頭孢菌素合成酶無載體固定化工藝研究

【摘 要】本實驗對頭孢菌素合成酶無載體固定化工藝進行研究。本實驗對頭孢菌素合成酶交聯聚集體制備的固定化溫度、固定化時間、固定化PH進行考察。最佳制備條件為固定化溫度為5攝氏度、固定化時間90分鐘、固定化PH為7.頭孢菌素合成酶轉化試驗轉化收率為73.2%。

【關鍵詞】頭孢菌素；合成；研究

頭孢菌素類是由冠頭孢菌培養液中分離的頭孢菌素C，經改造側鏈而得到的一系列半合成抗生素。頭孢菌素具有抗菌譜廣、引起的過敏反應較青霉素類低、對厭氧菌有高效、對酸及對各種細菌產生的β-內酰胺酶較穩定等優點。頭孢菌素類由于其不良反應和毒副作用較低，是當前開發較快的一類抗生素。本實驗對頭孢菌素合成酶無載體固定化工藝進行研究。

1.儀器與試劑

PHscan30型酸度計（蘇州江東精密儀器有限公司）；PILOT VAP 10-50大型旋轉蒸發儀（北京賽美思儀器設備有限公司）；KHW-D-1LC精密拉伸水浴鍋（上海科恒實業發展有限公司）；scientz98-III杯式超聲波粉碎機（寧波新芝生物科技股份有限公司）；LC-15C高效液相色譜儀（成都安恒達科技有限公司）；YOKO-2005雙波長薄層色譜掃儀（武漢藥科新技術開發有限公司）；TGL20MW臺式大容量高速冷凍離心機（湖南赫西離心機儀器有限公司）；QT3120K脫氣可調型超聲波清洗器（天津市瑞普電子儀器公司）；奧豪斯Explorer專業型分析天平（奧豪斯儀器上海有限公司）；XYG-H帕恩特痕量分析級超純水機（北京湘順源科技有限公司）。聚乙二醇（貴州隴盛達生物科技有限公司）、戊二醛（湖北巨勝科技有限公司）、苯甘氨酸甲酯（上海瀚鴻化工科技有限公司）。

2.實驗

2.1頭孢菌素合成酶交聯聚集體制備條件比較試驗

2.1.1固定化溫度的影響

分別取酶上清液200毫升，加入30克聚乙二醇溶解，再加入3克戊二醛，分別在5攝氏度、10攝氏度、15攝氏度、20攝氏度、25攝氏度、30攝氏度下反應120分鐘，過濾，洗滌，檢測交聯酶聚集體活性。當反應溫度為5攝氏度時固定化收率為百分之七十九點三；當反應溫度為10攝氏度時固定化收率為百分之七十六點三；當反應溫度為15攝氏度時固定化收率為百分之七十一點二；當反應溫度為20攝氏度時固定化收率為百分之六十八點三；當反應溫度為25攝氏度時固定化收率為百分之六十六點五；當反應溫度為30攝氏度時固定化收率為百分之六十二點一。實驗結果表明隨著溫度的升高，固定化收率降低，所以采用5攝氏度為反應溫度。

2.1.2固定化時間的影響

分別取酶上清液200毫升， 加入30克聚乙二醇溶解，再加入3克戊二醛，在5攝氏度分別采用30分鐘、60分鐘、90分鐘、120分鐘、150分為反應時間進行實驗，過濾，洗滌，檢測交聯酶聚集體活性。采用30分鐘反應時間時固定化收率為百分之八十三點五，聚集體顆粒大小不合格；采用60分鐘反應時間時固定化收率為百分之七十九點一，聚集體顆粒大小部分合格；采用90分鐘反應時間時固定化收率為百分之七十二點一，聚集體顆粒大小合格；采用120分鐘反應時間時固定化收率為百分之六十一點六，聚集體顆粒大小合格；采用150分鐘反應時間時固定化收率為百分之四十二點三，聚集體顆粒大小合格。實驗結果表明反應時間為90分鐘實驗效果最好，所以選擇90分鐘為反應時間。

2.1.3固定化PH的影響

分別取酶上清液200毫升，分別調PH值為4、5、6、7、8、9、10， 加入30克聚乙二醇溶解，再加入3克戊二醛，在5攝氏度反應90分鐘，過濾，洗滌，檢測交聯酶聚集體活性。當反應PH值為4時固定化收率為百分之三十三點五；當反應PH值為5時固定化收率為百分之五十點二；當反應PH值為6時固定化收率為百分之六十三點三；當反應PH值為7時固定化收率為百分之七十九點五；當反應PH值為8時固定化收率為百分之六十三點二；當反應PH值為9時固定化收率為百分之四十二點六；當反應PH值為10時固定化收率為百分之二十九點五。實驗結果表明反應PH值為7實驗效果最好，所以7為反應PH值。

2.2頭孢克洛酶轉化試驗

采用苯甘氨酸甲酯與7-氨基-3氯代頭孢烷酸比例為2.5：1，PH值為6，反應溫度為三十攝氏度，無載體固定化酶使用量為5U/ml進行頭孢菌素合成酶轉化試驗。固定化酶成功的得到了頭孢克洛產品，轉化收率為73.2%。

3.討論

頭孢克洛屬第二代口服頭孢菌素，對多種革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌均具有很強的殺滅作用[1-5]。頭孢克洛為廣譜半合成頭孢菌素類抗生素。頭孢克洛對產青霉素酶金黃色葡萄球菌、A組溶血性鏈球菌、草綠色鏈球菌、對不產酶金黃色葡萄球菌和肺炎球菌具有抗菌作用[6-9]。頭孢克洛常用于咽喉炎、扁桃體炎、支氣管炎、肺炎等由肺炎雙球菌、流感嗜血桿菌、化膿性鏈球菌、麥粒腫、牙周組織炎、牙冠周圍炎、腭炎、猩紅熱等[10-11]。目前頭孢克洛的合成為化學合成。頭孢克洛的酶法合成工藝取代化學合成工藝是其工業生產的必然趨勢。本實驗對頭孢克洛合成酶交聯聚集體制備的固定化溫度、固定化時間、固定化PH進行考察。最佳制備條件為固定化溫度為5攝氏度、固定化時間90分鐘、固定化PH為7.頭孢菌素合成酶轉化試驗轉化收率為73.2%。 [科]

【參考文獻】

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