微生物发酵法生产利巴韦林的研究进展
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
糖 一１一磷酸 酯与 １２ ４一三氮唑 一３一羧 酰胺 （ Ｃ ，， Ｔ Ａ）
为原料 ， 在核苷磷 酸酯酶 （ ＮＰｓ） Ｐ ａ 的作用 下合成 利巴 ｅ
利巴韦的结构式 利巴韦林熔 点为 １４～１６Ｃ， 白色结 晶性 粉末 ， ７ ７￣ 为 韦林 ， 转化率 ５ ． ％ ～９ ％不 等 。核 苷磷 酸 酯酶 （ Ｎ ４１ ５ Ｐ
Ｄａ ａ ， ｉ ｉ Ｓ ｅ ｇＱｉｇ ｉ ｎ Ｌ ｎ，ｈ ｎ ｎ Ｙ Ｑ
（ ｃｏｌ ｆ ｉ ｃ ｎｅＯ ａｔ ｈｎ ｏｍａ Ｕ ｉｅｓｙ ｈｎｈｉ２ ０ ６ ） Ｓｈｏ ｆ Ｓｉ ｃ ｆ ｓ Ｃ ｉａＮ ｒ ｌ ｎｖｒ ｔ，Ｓ ａｇａ，０ ０ ２ ｏＬ ｅ ｅ Ｅ ｉ
如今 的现状 是 ： 巴韦林 的化学 合成 法 是应 用最 利 普遍 的。对酶 促合 成法 有一定 的研究 ， 以酶促 合成 所 法有一定 的前 景。而发 酵法 的研 究水 平还 比较初 步 ， 在 国内甚 至还 是空 白。但 是利 巴韦林合 成发 酵法有其 独特 的优 点。所 以对利 巴韦林合 成发 酵法 的研 究是很 有 意义 的。发 酵法 中， 了选择 能提 供高 产 量鸟 苷 的 除 鸟苷生产 菌（ 如枯 草芽孢 杆菌 突变 株 ） ， 外 核苷磷 酸酶 在菌 体内的表达也 是 非常 关键 的 ， 但这 正是 发酵 法生 产利 巴韦林 的瓶颈 。如 果能 在这 点上 有 突破 ， 么利 那 巴韦林 发酵合成便 可以达到工业 化。
物分泌 至细胞外 Ｊ 。 ２３３５ ｐ ． ． ． Ｈ对利 巴韦林 合成的影响 在发酵过程 中，
要通过对特定 微生 物 的诱 变处 理 ， 选育 出营养 缺 陷型 或结构类似 物抗性 菌 株 ， 以解 除代 谢调控 中的反馈 抑 制 和反馈阻遏 ， 而达到过量积累 目的产物 。 从 研究表 明， 鸟苷适量情 况下 ， 在 核苷磷 酸化酶 是鸟 苷转化成利 巴韦 林 的关 键酶 。也就 是 说 ， 此酶 的表 达
炎、 呼吸道合胞病毒感 染 、 急性 角膜炎 、 结膜炎 、 流行 性
该方法主要是将利 巴韦林前体物 Ｔ Ａ加 入到 Ｄ一 Ｃ 葡萄 糖， 肌苷 ， ’ 腺苷 或 Ｄ一 糖 的培养基 中， ５ 一 核 并利 用枯 草杆菌等特定 的微生 物作 用 ， 酵培养 产生 利 巴韦林 。 发 其 原 理 和 酶 促 法 相 近 ： 于 特 定 微 生 物 中 鸟 苷 基 （ｕｎｓ ｅ合成 途径 ， ｇａｏｎ ） ｉ 同时利 用微 生物 体 内核 苷磷 酸
科 学教 育 ＳｉｎｅＥ ｕａｏ ｃ ｃ ｄｃｔ ｎ ｅ ｉ
Ｔ Ａ反应合成利巴韦林 。 Ｃ 嘌 岭 棱营 磷 酸化 酶
：
●
・ １ ８・
化酶 ， 催化 鸟 苷 酸 生 成 核 糖 一１一磷 酸 ， 与 前 体 物 再
利 巴韦林
噪
２ ３ ２ 利 巴韦林 工程 茵的构 建 ．．
发 酵培养 的菌 株主
Ａｂｓｒ ｃ ：Ｒｉａ ｉｉ ｓｈｇ ｌ ｆ ｃｉｅｂｏ ｄ—ｓ ｅ ｔ ｔａｔ ｂ ｖｒｎ ｉ ｉｈｙｅ ｅ ｔ ｒａ ｖ ｐ ｃｒ ｕｍ ｎｉｉ ｌｄｕ ｓ ａ ｔ ｒ ｒ ｇ ．Ｔｈ ｒｉｌ ｅ ｅａｌ ｅｃ ｂ ｓ ｉ ｈ ｓｃ ｌａ ｖａ ｅａｔ ｅｇｎ ｒｌｙｄ ｓｒ ｅ ｔ ｐ ｙｉａ ｎｄ ｃ ｉ ｓ ｃ ｅ ｃ ｌｐ ｐ ｒ ｅ ．ａ ｌ ａ ｔ ｓｎｈ ｓｓｐ ｎ ｉｌｓ ｈ ｍｉａ ｒ ｅ ｔ ｓ ｓｗｅｌ ｓｉｓ ｙ ｔ ｅｉ ｒ ｃｐｅ ．Ｔｈ ｒｉｌ ｍｐ ａｉｅ ｉ ｔｅｉｔｏ ｕ ｔｏ ｆｔｅｐｒ ｃｐｅ ｎｄ ｏ ｉ ｉ ｅ ａｔ ｅｅ ｈ ｚ ｓＯｌ ｈ ｎｒｄ ｃｉｎ ０ ｉ ｉｌｓａ ｃ ｓ ｈ ｎ ｒｃｎ ｔｄ ｎｉ ｒｖｎ ｈ ｔｏ ｒｄ ｃｎ ｂ ｖｒｎｂ ｒ ｎａｉｎ ｅ ｅ ｔｓｕ ｙｏ ｍｐｏ ｉｇ ｔｅｍｅｈ ｄ ｏ ｐｏ ｕ ｉｇｒ ａ ｉｉ ｙｆ ｍｅ ｔｔ ．Ｆｉ ｌ ｆ ｉ ｅ ｏ ｎａｌ ｈ ｒｉｌ ｏｅｅ ｓｔ ｒｓ ｅ ｔｏ ｙ，ｔｅａｔ ｅｆｒｓｅ ｈ ｐ ｏｐ ｃ ｆ ｃ ｅ ｐｏ ｕ ｉｇｒｂ ｖｒｎ ｂ ｆｒ ｎａｉｎ ｒｄ ｃｎ ａ ｉｉ ｙ ｅｍｅ ｔｔｏ ｉ
参考文献
有实验表明 ， 后 每 ６ 提 高 ２ 有利 于菌体正常 ］２ ｈ ４ ｈ ￣ Ｃ
生长代谢 以及 核苷 磷酸 化 酶活性 的 提高 ， 而促进 利 从
巴韦林 的合成 。 ２ ３ ３ ３ Ｔ Ａ添加 量及 添加 时间的确 定 ． ． ． Ｃ Ｔ Ａ是合 Ｃ
成利 巴韦林 的前体 物 ， 在培 养基 中 的添加 会影 响利 其
３ 结 论
年代末起 ， 、 国等国家 的科 研工作 者开始 利用基 日本 德
因工程技术改 造枯 草 芽孢 杆菌 ， 优 良的利 巴韦林 生 为
产菌株 的筛选和产苷 水平 的提高 提供 了可靠 的技 术保
”
。
２ ３ ３ 最新 一些研 究对发 酵过程的优化 具 体如 下 ： ． ． ２ ３３ １ 初始培养 温度 的确定 菌 体最适生长温 度并 ． ．． 非产物形成最 适 温度 ， 别是 产物 形成 与菌 体生 长不 特 偶联的发酵 。比如 在利 巴韦 林发 酵过 程 ， 核苷 磷 酸化 酶 的最适温度为 ６ ℃ ， 菌体生长 的最适 温度 在 ３ ℃ ５ 而 ６
三氮唑 一 一 ３ 羧酰胺 ， 名病 毒唑 、 别 三氮唑 核苷 、 博林 新 颗粒 、Ｔ 、 ｉｚ ｅＲ Ｖ 分子式 ：８１ Ｎ ０ ， Ｒ Ｃ Ｖｒ ｏ 、 Ｂ ， ａｌ Ｃ １２ ４ ５ 相对 分 － １ 子量为 ２４２ ， 鸟苷 、 黄 嘌吟核 苷类 似物 ， ４ ．１是 次 其化 学
・
８ Ｏ・
科 学教 育 Ｓｉ ｃ ｄ ｃｔ ｎ ｃｅ ｅＥ ｕａｏ ｎ ｉ
２１ 年第５期（ １ ０１ 第 ７卷）
微 生 物 发 酵 法生 产 利 巴韦林 的研 究 进 展
戴 艳 李 琴 盛 清 （ 华东师范大学生 命科学 学院 上海 ２０６） ００２
摘 要 利巴韦林是 高效 的广谱抗病毒药物。文章对它的理化性质 和应用 ， 合成原理 以及生产方式进行 了概述 。重
巴韦林 的积 累 。研 究表 明 ，Ｃ 』Ｔ Ａ最 佳添加 时 间是微
生物发酵培养 ２ ｈ时左 右。若 添加 过早 ， 会 抑 制菌 ４ 将
体的生长 ， 降低核苷磷酸化酶 的表 达量 ， 而导致 利 巴 从 韦林产量降低 ； 添加过迟 ， 将不 能充分地起 到前 体诱导
量 以及活性大小是利 巴韦林 产率 的关 键。随着基 因工
由于菌体利用 葡萄糖 会产 生少 量酸 性 中间代 谢产 物 ，
使 培养基 的 Ｐ Ｈ值下 降。为防止 发酵过 程 中培养 基 的 Ｐ Ｈ变化过大 ， 往往 会在 培养基 中加入 缓 冲液 。有实验 表 明 Ｊ添加磷 酸缓 冲液 可控 制 发酵 过 程 中 ｐ 的变 ， Ｈ 化， 并提供利 巴韦林生产过程 中所需 的磷酸基 团。
结构式为结构式如右下 图所示 。
２ １ 化 学法 ．
利 巴韦林 的化学 合成 是 国 内最常 用 的
合成方法 。化学法总体可 分为 卤代糖 法 、 肌苷 法 、 腺苷 法和核苷酸法 四种 ， 经 由酰 化 、 合与 氨解 三步完 主要 缩 成 。该法步骤较多 ， 』 也会造成一定 的环境 污染。 ２２ 酶促 法 酶促法 主要 以肌苷 ， ． 鸟苷 ， 或 Ｄ一 黄苷 核
点则介绍了发酵法合成利巴韦林 的原理 、 现状 以及对发酵过程优化 的一些研究 。最后 对发酵法合成利 巴韦林 的前 景
做 了展望。
关键词
利巴韦林
发酵法 核苷磷酸酶
鸟苷
Ｒｅ ｅ ｔ ｙ ｏ ｂａ ｉ ｉ Ｐｒ ｄ ｅ ｂｙ Ｆｅ ｍ ｅ ａ ｉ ｎ ｃ ｎｔｓｕｄ ｎ Ｒｉ ｖ ｒｎ ｏ ｕｃ ｄ ｒ ｎｔ ｔｏ
２ ３ ４ 混合 茵发 酵 ． ． 混 合菌 发酵是 指用 两种 或者两
程技术 的发展 ， 有实验 将 Ｐ Ｐｓ Ｎ ａｅ的基 因序列插 入到质 粒载体 中， 转导人生产菌 中 ， 并 在适 当 时间进行诱 导使 Ｐ Ｐｓ 大量表达来提 高利巴韦林 的产 量。从上世纪 ８ Ｎ ａｅ ０
种 以上 的微生 物进行 发酵 培养 ， 而 得到 产 物。有报 从 道 …称也可 以用 混合 菌发 酵 的方法 来合 成利 巴韦林 。 可以利用鸟苷高产 菌枯 草芽孢杆 菌生 产利 巴韦林 的前 体物 鸟苷 ， 由于鸟苷生产菌 中 Ｐ Ｐ活性 较低 ， Ｎ 因此选用 另外 一株菌株例如谷 氨酸棒 杆菌 （ ｏｙｅ ａｔｒ ｍ ｕ Ｃ ｒｎｂ ｃ ｉ ｅｕ — ｔｍｅ ｍ） ａｉ ｕ 提供 Ｐ Ｐ以分解利用 乌苷进 而与外 加前体物 Ｎ Ｔ Ａ反应 ， 而合成 目的产物 利 巴韦林 。这样一 来 ， Ｃ 从 就 不需 要利 用基 因工 程将 Ｐ Ｐ基 因转 入菌 体 ， Ｎ 同时又 可 以很 大程 度上增加 利巴韦林 的产量 。是一个 很好 的方 法 。但是 ， 因为 同时加 入 了两种 菌体 ， 代谢 产 物增 多 ， 使 目的产物的分离 提纯变得 困难 。
苷类抗病 毒药 ， 已列入 国家基 本 药 用 品种 ， 至少 １ 对 ２
２３ 发酵 法 具体如下 ： ．
２ ３ １ 利 巴韦林发 酵法简介和原理 ．． １７ ９６年 ， 古屋晃 等人 …发 明了用发酵法生产利 巴韦林 ， 申请 了专利 。 并
种 Ｒ Ａ病毒和 １ Ｄ Ａ病毒有强效的抑制作用。临 Ｎ Ｏ种 Ｎ 床用 于治 疗 流行 性 感 冒、 小铁 腺 病 毒 肺炎 、 病毒 性 肝
出血热和带状疱疹等 ［近年来 ， 有研究表 明 ， 巴韦 ２ 又 利 林对细胞 内培养 的艾 滋病病 毒具 有 抑制作 用 ， 一些 国
家如英国 ， 士等 已批 准 其为 艾滋 病 的预 防用药 。利 瑞 巴韦林很多 新 功 能 的发 现使 其 近 来在 市场 上 持 续 热
２１ 年第５ 第 １卷） ０１ 期（ ７
Ｐｓ） 由乙酰短杆菌 Ａ Ｃ ３３ 或 Ｔ ．５ 作酶 源 ， ａ 可 ｅ Ｔ Ｃ ９１ １ Ｑ ９２ 培 养 获得 。酶促法 的产率 相对 比较 高 ， 环境 的污 染 】 对 比较小 ， 料成 本 也很高 。利 巴 韦林 的产 率受 成 本 但原
限制。
无臭 、 味， 无 易溶于水 （ 大于 ｌｇ１０ Ｌ １℃） 微溶 于 Ｏ ／０ ｍ ，９ ， 乙醇 ， 不溶于 乙醚或氯仿 Ｊ 。 １２ 利 巴韦林 的应 用 利 巴韦林 是 一种 高效广 谱核 ．
需求 。
１ １ 利 巴 韦 林 的 理 化 性 质 利 巴 韦 林 （ｉａｉｎ ． ｒ ｖｒ ， ｈ ｉ ＲＶ ， Ｂ ） 化学名 １ 一？ 一Ｄ一呋喃核糖基 一１ Ｈ一１２ ４一 ，，
２ 利巴韦林生产方法的研究进展 目前 ， 巴韦林的合成方 法有化 学法 、 利 酶法 以及发
酵法 ’］ ４。
Ｋｅ ｒ ｓ Ｒｉ ａ ｉ ｎ ｆ ｒ ｎａ ｉ ｎ Ｐ ａ ｅ ｇ ａ ｏ ｉ ｅ ｙ ｗｏ ｓ
１ 利 巴韦 林 的 理 化 性 质 和 应 用
销， 各公司也有意增大利 巴韦林 的产 能 ， 满 足市场 的 来
左右 。因此 ， 控制 发酵 温度 对利 巴韦 林 的发酵 合成 有
很大的影响 。有实 验 以 １％ 接种 量将 种子液 ３ ０ Ｌ接 入５ Ｌ自动控制发酵罐 中进行摇 瓶发酵 。结果 显示 ， 最
佳初始温度为 ３ ￣ ８Ｃ左右 ， 此时发酵效果最好 ， 巴韦林 利 产量最高 。
２ ３ ３ ２ 温 度 控 制 模 式对 利 巴 韦林 摇 瓶 发 酵 的影 响 ．． ．
为原料 ， 在核苷磷 酸酯酶 （ ＮＰｓ） Ｐ ａ 的作用 下合成 利巴 ｅ
利巴韦的结构式 利巴韦林熔 点为 １４～１６Ｃ， 白色结 晶性 粉末 ， ７ ７￣ 为 韦林 ， 转化率 ５ ． ％ ～９ ％不 等 。核 苷磷 酸 酯酶 （ Ｎ ４１ ５ Ｐ
Ｄａ ａ ， ｉ ｉ Ｓ ｅ ｇＱｉｇ ｉ ｎ Ｌ ｎ，ｈ ｎ ｎ Ｙ Ｑ
（ ｃｏｌ ｆ ｉ ｃ ｎｅＯ ａｔ ｈｎ ｏｍａ Ｕ ｉｅｓｙ ｈｎｈｉ２ ０ ６ ） Ｓｈｏ ｆ Ｓｉ ｃ ｆ ｓ Ｃ ｉａＮ ｒ ｌ ｎｖｒ ｔ，Ｓ ａｇａ，０ ０ ２ ｏＬ ｅ ｅ Ｅ ｉ
如今 的现状 是 ： 巴韦林 的化学 合成 法 是应 用最 利 普遍 的。对酶 促合 成法 有一定 的研究 ， 以酶促 合成 所 法有一定 的前 景。而发 酵法 的研 究水 平还 比较初 步 ， 在 国内甚 至还 是空 白。但 是利 巴韦林合 成发 酵法有其 独特 的优 点。所 以对利 巴韦林合 成发 酵法 的研 究是很 有 意义 的。发 酵法 中， 了选择 能提 供高 产 量鸟 苷 的 除 鸟苷生产 菌（ 如枯 草芽孢 杆菌 突变 株 ） ， 外 核苷磷 酸酶 在菌 体内的表达也 是 非常 关键 的 ， 但这 正是 发酵 法生 产利 巴韦林 的瓶颈 。如 果能 在这 点上 有 突破 ， 么利 那 巴韦林 发酵合成便 可以达到工业 化。
物分泌 至细胞外 Ｊ 。 ２３３５ ｐ ． ． ． Ｈ对利 巴韦林 合成的影响 在发酵过程 中，
要通过对特定 微生 物 的诱 变处 理 ， 选育 出营养 缺 陷型 或结构类似 物抗性 菌 株 ， 以解 除代 谢调控 中的反馈 抑 制 和反馈阻遏 ， 而达到过量积累 目的产物 。 从 研究表 明， 鸟苷适量情 况下 ， 在 核苷磷 酸化酶 是鸟 苷转化成利 巴韦 林 的关 键酶 。也就 是 说 ， 此酶 的表 达
炎、 呼吸道合胞病毒感 染 、 急性 角膜炎 、 结膜炎 、 流行 性
该方法主要是将利 巴韦林前体物 Ｔ Ａ加 入到 Ｄ一 Ｃ 葡萄 糖， 肌苷 ， ’ 腺苷 或 Ｄ一 糖 的培养基 中， ５ 一 核 并利 用枯 草杆菌等特定 的微生 物作 用 ， 酵培养 产生 利 巴韦林 。 发 其 原 理 和 酶 促 法 相 近 ： 于 特 定 微 生 物 中 鸟 苷 基 （ｕｎｓ ｅ合成 途径 ， ｇａｏｎ ） ｉ 同时利 用微 生物 体 内核 苷磷 酸
科 学教 育 ＳｉｎｅＥ ｕａｏ ｃ ｃ ｄｃｔ ｎ ｅ ｉ
Ｔ Ａ反应合成利巴韦林 。 Ｃ 嘌 岭 棱营 磷 酸化 酶
：
●
・ １ ８・
化酶 ， 催化 鸟 苷 酸 生 成 核 糖 一１一磷 酸 ， 与 前 体 物 再
利 巴韦林
噪
２ ３ ２ 利 巴韦林 工程 茵的构 建 ．．
发 酵培养 的菌 株主
Ａｂｓｒ ｃ ：Ｒｉａ ｉｉ ｓｈｇ ｌ ｆ ｃｉｅｂｏ ｄ—ｓ ｅ ｔ ｔａｔ ｂ ｖｒｎ ｉ ｉｈｙｅ ｅ ｔ ｒａ ｖ ｐ ｃｒ ｕｍ ｎｉｉ ｌｄｕ ｓ ａ ｔ ｒ ｒ ｇ ．Ｔｈ ｒｉｌ ｅ ｅａｌ ｅｃ ｂ ｓ ｉ ｈ ｓｃ ｌａ ｖａ ｅａｔ ｅｇｎ ｒｌｙｄ ｓｒ ｅ ｔ ｐ ｙｉａ ｎｄ ｃ ｉ ｓ ｃ ｅ ｃ ｌｐ ｐ ｒ ｅ ．ａ ｌ ａ ｔ ｓｎｈ ｓｓｐ ｎ ｉｌｓ ｈ ｍｉａ ｒ ｅ ｔ ｓ ｓｗｅｌ ｓｉｓ ｙ ｔ ｅｉ ｒ ｃｐｅ ．Ｔｈ ｒｉｌ ｍｐ ａｉｅ ｉ ｔｅｉｔｏ ｕ ｔｏ ｆｔｅｐｒ ｃｐｅ ｎｄ ｏ ｉ ｉ ｅ ａｔ ｅｅ ｈ ｚ ｓＯｌ ｈ ｎｒｄ ｃｉｎ ０ ｉ ｉｌｓａ ｃ ｓ ｈ ｎ ｒｃｎ ｔｄ ｎｉ ｒｖｎ ｈ ｔｏ ｒｄ ｃｎ ｂ ｖｒｎｂ ｒ ｎａｉｎ ｅ ｅ ｔｓｕ ｙｏ ｍｐｏ ｉｇ ｔｅｍｅｈ ｄ ｏ ｐｏ ｕ ｉｇｒ ａ ｉｉ ｙｆ ｍｅ ｔｔ ．Ｆｉ ｌ ｆ ｉ ｅ ｏ ｎａｌ ｈ ｒｉｌ ｏｅｅ ｓｔ ｒｓ ｅ ｔｏ ｙ，ｔｅａｔ ｅｆｒｓｅ ｈ ｐ ｏｐ ｃ ｆ ｃ ｅ ｐｏ ｕ ｉｇｒｂ ｖｒｎ ｂ ｆｒ ｎａｉｎ ｒｄ ｃｎ ａ ｉｉ ｙ ｅｍｅ ｔｔｏ ｉ
参考文献
有实验表明 ， 后 每 ６ 提 高 ２ 有利 于菌体正常 ］２ ｈ ４ ｈ ￣ Ｃ
生长代谢 以及 核苷 磷酸 化 酶活性 的 提高 ， 而促进 利 从
巴韦林 的合成 。 ２ ３ ３ ３ Ｔ Ａ添加 量及 添加 时间的确 定 ． ． ． Ｃ Ｔ Ａ是合 Ｃ
成利 巴韦林 的前体 物 ， 在培 养基 中 的添加 会影 响利 其
３ 结 论
年代末起 ， 、 国等国家 的科 研工作 者开始 利用基 日本 德
因工程技术改 造枯 草 芽孢 杆菌 ， 优 良的利 巴韦林 生 为
产菌株 的筛选和产苷 水平 的提高 提供 了可靠 的技 术保
”
。
２ ３ ３ 最新 一些研 究对发 酵过程的优化 具 体如 下 ： ． ． ２ ３３ １ 初始培养 温度 的确定 菌 体最适生长温 度并 ． ．． 非产物形成最 适 温度 ， 别是 产物 形成 与菌 体生 长不 特 偶联的发酵 。比如 在利 巴韦 林发 酵过 程 ， 核苷 磷 酸化 酶 的最适温度为 ６ ℃ ， 菌体生长 的最适 温度 在 ３ ℃ ５ 而 ６
三氮唑 一 一 ３ 羧酰胺 ， 名病 毒唑 、 别 三氮唑 核苷 、 博林 新 颗粒 、Ｔ 、 ｉｚ ｅＲ Ｖ 分子式 ：８１ Ｎ ０ ， Ｒ Ｃ Ｖｒ ｏ 、 Ｂ ， ａｌ Ｃ １２ ４ ５ 相对 分 － １ 子量为 ２４２ ， 鸟苷 、 黄 嘌吟核 苷类 似物 ， ４ ．１是 次 其化 学
・
８ Ｏ・
科 学教 育 Ｓｉ ｃ ｄ ｃｔ ｎ ｃｅ ｅＥ ｕａｏ ｎ ｉ
２１ 年第５期（ １ ０１ 第 ７卷）
微 生 物 发 酵 法生 产 利 巴韦林 的研 究 进 展
戴 艳 李 琴 盛 清 （ 华东师范大学生 命科学 学院 上海 ２０６） ００２
摘 要 利巴韦林是 高效 的广谱抗病毒药物。文章对它的理化性质 和应用 ， 合成原理 以及生产方式进行 了概述 。重
巴韦林 的积 累 。研 究表 明 ，Ｃ 』Ｔ Ａ最 佳添加 时 间是微
生物发酵培养 ２ ｈ时左 右。若 添加 过早 ， 会 抑 制菌 ４ 将
体的生长 ， 降低核苷磷酸化酶 的表 达量 ， 而导致 利 巴 从 韦林产量降低 ； 添加过迟 ， 将不 能充分地起 到前 体诱导
量 以及活性大小是利 巴韦林 产率 的关 键。随着基 因工
由于菌体利用 葡萄糖 会产 生少 量酸 性 中间代 谢产 物 ，
使 培养基 的 Ｐ Ｈ值下 降。为防止 发酵过 程 中培养 基 的 Ｐ Ｈ变化过大 ， 往往 会在 培养基 中加入 缓 冲液 。有实验 表 明 Ｊ添加磷 酸缓 冲液 可控 制 发酵 过 程 中 ｐ 的变 ， Ｈ 化， 并提供利 巴韦林生产过程 中所需 的磷酸基 团。
结构式为结构式如右下 图所示 。
２ １ 化 学法 ．
利 巴韦林 的化学 合成 是 国 内最常 用 的
合成方法 。化学法总体可 分为 卤代糖 法 、 肌苷 法 、 腺苷 法和核苷酸法 四种 ， 经 由酰 化 、 合与 氨解 三步完 主要 缩 成 。该法步骤较多 ， 』 也会造成一定 的环境 污染。 ２２ 酶促 法 酶促法 主要 以肌苷 ， ． 鸟苷 ， 或 Ｄ一 黄苷 核
点则介绍了发酵法合成利巴韦林 的原理 、 现状 以及对发酵过程优化 的一些研究 。最后 对发酵法合成利 巴韦林 的前 景
做 了展望。
关键词
利巴韦林
发酵法 核苷磷酸酶
鸟苷
Ｒｅ ｅ ｔ ｙ ｏ ｂａ ｉ ｉ Ｐｒ ｄ ｅ ｂｙ Ｆｅ ｍ ｅ ａ ｉ ｎ ｃ ｎｔｓｕｄ ｎ Ｒｉ ｖ ｒｎ ｏ ｕｃ ｄ ｒ ｎｔ ｔｏ
２ ３ ４ 混合 茵发 酵 ． ． 混 合菌 发酵是 指用 两种 或者两
程技术 的发展 ， 有实验 将 Ｐ Ｐｓ Ｎ ａｅ的基 因序列插 入到质 粒载体 中， 转导人生产菌 中 ， 并 在适 当 时间进行诱 导使 Ｐ Ｐｓ 大量表达来提 高利巴韦林 的产 量。从上世纪 ８ Ｎ ａｅ ０
种 以上 的微生 物进行 发酵 培养 ， 而 得到 产 物。有报 从 道 …称也可 以用 混合 菌发 酵 的方法 来合 成利 巴韦林 。 可以利用鸟苷高产 菌枯 草芽孢杆 菌生 产利 巴韦林 的前 体物 鸟苷 ， 由于鸟苷生产菌 中 Ｐ Ｐ活性 较低 ， Ｎ 因此选用 另外 一株菌株例如谷 氨酸棒 杆菌 （ ｏｙｅ ａｔｒ ｍ ｕ Ｃ ｒｎｂ ｃ ｉ ｅｕ — ｔｍｅ ｍ） ａｉ ｕ 提供 Ｐ Ｐ以分解利用 乌苷进 而与外 加前体物 Ｎ Ｔ Ａ反应 ， 而合成 目的产物 利 巴韦林 。这样一 来 ， Ｃ 从 就 不需 要利 用基 因工 程将 Ｐ Ｐ基 因转 入菌 体 ， Ｎ 同时又 可 以很 大程 度上增加 利巴韦林 的产量 。是一个 很好 的方 法 。但是 ， 因为 同时加 入 了两种 菌体 ， 代谢 产 物增 多 ， 使 目的产物的分离 提纯变得 困难 。
苷类抗病 毒药 ， 已列入 国家基 本 药 用 品种 ， 至少 １ 对 ２
２３ 发酵 法 具体如下 ： ．
２ ３ １ 利 巴韦林发 酵法简介和原理 ．． １７ ９６年 ， 古屋晃 等人 …发 明了用发酵法生产利 巴韦林 ， 申请 了专利 。 并
种 Ｒ Ａ病毒和 １ Ｄ Ａ病毒有强效的抑制作用。临 Ｎ Ｏ种 Ｎ 床用 于治 疗 流行 性 感 冒、 小铁 腺 病 毒 肺炎 、 病毒 性 肝
出血热和带状疱疹等 ［近年来 ， 有研究表 明 ， 巴韦 ２ 又 利 林对细胞 内培养 的艾 滋病病 毒具 有 抑制作 用 ， 一些 国
家如英国 ， 士等 已批 准 其为 艾滋 病 的预 防用药 。利 瑞 巴韦林很多 新 功 能 的发 现使 其 近 来在 市场 上 持 续 热
２１ 年第５ 第 １卷） ０１ 期（ ７
Ｐｓ） 由乙酰短杆菌 Ａ Ｃ ３３ 或 Ｔ ．５ 作酶 源 ， ａ 可 ｅ Ｔ Ｃ ９１ １ Ｑ ９２ 培 养 获得 。酶促法 的产率 相对 比较 高 ， 环境 的污 染 】 对 比较小 ， 料成 本 也很高 。利 巴 韦林 的产 率受 成 本 但原
限制。
无臭 、 味， 无 易溶于水 （ 大于 ｌｇ１０ Ｌ １℃） 微溶 于 Ｏ ／０ ｍ ，９ ， 乙醇 ， 不溶于 乙醚或氯仿 Ｊ 。 １２ 利 巴韦林 的应 用 利 巴韦林 是 一种 高效广 谱核 ．
需求 。
１ １ 利 巴 韦 林 的 理 化 性 质 利 巴 韦 林 （ｉａｉｎ ． ｒ ｖｒ ， ｈ ｉ ＲＶ ， Ｂ ） 化学名 １ 一？ 一Ｄ一呋喃核糖基 一１ Ｈ一１２ ４一 ，，
２ 利巴韦林生产方法的研究进展 目前 ， 巴韦林的合成方 法有化 学法 、 利 酶法 以及发
酵法 ’］ ４。
Ｋｅ ｒ ｓ Ｒｉ ａ ｉ ｎ ｆ ｒ ｎａ ｉ ｎ Ｐ ａ ｅ ｇ ａ ｏ ｉ ｅ ｙ ｗｏ ｓ
１ 利 巴韦 林 的 理 化 性 质 和 应 用
销， 各公司也有意增大利 巴韦林 的产 能 ， 满 足市场 的 来
左右 。因此 ， 控制 发酵 温度 对利 巴韦 林 的发酵 合成 有
很大的影响 。有实 验 以 １％ 接种 量将 种子液 ３ ０ Ｌ接 入５ Ｌ自动控制发酵罐 中进行摇 瓶发酵 。结果 显示 ， 最
佳初始温度为 ３ ￣ ８Ｃ左右 ， 此时发酵效果最好 ， 巴韦林 利 产量最高 。
２ ３ ３ ２ 温 度 控 制 模 式对 利 巴 韦林 摇 瓶 发 酵 的影 响 ．． ．