一种L-核糖晶体的制备方法 【技术领域】
本发明涉及生物化工产品结晶干燥技术领域，具体地说，涉及一种L-核糖晶体的制备方法。
背景技术
L-核糖是一种与生物遗传有关的糖类，在生理上具有十分重要的作用，是各种核糖核酸(RNA)和各种核苷酸辅酶的组成糖，广泛用于食品、化妆品行业，具有很高的应用价值。近年来，随着基因工程研究的逐步深入，L-核糖及其衍生物在医药中的应用日益增加。目前，人们已经发现L-核糖核苷类化合物具有显著的生理活性，在抗肿瘤、抗艾滋病药物研究中显示出极大的优越性，并且L-核糖核苷比D-核糖核苷类化合物的毒性低，以L-核糖核苷为活性成分的药物在癌症、乙肝、过敏等疾病的治疗方面有着极大的应用潜力。
L-核糖应用面的不断扩大，使得L-核糖的需求量逐年增加。但是，与广泛存在于天然化合物中的D-核糖不同，L-核糖在自然界和生物体内并不存在，因此L-核糖成为了极为昂贵的稀有糖类。人们对L-核糖的合成研究十分活跃，目前，已经有以L-阿拉伯糖、L-木糖、D-核糖及非糖类化合物为原料来合成L-核糖的不同方法。
但是，无论使用上述哪种合成方法，产品的结晶步骤都是不可缺少的。《L-核糖的合成》，奚强等，武汉工程大学学报，2009年第31卷第5期，公开了一种在甲醇条件下常温结晶的L-核糖晶体制备方法。但是，该方法收率低，耗时长，而且需要使用大量甲醇，甲醇对人体有毒害作用，可能导致失明，甚至可导致死亡。
为了解决上述问题，本发明用乙醇代替甲醇作为L-核糖的结晶溶剂进行低温结晶，然后真空干燥制备L-核糖晶体。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种收率高、纯度高、结晶时间短的L-核糖晶体的制备方法。
为了实现本发明的目的，本发明的L-核糖晶体的制备方法，以L-核糖溶液(合成制备L-核糖并分离提取后的溶液)为原料，经过浓缩、结晶、离心、真空干燥步骤，制得L-核糖晶体；其中，所述结晶步骤是在L-核糖浓缩液中加入乙醇，温度-12～-8℃的条件下进行低温结晶。
具体地说，所述结晶步骤中，L-核糖浓缩液与乙醇的体积比为1∶1～3，结晶时间6h～10h。所述乙醇优选使用无水乙醇。
所述浓缩步骤是在真空度-0.09～-0.1MPa，温度40～50℃的条件下，浓缩L-核糖溶液至干物的重量百分数为75％～85％。
所述真空干燥的条件为：真空度-0.095～-0.1MPa，温度在40～60℃梯度升温，升温至60℃时保温2h。其中，所述梯度升温为每小时升温5℃。
所述离心的条件为离心机转速在5000r/min以上。
本发明的L-核糖晶体的制备方法，以L-核糖溶液为原料，包括如下步骤：
1)浓缩：将L-核糖溶液在真空度-0.09～-0.1MPa，温度40～50℃的条件下，浓缩至干物的重量百分数为75％～85％，浓缩时间为5h～6h；
2)结晶：在上述L-核糖浓缩液中加入1～3倍浓缩液体积的乙醇，在温度-12～-8℃的条件下低温结晶，结晶时间6h～10h；
3)离心：将结晶后的L-核糖在离心机中离心，进行初步干燥，离心机转速为5000r/min以上；
4)离心后的母液重复步骤1)～步骤3)，即将离心后的母液再次浓缩，然后加入乙醇，低温结晶后离心，使L-核糖结晶更完全；
5)真空干燥：将步骤3)及步骤4)离心后的L-核糖晶体合并，放入真空干燥箱，调节真空度为-0.095～-0.1MPa，从温度40℃开始，每小时升温5℃，进行梯度升温，升温至60℃时保温2h。
干燥后的L-核糖晶体中L-核糖含量≥97％，纯度≥98％。
本发明的优点在于，本发明的L-核糖晶体的制备方法，用乙醇代替甲醇作为结晶溶剂，无毒无害；同时在-12～-8℃的温度下结晶，缩短了结晶时间，从48h缩短到6h；提高了L-核糖晶体的收率，一次结晶收率≥50％，两次结晶总收率＞78％；纯度高，纯度≥98％；并且L-核糖晶体的色泽好、颜色浅；操作简单，更适合工业化生产。
【附图说明】
图1为本发明的L-核糖晶体的制备方法的工艺流程图。
【具体实施方式】
以下实施例用来说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
根据图1所示的工艺流程图制备L-核糖晶体，具体步骤如下：
利用常规方法，以L-木糖为原料，在催化剂作用下经异构化反应合成L-核糖(注：以下实施例的L-核糖合成方法相同)。
将分离提取后的L-核糖溶液在真空度-0.09MPa，温度50℃的条件下，浓缩至干物的重量百分数为80.0％，浓缩时间为5h，L-核糖含量为75.0％，纯度为94.0％，颜色为橘黄色。
取上述L-核糖溶液200mL，加入200mL无水乙醇，在温度-11℃结晶6h，然后离心，离心机转速5000r/min，进行初步干燥；离心后的母液再次浓缩至干物重量百分数为80.0％，然后加入同体积地无水乙醇，重复结晶、离心步骤；合并两次离心后的晶体，放入真空干燥机，调节真空度为-0.098MPa，温度40～60℃梯度升温(每小时升温5℃)，升温至60℃时保温干燥2h，得到117.45g L-核糖晶体，含量97.6％，纯度98.8％，L-核糖一次结晶收率为56.3％，两次结晶总收率达到78.3％。母液可再重复结晶以提高结晶率。
实施例2
将分离提取后的L-核糖溶液在真空度-0.1MPa，温度40℃的条件下，浓缩至干物的重量百分数为80.0％，浓缩时间为6h，L-核糖含量为75.0％，纯度为94.0％，颜色为橘黄色。
取上述橘黄色L-核糖溶液200mL，加入300mL无水乙醇，在温度-12℃结晶6h，然后离心，离心机转速6000r/min，进行初步干燥；结晶母液再次浓缩至干物的重量百分数为85.0％，加入浓缩液1.5倍体积无水乙醇，重复结晶、离心步骤；合并两次离心后的晶体，放入真空干燥箱，在真空度为-0.1Mpa的条件下，40～60℃梯度升温(每小时升温5℃)，升温至60℃时再继续保温干燥2h，得到124.1g L-核糖晶体，含量98.1％，纯度99.1％，L-核糖一次结晶收率为64.6％，两次结晶总收率达到82.7％。母液可再重复结晶以提高结晶率。
实施例3
取实施例1中浓缩后的橘黄色L-核糖溶液200mL(L-核糖含量75.0％，纯度94.0％，干物80.0％)，加入600mL无水乙醇，在温度-8℃下结晶10h，然后离心，离心机转速5000r/min，进行初步干燥；离心后的母液再浓缩至干物重量百分数为75.0％，加入3倍体积无水乙醇，重复结晶、离心步骤；合并两次离心后的晶体，在真空度为-0.095MPa下，40～60℃梯度升温(每小时升温5℃)，升温至60℃时再继续保温干燥2h，得到123.0g L-核糖晶体，含量98.2％，纯度99.1％晶体，L-核糖一次结晶收率为50.0％，两次结晶总收率达到82.0％。母液可再重复结晶以提高结晶率。
以下通过对比实验来进一步说明本发明。
实验例1 本发明与常温结晶的比较
取实施例1中浓缩后的橘黄色L-核糖溶液200mL，常温结晶，其余条件与实施例1相同。结果如表1所示。
表1 常温结晶与实施例1结果比较
常温结晶 低温结晶(实施例1) 结晶时间 48h 6h L-核糖产量 102.4g 117.45g 一次结晶收率 40.2％ 56.3％ 二次结晶收率 68.3％ 78.3％
从表1可以看出，常温结晶比低温结晶耗时长、耗能多且结晶率低。
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方案及对比实验对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，所属领域的普通技术人员可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。