Получение азотистых оснований (аденина и гуанина) нуклеиновых кислот кислотным гидролизом РНК

Среди азотистых оснований следует выделить гуанин, на основе которого получают ряд раство-

Рис.

1, 2, 4, 5, 8. 9, 10 — реактор: 3, 6, 7, 11, 12, 14 — нутч-фильтр; 13, 15 — вакуум-сушильный шкаф; 16, 1 7, 19, 20 — сборник; 18 — ректификационная колонна; 21 — вакуум-выпарная установка

римых в воде лекарственных форм.

Гуанин и диацетил гуанин являются исходными продуктами для синтеза противоопухолевого и противолейкозного препарата тиогуанина, который используется в комплексной терапии лейкозов.

На основе гуанина или диацетилгуанина налажен выпуск противовирусного препарата ацикло­вира (ациклогуанозина, зовирака) и ганцикловира — дорогостоящих лекарственных средств для лечения заболеваний, вызванных вирусом герпеса (поражение глаз, кожи, гениталий).

Аденин находит применение в медицине, являясь исходным соединением для синтеза антиви­русного препарата этадена.

Представляется наиболее простым использовать для получения азотистых оснований не очи­щенные полинуклеотиды, а соответствующие им нуклеопротеиды. Как показывает кинетика про­цесса, скорость отщепления пуринов практически не отличается от скорости гидролиза глико­зидных связей полинуклеотидов. Однако переработка гидролизатов, полученных из неочищенно­го сырья, значительно усложняется. Выделенные субстанции для синтеза лекарственных форм сильно загрязнены пигментными примесями, которые не удается отделить перекристаллизацией.

Из всех азотистых оснований нуклеиновых кислот наиболее просто получить легкоотщепляемые пу­рины — аденин и гуанин. Их очищенные препараты могут быть получены прямой перекристаллиза­цией, если воспользоваться их различной растворимостью в зависимости от температуры и pH среды.

Такая схема получения пуринов приведена на рис. 15.

В реакторе 1 проводят кислотный гидролиз РНК при температуре 80-90 °С в течение 1-2 ч. Для этого РНК растворяют в 1 М растворе серной кислоты с таким расчетом, чтобы концентрация по­лирибонуклеотидов составила 200-250 г/л.

Полученный гидролизат передают в аппарат 2, корректируют значение показателя pH до 3,2-3,5, охлаждают до 4 °С подачей в рубашку холодильного рассола и выдерживают 12 ч. В этих условиях кристаллизуется 98 % гуанина и 93 % аденина. Суспензию передают на нутч-фильтр 3, где отделяют осадок пуринов. Фильтрат направляют на очистные сооружения, а влажный осадок передают в аппарат 4, В образующейся суспензии устанавливают значение pH среды на уровне 7,0 и жидкость в аппарате нагревают до температуры 70-80 °С. Из-за существенного различия в рас­творимости в раствор переходит до 90 % аденина и менее 1 % гуанина.

Суспензию передают на нутч-фильтр 6 и фильтруют горячей. Фильтрат передают в аппарат 9 для выделения аденина, а осадок гуанина — в аппарат 5. Последний растворяют в щелочной воде (pH 12,5) до концентрации гуанина в растворе 15 г/л. Для очистки от пигментных при­месей к полученному раствору в аппарат 5 добавляют свежеприготовленный гидроксид каль-

Рис. 16. Технологическая схема получения гуанина и D-рибозы кислотным гидролизом гуанозина:

1,2, З, 11,16,17 — реактор; 4, 5, 12,19,20 — нутч-фильтр; 6,8,10,18 — сборник;

7 — ректификационная колонна; 9, 21 — вакуум-сушильный шкаф; 13, 14 — ионообменная колонна; 15 — вакуум-выпарная установка

ция. Суспензию подают на нутч-фильтр 7, где пигментные примеси удаляются вместе с гид­роксидом кальция. Осадок направляют на очистные сооружения, а осветленный раствор пос­тупает в аппарат 10, где его нагревают до 70 °С, нейтрализуют соляной кислотой до pH 7,0. При этом происходит кристаллизация гуанина. Горячую суспензию направляют на нутч-фильтр 14.

Пары этанола конденсируют в теплообменнике, собирают в сборнике 19 и используют повторно. Влажные кристаллы технического гуанина вручную передают на противни в вакуум-сушильный шкаф 15, где высушивают до остаточной влажности не менее 5 %.

Аденинсодержащий раствор в аппарате 9 охлаждают до 4° С и выдерживают при этой темпера­туре в течение б ч. При этом кристаллизуется до 70 % аденина. Полученные кристаллы отделяют фильтрованием на нутч-фильтре 12 и передают в аппарат 8 для перекристаллизации. Образу­ющийся маточный раствор объединяют с маточником, полученным при перекристаллизации гу­анина в сборнике 20, и направляют на вакуум-выпарную установку 21. Раствор концентрируют в 10 раз и возвращают в аппарат 9 на осаждение. Влажные кристаллы аденина очищают перекрис­таллизацией в аппарате 8 в тех же условиях, что и первое осаждение.

Кристаллы очищенного аденина отделяют фильтрованием на нутч-фильтре 11, промывают эта­нолом из сборника 19 и высушивают в вакуум-сушильном шкафу 13 до остаточной влажности не более 5 %.

Полученные препараты аденина и гуанина содержат не менее 97 % основного вещества. В каж­дом из них доля примесного пурина составляет не более 1 %.

Переработке в условиях биохимзавода по производству кормовой биомассы могут быть подвер­гнуты не только очищенные полирибонуклеотиды, но и полученные из них нуклеозиды, например гуанозин и аденозин.

3.6.1.