张杨[1]2011年在《微胶囊固定化细胞生物合成胞苷叁磷酸》文中进行了进一步梳理胞苷叁磷酸(CTP)作为一种重要的核苷酸类药物和医药中间体,其价格昂贵限制了其在临床上的应用。为了降低生产成本,简化工艺并提高其产量和纯度,本文以胞苷一磷酸(CMP)为底物,研究了利用游离啤酒酵母和海藻酸钠(SA)-纤维素硫酸钠(NaCS)/聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)微胶囊固定化酵母生物法合成CTP,旨在提高了转化率和CTP产量。首先,利用NaCS和SA构建双组分聚阴离子体系,再与聚阳离子PDMDAAC制备用于细胞固定化的微胶囊。以脱脂棉作为纤维素制备NaCS,通过研究浓硫酸和正丙醇体积比、反应时间、固液比、温度等对NaCS得率及粘度的影响,得到制备NaCS最优化条件为:浓硫酸和正丙醇体积比为1:1,反应时间60 min,固液比1:20,反应温度2℃C,得到的NaCS的取代度为0.38,运动粘度为38 mPa·s,得率为90%。随后,为了考察微胶囊的直径、机械强度和囊膜厚度,研究了聚阴离子和聚阳离子浓度、反应时间等因素并确定了形成微胶囊的最佳条件:SA 1%、NaCS 4%、PDMDAAC 5%,常温下反应40 min。然后研究小分子物质(无机磷,葡萄糖和CMP)透过胶囊的扩散特性,并且为了制备更适宜发酵生产的固定化酵母,研究了啤酒酵母与聚阴离子的质量体积比为0.3时较好,该条件下得到的固定化酵母与湿酵母的质量比大约为2.5:1。其次研究了游离酵母生物合成CTP,利用啤酒酵母将CMP转化为CTP,通过分离出酵母并将上清液静置的方法,提高了底物的转化率。结果表明,250 mL锥形瓶中加入20 mL反应液(CMP40mmol/L,葡萄糖150 mmol/L,磷酸缓冲液150 mmol/L,氯化镁10 mmol/L,pH6.5),啤酒酵母15g,35℃下反应3h,分离出酵母,并将上清液放置7 h,转化率可达85%。最后研究了利用微胶囊固定化酵母细胞将CMP转化为CTP,通过分批补料添加葡萄糖提高了转化率。结果表明,250 mL锥形瓶中加入20mL反应液(CMP 60 mmol/L,葡萄糖150 mmol/L,磷酸缓冲液250mmol/L,氯化镁20mmol/L,pH7),固定化酵母25g,在35℃下反应/2h添加葡萄糖0.27 g/次,添加2次后,即总反应时间为6 h,转化率可达80%以上。该固定化酵母细胞可以反复利用5次以上,且转化率稳定在70%左右。
单剑峰[2]2004年在《固定化细胞生物合成胞苷叁磷酸》文中认为本论文通过以胞苷一磷酸(CMP)为底物，啤酒酵母细胞、酵母游离酶系作为酶原催化合成胞苷叁磷酸(CTP)工艺条件进行了研究，并在此基础上进一步开展了固定化酵母细胞生物合成CTP的研究，考察了载体种类、CMP浓度、初始葡萄糖浓度、磷酸盐浓度、pH、温度、反应时间等因素的影响，初步摸索出一条比较优化的固定化生产工艺。 分别对利用啤酒酵母细胞、酵母游离酶系合成CTP的主要影响因素进行正交实验，得到的最佳工艺条件基本上是一致的。包括CMP浓度60.0 mmol／L，初始葡萄糖浓度150.0 mmol／L，磷酸盐浓度250.0 mmol／L，氯化镁8.0 mmol／L，ATP浓度3.0 mmol／L，温度35℃。不同之处在于pH值及反应时间，酵母细胞作为酶原的最佳pH为6.0，反应时间为2.0 h；酵母游离酶系作为酶原则pH为8.0，反应时间为2.5 h。前者的转化率为80％以上，后者则达90％以上。 通过对固定化载体的选择及几种固定化方式的性能比较，认为k-卡拉胶是比较好的载体，并通过正交优化得到最佳固定化配比，即卡拉胶浓度2.7％、细胞量25％、钾离子加入量0.3％、冷凝剂(KCl)浓度2.0％、冷凝时间4.0 h。 通过对固定化啤酒酵母及固定化新鲜酵母细胞通透性的研究，结 摘要果表明:在冷冻叁天以上，反复冻融叁次及添加适量的表面活性剂情况下，表观活力得到了大幅度的提高。 对固定化酵母细胞分批转化CTP的影响因素进行正交优化实验，采用HPLC法分析反应过程中各工艺参数对转化率的影响。在最优化条件下，转化率达45.7%。 在批次反应的基础上建立柱式连续反应系统，当稀释率为1.89x10一41/s时具有最佳转化率，与分批转化相比较有所提高，最高达57.6%，固定化酵母可连续反应4一5批次。
参考文献：
[1]. 微胶囊固定化细胞生物合成胞苷叁磷酸[D]. 张杨. 浙江工业大学. 2011
[2]. 固定化细胞生物合成胞苷叁磷酸[D]. 单剑峰. 浙江工业大学. 2004