ATP合成及纯化工艺研究

【摘要】随着酶工程、生化技术的发展，以三磷酸腺苷（ATP）为原料，采用酶促法生产医药产品，已达到产业化应用规模，ATP市场需求日益增加。目前国内市场ATP供应，基本上采用以腺苷为原料合成ATP的工艺生产。以ATP为原料进行的生物合成，均会伴生副产物二磷酸腺苷（ADP），因为国内外没有可行的ADP回收工艺路线报道，ADP基本废弃，污染环境、浪费资源。因此，寻找以ADP为原料合成ATP的工艺路线，实现ADP的循环利用，不仅有学术意义，在环境保护、降低生产成本、实现循环经济方面也具有非常重要的意义。本文以ATP为原料的生物合成副产物ADP的回收工艺出发，研究了利用啤酒酵母泥酶系，以回收ADP为原料，合成ATP工艺：摸索了ADP回收方法，并利用回收得到的ADP，对发酵反应最佳底物浓度、反应温度、发酵液pH值、发酵时间等因素对发酵反应的影响进行研究；同时对发酵液脱盐、脱色纯化、ATP纯化精制进行了系统研究，确定了可行的工艺路线。ADP的回收：采用205×7苯磺酸系阴离子交换树脂吸附，以甲酸、甲酸铵缓冲溶液系统进行洗脱，洗脱液经纳滤脱盐、低温减压浓缩至合格浓度后，直接作为ATP的发酵反应原料。为降低发酵反应生产成本，利用第三代啤酒酵母泥作为酶系统，对发酵液中的酵母泥、葡萄糖、NaH2PO4、K2HP04、(NH4)3S04、MgS04等6种因素不同浓度水平进行考察,研究其对ADP转化的影响，确定了最佳工艺配方，其结果为：m(葡萄糖)为3.5%，m(酵母泥)为6.5%，m(K2HP04)为3.4%，m(NaH2P04)为7.6%，m[(NH4)3S04]为0.2%，m(MgSO4)=1.44%。考虑发酵液成分复杂，含有大量的盐类底物及糖类，有效成分浓度低，需要经纯化处理。经研究，确定采用板框式压滤机进行酵母泥的固液分离，7号滤材，0.2MPa压力，过滤液经活性炭769-1（上海兴长）脱盐，流速：0.25BV/h，用紫外分光光度计监控，A260值≤0.1。（上样量1.5-2倍柱体积）、纯化水冲洗至2B柱体积，流速：0.25BV/h，紫外分光光度计监控，（收集流出液A260值≥0.1部分）。用50%乙醇（pH=9用氨水调节）进行洗脱，流速：0.25BV/h。洗脱液减压浓缩，温度＜70℃，真空度-0.09MPa，回收乙醇。至剩体积1/3，进行大孔树脂脱色。经筛选，选择HZ-818上海华震（60-80目）大孔树脂作为脱色树脂。流速：0.5BV/h，流出液无需处理，可直接进行阴树脂分离纯化。将经大孔树脂柱流出液加入阴离子交换树脂柱中（HZ-201），先后用2B柱体积1%氢氧化钠溶液洗脱，除去核苷酸，纯化水洗脱至中性，0.05M氯化钠溶液pH值1.5，洗脱AMP、ADP，0.75M氯化钠溶液pH值3，洗脱，得到ATP。经检验，采用此工艺生产的ATP质量符合药典标准。生产工艺稳定，重现性好，成功实现了ADP成功转化。
【作者】芦志刚；
【导师】魏景艳；
【作者基本信息】吉林大学，制药工程，2014，硕士
【关键词】三磷酸腺苷；二磷酸腺苷；啤酒酵母；合成；纯化；

【参考文献】
[1]李潇.以工业炉管离心铸造生产过程监测数据为基础的产品质量早期识别[D].北京化工大学,化学工程与技术,2013,硕士.
[2]余醒.智能化管理浮出水面[J].中国电子商务,2004,Z1:69-72.
[3]于冬梅.Genistein对人上皮性卵巢癌抑制作用的体内研究[D].河北医科大学,妇产科学,2013,硕士.
[4]尹小毛.胶体金免疫层析和实时荧光PCR在分枝杆菌快速检测与鉴定中的应用研究[D].南方医科大学,临床检验诊断学,2014,博士.
[5]周丽,崔文璟,刘中美,周哲敏.基于代谢工程策略合成L-苹果酸研究进展[J].食品工业科技.
[6]张彭一.不同介质环境下马氏体不锈钢2Cr13钢的超高周疲劳研究[D].兰州理工大学,化工过程机械,2014,硕士.
[7]虞志浩.清初袁江袁耀山水界画艺术探析[D].曲阜师范大学,美术学,2013,硕士.
[8]张琴.安徽六安茶文化旅游开发研究[D].山东大学,专门史,2013,硕士.
[9]李春阳.国际视角下的当代中国文化建设路径探析[D].首都师范大学,马克思主义中国化研究,2014,硕士.
[10]伍忠东,高新波,谢维信.基于核方法的分类型属性数据集模糊聚类算法[J].华南理工大学学报(自然科学版),2004,09:23-28.
[11]周道锋.基于冷却液温度的发动机热平衡试验研究[D].吉林大学,动力机械及工程,2013,硕士.
[12]刘革.科技英语语篇中的词汇衔接与翻译[D].湖南师范大学,翻译（专业学位）,2013,硕士.
[13]陈建刚.论庚信诗文风格之变[D].湘潭大学,中国古代文学,2003,硕士.
[14]冯涛.双叶双曲面上的曲线[D].东北大学,基础数学,2011,硕士.
[15]杨亮.黄土力学特性及固化技术研究[D].长安大学,交通运输工程（专业学位）,2014,硕士.
[16]滕青青.展示设计的有机空间探究[D].山东工艺美术学院,设计艺术学,2013,硕士.
[17]王祥.庄子人性思想研究[D].西北大学,中国哲学,2014,硕士.
[18]李伟锋.论《合同法》中的预期违约制度[D].华东政法学院,民商法学,2003,硕士.
[19]成华.数据挖掘在糖尿病数据中的应用研究[D].中国科学院研究生院（软件研究所）,2003.
[20]吴杜娟.新课程背景下高中体育教师课堂教学行为研究[D].湖南师范大学,体育教育训练学,2014,硕士.
[21]唐志新.企业外部社会资本对产学研合作中知识转移的作用机制研究[D].浙江工商大学,技术经济及管理,2013,硕士.
[22]马万里.正视当前房地产“过热”的特殊成因[J].浙江经济.2004(16)
[23]王义明.全自动电渣炉电极焊接控制系统的研究与设计[D].东北大学,控制工程,2011,硕士.
[24]朱林伟.社区居民需求、科层制要求与居委会的回应[D].华东理工大学,社会学,2013,硕士.
[25]魏河川.应用几何画板促进中学物理新课程标准实施的试验研究[D].华南师范大学,教育技术学,2003,硕士.
[26]林桥曼.悬索桥桥塔尾流致塔周长吊索涡激振动研究[D].西南交通大学,桥梁与隧道工程,2014,硕士.
[27]李彦.中学生数学学习心理障碍表现及消除策略研究[D].信阳师范学院,学科教学,2014,硕士.
[28]王颖.热稳定性脂肪酶生产菌的筛选、性质及其应用研究[D].兰州理工大学,环境工程,2014,硕士.
[29]张良.火场通风与火灾烟气痕迹的关联性研究[D].天津商业大学,供热、供燃气、通风及空调工程,2013,硕士.
[30]李江涛.现代性大背景下的中国女性绘画视角分析[D].河北师范大学,美术学,2012,硕士.
[31]胡惠敏.淀粉代替乳化盐在再制干酪中的应用[D].内蒙古农业大学,食品工程,2013,硕士.
[32]焦文.对引进“真人秀”节目本土化的研究[D].浙江工业大学,传播学,2012,硕士.
[33]刘杰.交锁髓内钉联合阻挡钉技术固定股骨远端A3型骨折的生物力学比较[D].河北医科大学,外科学（专业学位）,2013,硕士.
[34]庞林.船体外板展开的保形映射法研究[D].大连理工大学,船舶与海洋结构物设计制造,2004,硕士.
[35]邹俊苏,刘喜海,张喜娥.连铸结晶器铜板温度场数值模拟研究[J].钢铁研究.2002(05)
[36]雷睿.出入境检验检疫诚信管理体系建设研究[D].宁波大学,公共管理（专业学位）,2012,硕士.
[37]胡国威.中国职业足球俱乐部体能教练员培训现状的研究[D].北京体育大学,体育教育训练学,2013,硕士.
[38]孙加振,魏先福,黄蓓青.浅析透明导电膜技术[J].网印工业,2014,05:51-54.
[39]张茹.太湖县农村3-7岁学前儿童成长教育环境状况的调研报告[D].安徽大学,社会工作,2014,硕士.
[40]宿燕琴.胡锦涛发展中国特色社会主义道路的成果与经验研究[D].西南大学,马克思主义基本原理,2014,硕士.
[41]王佳.浅谈萨科奇和电视媒体之间的联系[D].上海外国语大学,法语语言文学,2013,硕士.
[42]胡欣宜.论我国银行的保密义务[D].中国政法大学,法律（专业学位）,2013,硕士.
[43]刘凯,索南加乐.基于线路两端电压间夹角的三相故障开放判据[J].电力系统自动化,2010,07:66-69.
[44]高树柏.船舶应急发电机自动控制系统的研究[D].大连海事大学,控制工程,2012,硕士.
[45]张新颖.《自动钢琴》的反乌托邦思想[D].黑龙江大学,英语语言文学,2012,硕士.
[46]宗胜利.鲁能集团甘肃太阳能光热发电调查报告[D].内蒙古大学,高级管理人员工商管理,2013,硕士.
[47]黄江涛,刘自伟.层级数据仓库结构模型设计[J].微机发展,2005,12:33-34+37.
[48]王丹.生态文化与国民生态意识塑造研究[D].北京交通大学,2014.
[49]胡志强.改进后的钢水定氧测头[J].冶金自动化,1985,03:50-51.
[50]孙萍.极化SAR图像建筑物提取方法研究[D].首都师范大学,地图学与地理信息系统,2013,硕士.