专利名称：提高纳他霉素作用效率的方法
技术领域：
本发明涉及抗生素作为天然生物防腐剂的防腐保鲜的方法，特别是一种提高纳他霉 素作用效率的方法，增加纳他霉素在水溶液中的溶解度和稳定性。
背景技术：
纳他霉素是一种广谱的抗真菌多烯大环内酯类抗生素，纳他霉素以它安全、天然、 健康的特点而倍受人们关注。作为天然生物防腐保鲜剂它具有以下的特点低剂量、高 效率、不影响食品的风味，与其他抗菌剂相比，纳他霉素的毒性极低，无致癌、致畸、 致突变作用。纳他霉素己被批准应用于乳制品、肉类、水果、饮料等许多食品工业中， 多数釆用悬浮液进行浸泡或喷洒。
纳他霉素的抗菌机理在于它能与细胞壁及细胞膜上的甾醇化合物反应，尤其是麦角 甾醇形成一种复合物，由此引发细胞膜结构改变，导致细胞内容物的渗漏使细胞死亡。 在使用中，纳他霉素的溶解部分必须扩散到作用位点并且和目标真菌结合。只有纳他霉 素溶于水溶液时，它的生物利用度才达到最大。但是纳他霉素水溶性非常低(30
50mg/L)，在许多有机溶剂中的溶解性也较差，纳他霉素的稳定性易受极端pH环境、 温度、光照强度和氧化剂及重金属的影响。纳他霉素低溶解性和不稳定性成为其生物利 用度的限制性因子。纳他霉素在强酸或强碱条件下具有较好的水溶性，但它容易降解。 当环境的pH非常低时，糖苷键水解产生海藻糖胺。在高pH条件下，内酯快速皂化形成 不具生物活性的纳他霉素酸。研究增加纳他霉素水溶性的方法就显得尤为重要。近几年， 通过引入能够增溶的化学官能基团进行化学改性，改性后的纳他霉素如纳他霉素胆酸 盐、TV- (3-W-二甲基丙氨基琥珀酰亚胺)纳他霉素等，尽管溶解度有所提高，但由于改 变了纳他霉素的部分结构，显示出较低的生物活性。SS-纳他霉素是由66。/。的纳他霉素 和34%的改性多糖结合而成的一种水溶性复合体，但其生物活性低且毒性增强。也许纳 他霉素的这种最初结构是最佳的，任何的化学修饰都会降低它的活性。
因此提高纳他霉素的作用效率，增加生物杀菌剂纳他霉素在水溶液中的溶解度和稳定性是提高其生物利用性的最佳方法，这一定程度上解决了纳他霉素在商业应用上水溶 性差的难题。
发明内容
本发明的目的是提供提高纳他霉素作用效率的方法，解决纳他霉素在商业应用上水 溶性差的难题，提出了一种增加生物杀菌剂纳他霉素在水溶液中溶解度和稳定性的方 法。
本发明采用以下技术方案
采用环糊精及其衍生物作为超分子主体化合物，制备出纳他霉素/环糊精超分子包 合物。它保持了纳他霉素的抑菌活性，并使纳他霉素的水溶性和稳定性大大增加。 纳他霉素/环糊精超分子包合物的制备方法如下
a. 以超纯水配制环糊精及其衍生物的水溶液，达到需要的溶解度。
b. 根据所需浓度加入不同量的纳他霉素到环糊精及其衍生物的水溶液中，超声5min以 增加络合效率。
c. 将上述混悬液在容器外包一层铝箔纸，在室温下置于摇床上进行反应，摇床转数 200rpm，经12 48小时达到平衡后即可获得纳他霉素/环糊精超分子包合物的均一溶 液。
a步骤中的环糊精及其衍生物是P-环糊精、？环糊精、羟丙基-/ -环糊精、二甲基-y5-环 糊精、磺丁基醚W-环糊精、双糖基-^环糊精等，其中A环糊精、Y-环糊精、羟丙基-尽 环糊精为优选。
b步骤中纳他霉素的溶解度和环糊精及其衍生物的种类有关，并和环糊精及其衍生物的 浓度成正相关性，纳他霉素的最大溶解度可达2 5g/L。 c步骤中在摇床上平衡反应时间20 28小时为优选。 本发明的优点
采用环糊精及其衍生物作为超分子主体化合物，制备出纳他霉素/环糊精超分子包 合物。它保持了纳他霉素的抑菌活性，并使纳他霉素的水溶性和稳定性大大增加。采用 此方法可已提高纳他霉素的作用效率，增加生物杀菌剂纳他霉素在水溶液中的溶解度和 稳定性提高其生物利用度，这一定程度上解决了纳他霉素在商业应用上水溶性差的难 题。
具体实施例方式
例一以超纯水配制"环糊精溶液500mL，使其浓度达到70mM， 1.7g纳他霉素 加入到Y-环糊精水溶液中，超声5min。将上述混悬液在容器外包一层铝箔纸，在室温 下置于摇床上进行反应，摇床转数200rpm， 24小时达到平衡，即可获得纳他霉素/ 环
4糊精超分子包合物的均一溶液。取一定量此溶液0.45pm超滤膜过滤，高效液相色谱测 定，终溶液的浓度为3.3g/L。
例二以超纯水配制"-环糊精溶液500mL，使其浓度达到16mM， l.lg纳他霉素 加入到A-环糊精水溶液中，超声5min。将上述混悬液在容器外包一层铝箔纸，在室温 下置于摇床上进行反应，摇床转数200rpm， 28小时达到平衡，即可获得纳他霉素/^-环糊精超分子包合物的均一溶液。取一定量此溶液0.45pm超滤膜过滤，高效液相色谱 测定，终溶液的浓度为2.0g/L。
例三以超纯水配制羟丙基-;8-环糊精溶液500mL，使其浓度达到70mM， 2.5g纳 他霉素加入到羟丙基-)5-环糊精水溶液中，超声5min。将上述混悬液在容器外包一层铝 箔纸，在室温下置于摇床上进行反应，摇床转数200rpm， 24小时达到平衡，即可获得 纳他霉素/羟丙基-^环糊精超分子包合物的均一溶液。取一定量此溶液0.45pm超滤膜 过滤，高效液相色谱测定，终溶液的浓度为4.8g/L。
例四以超纯水配制双糖基-"-环糊精溶液500mL，使其浓度达到70mM， 1.25g纳 他霉素加入到双糖基-々-环糊精水溶液中，超声5min。将上述混悬液在容器外包一层铝 箔纸，在室温下置于摇床上进行反应，摇床转数200rpm， 16小时达到平衡，即可获得 纳他霉素Ar环糊精超分子包合物的均一溶液。取一定量此溶液0.45pm超滤膜过滤，高 效液相色谱测定，终溶液的浓度为2.4g/L。
以上步骤中的环糊精及其衍生物Y-环糊精，也可用P-环糊精、、羟丙基-^环糊 精、二甲基-yS-环糊精、磺丁基醚-y5-环糊精、双糖基^-环糊精，其中；6-环糊精、7-环糊 精、羟丙基-y5-环糊精为优选；
步骤中纳他霉素的溶解度和环糊精及其衍生物的种类有关，并和环糊精及其衍生物 的浓度成正相关性，纳他霉素的最大溶解度可达2 5g/L。
步骤中在摇床上平衡反应时间是12 48小时， 一般使用20 28小时之间。
权利要求
1、一种提高纳他霉素作用效率的方法采用环糊精及其衍生物作为超分子主体化合物，制备出纳他霉素/环糊精超分子包合物；它保持了纳他霉素的抑菌活性，并使纳他霉素的水溶性和稳定性大大增加；纳他霉素/环糊精超分子包合物的制备方法如下a.以超纯水配制环糊精及其衍生物的水溶液，达到需要的溶解度；b.根据所需浓度加入不同量的纳他霉素到环糊精及其衍生物的水溶液中，超声5min以增加络合效率；c.将上述混悬液在容器外包一层铝箔纸，在室温下置于摇床上进行反应，摇床转数200rpm，经12～48小时达到平衡后即可获得纳他霉素/环糊精超分子包合物的均一溶液；a步骤中的环糊精及其衍生物是β-环糊精、γ-环糊精、羟丙基-β-环糊精、二甲基-β-环糊精、磺丁基醚-β-环糊精、双糖基-β-环糊精，其中β-环糊精、γ-环糊精、羟丙基-β-环糊精为优选；b步骤中纳他霉素的溶解度和环糊精及其衍生物的种类有关，并和环糊精及其衍生物的浓度成正相关性，纳他霉素的最大溶解度可达2～5g/L。
2、 根据权利要1所述的提高纳他霉素作用效率的方法a步骤中的环糊精及其衍生物 是/ -环糊精、？环糊精、羟丙基-,环糊精.。
3、 根据权利要1所述的提高纳他霉素作用效率的方法c步骤中在摇床上平衡反应时 间20 28小时。
全文摘要
一种提高纳他霉素作用效率的方法采用环糊精及其衍生物作为超分子主体化合物，制备出纳他霉素/环糊精超分子包合物；保持纳他霉素的抑菌活性，纳他霉素的水溶性和稳定性增加；纳他霉素/环糊精超分子包合物的制备方法以超纯水配制环糊精及其衍生物的水溶液，达到一定的溶解度；根据所需浓度加入一定量的纳他霉素到环糊精及其衍生物的水溶液中，超声5min以增加络合效率；将上述混悬液在容器外包一层铝箔纸，在室温下置于摇床上进行反应，达到平衡后即可获得纳他霉素/环糊精超分子包合物的均一溶液；可增加纳他霉素在水溶液中的溶解度和稳定性，提高其生物利用度，解决了纳他霉素水溶性差的难题，提高生物杀菌剂纳他霉素的作用效率。
文档编号A01N25/22GK101491240SQ200810052160
公开日2009年7月29日 申请日期2008年1月25日 优先权日2008年1月25日
发明者平 张, 李江阔, 黄艳凤 申请人:国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津)