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1、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
2、、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,用核苷酸对农作物进行浸种、拌种，对水稻、棉 花、蔬菜、水果都有明显的增产效果。从核苷酸钠 在夏熟作物与畜牧业生产中应用小结一书中指出，核苷酸钠对水稻生长、分蘖、抽穗有促进作用。浙江省农科院和中科院上海生化所利用白地霉酵母制成的核酸降解物可使水稻增产 58，有效成分为 核苷酸和碱基。核苷酸也能够促进家禽(鸡等)、家畜的生长，节省饲料。,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
3、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 50100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BD
4、一核糖，或 BD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 BD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
5、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115g，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
6、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
7、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，特别是一些具有高效药性而非自然存在的核苷酸，具有其他方法无法比拟的优越性。此法可以合成许多天然和非天然核苷酸，而
8、且具有反应条件温和，容易控制，不需要保护基团，步骤简单，反应专一性强，副反应少，后处理容易等优点。目前，可用于 核苷酸合成的方法的酶主要是各种激酶。同时核糖磷酸转移酶和 5核酸酶，酸性磷酸酶也被报道可用于核苷的位的单磷酸化,比较,化学法一般所需原料或催化剂较难得到，产率较低，后处理也麻烦，但此对底物核苷结构限制不大，具有广泛的作用范围；微生物发酵法，副产物少，成本低，但此法的应用受到微生物特性的很大限制；酶解法已成为制备各种天然核苷酸的经典方法；酶催化方法同时具有微生物法的产物单一，成本低的优点，又有化学法的作用范围广泛的特点，正受到越来越多的重视，此法的不足之处在于对酶的筛选工作量很大，同时
9、酶的底物作用范围也有一定的限制。,四 我国核苷酸生产现状,技术不成熟 目前国内核苷酸的生产技术基本为 自己开发，工艺路线与国外相同，但各厂家都没能解决技术参数方面存在的问题，因此生产成本较高 产品销售渠道不畅国内核苷酸生产还没有形成一定的规模，有些企业的生产能力很小，生产基本不连续，企业也不太重视该产品。此外，我国产品与国外同类产品相比，价格高但质量一般，所以也很难与国外产品竞争 下游产品开发不够从调查中了解到，我国单体核苷酸的国内消化能力较差。每年单体核苷酸产量的 40以上都出口了其主要原因是核苷酸最为广阔的应用领域是医药行业，而我国核苷酸类药物的生产能力较小，与国外差距很大。从世界整体情况来看，核苷酸总体上供不应求所以在全球范围内属于紧缺产品，市场前景 良好。作为国内的生产企业，急需解决的是技术 问题，如果能引进国外的先进设备和生产技术，寻求合资或合作有效降低成本、提高质量，形成规模化生产，核苷酸应该是很有发展潜力的项目,五 核苷酸生产的大公司,星湖科技北海巨欣山东凯盛生物化工有限公司 中国医药研究开发中心有限公司,天津核生科技生物工程有限公司,
