[发明专利]单端孢霉烯脱毒的方法

说明书

技术领域

本申请文件涉及对被单端孢霉烯污染的样品进行脱毒，例如对被A型和/或B型单端孢霉烯污染的样品进行脱毒。更具体而言，本申请文件涉及通过在碱性条件下与硫醇反应使被单端孢霉烯(例如A型和/或B型单端孢霉烯)污染的样品脱毒的方法。

背景技术

单端孢霉烯类真菌毒素是化学上相关的真菌毒素的一大家族，其一般对人类、动物、植物和真核细胞有毒性。单端孢霉烯可以在例如小麦、燕麦或玉米等不同的谷物上由例如镰刀菌(Fusarium)、漆斑菌(Myrothecium)、木霉(Trichoderma)、单端孢霉(Trichothecium)、头孢霉(Cephalosporium)、单顶轮枝孢菌(Verticimonosporium)和葡萄穗霉(Stachybotrys)等真菌和霉菌产生。例如，当在食品或农产品中存在单端孢霉烯时，它们引起人类和动物严重的健康问题。其毒性根据具体的单端孢霉烯类真菌毒素而不同，但其常见的主要影响为食物摄取的减少、呕吐和免疫抑制。

镰刀菌毒素可以在多种类型的人类和动物食品中出现，所述食品包括例如大麦、燕麦、稻、黑麦、画眉草、小黑麦、小麦、野生稻、龙爪稷、福尼奥米、粟、Kodo粟、日本粟、薏米、玉米(苞米)、珍珠粟、黍和高粱等粮谷。

还在干草、亚麻、豌豆、大豆、油菜籽和例如向日葵、大麻和罂粟等其他油籽中发现毒素。单端孢霉烯毒素还可以在其他类型的食品中出现，例如在之前的作物残留物被犁入土壤的田中生长的甜菜中。因此，尽管本公开主要使用粮谷作为实例，其还可以适用于由被镰刀菌毒素污染的任何成分组成的食品或饲料。

有害浓度的单端孢霉烯类真菌毒素可以天然存在于发霉的谷物、谷类食品或农产品中。已报道此问题在全世界均有发生。例如，在前苏联奥伦堡超过10％的人口受到食物中毒性白细胞缺乏症的折磨，这是一种显然由食用被镰刀菌侵染的谷物引起的疾病，所述谷物被单端孢霉烯T-2毒素污染。在日本，发现单端孢霉烯与小麦和大麦的所谓红霉病相关，红霉病也存在于受感染的水稻中。在俄罗斯、前南斯拉夫和匈牙利的农业工人中报道了由单端孢霉烯类葡萄穗霉毒素引起的穗霉菌中毒疾病。此外，摄入发霉谷物与本国家畜的霉菌中毒相关。

单端孢霉烯类真菌毒素的毒性结合其在植物、谷类食品和农产品中形成的容易性，及用于生物武器的可能性，促使了研究人员研究其结构、生物活性和进行脱毒的方法。

单端孢霉烯是类倍半萜烯化合物，并具有如图1所示的一般结构。通常，根据其结构相似性，将单端孢霉烯分为四种类型(A-D)。然而，仅A型单端孢霉烯和B型单端孢霉烯(图1)与农业相关。A型单端孢霉烯T-2毒素是研究最广泛的单端孢霉烯之一，其在R₁处具有乙酰酯官能(图1)。重要的B型单端孢霉烯包括脱氧雪腐镰刀菌烯醇(通常缩写为DON和/或被称为呕吐毒素)和雪腐镰刀菌烯醇(通常缩写为NIV)。在脱氧雪腐镰刀菌烯醇中，R₁、R₃和R₄取代基为羟基，且R₂为氢。在雪腐镰刀菌烯醇中，R₁、R₂、R₃和R₄取代基为羟基。因此，除其他外，脱氧雪腐镰刀菌烯醇和雪腐镰刀菌烯醇化学结构的区别特别在于，脱氧雪腐镰刀菌烯醇的R₂取代基是氢，而雪腐镰刀菌烯醇的R₂取代基是羟基。

还有大环类单端孢霉烯(D型单端孢霉烯)，其中R₂和R₃基团通过酯基连接。大环单端孢霉烯的实例包括疣孢霉素、漆斑菌素、和葡萄穗霉毒素。

单端孢霉烯类真菌毒素为非挥发性的低分于量化合物，其通常在水中及在例如丙酮、乙酸乙酯、氯仿，二甲基亚砜和乙醇等多种有机溶剂中相对可溶。

在生物战争的医学方面(Medical Aspects of Biological Warfar)教科书中，据报道，单端孢霉烯类真菌毒素对于空气和光或它们的组合是稳定的。据报道，可以分别通过加热至260℃10分钟或480℃30分钟而实现灭活。作为另一种选择，可以通过暴露于3％～5％的次氯酸钠溶液而实现灭活。其效果通过添加少量的碱而增强，但更高浓度的碱或酸不破坏单端孢霉烯的活性。据报道，高pH环境对于单端孢霉烯类真菌毒素的灭活是无效的。

此外，已知单端孢霉烯暴露于高pH值会引起单端孢霉烯分子的异构化和/或降解。