一种具有抗菌活性的化合物及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种具有抗菌活性的化合物及其制备方法与应用，所述具有抗菌活性的化合物的化学结构式如式I所示：

A compound with antimicrobial activity and its preparation method and Application

The invention relates to a compound with antimicrobial activity and a preparation method and application thereof. The chemical structure formula of the compound with antimicrobial activity is shown in formula I.

【技术实现步骤摘要】
一种具有抗菌活性的化合物及其制备方法与应用
本专利技术涉及一种具有抗菌活性的化合物及其制备方法与应用，属于生物抗菌素

技术介绍
现如今抗生素普遍应用的环境下，社会和科学界对细菌的耐药性迅速出现显得措手不及，因此迫切需要新类型的抗生素快速和持续的开发，以适应细菌抗生素敏感性改变的速度。天然抗菌物质主要来源于植物、动物、微生物及矿物。在过去的十年中，通过微生物筛选来寻找抗菌素和其他具有医疗和保健价值的活性化合物的开发研究正在迅速展开，许多具有新分子结构的抗菌、抗病毒化合物已被分离和鉴定，其活性成分是多种多样的，包括萜烯、脂肪酸、大环内脂类、醌类、肽类、生物碱、醚类及杂环化合物等，其中有些成分的结构、性质已被阐明。也有许多含尚未鉴定其活性分子结构的微生物萃取物，用于预防各种病害。糖苷，也称配糖体。是单糖或寡糖的半缩醛羟基与另一分子中的羟基、氨基或硫羟基等失水而产生水合物。因此一个糖苷可分为两部分。一部分是糖的残基(糖去掉半缩醛羟基)，另一个部分是配基(非糖部分)，其键称为糖苷键。配基部分可以是很简单的，也可以是很复杂的。糖苷键可以通过氧、硫、氮原子彼此连接起来，它们的糖苷分别简称为O-苷、S-苷、N-苷或C-苷。糖苷的配基可以是糖，这样就缩合成双糖、寡糖和多糖。糖苷广泛分布于植物的根、茎、叶、花和果实中。大多是带色晶体，能溶于水。一般味苦。有些有剧毒。水解时生成糖和其他物质。例如苦杏仁苷(amygdalin)C20H27NO11水解的最终产物是葡萄糖C6H12O6、苯甲醛C6H5CHO和氢氰酸HCN。糖苷可用作药物。很多中药的有效成分就是糖苷，例如柴胡、桔梗、远志等。由于立体构型的不同，糖苷有α和β两种类型。葡萄糖的苷(葡萄苷)和其他糖的苷，大多数是β-型糖苷。目前具有抗菌作用的糖苷类化合物主要集中于氨基糖苷类化合物。如中国专利文献CN108003205A(申请号201711401335.4)公开了一种氨基糖苷类衍生物及其制备方法和应用，是一种新的氨基糖苷类衍生物。所述衍生物主要是对依替米星的C2’氨基位置以及C6’氨基位置进行了化学结构的修饰，得到了两类衍生物：C6’-NH2修饰的衍生物，以及C2’-NH2和C6’-NH2双靶位修饰的衍生物；并进行了化学半合成和体外抗菌活性研究。结果表明，上述衍生物对如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌以及表达N6’氨基糖苷修饰酶的菌株等细菌均具有较好的抗耐药性细菌的特点。目前现有的糖苷类化合物主要来源于杜仲叶(杜仲叶化学成分研究，左月明等，中药材V372014.10：1786-1788)、毛脉蓼等中药材中提取，受原料来源、产地、含量、原料的稳定性限制，并没有糖苷类化合物具有抗菌活性方面的相关报导。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种具有抗菌活性的化合物及其制备方法与应用。一种具有抗菌活性的化合物，化学结构式如式I所示：上述具有抗菌活性的化合物的制备方法，包括如下步骤：(1)将解淀粉芽孢杆菌的发酵液经离心，取上清，经甲醇萃取，制得萃取物；所述的解淀粉芽孢杆菌来源于中国普通微生物菌种保藏管理中心，菌种编号CGMCC1.936；(2)将步骤(1)制得的萃取物经硅胶柱分离，用梯度有机溶剂石油醚/乙酸乙酯/丙酮/甲醇按照不同比例的混合溶剂，依次进行洗脱；最后将丙酮/甲醇混合洗脱溶液进行浓缩，经高效液相色谱分离，制得具有抗菌活性的糖苷化合物。根据本专利技术优选的，所述步骤(1)中，解淀粉芽孢杆菌发酵液的制备步骤如下：(i)将解淀粉芽孢杆菌接入LB肉汤培养基中，在35～37℃、180～200rpm条件下培养14～16h小时，制得种子液；所述LB液体培养基，组份如下：蛋白胨10克，氯化钠10克，酵母膏5克，水定容至1L；(ii)将步骤(i)制得的种子液接种于发酵培养基中，接种量按体积百分比3～5％，在28～32℃、180～200rpm条件下培养44～52小时，制得发酵液；所述发酵培养基，组份如下：葡萄糖30.0g，K2HPO4×3H2O7.0g，KH2PO43.0g，(NH4)2SO41.5g，柠檬酸钠×3H2O0.5g，MgSO4×7H2O0.1g，氯化钠0.5g、可溶性淀粉0.1g；pH7.0～7.2，加水定容至1L。根据本专利技术优选的，所述步骤(1)中，解淀粉芽孢杆菌来源于中国普通微生物菌种保藏管理中心，菌种编号CGMCC1.936。该菌株为普通市售菌株。根据本专利技术优选的，所述步骤(1)中，取上清后还包括浓缩的步骤；进一步优选的，所述的浓缩采用旋转蒸发浓缩，浓缩至原体积的8～12％。根据本专利技术优选的，所述步骤(1)中，甲醇与需要萃取的液体的体积比为1:1；进一步优选的，所述萃取次数为三次。根据本专利技术优选的，所述步骤(2)中，萃取物经硅胶柱分离，具体步骤是：将萃取物干燥后，所得干燥物经200目硅胶柱层析分离，样品与硅胶质量比为1：100，分别用十三个体积浓度梯度进行洗脱，十三个体积浓度梯度混合溶剂分别进行洗脱，十三个体积浓度梯度混合溶剂分别为石油醚、石油醚/乙酸乙酯＝80：20、石油醚/乙酸乙酯＝50：50、石油醚/乙酸乙酯＝20：80、乙酸乙酯、乙酸乙酯/丙酮＝80：20、乙酸乙酯/丙酮＝50：50、乙酸乙酯/丙酮＝20：80、丙酮、丙酮/甲醇80：20、丙酮/甲醇50：50、丙酮/甲醇20：80、甲醇；收集丙酮/甲醇混合洗脱溶液。根据本专利技术优选的，所述步骤(2)中，高效液相色谱分离条件如下：色谱柱为YMC-PackODS-A，规格250*10.0mml.O.D.S-5um，12nm；在体积百分比70％甲醇流动相，柱温25℃，流速1.5ml/min，254nm的紫外线检测的条件下，等浓度洗脱；收集化合物色谱峰，用琼脂扩散法确定抑菌活性所在时间段，经旋转蒸发浓缩，氮吹干燥，获得纯化的糖苷化合物。上述具有抗菌活性的糖苷化合物在制备抑制致病菌药物中的应用。上述具有抗菌活性的糖苷化合物在制备食品防腐剂中的应用。上述具有抗菌活性的糖苷化合物在制备化妆品中的应用。上述具有抗菌活性的糖苷化合物在制备保健品的应用。上述具有抗菌活性的糖苷化合物在制备农药中的应用。上述具有抗菌活性的糖苷化合物在制备抑菌口香糖中的应用。有益效果本专利技术首次由解淀粉芽孢杆菌CGMCC1.936的发酵液中提取出一种具有抗菌活性的糖苷类化合物，该化合物具有很强的抑制致病菌的作用，且采用微生物发酵制备生产周期短、产物稳定、含量高，该化合物可广泛应用于农药、医药、保健品及化妆品生产中。附图说明图1是实施例1制备的式I化合物抑制金黄色葡萄球菌的曲线图；图2是实施例1制备的式I化合物抑制鸡白痢沙门氏菌的曲线图；图3是实施例1制备的式I化合物抑制肠炎沙门氏菌的曲线图；图4是实施例1制备的式I化合物抑制多杀性巴氏杆菌的曲线图；图5是实施例1制备的式I化合物的质谱图；图6是实施例1制备的式I化合物的质谱图的局部放大图；图7是实施例1制备的式I化合物在实验例的抗菌实验2中，失重率-储藏时间的关系曲线图；图中，5天时曲线自上而下分别为：对照组、低剂量组、中剂量组、高剂量组、保鲜膜组、保鲜膜+中剂量组；图8是实施例1制备的式I化合物在实验例的抗菌实验2中，可溶固形物-储藏时间的关系曲线图；图中，4天时曲线自上而下分别为：保鲜膜+中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有抗菌活性的化合物，化学结构式如式I所示：

【技术特征摘要】
1.一种具有抗菌活性的化合物，化学结构式如式I所示：2.权利要求1所述具有抗菌活性的化合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将解淀粉芽孢杆菌的发酵液经离心，取上清，经甲醇萃取，制得萃取物；所述的解淀粉芽孢杆菌来源于中国普通微生物菌种保藏管理中心，菌种编号CGMCC1.936；(2)将步骤(1)制得的萃取物经硅胶柱分离，用梯度有机溶剂石油醚/乙酸乙酯/丙酮/甲醇按照不同比例的混合溶剂，依次进行洗脱；最后将丙酮/甲醇混合洗脱溶液进行浓缩，经高效液相色谱分离，制得具有抗菌活性的糖苷化合物。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，解淀粉芽孢杆菌发酵液的制备步骤如下：(i)将解淀粉芽孢杆菌接入LB肉汤培养基中，在35～37℃、180～200rpm条件下培养14～16小时，制得种子液；所述LB液体培养基，组份如下：蛋白胨10克，氯化钠10克，酵母膏5克，水定容至1L；(ii)将步骤(i)制得的种子液接种于发酵培养基中，接种量按体积百分比3～5％，在28～32℃、180～200rpm条件下培养44～52小时，制得发酵液；所述发酵培养基，组份如下：葡萄糖30.0g，K2HPO4×3H2O7.0g，KH2PO43.0g，(NH4)2SO41.5g，柠檬酸钠×3H2O0.5g，MgSO4×7H2O0.1g，氯化钠0.5g、可溶性淀粉0.1g；pH7.0～7.2，加水定容至1L。优选的，所述步骤(1)中，解淀粉芽孢杆菌来源于中国普通微生物菌种保藏管理中心，菌种编号CGMCC1.936；优选的，所述步骤(1)中，取上清后还包括浓缩的步骤；进一步优选的，所述的浓缩采用旋转蒸发浓缩，浓缩至原体积的8～12％...

【专利技术属性】
技术研发人员：楚杰，刘可春，王莹，赵博，张轩铭，张云，
申请(专利权)人：山东省科学院生物研究所，
类型：发明
国别省市：山东,37