[发明专利]一种发酵制备达托霉素的方法

说明书

本发明提供了一种发酵制备达托霉素的方法。具体而言，本发明提供了一种发酵制备达托霉素的方法，该方法采用在发酵培养期间以不同的速率流加癸酸前体化合物以及碳源的操作方式，显著提高了达托霉素的发酵效价。

技术领域

本发明属于发酵技术领域，涉及一种微生物发酵制备达托霉素的方法。

背景技术

达托霉素(Daptomycin)是一种从玫瑰孢链霉菌(Streptomyces roseosporus)发酵液分离得到的环脂肽类抗生素，其化学结构如式(I)所示。从式(I)可以看出，达托霉素由13个氨基酸和1个长链脂肪酸组成，其中10个氨基酸组成一个氨基酸环，另有3个氨基酸排列成线状，并且在末端的L-色氨酸(L-Trp)上，连接1个正癸酸。

通常情况下，达托霉素为黄色或淡黄色晶体物质，能溶于水、甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、二甲基甲酰胺、二氯杂环乙烷、四氢呋喃和二甲基亚砜，微溶或不溶于丙酮、氯仿、乙醚、苯和乙酸乙酯。

近10年来，革兰氏阳性耐药菌感染的趋势在不断上升。目前临床上治疗细菌感染的难点主要集中于耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)，耐万古霉素的肠球菌(VRE)，糖肽类敏感的金葡菌(GISA)等，它们也是目前医院中传播率致死率很高的病原体，虽然万古霉素等糖肽类抗生素治疗这类感染取得了一定疗效，但近几年来，临床上已发现万古霉素的耐药菌，而且这种趋势在逐渐增大。因此抗耐药菌新抗生素的研究又成为热门课题。

达托霉素对以上耐药菌均有很好的杀菌效果，且制剂用药方便，毒副作用小，成为“病原菌最后一道防线—万古霉素”的最佳替代品；更具意义的是，达托霉素不仅具有新颖的化学结构，其作用模式也与任何现有上市的抗生素不同：达托霉素能扰乱细胞膜对氨基酸的转运，从而阻碍细菌细胞壁肽聚糖的生物合成，改变细胞质膜的性质；另外，它还能通过破坏细菌的细胞膜，使其内容物外泄而达到杀菌的目的。达托霉素通过从多个方面破坏细菌细胞膜功能，能迅速杀死革兰氏阳性菌，并且使细菌很难对其产生耐药性(A.Raja etal.,Nature Rev.Drug Discov.,2003,2,943-944)。达托霉素除了能作用于大多数临床相关革兰氏阳性菌外，更重要的是，它在体外试验中还对甲氧西林、万古霉素和利奈唑烷等的耐药分离菌株呈现出强力的活性。

达托霉素的合成方法有化学全合成、化学半合成和生物合成三种工艺，其中前二种由于工艺过程复杂且产率低尚无商业价值。目前，行业内生产达托霉素的常规方法主要是通过玫瑰孢链霉菌菌株发酵制得。发酵法合成达托霉素时，首先通过玫瑰孢链霉菌生成达托霉素的母核化合物A21978C，然后向发酵液中补加前体癸酸提供侧链，通过生物酰化作用合成终产品，癸酸的前体化合物包括癸酸、癸酸盐、癸酸酯、癸醛等，前体的添加方式是制约达托霉素的生物合成的步骤。