多杀菌素分离提取
多杀菌素分离纯化工艺的研究
摘 要 利 用 大孔 树 脂吸 附结合 硅胶 柱 层析 技 术 对发 酵 液 中多杀 菌素 的分 离纯化 进行 了研 究。 首先 考 察 了提 取 溶剂 、 发 酵液 ｐ Ｈ和料 液 比对 浸提 多杀 菌素 的影 响 ； 然后 对 ７种 不 同极 性 的大孔吸 附树 脂进 行 了静 态
第２ ９卷 第 ３期
多杀 菌 素 分 离 纯 化 工 艺 的研 究
夏燕春 ， 王 超 吴 江磊。 邹球龙 李 春 张晓琳
（ 石河 子 大学化 学化 工学 院 新 疆 兵 团化工 绿色 过程 重点实 验室 一 省 部
共建国家重点实验室培育基地 ， 石河子 ８ ３ ２ ０ ０ ３ ）
多杀 菌 素 （ ｓ ｐ ｉ ｎ ｏ ｓ ａ ｄ ） 是 一 种 新 型 的 绿 色 广 谱 大 环 内酯类 生物 杀虫 剂 ， 其 主要 活性 成 份 为 ｓ ｐ ｉ ｎ ｏ ｓ ｙ ｎ Ａ （ 约占 ８ ５ ％ ～９ ０ ％ ）和 ｓ ｐ ｉ ｎ ｏ ｓ ｙ ｎ Ｄ（ 约 占 １ ０ ％ ～ １ ５ ％） Ｉ ２ Ｊ 。它 是 由美 国礼 来 公 司 筛 选 得 到 的 放 线 菌刺 糖多孢 菌 （ Ｓ ａ ｃ ｃ ｈ ａ ｒ ｏ ｐ ｏ ｌ ｙ ｓ ｐ ｏ ｒ ａ ｓ ｐ ｉ ｎ ｏ ｓ ａ ） 经有 氧发 酵 后 产 生 的胞 内次 级 代谢 产 物 Ｊ 。 因其 独 特 的杀 虫 机理 ， 能有 效 防治 多 种 储 粮 害 虫 ， 用药量极少 、 持 效 期长、 残 留低 、 无交互抗性 ， 对 哺乳动物、 鱼类 、 鸟 类 和大 多数 益虫 具有极 高 的安全 界 限等 优点 ， ３次 获 得
多杀菌素——精选推荐
多杀菌素多杀菌素研究进展摘要：多杀菌素是刺糖多孢菌( Saccharopolyspora spinosa )有氧发酵的次级代谢产物，对鳞翅⽬害⾍有特效。
多杀菌素的作⽤⽅式新颖，可能作⽤于烟碱型⼄酰胆碱受体的α6亚基，对⼄酰胆碱受体起别构调节作⽤，延长⼄酰胆碱与受体的结合时间，引起昆⾍超兴奋。
另外也有研究发现多杀菌素可损害GABA A受体的正常功能，并伴随⼩振幅的Cl-电流。
⽬前对多杀菌素的结构改造重点在两个六元糖基上。
美国陶⽒益农已推出第⼆代的多杀菌素类杀⾍剂即⼄基多杀菌素（spinetoram），使其杀⾍谱得到拓宽。
关键词：多杀菌素；作⽤⽅式；结构改造Advanced in the Research of SpinosynsAbstract: The spinosyns , which have potent bioactivity against the lepidoptera pests, are a family of secondary metabolites produced by a species of actinomycetes Saccharopolyspora spinosa and exert their insecticidal actions via a novel mode of action. The spinosyns may allosterically active nAchR with binding at the subuit α6 of the nAchR, resulting in prolonging the interaction of acetyl choline (Ach) with nAchR. Insecticidal spinosyns have potent effects on the function of the GABA receptors and can elicit a small-amplitude Cl- current. The modification on insecticidal spinosyns emphasizes on the cyclic groups, L-Rhamnose and D-Forosamine. Dow AgroSciences has launched the second generation of spinosyns insecticides, spinetoram, which has gained a broader insecticidal spectrum.Key words: spinosyns; mode of action; modification多杀菌素（spinosyns）是美国陶⽒益农于90年代初开发的⼀类具有优良杀⾍活性的化合物，分离⾃刺糖多孢菌( Saccharopolyspora spinosa )有氧发酵的发酵液中。
多杀霉素的生产工艺
多杀霉素的生产工艺【摘要】多杀霉素是一种重要的抗生素，其生产工艺包括发酵、分离和纯化、结构改造、质量控制和技术改进等多个环节。
在发酵生产工艺中，通过选择合适的菌种、培养基和发酵条件，使得多杀霉素的产量和质量得到保证。
分离和纯化工艺则是将多杀霉素从发酵液中提取出来，并进行纯化处理。
结构改造工艺可以对多杀霉素的分子结构进行改变，以改善其药效和药理特性。
质量控制工艺则是对生产过程中各个环节进行严格的监控，确保多杀霉素的质量符合标准。
技术改进和发展趋势则是不断提升多杀霉素生产工艺的效率和质量，推动该领域的发展。
多杀霉素的生产工艺是一个复杂而精细的过程，需要不断的优化和改进。
【关键词】多杀霉素、生产工艺、发酵、分离、纯化、结构改造、质量控制、技术改进、发展趋势、总结1. 引言1.1 多杀霉素的生产工艺概述多杀霉素是一种广谱抗生素，具有很好的杀菌和抑菌作用，被广泛应用于医药和农业领域。
多杀霉素的生产工艺是一个复杂的过程，需要经过多个步骤才能得到高纯度的产品。
本文将从发酵生产工艺、分离和纯化工艺、结构改造工艺、质量控制工艺和技术改进和发展趋势等方面进行探讨，以揭示多杀霉素生产工艺的全貌。
通过深入了解多杀霉素的生产工艺，可以更好地掌握其制备技术，提高生产效率和产品质量，促进多杀霉素的广泛应用和市场竞争力。
2. 正文2.1 发酵生产工艺发酵生产工艺是多杀霉素生产的关键步骤之一。
多杀霉素是一种重要的抗生素，其生产过程需要通过微生物的发酵来达到一定的产量和纯度。
在发酵生产工艺中，选择适当的菌株和培养基是至关重要的。
常用的生产菌株包括链霉菌、米糠霉等，而培养基的选择则需要考虑到菌株生长和产生多杀霉素的需求。
发酵过程中，需要控制好温度、pH值、氧气供应等因素，以促进菌株的生长和产酶。
在多杀霉素的生产过程中，通常需要添加适当的诱导剂和营养物质来提高产量。
发酵过程一般需要持续数天至数周不等，在此期间需要不断监测和调整发酵条件，以确保多杀霉素的产生和积累。
大孔吸附树脂提取多杀菌素的方法
分别量取 ５ｍＩ处理好 的湿树脂 和 ２０ｍ ５ Ｉ浸 ０ Ｉ锥形瓶 中， 置于摇床中， ０ｒｍ ｎ ６ ｉ， ／ 果 。多杀菌素因低毒 、 低残留 、 对昆虫天敌安全 、 提液于 ５ ０ｍ 自 ０ ， 以 Ｐ Ｃ进行定 然分解 快 ， 一 种很 有 开 发 前 景 的绿 色 杀虫 剂 。多 ３ ℃振荡 ４ｈ取经吸附后的余液， Ｈ Ｉ 是 量分析 ， 计算树脂静态吸附量 。倾出余液 ， 再分别加 杀 菌素 杀虫 剂化 学结 构复杂 ， 有 多个组 份 ， 含 为一族
非极性树脂进行静态吸附， 每种吸附剂各 ５ｍＩ 湿 （ 高效液 相 色谱 （ Ｐ ） Ｂ Ｃ Ｈ Ｉ ： Ｅ ＫＭＡ 公 司 和 体积） 吸附剂 与浸提液之间的 比为 １ ５ ， Ｃ Ｎ ， ： ０ 在室温 Ｗａ ｒ 公司产 品； Ｓ 一 ９ ０时静态吸附， 上 ｐ ． 结果如表 １ 所示。静态吸
甜 菜夜蛾 等 ， 对一 些直 翅 目、 翅 目害虫也 有一 定效 鞘
新的大环内酯类化合物。
入一 定 量 的解 吸剂 ， 封， 密 置摇 床 中， ５ ／ ｎ １０ｒｍｉ，
０ ， 计算树脂解吸 大孔网状 （ ｃ ｒｔ ｕ ｒ聚合物吸附剂 （ Ｍａｒ ｅ ｃｌ ） ｏ ｉ ａ 简称 ３ ℃振荡 ４ｈ 取解吸液测定其效价， 率。每组试验重复 ３ ， 次 取平均值。 大孔网状吸附剂） ２ 世纪 ６ 年代末离子交换技 是 ０ ０ １ 动 态 吸附试 验【１ ． ３ ５ ＇ ６ 术 领域 最重 要发 展之 一 。它主 要是利 用 分子 间的 范 以 Ｘ Ｄ４ Ａ － 为吸附剂 ， ２ｍＩ处理好的湿树脂 将 德华力和氢键 的作用 ， 根据类 似物容易吸附类 似物 装入 １ ０ｍｍ×２ ｍ 的柱 内 ， 入 不 同条件 的浸 提 ０ｃ 加 的原则 ， 一般非极性吸 附剂适 用于从极性溶液 （ 如 液， 将样 品 ｐ 调至 ｌ ， Ｈ ｌ室温条件下 比较其流速为 水） 中吸附非极性有机物质 ， 相反， 高极性吸附剂 （ 如 １３ １６ １１ （／ ｎ 的吸附情况 ， ／ 、／ 、／ ２ １ｍｉ ） 以每 ５ 为单 ｍＩ Ａ ｅ ｉ Ａ １） ｍｂｒｔ Ｘ ２特别适用于从非极性溶液中吸 ｌｅ 位进行收集， 分别检测泄漏率 。试验重复 ３ 次。 附极性溶质。而中等极性 吸附剂， 不但能够从非水 介质中吸附极性物质， 而且 由于它们具有一定的憎 ２ 水性 ， 因而也能从极性溶液 中吸附非极性物质 。 ］
多杀菌素合成路径
多杀菌素合成路径多杀菌素是一种广泛应用于医学、兽医、农业等领域的抗生素。
它能够杀死或抑制细菌的生长，从而起到治疗感染的作用。
多杀菌素的合成路径是一个复杂的过程，需要多个酶的参与，下面我们就来详细了解一下。
多杀菌素的合成路径主要分为两个阶段，第一阶段是前体合成，第二阶段是多杀菌素的后合成。
前体合成阶段包括以下几个步骤：1. 糖原合成：首先，通过糖原合成途径，将葡萄糖转化为UDP-葡糖，这是多杀菌素合成的基础。
2. 氨基酸合成：接着，通过氨基酸合成途径，合成出L-丙氨酸、L-异亮氨酸、L-丝氨酸等氨基酸。
3. 多肽前体合成：将上述氨基酸和其他氨基酸通过肽键连接起来，形成多肽前体。
4. 脱水反应：在多肽前体中，通过脱水反应，将丙氨酸和异亮氨酸之间的羟基去除，形成丁二酰-L-谷氨酸。
5. 氧化反应：通过氧化反应，将丁二酰-L-谷氨酸转化为4-羟基-3-异戊酸，这是多杀菌素合成的关键步骤之一。
第二阶段是多杀菌素的后合成，主要包括以下几个步骤：1. 甲基化：在4-羟基-3-异戊酸上进行甲基化反应，形成4-甲基-3-异戊酸。
2. 环化反应：通过环化反应，将4-甲基-3-异戊酸转化为环丙沙星。
3. 磷酸化：在环丙沙星上进行磷酸化反应，形成多杀菌素A。
4. 衍生反应：通过衍生反应，可以得到不同类型的多杀菌素。
需要注意的是，在多杀菌素的合成过程中，有多个酶参与其中。
这些酶包括：L-丙氨酸酰载体蛋白、异亮氨酸酰载体蛋白、丁二酰谷氨酰载体蛋白、4-羟基-3-异戊酸单加氧酶、4-甲基-3-异戊酸单加氧酶、环丙沙星合成酶等。
总之，多杀菌素的合成路径是一个复杂的过程，需要多个途径和多个酶的参与。
对于研究和开发新型多杀菌素具有重要意义。
多杀菌素的生物合成
多杀菌素的生物合成引言多杀菌素是一类广谱抗生素，具有很强的杀菌和抑菌能力。
它们是由许多微生物产生的次级代谢产物，可用于治疗多种细菌感染。
本文将探讨多杀菌素的生物合成机制。
1. 多杀菌素的分类与应用多杀菌素可以根据其化学结构特征和生物活性来分类。
目前已经发现了许多类别的多杀菌素，如青霉素、氯霉素、四环素等。
这些多杀菌素在医药领域有广泛的应用，用于治疗呼吸道、泌尿道、皮肤等各种感染病症。
2. 多杀菌素的合成基因簇多杀菌素的生物合成是通过一系列的酶催化反应来完成的。
这些酶催化反应是由多个基因编码的酶来完成的，这些基因通常聚集在一个基因簇中，并以固定的顺序排列。
3. 多杀菌素的合成途径多杀菌素的合成途径包括多个关键的步骤，如前体合成、稳定性调控、高效的催化反应等。
在这些步骤中，酶的催化起着重要的作用。
3.1 前体合成多杀菌素的前体是通过一系列的化学反应来合成的。
这些化学反应通常包括氧化、还原、羟基化和甲基化等。
3.2 稳定性调控多杀菌素的稳定性是由一些酶来调控的。
这些酶包括氧化酶、还原酶和甲基转移酶等。
3.3 催化反应多杀菌素的合成过程中需要多个酶的协同作用。
这些酶可以通过催化反应来将前体转化为多杀菌素。
4. 多杀菌素生物合成的调控机制多杀菌素的生物合成过程是受到多种调控机制的影响的。
这些调控机制包括基因表达调控、底物供应调控和信号传导调控等。
4.1 基因表达调控多杀菌素的合成过程中涉及到多个基因的表达。
这些基因的表达是通过转录因子等调控元素的作用来实现的。
4.2 底物供应调控多杀菌素的合成需要足够的底物供应来支持。
底物供应的调控可以通过多种途径实现，如底物转运和代谢通路调控等。
4.3 信号传导调控多杀菌素的合成可以通过一些信号分子来调控。
这些信号分子可以是内源性产生的，也可以是外源性的。
5. 多杀菌素合成的提高目前，人们对多杀菌素的生物合成机制了解得越来越多。
通过对多杀菌素合成过程的深入研究，人们可以有针对性地提高多杀菌素的产量和质量。
酶法提取多杀菌素的原理
酶法提取多杀菌素的原理
酶法提取多杀菌素的原理是利用酶的作用，通过催化反应使得多杀菌素与其他化合物发生特殊的化学变化，从而实现其分离和纯化。
多杀菌素是一种天然产物，其结构复杂且含有多种官能团，如酚、醛、醇等。
酶是一种生物催化剂，可以高效地催化生物大分子的转化反应，具有特异性和高选择性。
利用酶的特性，可以选择性地催化多杀菌素的特定化学键的断裂、变化或合成。
具体来说，酶法提取多杀菌素可以通过以下步骤实现：
1. 酶的筛选：通过筛选合适的酶，可以选择具有催化多杀菌素化学键的酶。
可以使用天然产生的酶，也可以通过基因工程技术构建重组酶。
2. 底物与酶的反应：将多杀菌素与酶一起反应，酶将选择性地与多杀菌素的特定官能团发生催化反应。
这可能涉及酶催化的氧化、还原、酯化、水解等反应。
3. 反应产物的分离和纯化：酶催化的反应产生的产物可能与底物或其他反应产物混合在一起。
通过物理方法（如溶剂萃取、析出、离心、过滤）或化学方法（如酸碱中和、盐析、固相萃取）可以分离和纯化目标产物。
4. 结晶和结构鉴定：通过结晶技术将多杀菌素纯化，并通过物理、化学和谱学方法确定其结构和纯度。
总之，酶法提取多杀菌素的原理是利用酶的特异性和高效性，在催化反应中选择性地改变多杀菌素的化学键，从而实现其分离和纯化。
该方法具有绿色、高效、选择性强的特点，被广泛应用于天然产物提取和合成化学领域。
多杀霉素
多杀霉素简介多杀霉素又名多杀菌素(Spinosad)是在刺糖多胞菌(Saccharopolyspora spinosa)发酵液中提取的一种大环内酯类无公害高效生物杀虫剂。
产生多杀菌素的亲本菌株土壤放线菌多刺糖多孢菌（Saccharopolyspora spinosa Metrz & Yao）最初分离自加勒比的一个废弃的酿酒场。
美国陶氏益农公司（现为陶氏农业科学公司）的研究者发现该菌可以产生杀虫活性非常高的化合物，实用化的产品是spinosyn A和spinosyn D的混合物，故称其为spinosad。
多杀霉素的作用方式新颖，可以持续激活靶标昆虫乙酰胆碱烟碱型受体，但是其结合位点不同于烟碱和吡虫啉。
多杀霉素也可以影响GABA受体，但作用机制不清。
目前还不知道是否与其他类型的杀虫剂有交叉抗性。
这些化合物可以引起靶标植食性昆虫如毛虫、潜叶虫、蓟马、和食叶性甲虫迅速死亡，尽管管理部门强烈要求在抗性未出现时使用，该化合物的中度残留活性降低了抗性和群发生的可能性。
当以12—150g/hm应用时，未发现有药害。
ISO通用名称：spinosadCIPAC数字代号：636结构式Spinosyn A：R1=N(CH3)2，R2=H，R3=CH3Spinosyn D：R1=N(CH3)2，R2=CH3，R3=CH3实验式：Spinosyn A：C41H65NO10、Spinosyn D：C42H67NO10相对分子质量（按1999年国际原子质量计）：Spinosyn A：731.98、Spinosyn D：746 生物活性：杀虫熔点（℃）：Spinosyn A：84.0～99.5、Spinosyn D：161.5～170蒸气压（20℃）：1.3×10－10Pa溶解度：水235mg/L（PH=7）;能以任意比例与醇类、脂肪烃、芳香烃、卤代烃、酯类、醚类和酮类混溶稳定性：对金属和金属离子在28d内相对稳定。
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多杀菌素属大环内酯类杀虫剂，其主要的活性组份是多杀菌素A和多杀菌素D。
目前多杀菌素已经被批准用于73个国家的250多种作物上，随着多杀菌素的广泛应用，其在农作物中的残留及对人类健康的危害也越来越引起关注。
许多国家和组织都制订了多杀菌素残留的限量标准：如美国规定果菜类多杀菌素d限量为0．4 mg／kg，根茎类蔬菜多杀菌素d限量为0．1 mg／kg；日本规定番茄和黄瓜中多杀菌素d限量为0．5 mg／kg；我国规定甘蓝中多杀菌素d限量为2．0 mg ／kg。
目前检测多杀菌素的方法有高效液相色谱法、液质联用法、免疫测定法，国内外对多杀菌素残留分析手段的报道多见于水体，原药等基体相对简单的高效液相色谱法∞。
J，而蔬菜中含有大量的糖类、色素、有机酸、生物碱等物质，这些基质组分的存在会干扰方法测定的选择性和准确度。
本文通过乙腈提取样品中的多杀菌素，并用无水硫酸镁和氯化钠混合盐(4+1)盐析后，采用PSA(乙二胺基一N-丙基，primary secondary amine)分散固相萃取净化技术，利用高效液相色谱．四极杆质谱联用技术(HPLC—MS)进行检测，满足了蔬菜样品中多杀菌素残留检测的要求。
1.实验部分
1．1仪器与试剂
1100高效液相色谱仪；1956B四级杆质谱仪附电喷雾离子源；高速分散机。
乙腈(色谱纯)；乙酸铵(分析纯)；实验室用水为Mili—Q高纯水，PSA(粒径40斗m)，无水硫酸镁(分析纯)，多杀菌素标准品，乙腈配制标准储备液(1000 mg ／L)。
其它溶液由此稀释。
1．2样品提取与净化
称取25 g样品于175 ml尖底塑料离心管中，加入25 ml乙腈，在高速分散机中(10000 r／rain)匀浆2 min后加入10g无水硫酸镁和2．5 g氯化钠，再低速匀浆1 min，使盐与溶液充分混合，以2500 r／min离心3 min。
称取50 mg PSA 于2 ml离心管中，加入l ml样品提取溶液(上层乙腈)，涡旋振荡30 s后3000 r ／min离心5 min，取上清液1 ml，过0．22“m滤膜，待测。
2．2样品的提取与净化
本实验采用乙腈提取样品中的多杀菌素，无水硫酸镁和氯化钠作为盐析试剂旧J，离心分离水相和有机相，结果表明spinosyn A和spinosynD均可获得较高的回收率，其平均回收率>80％。
分散固相萃取是近几年发展迅速的前处理方法，对脂肪酸、色素、糖类等物质的吸附效果好且操作比固相萃取简单，成本更低，被广泛应用于蔬菜、水果的农药残留检测f9。
21。
实验研究了PSA、C，。
及石墨炭黑(GCB)三种常见的净化材料的净化效果，将不同量的PSA(25、50、100、150、200、250 mg)以及50 mg的C18和100rag的石墨炭黑(GCB)分别加入到1 mL
的标准工作液中(0．5 mg／L)中，spinosyn A和spinosyn D的回收率见表1。
C 叭GCB可以有效地去除样品中的色素和甾醇类杂质归’131，但是这两种分散固相萃取材料均对多杀菌素产生很强的吸附，不适合用于蔬菜样品中多杀菌素的净化。
PSA常用来去除基质中的糖类、极性脂肪酸和极性色素¨41，本实验中，随着PSA加入量的增多，多杀菌素会略有吸附，但是PSA加入量越多，其对杂质的吸附效果也会越好，考虑成本等综合因素，本实验选择PSA吸附剂的用量为50 mg ／mL。
图2是青椒和甘蓝标准添加的总离子流图，可以看出，所建立的提取净化条件可有效的与共萃取杂质分离。