一种头孢菌素C的发酵方法技术

本发明专利技术公开了一种头孢菌素C的发酵方法，包括以下步骤：步骤(1)取顶头孢霉活化，取质量体积浓度为25％的菌液，按照1％的接种量接种至种子培养基中培养，在pH为7.0、29℃培养90h，获得一级种子液；步骤(2)取步骤(1)中制备的一级种子液，按照10％的接种量接种至种子培养基，在pH为6.5、28℃培养50h，获得二级种子液；步骤(3)取步骤(2)中制备的二级种子液，按照20％的接种量接种至发酵培养基中发酵，在发酵30‑140h内流加全料，发酵140h后停止补全料，过滤获得发酵液；步骤(4)取步骤(3)中头孢菌素C液吸附，干燥，结晶，洗涤，干燥获得头孢菌素C；采用上述制备方法能够提高头孢菌素C的产率及效价。

A fermentation method of cephalosporin C

【技术实现步骤摘要】
一种头孢菌素C的发酵方法
本专利技术涉及医药
，更具体的说是涉及一种头孢菌素C的发酵方法。
技术介绍
头孢菌素C由顶头孢霉(Cephalosporiumacremonium)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。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。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，培养基中营养丰富，导致发酵前期菌体代谢旺盛，菌丝生长速度过快，不利于头孢菌素C的合成。补充合适的碳源、氮源、硫源及生长因子，是决定头孢菌素C产量极为关键的因素。段生兵等“混合碳源发酵生产头孢菌素C过程优化”，工业微生物，2014,2，采用补加混合碳源(葡萄糖+豆油)策略时，CPC终浓度最高，达到36.99g/L，达到生产要求。目前，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。因此，如何提供一种能够提高头孢菌素C的产率及效价的发酵方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种能够提高头孢菌素C及效价的头孢菌素C的发酵方法。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种头孢菌素C的发酵方法，包括以下步骤：步骤(1)制备一级种子液将顶头孢霉置于茄子瓶斜面，取质量体积浓度为25％的顶头孢霉菌菌液，按照1％-2％的接种量接种至种子培养基中培养，在pH为7.0-8.0，温度为27-29℃条件下培养90h，获得一级种子液。步骤(2)制备二级种子液取步骤(1)中制备的一级种子液，按照8％-10％的接种量接种至种子培养基，在pH为6.5-7.5，温度为28-30℃条件下培养40-50h，获得二级种子液。步骤(3)发酵取步骤(2)中制备的二级种子液，按照20％-30％的接种量接种至发酵培养基中发酵，在发酵30-140h中补全料，发酵140h后停止补全料，过滤获得发酵液；步骤(4)分离纯化取步骤(3)中头孢菌素C液吸附，干燥，结晶，洗涤，干燥获得头孢菌素C。本专利技术的有益效果：本专利技术中采用的发酵方法提高了头孢菌素C的效价，大幅降低了生产成本。优选地，步骤(1)所述顶头孢霉菌为保藏号为ATCC.36225的顶头孢霉菌。优选地，步骤(1)中所述培养基包括以下重量份数的原料：玉米浆15-20份、葡萄糖13-15份、白砂糖8-10份、大豆油10-15份、碳酸钙0.7-0.8份、消泡剂0.5份。采用上述进一步的有益效果在于：培养基中包含了碳源、氮源等营养物质，有利于菌体快速生长。优选地，步骤(2)中所述培养基包括以下重量份数的原料：玉米浆20-30份、花生粉4-6份、黄豆粉4-6份、白砂糖3-6份、硫酸钙5-7份、葡萄糖8-20份、大豆油30-46份、碳酸钙4-5份、消泡剂0.5-0.8份。采用上述进一步的有益效果在于：培养基中包含了碳源、氮源等营养物质，有利于菌体快速生长，这样可以使种子进入发酵培养基中能迅速适应。优选地，步骤(3)中所述发酵培养基包括以下重量份数的原料：玉米浆25-50份、花生粉5-13份、葡萄糖5-12份、糊精15-25份、蛋氨酸3-8份、大豆油40-55份、消泡剂1.5-3份、CaSO42-5份、(NH4)2SO45-10份、FeSO40.05-0.1份、MnSO40.01-0.04份、ZnSO40.01-0.04份、CuSO40.01-0.04份、CaCO35-10份。采用上述进一步的有益效果在于：培养基中除了菌体生长所必需的元素和化合物外，还有产物所需的特定元素、前体和促进剂等。优选地，步骤(3)中发酵条件为：接种量为18～22％(v/v)；在0-40h所述发酵温度为28℃，在40-140h所述发酵温度为24-25℃；所述发酵pH为5.5-5.8；发酵时间为140h。采用上述进一步的有益效果在于：为菌体生长代谢提供适宜的环境使产物最大化。优选地，步骤(3)中所述补全料的过程为：在发酵30-50h内，按流加量为(6-8)g/L·h补入全料；在发酵50-70h内，按流加量为(12-14)g/L·h补入全料；在发酵70-110h内，按流加量为(8-10)g/L·h补入全料；在发酵110-140h内，按流加量为(8-10)g/L·h补入全料。采用上述进一步的有益效果在于：在发酵过程中持续为菌体生长代谢提供营养物质。优选地，步骤(3)中所述全料包括以下重量份数的原料：玉米浆0.5-1.0份、花生粉0.5-1.0份、葡萄糖1.0-3.0份、糊精0.5-1.0份、蛋氨酸0.5-1.0份、大豆油1.0-3.0份、CaSO40.5-1.0份、(NH4)2SO48-15份。优选地，步骤(3)中所述全料溶液的质量与发酵液的体积比为600-700g/L。优选地，步骤(4)，分离纯化的步骤为：将步骤(3)的发酵液用吸附剂型大孔树脂吸附，饱和的大孔树脂用乙醇或丙酮解吸附，得到的乙酸乙酯或丙酮溶液用阴离子树脂进行吸附，饱和的阴离子树脂用醋酸钠进行解吸附，得到的醋酸钠溶液在温度为55-60℃下进行干燥35-40min，然后进行结晶反应，用乙醇洗涤、干燥，最后得到头孢菌素C。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种头孢菌素C的发酵方法，通过在发酵过程中补入本专利技术中各原料的复配获得的全料，满足了发酵前期菌体生长与CPC合成对氮源和硫源的需求，促进了顶头孢霉菌菌丝分化，可促进头孢菌素C的合成；从而提高了提高头孢菌素C的产率及效价，更适于工业化生产。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1附图为本专利技术实施例1到实施例8的效价与流加全料量的图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1头孢菌素C的发酵方法，包括以下步骤：(1)制备一级种子液取保藏号为ATCC.36225的顶头孢霉，活化，取质量体积浓度为25％(mg/ml)的菌液，按照1％(v/v)接种量接种至种子培养基中培养，在pH为7.0，温度为29℃培养90h，获得一级种子液。种子培养本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种头孢菌素C的发酵方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤(1)制备一级种子液取质量体积浓度为20％-25％的顶头孢霉菌，按照1％-2％的接种量接种至种子培养基中培养，在pH为7.0-8.0，温度为27-29℃条件下培养80-90h，获得一级种子液；/n步骤(2)制备二级种子液取步骤(1)中制备的一级种子液，按照8％-10％的接种量接种至种子培养基，在pH为6.5-7.5，温度为28-30℃条件下培养40-50h，获得二级种子液；/n步骤(3)发酵取步骤(2)中制备的二级种子液，按照20％-30％的接种量接种至发酵培养基中发酵，在发酵30-140h内流加全料，发酵140h后停止补全料，过滤获得发酵液；/n步骤(4)分离纯化取步骤(3)中头孢菌素C液吸附，干燥，结晶，洗涤，干燥获得头孢菌素C。/n

【技术特征摘要】
1.一种头孢菌素C的发酵方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤(1)制备一级种子液取质量体积浓度为20％-25％的顶头孢霉菌，按照1％-2％的接种量接种至种子培养基中培养，在pH为7.0-8.0，温度为27-29℃条件下培养80-90h，获得一级种子液；
步骤(2)制备二级种子液取步骤(1)中制备的一级种子液，按照8％-10％的接种量接种至种子培养基，在pH为6.5-7.5，温度为28-30℃条件下培养40-50h，获得二级种子液；
步骤(3)发酵取步骤(2)中制备的二级种子液，按照20％-30％的接种量接种至发酵培养基中发酵，在发酵30-140h内流加全料，发酵140h后停止补全料，过滤获得发酵液；
步骤(4)分离纯化取步骤(3)中头孢菌素C液吸附，干燥，结晶，洗涤，干燥获得头孢菌素C。


2.根据权利要求1中所述一种头孢菌素C的发酵方法，其特征在于，步骤(1)所述顶头孢霉菌为保藏号为ATCC.36225的顶头孢霉菌。


3.根据权利要求1中所述一种头孢菌素C的发酵方法，其特征在于，步骤(1)中所述培养基包括以下重量份数的原料：玉米浆15-20份、葡萄糖13-15份、白砂糖8-10份、大豆油10-15份、碳酸钙0.7-0.8份、消泡剂0.5份。


4.根据权利要求1中所述一种头孢菌素C的发酵方法，其特征在于，步骤(2)中所述培养基包括以下重量份数的原料：玉米浆20-30份、花生粉4-6份、黄豆粉4-6份、白砂糖3-6份、硫酸钙5-7份、葡萄糖8-20份、大豆油30-46份、碳酸钙4-5份、消泡剂0.5-0.8份。


5.根据权利要求1中所述一种头孢菌素C的发酵方法，其特征在于，步骤(3)中所述发酵培养基包括以下重量份数的原料：玉米浆25-50份、花生粉5-13份、葡萄糖5-12份、糊精15-25份、蛋氨酸3-8份、大豆油40-55份、消泡剂1.5-3份、CaSO42-5份、(NH4)2SO45-10份、Fe...

【专利技术属性】
技术研发人员：党建宁，王强，寇韩涛，杨丽丽，赵佳美，何彬，
申请(专利权)人：伊犁川宁生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆;65