CN108977587B - 一种尼莫克汀发酵杂质优化控制方法 - Google Patents

一种尼莫克汀发酵杂质优化控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108977587B
CN108977587B CN201711157261.4A CN201711157261A CN108977587B CN 108977587 B CN108977587 B CN 108977587B CN 201711157261 A CN201711157261 A CN 201711157261A CN 108977587 B CN108977587 B CN 108977587B
Authority
CN
China
Prior art keywords
fermentation
stirrer
hours
tank
impurities
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201711157261.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108977587A (zh
Inventor
谭启茂
杜森林
张葵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CHONGQING DAXIN PHARMACEUTICAL CO LTD
New Founder Holdings Development Co ltd
Peking University Medical Management Co ltd
Original Assignee
CHONGQING DAXIN PHARMACEUTICAL CO LTD
Peking University Founder Group Co Ltd
PKU Healthcare Industry Group
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CHONGQING DAXIN PHARMACEUTICAL CO LTD, Peking University Founder Group Co Ltd, PKU Healthcare Industry Group filed Critical CHONGQING DAXIN PHARMACEUTICAL CO LTD
Priority to CN201711157261.4A priority Critical patent/CN108977587B/zh
Publication of CN108977587A publication Critical patent/CN108977587A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108977587B publication Critical patent/CN108977587B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q3/00—Condition responsive control processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M27/00—Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
    • C12M27/02—Stirrer or mobile mixing elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P17/00—Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms
    • C12P17/18—Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms containing at least two hetero rings condensed among themselves or condensed with a common carbocyclic ring system, e.g. rifamycin
    • C12P17/181—Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring heteroatoms in the condensed system, e.g. Salinomycin, Septamycin

Landscapes

  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

本发明提供一种尼莫克汀发酵杂质优化控制方法，所述尼莫克汀发酵杂质为莫西克汀A杂质合成前的结构，所述方法包括操作：种子罐内种龄控制在60‑70小时；和发酵罐内搅拌器的底部抛物线反装和发酵过程中，发酵140小时后下调发酵罐内搅拌器的转速。本发明提供的尼莫克汀发酵A1杂质优化控制方法，精细化了种子罐种龄控制，利于更好活力种子进入发酵罐之后前期A1杂质控制。通过反复观察和比较，筛选出了优化发酵罐搅拌型式，优化配置的搅拌剪切力小，混合较好，观察菌丝更有活力，利于发酵罐前期A1杂质控制。

Description

一种尼莫克汀发酵杂质优化控制方法
技术领域
本发明属于生物技术领域，具体涉及一种尼莫克汀发酵生产的方法。
背景技术
尼莫克汀是由蓝灰链霉菌(Streptomycescyaneogriseussp.Noncyanogenus)产生的十六元大环内酯类抗生素，和阿维菌素与米尔贝霉素一样，表现出很好的抗寄生虫活性。分子量：612.8，化学式：C36H52O8。作为抗寄生虫抗生素，尼莫克汀具有杀虫谱广，易降解，低残留，无抗药性，对人畜无害，环境污染少等优点，并且还可由尼莫克汀合成活性更强的莫西克汀(Moxidectin)。
现有的专利文献对尼莫克汀发酵过程A1杂质优化控制方法基本没有涉及，而这个杂质在提取工段去除代价较高，在发酵工序进行有效控制，无疑能大大降低成本提高收益。因此我们通过分析研究、开展大量摇瓶实验以及发酵实践探索，对如何控制该杂质掌握了较好的方法，为提取控制好该杂质，并最终使成品A杂质达到EP版要求提供了有利条件。
莫西克汀是通过尼莫克汀合成后的产物。A1杂质的命名是源自欧洲药典6.0中对莫西克汀中一个相关杂质A的命名。
莫西克汀A杂质的结构式如下：
Figure BDA0001474631180000021
A.R1＝R2＝R3＝R4＝CH3,R5＝R6＝H
25-des[(1e)-1,3-dimethylbut-1-enyl]-25-[(1E)-1-methylprop-1-enyl]moxidectin
根据其合成反应原理，在合成反应前，A杂质的结构如下
Figure BDA0001474631180000022
R1＝R2＝R3＝R4＝CH3,R5＝R6＝H
为了方便称呼，将莫西克汀成品中杂质A在合成前的杂质结构称为A1。
发明内容
本发明目的是针对现有技术的不足之处，本发明提供了一种尼莫克汀发酵A1杂质优化控制方法，其技术方案如下：
为实现本发明目的技术方案为：
一种尼莫克汀发酵杂质优化控制方法，所述尼莫克汀发酵杂质为莫西克汀A杂质合成前的结构(A1杂质)，所述方法包括操作：
种子罐内种龄控制在60-70小时；和
底部搅拌桨叶反装；和/或
发酵过程中，发酵140小时后下调发酵罐内搅拌器的转速。
种龄是种子培养时间，是从种子罐接种开始到转入发酵罐截止计算的时间。
优选地，种子罐内种龄控制在65-66小时。
本发明优选技术方案之一为，发酵罐内搅拌器为三档搅拌型，顶部设置四宽桨叶、中部设置四宽桨叶，底部是在水平圆盘上安装6-8个搅拌桨叶。
更优选地，发酵罐内搅拌器底部的搅拌桨叶是抛物线形状的叶片，抛物线凸起部朝向搅拌的方向。
其中，发酵过程中，发酵140-144小时时，下调发酵罐内搅拌器的转速，下调的幅度为30-40％，同时下调通气量，下调的幅度为25-35％。
其中，发酵过程中，发酵260-264小时时，下调发酵罐内搅拌器的转速，下调的幅度为25-30％；同时下调通气量，下调的幅度为20-30％。
其中，对于体积为150m3的发酵罐，发酵过程中，接种后10小时内搅拌器转速为15-35rpm，接种后10-140小时内搅拌器转速为30-100rpm。
更优选地，对于体积为150m3的发酵罐，发酵过程中，接种后10小时内搅拌器转速为15-35rpm，接种后10-22小时内搅拌器转速为30-80rpm(不含22小时)，接种后22-140小时内搅拌器转速为80-100rpm。
其中，发酵过程中，接种后10小时内通气比为1：0.2-0.3，接种后10-140小时通气比为1：0.5-0.7。
本发明的有益效果在于：
本发明提供的尼莫克汀发酵A1杂质优化控制方法，
(1)精细化了种子罐种龄控制，我们采用常规选育菌种用于生产，通过观察和反复研究，将种龄锁定在约66小时转种，利于更好活力种子进入发酵罐之后前期A1杂质控制。
(2)通过反复观察和比较，筛选出了优化发酵罐搅拌型式，优化配置的搅拌剪切力小，混合较好，观察菌丝更有活力，利于发酵罐前期A1杂质控制。
(3)优化发酵代谢过程关键工艺控制点，A1杂质在前期有效控制的基础上，中后期得到进一步控制和降低。
(4)本发明操作不需要调整原有培养基配方，简单、实用、经济、有效。
附图说明
图1为发酵罐内搅拌器结构简图。
图2为底部抛物线形桨叶的安装示意图。
图中，1为顶部四宽桨叶，2为中部四宽桨叶，3为底部水平圆盘，301为抛物线形状桨叶，4为搅拌轴。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如无特别说明，实施例中所采用的手段均为本领域常规的技术手段。
A1杂质的检测方法和莫西克汀A杂质的检测方法一样，具体为：
色谱柱型号：L＝0.15m，φ＝3.9mm；固定相：十八烷基键合硅胶为填充剂(4μm)；柱温：50℃。流动相：乙酸铵的冰醋酸缓冲溶液—乙腈(R)＝400:600。R指“分析纯”。
乙酸铵的冰醋酸缓冲溶液的配制方法为：称取7.7g乙酸铵(R)加水(R)溶解并稀释至近400ml时，用冰醋酸(R)调pH为4.8，加水(R)至400ml。R“水”指“纯化水”。
流速：2.5ml/min。
检测：吸收波长242nm。
相对保留值(相对于莫西克丁保留时间＝12min):杂质A1＝约0.5。
实施例1
150m3发酵罐工艺控制：
种龄：66小时
参见图1，发酵罐内搅拌器型式：顶部四宽桨叶1+中部四宽桨叶2+底部抛物线反装(现有技术中，桨叶凸起和转动方向相对)，顶部搅拌器约在搅拌轴4的70％高度处；中部四宽桨叶2约设在35％高度处，底部是在水平圆盘上焊接安装8个搅拌桨叶。图2是在水平圆盘上2个抛物线形状桨叶301的安装示意图(其他桨叶未示出)。发酵罐内搅拌器底部的搅拌桨叶是抛物线形状的叶片，抛物线凸起部朝向搅拌的方向，即俯视角度的顺时针方向。
发酵过程参数见表1。
表1：实施例1发酵参数
Figure BDA0001474631180000051
Figure BDA0001474631180000061
调速后搅拌剪切力小，混合较好，通过取样观察，观察到菌丝更有活力，利于发酵罐前期A1杂质控制。本实施例共发酵357小时，得到的产品中A1杂质为1.0％(杂质含量指HPLC图谱A1杂质面积百分比％)。
实施例2
150m3发酵罐工艺控制：
种龄：65小时。
发酵罐搅拌型式：顶部四宽桨叶+中部四宽桨叶+底部抛物线反装。发酵过程参数见表2。
表2：实施例2发酵参数
培时h 通气比vvm 转速rpm 溶氧％ A1杂质比例％
种后 1:0.25 30 100
10 1:0.60 40 66
16 1:0.60 80 48
22 1:0.70 100 46
31 1:0.70 90 60
46 1:0.70 90 68
70 1:0.70 90 76
94 1:0.70 90 81 2.6
142 1:0.49 56 79 2.0
166 1:0.49 56 84 2.2
190 1:0.49 56 86 1.9
262 1:0.37 39 76 1.8
286 1:0.37 39 77 1.6
310 1:0.37 39 75 1.5
357 1:0.37 39 80 0.8
注：本实施例在22小时时提到100rpm，转速提高到100rpm后，电机有一些异响，因此31小时时下调转速。
一共发酵357小时，得到的产品中A1杂质为0.8％。
对比例1
150m3发酵罐，底部抛物线没有反装，发酵357小时后A1杂质比例参见表3。
表3对比例1发酵参数
培时h 通气比vvm 转速rpm 溶氧％ A1杂质比例％
种后 1:0.35 30 100
12 1:0.57 30 58
38 1:0.57 50 59
62 1:0.57 80 71
86 1:0.57 85 65 2.4
110 1:0.57 90 62 2.8
134 1:0.50 90 60 2.8
158 1:0.50 70 60 2.5
182 1:0.50 70 62 2.9
230 1:0.50 70 59 4.4
258 1:0.50 70 63 3.6
278 1:0.50 70 63 3.6
326 1:0.50 70 66 3.6
342 1:0.50 70 65 3.8
357 1:0.50 70 65 4.2
对比例2
和实施例1相同的150m3发酵罐，种龄是46小时。发酵357小时后A1杂质比例参见表4。
表4对比例2发酵参数
Figure BDA0001474631180000071
Figure BDA0001474631180000081
对比例3
和实施例1相同的150m3发酵罐、种龄，发酵过程中基本一直保持80rpm转速发酵357小时后A1杂质比例参见表5。
表5对比例3发酵参数
培时h 通气比vvm 转速rpm 溶氧％ A1杂质比例％
种后 1:0.30 30 100
14 1:0.60 60 53
38 1:0.60 80 75
62 1:0.60 80 82
86 1:0.60 80 87 3.3
110 1:0.60 80 80 2.9
134 1:0.50 80 81 2.4
182 1:0.50 80 90 2.8
206 1:0.50 80 88 2.9
230 1:0.50 80 86 3.5
254 1:0.50 80 83 3.3
278 1:0.50 80 85 3.3
308 1:0.50 80 92 3.6
326 1:0.50 80 91 3.7
350 1:0.50 80 95 3.3
357 1:0.50 80 93 3.5
本技术领域内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对上述实施例的变换、变型都将落在本发明权利要求的范围内。

Claims (2)

1.一种尼莫克汀发酵杂质优化控制方法，所述尼莫克汀发酵杂质为莫西克汀A杂质合成前的结构，其特征在于，所述方法包括操作：
种子罐内种龄控制在65-66小时；和
发酵罐内搅拌器为三档搅拌型，顶部设置四宽桨叶、中部设置四宽桨叶，底部是在水平圆盘上安装6-8个搅拌桨叶；发酵罐内搅拌器底部的搅拌桨叶是抛物线形状的叶片，抛物线凸起部朝向搅拌的方向；和
发酵过程中，发酵140-144小时时，下调发酵罐内搅拌器的转速，下调的幅度为30-40％，同时下调通气量，下调的幅度为25-35％；发酵260-264小时时，下调发酵罐内搅拌器的转速，下调的幅度为25-30％；同时下调通气量，下调的幅度为20-30％；
其中，对于体积为150m3的发酵罐，发酵过程中，接种后10小时内搅拌器转速为15-35rpm，接种后10-140小时内搅拌器转速为30-100rpm；
发酵过程中，接种后10小时内通气比为1：0.2-0.3，接种后10-140小时通气比为1：0.5-0.7。
2.根据权利要求1所述的尼莫克汀发酵杂质优化控制方法，其特征在于，对于体积为150m3的发酵罐，发酵过程中，接种后10小时内搅拌器转速为15-35rpm，接种后10-22小时内搅拌器转速为30-80rpm，接种后22-140小时内搅拌器转速为80-100rpm。
CN201711157261.4A 2017-11-20 2017-11-20 一种尼莫克汀发酵杂质优化控制方法 Active CN108977587B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711157261.4A CN108977587B (zh) 2017-11-20 2017-11-20 一种尼莫克汀发酵杂质优化控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711157261.4A CN108977587B (zh) 2017-11-20 2017-11-20 一种尼莫克汀发酵杂质优化控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108977587A CN108977587A (zh) 2018-12-11
CN108977587B true CN108977587B (zh) 2020-09-04

Family

ID=64542351

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711157261.4A Active CN108977587B (zh) 2017-11-20 2017-11-20 一种尼莫克汀发酵杂质优化控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108977587B (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203923178U (zh) * 2014-06-30 2014-11-05 北大医药重庆大新药业股份有限公司 一种高溶氧发酵搅拌装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203923178U (zh) * 2014-06-30 2014-11-05 北大医药重庆大新药业股份有限公司 一种高溶氧发酵搅拌装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Enhancing nemadectin production by Streptomyces cyaneogriseus ssp. noncyanogenus through quantitative evaluation and optimization of dissolved oxygen and shear force;Xiaoqing Song，et al;《Bioresource Technology》;20170907;1-34页 *
农用抗寄生虫抗生素尼莫克汀发酵工艺的初步研究;张珊瑚等;《中国农学通报》;20141231;第30卷(第21期);228-234页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN108977587A (zh) 2018-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20090235579A1 (en) Method of culturing agaricus bisporus mycelium and medium for culturing the same
CN104480157B (zh) 一种制备司他霉素的方法
CN105949265B (zh) 20(r)‑人参三醇衍生物的制备方法与应用
CN108977587B (zh) 一种尼莫克汀发酵杂质优化控制方法
CN101220334B (zh) 卷枝毛霉菌株、其培养方法及其在c21、c19甾体和氮杂甾体生物转化中的应用
CN110863021B (zh) 一种细胞松弛素类化合物的制备方法和应用
CN113122599B (zh) 一种化合物ilamycin E1/E2的微生物发酵制备方法
US5563054A (en) Process for preparation of benzo[B]thiophene glucuronides
CN108048503B (zh) 提高安丝菌素p-3生产的方法
US20070142424A1 (en) Process for producing tacrolimus (FK-506) using vegetable oil as sole source of carbon
CN113136358B (zh) 一种提高人参皂苷产量的好氧共培养益生菌发酵工艺
CN111057669A (zh) 一种提高四霉素z产量的菌株及其制备四霉素z的方法
CN1320102C (zh) 一种姬松茸富锌液体培养的方法
CN1262641C (zh) 尼可霉素x组分高产工程菌及其应用
CN104004065B (zh) 一种博来霉素族衍生物的分离和纯化方法
CN112553132A (zh) sucC基因敲除的红色糖多孢菌的优化发酵方法
CN1208465C (zh) 格尔德霉素的制备工艺
CN113122591B (zh) 一种发酵生产星孢菌素的方法
CN116179631B (zh) 一种异麦芽酮糖晶体及其制备方法
CN117106692A (zh) 一种利用粉防己悬浮细胞快速生产双苄基异喹啉类生物碱的方法
CN108456689A (zh) 提高安丝菌素p-3生物合成产量的方法
CN101285089B (zh) 由玉米浆发酵-酶催化法合成7-氨基-3-脱乙酰氧基头孢烷酸
CN101407779B (zh) 一种链霉菌及其在多阶段发酵生产他克莫司方法中的应用
CN107653293A (zh) 特异位点羟基化巨大戟烷型二萜衍生物的制备方法
SU713170A1 (ru) Штамм @ @ @ @ @ . @ .

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20221018

Address after: 3007, Hengqin international financial center building, No. 58, Huajin street, Hengqin new area, Zhuhai, Guangdong 519031

Patentee after: New founder holdings development Co.,Ltd.

Patentee after: CHONGQING DAXIN PHARMACEUTICAL Co.,Ltd.

Patentee after: Peking University Medical Management Co.,Ltd.

Address before: 100871 8th floor, founder building, 298 Chengfu Road, Haidian District, Beijing

Patentee before: PEKING UNIVERSITY FOUNDER GROUP Co.,Ltd.

Patentee before: CHONGQING DAXIN PHARMACEUTICAL Co.,Ltd.

Patentee before: PKU HEALTHCARE INDUSTRY Group