CN101935682B - 头孢菌素c菌渣的套用方法 - Google Patents

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Abstract

一种头孢菌素C菌渣的套用方法，是将头孢菌素C菌渣作为头孢菌素发酵培养基的营养成分使用，具体工艺包括：(1)收集菌渣及检测其生化指标，(2)选择被替代物质，(3)测定被替代物质——花生饼粉的蛋白含量，(4)确定套用比例，(5)计算菌渣的加入量，(6)在配头孢菌素发酵培养基基础料时依据计算结果减少花生饼粉和糊精用量、加入计算所得量的菌渣等过程。属于生物医药技术领域，它通过头孢菌素C菌渣的循环套用来减少培养基中氮源花生饼粉和碳源糊精营养成分原材料的加入量，不仅降低了头孢菌素C的生产成本，同时还减少了废弃菌渣的排放量，减少了废弃菌渣排放引起的环境污染问题，有助于实现清洁生产。本发明方法操作简便。

Description

头孢菌素C菌渣的套用方法
技术领域
本发明涉及生物医药技术领域，特别是一种头孢菌素C菌渣的套用方法。 
背景技术
头孢类药物是世界范围内抗感染类药物的主要品种。目前，全球临床使用的主要头孢类抗生素已有65个品种。国内该类药物的用量也逐年增加，是发展最快的一大类抗感染药物。头孢菌素C是由顶头孢霉菌、棒状链霉菌等丝状菌产生的，其母核7～氨基头孢霉烷酸是半合成β～内酰胺类抗生素的最主要的中间体，因而生产量很大。 
抗生素菌丝废渣简称抗生素菌渣，是抗生素生产企业在生产抗生素过程中产生的，多年来一直被视为工业生产过程中产生的固体废弃物丢弃，造成资源浪费和环境污染。头孢菌素C菌渣也如此。 
头孢菌素C菌渣富含各种微生物培养所需的营养成分，可作为氮源和碳源使用。我们通过对头孢菌素C菌渣的研究发现，该废渣可在头孢菌素发酵培养基中使用，作为氮源代替部分豆饼粉、酵母粉、酵母膏等，作为碳源代替部分糊精，是一种头孢菌素发酵培养基理想营养成分，可以在头孢菌素发酵中套用，解决该废渣被丢弃对环境污染和再生利用问题，实现降低生产成本和清洁生产的双重目标。 
基于上述原因，头孢菌素C菌渣的套用方法具有潜在的开发价值。经检索近年来红霉素、阿维菌素等菌渣套用有文献报导，但至今未有对头孢菌素C菌渣套用的文献资料及报导。 
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有头孢菌素C生产技术存在的不足，而提供一种头孢菌素C菌渣的套用方法，通过头孢菌素C菌渣的 循环套用来减少培养基中氮源和碳源营养成分原材料的加入量，从而降低头孢菌素C的生产成本，同时减少废弃菌渣排放量，减少废弃菌渣排放引起的环境污染问题。 
本发明解决其技术问题所采取的技术方案为： 
一种头孢菌素C菌渣的套用方法，是将头孢菌素C菌渣作为头孢菌素发酵培养基的营养成分使用，具体工艺包括： 
1、收集菌渣及检测其生化指标 
收集不同过滤工艺所得菌丝残渣，取样品进行检测，测定其总糖及蛋白含量； 
2、选择被替代物质 
在头孢菌素发酵培养基的原配方中，主要营养物质氮源为玉米浆、硫酸铵、花生饼粉等，碳源为糊精、玉米粉等。通过氨基酸、游离酸、还原糖等成份测定，菌渣与花生饼粉、糊精相似，通过实验确定：以菌渣替代花生饼粉为主、附带替代糊精的方案效果最佳； 
3、测定被替代物质——花生饼粉的蛋白含量； 
4、确定套用比例 
由于代谢反馈抑制和反馈阻遏的存在，即使在高温灭菌过程中一些代谢中产物和终产物分解，仍有一些物质对菌体的生长和抗生素的产生产生一定的反馈调节，因此，菌渣套用要有一定的比例。通过试验确定：花生饼粉的替代比例以30～50％为宜，一方面能够产生替代的经济效益和环保意义，另一方面也有利于下一罐批菌体的生长和头孢菌素C的产生。套用比例与头孢菌素C效价对应关系见附图1； 
5、计算菌渣的加入量 
根据花生饼粉和菌渣的蛋白含量及花生饼粉的替代量，计算菌渣的加入量 
Figure BSA00000236050200021
再根据菌渣的加入量及菌渣的总糖含量，计算替代糊精的量 
替代糊精的量＝菌渣的加入量×菌渣的总糖含量； 
6、在配头孢菌素发酵培养基基础料时依据计算结果减少花生饼粉和糊精用量、加入计算所得量的菌渣。 
本发明的头孢菌素C菌渣的套用方法，收集的菌渣可以是经超滤膜过滤所得新鲜菌渣；经板框式压滤机过滤所得新鲜压滤菌饼；还可以是压滤菌饼在常压、98～102℃条件下烘干，粉碎，过60目筛所得水分≤10％的菌渣干粉。 
本发明方法操作简便。 
本发明与现有技术相比所取得的积极效果是： 
套用菌渣体积可达每批菌渣总量的5～15％；利用头孢菌素C菌渣中的营养物质替代部分氮源和碳源原材料，不仅减少了培养基中氮源和碳源营养成分原材料的加入量，降低了头孢菌素C的生产成本，同时还减少了废弃菌渣排放量，减少了废弃菌渣排放引起的环境污染问题，有助于实现清洁生产。 
附图说明
图1是菌渣替代花生饼粉套用比例与头孢菌素C效价对应关系图。 
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详述，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。 
实施例1 
收集60m3发酵罐(设备参数：搅拌桨三层，六直叶涡轮式搅拌桨，d/D＝0.1875，搅拌桨叶尖线速度为8～10m/s)头孢菌素C发酵液经滤布孔径为30～40μm的板框式压滤机过滤后的菌渣，检测其生化指标，检测结果：总糖2.27g/100g，蛋白含量12.8g/100g； 
选择被替代物质：以菌渣替代花生饼粉为主、附带替代糊精； 
测定被替代物质——花生饼粉的蛋白含量：42.5％； 
按替代花生饼粉300Kg(花生饼粉替代比例为42.8％)计，根据花生饼粉和菌渣的蛋白含量及花生饼粉的替代量，计算菌渣的加入量 
Figure BSA00000236050200041
再根据菌渣的加入量及菌渣的总糖含量，计算替代糊精的量 
替代糊精的量＝996×1000g×2.27g/100g≈22.6×1000g＝22.6Kg 
在配头孢菌素发酵培养基基础料时依据计算结果减少花生饼粉和糊精用量、加入计算所得量的菌渣。 
将按上述头孢菌素C菌渣套用方案配的头孢菌素发酵培养基基础料分别加入后续三批实验工艺配料罐中，发酵过程的其它控制条件不变，与同期三批正常生产批平行实验，对照结果如下表： 
Figure BSA00000236050200042
与正常工艺条件比较，菌渣套用罐批的效价和头孢菌素C的色谱纯度均无显著变化、菌丝浓度提高。 
实施例2 
收集60m3发酵罐(设备参数同实施例1)头孢菌素C发酵液经截留 孔径为5万分子量的超滤膜过滤后的菌渣，检测其生化指标，检测结果：总糖1.87g/100mL，蛋白含量5.4g/100mL； 
选择被替代物质：以菌渣替代花生饼粉为主、附带替代糊精； 
测定被替代物质——花生饼粉的蛋白含量：42.5％； 
按替代花生饼粉260Kg(花生饼粉替代比例为37.1％)计，根据花生饼粉和菌渣的蛋白含量及花生饼粉的替代量，计算菌渣的加入量 
Figure BSA00000236050200051
再根据菌渣的加入量及菌渣的总糖含量，计算替代糊精的量 
替代糊精的量＝2046×1000mL×1.87g/100mL≈38.2×1000g＝38.2Kg 
在配头孢菌素发酵培养基基础料时依据计算结果减少花生饼粉和糊精用量、加入计算所得量的菌渣。 
将按上述头孢菌素C菌渣套用方案配的头孢菌素发酵培养基基础料分别加入后续三批实验工艺配料罐中，发酵过程的其它控制条件不变，与同期三批正常生产批平行实验，对照结果如下表： 
Figure BSA00000236050200052
与正常工艺条件比较，菌渣套用罐批的色谱纯度无显著变化、效价和菌丝浓度提高。 
实施例3 
收集60m3发酵罐(设备参数同实施例1)头孢菌素C发酵液经板框式压滤机过滤后的菌渣，干燥至水分9.5％以下，粉碎，过60目筛，取样品检测其生化指标，检测结果：总糖32.6g/100g，蛋白含量51.06g/100g； 
选择被替代物质：以菌渣替代花生饼粉为主、附带替代糊精； 
测定被替代物质——花生饼粉的蛋白含量：42.5％； 
按替代花生饼粉230Kg(花生饼粉替代比例为32.8％)计，根据花生饼粉和菌渣的蛋白含量及花生饼粉的替代量，计算菌渣的加入量 
再根据菌渣的加入量及菌渣的总糖含量，计算替代糊精的量 
替代糊精的量＝191×1000g×32.6g/100g≈62.3×1000g＝62.3Kg 
在配头孢菌素发酵培养基基础料时依据计算结果减少花生饼粉和糊精用量、加入计算所得量的菌渣。 
将按上述头孢菌素C菌渣套用方案配的头孢菌素发酵培养基基础料分别加入后续三批实验工艺配料罐中，发酵过程的其它控制条件不变，与同期三批正常生产批平行实验，对照结果如下表： 
Figure BSA00000236050200062
与正常工艺条件比较，菌渣套用罐批的色谱纯度、效价和菌丝浓度均无显著变化。 

Claims (4)

1.一种头孢菌素C菌渣的套用方法，其特征在于：它是将头孢菌素C菌渣作为头孢菌素发酵培养基的营养成分使用，具体工艺包括：
(1)、收集菌渣及检测其生化指标
收集不同过滤工艺所得菌丝残渣，取样品进行检测，测定其总糖及蛋白含量；
(2)、选择被替代物质：以菌渣替代花生饼粉为主、附带替代糊精；
(3)、测定被替代物质——花生饼粉的蛋白含量；
(4)、确定套用比例：30～50％；
(5)、计算菌渣的加入量
根据花生饼粉和菌渣的蛋白含量及花生饼粉的替代量，计算菌渣的加入量
Figure FSB00000748140700011
再根据菌渣的加入量及菌渣的总糖含量，计算替代糊精的量
替代糊精的量＝菌渣的加入量×菌渣的总糖含量；
(6)、在配头孢菌素发酵培养基基础料时依据计算结果减少花生饼粉和糊精用量、加入计算所得量的菌渣。
2.根据权利要求1所述的头孢菌素C菌渣的套用方法，其特征在于：使用的菌渣是经超滤膜过滤所得新鲜菌渣。
3.根据权利要求1所述的头孢菌素C菌渣的套用方法，其特征在于：使用的菌渣是经板框式压滤机过滤所得新鲜压滤菌饼。
4.根据权利要求1所述的头孢菌素C菌渣的套用方法，其特征在于：使用的菌渣是压滤菌饼在常压、98～102℃条件下烘干，粉碎，过60目筛所得水分≤10％的菌渣干粉。
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