【背景及概述】[1][2][3]
抗生素在為人類控制傳染病、腫瘤化療以及農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)方面做出了卓越的貢獻(xiàn)。安絲菌素是Higsahide等人在1977年從諾卡氏菌C-15003的發(fā)酵液中分離出的一 種新的有潛在抗癌活性的安莎霉素,其母核是19-C的大環(huán)內(nèi)酰胺環(huán),按C-3連接不同長(zhǎng)度的 碳鏈,可分為AP-0(美登醇)、AP-1、AP-2、AP-3、AP-3’和AP-4,其中,連接異丁基的安絲菌素 P-3(AP-3)的活性最強(qiáng),在所有發(fā)酵產(chǎn)生的安絲菌素中產(chǎn)量也較高,所以安絲菌素 P-3常作為發(fā)酵的 目標(biāo)產(chǎn)物。由于安絲菌素類化合物的生理活性非常強(qiáng),在哥本哈根舉行的第二屆世界衛(wèi)生 組織(WHO)專家會(huì)議中,安莎類化合物被分為類關(guān)鍵重要性人用抗生素藥物。且作為高 效低毒的新型靶向藥物,安絲菌素在新型抗腫瘤藥物抗體偶聯(lián)物研究中備受關(guān)注。安絲菌素(Ansamitocin)便是一種美登素類(Maytansinoid)抗生素,主要是從微生物比如橙色珍貴束絲放線菌(Actinosynnema pretiosum ATCC 31565)發(fā)酵生產(chǎn)或高等植物中分離獲得,且具有較強(qiáng)的真核細(xì)胞毒性及抗腫瘤活性。美登素類化合物抗腫瘤機(jī)制與秋水仙堿和長(zhǎng)春新堿相似均可阻止細(xì)胞的有絲分裂,但其與微管蛋白結(jié)合位點(diǎn)上的結(jié)合強(qiáng)度約為長(zhǎng)春新堿的100倍。安絲菌素本身具有抑制微管蛋白聚集和降解聚集后的微管的功能,因此細(xì)胞經(jīng)過安絲菌素P-3處理后便會(huì)停留在有絲分裂中期并出現(xiàn)一系列細(xì)胞水平的變化,從而達(dá)到抗腫瘤的效果。
【結(jié)構(gòu)】
安絲菌素系列結(jié)構(gòu)如下:
【用途】[1]
安絲菌素P-3(Ansamitocin P-3,AP3)是小分子安莎類抗生素,具有抗腫瘤、 抗結(jié)核桿菌、抗細(xì)菌等多種藥理活性;其組分有P-0、P-1、P-2、P-3、P-3'、P-4和 P-4',其中安絲菌素P-3為主要合成產(chǎn)物,其通過阻礙微管形成從而阻止細(xì)胞的有 絲分裂使細(xì)胞死亡,在體外及荷瘤動(dòng)物中具有顯著抗腫瘤作用。
【制備】[2][3]
方法1:一種安絲菌素P-3的提取與分離純化方法, 該方法包括以下步驟:
1) 將發(fā)酵結(jié)束的發(fā)酵液或固體發(fā)酵培養(yǎng)基用萃取溶劑進(jìn)行萃取,得到萃取液;
2) 將步驟1)得到的萃取液集中濃縮至無萃取溶劑流出得到濃縮浸膏粗品A,然后 加入中性氧化鋁,并用有機(jī)溶劑使其與粗品A混合均勻;
3) 將步驟2)混合均勻的粗品A旋蒸至干燥的沙狀;
4) 將有機(jī)溶劑加入到步驟3)干燥的沙狀粗品A中,震蕩靜置,取上清液;
5) 將步驟4)的上清液集中濃縮,加入硅膠旋蒸至沙狀,用柱層析法梯度洗脫得到 安絲菌素P-3。
方法2:一種從珍貴橙色束絲放線菌制備安絲菌素P-3的方法,步驟如下:
1) 孢子培養(yǎng):將在20%甘油管冷凍保存的束絲放線菌孢子在固體培養(yǎng)基培養(yǎng)皿 劃線培養(yǎng),25~30℃培養(yǎng)3~9天,至生長(zhǎng)出豐富孢子;所述的束絲放線菌為珍貴橙色束絲放線菌ATCC31565(Actinosynnema pretiosum ATCC31565);所述的固體培養(yǎng)基的組分為酵母提取物0.1~5%,大豆蛋白胨0.3~1.0%、麥芽浸膏0.1~0.5%,甘油0.5~1.5%,瓊脂粉1.5~2.2%,均為重量百分比,自然pH;
2) 種子培養(yǎng):從培養(yǎng)皿刮取孢子,接種于液體種子培養(yǎng)基在25~30℃進(jìn)行培養(yǎng)30~50h,獲得種子液;所述的液體種子培養(yǎng)基組分為玉米淀粉1~5%,酵母粉0.5~2%,大豆蛋白胨0.5~2%,pH為7.0~8.0,均為重量百分比,pH為7.0~8.0;
3) 發(fā)酵培養(yǎng):取培養(yǎng)好的種子液接種于液體發(fā)酵培養(yǎng)基,于25~30℃發(fā)酵培養(yǎng),溶氧控制20%以上,發(fā)酵持續(xù)時(shí)間350~450h;所述的液體發(fā)酵培養(yǎng)基的組分為玉米淀粉4~7%,玉米漿干粉1.5~2.5%,熱榨豆餅粉1~3%,葡萄糖0.1~1%,K2HPO4·3H2O 0.02~0.03%,MgSO4·7H2O 0.1~1%,CaCO30.3~0.7%,CaCl20.05~0.2%,異丁醇0.2~0.5%,CoCl2·6H2O 0.0002~0.001%,F(xiàn)eSO4·7H2O0.0001~0.0003%,均為重量百分比,pH為6.8~7.5;步驟3)中當(dāng)種子液接種液體發(fā)酵培養(yǎng)基后開始補(bǔ)加濃度為20~25%的葡萄糖溶 液,流速0.4~0.5mL/L/h,發(fā)酵至48~72h后補(bǔ)加含有20~30%的葡萄糖和5~15%熱榨豆餅粉的補(bǔ)料液,流速0.8~1.2mL/L/h,同時(shí),每24h每升發(fā)酵液一次性添加1.8~2.0mL的異丁醇,直至發(fā)酵結(jié)束。
【主要參考資料】
[1] 孫玉華;王征;王念峰. 一種高產(chǎn)安絲菌素P-3的突變株及安絲菌素P-3的制備方法. CN201610364066.8,申請(qǐng)日2016-05-30
[2] 蔡志強(qiáng);周少敏;朱孝霖;郭靜;楊廣花.一種安絲菌素P-3的提取與分離純化方法. CN201810033155.3 ,申請(qǐng)日2018-01-14
[3] 劉升波;孫麗霞;張超;江波;王克波;王德明;肖娜;樊樂;艾麗靜. 一種用珍貴橙色束絲放線菌制備安絲菌素P-3的方法. CN201510358871.5,申請(qǐng)日2015-06-25