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【摘要】 达托霉素是从玫瑰孢链霉菌发酵液中提取出的具环脂肽结构复合物A21978中的一种，是一种酸性脂肽类抗生素。达托霉素属于钙离子依赖性抗生素，在钙离子的存在下它以独特的作用模式破坏细胞膜的完整性，进而扰乱细胞膜对氨基酸的转运，从而阻碍细菌细胞壁肤聚糖的生物合成，最终导致细胞死亡。由于其不易产生交叉耐药的问题，因此主要用于治疗耐药菌引起的感染和疾病。
【关键词】 达托霉素；玫瑰孢链霉菌；发酵
【中图分类号】R37 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752（2016）31-0007-02
The research progress of microbial fermentation production of supporting toxin
Lin Weiyue. Shenzhen Jiatai Pharmaceutical co., LTD., Guangdong Province, Shenzhen 518103, China
【Abstract】To Joe drug extracted from rose spore of Streptomyces fermented with ring lipid compounds in A21978, a peptide structure, fat is a kind of acidic peptide antibiotics. Dependence of tora toxin belongs to calcium ion antibiotics, in the presence of calcium ions it destroy the integrity of the cell membrane by the unique role model, and disrupt the cell membrane transport of amino acids, which hinder the biosynthesis of bacterial cell walls skin glycan, eventually leading to cell death. Because of its not easy to produce cross resistance problem, so it is mainly used for treatment of drug-resistant bacteria infections and diseases.
【Key words】Toxin; Rose spore Streptomyces; Fermentation
1.简介
达托霉素是从玫瑰孢链霉菌发酵液中提取出的具环脂肽结构复合物A21978中的一种，由一个十碳烷侧链与一个环状β-氨基酸肽链N-末端的色氨酸连接组成，是一种酸性脂肽类抗生素，分子式为C72H101N17O26，分子量1620.67。达托霉素属于钙离子依赖性抗生素，在钙离子的存在下它以独特的作用模式破坏细胞膜的完整性，进而扰乱细胞膜对氨基酸的转运，从而阻碍细菌细胞壁肤聚糖的生物合成，最终导致细胞死亡。由于其不易产生交叉耐药的问题，因此主要用于治疗耐药菌引起的感染和疾病[1]。
2.达托霉素微生物发酵生产方法的研究
玫瑰孢链霉菌发酵产物A21978C是达托霉素的先导物。达托霉素可以通过半合成法对A21978C经过脱酰和癸酸酰化获得，也可以通过在发酵液中加入癸酸或癸酸钠等外源性前体，在生物酶的作用下引入癸酸侧链而形成。微生物发酵方法简单快速、产量较高且污染较小，是达托霉素大规模生产所用方法的主流。
2.1 达托霉素的前体导向法发酵生产
对达托霉素发酵培养基和发酵工艺进行优化是提高达托霉素生产水平的主要方法之一。刘省伟等[2]使用均匀设计优化了达托霉素的发酵培养基，筛选出了适用于发酵的氮源和碳源。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆优化后的发酵培养基可使达托霉素发酵单位提高30%以上。何美儒等[3]考察了摇瓶及2.5L发酵罐中补加葡萄糖对达托霉素发酵的影响，并确定了分批补糖方法，为工业化生产提供了参考。
王蓓等[4]对达托霉素液态发酵的工艺进行了优化并申请专利，研究确立了最佳培养基组成和培养优化条件，2吨发酵罐培养效价达到1080μg/ml，为规模化生产奠定了基础。郭朝江[5]等经过建立玫瑰孢链霉菌发酵生产达托霉素的补料分批发酵动力学模型，为高效生产达托霉素提供了更深入的理论依据和更有效的调控手段。
2.2 达托霉素高产菌株的筛选
菌种选育是抗生素发酵生产中非常重要的一环，通过诱变和筛选获得达托霉素高产菌株是提高达托霉素发酵单位的主要方法之一。张智翔等[6]使用链霉素和达托霉素联合抗性筛选法，筛选出可高产达托霉素的玫瑰孢链霉菌株并。与原始菌株相比，筛选出的高产菌株达托霉素产量提高了63.8%，达到59mg/L。刘体颜等[7]使用紫外诱变45s，利福平14μg/ml和庆大霉素1.0μg/ml对玫瑰孢链霉菌进行筛选，得到突变株的达托霉素最高产量为74.99mg/L，比原始菌株提高了42.2%。段向东[8]采取紫外诱变、亚硝基胍NTG诱变、原生质体外紫外诱变和癸酸抗性处理诱变等方式对达托霉素生产菌进行诱变处理，所获得的高产菌株达托霉素摇瓶发酵单位为428.1ml/L，比原始出发菌株提高了约15倍。王秀琴等[9]使用氦氖激光辐照-亚甲基胍复合诱变对达托霉素生产菌进行筛选，得到的高产菌株发酵单位比出发菌株高35%。
2.3 微生物发酵法中达托霉素的提取工艺
达托霉素的提取是个多步纯化的过程，分离提纯达托霉素的主要方法包括大孔树脂吸附法、离子交换法及HPLC制备提取法等等。石磊等[10]利用大孔吸附树脂HZ818对pH调至7.5的发酵预处理液进行提取，分离效果良好。水洗树脂柱之后使用75%乙醇溶液进行解吸，回收率达到90%，达托霉素纯度达到80%。王泽根等[11]使用阴离子交换树脂330对离心预处理的发酵液进行提取，在静态吸附饱和后使用0.8mol/L的氯化钠溶液静态洗脱，回收率达到87.5%，达托霉素纯度从2%提升到60%。姜永慧[12]采用高速逆流色谱对预处理后的达托霉素发酵液进行分离，收集液冷冻干燥后得到纯度大于94%的达托霉素。相较而言，大孔树脂吸附法和离子交换法耗资较少、工艺流程简单、污染较小，更适用于达托霉素工业化的提纯过程。
3.结论与展望
达托霉素属于临床急需的的抗多重耐药细菌大品种药物，由于其的特殊性和广阔的市场前景，目前在国内已有华东医药、华北制药集团等单位对达托霉素的性质、生产等进行了多年开发与研究。浙江医药和海正药业等企业已具备达托霉素生产能力。随着研究的深入，将会实现其工业化规模生产，造福患者。
【参考文献】
[1]赵增任，唐巍，赵晋.新型抗生素药物——达托霉素[J].教科文汇，2008，02，197.
[2]刘省伟，赵德.用均匀设计优化达托霉素发酵培养基[J].中国抗生素杂,2011,36,S4-S7.
[3]何美儒，金志华，胡升等.补加葡萄糖对玫瑰孢链霉菌发酵产达托霉素的影响[J].中国医药工业杂志，2012,43，662-665.
[4]王蓓，谢详茂，陈俊勇等.液态发酵法生产达托霉素的培养条件优化研究[J].中国抗生素杂志,2013,38,204-207.
[5]郭朝江，王相金，王化民.玫瑰孢链霉菌补料分批发酵生产达托霉素的动力学模型[J].中国抗生素杂志，2014，39，241-244.
[6]张智翔，段然，敬科举等.组合抗性筛选法选育达托霉素高产菌株[J].中国抗生素杂志，2012，37，202-205.
[7]刘体颜，邢玉华，戴素琴等.达托霉素生产菌（ATCC31568）的紫外诱变和抗生素抗性筛选[J].中国抗生素杂志，2013，38,64-669.
[8]段向东.达托霉素产生菌的菌种选育及发酵工艺研究[J].研究生学位论文，2014.
[9]王秀琴,娄忻,张雪霞等.复合诱变法筛选达托霉素高产菌株[J].化学与生物工程，2015，32.
[10]石磊，史丽娟，蒋沁等.达托霉素发酵液大孔树脂吸附分离的研究[J].2008，33，
[11]王泽根，王文轶，吴旻等.阴离子交换树脂对Streptomyces_roseosporus发酵液中达托霉素的分离纯化研究[J].2011.
[12]姜永慧.利用高速逆流色谱分离制备达托霉素.科技论坛.
论文作者:林惟玥
论文发表刊物:《医药前沿》2016年10月第31期
论文发表时间:2016/11/9
标签：霉素论文; 菌株论文; 抗生素论文; 霉菌论文; 高产论文; 培养基论文; 玫瑰论文; 《医药前沿》2016年10月第31期论文;