核苷酸生产工艺课件.ppt

核苷酸生产工艺 一 核苷酸概况 二 核苷酸作用 核苷酸生产方法 四 我国核苷酸生产现状 五 我国生产核苷酸的大公司 一 核苷酸概况 定义 一 核苷的磷酸酯，是构成核酸的基本单位。视连接部位不 同，有 2′-核苷酸(核苷2′-磷酸)、3′-核苷酸(核苷3′-磷酸)和5′-核苷酸(核苷5′-磷酸酸)三种。体内通常是5′-磷 酸酯。 二 由碱基（嘌呤碱或嘧啶碱）、戊糖（核糖或脱氧核糖）和磷酸组成的化合物。 三 一个或多个磷酸基团通过与一个核苷上的糖基部位缩合成二酯键而形成的一种化合物。是构成核酸的基本单位。 自然界中存在的核苷酸共有 11种 ，其中 4种比较常见 ，7种较稀有 。核苷酸是一类在代谢极为重要的生化物质 。除作为 DNA、RNA的前体外 ，在细胞的生长代谢 、能量的储存和转化、免疫反应及信号传导中，都有核苷酸的参与。 ?? 核苷酸包括核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸 二 核苷酸作用 1 农业上的应用 2 食品、饮料方面的应用 在食品工业中定名为风味增强剂的化合物是能增强其他配料的味道而 自身无味或味淡的化合物现发现风味增强剂有三种，即味精、核苷酸、麦芽酚核苷酸中的肌苷酸(IMP)及鸟苷酸(GMP)，本身能给人一种鲜味，同时及能增强对咸味及甜味的感觉，缓和食盐带来的咸味，减少甜味增强剂带来的气味及抑制对酸味和苦味的感觉，因此核苷酸在增进食品风味方面有增益补损的功能。与味精相比，核苷酸不但独有一种鲜味，它比味精增强风味的能力强 50～100倍，其增强的范围也广。且能普遍的适应大众品味，实践证明，核苷酸和味精的一定比例能获得最好效果。味精和核苷酸主要能增加肉味和咸香味及食品的风味。而麦芽酚主要增加甜酸味的风味 3 医药方面的应用 核酸是高分子的聚合物，它在完全水解时分解成有机碱基、五碳糖的B—D一核糖，或 B—D一脱氧核糖及磷酸。在微生物生物合成过程中有机碱基的氨基与 B—D一核糖的半缩醛羟基反应成为核苷，若磷酸以酯类的方式连接于核糖，就形成了核苷酸。 恶性肿瘤，放射性疾病及遗传性疾病的发病都与核酸功能有密切关系。抗癌药中的许多药物都属于核苷酸类。核苷、核苷酸类衍生物在医药上的疗效已得到了肯定。已经发现大量的核苷、核苷酸类化合物在体内或体外实验中有抗肿瘤作用，如 5 一氟尿密啶、阿糖胞苷、阿糖腺苷等，有的有抗病毒作用如三氮唑核苷、聚肌胞苷等。有的可以治疗心血管系统、人体免疫系统疾病以及用于血液保藏、心脏制剂保藏，如肌苷、腺苷、环形核苷酸、腺苷酸等 4 保健品的应用 营养不良伴随感染时，使人体免疫功能低下，弗兰克博士经 20年研究证明，20岁以后的成年人，合成核酸的能力日益衰退，需要外源食物中提供。在临术中发现，在食物中供应人体充足的必需营养，仍有精神不振，未老先衰，抗病能力低下，体力差，甚至走路气短等现象。如在食品中添加核酸，则精神振作起来，这些症状就消失，他还提出免疫细胞退化及免疫力是导致人体会不会衰老及致病的主要原因。而免疫系统的老化和退化首先是由核苷酸营养不良引起。因此要加强核酸营养，增强人体健康，抗衰老，延长人体寿命，起着较为重要的作用。t 界卫生组织也建议 20岁以后的成人，每天外源补充核酸1～1．5g，以增强体质，提高免疫力，减少疾病的发生。 三 核苷酸生产方法 1 化学法 2 酶解法 3 微生物发酵法 4 酶催化发 1 化学法 化学法生产 5’—核苷酸，主要是以核苷为原料进行磷酸酯化反应。一般常用的核苷磷酸化试剂主要是磷酸或者焦磷酸的活性衍生物，如磷酸的一氯和二氯衍生物，焦磷酸酰氯，双’对’硝基’苯焦磷酸等。要在核苷的 5位的羟基上导入磷酸基而得到 5’—核苷酸，必须在进行磷酸化反应之前预先以适当的保护基保护核苷上核糖的 !，L位的羟基。一般可以采用异丙叉基、卞基、乙酰基或苯亚甲基等基团保护，然后等磷酸化完成后再脱去保护基。 目前，在工业上己经实现了用P2O5或POCl3为磷酸化试剂，在少量水存在下，不用任何保护剂，核苷直接进行磷酸化反应，从而生成相应的 5’—核苷酸 2 酶解法 酶解法生产5‘-核苷酸是历史最长、技术最成熟 3 微生物发酵法 微生物发酵法生产 5‘-核苷酸，主要是利用微生物菌株的生物合成途径来生产 5‘-核苷酸。对于核苷这样的物质，比较容易透过微生物细胞，所以利用微生物发酵生产核苷比较容易。目前已有较成熟的发酵生产肌苷，鸟苷，黄苷，腺苷，尿苷，胞苷的方法。但是核苷酸极性较大，难于透过细胞膜，因此增加了菌体发酵生产核苷酸的难度。目前利用直接发酵法生产核苷酸仅适于生产 5‘-肌苷酸和 5‘-鸟苷酸。 4 酶催化发 酶催化核苷磷酸化法，可用于制备许多5‘—核苷酸，特别是一些具有