超高純度ATP制備下游工藝解決方案
瀏覽次數(shù):2060 發(fā)布日期:2022-12-14
來源:蘇州藍(lán)曉生物
ATP簡介及市場背景
圖1:三磷酸腺苷(ATP)
三磷酸腺苷(Adenosine triphosphate,ATP)是一種核酸,作為細(xì)胞內(nèi)能量傳遞的“分子通貨”,儲存和傳遞化學(xué)能。ATP在核酸合成中也具有重要作用。ATP 是三磷酸腺苷的英文名稱縮寫。ATP分子的結(jié)構(gòu)式可以簡寫成A-P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基團(tuán),~代表一種特殊的化學(xué)鍵,叫做高能磷酸鍵,高能磷酸鍵斷裂時(shí),大量的能量會釋放出來。ATP可以水解,這實(shí)際上是指 ATP分子中高能磷酸鍵的水解。高能磷酸鍵水解時(shí)釋放的能量多達(dá) 30.54kJ/mol,所以說 ATP 是細(xì)胞內(nèi)一種高能磷酸化合物。
ATP作為核苷類衍生物在體內(nèi)參與磷脂類(卵磷脂,腦磷脂,絲氨酸磷脂、鞘磷脂等)的生物合成。在醫(yī)藥和精細(xì)化工行業(yè)中有著廣泛的用途,尤其在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用,有著不可替代的功能。國內(nèi)目前能進(jìn)行三磷酸腺苷生產(chǎn)的公司較少,且產(chǎn)品純度不高,產(chǎn)量較低,規(guī)模效益很差,一些企業(yè)被迫停產(chǎn)。國內(nèi)生產(chǎn)的三磷酸腺苷無法滿足制藥等行業(yè)的需求,每年都要花費(fèi)大量外匯進(jìn)口三磷酸腺苷。
ATP的合成
三磷酸腺苷(ATP)是以次黃嘌呤核苷酸為底物,經(jīng)生物發(fā)酵的技術(shù)制得的高能化合物,三磷酸腺苷是體內(nèi)組織細(xì)胞一切生命活動所需能量的直接來源,被譽(yù)為細(xì)胞內(nèi)能量的“分子貨幣”,儲存和傳遞化學(xué)能,蛋白質(zhì)、脂肪、糖和核苷酸的合成都需它參與,可促使機(jī)體各種細(xì)胞的修復(fù)和再生,增強(qiáng)細(xì)胞代謝活性,對治療各種疾病均有較強(qiáng)的針對性。
隨著酶工程、生化技術(shù)的發(fā)展,以三磷酸腺苷(ATP)為原料,采用酶促法生產(chǎn)醫(yī)藥產(chǎn)品,已達(dá)到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用規(guī)模,ATP市場需求日益增加。目前國內(nèi)市場ATP供應(yīng),基本上采用以腺苷為原料合成ATP的工藝生產(chǎn)。
高純度ATP的規(guī)模化生產(chǎn)及下游工藝解決方案
我們從大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)三磷酸腺苷(ATP)的角度出發(fā),利用成本低廉的發(fā)酵-層析分離的方法生產(chǎn)。由于三種磷酸腺苷的理化性質(zhì)很相近,而且三磷酸腺苷酶轉(zhuǎn)化液中各種雜質(zhì)含量較多,導(dǎo)致下游分離純化很困難。目前國內(nèi)在分離方面存在的缺點(diǎn)是:所用樹脂的分離度低;樹脂利用率低;所得產(chǎn)品色素含量高;產(chǎn)品的收率和純度較低等。
針對以上問題,我們提出了如下的分離策略:首先,由于三磷酸腺苷酶轉(zhuǎn)化液中蛋白含量高,雜質(zhì)種類多等特點(diǎn),提出了用鹽酸沉淀蛋白、離心、超濾等方法對KFP酶轉(zhuǎn)化液進(jìn)行預(yù)處理,得澄清液,達(dá)到了上柱要求。雖然ATP酶轉(zhuǎn)化液中雜質(zhì)含量很高、種類多,但是為簡化工藝,縮短生產(chǎn)周期,藍(lán)曉科技嘗試只通過一種層析填料對ATP進(jìn)行分離,等度洗脫即可達(dá)到99%純度,收率也可以達(dá)到90+%。(此款層析介質(zhì)同樣適用于NTP及類似物。)
圖1和2:藍(lán)曉科技ATP純化工藝制備的ATP HPLC色譜圖
藍(lán)曉科技大規(guī)模制備超高純度ATP工藝案例
藍(lán)曉科技大規(guī)模純化超高純度ATP用填料(具體型號請聯(lián)系藍(lán)曉科技電話:0512-65160522)與傳統(tǒng)層析填料相比,顯著提高了下游純化工藝的生產(chǎn)效率和樣品回收率,廣泛應(yīng)用于抗體、蛋白質(zhì)、多肽、核酸等生物分子的捕獲、中度純化、精細(xì)純化。
中試應(yīng)用案例:
圖2:純化UV圖
(1)層析填料:具體型號聯(lián)系藍(lán)曉科技電話:0512-65160522
(2)樣品:5mg/ml濃度 ATP粗品
(3)波長:259nm
(4)柱體積:980.86ml
(5)流速:120cm/h;
圖3:樣品原液HPLC純度檢測(原液純度89.44%)
圖4:ATP目標(biāo)HPLC純度檢測(純度99.71%)
核苷、核苷酸(帽子類似物)純化冊及產(chǎn)品說明書(掃碼即可查閱下載)