ATP主要用于心力衰竭、心肌炎、心肌梗死、脑动脉及冠状动脉硬化、急性脊髓灰质炎、肌肉萎缩、慢性肝炎等疾病的治疗。ATP的生产常采用酵母细胞将AMP氧化磷酸化成ATP。
（1）氧化反应
取AMP用水溶解，另取K2HPO4·3H2O、KH2PO4、MgSO4·7H2O溶于水中。将两溶液混合后，加入离心甩干的新鲜酵母及葡萄糖，30~32℃下缓慢搅拌，发酵起泡约2h，部分AMP转化成ADP时，升温至37℃直到AMP斑点消失为止，将反应液冷却至15℃左右，加入40％三氯乙酸500ml，用盐酸调节至pH2，过滤除去酵母菌体及沉淀物，得上清液。
（2）分离纯化
上清液加入处理过的颗粒活性炭，在pH2条件下缓慢搅动2h，吸附ATP，除去上清液，用pH2的水洗涤活性炭，漂洗去大部分酵母残体后，装入层析柱中，再用pH2水洗至澄清，用2∶3∶50（体积比）的氨水∶水∶95％乙醇混合液洗脱ATP，流速为30ml/min。
将ATP氨水洗脱液置于冰浴中，盐酸调至pH3.8，加3~4倍体积的95％乙醇，在5~10℃静置6~8h，倾去乙醇，沉淀为ATP粗品，将粗品溶于1.5L蒸馏水中，加硅藻土50g，搅拌15min，布氏漏斗过滤，取过滤液。
将上述过滤液调至pH3，上717Cl‐型阴离子交换树脂柱，吸附饱和后用pH3的0.03mol/LNaCl溶液洗柱，去ADP和杂质。然后用pH3.8、1mol/LNaCl液洗脱，收集遇乙醇沉淀部分的洗脱液。
（3）精制
洗脱液加硅藻土25g，搅拌15min去热原，抽滤，上清液调节pH至3.8，加3~4倍的95％乙醇，立即产生白色ATP沉淀，置2~8℃过夜，倾去上清液后用丙酮、乙醚洗涤沉淀，脱水、过滤，减压干燥，即得ATP成品。按AMP质量计算，收率100％~120％，含量80％左右。
【知识拓展】
ATP的生产历史
ATP的生产工艺的演变，典型地代表了一般生化药物的发展。最先以家兔肌肉作原料，每公斤可提取2g精制ATP。20世纪60年代开始的光合磷酸化法是以5′‐AMP为原料，用菠菜叶绿体进行光合作用而实现的，而后的氧化磷酸化法，在有镁离子和无机磷的条件下，经37℃培养发酵，酵母中的腺苷酸激酶将葡萄糖氧化成乙醇时释放的大量能量，几乎可以定量地催化AMP生成ATP，其转化率达90％，理论收率达85％，投入工业化生产后成本降低一半。
4.2.4微生物发酵法
一般用营养缺陷型菌株直接发酵生产目的核苷酸或核苷。例如利用枯草杆菌、谷氨酸棒状杆菌和产氨短杆菌的腺嘌呤缺陷型突变株发酵生产肌苷或肌苷酸（IMP）。腺嘌呤缺陷型突变株缺少了核酸合成途径中一个酶，使肌苷酸（IMP）不能进一步合成AMP，因而发酵液中大量累积IMP，可分离提取制备肌苷或肌苷酸（IMP）。发酵法也可用于生产腺苷、鸟苷和黄苷。
1.肌苷生产举例
肌苷用于治疗急慢性肝炎、洋地黄中毒症、冠状动脉功能不全、风湿性心脏病、心肌梗死、心肌炎、白细胞或血小板减少症，眼科用于中心性视网膜炎、视神经萎缩等。
由于肌苷酸对细胞膜透性很差，加之微生物中普遍存在着使肌苷酸脱磷酸化的酶类，因此肌苷发酵比肌苷酸要容易些。工业生产上可以用发酵法生产肌苷，然后通过化学法或酶转化法将肌苷转化为肌苷酸。
（1）生产菌种
肌苷发酵的生产菌种主要是枯草杆菌、短小芽孢杆菌和产氨短杆菌。其中枯草杆菌的磷酸酯酶活性较高，有利于将IMP脱磷酸化形成肌苷，分泌至细胞外，因而肌苷的发酵多采用枯草杆菌的腺嘌呤缺陷型。
由枯草杆菌生物合成嘌呤核苷酸调节机制可知，肌苷生产菌的选育重点放在选育腺嘌呤缺陷型和黄嘌呤缺陷型的双重营养缺陷型。为了有效地积累肌苷，还应该选择核苷酸酶活性强而核苷磷酸化酶活性弱的菌株，以促进肌苷的生成和生成的肌苷不再分解，提高肌苷产量。
（2）发酵工艺及控制要点
①碳源
种子扩大过程中使用葡萄糖，在发酵生产中大多利用淀粉、大米水解液。
②氮源
常用的氮源有氯化铵、硫酸铵或尿素等。因为肌苷的含氮量很高（20.9％），所以必须保证供应足够的氮源。工业发酵常用氨水来调节pH值，这样可以同时提供氮源。
③腺嘌呤
肌苷生产菌一般为腺嘌呤缺陷型，因此培养基中必须加入适量的腺嘌呤或含有腺嘌呤的酵母膏等。加入腺嘌呤的多少，不仅影响菌体的生长，更影响肌苷积累，这个添加量通常比菌体生长所需要的最适浓度小，即亚适量。
④氨基酸
氨基酸有促进肌苷积累，同时节约腺嘌呤用量的作用。其中组氨酸是必须的，此外高浓度的苯丙氨酸可促进菌体生长使肌苷产量增加。
⑤发酵条件
肌苷积累的最适pH为6.0~6.2，最适温度为30℃（枯草杆菌）或32℃（短小芽孢杆菌），供养不足可使肌苷受到显着的抑制而积累一些副产物，通风搅拌则可以减少肌苷发酵的抑制作用。
【知识拓展】
肌苷酸钠是生产聚肌胞的原料，也是一种高效增鲜剂，在谷氨酸钠中添加2％，鲜度可以增加3倍。肌苷酸发酵采用的是产氨短杆菌腺嘌呤缺陷型菌种，限量提供亚适量的腺嘌呤，通过补救途径合成菌体生长必需的DNA和RNA。该菌的磷酸酯酶活性较低，利于IMP积累，不利于其脱磷酸化形成肌苷。控制发酵液中Mn的含量，产氨短杆菌在发酵液中Mn限量的情况下，肌苷酸易于通过细胞膜。
（3）分离纯化
将发酵液调pH至2.5~3.0，通过两个串联的732树脂吸附，用水洗脱。再用769活性炭柱吸附，先用水洗，继而用NaOH洗脱。收集洗脱液经真空浓缩、过滤结晶得肌苷粗制品。
取粗制品加热溶解，以少量活性炭作助滤剂，抽滤，冷却得白色结晶，过滤，少量水洗涤，烘干得肌苷精制品。
【知识拓展】
反义核酸
根据碱基互补原理结合并调节靶基因活性的核酸分子称为反义核酸，反义核酸与“正义”核酸通过形成“反义—正义”的杂交产物来扰乱编码信息的“阅读”。反义核酸结合靶点具有选择性，这使得人们可以特异性地关闭某一些特定基因的表达，抑制一些有害基因和失控基因，因此可广泛应用于如传染病、炎症、心血管疾病及肿瘤等多种疾病的治疗。
目前已有十多种药物进入临床研究，有的已进入市场。第一个反义寡核苷酸药物福米韦新已经在美国和欧洲批准上市，主要用于治疗对其他治疗方案不能耐受或有禁忌症的艾滋病患者的巨细胞病毒性视网膜炎。
目前研究多集中于硫代反义寡核苷酸，2′‐甲氧/乙氧基反义寡核苷酸和肽核酸等药物。
美国HYIBRIDON、ISIS两家公司开发了大规模合成技术，产量可达千克规模，安玛西亚和PE公司也生产了克级合成仪器。
【合作讨论】
课前讨论
1.核酸营养有无道理？你怎样看待珍奥核酸？
课后讨论
1.谈谈你对反义核酸的认识。
2.生产肌苷酸与生产肌苷的菌种为什么不同？二者有什么异同点？
【复习思考题】
1.依据结构特点及临床应用，核酸类药物可分为哪几类？
2.简述肌苷的制备工艺原理。
3.简述三磷酸腺苷二钠（ATP‐Na2）的制备工艺原理。
4.试述用营养缺陷型菌株发酵生产核苷及核苷酸的原理。