CN104402976A

CN104402976A - 一种制备恩拉霉素精粉的方法

Info

Publication number: CN104402976A
Application number: CN201410828387.XA
Authority: CN
Inventors: 李国栋; 赵明宪; 辛贞; 刘伯雅; 黄苓
Original assignee: JIANGXI XINGDING TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Jiangxi Xingding Science & Technology Co ltd
Priority date: 2014-12-29
Filing date: 2014-12-29
Publication date: 2015-03-11
Anticipated expiration: 2034-12-29
Also published as: CN104402976B

Abstract

本发明公开了一种制备恩拉霉素精粉的方法，包括以下步骤：发酵液进行升温降温处理，并添加絮凝剂进行絮凝，处理完的发酵液进行板框过滤收集菌丝体。菌丝体用由丙酮:盐酸:水=20:1:21的比例混合的混合液进行浸提，浸提液经过大孔弱酸性阳性离子交换树脂吸附洗脱，收集的洗脱液经蒸发浓缩除去丙酮，调节pH至微碱性得析出物，反复用水、丙酮洗涤，冻干即得恩拉霉素精粉。本方法操作简单、条件温和，制备的精粉稳定性好，纯度高，纯度能达到95%以上。

Description

一种制备恩拉霉素精粉的方法

技术领域

本发明涉及一种制备恩拉霉素精粉的方法，属于工业生物技术，多肽类抗生素分离纯化领域。

背景技术

恩拉霉素(Enramycin)是由土壤中分离出来的放线菌Streptomyces fungicidious NO.B5477发酵产生的一种多肽类抗生素。由13个不同种类的17个氨基酸分子和不饱和脂肪酸分子组成，其中16个氨基酸形成了大环内酯肽，另一个N端与顺、反武脂肪酸链酰化成环状缩酚酸肽，根据化学结构中脂肪酸侧链的不同，可将其分为A（C₁₀₇H₁₃₈C_l2N₂₆O₃₁）和B（C₁₀₈H₁₄₀C_l2N₂₆O₃₁）两种。其在厌氧和有氧的条件下，对革兰氏阳性菌都有显著的抑制作用。至今尚未发现对恩拉霉素产生耐药性的细菌，恩拉霉素与其他抗生素和抗菌药之间也无交叉耐药性。恩拉霉素添加在动物饲料中，能改变肠道内的菌群平衡，增加饲料中营养物质的吸收利用，内服时在肠道内不吸收，主要通过粪便排出体外，因而不会产生药物残留问题。因此，恩拉霉素被世界上许多国家推荐作为一种饲料中安全的抗生素促生长剂来使用。

随着恩拉霉素越来越广泛的应用，同时恩拉霉素的稳定性较差，容易分解，因此分离纯化得到稳定的恩拉霉素精粉成为一个重要课题。

抗生素提取主要有以下几种途径：有沉淀法、溶媒萃取法、吸附法、离子交换树脂法、高效液相色谱法、膜分离技术、毛细管电泳、双水相技术、反胶束、超临界萃取等。其中膜分离技术、毛细管电泳、双水相技术、反胶束、超临界萃取等为近几年新开始应用的方法，成本高，没有较为成熟的工业化模式，大多在实验室小规模对个别品种进行探索。

沉淀法、溶媒萃取法、吸附法等传统方法，由于活性炭和大多数溶媒不能很好的将杂质分离得到的物质纯度不够，目前大多应用于粗提，粗品预处理阶段，配合其他方法共同应用。目前大多数抗生素品质在分离、提取、浓缩、纯化、脱色等方面广泛应用的是色谱法。

中国发明专利《一种安来素产生菌及利用大孔树脂提取的方法》（专利号：ZL200910032340.1）中记载用大孔吸附树脂安伯莱特XAD-4、安伯莱特XAD-16等来分离提取恩拉霉素。该发明方法对于菌丝体中恩拉霉素的产率只能控制在60-71%，回收率低，对于规模化工业生产损耗太多，含量检测方面也难满足准确度的要求。中国发明专利《使用大孔弱酸性阳离子树脂分离提取恩拉霉素的方法》（专利号：ZL 201010213986.2）中记载了一种恩拉霉素分离纯化的方法，该发明方法使用大孔弱酸性阳离子树脂在碱性条件下分离提取恩拉霉素，得到的纯度较高的产品稳定性较差，容易降解。因此需要一种既能提高恩拉霉素纯度的又能保证其品质稳定的精粉制备方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备恩拉霉素精粉的方法，该方法通过先升温后降温的方法收集收集恩拉霉素菌丝体，采用混合溶液浸提，最后使用大孔弱酸性阳离子交换树脂分离提取，操作简单，所得恩拉霉素精粉纯度高，稳定性好。

一种制备恩拉霉素精粉的方法，步骤如下：

（1）恩拉霉素发酵液先升温至70℃，灭活30min，灭活后降温至40-45℃，再依次添加两种絮凝剂进行絮凝，处理完的发酵液进行板框过滤收集恩拉霉素菌丝体；

（2）恩拉霉素菌丝体用菌丝体浸提液进行浸提得到恩拉霉素浸提液；

（3）将恩拉霉素浸提液经大孔弱酸性阳离子交换树脂吸附，用0.5mol/L盐酸水溶液处理树脂，并平衡柱子，用2mol/L氢氧化钠溶液将恩拉霉素浸提液的pH值调至5.5，以1ml/min速率上样，待流出液pH为5.3时不再上样，改用2个柱体积的pH5.5的水溶液平衡柱子，再用0.5mol/L盐酸水溶液洗脱，收集洗脱液；

（4）将滤液通过真空浓缩的方式去除丙酮和过多的水分，温度控制在50-90℃，浓缩至滤液原体积的1/30-1/10，收集浓缩液；

（5）用碱溶液将浓缩液的pH值调至7-9，得到恩拉霉素晶体；

（6）反复用无菌纯水和丙酮洗涤除去杂质，再干燥，即得恩拉霉素精粉。

步骤（1）中第一种絮凝剂为质量浓度为0.5%的壳聚糖溶液，用量为每立方米恩拉霉素发酵液添加0.5kg壳聚糖溶液；第二种絮凝剂为质量浓度为0.1%的聚丙烯酸钠溶液，用量为每立方米恩拉霉素发酵液添加0.05-0.08kg聚丙烯酸钠溶液。

步骤（2）中菌丝体浸提液为有机溶剂与盐酸溶液按比例混合的溶液，有机溶剂为甲醇、乙醇、丙酮中的一种，菌丝体浸提液的体积比为有机溶剂：盐酸：水=20:1:21，菌丝体浸提液用量为菌丝体重量的10-30倍。

步骤（3）中大孔弱酸性阳离子交换树脂为724型、D113型、D152型中的一种。

步骤（5）中碱溶液为2mol/L氢氧化钠溶液、2mol/L氢氧化钾溶液、氨水中的一种或几种。

步骤（6）的干燥过程为自然干燥、冻干或加热烘干中的一种，其中加热烘干温度不超过50℃。

本发明的恩拉霉素发酵液的来源可以为采用本领域常用菌种进行常规发酵后所得的发酵液，例如杀真菌链霉菌(Streptomyces fungicidicus) ，将其于孢子液在液氮环境下保存；将冻存于孢子液接种到种子培养基中进行种子培养得种子液；然后将种子液接种到发酵培养基中进行发酵培养，得到恩拉霉素发酵液。

杀真菌链霉菌是在北京北纳创联生物技术研究院购买的，信息来自于http://www.mum800.com/p_86/p_6386.html。

具体信息如下：

平台资源号： 1511C0001ACCC40880

菌株保藏编号： 40880

中文名称：杀真菌链霉菌

属名： Streptomyces

种名加词： fungicidicus

来源历史： ←湖北省生物农药工程研究中心

原始编号： IEDA 00652，C5

原产国：中国

资源归类编码： 15131517101

模式菌株：非模式菌株

主要用途：研究、生产

特征特性：孢子丝松环螺旋；不产H2S；不产类黑色素；明胶液化；纤维素上生长；牛奶凝固且轻微胨化；淀粉水解；利用葡萄糖、D-果糖、D-木糖、肌醇，对L-阿拉伯糖、蔗糖、鼠李糖、棉子糖利用可疑；细胞壁含有DL-2.6二氨基庚二酸、甘氨酸、葡萄糖、乳糖。

具体用途：产生代谢产物具有抑菌活性

本专利采用色谱法，对处理后的菌丝体浸提液进行了成功的分离，得到较高纯度的恩拉霉素精粉，本方法操作简单、条件温和，制备的精粉稳定性好，含量高，含量能达到95%以上。

说明书附图

图1为恩拉霉素结构式。

具体实施方式：

以下实施例用于说明本发明，并不是对本发明内容作进一步的限定。本领域的技术人员应理解，在本发明的基础上，对之所作的一些替换或改进，仍属于本发明的保护范围之内。

实施例1

一种制备恩拉霉素精粉的方法，步骤如下：

（1）恩拉霉素发酵液先升温至70℃，灭活30min，灭活后降温至40℃，再依次添加两种絮凝剂进行絮凝，处理完的发酵液进行板框过滤收集恩拉霉素菌丝体；

（4）将滤液通过真空浓缩的方式去除丙酮和过多的水分，温度控制在50℃，浓缩至滤液原体积的1/30，收集浓缩液；

（5）用碱溶液将浓缩液的pH值调至7，得到恩拉霉素晶体；

步骤（1）中第一种絮凝剂为质量浓度为0.5%的壳聚糖溶液，用量为每立方米恩拉霉素发酵液添加0.5kg壳聚糖溶液；第二种絮凝剂为质量浓度为0.1%的聚丙烯酸钠溶液，用量为每立方米恩拉霉素发酵液添加0.05kg聚丙烯酸钠溶液。

步骤（2）中菌丝体浸提液为有机溶剂与盐酸溶液按比例混合的溶液，有机溶剂为甲醇，菌丝体浸提液的体积比为有机溶剂：盐酸：水=20:1:21，菌丝体浸提液用量为菌丝体重量的10倍。

步骤（3）中大孔弱酸性阳离子交换树脂为724型。

步骤（5）中碱溶液为2mol/L氢氧化钾溶液。

步骤（6）的干燥过程为自然干燥。

实施例2

一种制备恩拉霉素精粉的方法，步骤如下：

（1）恩拉霉素发酵液先升温至70℃，灭活30min，灭活后降温至42℃，再依次添加两种絮凝剂进行絮凝，处理完的发酵液进行板框过滤收集恩拉霉素菌丝体；

（4）将滤液通过真空浓缩的方式去除丙酮和过多的水分，温度控制在70℃，浓缩至滤液原体积的1/20，收集浓缩液；

（5）用碱溶液将浓缩液的pH值调至8，得到恩拉霉素晶体；

步骤（1）中第一种絮凝剂为质量浓度为0.5%的壳聚糖溶液，用量为每立方米恩拉霉素发酵液添加0.5kg壳聚糖溶液；第二种絮凝剂为质量浓度为0.1%的聚丙烯酸钠溶液，用量为每立方米恩拉霉素发酵液添加0.07kg聚丙烯酸钠溶液。

步骤（2）中菌丝体浸提液为有机溶剂与盐酸溶液按比例混合的溶液，有机溶剂为丙酮，菌丝体浸提液的体积比为有机溶剂：盐酸：水=20:1:21，菌丝体浸提液用量为菌丝体重量的20倍。

步骤（3）中大孔弱酸性阳离子交换树脂为D113型。

步骤（5）中碱溶液为2mol/L氢氧化钠溶液。

步骤（6）的干燥过程为加热烘干，其中加热烘干温度不超过50℃。

实施例3

一种制备恩拉霉素精粉的方法，步骤如下：

（1）恩拉霉素发酵液先升温至70℃，灭活30min，灭活后降温至45℃，再依次添加两种絮凝剂进行絮凝，处理完的发酵液进行板框过滤收集恩拉霉素菌丝体；

（4）将滤液通过真空浓缩的方式去除丙酮和过多的水分，温度控制在90℃，浓缩至滤液原体积的1/10，收集浓缩液；

（5）用碱溶液将浓缩液的pH值调至9，得到恩拉霉素晶体；

步骤（1）中第一种絮凝剂为质量浓度为0.5%的壳聚糖溶液，用量为每立方米恩拉霉素发酵液添加0.5kg壳聚糖溶液；第二种絮凝剂为质量浓度为0.1%的聚丙烯酸钠溶液，用量为每立方米恩拉霉素发酵液添加0.08kg聚丙烯酸钠溶液。

步骤（2）中菌丝体浸提液为有机溶剂与盐酸溶液按比例混合的溶液，有机溶剂为乙醇，菌丝体浸提液的体积比为有机溶剂：盐酸：水=20:1:21，菌丝体浸提液用量为菌丝体重量的30倍。

步骤（3）中大孔弱酸性阳离子交换树脂为D152型。

步骤（5）中碱溶液为氨水。

步骤（6）的干燥过程为冻干。

实施例4

一种制备恩拉霉素精粉的方法，步骤如下：

（1）恩拉霉素发酵液先升温至70℃，灭活30min，灭活后降温至50℃，再依次添加两种絮凝剂进行絮凝，处理完的发酵液进行板框过滤收集恩拉霉素菌丝体；

（4）将滤液通过真空浓缩的方式去除丙酮和过多的水分，温度控制在40℃，浓缩至滤液原体积的1/30，收集浓缩液；

（5）用碱溶液将浓缩液的pH值调至10，得到恩拉霉素晶体；

步骤（1）中第一种絮凝剂为质量浓度为0.5%的壳聚糖溶液，用量为每立方米恩拉霉素发酵液添加0.5kg壳聚糖溶液；第二种絮凝剂为质量浓度为0.1%的聚丙烯酸钠溶液，用量为每立方米恩拉霉素发酵液添加0.09kg聚丙烯酸钠溶液。

步骤（2）中菌丝体浸提液为有机溶剂与盐酸溶液按比例混合的溶液，有机溶剂为甲醇，菌丝体浸提液的体积比为有机溶剂：盐酸：水=20:1:21，菌丝体浸提液用量为菌丝体重量的40倍。

步骤（3）中大孔弱酸性阳离子交换树脂为724型。

步骤（5）中碱溶液为2mol/L氢氧化钠溶液。

步骤（6）的干燥过程为自然干燥。

实施例5

一种制备恩拉霉素精粉的方法，步骤如下：

（1）恩拉霉素发酵液先升温至70℃，灭活30min，再依次添加两种絮凝剂进行絮凝，处理完的发酵液进行板框过滤收集恩拉霉素菌丝体；

（4）将滤液通过真空浓缩的方式去除丙酮和过多的水分，温度控制在60℃，浓缩至滤液原体积的1/15，收集浓缩液；

（5）用碱溶液将浓缩液的pH值调至7，得到恩拉霉素晶体；

步骤（1）中第一种絮凝剂为质量浓度为0.5%的壳聚糖溶液，用量为每立方米恩拉霉素发酵液添加0.5kg壳聚糖溶液；第二种絮凝剂为质量浓度为0.1%的聚丙烯酸钠溶液，用量为每立方米恩拉霉素发酵液添加0.06kg聚丙烯酸钠溶液。

步骤（2）中菌丝体浸提液为有机溶剂与盐酸溶液按比例混合的溶液，有机溶剂为乙醇，菌丝体浸提液的体积比为有机溶剂：盐酸：水=20:1:21，菌丝体浸提液用量为菌丝体重量的15倍。

步骤（3）中大孔弱酸性阳离子交换树脂为D113型。

步骤（5）中碱溶液为2mol/L氢氧化钾溶液。

步骤（6）的干燥过程为冻干。

实施例6

一种制备恩拉霉素精粉的方法，步骤如下：

（1）恩拉霉素发酵液先升温至70℃，灭活30min，灭活后降温至44℃，再添加絮凝剂进行絮凝，处理完的发酵液进行板框过滤收集恩拉霉素菌丝体；

（4）将滤液通过真空浓缩的方式去除丙酮和过多的水分，温度控制在60℃，浓缩至滤液原体积的1/25，收集浓缩液；

（5）用碱溶液将浓缩液的pH值调至8，得到恩拉霉素晶体；

步骤（1）中絮凝剂为质量浓度为0.5%的壳聚糖溶液，用量为每立方米恩拉霉素发酵液添加0.5kg壳聚糖溶液。

步骤（2）中菌丝体浸提液为有机溶剂与盐酸溶液按比例混合的溶液，有机溶剂为丙酮，菌丝体浸提液的体积比为有机溶剂：盐酸：水=20:1:21，菌丝体浸提液用量为菌丝体重量的25倍。

步骤（3）中大孔弱酸性阳离子交换树脂为D152型。

步骤（5）中碱溶液为氨水。

实施例7

一种制备恩拉霉素精粉的方法，步骤如下：

（3）将恩拉霉素浸提液经大孔树脂吸附，用0.5mol/L盐酸水溶液处理树脂，并平衡柱子，用2mol/L氢氧化钠溶液将恩拉霉素浸提液的pH值调至5.5，以1ml/min速率上样，待流出液pH为5.3时不再上样，改用2个柱体积的pH5.5的水溶液平衡柱子，再用0.5mol/L盐酸水溶液洗脱，收集洗脱液；

（4）将滤液通过真空浓缩的方式去除丙酮和过多的水分，温度控制在80℃，浓缩至滤液原体积的1/18，收集浓缩液；

（5）用碱溶液将浓缩液的pH值调至9，得到恩拉霉素晶体；

步骤（2）中菌丝体浸提液为有机溶剂与盐酸溶液按比例混合的溶液，有机溶剂为丙酮，菌丝体浸提液的体积比为有机溶剂：盐酸：水=20:1:21，菌丝体浸提液用量为菌丝体重量的18倍。

步骤（3）中大孔树脂为安伯莱特XAD-4。

步骤（5）中碱溶液为2mol/L氢氧化钠溶液。

步骤（6）的干燥过程为自然干燥。

各个实施例制得的恩拉霉素精粉含量和收率如下表所示：

分析各个实施例的情况，实施例1-3在本发明工艺参数之内，实施例在工艺参数在范围外，实施例5为仅仅采用升温活化的工艺，实施例6为仅采用一种浸提液浸提的工艺，实施例7为使用不同型号的大孔树脂来提取。

从上表数据可以看出，在本发明工艺参数之内的实施例1-3制得的恩拉霉素含量可以达到96%以上，恩拉霉素收率可以达到92%以上，尤其是以实施例2的效果最佳，都明显优于实施例4-7的制备效果，可见工艺参数的改变（实施例4）、仅升温处理的发酵液（实施例5）、仅采用一种浸提液浸提（实施例6）、大孔树脂型号不同（实施例7）都会影响恩拉霉素含量和收率，因此本发明采用的先升温后降温的工艺、两种浸提液的浸提工艺、特定型号的大孔树脂，制备出来的恩拉霉素不仅含量高，收率也高。

Claims

1.一种制备恩拉霉素精粉的方法，其特征为：

步骤如下：

（5）用碱溶液将浓缩液的pH值调至7-9，得到恩拉霉素晶体；

2.如权利要求1所述的一种制备恩拉霉素精粉的方法，其特征为：步骤（1）中第一种絮凝剂为质量浓度为0.5%的壳聚糖溶液，用量为每立方米恩拉霉素发酵液添加0.5kg壳聚糖溶液；第二种絮凝剂为质量浓度为0.1%的聚丙烯酸钠溶液，用量为每立方米恩拉霉素发酵液添加0.05-0.08kg聚丙烯酸钠溶液。

3.如权利要求1所述的一种制备恩拉霉素精粉的方法，其特征为：步骤（2）中菌丝体浸提液为有机溶剂与盐酸溶液按比例混合的溶液，有机溶剂为甲醇、乙醇、丙酮中的一种，菌丝体浸提液的体积比为有机溶剂：盐酸：水=20:1:21，菌丝体浸提液用量为菌丝体重量的10-30倍。

4.如权利要求1所述的一种制备恩拉霉素精粉的方法，其特征为：步骤（3）中大孔弱酸性阳离子交换树脂为724型、D113型、D152型中的一种。

5.如权利要求1所述的一种制备恩拉霉素精粉的方法，其特征为：步骤（5）中碱溶液为2mol/L氢氧化钠溶液、2mol/L氢氧化钾溶液、氨水中的一种或几种。

6.如权利要求1所述的一种制备恩拉霉素精粉的方法，其特征为：步骤（6）的干燥过程为自然干燥、冻干或加热烘干中的一种，其中加热烘干温度不超过50℃。

7.如权利要求1所述的一种制备恩拉霉素精粉的方法，其特征为：

步骤如下：

（5）用碱溶液将浓缩液的pH值调至8，得到恩拉霉素晶体；

（6）反复用无菌纯水和丙酮洗涤除去杂质，再干燥，即得恩拉霉素精粉；

步骤（1）中第一种絮凝剂为质量浓度为0.5%的壳聚糖溶液，用量为每立方米恩拉霉素发酵液添加0.5kg壳聚糖溶液；第二种絮凝剂为质量浓度为0.1%的聚丙烯酸钠溶液，用量为每立方米恩拉霉素发酵液添加0.07kg聚丙烯酸钠溶液；

步骤（2）中菌丝体浸提液为有机溶剂与盐酸溶液按比例混合的溶液，有机溶剂为丙酮，菌丝体浸提液的体积比为有机溶剂：盐酸：水=20:1:21，菌丝体浸提液用量为菌丝体重量的20倍；

步骤（3）中大孔弱酸性阳离子交换树脂为D113型；

步骤（5）中碱溶液为2mol/L氢氧化钠溶液；