一种胞嘧啶和鸟嘌呤的制备方法技术

本发明专利技术属于生物合成领域，具体公开了一种胞嘧啶和鸟嘌呤的制备方法。该方法包括制备步骤：向培养基中分别加入胞苷和鸟苷，接入麦角菌科菌种，先进行摇床培养，再进行室温静置培养，制得胞嘧啶和鸟嘌呤。本发明专利技术利用微生物生长过程中所产生的酶转化底物胞苷和尿苷，生成胞嘧啶和鸟嘌呤，转化率高达85%，纯度98%以上。本发明专利技术无需使用其他化学药品和试剂，无固液气废产生，整个过程静态培养，能耗低，适合大规模扩大生产。

A preparation method of cytosine and guanine

【技术实现步骤摘要】
一种胞嘧啶和鸟嘌呤的制备方法
本专利技术涉及一种胞嘧啶和鸟嘌呤的制备方法，属于生物合成领域。
技术介绍
胞嘧啶和鸟嘌呤是核酸主要碱基组成成分，两者以氢键的形式形成碱基互补对，这种氢键连接方式，是DNA双螺旋结构保持稳定的主要作用力之一。除却本身所具有的生理功能之外，还具有多种药用价值，胞嘧啶是医药的重要中间体，主要用于合成抗艾滋病和抗肿瘤药物；鸟嘌呤同样作为合成具有抗病毒活性化合物的重要中间体，具有很大的工业生产价值。目前，胞嘧啶和鸟嘌呤的制备一般为化学合成法，过程中运用多种原料和大量溶剂，反应条件也是在高温下进行，如“胞嘧啶合成方法”（授权公告号：CN103880758B）中，选取3-羟基丙烯腈钠盐与硫脲作为原料，在反应釜中利用催化剂和多种溶剂在高温下进行合成；“用尿素合成鸟嘌呤”（授权公告号：CN101215287B）采用了尿素和2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶硫酸盐作为原料，在加入有机溶剂，高温的条件下合成鸟嘌呤。化学合成的方法虽耗费时间短，但是不利于扩大化的安全生产，对环境也造成一定的压力。
技术实现思路
1、本专利技术的目的。本专利技术为了替代胞嘧啶和鸟嘌呤的传统化学合成途径，减轻对环境和安全生产的压力，而提出了一种利用生物酶的催化作用可以同时获得胞嘧啶和鸟嘌呤的制备方法。2、本专利技术所采用的技术方案。一种胞嘧啶和鸟嘌呤的制备方法，包括制备步骤：向培养基中分别加入胞苷和鸟苷，接入麦角菌科菌种，先进行摇床培养，再进行室温静置培养，制得胞嘧啶和鸟嘌呤。优选地，本专利技术所述麦角菌科菌种为虫草属菌种，所述虫草属菌种的接入量为培养液体积的1～30%。更优选地，本专利技术所述虫草属菌种选自分枝虫草、蛹虫草、古尼虫草或珊瑚虫草中的一种。进一步优选地，本专利技术所述胞苷和鸟苷的添加量分别为0.5～10g/L。进一步优选地，本专利技术所述培养基选自土豆培养基或大米培养基中的一种。特别地，本专利技术所述摇床培养的培养条件为：摇床转速150rpm，培养温度27℃，培养3天；室温静置培养1～30天。3、本专利技术的有益效果。（1）本专利技术利用的是微生物发酵过程中产生的酶类，对底物胞苷和鸟苷进行一个生物转化，转化率85%以上，纯度98%以上，其中不涉及添加任何其他原料，微生物在室温下静置培养，无其他额定条件，无多余能源消耗，整个制备过程无需添加其他有机溶剂，安全无污染。（2）本专利技术利用微生物生长过程中产生的生物酶对底物进行转化，底物简单，步骤简单，成本低，合成产品得率高质量好，后处理方便，适合工业化大生产。（3）本专利技术利用微生物酶的活性对底物进行催化得到胞嘧啶和鸟嘌呤，整个过程不使用有机溶剂，对环境压力小，反应在室温下正常进行，无需加热，无多余能源消耗，可实现绿色生产。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步描述。一种胞嘧啶和鸟嘌呤的制备方法，包括制备步骤：向培养基中分别加入胞苷和鸟苷，接入麦角菌科菌种，先进行摇床培养，再进行室温静置培养，制得胞嘧啶和鸟嘌呤。本专利技术所述培养基优选但并不仅限于土豆培养基或大米培养基，还可以选择小麦培养基，玉米培养基，PDA培养基等多种培养基，经筛选，土豆培养基和大米培养基转化率更高，下面仅以土豆培养基和大米培养基两者来考察。土豆培养基的优选实例：取土豆220g煮汁过滤，用水定容到1L，添加葡萄糖25g，蛋白胨4g，磷酸二氢钾1g，硫酸镁1g，氯化钠2g，维生素B115mg，制得土豆培养基。土豆培养基分装于250mL三角瓶，每瓶100mL，三个平行，封口后，121℃灭菌30min。大米培养基的优选实例：取大米50g，捣碎，煮熟，定容到1L，取葡萄糖10g，蛋白胨10g，蚕蛹粉10g加入，制得大米培养基。分装于250mL三角瓶，每瓶100mL，三个平行，封口后，121℃灭菌30min。胞嘧啶和鸟嘌呤的HPLC液相检测方法：85%甲醇-水，检测时间30min，进样量10uL，检测波长259nm，检测温度35℃，流速1ml/min。实施例1在土豆培养基中分别加入胞苷和鸟苷0.5g/L，接入虫草属蛹虫草1%，摇床培养3天后（150rpm，27℃），室温静置培养10天，液相检测，得胞嘧啶（430mg）和鸟嘌呤（440mg），得率分别为86%和88%，纯度98%实施例2在土豆培养基中分别加入胞苷和鸟苷3g/L，接入虫草属分枝虫草15%，摇床培养4天（150rpm，27℃），室温静置培养30天，液相检测，得胞嘧啶（2.58g）和鸟嘌呤（2.61g），得率分别为86%和87%，纯度98%。实施例3在土豆培养基中分别加入胞苷和鸟苷8g/L，接入虫草属古尼虫草30%，摇床培养5天（150rpm，27℃），室温静置培养30天，液相检测，得胞嘧啶（6.8g）和鸟嘌呤（6.88g），得率分别为84%和86%，纯度99%。实施例4在大米培养基中分别加入胞苷和鸟苷10g/L，接入虫草属珊瑚虫草5%，摇床培养5天（150rpm，27℃），室温静置培养30天，液相检测，得胞嘧啶（8.5g）和鸟嘌呤（8.60g），得率分别为85%和86%，纯度98%。实施例5在大米培养基中分别加入胞苷和鸟苷10g/L，接入虫草属珊瑚虫草10%，摇床培养5天（150rpm，27℃），室温静置培养30天，液相检测，得胞嘧啶（8.51g）和鸟嘌呤（8.61g），得率分别为85%和86%，纯度98%。需要说明的是，实施例1-5中虫草属菌种的接入量优选为培养液体积的1～30%，经过试验发现，接入菌种数量低于1%会导致生物酶含量低，无法完成转化过程，而接入量超过30%时，培养基营养无法完全供给整个转化过程。另外，实施例1-5中所述的胞苷和鸟苷，其添加量分别优选为0.5～10g/L，这是因为底物浓度过高时，产生了浓度抑制现象，影响了反应进程。上述实施例只是用于对本专利技术的内容进行阐述，而不是限制，因此在和本专利技术的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应该认为是包括在权利要求书的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种胞嘧啶和鸟嘌呤的制备方法，其特征在于：向培养基中分别加入胞苷和鸟苷，接入麦角菌科菌种，先进行摇床培养，再进行室温静置培养，制得胞嘧啶和鸟嘌呤。/n

【技术特征摘要】
1.一种胞嘧啶和鸟嘌呤的制备方法，其特征在于：向培养基中分别加入胞苷和鸟苷，接入麦角菌科菌种，先进行摇床培养，再进行室温静置培养，制得胞嘧啶和鸟嘌呤。


2.根据权利要求1所述的胞嘧啶和鸟嘌呤的制备方法，其特征在于：所述麦角菌科菌种为虫草属菌种，所述虫草属菌种的接入量为培养液体积的1～30%。


3.根据权利要求2所述的胞嘧啶和鸟嘌呤的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张龑，
申请(专利权)人：黄冈华阳药业有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42