[发明专利]一种纳他霉素制剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种纳他霉素制剂及其制备方法。

背景技术

纳他霉素(Natamycin)也称游链霉素、匹马菌素或海松素，是一种重要的多烯大环内酯类抗生素。该抗生素是一种很强的抗真菌试剂，能有效的抑制酵母菌等真菌的生长，有些真菌能产生真菌毒素(Mycotoxins)，真菌毒素对人体有致癌、致畸、致震巅、致出血、致皮炎等作用。因此，纳他霉素用于食品防腐不仅可以解决食品腐败，还能减少真菌毒素对人体的毒害，与其他抗菌成分相比，纳他霉素对哺乳动物细胞的毒性极低，可以广泛应用于真菌引起的疾病，除此之外，由于纳他霉素的溶解度低，可用其对食品的表面进行处理以增加食品保质期却不影响食品的风味和口感。目前，纳他霉素作为一种天然的生物防腐剂已经被批准用于某些乳制品、肉类、饮料。

但是由于纳他霉素的生产成本很高，所以商业化应用受到了极大的限制。其生产成本高，并不是它的发酵水平不够高，而是提炼工艺复杂，提取收得率低所造成的。

已知纳他霉素可由三种链霉素发酵产生，他们是褐黄孢链霉菌(Streptomyces gilvosporeus)、恰塔努加链霉菌(Streptomyces chattanoganis)和纳塔尔链霉菌(Streptomyces natalensis)，中国的纳他霉素生产企业多数是以褐黄孢链霉素的不同生产菌株进行生产。

纳他霉素从发酵原液中提炼出来的过程通常包括用有机溶媒如甲醇、异丙醇从浓缩法或板框压滤法得到的菌丝体中浸提出素来，如美国专利3892850、WO92/07998、WO92/1058、中国专利CN1891709A等；随后进行蒸馏，脱去大部分有机溶剂，再经除蛋白杂质、脱色、沉淀等过程将浸提出的纳他霉素提纯为初提物。此种初提取物再用离子交换或其它方法进一步纯化，最后通过结晶，得到纯度大于92％的纳他霉素晶体。将纳他霉素晶体加上食盐或者乳糖或者其它糖类物质，经混合粉碎，形成纳他霉素制剂。

整个纳他霉素制剂生产过程繁杂，周期长，有机溶剂与酸、碱消耗多，且纳他霉素的失活率高，总收得率往往低于70％，甚至低于50％。

专利CN101307299和CN101709072A公开从纳他霉素发酵液中高效提取纯化纳他霉素的工艺方法，其步骤为：(1)将富含纳他霉素的发酵液，进行弱酸性分离沉淀；(2)对沉淀稀释；(3)在酸性条件下溶解；(4)离心或板框压滤取上清液；(5)滤清液调回到中性结晶；(6)分离干燥，得到纳他霉素产品。这两个专利公开了纳他霉素的水提法，是目前行业内广泛采用的甲醇浸提法的简化，主要利用纳他霉素在中性和弱酸性水中溶解度低，将纳他霉素沉淀出来，然后在强酸性水中令粗提取物溶解、过滤去杂质后在中性水中结晶。由于纳他霉素在强酸性水中溶解度并不大，所以酸性条件下溶解的损失是可想而知的。根据发明人大量的研究结果证明，这两个专利所述的水提取法总收得率很低，而且比甲醇法低很多。若用此法生产饲料防霉和农药用纳他霉素制剂，其成本必然不能得到市场的认同。

专利CN101693732A公开了采用5个步骤提取纳他霉素的方法，包括：(1)调节发酵液的ph值，过滤收集固体和过滤液备用；(2)洗涤收集到的固体，过滤，分别收集固体和过滤液，固体中再加入一定量的有机溶剂，搅拌均匀，浸泡。(3)调节上述溶液的PH值，过滤，收集上清液；(4)将上清液通过离子交换树脂柱进行吸附，吸附后的上清液收集备用；用有机溶剂洗离子交换树脂柱，收集洗脱液，调节ph值，浓缩，收集固体；(5)用纯净水洗涤收集到的固体，洗涤完的水收集备用，固体干燥后即得纳他霉素。该专利公开的是将有机溶媒提取法、水提法和离子交换法等三种常见的纳他霉素提取纯化方法各取一段组合而成的一种纳他霉素提取工艺。由于在提取的第一步通过过滤的方法将发酵液中的固液进行了初步分离，然后用离子交换的办法将滤液中残留的纳他霉素收集起来。这样设计的优点是可以提高素的收率，减少素的损失；缺点是要对大于发酵液体积的液体进行反复处理，消耗酸多，占用的提取罐多，操作成本高、工作量大。离子交换法是会消耗大量酸碱及有机溶媒，不仅污染环境而且收率不高。总之，对纳他霉素工业化生产来说该专利所述的提取工艺是一种步骤复杂、工作量大、污染大、最终收率也不很高的提取方法。