离子交换法分离纯化5’-三磷酸腺苷的工艺研究

论文题目: 离子交换法分离纯化5’-三磷酸腺苷的工艺研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 生物工程

作者: 乔德阳

导师: 应汉杰

关键词: 三磷酸腺苷,离子交换,分离

文献来源: 南京工业大学

发表年度: 2005

论文摘要: 5′-三磷酸腺苷（5′-ATP）作为核苷类衍生物在体内参与磷脂类（卵磷脂，脑磷脂，丝氨酸磷脂、鞘磷脂等）的生物合成。在医药和精细化工行业中有着广泛的用途，尤其在医药领域的应用，有着不可替代的功能。国内目前能进行三磷酸腺苷生产的公司较少，且产品纯度不高，产量较低，规模效益很差，一些企业被迫停产。国内生产的三磷酸腺苷无法满足制药等行业的需求，每年都要花费大量外汇进口三磷酸腺苷。本文从大规模工业化生产5′-三磷酸腺苷的角度出发，利用成本低廉的发酵-离子交换分离的方法生产5′-三磷酸腺苷。由于三种磷酸腺苷的理化性质很相近，而且三磷酸腺苷酶转化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，由于三磷酸腺苷酶转化液中蛋白含量高，杂质种类多等特点，提出了用盐酸沉淀蛋白、离心、超滤等方法对KFP酶转化液进行预处理，得澄清液，达到了上柱要求。虽然ATP酶转化液中杂质含量很高、种类多，但是为简化工艺，缩短生产周期，本文尝试只通过一道阴离子交换树脂对ATP进行分离。自行合成了数种阴离子交换树脂，进行静态筛选得到SD3树脂。该树脂对ATP有较高的吸附容量和选择性，对三种腺苷磷酸的分离度高。其对ATP的吸附容量为0.1358g／g.wetresin，分离因数（?）杂质ATP＞5.0，吸附等温线的f″（c）＜0，有利于吸附平衡。对SD3树脂吸附ATP进行了动力学和热力学研究，温度在283.15K～303.15K之间，ATP溶液的浓度在8.25g／L以上时，SD3树脂对ATP的吸附主要受颗粒扩散控制。计算出SD3树脂吸附ATP的扩散活化能Ea=10.414kJ·mol-1。并对树脂的离子交换柱动态吸附、洗杂及洗脱ATP的过程进行了系统的研究，得出适合于SD3分离纯化ATP的各种工艺条件。经研究，用OH-SD3树脂一步离子交换，最优化的实验工艺条件如下：离交柱高径比（H／D）为10∶1。上柱液pH值为2.0，上柱料液浓度为8.25g／L（发酵处理后原液），上柱量为0.1358g／g wet resin，上柱流速为1ml／min；洗杂剂为pH1.5+0.05mol／LNaCl溶液洗杂，洗杂流速为2ml／min；以

论文目录:

摘要

ABSTRACT

第一章文献综述

1.1 生物产品分离的特点与方法

1.1.1 生化分离的特点和工艺

1.1.2 离子交换法

1.2 三磷酸腺苷(ATP)综述

1.2.1 引言

1.2.2 三磷酸腺苷的结构、性质、功能及用途

1.2.3 三磷酸腺苷的主要合成方法

1.2.4 三磷酸腺苷分离方法研究进展

1.2.5 我国的核酸类物质研究及产业发展状况

1.3 本课题的目的、意义及主要研究内容

1.3.1 目的和意义

1.3.2 本文研究的具体内容

第二章实验材料、设备与分析方法

2.1 实验材料与仪器

2.1.1 实验材料

2.1.2 主要实验仪器、设备

2.2 分析方法

2.2.1 ATP含量的测定

2.2.2 蛋白含量的测定

2.2.3 无机磷含量的测定

第三章树脂的静态筛选研究及动力学热力学初步研究

3.1 酶转化液的预处理

3.1.1 酶转化液的主要成分

3.1.2 预处理的方法和效果

3.2 阴离子交换树脂的选择

3.2.1 树脂选择的理论基础

3.2.2 树脂筛选实验方法

3.2.3 树脂筛选结论

3.3 SD3树脂吸附ATP的动力学热力学初步研究

3.3.1 吸附等温线的测定

3.3.2 OH-SD3树脂吸附ATP动力学初步研究

3.3.3 OH-SD3树脂与ATP作用的热力学初步研究

3.4 本章结论

第四章动态柱操作条件研究

4.1 ATP吸附工艺的研究

4.1.1 实验方法

4.1.2 结果与讨论

4.1.3 结论

4.2 ATP洗杂、洗脱工艺的研究

4.2.1 用静态实验初步摸索洗杂洗脱条件

4.2.2 动态洗杂洗脱研究

4.3 本章结论

第五章结论与展望

参考文献

附录

致谢

发布时间: 2007-03-23

参考文献

[1].ATP合成及纯化工艺研究[D]. 芦志刚.吉林大学2014

离子交换法分离纯化5’-三磷酸腺苷的工艺研究

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