第一章 纳他霉素概述
纳他霉素早在 1955 年被 Struyk 等人发现,他们从南非纳他州的土壤中分离到的纳塔尔
链霉菌(Streptomyces natalensis )培养液中分离出了一种新的抗真菌物质,当时称为Pimaricin
(匹马菌素);4 年后美国人 Burns 等从土壤中分离到了一株恰塔努加链霉菌 Streptomyces
chattanoogensis ,并从其培养物中分离到了 Tennecetin (田纳西菌素)。此后的研究证明匹马
菌素和田纳西菌素为同一物质,并被世界卫生组织 WHO 统一命名为纳他霉素(Natamycin )。
第一节 纳他霉素的性质
一、纳他霉素的分子结构
纳他霉素为四烯大环内酯,四烯系统呈全顺式,
内酯环上C -C 部位为半缩醛结构,含有一个由糖苷
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键连接的碳水化合物基团,即氨基二脱氧甘露糖
(Mycosamine )。其化学结构式如图 1-1 所示。纳他霉
素是两性物质,分子中含有一个碱性基团和一个酸性
基团,其电离常数 pKa 值分别为 8.35 和 4.6 ,等电点
为 6.5,熔点为280 ℃。纳他霉素存在两种构型:烯醇
式和酮式,这就使得其难溶于多种溶剂。
图 1-1 纳他霉素的分子结构
二、纳他霉素的理化性质
纳他霉素是一种多烯大环内酯类抗真菌物质,呈白色
或乳白色结晶粉末,含 3 个结晶水,几乎无臭无味。分子
式为 C33H47NO 13,分子量为 665.75 。纳他霉素的紫外光
谱如图 1-2 所显示,分别在 290nm 、303nm、318nm 处有
强吸收峰,280nm 处有峰肩,220nm 处有宽峰。由于纳他霉
素含有四烯环,因此在 280~320nm 之间出现吸收峰,而
在220nm 的最大吸收是由于纳他霉素含有发色团。纳他
霉素的四烯发色团给分子一种高不饱和特性,可与溴和
含活性氧的化合物如高锰酸钾、高硫酸盐及过氧化物相
互作用;另一方面,它以环氧族形式保持弱氧化性,纳
他霉素在冰醋酸中用热的碘化物处理后会析出碘。纳他
霉素酸解可以释放出海藻糖氨,内酯可以通过 图 1-2 纳他霉素的紫外光谱
碱水解作用皂化。纳他霉素在水中或低级醇中的溶解性
随着pH 的降低或升高而增加,中性时溶解度最低,而在pH 低于 3 或高于 9 时溶解度增大。
纳他霉素在各种常见溶剂中的溶解度如表 1-1 所示。
表 1-1 纳他霉素的溶解度
溶剂 溶解度%
水 0.005~0.01
乙醇 0.01
乙醇 80%+水 20% 0.07
甲醇 3.3
丙二醇 1.4~2.0
甘油 1.5
二甲基亚砜 5.0
冰醋酸 18.5
纳他霉素干粉在避光避潮下较稳定,室温下保存几年只有很小一部分失活。其三水合物
同样稳定,但其无水形式不稳定,在室温封闭的瓶子中保存48 小时失去 15%的活性。中性
的纳他霉素水溶液几乎和干粉一样稳定。纳他霉素的稳定性受pH 值、温度、光照、氧化剂
和重金属等条件的影响。
纳他霉素在 pH4.5~9 之间非常稳定,在极端 pH 值下纳他霉素迅速失活,形成不同的
分解产物。低 pH 值时其主要的裂解产物是海藻糖胺;高 pH 值时,如 pH12 ,由于内酯皂化
可形成纳他霉酸,用强碱处理导致进一步分解,产生一系列的后醛醇反应。pH 对纳他霉素
的抗真菌活性没有明显的影响。纳他霉素在pH5~7 的范围内,30℃储存三周,其活性仍保