大觀霉素的研究進(jìn)展及其在畜牧業(yè)中的應(yīng)用探究

潘登，王艷嬌山東魯抗醫(yī)藥股份有限公司

大觀霉素的研究進(jìn)展及其在畜牧業(yè)中的應(yīng)用探究

潘登，王艷嬌
山東魯抗醫(yī)藥股份有限公司

本文通過介紹大觀霉素發(fā)酵工藝以及分離提純的具體方法，以便于了解其研究進(jìn)展，并在最后討論了大觀霉素在畜牧業(yè)中的廣泛應(yīng)用前景。

大觀霉素；發(fā)酵工藝；分離提純；畜牧業(yè)；應(yīng)用

引言

1971年，我國(guó)制藥領(lǐng)域內(nèi)首次分離出大觀霉素，雖然經(jīng)過數(shù)年的研究，但對(duì)其發(fā)酵工藝了解相對(duì)較少。具體來說，大觀霉素是大觀鏈霉菌產(chǎn)生的一種氨基糖苷類抗生素，也是一種堿性水溶性抗生素。起初人們對(duì)其并不了解，曾錯(cuò)把它分在氨基壞醇類抗生素類別之中，后來進(jìn)行了糾正。大觀霉素主要由氨基環(huán)醇組成、以甙鍵輔助結(jié)合而成，在中國(guó)的2000年版的《藥典》和美國(guó)第二十四版《藥典》中均有對(duì)該藥物的記載。1960年，Mason等人在美國(guó)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室中首次從大觀鏈霉素中提取出了大觀霉素，并發(fā)現(xiàn)生物在肌肉中注射大觀霉素會(huì)吸收更快，所以一般會(huì)將其制成無菌懸浮液注射劑進(jìn)行肌肉注射，并且通常在臨床中將其制成大觀鹽的形式，這種鹽酸大觀霉素為米白色晶體，分子式為C14H24N207·2HCI·5H20。大觀霉素作為治療奈瑟氏林球菌引發(fā)的感染的有效藥物，對(duì)于對(duì)青霉素有高耐藥性的淋菌株的治療效果更加穩(wěn)定。

1.大觀霉素的發(fā)酵工藝

眾所周知，菌種發(fā)酵程度的兩大決定性因素為菌種和發(fā)酵培養(yǎng)基。其中，培養(yǎng)基的復(fù)雜成分能夠保證了菌種正常生長(zhǎng)的必要條件，它包括菌種所需要的碳源、氮源、無機(jī)鹽等營(yíng)養(yǎng)成分。而發(fā)酵是合成大觀霉素的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在最開始關(guān)于大觀霉素的研究中，科學(xué)家對(duì)發(fā)酵中的溫度、pH和時(shí)間進(jìn)行了重點(diǎn)研究。1972年，美國(guó)Opjohn公司取得了令人振奮的結(jié)果，公司科研人員基本確定了培養(yǎng)大觀霉素的培養(yǎng)基的成分及含量，探討出了能得到最高產(chǎn)量的發(fā)酵溫度和時(shí)長(zhǎng)以及分離方式。Gomes和Menawat兩人對(duì)發(fā)酵過程做了詳盡的研究，最終得到了蔗糖的最適濃度，并且總結(jié)出了“活化——反應(yīng)——抑制”的發(fā)酵過程。由于抗生素是次級(jí)代謝產(chǎn)物，其生成過程較為復(fù)雜，在結(jié)合了多個(gè)學(xué)科技術(shù)的研發(fā)下，我們發(fā)現(xiàn)了大觀霉素的合成途徑：其是由葡萄糖經(jīng)過一系列的反應(yīng)生成放線胺和大觀糖，再經(jīng)過酶促縮合而合成的。

大觀霉素的合成，除了與其本身遺傳特性有關(guān)外，還會(huì)受到環(huán)境條件的誘導(dǎo)，如培養(yǎng)基內(nèi)碳氮源的種類及比例，無機(jī)鹽的成分和含量，還有一些稀有元素加入與否都直接影響著大觀霉素的合成和生長(zhǎng)。通過研究可以發(fā)現(xiàn)，無機(jī)磷酸鹽會(huì)抑制大觀霉素生長(zhǎng)，而硝酸鹽可促進(jìn)其生長(zhǎng)；稀土元素不僅促進(jìn)大觀霉素生長(zhǎng)，還能提高其發(fā)酵效價(jià)。

2.大觀霉素的分離提純

抗生素的分離純化是從發(fā)酵液中提取抗生素成品，所提取的成品必須符合國(guó)家藥典的相關(guān)濃度要求。大觀霉素可以在溶液中解離，陽(yáng)離子經(jīng)過弱酸性陽(yáng)離子交換樹脂時(shí)吸附在樹脂上，這樣再用洗脫液洗脫就可以得到含有雜質(zhì)的大觀霉素，其中雜質(zhì)包括熱原、無機(jī)鹽和有機(jī)物等。熱原是一種內(nèi)毒素，產(chǎn)生于發(fā)酵過程中，它會(huì)讓人感到惡寒高熱；陽(yáng)離子無機(jī)鹽會(huì)被一起洗脫下來。

2.1發(fā)酵液草酸酸化預(yù)處理的原理

在大觀霉素發(fā)酵液中，除了有我們需要的產(chǎn)物外，還包含菌絲、培養(yǎng)基和各種代謝副產(chǎn)物等。

發(fā)酵液中對(duì)提取大觀霉素影響最大的是金屬離子和蛋白質(zhì)，它們的存在影響離子交換樹脂的吸附能力。所以我們調(diào)節(jié)pH值使發(fā)酵液呈酸性，就可以有效的去除這兩種雜質(zhì)。在調(diào)節(jié)過程中所加的溶液為草酸，因?yàn)樗鄬?duì)溫和，不會(huì)對(duì)菌種產(chǎn)生不良效應(yīng)，而且還可與金屬離子產(chǎn)生沉淀；蛋白質(zhì)則用等電點(diǎn)法去除，草酸調(diào)節(jié)pH使之與蛋白質(zhì)等電點(diǎn)相同，這時(shí)蛋白質(zhì)就被沉淀下來。

2.2大孔離子交換樹脂的吸附原理

在抗生素分離中，通過離子交換法可將抗生素轉(zhuǎn)移到樹脂上再洗脫下來，并且能濃縮抗生素濃度使其被分離提取。離子交換樹脂是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子酸或堿聚合物，其性能穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)分明，骨架上的活性離子可以與溶液中的離子進(jìn)行交換，從而置換出所需的大觀霉素陽(yáng)離子。在過去，大觀霉素提取工藝通常采用的原料是LK—1l樹脂，是一種弱酸型陽(yáng)離子交換樹脂，孔徑大，能夠促進(jìn)置換效率的提高。隨著科學(xué)不斷技術(shù)，技術(shù)人員將LK—12離子交換樹脂代替了LK—1l樹脂，從而進(jìn)一步提高了吸附能力，而且更加經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。

3.大觀霉素在畜牧業(yè)中的應(yīng)用與發(fā)展

隨著經(jīng)濟(jì)全球化風(fēng)潮的涌動(dòng)，世界各國(guó)之間的自由貿(mào)易興起，農(nóng)副產(chǎn)品的出口越來越多。而阻礙出口的不只是關(guān)稅壁壘，更多的是“綠色壁壘”，即出口產(chǎn)品是否符合安全標(biāo)準(zhǔn)。所以出口牲畜的質(zhì)量成了最重要的把關(guān)點(diǎn)，安全獸藥的使用把握這一問題的重要措施。由于大觀霉素毒性低，在安全劑量之內(nèi)對(duì)哺乳動(dòng)物的內(nèi)臟毒副作用小，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，給小鼠灌服大觀霉素后并沒有發(fā)現(xiàn)毒副作用；對(duì)其肌肉注射后一小時(shí)達(dá)到血液高峰，六小時(shí)后80%的大觀霉素就會(huì)從尿液排除，在48小時(shí)后體內(nèi)無殘留，所以大觀霉素成為當(dāng)前獸藥的選擇材料之一。作為一種新型獸藥，大觀霉素的抗性菌株少，使其能抵抗多種病菌，且治愈率很高。世界各地已有很多國(guó)家使用大觀霉素作為常備的獸藥，其作為獸藥和飼料添加劑的市場(chǎng)廣闊，應(yīng)用前景一片大好。

結(jié)語

綜上所述，本文通過對(duì)大觀霉素發(fā)酵工藝的簡(jiǎn)單介紹可以了解到它的關(guān)鍵發(fā)酵所需條件以及各種影響因素，這對(duì)于更好的研制出大觀霉素發(fā)酵液具有一定促進(jìn)意義；并且筆者還討論了大觀霉素分離提純的具體方法，以及去除雜質(zhì)的有效辦法和交換技術(shù)，進(jìn)而提高交換效率，得到更多的產(chǎn)物；最后通過對(duì)大觀霉素在畜牧業(yè)中的廣泛應(yīng)用前景介紹，闡述了大觀霉素良好的市場(chǎng)前景，相信大觀霉素發(fā)酵工藝會(huì)在未來的獸藥以及臨床治療領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。

[1]王宏斌,邵素蘭.原生質(zhì)體再生技術(shù)在大觀霉素菌種選育中的作用[J].中國(guó)抗生素雜志,2013,28(11):696-697.

[2]向砥,李炯,姚建銘,等.離子注入選育高產(chǎn)壯觀鏈霉菌的研[J].激光生物學(xué)報(bào),2012,11(4):276-279.

潘登（1987-），男，吉林省長(zhǎng)春人，本科，學(xué)士，助理工程師，研究方向：藥品生產(chǎn)。