90-65-3 / 青霉酸的制備及應用

概述^[1][2]

青霉酸主要在軟毛青霉中合成的一種青霉毒素。污染馬頓青霉的玉米使家畜患病，并使小鼠死亡。在美國糧食易于霉變地區的玉米、干豆等食品中均曾檢出青霉酸。青霉酸主要是由圓弧青霉菌產生的多聚乙酰類霉菌毒素，由Alsberg等于1913年首次分離。青霉酸能對動物器官引起毒性反應，例如青霉酸能抑制Na⁺、K⁺、Ca²⁺進入青蛙的離體心肌，引起心臟驟停。在小鼠皮下注射青霉素，在注射區局部發生纖維瘤，同時青霉酸對尼西雞的毒性表現在肝細胞脂肪變性、腎小管商品細胞濁腫、心肌細胞顆粒變性。青霉酸是自然界已知的具有潛在致癌性的物質，對人們生產生活有巨大影響。

制備^[3-5]

方法1：青霉酸的發酵生產及分離精制

⑴.將菌核曲霉JH42種到PDA培養基上，在28℃培養箱中培養7天，得到種子；

⑵.將步驟⑴制備的種子接種到液體發酵培養基中搖床發酵培養，得到發酵物；

⑶.發酵物經分離得到發酵液和菌絲體，將發酵液經萃取劑萃取，菌絲體用浸提劑浸提，后減壓濃縮至不含浸提劑，再用萃取劑萃取；

⑷.發酵液萃取液和菌絲體萃取液合并，減壓濃縮操作得浸膏；

⑸.將步驟⑷所得浸膏進行重結晶，得到青霉酸晶體和母液；

⑹.將步驟⑸所得母液進行硅膠柱層析分離，先用體積比為1：3的乙酸乙酯和石油醚混合液作洗脫劑進行洗脫，再用體積比為2：3的乙酸乙酯和石油醚混合液作洗脫劑進行洗脫；

⑺.將步驟⑹中所得洗脫液進行重結晶，得到青霉酸。

方法2：一種由海洋真菌青霉Penicilliumsp.HK1-6制備青霉酸或其藥學上可接受的鹽的方法，包括如下步驟：

(1)先在菌種培養基中對海洋真菌青霉Penicilliumsp.HK1-6進行菌種培養；

(2)再在發酵培養基中對步驟(1)中的海洋真菌青霉Penicilliumsp.HK1-6進行發酵培養；

(3)將步驟(2)得到的發酵物中的發酵液和菌體分離，發酵液用有機溶劑A萃取2～4次，合并萃取液后減壓濃縮得到發酵液浸膏；菌體用有機溶劑B浸提2～4次，合并浸提液后減壓濃縮得到菌體浸膏；合并發酵液浸膏和菌體浸膏，進行色譜分離得粗品；

(4)步驟(3)得到的粗品經重結晶或色譜分離，得到青霉酸純品；

方法3：一種青霉菌及其發酵生產青霉酸的方法

菌體活化：將青霉菌T2-8接種到經過121℃高溫滅菌30min的PDA斜面培養基，置于28℃恒溫培養箱中培養5d后，置于4℃冰箱中備用。

菌種制備：將活化的菌體接入121℃高溫滅菌30min的PDB培養基中，28℃，150rpm下進行發酵4d。

發酵過程：將制備好的菌種按照體積分數10％加入121℃高溫滅菌30min的發酵培養基中(以體積質量百分比計所述發酵培養基成分：2％葡萄糖，0.2％磷酸氫二鉀，0.1％七水合硫酸鎂，20％馬鈴薯汁1L，2毫克每升硫胺素)，28℃，150rpm下進行發酵12d。

發酵結束后，發酵液連同菌體超聲破壁30min，經高效液相色譜分析，發酵液中青霉酸濃度為1.77g/L。用等體積的乙酸乙酯萃取發酵液兩次，真空濃縮得到粗提物，經高效液相色譜檢測粗提物，其主要代謝產物含量達粗提物的13.54％。經過凝膠柱層析分離(甲醇洗脫)，得到代謝產物青霉酸的純度為97％。

應用^[3]

青霉酸主要是曲霉菌(A.sclerotiorum，A.ostianus，A.terreus，A.ochraceus)和青霉菌(P.melinii，P.brasilianum，P.puberulum，P.cyclopium)的次級代謝產物，具有廣泛的生物活性。

1）青霉酸對多株腫瘤細胞具有較強的抗腫瘤活性，對人乳腺癌高轉移細胞(MDA-MB-435)和人肝腹水腺癌細胞(HCT-8)的IC50分別為4.43和8.76μg/ml；對人大細胞肺癌細胞(NCI-H460)、人乳腺癌(MCF-7)、人神經癌細胞(SF-268)、胰腺癌(MIAPaCa-2)和人胚肺細胞(WI-38)的IC50分別為5.80、12.80、20.00、8.00和57.50μM；對小鼠骨肉瘤細胞株(POS1)的IC50為7.8μM(；對人胃癌細胞(MKN45)、結腸癌細胞(LOVO)、人肺腺癌細胞系(A549)、人乳腺癌高轉移細胞(MDA-MB-435)、人肝癌細胞(HepG2)和人急性早幼粒白血病細胞(HL-60)的IC50分別為2.85、2.21、7.46、6.28、3.67和0.80μg/mL。

2）青霉酸還具有較強的抑菌作用，對嗜水氣單胞菌(Aeromonashydrophilia)、鰻弧菌(Vibrioanguillarum)和哈氏弧菌(Vibrioharveyi)的最小抑菌濃度(MIC)分別為：1.0、32和0.5mg/mL；對金黃色釀膿葡萄球菌(Staphylococcusaureus)和大腸桿菌(Escherichiacoli)的最小抑菌濃度均為128g/mL。

3）青霉酸具有抗瘧疾的活性，其IC50為16.8μM。青霉酸具有很強的除草和調節植物生長的活性。

主要參考資料

[1] 營養科學詞典

[2] CN201811503140.5一株生產青霉酸的菌株及其應用

[3] CN201710372818.X一種菌核曲霉及其制備青霉酸的方法

[4] CN201610831163.3一種由海洋青霉屬真菌大規模制備青霉酸的方法

[5] CN201811275868.7一種青霉菌及其發酵生產青霉酸的方法