专利名称：从葡萄糖发酵液中获得高纯度d－核糖的方法
技术领域：
本发明涉及从D-葡萄糖发酵液中获得高纯度D-核糖的方法。
D-核糖是生命细胞中遗传信息的载体——RNA、DNA的组成成分，对生命活动意义重大，在医药、食品、饲料等工业部门中都有着广泛的应用，CN 95112736公开了制备方法是通过D-葡萄糖在莽草酸营养缺陷型突变株菌种存在下发酵而得。但是，发酵液中不可避免地含有多种阴阳离子、色素、除核糖外的其它五碳糖和六碳糖及其磷酸酯，以及蛋白等大分子杂质。尽管此D-核糖发酵液也有一定的应用(如CN，97108452)，但效果受到影响；虽然在CN，99113547中也披露了《一种从发酵液中分离D-核糖的方法》，但只涉及去除阴、阳离子与色素类的杂质，对D-核糖以外的其它糖类化合物杂质的脱除却没有提及。为了得到纯的结晶D-核糖，对葡萄发酵液必须进一步加以分离纯化。
本发明的目的是提供一种新的从葡萄糖发酵液中获得高纯度D-核糖的方法，本发明是将经化学沉淀、离子交换、超滤、脱色后的葡萄糖发酵液进一步纯化，以除去其它糖类及其磷酸酯等杂质。本发明可以克服现有技术的不足，得到纯的结晶D-核糖。
本发明采用吸附分离的方法，从发酵液中提取D-核糖。将预处理好的葡萄糖发酵液流过吸附剂，D-核糖优先吸附在其上，再用水将其解吸。本发明提取D-核糖所用的吸附剂属固体酸范畴，适用的固体酸吸附剂可以选用改性的硅胶、铝胶、钛胶、锆胶、吸附树脂、离子交换树脂、结晶硅铝酸盐或结晶硅镁酸盐等；改性的目的是提高吸附剂对D-核糖的选择性，改性可以通过调节吸附剂的孔径、在其上负载或交换第I、II、III、IV主族或第I、II、III、IV副族元素(含稀土元素)等来实现。
本发明是这样实施的1.D-核糖及其它糖类杂质采用Waters公司的高效液相色谱仪测定，预处理后的葡萄糖发酵液的HPLC谱图见附图
一(图一为D-核糖发酵液的HPLC谱图)。
由图一可知，预处理后的D-葡萄糖发酵液仍然很不纯，除含D-核糖目的组份以外，尚含有D-阿拉伯糖、D-木糖、D-来苏糖等其它糖类杂质。
2.吸附将除杂后的发酵液以0.1-10BV/H流速流过高径比33的带恒温夹套的不锈钢吸附柱，吸附剂装填量300ml。吸附一定时间后，吸附便达到饱和。
3.解吸将吸附床上层剩余发酵液移走，用80℃-120℃热水以0.1-10BV/H流速进行解吸，解吸一定时间后，D-核糖解吸完全。
整个吸附-解吸过程的流出液均由自动部分收集器收集，并用HPLC监控。
将一系列的HPLC谱图中的D-核糖对发酵液中各糖类化合物中的相对含量对床体积作图，便分别得到吸附曲线与解吸曲线。
吸附-解吸过程中D-核糖在发酵液中各糖类化合物中的相对含量最大、最小时的HPLC谱图分别见图二和图三。图二为D-核糖发酵液吸附流出液HPLC谱图。图三为解吸流出液HPLC谱图。
由图二和图三可以看出，此吸附剂对D-核糖确实具有很大的选择性，因此应用吸附分离法可将D-核糖从成分复杂的发酵液中提取出来。
4.D-核糖结晶解吸液浓缩后，加入4倍量乙醇，得纯的结晶D-核糖。
本发明是一种行之有效的从葡萄糖发酵液中获得高纯度D-核糖的方法，本发明可以除去其它糖类及其磷酸酯等杂质，得到纯的结晶D-核糖。该方法具有选择性强，分离度高，操作简便等优点。
本发明的突出的实质性的特点和积极效果可从下述实施例中得以体现，但是它们并不是对本发明作任何限制。
实施例1常温下将采用通用的预处理方法预处理后的葡萄糖发酵液以5BV/H的流速流过装填有Ag型的阳离子交换树脂的吸附柱，待流过20BV后，停止吸附过程。吸附过程中，随着D-核糖发酵液流过吸附床，吸附流出液中的D-核糖的相对含量在逐渐增加，直至19BV时达到泄漏点，此时吸附饱和。
在90℃下用水以5BV/H的同样流速对吸附床进行解吸，待流过33BV后，停止解吸过程。解吸过程中随着90℃的热水流过已吸附饱和的吸附床，解吸流出液中的D-核糖的相对含量在80％左右缓慢增加，直至15BV时其浓度达到最大值(97.5％)。随后，相对含量逐渐下降至33BV时的0。此时解吸完全。
收集解吸液中13-17 BV的D-核糖水溶液，HPLC测定其含量为96.5％。
解吸后得到D-核糖解吸液浓缩至250毫升，然后向其中加入1000毫升乙醇，静置，便得到结晶D-核糖。HPLC测定其纯度为98％。
实施例2吸附剂及吸附步骤同实施例1，解吸在100℃下以5BV/H的流速对吸附床进行解吸。待流过20BV后，停止解吸。解吸流出液中的D-核糖的相对含量逐渐增加，至8BV时其浓度达到最大值(96.5％)，随后相对含量逐渐下降至20BV时的0。
实施例3吸附剂与吸附步骤同实施例1，解吸在80℃下以5BV/H的流速对吸附床进行解吸。待流过35BV后，停止解吸。解吸流出液中的D-核糖的相对含量逐渐增加，至15BV时其浓度达到最大值(97.0％)，随后相对含量逐渐下降至35BV时的0。
权利要求
1.一种从D-葡萄糖发酵液中获取高纯度D-核糖的方法，其特征在于葡萄糖通过微生物发酵得到含D-核糖粗品的溶液，经过通用的除杂、脱色预处理方法预处理后，以0.1-10BV/H流速流经固体吸附剂，80℃-120℃下以0.1-10BV/H流速热水解吸，得到D-核糖解吸液，浓缩，然后向其中加入4倍的乙醇，静置，便得到结晶D-核糖。
2.根据权利要求1所述的从葡萄糖发酵液中获得高纯度D-核糖的方法，其特征在于所述的固体吸附剂是改性的硅胶、铝胶、钛胶、锆胶、吸附树脂、离子交换树脂、结晶硅铝酸盐或结晶硅镁酸盐。
3.根据权利要求1或2所述的从葡萄糖发酵液中获得高纯度D-核糖的方法，其特征在于所述的固体吸附剂是Ag型的阳离子交换树脂。
全文摘要
本发明涉及从D－葡萄糖发酵液中获得高纯度D－核糖的方法。葡萄糖发酵液经脱除杂质与脱色预处理后,采用吸附分离的方法,D－核糖被优先吸附到固体吸附剂上,然后再解吸下来,即可得到高纯度的D－核糖溶液,浓缩,然后向其中加入乙醇,静置,得到D－核糖晶体。该方法具有选择性强,分离度高,操作简便等优点。
文档编号C07H3/02GK1359902SQ00135818
公开日2002年7月24日 申请日期2000年12月22日 优先权日2000年12月22日
发明者邓国才, 张津枫, 郑长城, 任蕊, 张建宝, 陈荣悌 申请人:南开大学, 天津市河北制药厂