本發(fā)明屬于生物工程技術(shù)領(lǐng)域,涉及抗真菌藥物的微生物發(fā)酵,具體涉及紐莫康定B0的微生物發(fā)酵方法。
背景技術(shù):
棘白菌素化合物發(fā)現(xiàn)于20世紀(jì)70年代,是一類具有六元環(huán)肽和不同脂肪酸側(cè)鏈的微生物次級代謝產(chǎn)物,能夠特異性地作用于真菌細(xì)胞壁,非競爭性地抑制真菌細(xì)胞壁β-1,3-D-葡聚糖合成酶的活性,從而能夠起到抗菌效果,且不對人體產(chǎn)生影響。紐莫康定B0的半合成衍生物卡泊芬凈是首個被報道的棘白菌素類化合物,2001年被美國FDA批準(zhǔn)用于曲霉菌感染的治療。目前,卡泊芬凈已成為全身用抗真菌藥市場的王牌藥物。
紐莫康定B0是由霉菌Glarea lozoyensis發(fā)酵合成的次級代謝產(chǎn)物。
紐莫康定B0 Cas:135575-42-7
Glarea lozoyensis的發(fā)酵產(chǎn)物主要有A0和B0兩種有效產(chǎn)物,除此之外,發(fā)酵過程中也會多種環(huán)狀六肽的結(jié)構(gòu)類似物,其中C0的結(jié)構(gòu)和B0最為接近,兩者的結(jié)構(gòu)差異在于B0中的反式3-羥基脯氨酸,在C0中是反式4-羥基脯氨酸。在實際生產(chǎn)中,主要采用的是樹脂柱工藝對紐莫康定B0進(jìn)行提純,柱層析應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)時,費時,溶劑使用量大,易造成環(huán)境污染,且原料損耗大,使得生產(chǎn)成本大幅提高,C0是紐莫康定B0的異構(gòu)體,在結(jié)構(gòu)上的差異表現(xiàn)為一個羥基位置的不同;C0雜質(zhì)不能在反相色譜中與紐莫康定B0分離,只有通過正相色譜分離。發(fā)酵液中的C0雜質(zhì)一般10%,如果不能得到有效的控制,最后得到的是紐莫康定B0和C0的混合物。C0雜質(zhì)能參與后續(xù)反應(yīng),嚴(yán)重影響醋酸卡泊芬凈的質(zhì)量。
紐莫康定C0 Cas:144074-96-4
發(fā)酵過程中結(jié)構(gòu)類似物的有效控制,能提高后期的分離效率,降低生產(chǎn)成本,因此如何提高B0效價同時降低副產(chǎn)物的比例,是研究人員關(guān)注的方向。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種新的紐莫康定B0的發(fā)酵方法,該方法在提高紐莫康定B0發(fā)酵單位的同時,還能降低發(fā)酵液中紐莫康定C0的含量,在該方法中使用的菌種為Glarea lozoyensis,所述發(fā)酵條件如下:
發(fā)酵培養(yǎng)基(wt):乳糖3.0%,蘇氨酸1.0%,酵母粉1.0%,脯氨酸1.2%,KH2PO40.15%,七水合硫酸鎂0.05%,MES緩沖鹽1.5%,pH 5.3。
發(fā)酵過程中溫度24~26℃,起始通氣量0.5~1.0VVM,罐壓0.04~0.06Mpa。發(fā)酵過程中逐漸調(diào)高通氣量與轉(zhuǎn)速使溶氧不低于20%,轉(zhuǎn)速最大600轉(zhuǎn),通氣量最大1.2VVM。
發(fā)酵24h后,開始流加氨水,控制pH5.0~5.4。
發(fā)酵48h后,開始補加維生素b5,按照培養(yǎng)基的體積,添加量為20~40mg/l。
發(fā)酵60h后,開始流加乳糖,流加速度為1.5~2.5%/天(質(zhì)量體積比),使發(fā)酵液總糖濃度控制在1~3%之間,直到發(fā)酵結(jié)束。
發(fā)酵72h后(通氣量與轉(zhuǎn)速已調(diào)至上限),根據(jù)溶氧量變化調(diào)節(jié)pH控制范圍,直到發(fā)酵結(jié)束:溶氧量不低于45%時,控制pH5.0~5.4;溶氧量為35%~45%時,控制pH5.4~5.8;溶氧量為25%~35%時,控制pH5.8~6.2;溶氧量低于25%時,控制pH6.2~6.6。
發(fā)酵培養(yǎng)期共10天,10天后放罐。
本發(fā)明培養(yǎng)基采用稀配方,發(fā)酵過程中流加乳糖和氨水,能夠有效降低菌體粘度,提高通氣效果,同時在發(fā)酵過程中嚴(yán)格控制pH。
流加乳糖后,發(fā)酵液總糖濃度控制在1~3%之間,在這個范圍內(nèi)菌絲的正常生長代謝是穩(wěn)定的,過低則影響正常代謝,過高則不利于下一步的放罐提取。
且該方法在發(fā)酵液中補加維生素b5,使得紐莫康定C0的含量可由原來的約6%降至1.5%。
現(xiàn)有紐莫康定B0的發(fā)酵技術(shù)中,紐莫康定B0的發(fā)酵單位約為800~1000mg/l,本發(fā)明發(fā)酵方法可將發(fā)酵單位提高至2000~2500mg/l,且紐莫康定C0的含量大幅下降。
具體實施例
實施例1
發(fā)酵菌種:Glarea lozoyensis
發(fā)酵培養(yǎng)基(wt):乳糖3.0%,蘇氨酸1.0%,酵母粉1.0%,脯氨酸1.2%,KH2PO40.15%,七水合硫酸鎂0.05%,MES緩沖鹽1.5%,pH 5.3。
50L發(fā)酵罐培養(yǎng),培養(yǎng)基30L,121℃消毒30分鐘。種量1.5L,發(fā)酵液培養(yǎng)溫度25℃,起始通氣量0.9VVM,200轉(zhuǎn),罐壓0.05Mpa,發(fā)酵過程中逐漸調(diào)高通氣量與轉(zhuǎn)速使溶氧不低于20,轉(zhuǎn)速最大600轉(zhuǎn),通氣量最大1.2VVM。發(fā)酵24h后,開始流加氨水,控制pH5.0~5.4。發(fā)酵48h后,開始補加維生素b5,添加量為30mg/l。發(fā)酵60h后,開始流加乳糖,流加速度為2.0%/天(質(zhì)量體積比),使發(fā)酵液總糖濃度控制在1~3%之間,直到發(fā)酵結(jié)束。發(fā)酵72h后(此時通氣量與轉(zhuǎn)速已調(diào)至上限),根據(jù)溶氧變化調(diào)節(jié)pH控制范圍,直到發(fā)酵結(jié)束:溶氧量不低于45%時,控制pH5.0~5.4,96h溶氧量為35%~45%,控制pH5.4~5.8,110h溶氧量為25%~35%,控制pH5.8~6.2,130h溶氧低于25%,控制pH6.2~6.6,144h溶氧回升至25%,控制pH5.8~6.2,168h溶氧回升至35%,并維持在35%~45%之間,控制pH5.4~5.8,240h發(fā)酵結(jié)束,放罐,測定紐莫康定B0的發(fā)酵單位為2345mg/l,紐莫康定C0的含量為1.5%。