[發(fā)明專利]發(fā)酵生產(chǎn)洛伐他汀用發(fā)酵培養(yǎng)基及發(fā)酵過程中的補水方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410821528.5
• 申請日: 2014-12-25
• 公開（公告）號: CN104561168A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 白芳靜;王文笙;田曉梅;戴曉艷;金偉;謝寅偉;閆婷婷;吳洪寧;張爽
• 申請（專利權(quán)）人: 山東魯抗醫(yī)藥股份有限公司
• 主分類號: C12P17/06
• 分類號: C12P17/06;C12R1/66;C12R1/645
• 代理公司: 青島發(fā)思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 鞏同海

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物制藥領(lǐng)域，涉及一種發(fā)酵生產(chǎn)洛伐他汀用發(fā)酵培養(yǎng)基及采用所述培養(yǎng)基進行發(fā)酵，在發(fā)酵過程中的補水方法。

背景技術(shù)

洛伐他汀(Lovastatin)屬羥甲基戊二酰輔酶A還原酶抑制劑(HMG-CoA-RI)，通過競爭性抑制HMG-CoA還原酶活性，阻斷內(nèi)源膽固醇合成，從而起到調(diào)脂降脂作用。洛伐他汀由日本遠藤及Albort等人于1979年及1980年首次從土曲霉的發(fā)酵液中發(fā)現(xiàn)，由美國默克公司(Merck?Co)開發(fā)，并于1987年通過FDA批準上市，是推向市場的第一個HMG-CoA-RI。從上市以來，洛伐他汀便成為臨床治療和預防高血脂癥的首選藥物，而且近年又發(fā)現(xiàn)了它的很多新藥理活性，如抗癌、抗氧化、改善血管內(nèi)皮細胞功能等，其臨床應用還可能擴大。

洛伐他汀分子式：C₂₄H₃₆O₅

洛伐他汀結(jié)構(gòu)式：

目前工業(yè)上采用微生物發(fā)酵法生產(chǎn)洛伐他??；在現(xiàn)有的發(fā)酵技術(shù)中，發(fā)酵配方中的棉籽餅粉質(zhì)量的穩(wěn)定性嚴重影響最終發(fā)酵水平的穩(wěn)定性。即使更換為棉酚毒性小，質(zhì)量穩(wěn)定的棉籽餅粉，在實際應用于發(fā)酵過程中仍然會出現(xiàn)如下問題：1、發(fā)酵罐運轉(zhuǎn)的前期，菌種快速大量生長，導致發(fā)酵液粘度急劇增大；將通氣量、攪拌及罐壓均調(diào)節(jié)至最大，仍不能滿足溶氧需求，且逐漸產(chǎn)生氣溶膠現(xiàn)象。2、發(fā)酵前期pH反彈及回落均變慢，由原來的一天拉長為2天，菌球直徑變小，菌體耗糖速率降低，周期變長，放罐體積大大縮小，只能達到初始裝料體積的60％-70％，導致發(fā)酵指數(shù)大大降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)酵生產(chǎn)洛伐他汀用發(fā)酵培養(yǎng)基，所述發(fā)酵培養(yǎng)基可提高發(fā)酵穩(wěn)定性，且原料廉價易得；本發(fā)明同時提供一種采用所述發(fā)酵培養(yǎng)基進行發(fā)酵，在發(fā)酵過程中的補水方法，所述補水方法能夠使得發(fā)酵液粘度降低，提高發(fā)酵指數(shù)。

一種發(fā)酵生產(chǎn)洛伐他汀用發(fā)酵培養(yǎng)基，含有以下組份及配比：乳糖16-20g/100ml、黃豆餅粉0-4g/100ml、棉籽餅粉2-6g/100ml、玉米漿0.3-1ml/100ml、磷酸二氫鉀0.02-0.05g/100ml、消泡劑0.02-0.08ml/100ml。

進一步地，所述的發(fā)酵培養(yǎng)基，優(yōu)選以下組份及配比：乳糖18g/100ml、黃豆餅粉2g/100ml、棉籽餅粉3g/100ml、玉米漿1ml/100ml、磷酸二氫鉀0.05g/100ml、消泡劑0.05ml/100ml。

一種發(fā)酵過程中的補水方法，其技術(shù)方案是，將菌種在上述發(fā)酵培養(yǎng)基中進行發(fā)酵培養(yǎng)，并在發(fā)酵前期(即對數(shù)生長期)進行補水控制。

所述發(fā)酵過程中的補水方法，菌體進入對數(shù)生長期后開始補水，補水的速率為初始發(fā)酵液體積的0.5-1％(V/V)/h。

所述發(fā)酵過程中的補水方法，維持溶氧達到20-70％，優(yōu)選50％；可通過調(diào)整工藝參數(shù)，如攪拌速度、通氣量、罐壓等，達到目的。

進一步地，補水過程中，若調(diào)整工藝參數(shù)，溶氧仍不能滿足需求，可適當加大補水速率達到初始補水速率的1.1-2倍，控制溶氧達最佳需求。

進一步地，補水過程中，溶氧高于最佳需求時，下調(diào)工藝參數(shù)，如罐壓、通氣量及攪拌速度等，降低溶氧量至最佳需求。

所述發(fā)酵過程中的補水方法，全程補水量達初始發(fā)酵液體積的10-30％(V/V)為宜，此時可停止補水。

所述發(fā)酵過程中的補水方法，菌種為發(fā)酵生產(chǎn)洛伐他汀的微生物菌種，優(yōu)選土曲霉或其變種，或紅曲霉中的一種。

與現(xiàn)有發(fā)酵技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

(1)本發(fā)明提供的發(fā)酵生產(chǎn)洛伐他汀用發(fā)酵培養(yǎng)基，采用的原料廉價易得，降低了生產(chǎn)成本；采用的棉籽餅粉中棉酚毒性小，質(zhì)量穩(wěn)定，增加了發(fā)酵的穩(wěn)定性。

(2)本發(fā)明通過補水，在發(fā)酵前期有效地控制了發(fā)酵液的粘度問題，從而使中后期的溶氧控制變得簡單；使用較低的轉(zhuǎn)速和通氣量就能滿足溶氧需求，大大降低了動力成本。

(3)本發(fā)明通過補水，發(fā)酵液粘度降低后，菌體形成的菌絲球直徑加大，氧傳遞系數(shù)加大，菌體耗糖速率加快，發(fā)酵周期縮短，提高了發(fā)酵指數(shù)。

(4)采用本發(fā)明補水所得的發(fā)酵液在使用板框過濾時阻力很小，過濾迅速，濾餅松散、厚實、不粘手，非常有利于提取工作。

具體實施方式

以下通過具體實施方式的描述對本發(fā)明作進一步說明，但這并非是對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的基本思想，可以做出各種修改或改進，但是只要不脫離本發(fā)明的基本思想，均在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。