一種純化制備n-磺酰氨甲?;舅氐姆椒?br>【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及微生物檢測領(lǐng)域,具體的說涉及一種純化制備N-磺酰氨甲酰基毒素 的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 麻痹性貝類毒素(PSTs)是水體中浮游藻類或微生物產(chǎn)生的一類水溶性極強(qiáng) 的小分子次生代謝產(chǎn)物。其基本結(jié)構(gòu)是兩個胍基的四水化嘌呤多疊六元環(huán)。根據(jù)取代 基團(tuán)的不同,主要分為四類:①氨基甲酸酯類毒素(Carbamatetoxins),包括石房蛤毒 素(Saxitoxin,STX)、新石房蛤毒素(neoSTX,ΝΕ0)和膝溝藻毒素l_4(Gonyautoxins, GTX1-4);②N-磺酰氨甲?;惗舅兀∟-sulfocarbamoyltoxins),包括GTX5 (B1)、 GTX6(B2)和C1-C4 ;③脫氛甲醜基類毒素(Decarbamoyltoxins),包括dcSTX、dcneoSTX、 dcGTXl-4;④脫氧脫氛甲醜基類毒素(Deoxydecarb-amoyltoxins),包括doSTX、doneoSTX 和doGTXl等。
[0003]PSTs是一類高效的鈉離子通道神經(jīng)毒素。當(dāng)人體攝入了被PSTs污染的海產(chǎn)品 后,臨床初期主要表現(xiàn)為嘴、唇、舌發(fā)麻,四肢出現(xiàn)麻痹癥狀,感覺出現(xiàn)異常,人變得虛弱和 混亂;后期主要表現(xiàn)為惡心,嘔吐,呼吸急促,頭痛發(fā)燒,吞咽困難,血壓異常,嚴(yán)重者出現(xiàn)意 識模糊甚至死亡。N-磺酰氨甲?;惗舅仉m然其本身毒性較小,但是在生物體內(nèi)極易通過 生物轉(zhuǎn)化脫去磺?;桶被姿狨ユ溕啥拘院軓?qiáng)的STX和脫氨甲酰基類毒素。另外,最 新的生物轉(zhuǎn)化實驗也發(fā)現(xiàn)并確認(rèn)了在貝類水產(chǎn)品體內(nèi)存在C1/C2毒素。
[0004] 為保障公眾不受PSTs的威脅,世界許多國家、地區(qū)及相關(guān)國際組織都已經(jīng)對貝類 水產(chǎn)品進(jìn)行嚴(yán)格管理和控制,并制定了相應(yīng)的貝類水產(chǎn)品及其制品的PSTs限量標(biāo)準(zhǔn)。但 PSTs標(biāo)準(zhǔn)品價格昂貴,因此相關(guān)毒素標(biāo)準(zhǔn)品制備與純化技術(shù)受到尚度關(guān)注。
[0005] 由于毒素來源的不穩(wěn)定性,PSTs純化技術(shù)一直是該類毒素定量與定性分析的重 點(diǎn)和難點(diǎn)。目前PSTs純化的毒素主要來源是天然海域中分離純化得到的產(chǎn)毒藻株。但有 很大一部分藻株不具備培養(yǎng)條件,已有報道培養(yǎng)條件并能夠小規(guī)?;B(yǎng)殖的產(chǎn)毒藻種只有 A.catenella、A.tamarense(AT,塔瑪亞歷山大藻)和A.minutum等少數(shù)幾個。但是對產(chǎn)毒 藻AT的培養(yǎng)仍然沒有系統(tǒng)的、最佳的方法。
[0006] 因此有必要建立了一種可以制備純化N-磺酰氨甲?;惗舅胤椒ǎ瑸橄嚓P(guān)水產(chǎn) 品質(zhì)量安全監(jiān)管提供技術(shù)支持。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種純化制備N-磺酰氨甲?;舅氐姆椒?,該方法包括 如下步驟:
[0008] (1)產(chǎn)毒藻的培養(yǎng):將AT的純藻株在無菌條件下接入含營養(yǎng)鹽的人工海水中,純 藻株液和人工海水體積比為1:2,在f/2培養(yǎng)基、溫度23°C、鹽度2. 8-3. 2% (優(yōu)選的鹽度為 3. 0% )、pH7. 5-8. 5(優(yōu)選的pH為8. 0)、光強(qiáng)160001ux和光暗比14L:10D的條件下進(jìn)行 藻株的培養(yǎng),培養(yǎng)時間5天;
[0009] (2)毒素的提?。涸逡航?jīng)0.22μπι濾膜抽濾,取膜上的藻體以體積比為1 :2加入提 取液,室溫提取兩次,每次10min,4500rpm離心lOmin后合并兩次提取液,-20°C冷凍4h棄 去上層乙腈層,即得到毒素的粗提液;其中提取液為乙腈、水和甲酸按照80 :19. 9 :0. 1的體 積比配制而成;
[0010] ⑶毒素的收集與純化:取粗提液〇. 5mL進(jìn)入GPC(G-15)純化系統(tǒng),在0. 1%乙酸 為流動相的等度條件下洗脫,流速設(shè)為2. 50mL/min,設(shè)置流出液的收集時間,用自動收集器 收集;收集得到的流出液冷凍干燥至盡干并用〇. 1 %乙酸定容至lmL,過0. 22μm濾膜,進(jìn) LC-MS/MS對產(chǎn)毒種類進(jìn)行定性;采用HPLC-FLD柱后衍生-峰面積歸一法計算毒素純度。
[0011] 其中步驟(3)中所使用的液相分析條件具體如下:
[0012] 色譜柱:TSK-gelAmide-80 親水柱(150X2mm,3ym);柱溫:30°C;流速:0· 3mL/ min;進(jìn)樣量:5μL;
[0013] 流動相:A相:乙腈;B相:3. 6mM甲酸、2mM甲酸銨水溶液(pH3. 5);
[0014] 梯度洗脫程序:0min, 15%B;0-10min,45%B;10-llmin,45%B;ll-14min,15% B, 14-19,min15%B〇
[0015] 步驟(3)中所使用的質(zhì)譜分析條件具體如下:
[0016] 離子源模式:正離子模式(ESI+);噴霧電壓:4.Okv(ESI+);加熱塊溫度:300°C;離 子傳輸管溫度:350°C;鞘氣:氮?dú)?,流?5arb;輔助氣:氮?dú)猓髁?0arb;碰撞氣:氬氣,碰 撞壓力1. 5mTorr;毒素的質(zhì)譜參數(shù)見表1。
[0017] 步驟(3)中所使用色譜及衍生條件如下:
[0018] 色譜柱:AgleaVenusilXBPC8 (4. 6X150mm,5μm);流動相(等度):2mM四丁基 磷酸銨水溶液(10%乙酸或1 %氨水單向調(diào)節(jié)pH至5.8);流速:0. 8mL/min;柱后衍生劑: lOOmM磷酸+5mM高碘酸水溶液(5MNaOH調(diào)節(jié)pH至7. 8),流速0. 4mL/min;酸化劑:0. 75M 硝酸,流速〇. 4mL/min;柱溫:20°C;衍生池溫度:85°C;熒光檢測器參數(shù):激發(fā)波長:330nm; 發(fā)射波長:390nm;進(jìn)樣量:10μL〇
[0019] 本發(fā)明還提供了一種塔瑪亞歷山大藻的培養(yǎng)方法,將AT的純藻株在無菌條件下 接入含營養(yǎng)鹽的人工海水中,純藻株液和人工海水體積比為1:2,在f/2培養(yǎng)基、溫度23°C、 鹽度2.8-3.2%(優(yōu)選的鹽度為3.0%)、?!17.5-8.5(優(yōu)選的?!1為8.0)、光強(qiáng)1600011?和 光暗比14L:10D的條件下進(jìn)行藻株的培養(yǎng),培養(yǎng)時間5天。
[0020] 本發(fā)明通過優(yōu)化塔瑪亞歷山大藻的培養(yǎng)條件,使得其能夠保持最高活力進(jìn)行增 殖,進(jìn)而產(chǎn)生最大量的PSTs,此株藻種能產(chǎn)生C1/C2以及GTX2/GTX3四種PSTs的組分,其中C2含量最高,可達(dá)到90%以上;經(jīng)葡聚糖凝膠G-15純化后,將C1/C2與GTX2/3完全分離; 通過調(diào)整收集時間可以得到純度在91%以上的C1/C2。此技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比,方法簡單, 毒素純度較高。
【附圖說明】
[0021] 圖1為毒素粗提液經(jīng)葡聚糖凝膠G-15進(jìn)行毒素純化的回收率。
[0022] 圖2為毒素純化后的C1/C2HPLC-FLD色譜圖。
【具體實施方式】
[0023] 下面給出的實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。本發(fā)明是結(jié)合最佳實施例進(jìn)行描述 的,然而在閱讀本發(fā)明實例后,本領(lǐng)域技術(shù)人員能領(lǐng)會并在公開的實施中做許多改變也可 獲得相同或類似的結(jié)果,均屬于本發(fā)明的構(gòu)思和范圍。更具體的說,有些試劑可替代本文所 公開的試劑而得到相同或類似結(jié)果。所有類似的取代或修飾均被認(rèn)為本發(fā)明的構(gòu)思和范 圍,所有上述等價形式均屬于本發(fā)明權(quán)利要求書限定的范圍。
[0024] 實施例1
[0025] 1、材料與方法
[0026] 1. 1主要儀器與試劑
[0027]LC-MS/MS:電噴霧離子源(ESI)(ThermoFisherScientific,USA);
[0028]HPLC柱后熒光衍生系統(tǒng):Watersalliance2690/2475 (Waters,USA);
[0029]凝膠過濾系統(tǒng):J2preplincGPC/SPE/evap聯(lián)用儀(J2scientific,USA);
[0030] 培養(yǎng)箱:PQX_350H人工氣候箱,上海申賢恒溫設(shè)備廠;
[0031] 數(shù)字式PH計:PHS-3C,上海雷磁儀器廠;
[0032] 冷凍干燥機(jī):HetoPowerDryLL3000,上海匯分電子科技有限公司;
[0033] 細(xì)胞粉碎機(jī):GA98-IIIDB,無錫上佳生物科技有限公司;
[0034] 手持折光儀:0TC,上海天皇儀器儀表有限公司。
[0035] 1.2標(biāo)準(zhǔn)品及試劑
[0036] 毒素標(biāo)準(zhǔn)品(STX,NEO,GTX1/4,GTX2/3,C1/C2)購自加拿大國家研究理事會海洋 生命科學(xué)研究院;甲酸、乙腈、乙酸和葡聚糖凝膠G-15購自國藥化學(xué)試劑有限公司。
[0037] 塔瑪亞歷山大藻種:分離自中國東海長江口海域,由廈門大學(xué)近海海洋環(huán)境科學(xué) 國家重點(diǎn)實驗室提供;
[0038]f/2 培養(yǎng)基的配制參考文獻(xiàn)Guillard,R.R.L. 1975.Cultureofphytoplankton forfeedingmarineinvertebrates,pp26-60.InSmithff.L.andChanleyΜ.H. (Eds.) CultureofMarineInvertebrateAnimals.PlenumPress,NewYork,USA
[0039]2、實驗方法
[0040] 2· 1產(chǎn)毒素藻株培養(yǎng)方法
[0041] 將AT的純藻株在無菌條件下接入含營養(yǎng)鹽的人工海水中,純藻株液和人工海水 體積比為1:2,在f/2培養(yǎng)基、溫度23°C、鹽度3. 0%、ρΗ8. 0、光強(qiáng)160001ux和光暗比14L: 10D的條件下進(jìn)行藻株的培養(yǎng),培養(yǎng)時間5天。
[0042] 2. 2毒素提取方法
[0043] 藻液經(jīng)0.22μπι濾膜抽濾,取膜上的藻體以體積比為1 :2加入80%的乙腈水(體 積比:乙腈+水+甲酸=80 :19. 9 :0. 1),室溫提取兩次,每次10min,4500