[发明专利]一种利用多粘类芽孢杆菌制备DPP-IV抑制剂的方法及制备出的DPP-IV抑制剂

说明书

本发明公开的一种利用多粘类芽孢杆菌制备DPP‑IV抑制剂的方法，该方法包括如下步骤：(1)将多粘类芽孢杆菌接种于脱脂乳中进行发酵；(2)将步骤(1)得到的发酵产物水浴加热后，离心收集上清液，将收集到的上清液冷冻干燥后得到DPP‑IV抑制剂。本发明技术方案的优点在于，极大简化了生产步骤，仅需发酵、加热灭活、离心和冷冻干燥四步，大大减少了传统复杂工艺可能带来的污染问题。制备所采用的发酵培养基来源广泛、成本低廉、天然安全，避免使用化学合成培养基；加上发酵菌种采用多粘类芽孢杆菌这单一菌种，上述的原料、菌种的组合，有利于产品品质的标准化与工业大规模生产的成本控制。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体为一种利用多粘类芽孢杆菌制备DPP-IV抑制剂的方法及制备出的DPP-IV抑制剂。

背景技术

近年来，糖尿病(Diabetes Mellitus，DM)在全世界广泛流行，目前已成为继肿瘤、心血管疾病之后第三大类严重危害人类健康的慢性疾病。随着我国经济、社会的迅速发展，膳食结构和生活方式的改变，人口老龄化速度的加快，糖尿病的患病率也呈现快速增加的趋势。据统计，2015年全球糖尿病患者约有4.15亿人，而我国糖尿病患者约1.1亿人，已位居世界首位，而且5年间的增长率近20％。在糖尿病患病率快速上升的同时，我国糖尿病的知晓率、治疗率及控制率明显偏低。糖尿病已成为一个严重危害我国人群健康的公共卫生问题，对经济社会发展产生越来越严重的影响。

1999年WHO将糖尿病分为Ⅰ型糖尿病、Ⅱ型糖尿病、妊娠糖尿病和特殊类型糖尿病，其中Ⅱ型糖尿病占所有糖尿病患病率的90％以上。Ⅰ型糖尿病的治疗主要是通过注射胰岛素或其类似物，而Ⅱ型糖尿病患者不需要依靠胰岛素，可使用口服降糖药、胰岛素及其类似物。对于大多数患者而言，口服降糖药是经济、实用、便利的治疗方案。目前治疗Ⅱ型糖尿病的口服降糖药物主要有：双胍类、磺脲类及非磺脲类胰岛素促泌剂、噻唑烷二酮类胰岛素增敏剂、α-葡糖糖苷酶抑制剂、胰高血糖素样肽-1(GLP-1)受体激动剂、DPP-IV抑制剂以及钠-葡萄糖共转运蛋白2(SGLT2)抑制剂等。

DPP-IV是位于细胞表面的一种丝氨酸蛋白酶，广泛存在于肾脏、胃肠道、结缔组织和淋巴结等组织中。GLP-1是由肠道内L细胞分泌的葡萄糖依赖性肠降血糖素，在体内具有抑制血糖升高作用，但易被DPP-IV降解而失去活性。DPP-IV抑制剂能有效延长GLP-1半衰期，增强葡萄糖诱导的胰岛素分泌，调节血糖浓度。DPP-IV抑制剂与其他口服降糖药物的不同是，仅在人体血糖高于正常水平的情况下才会增加人体胰岛素的分泌。在低血糖的时候，肠促胰岛激素与β细胞表面的特异性受体结合后，仅引发钙离子的少量内流和胰岛素的微量释放，不会导致血糖的进一步降低，所以这类药物的应用不会引起低血糖。由于诸多优势，DPP-IV抑制剂已是降糖药市场的新霸主。2006年全球首个上市的DPP-IV抑制剂—西格列汀(商品名：捷诺维)，在2016年联同其复方制剂—西格列汀+二甲双胍(商品名：捷诺达),二者销售合计达到61亿美元，超过了甘精胰岛素(Lantus)的销售额，成为全球最畅销的降糖药。

目前，临床上所使用的各种DPP-IV抑制剂，都属于化学药，主要通过化学合成的方法制得，其合成工艺复杂，环境污染压力较大，所以，开拓DPP-IV抑制剂全新的来源方式，将是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

为解决现有技术中DPP-IV抑制剂只能通过化学合成制备得到的缺陷，本发明提供了一种利用多粘类芽孢杆菌制备DPP-IV抑制剂的方法及制备出的DPP-IV抑制剂，实现的目的为采用生物发酵方法制备出新型DPP-IV抑制剂，得到的抑制剂具有强烈和稳定的抑制活性。