[发明专利]基于L-阿拉伯糖的L-核糖的制作方法

说明书

本发明涉及一种基于L‑阿拉伯糖的L‑核糖的制作方法，尤其包括：在包含阿拉伯糖的培养基中，将自阿拉伯糖生产L‑核糖的途径导入的第一微生物进行培养，而生成L‑核糖的步骤；在上述培养基中去除第一微生物后，将导入L‑核酮糖代谢途径的第二微生物进行接种并培养，而消耗L‑阿拉伯糖及L‑核酮糖后，将所生成的L‑核糖回收的步骤。根据本发明的L‑核糖生产方法利用代谢而去除除L‑核糖以外的所有糖类，因此在发酵产物中生产高纯度L‑核糖，上述所生产的核糖作为多样的L型核糖酸医药品的合成原材料，在制作医药品等时有益使用因此十分有益。

技术领域

本发明涉及一种L-核糖(L-ribose)的生产方法，尤其涉及一种L-核糖(L-ribose)的高纯度生产方法，其包括：(a)在作为碳源包含L-阿拉伯糖(L-arabinose)的培养基中，将导入L-核酮糖(L-ribulose)及L-核糖(L-ribose)生产途径的第一微生物进行培养，而生成L-核酮糖及L-核糖的步骤；(b)在上述培养基中去除上述第一微生物后，将导入L-核酮糖代谢途径的第二微生物进行接种并培养，而消耗L-阿拉伯糖及L-核酮糖的步骤；以及(c)将上述所生产的L-核糖回收的步骤。

背景技术

L-核糖(L-ribose)作为很多L型核苷酸糖医药品的合成原料物质，用于合成抗病毒剂即甲基-L-呋喃核糖苷(methyl-L-riboflanoside；BezimidavirTM)，从而L-核糖及其衍生物的全世界市场价在2001年曾经是11亿美元，最近还作为新型抗疱疹病毒药(Antiherpes)开发的BW1263W(Glaxo Wellcome)和作为乙型性肝炎治疗药开发的L-FMAU(Bukwang&Triangle)等的核心中间物使用，而其需求激增，从而开发一种能够工业上利用的制作方法成为本领域很多研究者关注的对象。

L-核糖主要利用L-阿拉伯糖、L-木糖、D-葡萄糖、D-半乳糖、D-核糖或D-甘露糖-1,4-内酯通过化学合成法生产(Akagi,M.,et al.,Chem.Pharm.Bull.(Tokyo)50:866,2002；Takahashi,H.,et al.,Org.Lett.4:2401,2002；Yun,M.,et al.,Tetrahedron Lett.46:5903,2005)。然而化学合成方法在其生产过程中存在各种严重的问题。实际引发了要求高温及高压的工作环境方面的危险性、由于化学反应后附带产生的糖类而需要复杂的L-核糖分离及精制过程，及其过程中产生的化学垃圾引发的环境污染等问题。

为了克服如上所述的缺陷，曾经进行了如下L-核糖的生物学生产方法的研究。具体说，源自克雷伯氏肺炎菌(Klebsiella pneumoniae)的阿拉伯糖异构酶、源自施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)的L-鼠李糖异构酶(L-rhamnose isomerase)、源自锈棕色链霉菌(Streptomyces rubiginosus)的D-木糖异构酶(D-xylose isomerase)以及源自乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)的葡萄糖-6-磷酸异构酶(galactose-6-phosphateisomerase)具有广泛的底物特异性，从而可将L-核酮糖转换成L-核糖，但其转换速度很慢。

并且，利用酶催化(Enzymatic)法的工程，存在需要高纯度底物(由于酶具有广泛的底物特异性)、规模小、酶不稳定(即使是固定化酶若是L-糖生产酶2-3天内损失50％以上活性)的缺点，若是化学合成，存在即使使用高纯度底物，也很难确保L-立体特意性，因此精制费用上升而产物成为高价的缺点。

相比之下，利用发酵法的工程，具备可作为底物利用低纯度的低廉底物(生物质水解)，基本上是利用细胞内酶的转换因此容易确保L-立体特异性，并且利用通过离子交换树脂的经济的精制法可低廉制取产物，而且发酵工程是常温常压的安全工程的优点。