申请日2007.02.12
公开(公告)日2007.08.15
IPC分类号C07H19/167; B01J20/26; C07H1/06
摘要
本发明公开了一种大孔吸附树脂从虫草发酵废水中回收腺苷的方法。方法的步骤如下：1)将虫草发酵废水过滤除去不溶性颗粒;2)在层析柱中装入经预处理的大孔吸附树脂，树脂柱高径比为2～10;3)过滤后的虫草发酵废水以0.5～3床层体积/h的流速过层析柱，至流出液中腺苷穿透;4)用有机溶剂—水混合流动相以0.5～3床层体积/h的流速洗脱腺苷，洗脱液经薄层色谱分析后合并，再经浓缩、结晶后得产品腺苷，树脂柱分别经有机溶剂—水混合溶剂、水冲洗再生后可重复使用。本发明具有腺苷回收率高、工艺简单等优点，该方法不仅能大大减少生物发酵法生产虫草菌粉企业的废水污染，还能变废为宝、提高企业的经济效益。
权利要求书
1.一种大孔吸附树脂从虫草发酵废水中回收腺苷的方法，其特征在于，方 法的步骤如下：
1)将虫草发酵废水过滤除去不溶性颗粒;
2)在层析柱中装入经预处理的大孔吸附树脂，树脂柱高径比为2～10;
3)过滤后的虫草发酵废水以0.5～3床层体积/h的流速过层析柱，至流出液 中腺苷穿透;
4)用有机溶剂-水混合流动相以0.5～3床层体积/h的流速洗脱腺苷，洗脱 液经薄层色谱分析后合并，再经浓缩、结晶后得产品腺苷，树脂柱分别经有机 溶剂-水混合溶剂、水冲洗再生后可重复使用。
2.根据权利要求1所述的一种大孔吸附树脂从虫草发酵废水中回收腺苷的 方法，其特征在于选择的大孔吸附树脂为HPD100、HPD200、HPD300、HPD400、 HPD500、HPD600、HPD700、H103、H107、NKA9、NKAII、D3520、D4006 或D4020。
3.根据权利要求1所述的一种大孔吸附树脂从虫草发酵废水中回收腺苷的 方法，其特征在于所述的树脂柱的高径比为3～6。
4.根据权利要求1所述的一种大孔吸附树脂从虫草发酵废水中回收腺苷的 方法，其特征在于所述的过滤后的虫草发酵废水流过层析柱的流速为1～2床层 体积/h。
5.根据权利要求1所述的一种大孔吸附树脂从虫草发酵废水中回收腺苷的 方法，其特征在于所述的步骤4)洗脱和再生采用的有机溶剂为乙醇、甲醇、丙 酮，有机溶剂-水混合溶剂中有机溶剂的体积比为30～90%。
6.根据权利要求1所述的一种大孔吸附树脂从虫草发酵废水中回收腺苷的 方法，其特征在于所述的步骤4)洗脱采用的有机溶剂-水混合流动相的流速为 1～2床层体积/h。
说明书
大孔吸附树脂从低浓度虫草发酵废水中回收腺苷的方法
技术领域
本发明涉及一种大孔吸附树脂从虫草发酵废水中回收腺苷的方法。
背景技术
腺苷(adenosine，CAS No.：58-61-7)，又称腺嘌呤核苷，结构式如下：
腺苷药用价值广泛，具有抗癫痫和强效扩张冠状动脉的作用，也可用于治 疗心绞痛、心肌梗塞、冠脉功能不全、动脉硬化、原发性高血压、脑血管障碍、 中风后遗症以及进行性心肌萎缩等症。在美国，腺苷是经FDA批准的转复阵发 性室上性心动过速(PSVT)的一线药物，也是经FDA批准的用于心脏药物负荷试 验的两种药物之一，已成为急诊处理快速性心律失常和药物负荷试验的常规用 药。
同时，腺苷也是合成其它核苷类药物的中间体，利用腺苷可制成许多药物 如嘌呤霉素、高瓜氨基腺苷、赖氨酰氨基腺苷、琥珀酰-5’-腺苷酸、S-腺苷蛋氨 酸、腺苷乙硫氨酸等核苷类抗菌素，它们是肽合成的抑制剂，具有广谱抑菌作 用，可用于治疗乳腺癌及其他病毒性疾病。利用腺苷为原料还可合成阿糖腺苷、 单磷酸阿糖腺苷、三磷酸腺苷、环腺苷酸等药物。阿糖腺苷具有广谱的抗DNA 病毒、RNA病毒活性，用于抗单纯疱疹病毒HSV-1和HSV-2;单磷酸阿糖腺苷 有抑制乙肝病毒复制的作用，临床上用于治疗肝癌;环腺苷酸被称为第二信使， 可参与细胞分化、癌变、逆转等多种生理生化过程，具有重要的调节控制作用， 是一种效果明显、毒副作用较小的非强心苷类药物;三磷酸腺苷是生物体内能 量代谢的重要中间物质，它作为能量的载体可将分解代谢所获得的能量传递给 合成代谢系统，在生物体内的能量交换中占有中心地位，临床上可用于治疗心 脏病、脑动脉硬化及肌肉萎缩等症。
因此，腺苷具有广泛的药用价值和广阔的市场前景。
腺苷的来源主要有两条途径：一是化学合成法，二是生物合成法。
腺苷的化学合成方法很多，如：1)由2，8-二氯嘌呤合成腺苷;2)由2-甲基 硫代腺苷合成腺苷;3)由5-胺-4-氰基-1-咪唑-D-核糖呋喃或其衍生物合成腺苷; 4)由8-巯基-9-甲基腺嘌呤合成腺苷;5)由2’，3’，5’-三乙酰基次黄苷合成腺苷。 6)由肌苷合成腺苷;7)由次黄嘌呤合成腺苷。其中方法1～5的起始原料价格较 贵，难以应用于大规模合成中。而方法6，由于近几年国内肌苷发酵水平大幅度 提高，肌苷生产成本大幅下降，因此以肌苷为起始原料进行腺苷的合成已进入 工业化生产阶段，并取得了较好的经济效益。方法7，由次黄嘌呤合成腺苷，由 于以肌苷为原料合成抗病毒药物三氮唑核苷时，有大量副产物次黄嘌呤产生， 因此，以次黄嘌呤为原料合成腺苷可以在工业生产作为以肌苷为原料合成三氮 唑核苷的补充，在副产物再利用的基础上实现工业化。
生物合成法主要有发酵法和RNA降解法。发酵法主要是利用肌苷产生菌枯 草芽孢杆菌为出发菌株，通过多因子诱变选育出具有黄嘌呤缺陷型、丧失腺嘌 呤脱氨酶的腺苷产生菌，经过发酵生物合成腺苷。在日本微生物发酵法已经比 较成熟，成本已能控制在化学合成法以下，而且产生的污染也远小于化学合成 法。但国内因为发酵法起步较晚，目前还在不断完善中。RNA降解法的原料为 RNA，它是生命存在的物质基础，几乎所有的生物体内都含有RNA，从微生物 中提取RNA是工业上较实际和有效的方法。一些最常见的微生物菌体中含有丰 富的核酸资源，如啤酒酵母、纸浆酵母、石油酵母、糖蜜培养的面包酵母、综 合利用生产的白地霉、抗菌素菌丝体等。但因为RNA产量有限，成本太高，目 前此法的应用还不具有工业规模。
虫草菌粉是从天然冬虫夏草新鲜标本中分离得到的虫草菌株，采用生物工 程技术精制而成。发酵过程主要分为菌株活化、一级发酵、二级发酵、三级发 酵。经过充分发酵后，发酵菌丝体采用压榨法除去大部分水，菌丝体进一步干 燥、粉碎后制成虫草菌粉，而发酵废水一般直接排放。对虫草发酵废水中成分 进行测定，其主要成分有虫草多糖、甘露醇、腺苷，还含有麦角甾醇、多种水 溶性氨基酸和微量元素，其中腺苷的含量约为0.05～0.2g/L。虫草发酵废水中有 效成分丰富，直接排放造成了极大的浪费。
大孔吸附树脂是一种不含离子交换基团，内部具有三维空间立体孔结构， 孔径与比表面积都比较大的高分子聚合物。其珠粒内部拥有与分离对象分子尺 寸相匹配的吸附场所和扩散通道，依靠物理界面力作用吸附对象分子。其理化 性质稳定，不溶于酸、碱及有机溶媒，且不受无机盐类及强离子、低分子化合 物的干扰。同时，网状结构和高比表面积，使得其具有筛选性能。
本发明拟利用大孔吸附树脂优良的吸附性能，用于虫草发酵废水中腺苷的 选择性吸附，以回收虫草发酵废水中腺苷。
发明内容
本发明的目的是提供一种简单、高效的大孔吸附树脂从虫草发酵废水中回 收腺苷的方法。
大孔吸附树脂从虫草发酵废水中回收腺苷的方法步骤如下：
1)将虫草发酵废水过滤除去不溶性颗粒;
2)在层析柱中装入经预处理的大孔吸附树脂，树脂柱高径比为2～10;
3)过滤后的虫草发酵废水以0.5～3床层体积/h的流速过层析柱，至流出液 中腺苷穿透;
4)用有机溶剂—水混合流动相以0.5～3床层体积/h的流速洗脱腺苷，洗脱 液经薄层色谱分析后合并，再经浓缩、结晶后得产品腺苷，树脂柱分别经有机 溶剂—水混合溶剂、水冲洗再生后可重复使用。
选择的大孔吸附树脂为HPD100、HPD200、HPD300、HPD400、HPD500、 HPD600、HPD700、H103、H107、NKA9、NKAII、D3520、D4006或D4020。
树脂柱的高径比优选为3～6。过滤后的虫草发酵废水流过层析柱的流速优选 为1～2床层体积/h。步骤4)洗脱和再生采用的有机溶剂为乙醇、甲醇、丙酮，有 机溶剂—水混合溶剂中有机溶剂的体积比为30～90%。步骤4)洗脱采用的有机 溶剂—水混合流动相的流速优选为1～2床层体积/h。
本发明具有腺苷回收率高、工艺简单等优点，不仅能大大减少生物发酵法 生产虫草菌粉企业的废水污染，还能变废为宝、提高企业的经济效益。
