[发明专利]一种产他克莫司的链霉菌高效发酵培养基及其应用

说明书

本发明提供一种产他克莫司的链霉菌高效发酵培养基及其应用，所述培养基中各组分含量如下：碳源40‑130g/L，有机氮源22‑55g/L和无机盐2‑10g/L，表面活性剂5‑100g/L；有机氮源为豆粕粉、黄豆粉、酵母粉、玉米浆干粉、蛋白胨中的至少一种，碳源为淀粉、糊精、甘油、葡萄糖中的至少一种，所述无机盐为硫酸铵、氯化镁、硝酸钾、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、碳酸钙中的至少一种，所述表面活性剂是非离子表面活性剂。本发明能够改变细胞的通透性，减少营养物质及代谢产物的传递阻力，有利于营养物的运输和产物的分泌，消除代谢产物他克莫司堆积对菌体生长的影响，提高他克莫司的产率，同时操作简单，便于大规模工业生产。

【技术领域】

本发明涉及一种产他克莫司的链霉菌高效发酵培养基及其应用。

【背景技术】

他克莫司(Tacrolimus，FK506)是由链霉菌发酵产生的一种含哌可酰基的23元大环内酯类化合物，具有免疫抑制药效强、用药剂量低、急性排异反应发生率低等优点，在器官移植和自身免疫系统疾病方面疗效显著。目前不仅是肝脏及肾脏移植后排斥反应的一线药物，还广泛应用于斑秃、牛皮癣、银屑病、鱼鳞病、白塞氏病、变硬性皮炎、类风湿性关节炎及多发性硬化病等自身免疫疾病的治疗,具有广阔的应用前景。自从1984年首次发现他克莫司被以来，国内外对其进行了大量的基础及临床研究，1998年进入中国市场后，市场份额迅速上升。目前国内他克莫司市场上，进口原研药仍然占据80％左右的市场。国内微生物发酵法生产他克莫司的技术瓶颈主要是其产率低，生产成本高，给患者带来较大的负担。

申请号为201310644714.1的中国专利公开了一种发酵生产他克莫司的方法，最终的链霉菌产他克莫司为385μg/mL，且需中间补料，工艺繁琐。申请号为200810019003.4的中国专利公开了一种链霉菌及其应用，其公开的最高发酵单位为550μg/mL。申请号为201210447477.5的中国专利公开了一种高纯度他克莫司的制备方法，其公开的最高发酵单位为491μg/mL，但未提及发酵工艺。申请号为201710309551.X的中国专利公开了一种提高他克莫司产量的发酵方法，其在常规的他克莫司发酵过程中加入吸附树脂以及流加补充糊精，发酵170h后他克莫司含量可达1248mg/L；虽发酵水平较高，但发酵周期过长，生产产本仍较高。申请号为201611065060.7的中国专利公开了一种发酵生产他克莫司发酵的方法，其在发酵罐发酵过程中采用分批发酵的方式进行发酵培养，并在发酵的不同阶段向发酵培养基中添加有机溶剂及盐溶液；相对于传统的发酵法制备他克莫司，该发明能够提高他克莫司的产量约20～40％，且发酵周期缩短至90h；但该发明并未给出具体发酵水平。申请号为201610135737.3的中国专利公开了一种筑波链霉菌及其在制备他克莫司中的应用，主要是一种由筑波链霉菌HDW68发酵制备他克莫司中间体的方法，该发明提供的发酵工艺经1吨、4吨、20吨发酵罐的生产实践，证明其生产能力可达1100mg/L，且发酵副产物(FK520)约1.5％左右，该发明生产水平较高且副产物低，但发酵周期(6～7天)仍较长，且培养基复杂。申请号为201510664099.X的中国专利公开了一种基因工程菌株筑波链霉菌L21及其应用，其通过基因工程提高他克莫司生物合成途径中的特异性调控基因的拷贝数，作为基因改造他克莫司生物合成途径中的限速酶以提高他克莫司的产量，将他克莫司的发酵单位提高至945mg/L，但基因工程菌株的稳定性有待进一步验证，该发明未详细给出进一步说明。

综上所述，近年来国内开展大量的研究工作用于降低他克莫司的生产成本。效果显著，但与国外仍存在差距，导致目前国内的他克莫司市场还是由美日等国家主导。目前在链霉素高产他克莫司的发酵培养基中添加表面活性剂的研究未见报道，本发明从他克莫司的发酵工艺入手，通过培养基中添加表面活性剂优化培养基组成，罐上参数控制，提高发酵水平，缩短发酵周期，从而降低生产成本，提高综合竞争能力。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题之一，在于提供一种产他克莫司的链霉菌高效发酵培养基，其能够消除代谢产物他克莫司堆积对菌体生长的影响，提高他克莫司的产率，同时操作简单，便于大规模工业生产，降低生产成本。