泰乐菌素发酵工艺中杂质DMT的研究

刘鹏 刘万礼 郭佳 王鸿发

摘要：目的：研究泰乐菌素发酵中的杂质DMT在一定程度上对放罐组分A含量的影响。方法：通过高效液相色谱检测组分含量变化，并对杂质DMT的结构及生物合成通路进行理论分析。结果：杂质DMT亦称脱阿洛糖泰乐菌素，是由于生物合成通路中阿洛糖基转移酶的活性过低或阿洛糖的底物浓度过低，产生的一种代谢副产物;放罐时DMT的面积含量为1.7%。结论：在发酵过程中可以通过添加相应基础料来提高阿洛糖的底物浓度，或通过细化工艺调控来提高阿洛糖基转移酶的活性，进而保证生物合成路径正常进行，提高泰乐菌素放罐组分，为后提炼产品的质量和产量奠定了一定的数据基础。

关键词：泰乐菌素 ;杂质DMT;阿洛糖;放罐组分

泰乐菌素（Tylosin，简称TL） 又称泰乐霉素，是一类十六元大环内酯类抗生素，由弗氏链霉菌（S.fradiae）发酵代谢产生 [1-3]，天然TL中含有四种具备生物活性的组分，即A、B、C和D（图1）。由于泰乐菌素具备抗菌谱广、生物利用度高和促生长等优势，被广泛应用于畜牧业中的支原体疾病治疗和饲料添加剂[4]。

目前，泰乐菌素发酵中的杂质DMT在一定程度上影响放罐组分A含量，仍是现今社会研究的热点方向之一。因此，本论文通过研究分析发酵中的杂质DMT变化对放罐组分A的影响，来指导调控发酵工艺过程。

1. 器材与试剂

器材：高效液相色谱仪、分析天平、布氏漏斗、无油隔膜真空泵、烧杯、玻璃棒和滤纸。

试剂：泰乐菌素发酵液、高氯酸钠溶液、乙腈溶液和纯化水（所有有机试剂均为分析纯）。

2.方法与内容

方法：采用C18（4.6×150 mm，5μm）色谱柱;流动相A：0.5 mol/L高氯酸钠溶液、流动相B：乙腈，以A-B混合流动相进行梯度洗脱;流速为1.5m L/min;檢测波长为290nm[5]。

内容：随机选3批泰乐菌素发酵液作为实验样本进行数据统计分析，分别取127h、158h、164h和放罐时的四个时间段样品，用高效液相色谱法检测其组分和杂质DMT含量。

3.结果与分析

3.1含量分析

以EP9.0的检测方法为标准，杂质DMT的相对保留时间为0.51，组分C、组分B、组分D和组分A的相对保留时间分别为0.55、0.69、0.83和1.00，具体含量如表1所示：

根据表1结果显示，从组分C转化到组分A的过程中，组分C的面积含量由31.1%转化为0.0%，组分A的面积含量由58.0%转化为86.8%;组分B和组分D的面积含量呈递增趋势;杂质DMT的面积含量呈递减趋势;并且，放罐时组分A面积含量较高的批数，所对应的杂质DMT面积含量也相对较低。

根据图 2 结果显示，从转化开始到放罐时，组分C的面积含量逐渐降低至0.0%，组分A的面积含量逐渐递增，表明C组分转化至A组分相对较为彻底;组分B和组分D的面积含量呈递增趋势，杂质DMT的面积含量呈递减趋势，说明在生物合成通路中，杂质DMT在一定条件下会转化至组分中去，从而提高产品的放罐质量。

3.2 结构分析

杂质DMT是一种泰乐菌素代谢产物，具体化学结构如图3所示：

根据图3结构显示，杂质DMT在泰乐菌素的基础上只脱掉一个阿洛糖，碳霉糖未脱落，说明杂质DMT是生物合成通路中产生的代谢副产物。

3.3 代谢通路分析

泰乐菌素的生物合成途径主要是在大环内酯的基础上，接上了三个糖基：泰内酯在碳霉胺糖基转移酶的作用下生成碳霉胺糖-泰内酯，碳霉胺糖-泰内酯在阿洛糖基转移酶的作用下生成碳霉胺糖-阿洛糖-泰内酯，碳霉胺糖-阿洛糖-泰内酯最终在碳霉糖基转移酶的作用下生成泰乐菌素A，即泰乐菌素。

杂质DMT是脱阿洛糖泰乐菌素，在泰乐菌素的生物合成过程中，碳霉胺糖-泰内酯正常应该在阿洛糖基转移酶的作用下生成碳霉胺糖-阿洛糖-泰内酯，但是并未这样进行生物合成，而是在阿洛糖基转移酶的作用下生成杂质DMT，即碳霉胺糖-碳霉糖-泰内酯。因此，说明在碳霉胺糖-泰内酯合成后，可能由于阿洛糖基转移酶的活性过低或阿洛糖的底物浓度过低，致使未能合成碳霉胺糖-阿洛糖-泰内酯，而是合成了碳霉胺糖-碳霉糖-泰内酯（杂质DMT）。

4. 小结

本论文主要研究了泰乐菌素发酵中的杂质DMT在一定程度上对放罐组分A含量的影响。初步推断：泰乐菌素放罐时，杂质DMT的面积含量是随泰乐菌素组分的含量增加而降低，充分表明杂质DMT的含量降低在一定程度上可以提高泰乐菌素的含量。杂质DMT亦称脱阿洛糖泰乐菌素，是由于生物合成通路中阿洛糖基转移酶的活性过低或阿洛糖的底物浓度过低，产生的一种代谢副产物。因此，在发酵过程中可以通过添加相应基础料来提高阿洛糖的底物浓度，或通过细化工艺调控来提高阿洛糖基转移酶的活性，进而保证生物合成路径正常进行，提高泰乐菌素放罐组分，为后提炼产品的质量和产量均奠定了一定的数据基础。

参考文献：

[1]闵勇， 刘晓艳， 杨自文， et al. 泰乐菌素及其衍生物研究进展[J]. 知识经济， 2010（01）：127-128.

[2]刘鹏， 徐雪风， 陆建中， et al. 泰乐菌素高产菌株诱变选育[J]. 当代化工研究， 2019，000（015）：P.111-112.

[3]徐绍玉， 于新令， 刘祎祯，等. 泰乐菌素提取过程中乙酸丁酯回收方法的研究[J]. 山东化工， 2013， 42（12）：47-49.

[4]徐红梅. 泰乐菌素高产菌株的推理选育及发酵工艺优化[D]. 华东理工大学， 2013.

[5]任玉琴， 裘丞军， 吴望君. HPLC法同时测定磺胺二甲嘧啶含量和泰乐菌素组分[J]. 中国兽药杂志， 2018（7）：64-71.

宁夏泰益欣生物科技有限公司 银川 贺兰 750205