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5’-核苷酸包括5’-尿嘧啶核苷—磷酸(5’-UMP)、5’-胞嘧啶核苷—磷酸(5’-CMP)、5’-鸟嘌呤核苷—磷酸(5’-GMP)、5’-腺嘌呤核苷—磷酸(5’-AMP)。在食品、医药和精细化工行业上有着广泛的用途,尤其是在婴儿食品(如奶粉)和医药领域的应用,有着不可替代的功能。 国内目前能进行四种核苷酸生产的厂家很少,且产品纯度不高,产量不大,每年都要进口大量的核苷酸,不能满足各行业对核苷酸的需求。原料不足的问题严重制约了核苷酸在我国食品、医药及精细化工等领域的应用和发展。 本文从大规模工业化生产四种核苷酸角度出发,利用成本低廉的酶解—离子交换分离的方法生产四种5’-核苷酸。 由于核苷酸的理化性质很相近,而且酶解液中各种杂质含量较多,导致下游分离纯化很困难。目前国内在分离方面存在的缺点是:所用树脂的分离度低;树脂利用率低;所得产品色素含量高;产品的收率和纯度较低等。 针对以上问题,本文提出了如下的分离策略:首先,由于酶解液中色素含量较多,使经树脂分离所得UMP和GMP中色素残留较多,最终导致成品质量的下降,所以我们用活性炭对酶解液进行脱色处理,使溶液中80%以上的色素被吸附除去,而核苷酸的吸附损失仅为2%左右。其次本文根据四种核苷酸的理化特性,首次自行合成了一种阳离子交换树脂,用于四种物质的初步分离,该树脂的优点是,对四种物质有较大的吸附容量;对四种物质间的分离度较高;洗脱所得四种物质的收率较高,平均收率大于93%;除UMP阳柱流出液纯度较低外,其余3种物质的纯度都大于95%,可直接经浓缩,结晶得到纯度大于98%的优质产品。针对阳柱UMP流出液中杂质含量高,难于分离除去的问题,本文利用自行合成的几种不同性质的阴离子树脂,通过静态筛选,得到一种对UMP的吸附容量、分离因数及杂质去除率都较高的阴离子树脂SD3,其对UMP的吸附容量为0.133g/g.wet resin,分离因数αUMP后杂>5.0,杂质去除率大于45%,吸附等温线的f(c)<0,有利于吸附平衡。由SD3吸附UMP的动力学特性得出UMP浓度在1g/L和6g/L时分别受液膜扩散控制和颗粒扩散控制。并对SD3动态吸附、洗杂及洗脱UMP的过程进行了系统的研究,得出适合于SD3分离纯化UMP的各种工艺 摘要条件,这些均未见报道。最后对于LTMP的结晶工艺条件进行了初步的探索。 用这种方法生产核着酸过程简单,对设备要求不高,生产成本低,适合于大规模工业化生产的要求。