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缬氨霉素的应用

发布日期:2019/3/21 10:47:35

背景及概述[1][2]

环糊精、冠醚及杯芳烃是超分子化学领域中的研究热点,它们都具有环形的分子结构,是性能良好的主体化合物,能与多种客体分子形成包合物,已被广泛应用于各类色谱固定相。氨基酸及寡肽是有效的光学活性固定相,它们在气相、液相色谱以及毛细管电泳的手性分离中有着广泛的用途。缬氨霉素是一种脂溶性抗菌素,其化学结构中含有3个D-缬氨酸、3个L-乳酸、3个L-缬氨酸和3个D-羟基异戊酸盐序列并组成了一个环状的肽,它与K+具有特异的亲和力。

结构

应用[2-3]

缬氨霉素主要可用作离子载体,是一种由12个氨基酸组成的环形小肽,它是一种脂溶性的抗生素。将缬氨霉素插入脂质体后,通过环的疏水面与脂双层相连,极性的内部能精确地固定K+。其应用举例如下:

1. 缬氨霉素液膜传输Rb+跨人红细胞膜。重稀碱金属铷已被列为人体可能必需的超微量元素之一。据报道铷具有多种宏观生理效应,其中抗肿瘤效应尤其引人注目。由于铷跨膜进入细胞的量很少,这必然会影响到其生理功能的发挥. 大环配体缬氨霉素是由12 个氨基酸组成的环形小肽,它不仅可作为离子载体运载重稀碱金属Rb+跨越脂溶性细胞膜,而且对Rb+具有较高的选择性。研究表明缬氨霉素显著促进铷的跨膜,这有助于铷在治疗癌症方面的应用,缬氨霉素运载铷离子的跨膜过程呈现串联一级反应动力学特征,跨膜量主要受配体浓度、温育时间的影响。

2. 用于制备一种用于钾离子选择电极的感应膜,以溶质和一种或多种溶剂混合均匀,溶剂挥发后成膜;所述溶质是由20-40%聚合物、50-80%增塑剂、2-10%离子选择性载体和0.1-2%脂溶盐组成,均以占溶质总重量的重量百分比计算,溶质的总含量为150-400mg/ml;所述的聚合物为羧基聚氯乙烯,高分子量聚氯乙烯,或聚氨酯的一种或几种;所述的增塑剂为二-(2-乙基己基)癸二;所述的离子选择性载体为缬氨霉素;所述的脂溶盐为钾四(4-氯苯基)硼酸;所述的溶剂为四氢呋喃或四氢呋喃、丙酮的混合物。

制备[4]

缬氨霉素B(Valinomycin B)的制备方法,通过以下步骤实现:

(1)小链霉菌Streptomyces parvulus P11-23B发酵菌液的制备

取链霉菌Streptomyces parvulus P11-23B的菌落接种到含有一定量的液体菌种 培养基的大三角烧瓶中,将含有P11-23B菌种的培养液在室温条件下振荡培养一定时间后 以制备菌种液。最后将菌种液转入含有一定量的液体发酵培养基的大三角烧瓶,在室温条 件下振荡发酵培养一定时间后,得到具有抗肿瘤活性的P11-23B的发酵菌液。所述的液体菌种培养基和液体发酵培养基均为液体高氏培养基;所述的用量为 100-200mL;所述的大三角培养瓶为250或500mL;所述的室温培养温度为20~30℃;所述振 荡的转速为160-180rpm;所述的培养时间为5~15天。

(2)缬氨霉素B(Valinomycin B)的提取分离纯化

菌株P11-23B的发酵菌液用乙酸乙酯萃取得到乙酸乙酯萃取物,乙酸乙酯萃取物 用十八烷基硅烷键合硅胶(ODS)柱层析分离,分别用70%和100%的甲醇洗脱,100%的甲醇 洗脱液合并后经减压浓缩得到的残留物用HPLC分离,得到纯化合物缬氨霉素B (Valinomycin B)。所述柱层析的ODS用量与上量的样品量比例是40~60g:1.0g;所述的高效液相分 离条件是:Agilent 1260高效液相色谱仪,Agilent 1260DAD检测器,Agilent Zorbax SB- C18色谱柱(250×9.4mm,5μm),100%甲醇为流动相,柱温26℃,检测波长210nm,流速为 1.0mL/min。

主要参考资料

[1] 缬氨霉素作为毛细管气相色谱新型固定相的性能研究

[2]  缬氨霉素液膜传输Rb+跨人红细胞膜行为的研究

[3] CN201110422887.X一种用于钾离子选择电极的感应膜、生产方法及其应用

[4] CN201510908937.3 缬氨霉素B及制备和医药用途

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