CN113403356A - 一种高纯度核糖-1-磷酸的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高纯度核糖‑1‑磷酸的制备方法，包括：将核苷和核苷磷酸化酶加入到纯化水中，调节反应体系的pH和温度，搅拌反应后将反应液过强酸性阳离子树脂，收集流出液即得。本发明采用价廉易得的核苷为原料，在核苷磷酸化酶的催化下，实现了一步酶法制备核糖‑1‑磷酸，其成本低，收率高；此外，通过将反应得到的反应液过强酸性阳离子树脂，即可得到高纯度的核糖‑1‑磷酸，实际应用前景好。
Description
技术领域
本发明属于分子生物学与生物技术领域，更具体地，涉及一种高纯度核糖-1-磷酸的制备方法。
背景技术
核糖-1-磷酸是一种重要的物质，可有效作为合成核苷类的原料，在医药领域具有巨大的应用价值。
现有技术中，核糖-1-磷酸的制备方法主要包括以下两种：
利用磷酸戊糖变位酶将2-脱氧核糖-1-磷酸变成2-脱氧核糖-1-磷酸酯，然后再利用核苷磷酸化酶使其与各种核酸碱基进行糖基化，进而制备各种脱氧核糖核苷类的方法；该制备方法中使用的2-脱氧核糖-1-磷酸酯是利用DNA的酶水解调制而成，但该调制方法以DNA为原料，价格昂贵，而且分离、精制的步骤繁琐。
另一种制备方法则是使脱氧核糖激酶与2-脱氧核糖以及作为磷酸供给体的三磷酸腺苷(ATP)作用，生成-2-脱氧核糖-5-磷酸酯的方法；该方法中使用的ATP价格昂贵，如果利用价格比ATP便宜的多聚磷酸作为磷酸供体，利用来源于小牛肠道的碱性磷酸酯酶将有机羟基化合物磷酸化的方法又无法明确将磷酸基团导入存在于该糖类分子内的羟基中的哪一个羟基。
鉴于此，如何在现有技术的基础上，进一步优化核糖-1-磷酸的制备方法，提高其整体收率和核糖-1-磷酸产品的纯度，并降低其成本，是本领域技术人员亟待解决的关键技术问题。
发明内容
针对现有技术所存在的技术问题，本发明提供了一种高纯度核糖-1-磷酸的制备方法。
本发明采用如下技术方案：
一种高纯度核糖-1-磷酸的制备方法，包括：
将核苷和核苷磷酸化酶加入到纯化水中，调节反应体系的pH和温度，搅拌反应后将反应液过强酸性阳离子树脂，收集流出液即得。
其具体工艺路线如下所示：
在上述高纯度核糖-1-磷酸的制备方法中，所述核苷和核苷磷酸化酶的加入量质量比为(3-7.5)：1，优选为5：1。
在上述高纯度核糖-1-磷酸的制备方法中，所述反应体系的pH控制为3-10，优选为4.5-9。
在上述高纯度核糖-1-磷酸的制备方法中，所述反应体系的温度调节为0-100℃，优选为32-58℃。
进一步地，在上述高纯度核糖-1-磷酸的制备方法中，所述核苷为胞苷、腺苷、鸟苷、尿苷、肌苷、黄苷和胸苷中的一种。
再进一步地，在上述高纯度核糖-1-磷酸的制备方法中，所述核苷磷酸化酶为胞苷磷酸化酶、腺苷磷酸化酶、鸟苷磷酸化酶、尿苷磷酸化酶、肌苷磷酸化酶、黄苷磷酸化酶和胸苷磷酸化酶中的一种。
又进一步地，在上述高纯度核糖-1-磷酸的制备方法中，所述纯化水的加入质量为核苷的加入质量的6-15倍，优选为7.5-9倍。
再进一步地，在上述高纯度核糖-1-磷酸的制备方法中，还包括，在搅拌反应过程中，实时检测反应转化率，在反应转化率达到55-65％时，停止反应并将反应液过强酸性阳离子树脂。
本发明另一方面还提供了上述制备方法制备得到的高纯度核糖-1-磷酸。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明采用价廉易得的核苷为原料，在核苷磷酸化酶的催化下，实现了一步酶法制备核糖-1-磷酸，其成本低，收率高；此外，通过将反应得到的反应液过强酸性阳离子树脂，即可得到高纯度的核糖-1-磷酸，实际应用前景好。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明，以使本领域的技术人员更加清楚地理解本发明。
以下各实施例，仅用于说明本发明，但不止用来限制本发明的范围。
基于本发明中的具体实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的情况下，所获得的其他所有实施例，都属于本发明的保护范围。
在本发明实施例中，若无特殊说明，所有组件均为本领域技术人员熟知的市售产品。
在本发明实施例中，若未具体指明，所用的技术手段均为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例1
本发明实施例提供了一种高纯度核糖-1-磷酸的制备方法。
向10L玻璃反应釜中加入1000g胞苷，559g磷酸二氢钾，200g胞苷磷酸化酶，8000g纯化水，开启搅拌溶解，温度控制37度，HPLC检测反应转化率至60％，停止反应。
将反应液过20L阳离子树脂，收集流出液，即为纯度为95.8wt％的核糖-1-磷酸水溶液。
实施例2
本发明实施例提供了一种高纯度核糖-1-磷酸的制备方法。
向10L玻璃反应釜中加入1000g腺苷，509g磷酸二氢钾，200g腺苷磷酸化酶，8000g纯化水，开启搅拌溶解，温度控制37度，HPLC检测反应转化率至60％，停止反应。
将反应液过20L阳离子树脂，收集流出液，即为纯度为96.2wt％的核糖-1-磷酸水溶液。
实施例3
本发明实施例提供了一种高纯度核糖-1-磷酸的制备方法。
向10L玻璃反应釜中加入1000g鸟苷，480g磷酸二氢钾，200g鸟苷磷酸化酶，8000g纯化水，开启搅拌溶解，温度控制37度，HPLC检测反应转化率至60％，停止反应。
将反应液过20L阳离子树脂，收集流出液，即为纯度为97.1wt％的核糖-1-磷酸水溶液。
实施例4
本发明实施例提供了一种高纯度核糖-1-磷酸的制备方法。
向10L玻璃反应釜中加入1000g尿苷，557g磷酸二氢钾，200g尿苷磷酸化酶，8000g纯化水，开启搅拌溶解，温度控制37度，HPLC检测反应转化率至60％，停止反应。
将反应液过20L阳离子树脂，收集流出液，即为纯度为95.6wt％的核糖-1-磷酸水溶液。
实施例5
本发明实施例提供了一种高纯度核糖-1-磷酸的制备方法。
向10L玻璃反应釜中加入1000g肌苷，507g磷酸二氢钾，200g肌苷磷酸化酶，8000g纯化水，开启搅拌溶解，温度控制37度，HPLC检测反应转化率至60％，停止反应。
将反应液过20L阳离子树脂，收集流出液，即为纯度为97.3wt％的核糖-1-磷酸水溶液。
实施例6
本发明实施例提供了一种高纯度核糖-1-磷酸的制备方法。
向10L玻璃反应釜中加入1000g黄苷，478g磷酸二氢钾，200g黄苷磷酸化酶，8000g纯化水，开启搅拌溶解，温度控制37度，HPLC检测反应转化率至60％，停止反应。
将反应液过20L阳离子树脂，收集流出液，即为纯度为96.4wt％的核糖-1-磷酸水溶液。
实施例7
本发明实施例提供了一种高纯度核糖-1-磷酸的制备方法。
向10L玻璃反应釜中加入1000g胸苷，561g磷酸二氢钾，200g胸苷磷酸化酶，8000g纯化水，开启搅拌溶解，温度控制37度，HPLC检测反应转化率至60％，停止反应。
将反应液过20L阳离子树脂，收集流出液，即为纯度为95.7wt％的核糖-1-磷酸水溶液。
在此有必要指出的是，以上实施例仅限于对本发明的技术方案做进一步的阐述和说明，并不是对本发明的技术方案的进一步的限制，本发明的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种高纯度核糖-1-磷酸的制备方法，其特征在于，
包括：将核苷和核苷磷酸化酶加入到纯化水中，调节反应体系的pH和温度，搅拌反应后将反应液过强酸性阳离子树脂，收集流出液即得。
2.根据权利要求1所述高纯度核糖-1-磷酸的制备方法，其特征在于，
所述核苷和核苷磷酸化酶的加入量质量比为(3-7.5)：1，优选为5：1。
3.根据权利要求1所述高纯度核糖-1-磷酸的制备方法，其特征在于，
所述反应体系的pH控制为3-10，优选为4.5-9。
4.根据权利要求1所述高纯度核糖-1-磷酸的制备方法，其特征在于，
所述反应体系的温度调节为0-100℃，优选为32-58℃。
5.根据权利要求1-4任一项所述高纯度核糖-1-磷酸的制备方法，其特征在于，
所述核苷为胞苷、腺苷、鸟苷、尿苷、肌苷、黄苷和胸苷中的一种。
6.根据权利要求5所述高纯度核糖-1-磷酸的制备方法，其特征在于，
所述核苷磷酸化酶为胞苷磷酸化酶、腺苷磷酸化酶、鸟苷磷酸化酶、尿苷磷酸化酶、肌苷磷酸化酶、黄苷磷酸化酶和胸苷磷酸化酶中的一种。
7.根据权利要求1-6任一项所述高纯度核糖-1-磷酸的制备方法，其特征在于，
所述纯化水的加入质量为核苷的加入质量的6-15倍，优选为7.5-9倍。
8.根据权利要求1-7任一项所述高纯度核糖-1-磷酸的制备方法，其特征在于，
还包括，在搅拌反应过程中，实时检测反应转化率，在反应转化率达到55-65％时，停止反应并将反应液过强酸性阳离子树脂。
9.权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到的高纯度核糖-1-磷酸。
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