[发明专利]在固态发酵中采用棒状链霉菌MTCC 1142制备棒酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于制备棒酸的固态发酵方法。更具体地，本发明涉及在固态发酵条件下利用农业工业残余物成本有效的生产棒酸。抗生素抗性，尤其是针对β-内酰胺的抗生素抗性的出现，已经成为最近关注的主要目标。过去作为我们的第一防线的药物由于β-内酰胺酶的出现而变得无效。棒酸是细菌的β-内酰胺酶的一种新型有效的抑制剂，其通过发酵而生产。

背景技术

链霉菌是多种次级代谢物的生产者，其用于制备药物。这些药物的实例例如是聚酮化合物、大环内酯、蒽环类抗生素、四环素、脂肽和β-内酰胺(Strohl W.R.，Biotechnology of Industrial Antibiotics，Marcel Dekker Inc.，page 1-48，1997)。棒酸(3-(2-羟基亚乙基)-7-氧代-4-氧杂-1-氮杂二-环[3.2.0]庚烷-2-羧酸)具有弱抗菌活性(图1)。然而，它是由金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、大肠杆菌(Escherichia coli)、克雷伯氏菌属(Klebsiella)、变形杆菌(Proteus)、志贺氏菌属(Shigella)、假单胞菌(Pseudomonas)和流感嗜血杆菌(Haemophilus influenzae)的许多菌株产生的β-内酰胺酶的有效抑制剂。棒酸在与抗生素如阿莫西林、氨比西林、羧苄青霉素、替卡西林、苄青霉素或头孢利定联合时表现出针对产生β-内酰胺酶的有机体的良好的协同活性。存在多种产生棒酸的微生物，即，棒状链霉菌ATCC 27064(US专利4110165，比利时专利827926)、S.jumonjinensis(GB专利1563103)、桂滨链霉菌(S.katsurahamanus)IFO 13716FERM 3944(JP专利83009679B)和链霉菌P6621FERM2804(JP专利55162993A)。

棒酸是主要的β-内酰胺抗生素，独立地由Brown et al.，(Journalof Antibiotics，29：668-669，1976)和Napier et al.，(Br.Pat.1585661，1981)发现。它也是细菌β-内酰胺酶的有效抑制剂(Mayer&Deckwer，Applied Microbiology and Biotechnology，20：41-46，1996)。其针对广谱的Gram+(革兰氏阳性)和Gram-(革兰氏阴性)细菌表现出活性；然而观察到的活性的水平非常低，因此，它最好与其他对于β-内酰胺酶敏感的广谱抗生素共同配制(Brown，Journal ofAntimicrobials and Chemotherapy，1：15-48，1981)。例如，体外研究表明，在针对产生内酰胺酶的金黄色酿脓葡萄球菌(S.aureus)菌株进行测量时，单独的氨比西林的最小抑制浓度(MIC)超过500μg/ml。在补充5μg/ml的棒酸后，对于组合添加的MIC减少到0.1μg/ml(Brown，Journal of Antimicrobials and Chemotherapy，1：15-48，1981)。在此发现后，棒酸的化学结构被Howarth等(Journal ofChemical Society and Chemical Commun，266-267，1976)鉴定。

棒酸不可逆地与酶β-内酰胺酶结合以产生稳定的复合体(Liras&Rodriguez-Garcia，Applied Microbiology and B iotechnology54：467-475，2000)，从而使它失活。棒酸的β-内酰胺酶抑制活性与其3R，5R立体化学相关。β-内酰胺酶抑制和抗菌活性的组合有效作用使得棒酸在临床上和经济上非常重要。目前，Glaxo SmithKlineBeecham Ltd生产商标名为“Augmentin”的棒酸。