一种头孢菌素C的发酵方法转让专利

申请号 : CN201610837322.0

文献号 : CN106434823B

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发明人 : 王孟强党建宁程建明王雁庆许会卿邓旭衡刘思川葛均友万阳浴

申请人 : 伊犁川宁生物技术有限公司

摘要 :

本发明提供了一种头孢菌素C的发酵方法,它包括如下步骤:a、取顶头孢霉菌,制备一级种子、二级种子;b、取步骤a制备的二级种子,接种至顶头孢霉菌发酵培养基中发酵,发酵30~110h后进行补水;c、取步骤b所得发酵液,分离纯化,即得头孢菌素C。本发明方法可使头孢菌素C单罐批产量提高,发酵液杂质含量显著降低,工业应用前景良好。

权利要求 :

1.一种减少头孢菌素C发酵过程中脱乙酰氧头孢菌素C生成的方法,其特征在于:它是发酵过程中进行补水;

所述发酵过程包括:

a、取顶头孢霉菌,制备一级种子、二级种子;

b、取步骤a制备的二级种子,接种至顶头孢霉菌发酵培养基中发酵;

c、取步骤b所得发酵液,分离纯化,即得头孢菌素C;

补水步骤在步骤b所述发酵进行30 110h后进行;补水的体积为发酵液总体积的5%~~

20%;所述补水的流加量为100~500L/h;所述补水的停止时间为发酵开始后120h;

步骤a所述顶头孢霉菌为保藏号为ATCC36225的顶头孢霉菌;

步骤b中,在发酵过程的以下时间段内补入葡萄糖溶液和植物油,工艺如下:葡萄糖溶液:40 80h,连续流加4 11g/L·h;80 130h,连续流加 9 21g/L·h;

~ ~ ~ ~

植物油:50 90h,连续流加1 6g/L·h;90 130h,连续流加 3 8g/L·h;

~ ~ ~ ~

其中,葡萄糖溶液的浓度为600-700g/L;

步骤b所述发酵培养基包括如下成分:玉米浆39~76重量份、植物油49~71体积份、葡萄糖4~13重量份、水解淀粉19~31重量份、甲硫氨酸2~9重量份、花生粉9~21重量份、消泡剂1.4~4体积份、碳酸钙4~11重量份、硫酸镁1~6重量份、硫酸铵7~16重量份、硫酸亚铁0.04~0.1重量份、硫酸锰0.01~0.05重量份、硫酸锌0.01~0.05重量份、硫酸铜0.01~

0.05重量份;

步骤b所述发酵的条件为:发酵时间为130h;0~40h的温度为28℃,40~130h的温度为

24℃;pH为5.6。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述补水的时间为发酵40~80h后,补水的体积为发酵液总体积的10%~12%。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述补水的时间为发酵60h后,补水的体积为发酵液总体积的12%。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述发酵培养基包括如下成分:玉米浆50重量份,豆油55体积份,葡萄糖8重量份,水解淀粉26重量份,甲硫氨酸4重量份,花生粉15重量份,消沫剂2体积份,碳酸钙6重量份,硫酸镁4重量份,硫酸铵13重量份,硫酸亚铁0.09重量份,硫酸锰0.03重量份,硫酸锌0.025重量份,硫酸铜0.025重量份。

说明书 :

一种头孢菌素C的发酵方法

技术领域

[0001] 本发明属于微生物发酵领域,具体涉及一种头孢菌素C的发酵方法。

背景技术

[0002] 头孢菌素C(英文全称为Cephalosporin C,缩写为CPC),是由顶头孢霉菌(Cephalosporium acremonium)产生的一类β-内酰胺抗生素,分子式为:C16H21N3O8S,分子量为415.4,结构式为:
[0003]
[0004] 头孢菌素C的结构与青霉素的结构相似,不同的是头孢菌素C的母核是7-氨基头孢烷酸(7-ACA),而青霉素的母核则是6-氨基青霉烷酸,正是由于这种结构上的差异,使得头孢菌素C有着更强的稳定性。头孢菌素类C因其抗菌谱广和不良反应发生率低的特点,是临床上广泛使用的消炎、抗菌药物,也是生产各种注射用半合成头孢菌素的基本原料。
[0005] 头孢菌素C主要采用发酵法生产,产量不够高,发酵过程中易产生大量杂质,例如DOCPC(脱乙酰氧头孢菌素C),因此需要对其发酵工艺进行改进。但是,由于头孢菌素C发酵是一个受多种代谢调控反应控制的复杂的生物合成过程,发酵过程中反应步骤较多,影响因素多,例如培养基成分、发酵液粘度、溶氧、菌体浓度等多种因素都会影响产量,而且各个因素之间会相互影响,因此对头孢菌素C发酵工艺进行优化较为困难。
[0006] 目前的研究理论认为,补水可以提高溶氧量,因此补水工艺可以在一定程度上提高发酵的产量,但是实践发现,通过补水大幅度提高产量的难度大,与发酵的其他条件息息相关,补水工艺难以确定。因此,未见关于头孢菌素C发酵的具体补水工艺的报道,也未见补水工艺可以降低头孢菌素C杂质含量的报道。

发明内容

[0007] 本发明的目的在于提供一种含有补水工艺的头孢菌素C的发酵方法。
[0008] 本发明提供了一种头孢菌素C的发酵方法,它包括如下步骤:
[0009] a、取顶头孢霉菌,制备一级种子、二级种子;
[0010] b、取步骤a制备的二级种子,接种至顶头孢霉菌发酵培养基中发酵,发酵30~110h后进行补水;
[0011] c、取步骤b所得发酵液,分离纯化,即得头孢菌素C。
[0012] 其中,步骤a所述顶头孢霉菌为保藏号为ATCC36225的顶头孢霉菌。
[0013] 其中,步骤b所述发酵的条件为:发酵时间为130h;0~40h的温度为28℃,40~130h的温度为24℃;pH为5.6。
[0014] 其中,步骤b所述补水的体积为发酵液总体积的5~20%。
[0015] 进一步的,所述补水的时间为发酵40~80h后,补水的体积为发酵液总体积的10~12%。
[0016] 更进一步的,所述补水的时间为发酵60h后,补水的体积为发酵液总体积的12%。
[0017] 其中,步骤b所述补水的流加量为100~500L/h。
[0018] 其中,步骤b所述补水的停止时间为发酵开始后120h。
[0019] 其中,步骤b中,在发酵过程的以下时间段内补入葡萄糖溶液和植物油,工艺如下:
[0020] 葡萄糖溶液:40~80h,连续流加4~11g/L·h;80~130h,连续流加9~21g/L·h;
[0021] 植物油:50~90h,连续流加1~6g/L·h;90~130h,连续流加3~8g/L·h;
[0022] 其中,葡萄糖溶液的浓度为600-700g//L。
[0023] 其中,步骤b所述发酵培养基包括如下成分:步骤b所述发酵培养基包括如下成分:玉米浆39~76重量份、植物油49~71体积份、葡萄糖4~13重量份、水解淀粉19~31重量份、甲硫氨酸2~9重量份、花生粉9~21重量份、消泡剂1.4~4体积份、碳酸钙4~11重量份、硫酸镁1~6重量份、硫酸铵7~16重量份、硫酸亚铁0.04~0.1重量份、硫酸锰0.01~0.05重量份、硫酸锌0.01~0.05重量份、硫酸铜0.01~0.05重量份。
[0024] 所述重量份和体积份的关系为:重量份每g对应体积份每ml。
[0025] 进一步的,所述发酵培养基包括如下成分:玉米浆50重量份,豆油55体积份,葡萄糖8重量份,水解淀粉26重量份,甲硫氨酸4重量份,花生粉15重量份,消沫剂2体积份,碳酸钙6重量份,硫酸镁4重量份,硫酸铵13重量份,硫酸亚铁0.09重量份,硫酸锰0.03重量份,硫酸锌0.025重量份,硫酸铜0.025重量份。
[0026] DOCPC为头孢菌素C生产过程中的关键杂质,该杂质含量在提取过程中极难除去,因此在源头减量成为减少DOCPC含量的关键。
[0027] 本发明提供一种发酵生产头孢菌素C的方法,在发酵过程中特定的时间内进行补水,可同时达到头孢菌素C单罐批产量提高、DOCPC杂质含量显著降低的效果,大幅度降低成本,工业应用前景良好。
[0028] 显然,根据本发明的上述内容,按照本领域的普通技术知识和惯用手段,在不脱离本发明上述基本技术思想前提下,还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。
[0029] 以下通过实施例形式的具体实施方式,对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。

具体实施方式

[0030] 下面以实施例作进一步说明,但本发明不局限于这些实施例。
[0031] 实施例1本发明发酵生产头孢菌素C的方法
[0032] 1、发酵方法
[0033] (1)制备一级种子
[0034] 取保藏编号为ATCC36225的顶头孢霉菌茄子瓶斜面,制备的菌悬液25%(m重量份/体积份)。按照1%的接种量接种至种子培养基中,在pH为7.0、27℃培养50h。
[0035] 一级种子培养基:玉米浆20g,豆油35mL,葡萄糖13g,蔗糖10g,消沫剂0.5g,碳酸钙1g。
[0036] (2)制备二级种子
[0037] 取一级种子按照8%接种量接种于二级种子培养基中,在pH为6.5、27℃培养50h。
[0038] 二级种子培养基:玉米浆16g,豆油40mL,葡萄糖6g,消沫剂0.5g,碳酸钙4g,硫酸钙5g,花生粉4g,黄豆粉4g。
[0039] (3)发酵
[0040] 取二级种子按照18%接种量接种于发酵培养基中,培养130h,0~40h 28℃,40~130h 24℃,pH为5.6。
[0041] 发酵培养基:玉米浆50g,豆油55mL,葡萄糖8g,水解淀粉26g,甲硫氨酸4g,花生粉15g,消沫剂2mL,碳酸钙6g,硫酸镁4g,硫酸铵13g,硫酸亚铁0.09g,硫酸锰0.03g,硫酸锌
0.025g,硫酸铜0.025g。
[0042] 发酵培养30h开始流加无菌水,每小时的流加量在100~500L/h,流加至120h停止,累计加量为发酵液体积的15%。
[0043] 培养期间,发酵罐进行补料:在以下时间段内补入葡萄糖溶液(葡萄糖的浓度为600-700g//L)和植物油,工艺如下:
[0044] 葡萄糖溶液:40~80h连续流加4~11g/L·h;80~130h连续流加9~21g/L·h;
[0045] 植物油:50~90h连续流加1~6g/L·h;90~130h连续流加3~8g/L·h。
[0046] 2、实验结果
[0047] 发酵结束后,取发酵罐发酵液通过微孔滤膜过滤,得滤液。
[0048] 效价检测:取1g发酵液与50mL的容量瓶中加水至刻度摇匀,制备得到头孢菌素C混合液,取制得的头孢菌素C,分别检测效价。
[0049] 色谱条件如下:色谱柱:Hypersil ODS5um×4.6mm×250mm,波长:254nm,流速:1mL/min,进样量:20uL。
[0050] 放罐总十亿为头孢菌素C的产量单位。发酵罐容积为500m3。
[0051] 放罐总十亿的计算方式为:十亿=效价(μg/mL)*体积(m3)/1000
[0052] 发酵实验结果见表1:
[0053] 表1发酵实验结果
[0054]补水时间(h) 补水量 放罐总十亿 DOCPC组分(%)
30 15% 2734.4 0.83
[0055] 实施例2本发明发酵生产头孢菌素C的方法
[0056] 1、发酵方法
[0057] (1)制备一级种子
[0058] 取保藏编号为ATCC36225的顶头孢霉菌茄子瓶斜面,制备的菌悬液25%(m重量份/体积份)。按照1%的接种量接种至种子培养基中,在pH为7.0、27℃培养50h。
[0059] 一级种子培养基:玉米浆20g,豆油35mL,葡萄糖13g,蔗糖10g,消沫剂0.5g,碳酸钙1g。
[0060] (2)制备二级种子
[0061] 取一级种子按照8%接种量接种于二级种子培养基中,在pH为6.5、27℃培养50h。
[0062] 二级种子培养基:玉米浆16g,豆油40mL,葡萄糖6g,消沫剂0.5g,碳酸钙4g,硫酸钙5g,花生粉4g,黄豆粉4g。
[0063] (3)发酵
[0064] 取二级种子按照18%接种量接种于发酵培养基中,培养130h,0~40h 28℃,40~130h 24℃,pH为5.6。
[0065] 发酵培养基:玉米浆50g,豆油55mL,葡萄糖8g,水解淀粉26g,甲硫氨酸4g,花生粉15g,消沫剂2mL,碳酸钙6g,硫酸镁4g,硫酸铵13g,硫酸亚铁0.09g,硫酸锰0.03g,硫酸锌
0.025g,硫酸铜0.025g。
[0066] 发酵培养40h开始流加无菌水每小时的流加量在100~500L/h,流加至120h停止,累计加量为发酵液体积的12%。
[0067] 培养期间,发酵罐进行补料:在以下时间段内补入葡萄糖溶液(葡萄糖的浓度为600-700g//L)和植物油,工艺如下:
[0068] 葡萄糖溶液:40~80h连续流加4~11g/L·h;80~130h连续流加9~21g/L·h;
[0069] 植物油:50~90h连续流加1~6g/L·h;90~130h连续流加3~8g/L·h。
[0070] 2、实验结果
[0071] 发酵结束后,取发酵罐发酵液通过微孔滤膜过滤,得滤液。
[0072] 效价检测:取1g发酵液与50mL的容量瓶中加水至刻度摇匀,制备得到头孢菌素C混合液,取制得的头孢菌素C,分别检测效价。
[0073] 色谱条件如下:色谱柱:Hypersil ODS5um×4.6mm×250mm,波长:254nm,流速:1mL/min,进样量:20uL。
[0074] 放罐总十亿为头孢菌素C的产量单位。发酵罐容积为500m3。
[0075] 放罐总十亿的计算方式为:十亿=效价(μg/mL)*体积(m3)/1000
[0076] 发酵实验结果见表2:
[0077] 表2发酵实验结果
[0078]补水时间(h) 补水量 放罐总十亿 DOCPC组分(%)
40 12% 2747.8 0.79
[0079] 实施例3本发明发酵生产头孢菌素C的方法
[0080] 1、发酵方法
[0081] (1)制备一级种子
[0082] 取保藏编号为ATCC36225的顶头孢霉菌茄子瓶斜面,制备的菌悬液25%(m重量份/体积份)。按照1%的接种量接种至种子培养基中,在pH为7.0、27℃培养50h。
[0083] 一级种子培养基:玉米浆20g,豆油35mL,葡萄糖13g,蔗糖10g,消沫剂0.5g,碳酸钙1g。
[0084] (2)制备二级种子
[0085] 取一级种子按照8%接种量接种于二级种子培养基中,在pH为6.5、27℃培养50h。
[0086] 二级种子培养基:玉米浆16g,豆油40mL,葡萄糖6g,消沫剂0.5g,碳酸钙4g,硫酸钙5g,花生粉4g,黄豆粉4g。
[0087] (3)发酵
[0088] 取二级种子按照18%接种量接种于发酵培养基中,培养130h,0~40h 28℃,40~130h 24℃,pH为5.6。
[0089] 发酵培养基:玉米浆50g,豆油55mL,葡萄糖8g,水解淀粉26g,甲硫氨酸4g,花生粉15g,消沫剂2mL,碳酸钙6g,硫酸镁4g,硫酸铵13g,硫酸亚铁0.09g,硫酸锰0.03g,硫酸锌
0.025g,硫酸铜0.025g。
[0090] 发酵培养60h开始流加无菌水,每小时的流加量在100~500L/h,流加至120h停止,累计加量为发酵液体积的12%。
[0091] 培养期间,发酵罐进行补料:在以下时间段内补入葡萄糖溶液(葡萄糖的浓度为600-700g//L)和植物油,工艺如下:
[0092] 葡萄糖溶液:40~80h连续流加4~11g/L·h;80~130h连续流加9~21g/L·h;
[0093] 植物油:50~90h连续流加1~6g/L·h;90~130h连续流加3~8g/L·h。
[0094] 2、实验结果
[0095] 发酵结束后,取发酵罐发酵液通过微孔滤膜过滤,得滤液。
[0096] 效价检测:取1g发酵液与50mL的容量瓶中加水至刻度摇匀,制备得到头孢菌素C混合液,取制得的头孢菌素C,分别检测效价。
[0097] 色谱条件如下:色谱柱:Hypersil ODS5um×4.6mm×250mm,波长:254nm,流速:1mL/min,进样量:20uL。
[0098] 放罐总十亿为头孢菌素C的产量单位。发酵罐容积为500m3。
[0099] 放罐总十亿的计算方式为:十亿=效价(μg/mL)*体积(m3)/1000
[0100] 发酵实验结果见表3:
[0101] 表3发酵实验结果
[0102]补水时间(h) 补水量 放罐总十亿 DOCPC组分(%)
60 12% 2861.4 0.65
[0103] 实施例4本发明发酵生产头孢菌素C的方法
[0104] 1、发酵方法
[0105] (1)制备一级种子
[0106] 取保藏编号为ATCC36225的顶头孢霉菌茄子瓶斜面,制备的菌悬液25%(m重量份/体积份)。按照1%的接种量接种至种子培养基中,在pH为7.0、27℃培养50h。
[0107] 一级种子培养基:玉米浆20g,豆油35mL,葡萄糖13g,蔗糖10g,消沫剂0.5g,碳酸钙1g。
[0108] (2)制备二级种子
[0109] 取一级种子按照8%接种量接种于二级种子培养基中,在pH为6.5、27℃培养50h。
[0110] 二级种子培养基:玉米浆16g,豆油40mL,葡萄糖6g,消沫剂0.5g,碳酸钙4g,硫酸钙5g,花生粉4g,黄豆粉4g。
[0111] (3)发酵
[0112] 取二级种子按照18%接种量接种于发酵培养基中,培养130h,0~40h 28℃,40~130h 24℃,pH为5.6。
[0113] 发酵培养基:玉米浆50g,豆油55mL,葡萄糖8g,水解淀粉26g,甲硫氨酸4g,花生粉15g,消沫剂2mL,碳酸钙6g,硫酸镁4g,硫酸铵13g,硫酸亚铁0.09g,硫酸锰0.03g,硫酸锌
0.025g,硫酸铜0.025g。
[0114] 发酵培养80h开始流加无菌水,每小时的流加量在100~500L/h,流加至120h停止,累计加量为发酵液体积的10%。
[0115] 培养期间,发酵罐进行补料:在以下时间段内补入葡萄糖溶液(葡萄糖的浓度为600-700g//L)和植物油,工艺如下:
[0116] 葡萄糖溶液:40~80h连续流加4~11g/L·h;80~130h连续流加9~21g/L·h;
[0117] 植物油:50~90h连续流加1~6g/L·h;90~130h连续流加3~8g/L·h。
[0118] 2、实验结果
[0119] 发酵结束后,取发酵罐发酵液通过微孔滤膜过滤,得滤液。
[0120] 效价检测:取1g发酵液与50mL的容量瓶中加水至刻度摇匀,制备得到头孢菌素C混合液,取制得的头孢菌素C,分别检测效价。
[0121] 色谱条件如下:色谱柱:Hypersil ODS5um×4.6mm×250mm,波长:254nm,流速:1mL/min,进样量:20uL。
[0122] 放罐总十亿为头孢菌素C的产量单位。发酵罐容积为500m3。
[0123] 放罐总十亿的计算方式为:十亿=效价(μg/mL)*体积(m3)/1000
[0124] 发酵实验结果见表4:
[0125] 表4发酵实验结果
[0126]补水时间(h) 补水量 放罐总十亿 DOCPC组分(%)
80 10% 2796.3 0.88
[0127] 实施例5本发明发酵生产头孢菌素C的方法
[0128] 1、发酵方法
[0129] (1)制备一级种子
[0130] 取保藏编号为ATCC36225的顶头孢霉菌茄子瓶斜面,制备的菌悬液25%(m重量份/体积份)。按照1%的接种量接种至种子培养基中,在pH为7.0、27℃培养50h。
[0131] 一级种子培养基:玉米浆20g,豆油35mL,葡萄糖13g,蔗糖10g,消沫剂0.5g,碳酸钙1g。
[0132] (2)制备二级种子
[0133] 取一级种子按照8%接种量接种于二级种子培养基中,在pH为6.5、27℃培养50h。
[0134] 二级种子培养基:玉米浆16g,豆油40mL,葡萄糖6g,消沫剂0.5g,碳酸钙4g,硫酸钙5g,花生粉4g,黄豆粉4g。
[0135] (3)发酵
[0136] 取二级种子按照18%接种量接种于发酵培养基中,培养130h,0~40h 28℃,40~130h 24℃,pH为5.6。
[0137] 发酵培养基:玉米浆50g,豆油55mL,葡萄糖8g,水解淀粉26g,甲硫氨酸4g,花生粉15g,消沫剂2mL,碳酸钙6g,硫酸镁4g,硫酸铵13g,硫酸亚铁0.09g,硫酸锰0.03g,硫酸锌
0.025g,硫酸铜0.025g。
[0138] 发酵培养100h开始流加无菌水,每小时的流加量在100~500L/h,流加至120h停止,累计加量为发酵液体积的8%。
[0139] 培养期间,发酵罐进行补料:在以下时间段内补入葡萄糖溶液(葡萄糖的浓度为600-700g//L)和植物油,工艺如下:
[0140] 葡萄糖溶液:40~80h连续流加4~11g/L·h;80~130h连续流加9~21g/L·h;
[0141] 植物油:50~90h连续流加1~6g/L·h;90~130h连续流加3~8g/L·h。
[0142] 2、实验结果
[0143] 发酵结束后,取发酵罐发酵液通过微孔滤膜过滤,得滤液。
[0144] 效价检测:取1g发酵液与50mL的容量瓶中加水至刻度摇匀,制备得到头孢菌素C混合液,取制得的头孢菌素C,分别检测效价。
[0145] 色谱条件如下:色谱柱:Hypersil ODS5um×4.6mm×250mm,波长:254nm,流速:1mL/min,进样量:20uL。
[0146] 放罐总十亿为头孢菌素C的产量单位。发酵罐容积为500m3。
[0147] 放罐总十亿的计算方式为:十亿=效价(μg/mL)*体积(m3)/1000
[0148] 发酵实验结果见表5:
[0149] 表5发酵实验结果
[0150]补水时间(h) 补水量 放罐总十亿 DOCPC组分(%)
100 8% 2716.1 0.91
[0151] 实施例6本发明发酵生产头孢菌素C的方法
[0152] 1、发酵方法
[0153] (1)制备一级种子
[0154] 取保藏编号为ATCC36225的顶头孢霉菌茄子瓶斜面,制备的菌悬液25%(m重量份/体积份)。按照1%的接种量接种至种子培养基中,在pH为7.0、27℃培养50h。
[0155] 一级种子培养基:玉米浆20g,豆油35mL,葡萄糖13g,蔗糖10g,消沫剂0.5g,碳酸钙1g。
[0156] (2)制备二级种子
[0157] 取一级种子按照8%接种量接种于二级种子培养基中,在pH为6.5、27℃培养50h。
[0158] 二级种子培养基:玉米浆16g,豆油40mL,葡萄糖6g,消沫剂0.5g,碳酸钙4g,硫酸钙5g,花生粉4g,黄豆粉4g。
[0159] (3)发酵
[0160] 取二级种子按照18%接种量接种于发酵培养基中,培养130h,0~40h 28℃,40~130h 24℃,pH为5.6。
[0161] 发酵培养基:玉米浆50g,豆油55mL,葡萄糖8g,水解淀粉26g,甲硫氨酸4g,花生粉15g,消沫剂2mL,碳酸钙6g,硫酸镁4g,硫酸铵13g,硫酸亚铁0.09g,硫酸锰0.03g,硫酸锌
0.025g,硫酸铜0.025g。
[0162] 发酵培养110h开始流加无菌水,每小时的流加量在100~500L/h,流加至120h停止,累计加量为发酵液体积的5%。
[0163] 培养期间,发酵罐进行补料:在以下时间段内补入葡萄糖溶液(葡萄糖的浓度为600-700g//L)和植物油,工艺如下:
[0164] 葡萄糖溶液:40~80h连续流加4~11g/L·h;80~130h连续流加9~21g/L·h;
[0165] 植物油:50~90h连续流加1~6g/L·h;90~130h连续流加3~8g/L·h。
[0166] 2、实验结果
[0167] 发酵结束后,取发酵罐发酵液通过微孔滤膜过滤,得滤液。
[0168] 效价检测:取1g发酵液与50mL的容量瓶中加水至刻度摇匀,制备得到头孢菌素C混合液,取制得的头孢菌素C,分别检测效价。
[0169] 色谱条件如下:色谱柱:Hypersil ODS5um×4.6mm×250mm,波长:254nm,流速:1mL/min,进样量:20uL。
[0170] 放罐总十亿为头孢菌素C的产量单位。发酵罐容积为500m3。
[0171] 放罐总十亿的计算方式为:十亿=效价(μg/mL)*体积(m3)/1000
[0172] 发酵实验结果见表6:
[0173] 表6发酵实验结果
[0174]补水时间(h) 补水量 放罐总十亿 DOCPC组分(%)
110 5% 2694.6 0.93
[0175] 对比例1现有方法制备头孢菌素C
[0176] 1、发酵方法
[0177] (1)制备一级种子
[0178] 取保藏编号为ATCC36225的顶头孢霉菌茄子瓶斜面,制备的菌悬液25%(m重量份/体积份)。按照1%的接种量接种至种子培养基中,在pH为7.0、27℃培养50h。
[0179] 一级种子培养基:玉米浆20g,豆油35mL,葡萄糖13g,蔗糖10g,消沫剂0.5g,碳酸钙1g。
[0180] (2)制备二级种子
[0181] 取一级种子按照8%接种量接种于二级种子培养基中,在pH为6.5、27℃培养50h。
[0182] 二级种子培养基:玉米浆16g,豆油40mL,葡萄糖6g,消沫剂0.5g,碳酸钙4g,硫酸钙5g,花生粉4g,黄豆粉4g。
[0183] (3)发酵
[0184] 取二级种子按照18%接种量接种于发酵培养基中,培养130h,0~40h 28℃,40~130h 24℃,pH为5.6。
[0185] 发酵培养基:玉米浆50g,豆油55mL,葡萄糖8g,水解淀粉26g,甲硫氨酸4g,花生粉15g,消沫剂2mL,碳酸钙6g,硫酸镁4g,硫酸铵13g,硫酸亚铁0.09g,硫酸锰0.03g,硫酸锌
0.025g,硫酸铜0.025g。
[0186] 培养期间,发酵罐进行补料:在以下时间段内补入葡萄糖溶液(葡萄糖的浓度为600-700g//L)和植物油,工艺如下:
[0187] 葡萄糖溶液:40~80h连续流加4~11g/L·h;80~130h连续流加9~21g/L·h;
[0188] 植物油:50~90h连续流加1~6g/L·h;90~130h连续流加3~8g/L·h。
[0189] 整个发酵过程不补水。
[0190] 2、实验结果
[0191] 发酵结束后,取发酵罐发酵液通过微孔滤膜过滤,得滤液。
[0192] 效价检测:取1g发酵液与50mL的容量瓶中加水至刻度摇匀,制备得到头孢菌素C混合液,取制得的头孢菌素C,分别检测效价。
[0193] 色谱条件如下:色谱柱:Hypersil ODS5um×4.6mm×250mm,波长:254nm,流速:1mL/min,进样量:20uL。
[0194] 放罐总十亿为头孢菌素C的产量单位。发酵罐容积为500m3。
[0195] 放罐总十亿的计算方式为:十亿=效价(μg/mL)*体积(m3)/1000
[0196] 发酵实验结果见表7:
[0197] 表7发酵实验结果
[0198]补水时间(h) 补水量 放罐总十亿 DOCPC组分(%)
0 0 2580.5 1.11
[0199] 将本发明方法(实施例1~6)及现有方法(对比例1)的参数及发酵结果进行归纳,见表8。
[0200] 表8发酵结果比较
[0201]
[0202] 由表8可以看出:与现有方法相比,使用本发明方法发酵头孢菌素C时,可使头孢菌素C的单罐产量提高4.42%以上,DOCPC杂质含量降低16.22%以上,在提高头孢菌素C产量的同时,大大降低了杂质含量。
[0203] 在优选范围内(实施例2~4记载的工艺范围),单罐头孢菌素C的产量可提高6.48%以上,DOCPC杂质含量降低20.72%以上;在最佳工艺参数下(实施例3的工艺参数),单罐头孢菌素C的产量可提高10.89%,DOCPC杂质含量降低41.44%,显著降低生产成本,经济效益显著。
[0204] 综上,本发明方法通过特定的发酵方法,可同时达到头孢菌素C单罐批产量提高、DOCPC杂质含量显著降低的技术效果,大幅度降低生产成本,具有非常良好的工业应用前景。