[发明专利]一种流加癸醛发酵生产达托霉素的方法

说明书

 

技术领域

本发明属于达托霉素的生产领域，尤其涉及一种流加癸醛发酵生产达托霉素的方法。

背景技术

    近10年来，革兰氏阳性耐药菌感染的趋势在不断上升。目前临床上治疗细菌感染的难点主要集中于耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)，耐万古霉素的肠球菌(VRE)，糖肽类敏感的金葡菌(GISA) 等，它们也是目前医院中传播率利致死率很高的病原体，虽然万古霉素等糖肽类抗生素治疗这类感染取得了一定疗效，但近几年来，临床上已发现万古霉素的耐药菌，而且这种趋势在逐渐增大。因此抗耐药菌新抗生素的研究又成为热门课题。达托霉素对以上耐药菌均有很好的杀菌效果，且制剂用药方便，毒副作用小，成为“病原菌最后一道防线——万古霉素”的最佳替代品；更具意义的是，达托霉素作为环脂肽类抗生素家族的第一个产品，其化学结构和作用机制不同于已有所有类别的抗生素，是近四十年来继口恶唑烷酮类抗生素后，应用到临床的唯一新结构类别抗生素，而且达托霉素在临床试验中极少致使发生耐药性分离株。

达托霉素(Daptomycin) 是一种从玫瑰孢链霉菌(Streptomyces roseosporus) 发酵液分离得到的环脂肽类抗生素，其化学结构如式(I) 所示。从式(I) 可以看出，达托霉素由13 个氨基酸和1 个长链脂肪酸组成，其中10 个氨基酸组成一个氨基酸环，另有3 个氨基酸排列成线状，并且在末端的L- 色氨酸(L-Trp) 上，连接1 个正癸酸。

达托霉素不仅具有新颖的化学结构，其作用模式也与任何现有上市的抗生素不同：达托霉素能扰乱细胞膜对氨基酸的转运，从而阻碍细菌细胞壁肽聚糖的生物合成，改变细胞质膜的性质；另外，它还能通过破坏细菌的细胞膜，使其内容物外泄而达到杀菌的目的。达托霉素通过从多个方面破坏细菌细胞膜功能，能迅速杀死革兰氏阳性菌，并且使细菌很难对其产生耐药性(A.Raja et al.，Nature Rev.Drug Discov.，2003，2，943-944)。达托霉素除了能作用于大多数临床相关革兰氏阳性菌外，更重要的是，它在体外试验中还对甲氧西林、万古霉素和利奈唑烷等的耐药分离菌株呈现出强力的活性。

达托霉素的合成方法有化学全合成、化学半合成和生物合成三种工艺，其中前二种由于工艺过程复杂且产率低尚无商业价值。目前，行业内生产达托霉素的常规方法主要是通过玫瑰孢链霉菌菌株发酵制得。

到目前为止，还尚未有有关在补料过程中加入癸醛溶液的报道。

发明内容

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

    一种流加癸醛发酵生产达托霉素的方法，包括发酵培养，其特征在于：在发酵培养18h后，于每升发酵液中以1.0～2.0ml/h的流速往发酵罐中补料流加癸醛溶液，直至发酵结束。

进一步地，所述癸醛溶液的质量浓度为6.0％；所述癸醛溶液的溶剂为乙醇和水的混合液。

本发明的有益效果如下：

拓宽发酵法生产达托霉素的路径，一是癸醛溶液对细胞的毒性较小，二是其在常温下能够以液体的形式存在，不会因温度低而结晶，保障了流加的效果。此外，本发明不仅适用于实验室小罐发酵达托霉素，也可在工业化大罐上进行放大生产。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1

    一种流加癸醛发酵生产达托霉素的方法，包括以下内容：

a. 培养玫瑰孢链霉菌种子液；

b. 接种：将步骤a中得到的种子液接种到发酵培养基中；

c. 发酵培养：将步骤b中得到的接种后的培养基进行培养和发酵，发酵培养温度为30～32℃；

d. 补加癸醛溶液：当发酵培养18h以后，向发酵液中流加质量浓度为6.0％癸醛溶液（溶剂为乙醇和水的混合液），流加的速度为：每升发酵液中以1.0～2.0ml/h的流速往发酵罐中补料，直至发酵结束；

e. 发酵结束并分离：当发酵培养48～168h以后，结束发酵，将得到的发酵液进行提取分离，即得所述的达托霉素。

实施例2

    一种流加癸醛发酵生产达托霉素的方法，包括以下内容：