[發(fā)明專利]一種昆蟲特異性多胺類小分子毒素、其純化方法及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710363881.7
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN107056657B
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 段志貴;梁宋平;劉凱
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南師范大學
• 主分類號: C07C279/14
• 分類號: C07C279/14;C07C277/08;A01P7/04;A61P43/00;A61P25/08;A61P25/24;A61P25/28
• 代理公司: 長沙七源專利代理事務(wù)所(普通合伙) 43214
• 代理人: 鄭雋;周曉艷

本發(fā)明提供一種昆蟲特異性多胺類小分子毒素(記為AVTX?623)，其相對分子量為622.3971；其分子式為C₂₈H₅₀N₁₀O₆。本發(fā)明還公開了一種上述AVTX?623的純化方法，通過超濾、離子交換層析以及反相?高效液相層析三大步驟，能夠從大腹園蛛的毒液中完全純化出純凈的AVTX?623，操作步驟簡單，損失率低，實用性強。本發(fā)明還公開一種上述AVTX?623的應(yīng)用，可用于制作殺蟲劑或/和神經(jīng)生物學試劑和藥物。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種從大腹園蛛毒液中提取的昆蟲特異性多胺類小分子毒素、其純化方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

大腹園蛛(Araneus ventricosus)是一種以昆蟲為食的中型蜘蛛，在分類上隸屬于節(jié)肢動物門，蛛形綱，蜘蛛目，圓蛛科，圓蛛屬。大腹園蛛是目前世界上分布最廣的蜘蛛之一，其毒液中存在大量能麻醉或致死昆蟲的毒性成分。探索這些昆蟲特異性毒素分子的結(jié)構(gòu)與功能特點，從中篩選出可能用做神經(jīng)生物學研究工具試劑和藥物及殺蟲劑的前體分子。

目前，針對大腹園蛛毒液的研究很少，日本Kawai等人通過研磨大腹園蛛毒囊得到毒囊提取物，發(fā)現(xiàn)大腹園蛛毒囊提取物能抑制龍蝦神經(jīng)肌肉接頭興奮性突觸后電位，對抑制性突觸后電位沒有影響；此外該毒囊提取物能抑制谷氨酸誘導的突觸后膜去極化，而對天門冬氨酸誘導的突觸后模去極化沒有影響。段志貴等人采用電刺激方法得到純凈的毒液(大腹園蛛毒液)，并對其中的蛋白質(zhì)成分進行了分析，此外還發(fā)現(xiàn)該毒液對昆蟲有選擇性作用，對脊柱動物無明顯毒性。其他未見關(guān)于該蜘蛛毒液昆蟲特異性小分子毒素分離純化和功能研究的報道。

因此，設(shè)計一種能夠從大腹園蛛的毒液中提取有利于制作神經(jīng)生物學試劑和藥物以及制作殺蟲劑的毒素具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一目的在于提供一種從大腹園蛛的毒液中分離純化出來的昆蟲特異性多胺類小分子毒素，。該昆蟲特異性多胺類小分子毒素的相對分子量為622.3971；其分子式為C₂₈H₅₀N₁₀O₆，其結(jié)構(gòu)式如下：

經(jīng)過質(zhì)譜及核磁共振技術(shù)確定該昆蟲特異性多胺類小分子毒素的分子式、結(jié)構(gòu)式和空間結(jié)構(gòu)。經(jīng)過對數(shù)據(jù)庫和文獻調(diào)研發(fā)現(xiàn)，一種來自葉金蛛(Argiope lobata)毒液的乙酰多胺類小分子毒素ArgTX-636比本發(fā)明所得昆蟲特異性多胺類小分子毒素(計為AVTX-623)多了一個亞甲基，其分子式為C₂₉H₅₂N₁₀O₆，其結(jié)構(gòu)式如下：

ArgTX-636和AVTX-623兩者因結(jié)構(gòu)上的差異造成了分子功能上的明顯差異：(1)本發(fā)明所得AVTX-623能夠特異性地作用于昆蟲鈉離子通道，其對昆蟲鈉通道的作用劑量比ArgTX-636低十倍；對昆蟲的活體毒性結(jié)果表明，AVTX-623對昆蟲的半有效麻醉劑量比ArgTX-636低20倍；(2)對脊椎動物NMDA受體活性上，本發(fā)明所得AVTX-623的作用劑量也比ArgTX-636稍低；(3)本發(fā)明所得AVTX-623是一種新的天然分子，其對昆蟲的選擇性活性比已發(fā)現(xiàn)的相似分子ArgTX-636要高得多。

本發(fā)明的第二目的在于提供一種上述昆蟲特異性多胺類小分子毒素的純化方法，具體包括以下步驟：

第一步、毒液的超濾，具體是：將電刺激收集到的毒液利用超濾管分離，重復多次，合并濾液，得到含有昆蟲特異性多胺類小分子毒素的非蛋白質(zhì)小分子毒素混合物；

第二步、非蛋白質(zhì)小分子毒素混合物的離子交換層析，具體是：將非蛋白質(zhì)小分子毒素混合物采用強陽離子交換柱進行分離，得到洗脫峰；選擇經(jīng)生物質(zhì)普檢測出的目標峰作為反相-高效液相層析的目標峰；