
取上述L-核糖溶液200mL,加入200mL无水乙醇,在温度-11℃结晶6h,然后离心,离心机转速5000r/min,进行初步干燥;离心后的母液再次浓缩至干物重量百分数为80.0%,然后加入同体积的无水乙醇,重复结晶、离心步骤;合并两次离心后的晶体,放入真空干燥机,调节真空度为-0.098MPa,温度40~60℃梯度升温(每小时升温5℃),升温至60℃时保温干燥2h,得到117.45g L-核糖晶体,含量97.6%,纯度98.8%,L-核糖一次结晶收率为56.3%,两次结晶总收率达到78.3%。母液可再重复结晶以提高结晶率。
实施例2
将分离提取后的L-核糖溶液在真空度-0.1MPa,温度40℃的条件下,浓缩至干物的重量百分数为80.0%,浓缩时间为6h,L-核糖含量为75.0%,纯度为94.0%,颜色为橘黄色。
取上述橘黄色L-核糖溶液200mL,加入300mL无水乙醇,在温度-12℃结晶6h,然后离心,离心机转速6000r/min,进行初步干燥;结晶母液再次浓缩至干物的重量百分数为85.0%,加入浓缩液1.5倍体积无水乙醇,重复结晶、离心步骤;合并两次离心后的晶体,放入真空干燥箱,在真空度为-0.1Mpa的条件下,40~60℃梯度升温(每小时升温5℃),升温至60℃时再继续保温干燥2h,得到124.1g L-核糖晶体,含量98.1%,纯度99.1%,L-核糖一次结晶收率为64.6%,两次结晶总收率达到82.7%。母液可再重复结晶以提高结晶率。
实施例3
取实施例1中浓缩后的橘黄色L-核糖溶液200mL(L-核糖含量75.0%,纯度94.0%,干物80.0%),加入600mL无水乙醇,在温度-8℃下结晶10h,然后离心,离心机转速5000r/min,进行初步干燥;离心后的母液再浓缩至干物重量百分数为75.0%,加入3倍体积无水乙醇,重复结晶、离心步骤;合并两次离心后的晶体,在真空度为-0.095MPa下,40~60℃梯度升温(每小时升温5℃),升温至60℃时再继续保温干燥2h,得到123.0g L-核糖晶体,含量98.2%,纯度99.1%晶体,L-核糖一次结晶收率为50.0%,两次结晶总收率达到82.0%。母液可再重复结晶以提高结晶率。
以下通过对比实验来进一步说明本发明。
实验例1 本发明与常温结晶的比较
取实施例1中浓缩后的橘黄色L-核糖溶液200mL,常温结晶,其余条件与实施例1相同。结果如表1所示。
表1 常温结晶与实施例1结果比较
常温结晶 | 低温结晶(实施例1) | |
结晶时间 | 48h | 6h |
L-核糖产量 | 102.4g | 117.45g |
一次结晶收率 | 40.2% | 56.3% |
二次结晶收率 | 68.3% | 78.3% |
从表1可以看出,常温结晶比低温结晶耗时长、耗能多且结晶率低。
虽然,上文中已经用一般性说明、具体实施方案及对比实验对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,所属领域的普通技术人员可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
Claims (7)
1.一种L-核糖晶体的制备方法,该方法以L-核糖溶液为原料,经过浓缩、结晶、离心、真空干燥步骤,制备L-核糖晶体,其特征在于,所述结晶步骤是在L-核糖浓缩液中加入乙醇,在温度-12~-8℃的条件下进行。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述结晶步骤中,L-核糖浓缩液与乙醇的体积比为1∶1~3,结晶时间6h~10h。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述浓缩步骤是在真空度-0.09~-0.1MPa,温度40~50℃的条件下,浓缩L-核糖溶液至干物的重量百分数为75%~85%。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述真空干燥的条件为:真空度-0.095~-0.1MPa,温度在40~60℃梯度升温,升温至60℃时保温2h。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述梯度升温为每小时升温5℃。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述离心的条件为离心机转速在5000r/min以上。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)浓缩:将L-核糖溶液在真空度-0.09~-0.1MPa,温度40~50℃的条件下,浓缩至干物重量百分数为75%~85%;
2)结晶:在步骤1)的L-核糖浓缩液中加入1~3倍浓缩液体积的乙醇,在温度-12~-8℃的条件下低温结晶,结晶时间6h~10h;
3)离心:将结晶后的L-核糖在离心机中离心,进行初步干燥,离心机转速为5000r/min以上;
4)离心后的母液再次重复步骤1)~步骤3);
5)真空干燥:将步骤3)及步骤4)离心后的L-核糖晶体合并, 放入真空干燥箱,调节真空度为-0.095~-0.1MPa,从温度40℃开始,每小时升温5℃,进行梯度升温,升温至60℃时保温2h。
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