L-核糖柱色譜分離提純工藝優化研究

周俊俊胡景輝曹曉偉李園園

1（鄭州拓洋實業有限公司鄭州450000）

2（惠生工程（中國）有限公司河南化工設計院分公司 鄭州 450000）

核糖及其衍生物脫氧核糖是核酸的重要組成部分，也是某些維生素及輔酶的組分。D-核糖及其衍生物以呋喃型廣泛存在于天然化合物中，而D-核糖的對映體L-核糖在自然界不存在，一般只能通過合成的方法得到。核糖核苷及脫氧核糖核苷是一類重要的抗病毒劑,近年來L-核糖及衍生物在醫藥中的應用報道日益增加[1-2]。其原因是L-核糖核苷具有顯著的抗病毒活性，而毒性卻比D-核糖核苷低。一些L-核糖及衍生物2-脫氧-L-核糖與腺嘌呤等有機堿形成的核苷衍生物在癌癥、乙肝等疾病的治療方面具有極大的應用潛力，許多化合物正處于開發及應用中，L-核糖部分修飾的低聚核苷酸還可以用來設計高效抗過敏藥物分子。因此L-核糖及衍生物脫氧核糖的合成，是一個在有機合成中富有挑戰性的課題，該方面的開發與研究十分活躍，已報道的L-核糖的合成方法有化學合成法與微生物合成法。化學合成法研究較早，近年來也有較多的報導，微生物合成法近年來也引起人們極大的興趣。

微生物法是合成L-核糖及其它碳水化合物的新途徑，近年來引起人們的廣泛興趣[3-4]。原料葡萄糖在微生物的作用下發酵，轉化為核糖醇，含有核糖醇的發酵液，又通過弗式葡萄糖桿菌的作用氧化為L-核酮糖，L-核酮糖溶液再通過凝膠纖維單胞菌的作用下，異構化為L-核糖，粗產品溶液蒸發濃縮，采用陽離子交換樹脂處理，再經脫鹽，脫色和結晶，得到L-核糖，一般產品純度可達99%，分離回收率為56%。本文在上述工藝的基礎上，添加鈣型色譜樹脂柱GSPC-106Ca色譜分離工序，對L-核糖進一步分離提純，重點考察不同的因素及操作條件對L-核糖分離純化的影響。

一、實驗試劑與方法

1.實驗試劑

L-核糖超濾溶液（生產制備）、鈣型色譜樹脂GSPC-106Ca、去離子水、超純水

2.儀器

島津LC-10A液相色譜儀、超聲波清洗器、超純水機、有夾層的玻璃柱、電子分析天平、量筒、恒溫水浴鍋

二、實驗方法

本文選擇的離子交換柱為一根長2m，內徑4cm的帶有夾套的玻璃柱，柱內填充新購鈣型色譜樹脂GSPC-106Ca，L-核糖超濾溶液從柱子上方進入，然后用去離子水洗脫，柱子下方用量筒每隔100mL取樣檢測其純度與含量。

樹脂體積為2000mL，我們調節不同的柱溫（40℃、50℃、60℃、70℃）、不同的進樣量（100g、150g、200g、250g），不同的進樣濃度（40%、45%、50%、60%），不同的洗脫速度（10mL/min、20mL/min、30mL/min），用去離子水洗滌，收集L-核糖純度95%以上的糖液。

正交實驗設計方案

為了確立最佳分離條件，首先進行幾個基本分離條件的實驗，確立了對分離回收率影響較大的幾個因素，見表1。

表1 正交實驗的因子水平表

三、正交實驗結果及討論

1.正交實驗結果

通過上述一系列單因素實驗結果，我們設計了L9（34）的正交試驗，最終根據收率確定最佳工藝條件，其因素水平見表2。

表2 正交實驗結果

結論

從表中可以看到四個因素對收率的影響主次為：流速＞進樣濃度＞進樣量＞溫度；最佳條件：流速10mL/min，溫度50℃，進樣量150g，進樣濃度40%，

實驗表明，在最佳實驗條件下，L-核糖的回收率最高到達56.84%，純度99.6%。

[1]Chu.C.K.;Ma.T.W.;Shanmuganathan,K.Anturacmb.Agents.Chemother.1995,39(4),979.

[2]Varaprasad.C.V.;Averelt,D.;Ramasamy,K.S.Tetrahedron.1999,55,13345.

[3]Ahmed,Z.;Shimonislu,T.;Bhuiyan.S.H.J.Btosci.Bioeng.1999,88(4),444.

[4]Kawaguchi,T.;Hara.M.;Ueda,M.JPⅡ332591.1999[Chem.Ab?str.1999,132,2821m].