CN114805459A - 一种ump钠盐的分离提取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种UMP钠盐的分离提取方法，包括以下步骤：(1)向含有UMP钠盐的催化液加入磷酸酯酶溶液和催化剂进行酯化反应，得到含UMP酯的酶催化液；(2)将所得含UMP酯的酶催化液加入乙酸乙酯进行萃取，得到含UMP酯的乙酸乙酯溶液；真空浓缩去除乙酸乙酯，得到UMP酯浓缩液；调节pH后进行去酯化反应；(3)将所得反应液调节pH后经纳滤膜纳滤，得到纳滤截留液；(4)将所得纳滤截留液经蒸发浓缩后，加入反溶剂析晶，离心，干燥，即得UMP钠盐。本发明采用酯化后萃取的方式进行，省去了色谱和固液分离过程，且UMP钠盐摩尔收率92％以上，纯度可以达到98％以上。
Description
技术领域
本发明属于分离纯化技术领域，更具体地，涉及一种UMP钠盐的分离提取方法。
背景技术
UMP化学性质为无色至白色结晶粉末，稍有特殊滋味。易溶于水(41g/100m1)，微溶于甲醇，不溶于乙醇。加入牛奶中以提高核苷酸量使之接近人乳成分，增强婴幼儿抵抗能力。还可以用于肝病辅助药、作为生产核酸类药物中间体、健食品及生化试剂，并用于制造尿苷三磷酸(UTP)、聚腺尿、氟铁龙等药物。
发明内容
发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种UMP钠盐的分离提取方法。
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种UMP钠盐的分离提取方法，包括以下步骤：
(1)向含有UMP钠盐的催化液加入红曲霉产出的磷酸酯酶溶液和催化剂进行酯化反应，得到含UMP酯的酶催化液；
(2)将步骤(1)所得含UMP酯的酶催化液加入乙酸乙酯反复萃取，得到含UMP酯的乙酸乙酯溶液；所得含UMP酯的乙酸乙酯溶液真空浓缩去除乙酸乙酯，得到UMP酯浓缩液；所得UMP酯浓缩液调节pH后进行去酯化反应；
(3)将步骤(2)所得反应液调节pH后经纳滤膜纳滤，不断用纯水洗涤，直至纳滤透过液的电导率为2ms/cm以下，纳滤截留液电导率为10ms/cm以下，得到纳滤截留液；
(4)将步骤(3)所得纳滤截留液经蒸发浓缩后，加入反溶剂溶析析晶，离心，干燥，即得UMP钠盐。
步骤(1)中，所述磷酸酯酶溶液的加入量为含有UMP钠盐的催化液体积的1％～5％。
步骤(1)中，所述催化剂为乙酸钠、甲酸钠和丙酸钠中的任意一种或几种与硫酸镁的组合；所述催化剂优选为乙酸钠和硫酸镁。
其中，所述乙酸钠、甲酸钠和丙酸钠中的任意一种或几种与硫酸镁的质量比为100～160:2，优选为120～140:2，进一步优选为130:2。
其中，含有UMP钠盐的催化液，与硫酸镁、乙酸钠的用量比为2000mL：2g：130g。
步骤(1)中，所述反应为在30～40℃反应3～10h，优选为35～37℃反应5～8h。
步骤(2)中，所述乙酸乙酯的用量为酶催化液体积的0.5～2倍；所述萃取的次数为3～8次。
步骤(2)中，所述真空浓缩中真空度为100MPa以下；所述真空浓缩的温度为40～80℃。
步骤(2)中，所述pH是通过氢氧化钠进行调节；所述pH为8～12，优选为9～11；所述反应的温度为40～60℃，优选为45～50℃；所述反应的时间为1～4h，优选为2～3h。
步骤(3)中，所述pH为2～9，优选为5～8。
步骤(3)中，所述纳滤膜的截留分子量为150～300Da。
步骤(4)中，所述蒸发为蒸发浓缩至100～400g/L。
步骤(4)中，所述反溶剂为乙醇溶液；所述反溶剂的加入量为1～5BV；所述反溶剂的加入速率为0.1BV/h。
步骤(4)中，所述结晶的温度为常温。
其中，通过上述方法制备得到的UMP钠盐的纯度为98％以上，摩尔收率为92％以上，含水量为20％以上
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优势：
(1)本发明的UMP钠盐，采用酯化后萃取的方式进行，省去了色谱和固液分离过程。
(2)本发明的UMP钠盐，分离获得的UMP钠盐摩尔收率92％以上，远高于现有UMP钠盐分离技术。
(3)过程中省区了生物制品分离过程中的色谱工艺，且产品纯度可以达到98％以上。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
图1为UMP钠盐结晶。
图2为乙酸乙酯萃取的UMP酯。
具体实施方式
下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
下述实施例中所述磷酸酯酶溶液是按照如下方法制备的：从浓香大曲中分离得到的一株拥有较强产酯化酶能力的红曲霉，该菌体置于平板培养30度培养72h，待长出菌移种到麸皮培养基，31度堆积发酵24h，待布满菌丝后打散，之后每隔10h扣瓶一次，80h后与40度通风烘干制得酯化酶。以磷酸盐缓冲调节pH至6，配置风干酯化酶100～200g/L，优选100～150g/L，其酶活定义为1分钟内能转化1微摩尔ump所需的酶量为1U，该酶的酶活为400U/g湿菌体。
下述实施例中所述含有UMP钠盐的催化液是按照如下方法制备得到的：加入20g/L的尿苷激酶、10mmol/L的硫酸镁、200g/L的尿苷底物、10mmol/L的AAMP、1mol/L的焦磷酸，溶剂为水，37度反应10h。
实施例1：
1、含有UMP钠盐的催化液2000mL，UMP钠的浓度为300g/L，其杂质成分主要为核酸、盐、色素、氨基酸、蛋白、有机酸等。
2、将步骤1的催化液加入磷酸酯酶溶液，其酶浓度为100g/L，加入量为20mL，同时加入2g硫酸镁、130g乙酸钠，30度恒温反应10小时，得到含UMP酯的酶催化液。
3、将第2步得到的含UMP酯的酶催化液加入0.5倍体积的乙酸乙酯进行反复萃取5次，分液漏斗获得上层溶液，合并得到UMP酯的乙酸乙酯溶液(图2)。
4、将步骤3的UMP酯的乙酸乙酯溶液40度100mbar下浓缩去除乙酸乙酯，得到UMP酯浓缩液。
5、将步骤4所得UMP酯浓缩液的pH调节到9，45度反应4小时。
6、将步骤5的溶液调节pH到6，经过150～300Da的纳滤膜，并不断用纯水洗涤，直到纳滤透过液电导率小于2ms/cm，纳滤截留液电导率小于10ms/cm。
7、将步骤6的纳滤截留液经蒸发浓缩到400g/L，以0.1BV/h的流速加入5BV的乙醇溶液，离心乙醇洗涤干燥得到724.1gUMP钠盐产品(图1)，其纯度在98.7％以上，摩尔收率96.5％，含水量20％。
实施例2：
1、含有UMP钠盐的催化液2000mL，UMP钠的浓度为300g/L，其杂质成分主要为核酸、盐、色素、氨基酸、蛋白、有机酸等。
2、将步骤1的催化液加入磷酸酯酶溶液，其酶浓度为150g/L，加入量为100mL，同时加入2g硫酸镁、130g乙酸钠，40度恒温反应6小时，得到含UMP酯的酶催化液。
3、将第2步得到的含UMP酯的酶催化液加入1倍体积的乙酸乙酯进行反复萃取8次，分液漏斗获得上层溶液，合并得到UMP酯的乙酸乙酯溶液。
4、将步骤3的UMP酯的乙酸乙酯溶液45度50mbar下浓缩去除乙酸乙酯，得到UMP酯浓缩溶液。
5、将步骤4所得UMP酯浓缩液的pH调节到12，60度反应1小时。
6、将步骤5的溶液调节pH到8，经过150～300Da的纳滤膜，并不断用纯水洗涤，直到纳滤透过液电导率小于2ms/cm，纳滤截留液电导率小于10ms/cm。
7、将步骤6的纳滤截留液经蒸发浓缩到400g/L，以0.1BV/h的流速加入1BV的乙醇溶液，离心乙醇洗涤干燥得到715.4gUMP钠盐产品，其纯度在98.1％以上，摩尔收率92.9％，含水量22.1％。
实施例3：
1、含有UMP钠盐的催化液2000mL，UMP钠的浓度为300g/L，其杂质成分主要为核酸、盐、色素、氨基酸、蛋白、有机酸等。
2、将步骤1的催化液加入磷酸酯酶溶液，其酶浓度为120g/L，加入量为60mL，同时加入2g硫酸镁、130g乙酸钠，37度恒温反应5小时，得到含UMP酯的酶催化液。
3、将第2步得到的含UMP酯的酶催化液加入2倍体积的乙酸乙酯进行反复萃取7次，分液漏斗获得上层溶液，合并得到UMP酯的乙酸乙酯溶液。
4、将步骤3的UMP酯的乙酸乙酯溶液80度10mbar下浓缩去除乙酸乙酯，得到UMP酯浓缩溶液。
5、将步骤4所得UMP酯浓缩液的pH调节到11，50度反应2小时。
6、将步骤5的溶液调节pH到7，经过150～300Da的纳滤膜，并不断用纯水洗涤，直到纳滤透过液电导率小于2ms/cm，纳滤截留液电导率小于10ms/cm。
7、将步骤6的纳滤截留液经蒸发浓缩到200g/L，以0.1BV/h的流速加入2.5BV的乙醇溶液，离心乙醇洗涤干燥得到760.3gUMP钠盐产品，其纯度在99.1％以上，摩尔收率95％，含水量25％。
实施例4：
1、含有UMP钠盐的催化液2000mL，UMP钠的浓度为300g/L，其杂质成分主要为核酸、盐、色素、氨基酸、蛋白、有机酸等。
2、将步骤1的催化液加入磷酸酯酶溶液，其酶浓度为140g/L，加入量为80mL，同时加入2g硫酸镁、130g乙酸钠，37度恒温反应4小时，得到含UMP酯的酶催化液。
3、将第2步得到的含UMP酯的酶催化液加入1.5倍体积的乙酸乙酯进行反复萃取6次，分液漏斗获得上层溶液，合并得到UMP酯的乙酸乙酯溶液。
4、将步骤3的UMP酯的乙酸乙酯溶液70度40mbar下浓缩去除乙酸乙酯，得到UMP酯浓缩溶液。
5、将步骤4所得UMP酯浓缩液的pH调节到10，55度反应3小时。
6、将步骤5的溶液调节pH到9，经过150～300Da的纳滤膜，并不断用纯水洗涤，直到纳滤透过液电导率小于2ms/cm，纳滤截留液电导率小于10ms/cm。
7、将步骤6的纳滤截留液经蒸发浓缩到150g/L，以0.1BV/h的流速加入3BV的乙醇溶液，离心乙醇洗涤干燥得到745.9gUMP钠盐产品，其纯度在99.3％以上，摩尔收率93.9％，含水量24.5％。
本发明提供了一种UMP钠盐的分离提取方法的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
Claims (10)
1.一种UMP钠盐的分离提取方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)向含有UMP钠盐的催化液加入磷酸酯酶溶液和催化剂进行酯化反应，得到含UMP酯的酶催化液；
(2)将步骤(1)所得含UMP酯的酶催化液加入乙酸乙酯进行萃取，得到含UMP酯的乙酸乙酯溶液；所得含UMP酯的乙酸乙酯溶液真空浓缩去除乙酸乙酯，得到UMP酯浓缩液；所得UMP酯浓缩液调节pH后进行去酯化反应；
(3)将步骤(2)所得反应液调节pH后经纳滤膜纳滤，直至纳滤透过液的电导率为2ms/cm以下，纳滤截留液电导率为10ms/cm以下，得到纳滤截留液；
(4)将步骤(3)所得纳滤截留液经蒸发浓缩后，加入反溶剂析晶，离心，干燥，即得UMP钠盐。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(1)中，所述催化剂为乙酸钠、甲酸钠和丙酸钠中的任意一种或几种与硫酸镁的组合；所述催化剂优选为乙酸钠和硫酸镁。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(1)中，所述反应为在30～40℃反应3～10h，优选为35～37℃反应5～8h。
4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(2)中，所述乙酸乙酯的用量为酶催化液体积的0.5～2倍；所述萃取的次数为3～8次。
5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(2)中，所述真空浓缩中真空度为100MPa以下；所述真空浓缩的温度为40～80℃。
6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(2)中，所述pH是通过氢氧化钠进行调节；所述pH为8～12，优选为9～11；所述反应的温度为40～60℃，优选为45～50℃；所述反应的时间为1～4h，优选为2～3h。
7.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(3)中，所述pH为2～9，优选为5～8。
8.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(3)中，所述纳滤膜的截留分子量为150～300Da。
9.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(4)中，所述蒸发为蒸发浓缩至100～400g/L。
10.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(4)中，所述反溶剂为乙醇溶液；所述反溶剂的加入量为1～5BV。
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