[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具有六元二轻噻嗪环，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C因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，也是生产各种注射用半合成头孢菌素的基本原料。

发酵制备头孢菌素C的过程中，发酵培养基是影响头孢菌素C产量的重要因素，发酵培养基中通常添加硫氨酸或者甲硫氨酸，其分子中的S元素对构成头孢菌素C的不同周期的转化、产抗期的长短及发酵水平的高低具有重要意义。

任璐等，“头孢菌素C发酵过程中蛋氨酸加量对菌丝形态及效价的影响”，河北化工，2010，33(1)：56-57，利用头孢菌素C产生菌发酵，发酵培养基是以小麦面筋粉、花生饼粉、玉米粉、玉米浆、高温黄豆饼粉、豆油、葡萄糖、果葡萄浆、硫酸钙、蛋氨酸（即甲硫氨酸）为原料，蛋氨酸的加量分为5个梯度，分别为2‰、4‰、6‰、8‰、10‰，实验结果发现控制蛋氨酸的加量为8‰时，头孢菌素C的产量最高，为32.55g/L，效价为32550U/mL。王娟等，“头孢菌素C发酵过程中硫酸铵加量对菌丝形态及效价的影响”，求医问药，2011，9:40公开了利用头孢菌素C产生菌-HC菌种，在玉米淀粉、糊精、玉米浆、蛋氨酸、硫酸铵、磷酸二氢钾、硫酸镁、碳酸钙、蔗糖、葡萄糖组成的发酵培养基中发酵制备头孢菌素C的方法，其中，硫酸铵加入量为4%时，头孢菌素C的产量最高，为28.39g/L，效价为28390U/mL。

现有文献报道的发酵方法制备的头孢菌素C的效价低，难以很好的满足工业化应用的需求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明对硫源的种类和硫源加入方式进行改进，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甲硫氨酸和硫酸铵，工艺如下：

甲硫氨酸：60-80h，流加4-6g/L·h；80-120h，流加6-8g/L·h；120-140h，流加5-7g/L·h；硫酸铵：50-90h，流加2-4g/L·h；90-120h，流加4-6g/L·h；120-140h，流加3-5g/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。