灰黄霉素的研究进展

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1、灰黄霉素的研究进展朱育菁1,2，于晓杰1，潘志针1，李智聪1，陈清西1，刘波2收稿日期：2009-10-基金项目：国家高技术研究发展计划（863计划）（2006AA10A212）；福建省自然科学基金(2007J0058 )；福建省杰出青年自然科学基金（2009J06010）资助作者简介：朱育菁(1972-)，女，厦门大学生命科学院博士后．*通讯作者：laeptb@163.com（1厦门大学生命科学学院，化学生物学福建省重点实验室，福建厦门361005；2福建省农业科学院农业生物资源研究所，福建福

2、州350003）摘要：灰黄霉素（Griseofulvin）是从灰黄青霉（Penicilliumgriseofulvin）培养液中得到的一种含氯代谢产物，是一种非多烯类的抗真菌抗生素，在临床上用于治疗皮肤癣菌属引起的感染．本文概述了灰黄霉素的发酵、合成、提取、性质及其代谢机理，并简要介绍应用前景及可能的副作用．关键词：灰黄霉素；研究进展中图分类号：R978.5文献标识码：A灰黄霉素（Griseofulvin）是由Oxford等是从灰黄青霉（Penicilliumgriseofulvin）培养液中得

3、到的一种含氯代谢产物[1]，分子式为C17H17ClO6，分子量为352.77，分子结构见图1，为白色或类白色结晶性粉末，无臭，味微苦，在水中极微溶解，也可溶于丙酮、无水乙醇和二甲基甲酰胺中，溶点为218～224℃．它是一种非多烯类的抗真菌抗生素，在临床上用于治疗皮肤癣菌属引起的感染．其作用机理是由于灰黄霉素的结构与鸟嘌呤相似，能竞争性抑制鸟嘌呤进入DNA分子中，干扰真菌DNA合成而抑制真菌的生长；并且它与微管蛋白结合，阻止真菌细胞分裂．1958年开始用于医学临床，至今灰黄霉素已广泛用于治疗皮肤

4、及角质层的真菌感染，对红色发癣菌、断发癣菌和琉毛发癣菌等具有强烈的抑制作用．在我国，1960年中国医学科学院抗生素研究所从我国土壤中得到灰黄霉素的产生菌,并研究试制成功灰黄霉素．福建师范大学生物工程研究所的吴松刚教授于1973年从厦门土壤中分离到灰黄霉素产生菌（PenicilliumPatulum）野生菌株，经18代人工定向诱变成功获得耐前体（Cl-）高产变株，并通过在发酵培养基中提高氯化物浓度，提高含氯灰黄霉素的发酵效价提高了34.5%，大大降低生产成本．现今我国已成为世界上最大、唯一的灰黄霉

5、素出口国[2]．图1灰黄霉素的结构Fig.1Structureofgriseofulvin1灰黄霉素的发酵、合成与提取灰黄霉素作为一种有效的抗生素，可以从多种青霉中发酵得到，但是怎样在一定的条件下尽可能的获得较多的产量成了一个热点，因而在大量研究的基础上，其发酵的条件也不断的得到优化．于广成等在灰黄霉素发酵培养基中，分别用单加NaCl、单加KCl和同时加入NaCl、KCl三种方法提供灰黄霉素生物合成中所必需的Cl-，比较三种方法对灰黄霉素发酵影响的区别，当提供的Cl-浓度为0.214mol/L，

6、单用KCl时灰黄霉素的发酵单位最高，而单用NaCl时，发酵液中的去氯灰黄霉素含量明显低于其它两种方法[3]．后来发现一种海洋红树内生真菌1403，它与灰黄青霉菌并没有亲缘关系，但是对其培养，发现该菌能发酵产生大量的灰黄霉素，可以作为灰黄霉素新的产生菌[4]．对该内生真菌培养基进行优化发现，葡萄糖浓度对菌体的生长影响最大，其次是MgCl2·6H2O的浓度．葡萄糖作为碳源，在一定范围内产生正影响．MgCl2·6H2O作为生长因子，对该菌生长在一定浓度范围内起促进作用．通过高效液相检测得出，影响培养液

7、中灰黄霉素的代谢产量的五个重要因素：葡萄糖浓度、NaCl、MgCl2·6H2O、K2HPO4和ZnSO4，并且增加这些因素浓度，都能促进培养液中灰黄霉素的代谢．总之，葡萄糖作为碳源，对菌体生长和灰黄霉素的代谢起到了显著促进作用，由于灰黄霉素中含有氯元素，因此培养基中氯化物无机盐对该化合物的代谢有较重要的影响，氮源对菌体生长和灰黄霉素代谢的影响均不显著[5]．在灰黄霉素发现初期，随着对其研究工作的进展，其合成途径的研究也不断开展，并取得了很大的成果．早在1953年Birch[6]等对天然酚化合物结

8、构进行了研究，并指出许多天然酚化合物结构的碳骨架是由乙酸分子间头-尾结合而成，并可构成两大类型的环状物，其一是醇醛型反应，可形成苔黑酚衍生物，其二是碳酰化型反应，可形成间苯三酚衍生物．后来发现培养基中带有同位素14C的乙酸可被利用，所合成的灰黄霉素分子中也带有同位素14C，再将此灰黄霉素降解后也能获得苔黑酚及间苯三酚衍生物，而其分子上都带有同位素14C．这说明乙酸分子与灰黄霉素的生物合成有密切的关系[7]．1961年Rhodes和Boothroyd[8]等进一步研究了由乙酸分子合成灰黄霉素过程中