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含氮大环内酯类抗生素及其生物合成研究进展雷帕霉素、他克莫司等一类含氮大环内酯类微生物代谢产物是目前临床重要的药物，它们具有特殊的结构基团，即内酯环上含有1分子非蛋白质组成氨基酸——哌可酸，通过哌可酰基与细胞内一类具有脯氨酰顺反异构酶活性的免疫亲合蛋白（immunophilin）FKBPs（FK506 bingding proteins）相互作用形成复合物，作用于细胞不同靶位，发挥多种不同的生物学功能[1]。
这类化合物具有广泛的生物学活性，除抗真菌活性外，临床已用作器官移植抗排斥药物、血管扩张支架涂层药物[2]、靶向抗肿瘤药物[3-4]、炎症治疗药物[5]，同时，这类化合物还具有潜在的治疗中风[6]、神经退行性疾病[7]、帕金森综合症[8]、老年痴呆[9]等作用，Harrison等人2009年7月在《Nature》杂志上报道雷帕霉素可以延长哺乳类动物老龄小鼠寿命的研究成果[10]，立即引起各国科学家的广泛关注和高度兴趣[11]，美国《Science》杂志把此项研究成果评选为当年十大科学进展之一，预计10年左右可望应用于人体。
含有哌可酰基的含氮大环内酯类微生物代谢产物具有相似的生物合成途径，它们都属大环内酯类化合物，由典型的具有模块结构的I型聚酮合酶（Polyketide synthase, PKS）催化合成内酯环碳链骨架，由单模块的非核糖体肽合成酶（Non-ribosomal peptide synthetase, NRPS）催化把哌可酸整合到内酯环骨架，并通过环化酶活性域使含哌可酰基的聚酮链内酯化从PKS/NRPS杂合酶上脱离，最后通过一些列氧化酶、甲基转移酶等进行侧链基团的修饰形成最后的活性产物，由于这类化合物具有相似的结构和合成机制，特别是它们的作用机制独特带来广泛的生物学活性和临床应用前景，已经成为目前国内外关注和研究的热点。
一、微生物产生的含氮大环内酯类化合物1、Rapamycin（雷帕霉素, 西罗莫司/sirolimus）1975年，加拿大Ayerst试验室V ezina等在筛选抗真菌抗生素中，从太平洋复活岛土壤样品中分离到一株具有抗白色念珠菌（Candida albicans）等酵母样真菌和石膏样小孢子菌(Microsporum gypseum)等丝状真菌活性的吸水链霉菌（Streptomyces hygroscopicusNRRL5491）[12]，并从其发酵液中分离得到一个新的含氮三烯36元环大环内酯类抗真菌化合物（图1），即雷帕霉素。
纳他霉素的发酵工艺一、实验的目的•了解纳他霉素的发酵生产、提取过程的基本原理和方法。
•掌握用高效液相色谱法测定纳他霉素含量的方法。
二、实验原理•本实验以褐黄孢链霉菌（Streptomyces gilvosporeus）SG2002作为抗生素产生菌，经微生物发酵后合成纳他霉素。
纳他霉素难溶于水，能溶于甲醇中，因此可用甲醇作为萃取剂提取精制，然后用高效液相色谱法测定其含量。
三、实验材料•1．实验设备与仪器•恒温培养箱、摇床、高效液相色谱分析仪、三角瓶、移液管、7L全自动发酵罐、超净工作台、TDL低速离心机、普通光学显微镜、电子分析天平、pH计、YXQG02型电热式蒸汽消毒器、SBA生物传感分析仪、微量进样器、超声波清洗器。
•2．实验材料与试剂•（1）菌种•褐黄孢链霉菌（Streptomyces gilvosporeus）SG2002•（2）培养基•活化培养基（g/L）：葡萄糖20，蛋白陈5，酵母粉10，麦芽浸粉10，pH7.0•种子培养基（g/L）：葡萄糖15，蛋白胨5.2，酵母粉5，NaCl10.7，pH7.5•发酵培养基（g/L）：葡萄糖50，蛋白胨19.5，酵母粉7，pH7.4－7.5•上述培养基湿热灭菌121℃，20min，其中葡萄糖要单独灭菌115℃，15min。
•（3）试剂与药品•葡萄糖、麦芽浸粉、琼脂条、蛋白胨、酵母粉、甲醇、结晶紫。
四、实验方法与步骤•1.褐黄孢链霉菌的发酵罐发酵•（1）菌种活化• (2)摇瓶种子•（3）发酵罐发酵[7L]2.纳他霉素的提取•(1)纳他霉素的初提•采用甲醇溶媒法，工艺见图。
(2)纳他霉素的精制•取一定重量的粗提物溶于一定量的甲醇中，超声溶解后过滤除去不溶物，采用活性炭柱法和浸泡法进行脱色，最后浓缩干燥得精制物3.纳他霉素产量测定——高效液相色谱法•(1)色谱条件•检测器：Biotronik BT3030 UV-VIS检测器；•色谱柱：Thenomenex Primesphere C18HC柱（250nm×4.6mm）；•流动相：甲醇：水：磷酸（85：15：0.15，v/v）；•流速：1mL/min；•进样量：20μL；•检测波长：303nm；•柱温：室温。
纳他霉素的发酵生产、别离纯化及检测〔广州大学生物工程系，广州510006 〕摘要：本实验利用褐黄孢链霉菌斜面菌种，先取约5个接种环的斜面菌种无菌接种到2瓶种子液体培养基中培养24小时，再分别在无菌条件下用移液枪吸取1mL种子培养基转接到6瓶发酵培养基，摇瓶发酵48小时后，连续3天吸取菌液进行镜检，菌液OD值测定，并利用500μg/mL的纳他霉素按照0mL,0.2mL,0.4mL,0.6mL,0.8mL,1.0mL加入量制定标准曲线；摇瓶发酵5天后，合并发酵液，离心获得菌泥，采用2倍菌泥体积的95%酒精，pH值在10~10.5搅拌溶解纳他霉素；离心保留上清液，上清液在Ph值在6.5，冰箱静置3h，纳他霉素在等电点析出；离心，保留产物；产物在55℃真空干燥2h，称重获得0.08g的纳他霉素。
关键词：褐黄孢链霉菌；种子培养基；发酵培养基；等电点溶解；真空干燥引言：纳他霉素是一种多烯烃大环内酯类抗真菌剂，其分子是一种具有活性的环状四烯化合物，含3个以上的结晶水，其外观白色〔或奶油色〕，为无色、无味的结晶粉末，分子式C33H47NO13，分子量为665.73。
微溶于水、甲醇，溶于稀酸、冰醋酸及二甲苯甲酰胺，难溶于大部分有机溶剂。
在pH值高于9或低于3时，其溶解度会有所提高。
纳他霉素具有一定的抗热处理能力，在干燥状态下相对稳定，能耐受短暂高温〔100℃〕；但由于它具有环状化学结构、对紫外线较为敏感，故不宜与阳光接触。
纳他霉素活性的稳定性受PH值、温度、光照强度和氧化剂及重金属的影响，所以产品应该防止与氧化物及硫氢化合物等接触[]。
纳他霉素( Natamycin) 是由一种纳塔尔链霉菌( St rep tomy ces natal ensi s ) 发酵产生的一种二十六元多烯大环内酯类抗生素, 能有效地抑制和杀死霉菌及酵母菌,是一种安全、低毒、高效、广谱的抗真菌抗生素和天然的生物防腐剂[ 1]与其它抗菌产品相比,纳他霉素对哺乳动物细胞的毒性极低, 可广泛应用于由真菌引起的疾病.除此之外,纳他霉素的低溶解度,可用其对食品外表进行处理以增加食品的保质期, 不影响风味和口感.目前,全球有30 多个国家批准将纳他霉素用于乳制品、肉制品、果汁饮料、葡萄酒等的生产和保藏[ 2]。
头孢匹林中间体合成
头孢匹林（Cefradine）是一种头孢菌素类抗生素，其中间体的合成通常经过以下步骤：
1. 羟巯基乙酸酯（Hydroxyethylthioacetate）与氨基苯甲醛（Aminobenzaldehyde）反应，生成N-(羟基乙基硫醇基)苯甲酰胺（N-(hydroxyethylthio)benzamide）。
2. N-(羟基乙基硫醇基)苯甲酰胺与苯甲醛反应，生成N-(羟基乙基硫醇基)苯甲酰那脒（N-
(hydroxyethylthio)benzylidineamine）。
3. N-(羟基乙基硫醇基)苯甲酰那脒与4-氯-3-硝基苯甲酰氯（4-chloro-3-nitrobenzoyl chloride）反应，生成N-(羟基乙基硫醇基)苯甲酰(4-氯-3-硝基苯)甲酰胺（N-(hydroxyethylthio)benzoyl(4-chloro-3-nitrophenyl)methyl amide）。
4. N-(羟基乙基硫醇基)苯甲酰(4-氯-3-硝基苯)甲酰胺与头孢菌素（Cephalosporin）反应，生成头孢匹林中间体。
为了提高中间体产量和纯度，上述合成步骤中还需要进行反应条件的优化和纯化工艺的改进。
同时，化学合成方法也可以进一步进行改良，以提高反应效率和减少副产物的生成。
纳他霉素的发酵生产、分离提纯及检测学院：生命科学学院班级：XXX学号：XXX姓名：XXX摘要本实验利用褐黄孢链霉菌进行发酵生产纳他霉素，通过对褐黄孢链霉菌进行孢子和种子液培养以及摇瓶发酵培养，使其产纳他霉素，并分离纯化得到0.35g/L纳他霉素。
期间每24h对培养液取样镜检观察菌体生长，并用分光光度计测定OD值。
本实验表明，随着培养时间增加，纳他霉素的含量逐渐增加，菌体生长，菌丝变长而紧密。
关键词纳他霉素摇瓶发酵褐黄孢链霉菌1前言纳他霉素（Natamycin）是一种多烯大环内酯类抗真菌剂，也称游链霉素或匹马霉素(Pimaricin)。
它是由5个多聚乙酰合成酶基因编码的多酶体系合成。
由于它能够专性地抑制酵母菌和霉菌，被广泛应用于食品防腐和真菌引起的疾病的治疗。
纳他霉素是近白色至奶油黄色结晶粉末，几乎无臭无味，溶点280℃（分解），分子式C33H47O13，相对分子量665.75，结构式如图所示。
纳他霉素是一类两性物质，分子中有一个碱性基团和一个酸性基团，等电点为6.5。
在大多数食品的pH值范围内，纳他霉素是非常稳定的。
高温、紫外线、氧化剂及重金属等会影响纳他霉素低的稳定性。
但可以瞬时高温（温度可达100℃）不影响其活性。
N-Natamycin(3-N-dimethylaminopropylsuccimido)的活性比较低，可能是对它的化学修饰都会降低其活性，纳他霉素是经深层发酵和多步提取工艺精制而成，其制剂通常是50%纳他霉素和50%乳糖的混合物。
纳他霉素的生产菌种主要有Streptomyces chattanovgensis,Streptomyces natulonso, Streptomyces gilvosporeus等3种链霉菌。
本实验所用菌种为褐黄孢链霉菌（Streptomyces gilvosporeus），孢子丝螺旋形。
孢子表面带刺。
在发酵过程中，培养液中各成分的浓度和类型都会影响纳他霉素的生物合成，其中碳氮比是最关键的因素之一，氮源促进菌体的生长繁殖，同时要在发酵中流加补充适当的碳源(葡萄糖)。
纳豆芽孢杆菌液体发酵生产γ-聚谷氨酸刘常金1，郑焕兰1，姜川2，杨婷 1，赵琤1（1.天津科技大学食品工程与生物技术学院，泰达BIO-X系统生物技术研究中心，天津 300457）（2.天津城市建设学院环境与市政工程系，天津 300384）摘要：本研究采用单因素实验和正交实验优化了纳豆芽孢杆菌（Bacillus subtilis natto）液体发酵生产γ-聚谷氨酸的发酵培养基和发酵条件。
结果表明，在25 g/L葡萄糖为碳源，15 g/L蛋白胨为氮源，谷氨酸钠添加量20 g/L的基础上，纳豆杆菌在pH为7.5，接种量为2%，摇床转速为150r/min, 装液量为50mL/250mL三角瓶的条件下液体发酵48 h，发酵液的γ-PGA产量达到11.97 g/L。
产物水解后，经液相色谱检验，初步确定产物为γ-聚谷氨酸。
利用SDS一PAGE电泳对发酵产物的分子量进行了测定，结果表明其并非是单一分子量的γ-PGA，而是多种不同分子量的混合体。
关键词：纳豆芽孢杆菌；液体发酵；γ-聚谷氨酸；HPLC；SDS-PAGE中图分类号：Q814.1；文献标识码：B；文章篇号:1673-9078(2009)08-0935-05Production of γ-Poly Glutamic acid via Liquid Fermentation by Bacillus subtilis nattoLIU Chang-jin1, ZHENG Huan-lan1, JIANG Chuan2, YANG Ting1, ZHAO Cheng1（1.TEDA BIO-X Center for Systems Biotechnology, College of Food Engineering and Biotechnology,Tianjin University of Science & Technology, Tianjin 300457,China）（2.Department of Environmental and Municipal Engineering, TianjinInstitute of Urban Construction, Tianjin 300384, China）Abstract: The optimum liquid fermentation technology of γ-Poly Glutamic acid（）produced by Bacillus subtilis natto was obtained through single factor and orthogonal experiments. The results showed that the yield of was 11.97g/L under the following optimum conditions: glucose content 2.5%, peptone content 1.5%, monosodium glutamate content 2%, pH 7.5, fermentation time 48 hours, the shaking speed 150 rpm and sample volume 50 mL in 250 mL shaking flask. The hydrolysate of the product was analyzed by HPLC and determined as γ-PGA. SDS-PAGE showed that the hydolysate was the mixture of γ-PGA with different molecular weights.Key words: Bacillus subtilis natto; Liquid femertation;γ-Poly Glutamic acid;HPLC; SDS-PAGEγ-多聚谷氨酸[Poly-γ-glutmic acid，γ-PGA]是一种高分子氨基酸聚合物，最早于1913年在炭疽芽孢杆菌的细胞荚膜中发现。
[19]中华人民共和国专利局[12]发明专利申请公开说明书[11]公开号CN 1096298A[43]公开日1994年12月14日[21]申请号93112861.7[22]申请日93.12.11[30]优先权[32]93.06.10 [33]FR [31]9306975[71]申请人鲁索-艾克勒夫公司地址法国巴黎[72]发明人J·阿斯佐迪 C·迪尼 P·福沃 [74]专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司代理人罗宏 王景朝[51]Int.CI 5C07D 501/56C07D 519/00A61K 31/545权利要求书 10 页 说明书 37 页[54]发明名称七位上含有取代的氧亚氨基的新型头孢菌素、它们的制备方法和中间体及作为药物的用途[57]摘要本发明涉及在侧链7位上含取代的氧亚氨基的新型头孢菌素类、它们的制备方法、它们作为药剂的用途、包含它们的组合物及所获得的中间体。
93112861.7权 利 要 求 书第1/10页 1、通式(Ⅰ)的产品：顺式同分异构体，以(R)或(S)的形式、或以(R，S)混合物的形式、以内盐或与有机酸或无机酸盐的形式存在。
式中R1代表式(K)的基团：其中R11代表一个含1-4个碳原子的烷基、氰基、羧基或烷氧基-羰基基团，其中烷基含1-4个碳原子。
或者R1代表式(L)的基团：A和A′相同或是不同，代表氢原子，与碱金属、碱土金属、镁、铵或有机氨基碱同当量，或者CO2A/CO2A′中只是一个或者两个都代表CO-2， 波浪线表示CH2R2基团可在E位置，也可在Z位置，R2代表在季铵盐形式中的一种下列基团：其中X代表CH2、NH、O或S；Q、J、Y、T、U、V、W和Z是相同的或不同的，它们各自代表CH或N，可以理解，这些环基每个都含1-5个杂原子，这些杂原子中至少有一个是氮原子，这些环基被一个或多个R基或R′基取代。
R和R′是相同的或不同的，代表氢原子、卤素原子、含1-4个碳原子的烷基、含1-4个碳原子的烷氧基、卤素原子、氰基、CO2-Q1，CO-NQ1(Q2)，NQ1(Q2)，SO2-NQ1 (Q2)，CS-NH2，NH-CO-Q1，CH=N-OH，CH=N-O-Q1，CH2-CN，CH2-S-Q1基团，其中Q1和Q2相同或不同，代表氢原子、或含1-4个碳原子的烷基。
枯草芽孢杆菌脂肽类抗生素发酵和提取条件时间：2008-1-9 作者：不详来源：不详点击数：223枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)是重要的植物根围促生细菌(PGPR),在植物病害生物防治中起重要作用。
枯草芽孢杆菌能够防治植物病害源于其能够产生多种抗菌物质, 包括脂肽类、肽类、磷脂类、多烯类、氨基酸类和核酸类等多种化合物,这些抗菌物质能抑制真菌、细菌、病毒和菌原体等的正常生长[1,2]。
枯草芽孢杆菌在自然生长和发酵培养后期产生的脂肽类抗生素是其最重要的抗菌物质。
脂肽类抗生素包括伊枯草菌(iturins)、泛革素(fengycins)和表面活性素(surfactin),其中伊枯草菌素和泛革素具有很强的抗真菌活性,而表面活性素对病毒、肿瘤、支原体都有很高的抑制活性[3~7]。
通常可以通过优化培养基和发酵条件来提高抗生素的产量。
研究表明,优化中生菌素[8]的发酵条件能使其产量提高4倍,达到5 000μg/ml;金核霉素[9]在培养基和发酵条件优化后,产量提高了30%。
本实验室对脂肽类抗生素在植物病害防治中的应用进行了系统研究,开发了脂肽类抗生素生物农药(枯草芽孢杆菌脂肽类生物农药和应用,专利号: ZL200310112769·4)。
枯草芽孢杆菌G1菌株是本实验室研发的脂肽类抗生素生物农药发酵菌株之一,它能产生脂肽类抗生素表面活性素,对防治辣椒病毒病和烟草病毒病均有较好效果(尚未发表)。
本试验旨在研究和优化枯草芽孢杆菌G1菌株的发酵条件和培养基,提高脂肽类抗生素的产量,为进一步中试放大及产业化生产提供依据,从而开辟植物病害生物防治新途径。
1 材料与方法1·1供试菌种枯草芽孢杆菌G1菌株,本实验室保存。
油菜菌核病菌(Sclerotinia sclerotiorum)分离自南京江浦农场油菜地。
1·2培养基①Landy [10]培养基(g/L):葡萄糖20,L-谷氨酸5,KH2PO41,MgSO4·7H2O 0·5,KCl 0·5,酵母粉1,L-苯丙氨酸2×10-3,MnSO45×10-3,CuSO4·5H2O 0·16×10-3,FeSO4·7H2O 0·15×10-3;②Landy修饰培养基Ⅰ:将Landy培养基的L-谷氨酸换为谷氨酸钠;③Landy修饰培养基Ⅱ:将Landy培养基的葡萄糖换为蔗糖,L-谷氨酸换为谷氨酸钠;④LB培养基(g/L):蛋白胨10,NaCl 10,酵母粉5;⑤无机盐培养基[11]:葡萄糖40g/L,KH2PO430mmol/L,NH4NO350mmol/L, Na2HPO440mmol/L,MgSO4800μmol/L,FeSO44μmol/L,CaCl27μmol/L,Sodium EDTA4μmol/L。
