RP_HPLC法测定发酵液中纳他霉素含量
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文章编号:1001-8689(2004)11-0653-04RP -HPLC 法测定发酵液中纳他霉素含量骆健美1,2 金志华1,2 岑沛霖1* (1浙江大学化学工程与生物工程学系, 杭州310027;2浙江大学宁波理工学院生物与制药工程系, 宁波315100) 摘要: 目的 建立测定发酵液中纳他霉素含量的反相高效液相色谱法。
方法 发酵样品用甲醇萃取后进样。
用Hy per sil BDS C 18(5 m,4.6mm ×200mm )色谱柱分离,流动相为甲醇-水-冰乙酸(60∶40∶5,体积比),流速为1.00ml /min ,紫外检测波长302nm 。
结果 该方法的日内R SD 为0.15%(n =6),日间RSD 为0.90%(n =6);对照品浓度为92、184、368 g/ml 时,加样回收率分别为:99.84%,101.18%,101.41%。
结论 本法具有操作简单、快速测定、灵敏度高、专属性好和准确性好等优点,可有效地控制纳他霉素的质量。
关键词: 纳他霉素; 发酵液; 反相高效液相色谱法中图分类号:R 917 文献标识码:A收稿日期:2004-05-25 修回日期:2004-06-10作者简介:骆健美,女,生于1978年,在读博士研究生。
从事抗生素方面的研究。
*通讯联系人,E-mail:cenpl@ 纳他霉素(natamy cin ,又称pim ar icin )为多烯烃大环内酯类抗真菌抗生素,系褐黄孢链霉菌发酵产生[1~3]。
由于纳他霉素对真菌性角膜炎有较好的疗效,因此,国外早已将此药作为真菌性角膜炎一线治疗药物,国内该药使用很少[4]。
在纳他霉素产生菌的菌种选育和发酵工艺研究过程中,需要建立一种对纳他霉素组分和含量的快速检测方法。
目前,已报道的检测方法中,生物检定法[5]对环境因素(温度、无菌条件等)、材料因素(菌种、培养基等)、操作技术要求较高,测试过程较繁杂,并且在发酵异常时误差很大;薄层层析法[5]主要用于定性分析;紫外分光光度法多作为常规对照,若用于定量分析,对条件要求较高[5,6];HPLC 法[6~8]多集中于食品中纳他霉素残留量及高纯度纳他霉素产品的检测分析。
本文利用反相高效液相色谱法对发酵液中纳他霉素的定量测定进行了研究,获得了较为满意的结果,可作为纳他霉素的质量控制方法。
1 仪器与试药1.1 仪器UV -365紫外-可见分光光度计(日本岛津公司);Ag ilent 1100高效液相色谱仪系列,包括四元泵、可变波长检测器、自动进样器和Chem Station 工作站;pH S-25数显pH 计(0.01级,上海雷磁精密仪器厂);电子天平(BP 190S M ax 200g ,d =0.1mg );0.45 m 微孔滤膜(上海兴亚净化材料厂);台式离心机TDL80-2B(上海安亭科学仪器厂)。
1.2 试药 纳他霉素对照品(Sigm a 公司,纯度为95%以上)、甲醇(色谱纯,上海化学试剂研究所)、异丙醇和冰乙酸(分析纯,上海试剂一厂)、超纯水(自制)。
2 实验方法与结果2.1 色谱分析条件色谱柱:大连依利特科学仪器有限公司Hyper sil BDS C 18(5 m,4.6mm ×200mm);流动相:甲醇-水-冰乙酸(60∶40∶5,体积比);流速:1.00ml /m in ;检测波长:302nm;进样量:10 l;灵敏度:0.02AU FS;柱温:室温。
2.2 溶液的制备(1)对照品溶液 精确称取100.00mg 的纳他霉素对照品,用甲醇溶解,定容至200ml,配成浓度为500mg /L 的纳他霉素贮备液(4℃避光保存,2周后使用)。
临用时用甲醇稀释到所需浓度即得纳他霉素对照溶液,经0.45 m 微孔滤膜过滤后,滤液用于HPLC 测定。
(2)发酵液样品溶液 取1ml 纳他霉素发酵液,加入一定量的甲醇,充分振荡后,4000r /m in 离心20m in 除去链霉菌丝体,取上清液用0.45 m 微孔滤膜过滤,即得到待测液。
2.3 检测波长的确定将纳他霉素的对照品溶解于甲醇中,制备成浓度约5m g/L 的溶液,在200~400nm 的波长范围进行紫外光全波扫描(图1),从光谱图中看出,纳他霉素的最大吸收波长为302nm ,故选择302nm 作为检测波长。
图1 纳他霉素吸收光谱2.4 流动相和流速的确定文献[8]中采用乙腈-30m mol/L 高氯酸(35∶65,体积比),pH1.6作为流动相。
考虑到乙腈价格较高,流动相pH 过低,且高氯酸具有强腐蚀性等缺点,参考其他文献[6~8],分别配制不同组成的流动相进行试验,经过多次筛选,结果表明,甲醇-水-冰乙酸(60∶40∶5,体积比)的系统效果最好。
同时,对不同流速(0.80、1.00、1.20m l /min )条件下的分离情况进行研究。
与1.00ml/min 相比较,流速为0.80ml/m in 时保留时间增加,分离效果较差;流速为1.20m l/min 时保留时间缩短,但不明显,且分离效果与1.00ml /min 相差不大。
考虑到柱压的因素,因此最终选用流速为1.00ml/min 。
2.5 标准曲线的绘制用甲醇将纳他霉素对照储备液分别稀释为50.00、100.00、150.00、200.00、250.00和300.00mg /L,在上述优化的色谱条件下进样10 l 测定,以浓度为横坐标,峰面积为纵坐标作标准曲线,结果见图2。
线性回归方程为:Y =75.16X -474.07 (r =0.9998)结果表明,纳他霉素在50.00~300.00m g/L 范围内线性关系良好。
图2 纳他霉素标准曲线2.6 精密度实验同一样品,按相同进样量分别于同一天内的不同时间和不同日间(6d)进行测定,计算其日内RSD 和日间RSD,结果分别为0.15%(n =6)和0.90%(n =6)。
2.7 加样回收率实验精密量取已测知含量的发酵液样品12份,分成3组,每组添加已知量的对照品溶液,取相同体积进样(n =4)后,计算回收率和相对标准偏差,结果见表1。
表1 回收率实验浓度( g/m l)加入检出回收率(%)平均回收率(%)RSD (%)9292.1100.1191.098.91191.499.3592.9100.9899.840.91184182.999.40185.9101.03186.3101.25189.6103.04101.181.47368374.5101.77372.6101.25380.2103.32365.499.29101.411.642.8 发酵液样品测定(1)发酵液中纳他霉素提取条件的确定 分别考察了提取溶剂、提取液pH 和提取时间对发酵液中纳他霉素提取效果的影响。
根据文献报道,分别选用异丙醇[9]、甲醇[10]、甲醇-水[8](3∶1,体积比)、冰乙酸[7]、冰乙酸-水[7](5∶40,体积比)和甲醇-水-冰乙酸[7](60∶40∶5,体积比)作提取溶剂,在pH3.0~12.0,提取时间0.5~24h 的条件下进行试验,结果表明,甲醇作为提取剂时,纳他霉素的活性保存时间最长,损失最小;提取液的pH 和提取时间对提取效果影响不大。
在提取过程中,提取配比也是重要的影响因素。
从图3可知,当甲醇对发酵液的体积比从2增大到8时,提取效果显著增强,之后继续增大配比,提取效果变化不大。
故选择甲醇-发酵液=8∶1(体积比)的提取配比。
(2)标样及样品的分离色谱图 在上述优化的色谱条件下,对照品和经过处理后的发酵液样品得到充分的洗脱和分离,保留时间分别为13.898和13.903m in ,色谱图见图4。
从图中可知,在本色谱条件下,发酵液中的纳他霉素能得到很好的分离,保留时间与对照品基本一致,且无明显的干扰峰。
图3 提取配比的影响3 讨论文献[9,10]报道,当发酵液中纳他霉素的含量超过4g/L时,其在甲醇中的溶解度与提取液的pH有关。
但由于目前实验得到的摇瓶发酵水平太低,远远小于4g/L,所以,提取液pH对提取效果并无明显影响。
本实验也曾采用了美国药典[11]中测定眼药水内纳他霉素含量的RP-HPLC方法,其流动相的制备是将3.0g乙酸铵和1.0g氯化铵溶于760ml水中,混合摇匀后再加入5ml四氢呋喃和240ml乙腈。
经过对比,本法的测定结果与美国药典基本一致,实验数据见图4 对照品(a)和样品(b)色谱图表2。
但本法的色谱系统简单,操作简便、快速、试剂易得、费用低廉,适合于发酵液中纳他霉素的常规检测。
在纳他霉素产生菌的菌种选育和发酵工艺研究中,采用本法,可有效的对菌株生产能力和发酵条件进行评价,为菌株改良,发酵与分离工艺的优化,提高单位发酵液的抗生素产率和分离提取的收率提供了有效的分析分离手段。
表2 发酵液样品测定结果样品本法( g/ml)美国药典法( g/ml)167.2362.252148.09156.083218.67214.614302.54291.685449.61452.95参考文献[1]P eder sen J C.N atamy cin as a fung icide in ag ar media[J].A pp l Environ M icr obiol,1992,58:1064[2]Kiedmeier F.Z um einsat z von pima ricin zur ver hinder ungder schimmelpilz entw icklung auf lebensmit teln[J].ZL ebensm Unter s For sch,1973,151:179[3]Dav idson P M,D oan C H.N at amycin[A].In:A ntim icro bials in fo ods[M].N ew Yo r k:Basel and Ho ngK o ng.M arcel Dekker,Inc.1993:395[4]卢奕,高巧云.角膜炎诊治新概念[J].中国实用眼科杂志,1998,16:7[5]Har r y Br ik.I n A naly tical Pr ofiles of Dr ug Subst ances[M].N ew Yo rk:Academic Pr ess,1994,(10):514[6]袁亦丞.纳他霉素[J].中国食品应用化学,1997,1(3):37[7]王克利,张宣义,刘醇,等.HPL C法测定沙拉酱和干酪中纳他霉素含量方法的研究[J].中国卫生检验杂志,1998,8(6):38[8]V allv ey C.R apid ult rav iolet spectr ophot ometr ic and liquidchr omato gr aphic methods for the deter minatio n of N ata-my cin in lacto ser um mat rix[J].J A OA C I nter,2000,83(4):802[9]Bo rden G W,M aher J M,Sklavo uno s C,et al.P ro cessfo r natamycin r eco ver y[P].U S Pat:5,942,611,1999-08-24[10]Oison P T,M ills J R,Reimer M H.N atamy cin recov ery[P].U S Pat:5,591,438,1997-01-07[11]T he U nited States Pharm aco poeial Co nventio n Inc.T heU nited States P har macopo eia.X X III.[S].N at amycinDetermination of natamycin in fermentation broth by RP-HPLCLuo Jian-mei1,2, Jin Zhi-hua1,2 and Cen Pei-lin1 (1D epar tment o f Chemical and Biochemical Eng ineering,Z hejiang U niver sity, Hanghzhou310027;2D epar tment o f Biolog ical a nd Phar maceutical Eng ineering,Ning bo Instit ut e of T echnolog y,Z hejiang U niver sity, N ing bo315100)ABSTRACT Objective An RP-HPLC metho d fo r the determ inatio n of natamy cin in fermentation broth w as developed. M ethods The fermentation bro th w as extracted by m ethano l and the ex traction was analysed by HPLC.The sam ple w as separated at ro om temperature o n a Hyper sil BDS C18column(5 m, 4.6mm×200mm)eluted at a flo w r ate of1.00m l/min w ith a mobile phase of m ethanol-w ater-acetic acid(60∶40∶5, V/V/).Natam ycin w as detected and quantified by the absor bance at302nm. Results T he intra-day RSD and inter-day RSD were0.15%(n=6)and0.90%(n=6),respectively.T he mean recov er ies w ere99.84%, 101.18%and101.41%versus the added authentic sample at the co ncentratio ns o f92,184and368 g/m l, respectiv ely. Co nclusion T his method is simple,accurate,hig hly specific and reliable fo r the determination of natam ycin.KEY WORDS Natamy cin; Fermentation broth; RP-HPLC(上接第644页)The effect of fish peptone and fish oil on the productivityof teicoplanin by Actinoplanes teichom yceticusXu Bo1, Wang Ming-r ong1, Jiang Shi-ping1,Wang Jia-w ei1, Jiang Jin1 and Yu Neng2 (1Sichuan Industr ial Institute of A ntibiotics,Sino-phar m Gr oup, Chengdu610051;2Depar tment of P harmaceutics,Sichuan U niv ersit y, Cheng du610041)ABSTRACT T he effect o f the fish pepto ne and fish o il on the productiv ity of teicoplanin w as investigated during its batch cultivation.Addition w ith fish peptone2#and fish o il increased the y ields o f teicoplanin by 15.8%and21.0%,respectively.Orthog onal desig n method o ptimized the fermentation pared w ith the control,the productivity of teicoplanin w as incr eased by35%,up to o ver3000u/m l on the optimum medium co ntaining0.5%of fish peptone2#as w ell as0.8%of fish oil.Fur ther studies w ere observed that the increase in the productio n fro m the peptone w as corr espo nded to the higher amount of teicoplanin amino pr ecur sors w hereas the increased titer and o ptimized content ratio of teicoplanin fro m the o il w ere caused by supply ing w ith mo re saturated fatty acids.The results sugg ested that the bio synthesis of teicoplanin can be directional contr olled by adding different kinds of co rresponding structure of chemical substances.KEY WORDS Teicoplanin; Fish peptone; Fish o il; Productivity; Content ratio。