CN101928304B - 一种d-核糖的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种D-核糖的制备方法，选择超强固体酸催化剂，然后将核苷在超强固体酸的催化下水解成D-核糖和嘌呤；所述的D-核糖的分子式为：C4H9O4CHO，英文名称：ribose；所述的超强固体酸的分子结构式为：S2O8 2-/TiO2；所述的超强固体酸与核苷的重量比是：1-5∶100。本发明水解反应收率高达到98％～100％，本发明的水解反应副反应少，副产物少，容易纯化，从而可以生产出高纯度、高收率的D-核糖。并且使在D-核糖纯化时杂质的去除更加容易，降低后处理难度。
Description
技术领域
本发明涉及食品和医药技术领域，特别是一种新的D-核糖制备方法。
背景技术
D-核糖是生物体内遗传物质核酸的重要组成部分，在核苷类物质、蛋白质、脂肪代谢中处于枢纽位置，具有重要的生理功能及广阔的应用前景。D-核糖作为生物体内存在于所有细胞中的天然成份，与腺苷酸的形成和ATP的再生有密切关系，是生命代谢最基本的能量来源之一。在心脏和骨络肌代谢中起关键作用，能够促进局部缺血组织、局部缺氧组织的恢复。核酸类药物是当今人类治疗病毒、肿瘤、艾滋病的重要手段，D-核糖是许多核酸类药物的重要中间体，可用于三氮唑核苷、腺苷、胸苷、胞苷、氟腺嘧啶核苷、2-甲基腺苷、威他毒素、吡唑毒素、腺苷旦氨酸等许多药物的生产中。D-核糖用途广泛，与人们的生活息息相关，研究其不同的合成路径对医药，食品，农业等都有着非常重要的意义。目前D-核糖制备生成方法有：化学合成法、微生物发酵法，分别是从不同的角度研究了D-核糖的合成，但也各有利弊。发酵法，主要是以转酮醇酶缺陷型枯草芽孢杆菌菌种进行诱变选育后将其依次放入斜面培养基、种子液培养基和发酵培养基中进行培养，在发酵培养期间采用间歇递减流加方式和间歇定量流加的方式流加葡萄糖补料液和硫酸铵补料液，最终得到最终D-核糖。该方法得到D-核糖需要多步提纯，含有杂质多，提纯效果不理想，得到的D-核糖纯度低。化学合成法，工艺路线复杂，不能实现工业化生产。
发明内容
针对上述缺点，本发明要解决的技术问题是提供一种高纯度、高收率的D-核糖的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种D-核糖的制备方法，选择超强固体酸催化剂，然后将核苷在超强固体酸的催化下水解成D-核糖和嘌呤；所述的D-核糖的分子式为：C4H9O4CHO，英文名称：ribose；所述的超强固体酸的分子结构式为：S2O8 2-/TiO2；所述的超强固体酸与核苷的重量比是：1-5∶100。
进一步：在上述D-核糖的制备方法中，所述的核苷是肌苷或者鸟苷。它的具体步骤为：将S2O8 2-/TiO2加入水溶液中，升温至90℃，加核苷，然后反应3-4小时，先降温过滤掉催化剂与嘌呤，再用油泵减压蒸馏，收集浓缩物，减压干燥得D-核糖。肌苷水解生成次黄嘌呤，鸟苷水解生成鸟嘌呤。它具体的水解反应如下：
上式中，X表示核苷的碱基，Y表示碱基对应的嘌呤，这里指的是次黄嘌呤或者鸟嘌呤。
与现有的D-核糖制备工艺相比，本发明采用S2O8 2-/TiO2作为核苷的水解催化剂，此副反应少，杂质少，容易提纯。本发明水解反应收率高达到98％～100％，常规发酵收率50～60％。因为本发明的水解反应副反应少，副产物少，容易纯化，从而可以生产出高纯度、高收率的D-核糖。并且使在D-核糖纯化时杂质的去除更加容易，降低后处理难度。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的内容作进一步详述，实施例中所提及的内容并非对本发明的限定，制备过程中各个原材料的选择可因地制宜而对结果并无实质性影响。
实施例1
将肌苷30g、水1000ml加入的反应瓶中，升温至90℃以上，加S2O8 2-/TiO20.5g，然后保温反应3小时，点板确定反应中无肌苷。降温至室温过滤掉催化剂和次黄嘌呤，液体减压浓缩至无水馏出，干燥得D-核糖16.6g，收率98.9％。通过高效液相色谱确认该D-核糖的相关性能优越，如表1所述。
实施例2
将肌苷30g、水1000ml加入的反应瓶中，升温至90℃以上，加S2O8 2-/TiO20.7g，然后保温反应3小时，点板确定反应中无肌苷。降温至室温过滤掉催化剂和次黄嘌呤，液体减压浓缩至无水馏出，干燥得D-核糖16.5g，收率98.3％。通过高效液相色谱确认该D-核糖的相关性能优越，如表1所述。
实施例3
将鸟苷30g、水1000ml加入的反应瓶中，升温至90℃以上，加S2O8 2-/TiO21.0g，然后保温反应3小时，点板确定反应中无肌苷。降温至室温过滤掉催化剂和鸟嘌呤，液体减压浓缩至无水馏出，干燥得D-核糖15.6g，收率98.1％。通过高效液相色谱确认该D-核糖的相关性能优越，如表1所述。
实施例4
将鸟苷30g、水1000ml加入的反应瓶中，升温至90℃以上，加S2O8 2-/TiO21.4g，然后保温反应3小时，点板确定反应中无肌苷。降温至室温过滤掉催化剂和鸟嘌呤，液体减压浓缩至无水馏出，干燥得D-核糖15.8g，收率99.4％。通过高效液相色谱确认该D-核糖的相关性能优越，如表1所述。
表1：得到D-核糖的性状：
Claims (3)
1.一种D-核糖的制备方法，其特征在于：选择超强固体酸催化剂，然后将核苷在超强固体酸的催化下水解成D-核糖和嘌呤；
所述的D-核糖的分子式为：C4H9O4CHO，英文名称：ribose；
所述的超强固体酸的分子结构式为：S2O8 2-/TiO2；
所述的超强固体酸与核苷的重量比是：1-5∶100。
2.根据权利要求1所述的D-核糖的制备方法，其特征在于：所述的核苷是肌苷或者鸟苷。
3.根据权利要求1或2所述的D-核糖的制备方法，其特征在于：它的具体步骤为：将S2O8 2-/TiO2加入水溶液中，升温至90℃，加核苷，然后反应3-4小时，先降温过滤掉催化剂与嘌呤，再用油泵减压蒸馏，收集浓缩物，减压干燥得D-核糖。
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