基于5’-三磷酸腺苷的分离与提纯研究

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1、广西大学硕士学位论文5’-三磷酸腺苷的分离与提纯研究姓名：王龙耀申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：雷爱祖;童张法200406015’一三磷酸腺苷的分离与提纯研究摘要在5’一三磷酸腺苷(ATP)生产过程中，开发出高效合理的ATP合成方法、ATP的检测方法与ATP的分离提纯方法是获得高质量、低成本ATP产品的关键。本文针对以上三个问题分别进行了理论探讨和实验研究，系统地总结了固定化酶／细胞法合成ATP的方法，建立了ATP的分析方法和ATP的分离与提纯方法。固定化酶／细胞法具有反应器效能高、主要原材料成本低、收率高及产品

2、的后处理简单等显著优点，并且可以实现连续生产，因此近年来得到较快发展，并成为ATP生产的主要方法。该方法的中心内容包括：适宜的生物催化活性物质；适宜的固定化形式；适宜的反应器及反应操作条件。本文分别对上述内容进行了分析和总结，并对今后的研究开发提出了建议。ATP的制备、存储过程中，易混入或产生一磷酸腺苷(AMP)、二磷酸腺苷(ADP)等杂质。由于AMP，ADP和ATP的结构相似，许多理化性质相近，因此对三者的分离或选择性检出成为建立ATP分析方法的关键。本文建立了色谱层析法来测定ATP含量．色谱条件为：自制色谱柱(6X50

3、0mm．D201树脂)，流动相为pH3．0的乙酸缓冲液，检测波长254nm，流速lOmI／min，柱温23±2℃。检测重复性较好，在0．1～89／L范围内，ATP浓度与峰面积呈良好线性关系，相关系数r=O．9977；平均回收率为98．6％，整个色谱过程可在30min内完成。T该方法也可用于ADP和AMP的分离检测。通过对多种吸附剂和离子交换树脂进行筛选，获得了一种对5’一三磷酸腺苷具有优良交换解析性能的大孑L强碱性阴离子交换树脂D201，测定了ATP在该树脂上的离子交换平衡数据，并研究了其对ATP的离子交换特性。在应用D2

4、01树脂分离ATP的过程中，CI一型D201树脂具有比较高的吸附容量；洗脱时以PH3．0、1moI／L的NaCl一溶液作为洗脱剂较为合适；并且树脂的ATP高装载量有利于ATP的解吸分离及浓缩。该离子交换树脂对ATP的交换容量达到0．3269／g湿树脂，整个工艺路线对ATP的洗脱收率达到92．1％。通过对ATP模拟液在丙酮～水、乙醇一水体系中的溶析性能研究，获得了ATP的结晶工艺条件．在3：1(V／V)乙醇一水体系、10℃、ATP浓度409／L条件下，可获得ATP晶体，收率95％。最后，对ATP生产过程进行了成本与经济核算，

5、对ATP的工业化生产进行了展望。关键词：5’-三磷酸腺苷生物合成色谱分析离子交换结晶经济核算STUDYONADENoSINETRIPHOSPHATESEPARA譬IoNANDPUR王FlCATIONPRoCESSINBIoSYNTHESIS0FATPABSTRACTIntheproductionprocessofadenosinetriphosphate(ATP)，themethodofsynthesis，test，separationandpurificationATPplayanimportantrole．Inthis

6、paper,themethodofATPbiosynthesishasbeendiscussedwiththeory．Theanalytictechniqueandseparationandpurificationtechniquehasbeenstudiedwithexperiment．ThebiosynthesisofATPbyimmobilizedenzyme／cellshavemanyadvantages，suchashighefficiencyofreactor，lowcostingofmainrawmateri

7、als，highyieldandSOon．SoithasbeendevelopedinrecentyearsandbecomethemajorproductionmethodofATP．Inthismethod，thekeytechniquesaretheappropriateenzyme／cellsofATPbiosynthesis，theappropriatemethodofimmobilization,theappropriatereactor&operationalconditions．Thedevelopingt

8、rendaboutitwasdiscussed，andithasadvisedtotheresearchinthefuture．Intheprocessofpreparationandstorage，itiseasytointermingleorcreationimpurityasAMP，,AIDEBe