CN1108660A

CN1108660A - 用腺苷(ar)为原料生产腺苷三磷酸(atp)的新工艺

Info

Publication number: CN1108660A
Application number: CN 95100148
Authority: CN
Inventors: 黎立奇
Original assignee: KANGXI BIOCHEMICAL PRODUCT FACTORY HETANG TOWN XINHUI COUNTY GUANGDONG PROV
Current assignee: KANGXI BIOCHEMICAL PRODUCT FACTORY HETANG TOWN XINHUI COUNTY GUANGDONG PROV
Priority date: 1995-01-17
Filing date: 1995-01-17
Publication date: 1995-09-20

Abstract

一种用腺苷(AR)为原料生产腺苷三磷酸 (ATP)的新工艺，通过采用以AR为底物的高浓度 (2％以上)转化法，采用酒精沉淀脱盐工艺使树脂的吸附率由原来的5～13gATP/100g树脂提高到18 ～22gATP/100g树脂和控制ATP上柱提纯工艺过程中的上柱液、洗涤液、洗脱液的成分及15℃以下的温度等而达到使成本降低到1500元/kg，产品含量超过部颁标准11％以上。

Description

本发明涉及一种生化制药新工艺，特别是一种用腺苷（AR）为原料生产腺苷三磷酸（ATP）的新工艺。

在七十年代末八十年代初，我国主要有四家单位生产腺苷三磷酸（ATP），分别是江门甘蔗化工厂、上海葡萄糖厂、华北制药厂、佳木斯生化制药厂，都是用腺苷一磷酸（AMP）为原料，通过转型酵母或啤酒酵母中的有关酶系生产腺苷三磷酸（ATP），但是，采用以上工艺技术路线生产ATP，成本很高，达3000～4000元/kg，而进口ATP进主我国市场的价格仅为2200元/kg左右，这样近使我国ATP生产厂这全部停产，我国生产ATP工业基本处于瘫痪状态。

针对以上情况，华东化工学院、上海生化所、上海有机研究所等单位，在八十年代后期开始研究用腺苷（AR）为原料生产ATP医药原料的技术工艺，他们首先在江苏省启东县核苷酸厂进行中试，但由于工艺技术原因，产品质量仍达不到***标准，生产成本仍高于进口产品价格，无法正式生产，究其主要原因如下：

1、发酵转化浓度低

发酵浓度低导致（1）提取困难，使提取成本高;（2）发酵设备利用率低、生产固定费用大;（3）劳动生产率低，生产成本增加。

2、配方不合理

这是因为发酵辅助材料使用过高，增加材料消耗，使成本提高，更令提取困难，产率和产品质量下降。

3、发酵工艺不合理

主要是PH值没有达到使AR转化为ATP最佳值，从而使产品收得率低，使生产成本高。

4、提取工艺不合理

主要是上柱提纯工艺中的上柱离子交换树脂吸附率低，一般为5～13gATP/100g树脂，而使收回率和设备利用率低、产品含量低，质量下降。

本发明的目的是针对用AR为原料生产ATP的工艺存在如上问题而提出的改进。

其反应过程如下：

采用如下工艺流程：

AR溶液+清酶液进行ATP发酵→离心分离→酒精沉淀→沉淀物回溶→稀释上柱提纯→除热原→结晶→真空干燥→ATP。

1、采用高浓度AR转化法，浓度在2%以上。

（1）配方（见表一）

实例：

物料名称	规格	数量	备注
				AR	90％以上	1.5～2.5kg	用水配成20％溶液
转化酶液		38～451

（2）工艺参数：

PH：6.3～6.7 温度：32～35℃ 时间：4～6小时

转化率：90%以上;

终点检测：DEAE-纤维素薄板层柝跟踪检查。

2、调整ATP发酵工艺，使其更适合AR转化为ATP，明显提高了产品的收率，使AR的转化率90%以上。

3、采用酒精沉淀脱盐工艺，使树脂的吸附率由原来的5～13gATP/100g树脂，提高到18～22gATP/100g树脂。

（1）工艺参数：

发酵分离清液：酒精用量＝1∶4.0～5.0<重量>

搅拌速率：40～50转/分

搅拌时间：30～40分钟

静止沉淀时间：4～8小时

保持发酵分离清液的PH值：2.0～2.2

发酵分离液的ATP含量g/l：35～60;

4、控制ATP上柱提纯工艺过程中的上柱液、洗涤液、洗脱液的温度在15℃以下，提高ATP上柱提纯的收回率和产品质量。

（1）上柱工艺参数

上柱量：18～22gATP/100g201×7离子交换树脂100～200目;

上柱液ATP含量1～2%;

上柱液PH值：3.2～3.8;

上柱液温度：15℃以下;

上柱流速：20～30ml/min.kg树脂;

（2）洗涤工艺参数

洗涤液成份：0.01MNaCl或PH2.0溶液;

洗涤流速：40～50ml/min.kg树脂;

洗涤时间：30～40小时;

洗涤温度：15℃以下。

洗涤终点是用DEAE纤维薄板层柝跟踪检查，确认无ATP后3～8小时。

（3）洗脱液成份：1MNaCl-PH3.8HCl溶液（无热原）;

洗脱液流速：前期10～15ml/min.kg树脂;

收集期3～5ml/min.kg树脂。

收集方法：用酒精沉淀检查较浓，ATP含量在70g/l以上。

通过以上改进，使ATP成本由原来的3000～4000元/kg下降至1500元/kg，产品含量超过***标准11%以上，产生了显著的经济效益和社会效益。

下面详细描述本发明：

1、用AR生产ATP的反应过程如下：

其酶提取工艺流程如下：

分离→消酶液

制取ATP的工艺如下：

制取ATP的最佳工艺如下：

AR溶液+清酶液进行ATP发酵→终止反应→离心分离→清液→酒精沉淀→沉淀物→回溶→冷冻脱盐→硅藻土处理→过滤（压滤）→清液→稀释上柱提纯→洗涤→洗脱→脱色树脂脱色→硅藻土处理→活性炭除热原处理→过滤（G5漏斗）→结晶→结晶物→无水乙醇洗涤→无水***洗涤→真空干燥→ATP。

2、工艺技术条件

（1）啤酒酵母泥或啤酒压榨酵母：

啤酒酵母泥是啤酒生产过程中所收集的具有较高活性的酵母，啤酒酵母泥中酵母含量（重量百分比）为16-18%，压榨酵母干物质中酵母含量（重量百分比）23-26%。

（2）啤酒酵母的冷冻工艺条件：

1）冷冻温度：-15℃-25℃

2）冷冻时间：7天-15天

3）速冻结冰时间：8小时以内

（3）发酵提酶工艺条件：

1）配方

物料名称规格数量备注

啤酒酵母泥 16-18% 20～50kg 加入前可用1%-2%

新洁尔灭处理30分钟

磷酸 85%(工业) 2～5kg KOH和磷酸中和后用

NaOH调PH6.6-6.7

KOH CP 1～3kg 定溶15l

MgCl₂CP 0.1～2kg 配成25%加入

蔗糖食用 3～6kg

总容量 50-60l

2）控制PH值：6.3-6.7

3）温度：32-35℃

4）时间：2-2.5小时

5）酵母残体分离：离心分离

（4）AR转化为ATP的工艺条件：

1）配方

物料名称规格数量备注

AR 90% 1.0-3.0kg 配水成20%

转化酶液上述分离液 30-45l

蔗糖食用 0.5-1.0kg

磷酸工业 0.2-0.5kg

配好后再加入配好的酶液中。

2）工艺条件：

PH：6.3-6.7

温度：32-35℃

时间：4-7小时

转化率%：90%以上

终点检测：DEAE-纤维素薄板层析跟踪检查ATP转化率90%以上。

（5）终止反应：

终止反应剂：工业盐酸

终止PH值：PH1.9-2.0

（6）离心分离除蛋白：

试产：过滤介质：尼龙布

分离机：33-800三足式离心机

中试：管式离心机

离心分离清液标准：不浑浊，无悬浮物。

（7）酒精沉淀：

ATP清液PH值：1.9-2.1

酒精用量：4.5-5.0倍

搅拌转速：40-50转/分

搅拌时间：30-60分钟

静止沉淀时间：4-8小时

发酵分离清液ATP含量g/l：45-70g/l

（8）ATP沉淀物回溶：

溶剂：蒸馏水

ATP浓度：200g/l-220g/l

（9）冷冻脱盐：

温度：-5--15℃

脱盐标准：结冰有盐析出后抽滤除去盐类。

（10）硅藻土处理：

ATP浓度：5%

硅藻土用量：1%

温度：25℃以下

时间：搅拌30分钟

（11）压滤或抽滤：

压滤用无菌过滤机

介质用滤纸

抽滤用真空抽滤器

（12）上柱提纯：

树脂型号：201×8（201×7）100-200目的强碱型阴离子交换树脂。

树脂用量：18-20gATP/100g树脂

上柱液浓度：ATP含量10g/l

上柱液PH：2.8～3.5;

上柱温度：20℃以下;

上柱流速：20～30ml/min.kg树脂;

上柱终点：DEAE-纤维素薄板层析检查有ATP斑点

洗涤剂：0.01MNaCl-0.01HCl溶液（无热原）PH2.0

洗涤温度：18℃以下。

洗涤流速：40～50ml/min.kg树脂;

洗涤终点：DEAE-纤维素薄板层析检查无ADP后3-8小时

洗脱剂：1MNaCl-PH3.8HCl溶液（无热原）;

洗脱流速：前期：10～15ml/min.kg树脂（时间：30-40分钟）

收集期：3～5ml/min.kg树脂

收集方法：用酒精沉淀检查较浓ATP含量在70g/l以上

收集终点：ATP含量在10g/l以下

（13）精制：

脱色处理：用洗脱液流过脱色树脂脱色

流速：50-100ml/min.kg树脂

透光率：99%以上

硅藻土处理：

硅藻土用量：脱色液的1%

处理时间：搅拌30-40分钟

抽滤真空度：-0.1MPa

活性炭除热源：

药用粉末活性炭用量：第一次0.3%，第二次0.15%

抽滤真空度：-0.1MPa

阳离子除重金属：用阳离子调PH2.5后抽滤。

G5漏斗过滤：

抽滤真空度：-0.1MPa

注：以上精制全过程应防止热源污染。

（14）ATP结晶：

ATP清液PH值：2.5

酒精用量：2.5倍

温度：25℃以下

时间：10-16小时

（15）无水乙醇洗涤结晶物：

无水乙醇用量：0.5倍沉淀物

真空抽滤无水流下

（16）无水***洗涤：

无水***用量：0.5倍沉淀物

真空抽滤无水流下，结晶物无粘稠感，疏松分散良好。

（17）P₂O₅真空干燥：

真空度：-0.1MPa

温度：45℃以下

成品水份含量：7%以下

二、试产结果

1、主要经济技术指标结果（见下列表）

表-2 试产ATP试验结果

表-3 ATP试验产品质量结果

表-4 ATP试产结果生产成本

续表-4

Claims

1、一种用腺苷(AR)为原料生产腺苷三磷酸(ATP)的新工艺，其工艺流程如下：

2、根据权利要求1所述的一种用腺苷（AR）为原料生产腺苷三磷酸（ATP）的新工艺，其工艺流程最好如下：

3、根据权利要求1所述的一种用腺苷（AR）为原料生产腺苷三磷酸（ATP）的新工艺，其清酶液的制取工艺如下：

4、根据权利要求1所述的一种用腺苷（AR）为原料生产腺苷三磷酸（ATP）的新工艺，其特征在于采用沉淀脱盐工艺，使树脂的吸附率提高到18～22gATP/100g树脂，其工艺参数如下：

发酵后的分离清液：酒精用量＝1∶4.0～5.0<重量>

搅拌速度：40～50转/分

搅拌时间：30～40分钟

静止沉淀时间：4～8小时

保持发酵后的分离清液的PH值为：2.0～2.2

发酵分离液的ATP含量为：35～60g/l

5、根据权利要求1所述的一种用腺苷（AR）为原料生产腺苷三磷酸（ATP）的新工艺，其特征在于控制ATP上柱提纯工艺过程中的上柱液、洗涤液、洗脱液的温度在15℃以下，以便提高ATP上柱提纯的收回率和产品质量，其

（1）上柱工艺参数为：

上柱量：18～22gATP/100g201×7离子交换树脂100～200目;

上柱液：ATP含量1～2%;

上柱液PH值：3.2～3.8;

上柱液温度：15℃以下;

上柱流速：20～30ml/min.kg树脂;

（2）洗涤工艺参数为：

洗涤液成份：0.01MNaCl-PH2.0HCl溶液;

洗涤流速：40～50ml/min.kg树脂;

洗涤时间：30～40小时;

洗涤温度：15℃以下。

（3）洗脱工艺参数：

洗脱液成份：1MNaCl-PH3.8HCl溶液（无热原）;

洗脱液流速：前期10～15ml/min.kg树脂;

收集期3～5ml/min.kg树脂。

6、一种用腺苷（AR）为原料生产腺苷三磷酸（ATP）的新工艺，腺苷（AR）用水配成20%（重量比）的溶液后加入清酶液中，使腺苷（AR）在整个溶液中的含量大于2%（重量比）。

7、根据权利要求6所述的一种用腺苷（AR）为原料生产腺苷三磷酸（ATP）的新工艺，腺苷在整个溶液中的含量最好按下表配方：

物料名称规格数量备注腺苷（AR） 90％以上 1.5～2.5kg 用水配成20％溶液转化清酶液 38～451

8、根据权利要求6所述的一种用腺苷（AR）为原料生产腺苷三磷酸（ATP）的新工艺，腺苷（AR）在清酶液中发酵时的工艺参数是：

PH值：6.3～6.7 温度：32～35℃

时间：4～6小时

终点检测：DEAE-纤维素薄板层柝跟踪检查ATP转化率90%以上。