一种内酰胺类抗生素及其制备方法技术

技术编号:1741568 阅读:124 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种抗生素-秦岭霉素及其制备方法。本发明专利技术的秦岭霉素属于内酰胺类化合物,具有如右图所示的分子结构,其产生菌分类命名为秦岭链霉菌(Streptomyces  qinlingnensis  sp.nov),于2005年5月30日保藏于“中国生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心”,其保藏登记号为:CGMCC  NO.1831。本发明专利技术的秦岭霉素的制备方法包括种子培养和液体发酵,发酵液经过滤后大孔吸附树脂吸附,甲醇洗脱,再经硅胶柱层析可得秦岭霉素粗结晶。经制备高效液相色谱纯化可得纯品。本发明专利技术的秦岭霉素具有广谱抗菌性,对多种病原细菌具有强烈的抑制作用,优于对照药剂青霉素。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于抗生素领域,具体涉及
技术介绍
β-内酰胺类抗生素是临床中常用的抗生素。它们以其抗菌谱广,抗菌效果明显,疗效确定而广泛使用。目前存在的问题是由于长期广泛使用,导致很多病菌,如金黄色葡萄球菌、链球菌、肺炎球菌等对现有的β-内酰胺类抗生素产生了明显的抗药性,因此迫切需要研究开发新的抗生素,特别是具有全新分子结构的抗生素。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中存在的不足之处,提供一种内酰胺类抗生素,它具有全新的分子结构,而且对多种病原细菌具有很高的抑制活性。本专利技术的另一个目的是提供一种内酰胺类抗生素的制备方法。本专利技术的技术方案如下一种内酰胺类抗生素,命名为秦岭霉素,具有如下的分子结构 该抗生素的制备方法,包括下列步骤1.发酵(1)发酵菌种发酵菌种的分类命名为秦岭链霉菌(Streptomyces qinlingnensis sp.nov),于2005年5月30日保藏于“中国生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心”,其保藏登记号为CGMCC NO.1381。(2)斜面培养采用高氏一号培养基(可溶性淀粉20g,KNO31g,K2HPO40.5g,MgSO4·7H2O0.5g,FeSO4·7H2O 0.01g,琼脂20g,蒸馏水1000ml,pH值7.2~7.4)于1×105Pa下灭菌30min,接菌后在28~32℃下培养4d;(3)种子培养 培养基(葡萄糖5~10g,可溶性淀粉5~10g,牛肉膏5~10g,蛋白胨10~18g,氯化钠5~8g,蒸馏水1000ml,pH值7.2),用250ml的三角瓶每瓶分装100ml,然后用1ml无菌水将斜面的秦岭链霉菌孢子洗下并制成孢子悬浮液,使其浓度为1×106~1×107个/ml。每瓶加1ml孢子悬浮液,置于摇床上28~32℃培养24~36h;(4)发酵 采用液体摇瓶发酵,培养基(小米10~30g加蒸馏水1000ml煮沸15min后滤去米粒,加入葡萄糖15~30g,碳酸钙2~15g,氯化钠5~12g,蛋白胨5~15g,pH值7.2~7.4)于1×105Pa下灭菌30min,分装于250ml三角瓶,每瓶20~100ml。接种量10%(V/V),摇床转速150~240r/min,28~32℃振荡培养4~5d。2发酵液处理(1)发酵液经100~200目筛网过滤后,用HPD-600大孔吸附树脂吸附,甲醇洗脱;(2)将甲醇洗脱液浓缩,进行硅胶柱层析以三氯甲烷∶甲醇=9∶1、8∶2、7∶3、6∶4和纯甲醇五种洗脱液进行梯度洗脱,收集三氯甲烷∶甲醇=8∶2的馏分,浓缩后放置过夜,析出一种β-内酰胺抗生素的粗结晶;(3)将上述粗结晶用制备高效液相色谱纯化,得到本专利技术的β-内酰胺抗生素的纯品。与现有技术相比,本专利技术具有下述优点1本专利技术的抗生素是国内外未报道过的新化合物,而且具有全新的分子结构。现有的β-内酰胺类抗生素包括青霉素类和头孢霉素类,前者是一个四元杂环并联一个五元杂环,后者是一个四元杂环并联一个六元杂环,二者在杂环的同一位置都有一个羧基,而本专利技术的抗生素是由一个四元环并联一个七元环组成,不含羧基,也不含其它取代基。2本专利技术的抗生素具有广谱抗菌性,抗菌活性明显优于青霉素。3本专利技术的抗生素,其生产原料廉价易得,发酵及后处理工艺相对简单。附图说明图1秦岭霉素紫外光谱2秦岭霉素红外光谱3秦岭霉素高分辨质谱4秦岭霉素1H NMR谱5秦岭霉素13C NMR谱6秦岭霉素gCOSY谱7秦岭霉素gHSQC谱8秦岭霉素Ghmbc谱图具体实施方式下面结合实施例,对本专利技术作详细说明。实施例1化合物制备1发酵(1)种子培养 培养基(葡萄糖8g,可溶性淀粉8g,牛肉膏6g,蛋白胨15g,氯化钠5g,蒸馏水1000ml,pH值7.2),用250ml的三角瓶每瓶分装100ml,然后用1ml无菌水将斜面的秦岭链霉菌孢子洗下并制成孢子悬浮液,使其浓度为1×106~1×107个/ml,每瓶加1ml孢子悬浮液,置于摇床上30±1℃培养24h;(2)发酵 采用液体摇瓶发酵,培养基(小米10g加蒸馏水1000ml煮沸15min后滤去米粒,加入葡萄糖15g,碳酸钙2g,氯化钠5g,蛋白胨5g,pH值7.2)于1×105Pa下灭菌30min,分装于250ml三角瓶,每瓶50ml。接种量10%(V/V),摇床转速210r/min,30±1℃振荡培养4d。2化合物的分离50L发酵液经200目筛网过滤,用5kg HPD-600大孔吸附树脂静态吸附3h,将吸附饱和的大孔吸附树脂装入15cm(内径)×200cm(高)的玻璃柱中,用甲醇洗脱,流速为50ml·min-1,洗脱总体积约20L;浓缩甲醇洗脱液,得到褐色油状物约50g。将所得褐色油状物上硅胶柱(粒径200~300目)进行层析,以三氯甲烷∶甲醇=9∶1、8∶2、7∶3、6∶4和纯甲醇五种洗脱液进行梯度洗脱,收集三氯甲烷∶甲醇=8∶2的馏分,浓缩后放置过夜,析出一种β-内酰胺抗生素的粗结晶1.65g;将该粗结晶以制备高效液相色谱纯化,得到本专利技术的β-内酰胺抗生素纯品0.546g,其中制备液相色谱条件如下色谱柱Hypersil C18,15μm,6cm(内径)×300cm(高);流动相甲醇+水=75+25(V/V);流速60ml/min;检测波长230nm。3结构鉴定化合物1物态白色结晶熔点196℃;元素分析N 17.91%,C 54.78%,H 5.55%,O 21.76%;分子量154.0741;分子式C7H10N2O2;(1)化合物的UVmax为222nm,说明分子中存在内酯或内酰胺结构;从红外光谱图中可观察到内酰胺的特征吸收峰1636.38cm-1,提示化合物为一内酰胺。(2)从FAB-MS谱图上可观测到m/z 155+,309+峰,说明化合物的分子量应为154。高分辨质谱测得m/z 155+为154.1219(计算值为154.0741),说明其分子式为C7H10N2O2,不饱和度为4。(3)化合物的1H NMR显示存在9个质子(CD3OD,400MHz,δ4.24(m,1H),4.10(dd,J=16.8,3Hz,1H),3.73(d,J=16.8Hz,1H),3.53(m,2H),2.30(m,1H),1.89-2.05(m,3H)),表明还有一个活泼质子存在,因使用氘代甲醇为溶剂而未观测到。13C NMR显示了7条谱线(100MHz,δ171.9,166.4,59.8,47.0,46.3,29.4,23.3),与分子式吻合,DEPT表明171.9和166.4是两个季碳,它们是酯或酰胺的羰基,59.8的碳是一个叔碳,其余4个均为仲碳,这样共有9个与碳相连的质子,与1HNMR结果一致。GCOSY显示4.24的质子与4.10的质子相关,而4.10的质子又与3.73的质子相关,而在gHSQC谱中4.10的质子和3.73的质子同时与47.0的碳原子相关,说明它们是两个同碳质子。4.24的质子还与2.30和2.00处的质子相关,而他们又同时与29.4的碳原子相关,说明它们也是两个同碳质子。在gHSQC谱中,4.24的质子与59.8的碳原子相关,3.53的质子与46.3的碳原子相关,而1.89-2.05处的另两个质子与23.3的碳原子相关,且3.53的质子与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内酰胺类抗生素,其特征在于该抗生素具有如下的分子结构:***。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:姬志勤吴文君龙建友师宝君祁志军胡兆农
申请(专利权)人:西北农林科技大学农药研究所
类型:发明
国别省市:61[]

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