CN113461761A - 一种核苷酸产品结晶颗粒度分布的控制方法及其检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种核苷酸产品结晶颗粒度分布的控制方法及其检测方法,包括核苷酸结晶工艺,所述核苷酸结晶工艺包括AMP、CMP、UMP、GMP制备工艺;检测方法通过激光粒度分析仪进行准确测定核苷酸颗粒度分布情况,通过不同的结晶方法控制,结合颗粒度分布的测定,找到适合各个核苷酸结晶的最佳方法。本发明将激光粒度分析仪首次应用于核苷酸结晶晶体颗粒度分布测定中来,能够准确反映结晶晶体的大小和粒度分布,对于更好的优化结晶条件具有指导意义。

Description

一种核苷酸产品结晶颗粒度分布的控制方法及其检测方法
技术领域
本发明涉及工业规模制备核苷酸产品技术领域,具体涉及一种核苷酸产品结晶颗粒度分布的控制方法及其检测方法。
背景技术
四种核苷酸产品是以结晶体的形式作为食品添加剂添加到婴幼儿奶粉或调味品中,所以核苷酸产品的颗粒度分布就至关重要。对于特定颗粒大小且颗粒度度分布均匀的核苷酸更容易混合均匀,越来越多的客户对婴幼儿奶粉中核苷酸的颗粒度提出更严格的要求。现有技术都是通过筛网进行粗筛,初步判定核苷酸的颗粒度,此方法费时费力且准确性不高。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足,提供一种核苷酸产品结晶颗粒度分布的控制方法及其检测方法。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种核苷酸产品结晶颗粒度分布的控制方法,其创新点在于:包括核苷酸结晶工艺,所述核苷酸结晶工艺包括AMP、CMP、UMP、GMP制备工艺;
所述CMP制备工艺为:将浓度(150~180)g/L的CMP溶液加热至55℃调pH5.0-6.0,再加入1%(体积)活性炭保温30min,再进行抽滤,抽滤完成后加热至55℃调pH2.0-3.0并养晶1h,再降温至30℃后加入溶析剂养晶1h,再降温至20℃,冷却20min再进行过滤,再采用95%酒精进行淋洗,最后干燥获得CMP结晶;
所述AMP制备工艺为:将浓度(120~160)g/L的AMP溶液加热至55℃调pH6.0-7.0,再加入1%(体积)活性炭保温,再进行抽滤,抽滤完成后加热至55℃调pH2.0-3.0并养晶1h,再降温至20℃,冷却20min再进行过滤,在采用95%酒精浸泡,浸泡后采用95%酒精淋洗,最后干燥获得AMP结晶;
所述UMP制备工艺为:将浓度(120~160)g/L的UMP溶液加热至45℃调pH7-8,再加入1%(体积)活性炭保温,再进行抽滤,抽滤完成后加热至45℃缓慢滴加同倍体积酒精并养晶1h,再降温至20℃,冷却20min再进行过滤,在采用95%酒精浸泡,浸泡后采用95%酒精淋洗,最后干燥获得UMP结晶;
所述GMP制备工艺为:将浓度(70~90)g/L的GMP溶液加热至45℃调pH8.5-9.5,再加入0.58%盐A和3.5%的盐B溶解完全,再加入1%(体积)活性炭保温,进行抽滤,抽滤完成后加热至45℃,加酒精至溶液浑浊养晶1h,补加至0.6倍酒精养晶4-6h,再降温至20℃,冷却20min再进行过滤,在采用95%酒精浸泡,浸泡后采用95%酒精淋洗,最后干燥获得GMP结晶。
一种核苷酸产品结晶颗粒度分布的检测方法,其创新点在于:通过激光粒度分析仪进行准确测定核苷酸颗粒度分布情况,通过不同的结晶方法控制,结合颗粒度分布的测定,找到适合各个核苷酸结晶的最佳方法。
本发明有益效果为:
本发明将激光粒度分析仪首次应用于核苷酸结晶晶体颗粒度分布测定中来,能够准确反应结晶晶体的大小和粒度分布,对于更好的优化结晶条件具有指导意义。
附图说明
图1为CMP-1的颗粒分布图;
图2为CMP-2的颗粒分布图;
图3为CMP-3的颗粒分布图;
图4为CMP-4的颗粒分布图;
图5为AMP-1的颗粒分布图;
图6为AMP-2的颗粒分布图;
图7为AMP-3的颗粒分布图;
图8为AMP-4的颗粒分布图;
图9为UMP-1的颗粒分布图;
图10为UMP-2的颗粒分布图;
图11为GMP-1的颗粒分布图;
图12为GMP-2的颗粒分布图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及具体实施方式,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
核苷酸通过CMP制备工艺和AMP制备工艺,获得核苷酸晶体,分别进行颗粒度测定:D10、D50、D90(见表一)
Figure BDA0003169410750000031
Figure BDA0003169410750000041
表一
通过上述不同的结晶条件的实验并进行颗粒度测定,经过不断优化发现通过改变结晶浓度和结晶的温度可以使结晶体的大小发生改变,从而使结晶的的颗粒度分布发生改变,实验结果如下:
参见图1-4,通过结晶条件和颗粒度分布可以得出结论:温度在55℃-20℃结晶条件优于25℃(常温)结晶,结晶晶型更大,小颗粒结晶体更少;浓度150g/L结晶条件优于180g/L结晶条件,结晶体颗粒分布更加均一,晶型更大。所以CMP结晶条件在150g/L,55-20℃条件下结晶,结晶体的晶型更大,更均匀,小颗粒更少;
参见图5-8,通过结晶条件和颗粒度分布可以得出结论:温度对AMP结晶条件的影响不大,降温方式和常温结晶结晶晶型基本一致,结晶浓度对晶型影响较大,降低结晶浓度,可以使结结晶体晶型变大,颗粒度分布更加均匀。所以AMP结晶条件在120g/L,55-20℃条件下结晶,结晶体的晶型更大,更均匀,小颗粒更少。
实施例2
对于UMP和GMP结晶过程较CMP和AMP结晶过程相对简单,都是通过加入溶析剂进行结晶,而且更容易得到较大的有晶型的晶体。
Figure BDA0003169410750000051
表二
参见图9-10,通过结晶条件和颗粒度分布可以得出结论:UMP结晶较为简单,且结晶晶体较大,改变结晶浓度和溶析剂添加量等对结晶影响不大。
参见图11-12,通过结晶条件和颗粒度分布可以得出结论:从结果上可以看出延长养晶时间有利于GMP晶体的长大,养晶时间延长,结晶晶体越大。
综合实施例1和实施例2,对于CMP结晶过程主要控制结晶的浓度和温度进行结晶的控制,CMP-1的结晶条件为浓度180g/L,结晶温度为室温25℃,结晶过程添加1.0倍溶析剂进行结晶;CMP-2的结晶条件为浓度180g/L,结晶温度为55-20℃的降温过程,结晶过程添加1.0倍溶析剂进行结晶;CMP-3的结晶条件为浓度150g/L,结晶温度为室温25℃,结晶过程添加1.0倍溶析剂进行结晶;CMP-4的结晶条件为浓度150g/L,结晶温度为55-20℃的降温过程,结晶过程添加1.0倍溶析剂进行结晶。比较CMP-1和CMP-2可以得出结论,55-20℃的降温过程比常温25℃结晶获得的结晶体颗粒更大;比较CMP-2和CMP-4可以得出结论,降低结晶浓度可以使结晶颗粒变大。所有可以得出结论CMP结晶的关键控制点是温度和结晶浓度。
对于AMP的结晶过程主要控制结晶的浓度、温度和溶析剂进行结晶的控制。AMP-1的结晶条件为浓度160g/L,结晶温度为室温25℃,结晶过程无添加溶析剂进行结晶;AMP-2的结晶条件为浓度160g/L,结晶温度为55-20℃的降温过程,结晶过程无溶析剂添进行结晶;AMP-3的结晶条件为浓度160g/L,结晶温度为55-20℃的降温过程,结晶过程添加1.0倍溶析剂进行结晶;AMP-4的结晶条件为浓度120g/L,结晶温度为55-20℃的降温过程,结晶过程添加1.0倍溶析剂进行结晶;比较AMP-1和AMP-2可以得出结论55-20℃的降温过程比常温25℃结晶获得的结晶体颗粒更大;比较AMP-3和AMP-4可以得出结论,降低结晶浓度可以使结晶颗粒变大。所有AMP的结晶关键控制也是温度和结晶浓度。
对于UMP的结晶过程主要控制浓度和溶析剂的倍数。UMP-1结晶条件为结晶浓度为180g/L,结晶温度为45-20℃(降温过程),1.0倍溶析剂;UMP-2结晶条件为结晶浓度为150g/L,结晶温度为45-20℃(降温过程),1.5倍溶析剂;从结果上可以看出两者颗粒无显著差异。
对于GMP的结晶过程主要养晶时间上。GMP-1结晶条件为结晶浓度为80g/L,结晶温度为45-20℃(降温过程),1.0倍溶析剂,养晶1h;UMP-2结晶条件为结晶浓度为80g/L,结晶温度为45-20℃(降温过程),1倍溶析剂养晶6h;从结果上可以看出延长养晶时间有利于GMP晶体的长大,养晶时间延长,结晶晶体越大。
客户曾对某核苷酸产品提出以下要求:
样品名称 标准要求
AMP D10=6um±10%,D90=89um±10%
CMP D10=7um±10%,D90=193um±10%
UMP D10=17um±10%,D90=138um±10%
GMP D10=10um±10%,D90=100um±10%
达到这个要求用以前的筛网的方法是无法做到的,但是应用本发明的方法,5-10分钟即可检测并给出详细的颗粒度分布、分布曲线、分布范围和颗粒分布的积分百分数,结果非常清晰。
实施例3
采用激光粒度分析仪进行准确测定核苷酸颗粒度分布情况,通过不同的结晶方法控制,结合颗粒度分布的测定,找到适合各个核苷酸结晶的最佳方法,具体如下:
1、新建测量文件:单击测试软件“开始”选项卡下的“新建…”或者打开一个文件,按提示新建一个测量文件,用来存放测量记录。
2、设置测量参数:将菜单栏切换到“测量”选项卡下,选择正确的样品材质(碳化硅2.60.1),选定好合适的单次采样时间(10-15秒)、测量背景时间(10-15秒))(这两项如果没有特殊要求,一般都不需要更改),分析模式(模式有3种、为通用模式、通用增强、单峰模式),一般选择通用模式。输入样品名称(碳化硅)、样品编号(1200#)、采样次数(3)、采样间隔时间(0.0秒),创建平均结果等。点击菜单栏最右侧的“更多参数”可设置高级参数(注:高级参数一般都不需要更改),形状系数(6)、分析范围(0.02-2100)、是否启用遮光比提示(没有启用)、遮光比上下限值设置(1%-10%)。
3、系统对中:如果光能背景不理想,单击“工具”选项卡下的“系统对中”,在弹出的面板上单击“自动”按钮进行自动对中。也可输入适当步进,点击上下左右进行手动调节。如果当前背景良好,则直接转到下一步骤。
4、添加样品:将样品加入到进样器的料斗中,并调节好料斗开口大小。
5、测量背景:
首先进入气流模式:单击“工具”选项卡下的“进样器”,在弹出的进样器控制面板中点击“气流”。
然后通过进样器的分散气压调节钮调到合适的分散压(进样器状态显示区会显示当前分散压),负压需在1000帕以上,否则仪器可能无法工作。
测量提示以及进样器状态显示区,其主要功能是在测量样品的过程中,对用户提示作用,以及显示自动进样器的当前状态以及参数。
当背景状态良好时单击“测量”选项卡下的“开始”按钮,软件进行背景测量(电背景和光背景)。
6、测量样品:点击进样器控制面板中的“进料”,并调节进料速率(一般为60-90%),当遮光比在合适范围时点击“测量”选项卡下的“测样”按钮。
7、测量结果:测量结束后,在右侧的测量记录列表中可以看到本次的测量记录。
8、清洗进样器:测量完成后,单击“进样器”面板中的“清洗”按钮对进样器进行清洗操作。
采用的激光粒度分析仪厂商型号如表三:
Figure BDA0003169410750000081
Figure BDA0003169410750000091
表三
特别说明:
1、先前的晶体测定都是经过筛网进行粗筛,初步判定核苷酸的颗粒度,不能得到结晶体的准确的颗粒度及颗粒度的分布情况,此激光粒度分析仪是首次应用于核苷酸结晶晶体颗粒度分布测定中来。
2、之前的结晶条件优化只能通过显微镜观察晶型来判断结晶体的大小和形状,带有明显的主观性,对于核苷酸晶型的优化不具有科学的指导意义,利用激光粒度分析仪,能够准确反应结晶晶体的大小和粒度分布,对于更好的优化结晶条件具有指导意义。
以上所述,仅用以说明本发明的技术方案而非限制,本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换,只要不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.一种核核苷酸产品结晶颗粒度分布的控制方法,其特征在于:包括核苷酸结晶工艺,所述核苷酸结晶工艺包括AMP、CMP、UMP、GMP制备工艺;
所述CMP制备工艺为:将浓度(150~180)g/L的CMP溶液加热至55℃调pH5-6,再加入1%(体积)活性炭保温30min,再进行抽滤,抽滤完成后加热至55℃调pH2-3并养晶1h,再降温至30℃后加入溶析剂养晶1h,再降温至20℃,冷却20min再进行过滤,再采用95%酒精进行淋洗,最后干燥获得CMP结晶;
所述AMP制备工艺为:将浓度(120~160)g/L的AMP溶液加热至55℃调pH6-7,再加入1%(体积)活性炭保温,再进行抽滤,抽滤完成后加热至55℃调pH2-3并养晶1h,再降温至20℃,冷却20min再进行过滤,在采用95%酒精浸泡,浸泡后采用95%酒精淋洗,最后干燥获得AMP结晶;
所述UMP制备工艺为:将浓度(120~160)g/L的UMP溶液加热至45℃调pH7-8,再加入1%(体积)活性炭保温,再进行抽滤,抽滤完成后加热至45℃缓慢滴加同倍体积酒精并养晶1h,再降温至20℃,冷却20min再进行过滤,在采用95%酒精浸泡,浸泡后采用95%酒精淋洗,最后干燥获得UMP结晶;
所述GMP制备工艺为:将浓度(70~90)g/L的GMP溶液加热至45℃调pH8.5-9.5,再加入0.58%盐A和3.5%的盐B溶解完全,再加入1%(体积)活性炭保温,进行抽滤,抽滤完成后加热至45℃,加酒精至溶液浑浊养晶1h,补加至0.6倍酒精养晶4-6h,再降温至20℃,冷却20min再进行过滤,在采用95%酒精浸泡,浸泡后采用95%酒精淋洗,最后干燥获得GMP结晶。
2.一种根据权利要求1所述的核苷酸产品结晶颗粒度分布的检测方法,其特征在于:通过激光粒度分析仪进行准确测定核苷酸颗粒度分布情况,通过不同的结晶方法控制,结合颗粒度分布的测定,找到适合各个核苷酸结晶的最佳方法。
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CN113461745A (zh) * 2021-08-05 2021-10-01 南京工业大学 一种改善核苷酸晶型的方法

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