[发明专利]一种通过发酵降低大观霉素杂质E的方法

说明书

本发明提供了一种通过发酵降低大观霉素杂质E的方法，包括利用发酵培养基发酵培养，采用一次性顿补或流加的方式加入甜菜碱和/或鸟氨酸，一次性顿补或流加的时机为发酵25～40h开始，流加速率为每升发酵液流加0.001～0.009L/h，一次性顿补用量与流加总量相同，得到效价高、杂质E含量低的发酵产物。本发明方法操作简单，生产成本低、杂质E含量明显降低，且适合工业化应用的大观霉素发酵方法。

技术领域

本发明属于生物发酵工程技术领域，具体地涉及一种通过发酵降低大观霉素杂质E的方法。

背景技术

大观霉素(Spectinomycin)又称奇放线菌素或壮观菌素(Actinospectacin)，是一种氨基糖苷类抗生素。大观霉素是白色非结晶粉末，可溶于水，其常用的盐类有盐酸大观霉素(Spectinomycin hydrochloride)和硫酸大观霉素(Spectinomycin salfate)，均是白色至灰白色结晶粉末。大观霉素是一种广谱抗生素，对革兰氏阳性和阴性菌均有抗菌作用。临床上主要用于治疗奈瑟氏淋球菌引发的感染，具有疗效突出，副反应少和使用安全的优点。目前大观霉素以代替青霉素作为治疗急性淋病的首选药物，是我国治疗淋病的首选药物之一，也是美国CDC指定的作为治疗耐药淋球菌的最佳药物。此外，大观霉素的抗菌谱广和低毒性也使它作为饲料添加剂，以提高农作物产量或促进牲畜生长。大观霉素对于治疗猪和鸡的支原体疾病效果也很好，对于球虫病的治疗也有很好的作用。

近年来，由于性传播疾病在我国呈上升趋势，其中以淋病的发病率最高，相对于渠道复杂且价格昂贵的同类药品，大观霉素更具有安全和价格优势，因而国内临床上的需求量不断增加，虽然大观霉素已实现国产化，但基础理论研究和生产水平与国外还存在差距，要开拓市场，扩大国际市场范围，提高产品竞争力，还需要进一步提高产品的质量和降低成本。

在技术方面，目前困扰国内厂家的主要是杂质含量的超标，其中以杂质E最难控制，根据结构分析，杂质E为去甲基大观霉素，在质量标准EP中要求大观霉素杂质E的含量控制在4.0％以内。从大观霉素的生物合成途径分析，杂质E(去甲基大观霉素)属于大观霉素的合成前体。因此，不能采用常规的菌种改造方法，去除杂质E合成的相关酶基因。发酵过程中容易造成杂质E的积累，最终对产品质量产生影响。目前国内厂家主要是通过提取手段，经过有机溶剂萃取，去除部分杂质E。该方法能够保证产品质量合格，但提取过程中需要用到溶媒萃取，工艺复杂，危险性高，成本高。本发明经过大量的发酵代谢调控优化研究，最终发现了一种可通过发酵过程调控，达到降低发酵液中杂质E含量的方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，提供一种工艺简单、生产成本低、杂质E含量明显降低，且适合工业化应用的降低大观霉素发酵过程中杂质E含量的发酵方法。

本发明采用的技术方案为：一种通过发酵降低大观霉素杂质E的方法，包括利用发酵培养基发酵培养，发酵培养过程中加入含有甲基化前体物质的甜菜碱和/或鸟氨酸。

进一步地，采用一次性顿补或流加的方式加入甜菜碱和/或鸟氨酸，一次性顿补或流加的时机为发酵25～40h开始，流加速率为每升发酵液流加0.001～0.009L/h，一次性顿补用量与流加总量相同。

进一步地，所述添加甜菜碱和/或鸟氨酸的含量为：包括甜菜碱0-20g/L、鸟氨酸0-5g/L，其中两种组分含量不可同时为0。

进一步地，发酵培养的具体步骤为：向发酵罐中加入发酵培养基，调节pH至6.5-7.0；高温消毒灭菌，待冷却至室温后，接入大观霉素种液，接种量为5-15％，发酵培养温度为28±0.5℃，罐压为0.02-0.06MPa，发酵过程通入无菌空气，控制溶氧水平为30％以上，发酵至36h开始加入甜菜碱和/或鸟氨酸，发酵至103h结束，得到大观霉素发酵产物。