[发明专利]一种头孢菌素C的发酵方法

说明书

技术领域

本发明涉及头孢菌素C的发酵方法。

背景技术

头孢菌素C由顶头孢霉(Cephalosporium acremonium)产生，是继青霉素之后又一重要的β-内酰胺抗生素，其结构与青霉素的结构相似，有一酰基侧链与一双环母核上的氨基相接，与青霉素一样都具有一个四元内酰胺环，但头孢菌素C具有六元二氢噻嗪环，代替了青霉素特征五元噻唑环。头孢菌素C的分子式C₁₆H₂₁O₈N₃S，分子量为415.4，结构式为：

头孢菌素类抗生素由于其抗菌谱广和过敏性弱的特点，是临床上广泛使用的消炎、抗菌药物。头孢菌素C是生产各种注射用半合成头孢菌素的基本原料。

头孢菌素C是顶头孢霉菌的次级代谢产物，在其合成过程中，需要补充足够的碳源。葡萄糖是常用的碳源，但是糖类物质会抑制头孢菌素C合成的关键酶，进而影响其正常合成。油脂则有利于头孢菌素C前提氨基酸的合成，进而可以促进头孢菌素C的合成，但其难溶于发酵液，过高浓度的油脂会导致发酵液供氧速率降低，因此会影响到菌体的生长，最终导致产物得率下降。

补充合适的碳源，是决定头孢菌素C产量极为关键的因素。郭元昕等，“豆油对头孢菌素C发酵影响的初步研究”，中国抗生素杂志，2010,35（10）:747-750研究发现，用顶头孢霉AC0508菌株发酵制备头孢菌素C，发酵培养基（%）：葡萄糖1.67，KH₂PO₄ 0.4，（NH₄）SO₄ 0.8，FeSO₄·7H2O 0.005，CaCO₃ 1，发酵140h，在72h，84h，96三个时间添加点中，以72h添加豆油为最佳，72h的豆油添加以0.8%的添加效果最好，制备的头孢菌素C效价约为18000U/mL。

现有文献报道的发酵方法制备的头孢菌素C的效价低，难以满足工业化应用的需求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种新的头孢菌素C的发酵方法。

本发明头孢菌素C的发酵方法，它包括如下步骤：

（1）取顶头孢霉，制备一级种子、二级种子；

（2）取步骤（1）制备的二级种子，接种至顶头孢霉发酵培养基中发酵，在发酵过程的以下时间段内补入葡萄糖和植物油，工艺如下：

葡萄糖：40-80h，流加4-11g/L·h；80-140h，流加9-21g/L·h；

植物油：50-90h，流加1-6g/L·h；90-140h，流加3-8g/L·h；

（3）将步骤（2）所得发酵液过滤，得上清，分离纯化，即得头孢菌素C。

其中，步骤（1）所述顶头孢霉是保藏号为ATCC 36225的顶头孢霉。

其中，步骤（1）中：一级种子和二级种子按照本领域常规方法即可制备得到，其中，活化后用于制备一级种子的顶头孢霉菌液浓度应不小于25%（mg/ml）。其余步骤可以按照冀志霞等，“头孢菌素C发酵过程代谢特征”，华东理工大学学报（自然科学报2006-11第32卷1275-1279）第1.2.6三级发酵记载的方法制备；也可按如下方法制备：a、一级种子：取顶头孢霉，按照1-2%（v/v）接种量接种至种子培养基，在pH为6.5-7.5、27-29℃培养50-65h，所述种子培养基含有如下成分：玉米浆20-30重量份、葡萄糖13-20重量份、蔗糖10-20重量份、植物油35-50体积、碳酸钙1-1.5重量份、消沫剂0.5-1.0体积份；b、二级种子：取一级种子，按照8-10%（v/v）接种量接种至种子培养基，在pH为6.0-7.0、27-29℃培养50-65h，所述种子培养基含有如下成分为：玉米浆16-25重量份、花生粉4-7重量份、黄豆粉4-7重量份、硫酸钙5-10重量份、葡萄糖6-10重量份、植物油40-50体积份、碳酸钙4-7重量份、消沫剂0.5-1重量份。

其中，步骤（2）所述发酵的条件是：发酵时间：140h；发酵温度：0-40h为28℃，40-140h为24-25℃；发酵pH为5.5-5.8。