Получение гуанина и D-рибозы кислотным гидролизом гуанозина

Выше отмечалось, что гуанозин является исходным сырьем для получения гуанина и диацетил-

Рис, 17.

гуанина.

Одним из способов получения гуанина является кислотный гидролиз гуанозина, позволяющий выделять из гидролизата пурин и П-рибозу. Последняя может быть использована для синтеза тетра- ацетилрибозы — полупродукта для получения рибофуранозидов. Одним из них является рибами - дин (виразол, рибавирин). Он действует на 36 разных штаммов вирусов, среди них вирус гриппа, ко­ри, склерозирующего панэнцефалита и др. О применении диацетилгуанина было рассказано выше.

Схема получения гуанина и П-рибозы приведена на рис. 16. В реактор 1 загружают раствор сер­ной кислоты с концентрацией 0,5 моль/л и гуанозин. Смесь нагревают до 85 °С подачей пара в ру­башку аппарата 1. Гидролиз ведут при перемешивании в течение 1 ч.

Гидролизат перекачивают в аппарат 2, где его охлаждают до температуры 4 °С и выдерживают 8 ч. При этом осаждается до 90 % гуанинсульфата. Осадок отделяют фильтрованием на нутч- фияьтре 4 и передают на дальнейшую очистку в аппарат 3. В аппарате 3 влажные кристаллы гу­анинсульфата растворяют в щелочной среде (pH 12,5) до концентрации 15-20 г/л при нагревании до 70 °С в течение 20 мин. После этого раствор охлаждают до 4 °С и выдерживают 8-10 ч. Выпав­шие кристаллы гуанина отделяют фильтрованием на нутч-фильтре 5. Фильтрат направляют на очистные сооружения. Осадок промывают на нутч-фильтре 5 этанолом, поступающим из сборни­ка 8. Водно-спиртовые стоки собирают в сборнике 6, откуда их направляют в ректификационную колонну 7. Регенерированный этанол собирают в сборнике 8, а кубовый остаток из сборника 10 мо­жет быть передан на биосинтез кормовых дрожжей. Промытый на фильтре 5 осадок высушивают в вакуум-сушильном шкафу 9 до остаточной влажности не более 5 % .

Маточный раствор, содержащий рибозу, вышедший с нутч-фильтра 4, направляют на очистку от сульфат-ионов. Большую часть сульфат-ионов удаляют путем обработки раствора гидроксидом кальция. Для этого к раствору в аппарате 11 добавляют свежеприготовленный раствор гидроксида кальция и нейтрализуют до значения pH среды 8,0.

Образовавшийся осадок гипса отделяют фильтрованием на нутч-фильтре 12, разводят 1:10 во­дой и направляют на очистные сооружения. Для очистки от мешающих неорганических ионов фильтрат последовательно пропускают через ионообменную колонну 13, заполненную катионитом КУ-2х8 в ОН⁺-форме, и через ионообменную колонну 14, заполненную анионитом АВ-17 в ОН -форме. При этом на колоннах происходит сорбция соответственно катионов и анионов, а рибо­за выходит из свободного объема колонн. Сорбент в колонне 13 регенерируют 2 %-ным раствором соляной кислоты, а сорбент в колонне 14 — 2 %-ным раствором аммиака. От остатков регенериру­ющих растворов сорбенты промывают водой. Все стоки с колонн собирают в отдельные сборники 18, нейтрализуют и передают на очистные сооружения.

Рис. 18. Технологическая схема получения инозина дезаминированием аденозина:

1, 2, 4, 7 — реактор; 3, 8,10 — нутч-фильтр; 5 — ионообменная колонна; 6 — вакуум-выпарная установка; 9,11, 13,14 — сборник; 15 — вакуум-су шильный шкаф; 12 — ректификационная колонна

^21

Раствор, содержащий 8—10 г/л рибозы, направляют на концентрирование в вакуум-выпарной установке 15. Упаривание проводят в 100 раз. Образующуюся сиропообразную массу передают в аппарат 16, охлаждают до температуры -10 "С, добавляют 1 объем метилового спирта и 2 объема изопропилового. Кристаллизацию ведут в течение 72 ч.

Полученные кристаллы технической рибозы отделяют фильтрованием на нутч-фильтре 19 и пе­редают в аппарат 17 на перекристаллизацию.

Все водно-спиртовые стоки с фильтров 19 и 20 собирают и регенерируют ректификацией. По такой же схеме может быть переработан и аденозин, где товарными продуктами будут аденин и D-рибоза.

Приведенная выше технология переработки гуанозина не является единственной. Существуют и иные подходы, которые используют достижения тонкого органического синтеза. Приведем толь­ко химическую схему такой комплексной переработки гуанозина (рис. 17).

Несомненным преимуществом данной схемы является то, что в качестве продуктов предполага­ется получать практически готовые лекарственные средства, а не полупродукты для их синтеза. К недостаткам следует отнести наличие в технологии чисто химических стадий, нетипичных для предприятия, выпускающего кормовую биомассу, и, возможно, токсичных промышленных сто­ков, требующих дополнительной очистки. Однако в рамках единого акционерного общества нали­чие такого цеха представляется вполне оправданным. Общеизвестно, что всегда выгоднее реализо­вать субстанцию ГЛС или лекарственную форму препарата, чем полупродукты для их синтеза.

Однако в случае благоприятной конъюнктуры на рынке нуклеозидных препаратов аденозин легко может быть переработан в инозин — медицинский препарат, который под коммерческим названием рибоксин широко применяется в медицине для лечения сердечно-сосудистых заболева­ний (инфаркта миокарда). Он нормализует содержание АТФ в клетке и в отличие от последнего легко проникает через клеточную мембрану. От других пуриновых нуклеозидов его выгодно отли­чает то, что он не имеет побочного сосудорасширяющего действия, стимулирует окислительно-во­сстановительные процессы в клетке и активирует энергообразование в тканях, используется и при нарушениях сердечного ритма.

На основе инозина также производят иммуномодулятор инозиплекс, который обладает проти­вовирусным (против вирусов гриппа, герпеса и т.д.) и противоопухолевым действием.

3.6.2.