5′-鸟苷酸结晶过程的研究与优化

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1、天津大学硕士学位论文5′-鸟苷酸结晶过程的研究与优化姓名：刘梅申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：卫宏远20070101中文摘要5’．鸟苷酸(guanosine．5'-monophosphate，简称5'-GMP)属于呈味性核苷酸，其钠盐除本身具有鲜味之外，和味精混合使用时产生协同作用，同时对甜昧、肉味有增效作用，对咸、酸、苦味及腥、焦味有抑制作用，随着人民生活水平的不断提高，对5’．鸟苷酸钠盐的需求量迅速增长，因此对质量也提出了更高的要求。作为中间体的5’一鸟苷酸的质量对最终产品起了决定性的作用，本文对5’．鸟苷酸结晶过程进行了系统的研

2、究。利用分子模拟软件Cerius2从5’一鸟苷酸的分子结构出发，借助基于力场的蒙特卡罗模拟退火方法(MC．SA)在晶格能超睦面上搜索晶体可能的堆垛方式，基于堆垛相似性，有选择的将这些可能的结构划分成各个特征组，在所有自由度上对每一特征结构进行优化，根据晶格能对最后得到的结构进行排序，得到的那些低能量的结构就是各种可能的晶体结构。采用BFDH模型和AE模型对5’．鸟苷酸的理论晶习进行了预测，并对AE模型的主要晶面的分子排列方式进行了研究。应用激光法测定了5’．鸟苷酸在纯水以及乙醇．水混合溶剂中的溶解度，并考察了pH值、温度和离子强度对溶解度的影响

3、，结果表明5，．鸟苷酸属于微溶物系，溶解度随着温度的升高而逐渐增加，随着plq值呈“U"型变化；并考察了5’．鸟苷酸的结晶介稳区宽度。j通过实验对影响结晶工艺的主要因素如反应温度、碱浓度、终点pH值、原料浓度和搅拌速率等进行了系统优化，得到了5，-鸟苷酸反应结晶工艺的最优操作时间表。关键词：5’．鸟苷酸蒙特卡罗模拟退火理论晶习溶解度介稳区反应结晶ABSTRACT5'-GMPisclassifiedasflavourousnucleotideand5'-GMPsodiumhassynergisticeffectwhichenhancessweet

4、andmeatytastesandinhibitssalt，acid，bitter,fishyandburntsmellwhenmixedwithMSG．Withthecontinuousimprovementofpeople’Slivingstandards，thedemandof5'-GMPsodiumWasincreasingcorrespondingly，thereforeahigherquali够Wasrequired．Astheintermediate，5'-GMP’Squalityplayedadecisiveroleonthef

5、inalproducts．Tostabilizeandimprovethequalityof5'-GMP，experimentalinvestigationWaSappliedintheresearchofreactivecrystallizationprocess·Fromtheviewof5'-GMPmoleculars缸ucture，usingapopularmolecularsimulationsoftwareCerius2，somesignificantpredictiveworkareprocessedintheory．First，

6、AMonteCarlosimulatedannealingprocess(MC—SA)searchesthelatticeenergyhypersurfaceforprobablecrystalpackingalternativesfrom5'-GMPmoleculars仃1lctIlre．Optionally，thesepotentials仃uctIlresareclusteredintouniquegroupsbasedOilpackingsimilarity．Thegeometryofeachuniquestructureisoptimi

7、zedwithrespecttoalldegreesoffreedom．nefinals仃ucturesarerankedaccordingtolatticeenergy．Theresultinglow—energycrystalstructuresarcpotentialpolymorphs．PredictcrystalmorphologyOfthemoststablespacecellof5'-GMPfromBFDHmethodandAEmethodrespectivelyandresearchthemoleculararrangement

8、ofmaincrystalfacefromAEmethod．nesolubilityof5'-GMPwasmeasuredinwaterandetha