单唾液酸四己糖神经节苷脂GM1的制备方法 【技术领域】
本发明涉及生物技术领域,具体涉及单唾液酸四己糖神经节苷脂GM1的制备方法。背景技术
神经节苷脂(gangliosides,GIS)是一类含唾液酸的酸性鞘糖脂,由鞘氨醇、脂肪酸和寡糖链三部分组成,依据分子中糖残基数目和唾液酸数目及连接位置的不同,分别被命名为GM1、GM2、GM3、GD1a、GD1b、GT1b等等。这些化合物广泛分布于动物组织,特别是脑细胞膜中含量较丰富,它们在神经发生、生长、分化过程中起必不可少的作用,对于损伤后的神经修复也非常重要,具有促进神经再生、促进神经轴突生长和突触形成、恢复神经支配功能;改善神经传导、促进脑电活动及其它神经电生理指标的恢复;保护细胞膜、促进细胞膜各种酶活性恢复等作用。
GM1是最重要的神经节苷脂之一,在中枢神经系统病变的治疗中起重要作用。GM1除具有上述神经节苷脂的共同作用外,还可以通过维持中枢神经细胞膜上的Na+-K+-ATP酶及Ca2+-Mg2+-ATP酶的活性,起到维持细胞内外离子平衡、减轻神经细胞水肿、防止细胞内Ca2+积聚的作用。因此GM1具有促进神经重构的作用,即通过促进各种形态、生物化学、组织化学、神经生理及行为参数的改善,最终可以加速神经细胞的修复,最大程度地恢复原有的神经功能。临床用于中枢神经系统(包括大脑和脊髓)的急性创伤或血管性损伤。
神经节苷脂是一混合体,用动物脑组织分离制备的是含GM1的混合体神经节苷脂。传统的分离GM1方法是用硅胶柱从混合神经节苷脂中分离,操作步骤繁琐,耗时长,并消耗大量有机溶剂,其中提取地GM1含量仅为脑组织含量的万分之一,收率低,成本高。发明内容
本发明所要解决的技术问题是通过微生物转化方法,将神经节苷脂提取物中的其它组份发酵分解转化成GM1,提供一种收率高,成本低的GM1的制备方法。
本发明公开的神经节苷脂GM1的制备方法包括下列步骤:
1.发酵菌种制备
取冻干管藏菌种,接种于营养琼脂斜面培养基上,于37℃培养1天,取出于冰箱放置,取少量于营养琼脂液体培养基中,于37℃±1℃摇瓶培养1天,取出于冰箱中存储备用。
2.GM1的制备
取浓度为0.1%-10%分离GM1后的其它神经节苷脂原料,溶于水中,加入2-5%发酵菌种,调pH5-8,于32℃±5℃培养,3-5天后,薄层色谱法检测即得到发酵完全的GM1溶液,纯度达20%-65%,经层析得纯品。
本发明制备GM1的发酵菌种为短杆菌属(Brevibacterium sp.)QL-1株,于2000年12月11日由中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏,保藏编号为CGMCC No.0522。
该菌种是从齐鲁制药厂土壤中分离,经筛选并诱变后获得。
本发明公开的GM1制备方法较现有方法提取率提高100%。该方法操作简便、成本低廉,为GM1大规模生产提供了可能。具体实施方式实施例1 发酵菌种制备
取冻干管藏菌种少许,接种于营养琼脂斜面培养基上,于37℃培养1天,取出于冰箱放置,取少量于营养琼脂液体培养基中,于37℃±1℃摇瓶培养1天,取出于冰箱中存储备用。实施例2
取无GM1的混合神经节苷脂,配制成2%的水溶液,调PH7.0,加入实施例1制得的发酵菌种5毫升,于32℃±5℃摇瓶培养,3天后取出,纯度60%。实施例3
取经分离GM1后的混合神经节苷脂,配制成4%的水溶液,调PH6.8,加入实施例1制得的发酵菌种5毫升,于32℃±5℃摇瓶培养,3天后取出,经层析收集纯品GM1。实施例4
取经分离GM1的混合神经节苷脂,配制成4%的水溶液,调PH7.0,加入实施例1制得的发酵菌种5毫升,于32℃±5℃三角瓶静置培养,期间控制PH值在7.0,5天后取出,经层析收集纯品GM1。实施例5
取经分离GM1的其他混合神经节苷脂,配制成10%的水溶液,调PH7.2,加入实施例1制得的发酵菌种10毫升,于32℃±5℃三角瓶静置培养,期间控制PH值在7.2,5天后取出,经层析收集纯品GM1。