本發明屬于生物工程技術領域,涉及抗真菌藥物的微生物發酵,具體涉及紐莫康定B0的微生物發酵方法。
背景技術:
棘白菌素化合物發現于20世紀70年代,是一類具有六元環肽和不同脂肪酸側鏈的微生物次級代謝產物,能夠特異性地作用于真菌細胞壁,非競爭性地抑制真菌細胞壁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發酵合成的次級代謝產物。
紐莫康定B0 Cas:135575-42-7
Glarea lozoyensis的發酵產物主要有A0和B0兩種有效產物,除此之外,發酵過程中也會多種環狀六肽的結構類似物,其中C0的結構和B0最為接近,兩者的結構差異在于B0中的反式3-羥基脯氨酸,在C0中是反式4-羥基脯氨酸。在實際生產中,主要采用的是樹脂柱工藝對紐莫康定B0進行提純,柱層析應用于工業化生產時,費時,溶劑使用量大,易造成環境污染,且原料損耗大,使得生產成本大幅提高,C0是紐莫康定B0的異構體,在結構上的差異表現為一個羥基位置的不同;C0雜質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。發酵液中的C0雜質一般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雜質能參與后續反應,嚴重影響醋酸卡泊芬凈的質量。
紐莫康定C0 Cas:144074-96-4
發酵過程中結構類似物的有效控制,能提高后期的分離效率,降低生產成本,因此如何提高B0效價同時降低副產物的比例,是研究人員關注的方向。
技術實現要素:
本發明提供一種新的紐莫康定B0的發酵方法,該方法在提高紐莫康定B0發酵單位的同時,還能降低發酵液中紐莫康定C0的含量,在該方法中使用的菌種為Glarea lozoyensis,所述發酵條件如下:
發酵培養基(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。
發酵過程中溫度24~26℃,起始通氣量0.5~1.0VVM,罐壓0.04~0.06Mpa。發酵過程中逐漸調高通氣量與轉速使溶氧不低于20%,轉速最大600轉,通氣量最大1.2VVM。
發酵24h后,開始流加氨水,控制pH5.0~5.4。
發酵48h后,開始補加維生素b5,按照培養基的體積,添加量為20~40mg/l。
發酵60h后,開始流加乳糖,流加速度為1.5~2.5%/天(質量體積比),使發酵液總糖濃度控制在1~3%之間,直到發酵結束。
發酵72h后(通氣量與轉速已調至上限),根據溶氧量變化調節pH控制范圍,直到發酵結束: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。
發酵培養期共10天,10天后放罐。
本發明培養基采用稀配方,發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,同時在發酵過程中嚴格控制pH。
流加乳糖后,發酵液總糖濃度控制在1~3%之間,在這個范圍內菌絲的正常生長代謝是穩定的,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%。
現有紐莫康定B0的發酵技術中,紐莫康定B0的發酵單位約為800~1000mg/l,本發明發酵方法可將發酵單位提高至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
發酵菌種:Glarea lozoyensis
發酵培養基(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發酵罐培養,培養基30L,121℃消毒30分鐘。種量1.5L,發酵液培養溫度25℃,起始通氣量0.9VVM,200轉,罐壓0.05Mpa,發酵過程中逐漸調高通氣量與轉速使溶氧不低于20,轉速最大600轉,通氣量最大1.2VVM。發酵24h后,開始流加氨水,控制pH5.0~5.4。發酵48h后,開始補加維生素b5,添加量為30mg/l。發酵60h后,開始流加乳糖,流加速度為2.0%/天(質量體積比),使發酵液總糖濃度控制在1~3%之間,直到發酵結束。發酵72h后(此時通氣量與轉速已調至上限),根據溶氧變化調節pH控制范圍,直到發酵結束: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發酵結束,放罐,測定紐莫康定B0的發酵單位為2345mg/l,紐莫康定C0的含量為1.5%。