论文总字数：21752字

摘 要

本文选用超高交联树脂SHD-O4作为分离cAMP的介质，研究最佳吸附PH，对cAMP及其他组分的吸附热力学进行研究，并采用Langmuir竞争性模型观察多组分竞争性，对多组分等温线进行拟合，把单组分模型Langmuir和Freundlich进行对比来描述各组分在超高交联树脂上吸附行为。考察了不同洗脱条件对单柱分离色谱峰的影响，选出最佳洗脱剂及洗脱条件。发现同类型苯乙烯系超高交联树脂在pH为2.01时对cAMP吸附量最大；cAMP、丙酮酸可以用Langmuir模型较好的进行拟合，而ATP可被Freundlich等温线较好的拟合，对多组分等温线进行考察并采用Langmuir等温线模型进行拟合，实验结果说明cAMP在多组分竞争中为强吸附组分，ATP与丙酮酸为弱吸附组分；在发酵液浓度（cAMP 6 g/L、ATP 10 g/L、丙酮酸2.65 g/L、镁离子1.5 g/L）下，选择纯水/浓氨水梯度洗脱能够很好的实现cAMP与其他组分之间的分离。

关键词：环磷酸腺苷 树脂吸附 洗脱

Study on separation of cyclic adenosine monophosphate in fermentation broth by adsorption

Abstract

In this paper, ultra-high crosslinking resin SHD-O4 was used as the medium for cAMP separation. The optimum adsorption pH, the adsorption thermodynamics of cAMP and other components were studied, and the multi-component competition was observed by Langmuir competitive model. The single component model Langmuir and Freundlich were used to describe the adsorption behavior of each component on the ultra-high cross-linked resin. The effects of different elution conditions on the separation of single column were investigated. The optimum eluent and elution conditions were selected. CAMP and pyruvate can be well fitted by Langmuir model, and ATP can be well fitted by Freundlich isotherm, and the adsorption of cAMP and pyruvate can be well fitted by the Langmuir model. At the same time, The results show that cAMP is a strongly adsorbed component in the multi-component competition. ATP and pyruvic acid are weakly adsorbed components. The concentration of cAMP (cAMP) 6 g / L, ATP 10 g / L, pyruvate 2.65 g / L, magnesium ion 1.5 g / L), the separation of pure water / concentrated ammonia gradient can be very good to achieve cAMP and other components of the separation

Key word: Cyclic adenosine monophosphate；resin adsorption ；eluti

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 文献综述 1

1.1环磷酸腺苷简介 1

1.1.1 环磷酸腺苷的结构和理化性质 1

1.1.2 环磷酸腺苷的生理功能及应用 1

1.1.3环磷腺苷的生产方法 2

1.2 环磷腺苷的分离方法 3

1.2.1 溶剂萃取法 3

1.2.2 膜分离法 4

1.2.3 树脂分离法 4

1.3 本论文的研究目的、意义及主要研究内容 5

1.3.1 研究的目的与意义 5

1.3.2研究的主要内容 5

第二章 实验材料、设备及分析方法 6

2.1 实验材料 6

2.2实验仪器 8

2.3 分析方法 8

2.3.1 镁离子，cAMP、ATP、丙酮酸的检测方法 8

2.3.2 标准品和样品的配置 9

2.3.3 镁离子、cAMP、ATP、丙酮酸的标准曲线的绘制 10

第三章 实验方法与步骤 11

3.1理论基础 11

3.1.1 cAMP的解离常数 11

3.1.2 吸附等温线 11

3.1.3 竞争性吸附等温线 12

3.2 cAMP最佳吸附pH的确定 12

3.3 cAMP、ATP、丙酮酸吸附等温线的测定 12

3.3.1 cAMP单组分吸附等温线的测定 12

3.3.2 ATP单组分吸附等温线的测定 13

3.3.3丙酮酸单组分吸附等温线的测定 13

3.3.4 cAMP、ATP、丙酮酸三组分竞争性等温线的测定 13

3.4色谱峰实验 13

第四章 结果与讨论 15

4.1 cAMP最佳吸附pH的确定 15

4.2等温线实验 16

4.2.1. cAMP单组分等温线研究 16

4.2.2. ATP单组分等温线研究 17

4.2.3. 丙酮酸单组分等温线研究 18

4.2.4 不同温度下cAMP、ATP、丙酮酸三组分竞争性等温线 19

4.3柱色谱峰实验 20

4.4 结论 22

参考文献 24

文献综述

1.1环磷酸腺苷简介

1.1.1 环磷酸腺苷的结构和理化性质

环磷腺苷(Cyclic adenosine-3′,5′-monophosphate)是“腺苷-3′,5′-环化一磷酸”的简称，也被称为环腺苷酸，是一种环状核苷酸，通常简写成cAMP[1,2]。它的的分子式是C10H12N5O6P，分子量为 329.2[3]。环磷酸腺苷溶于水，在酸和热的环境下都比较稳定。环磷酸腺苷是细胞内的 “第二信使”。cAMP的生物合成途径为腺苷环化酶催化 ATP 生成环磷酸腺苷，它还可以活化蛋白激酶 (PKA) 然后通过将多样调节信息带到细胞内部特定的靶部位，来产生多种多样重要的生理功能。比如说细胞分化以及分裂的作用调节、酶的活性调节以及对基因表达的调节等^[4-8]。它的化学结构如下图所示。

图1-1cAMP结构式

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