D-核糖(D-ribose),分子式C5H10O5,是一种天然戊糖。D-核糖存在于所有细胞中,是核苷酸、多种辅酶和基因物质DNA和 RNA、细胞第二信使分子cAMP的重要组成成分,也是能量物质三磷酸腺苷(ATP)的结构成分。D-核糖是细胞合成ATP的起始物质和关键因子,也是细胞保持结构和功能完整的必不可少的物质,对生命的形成有重要作用。
D-核糖也是重要的药物中间体,常用于多种核酸类药物的生产,具有广阔的应用前景。目前国内只有唯一一个通过国家食品药品监督管理局批准的D-核糖国食健字保健食品,还没有D-核糖的相关药物。但在国外特别是欧美国家,医生都会嘱咐心脏病患者服用D-核糖保护心脏,这方面的研究也成为新的关注点。
D-核糖的理化性质
纯净的D-核糖为极易潮解的斜方晶体,常温下为白色至微黄色结晶颗粒或粉末;具有清凉口感的甜味;可溶于水,微溶于乙醇,不溶于醚、苯、丙酮及氯仿,熔点为88-92℃;易吸收空气中的水分。由于其具有手性碳原子,所以核糖具有光学异构现象,因此有D-型和L型两种构型,但在自然界中主要以D-型化合物状态的形式存在,即D-核糖。D-核糖存在于所有植物、动物、微生物的细胞中,是生物体内遗传物质核糖核酸(mRNA、tRNA、rRNA和5S NRA等各种RNA)的碳水化合物组成部分,它也是若干辅酶和维生素的组成部分。
D-核糖分子结构图:
D-核糖的生产方法
D-核糖的生产方法主要有水解法、化学合成法和微生物发酵法。发酵法生产D-核糖以其工艺简单成本低廉的特点,已成为当前世界上最经济有效的D-核糖生产方法。但如何进一步降低成本,提高提取收率,仍是发酵工业亟待解决的问题。
D-核糖的应用领域
D-核糖主要用作医药原料、化工原料及其中间体;用于维生素B2(核黄素)、呋喃核糖、吡喃核糖及抗病毒、抗肿瘤、核苷类药物的制造;亦可用作运动保健产品及食品添加剂(食用香料)等。