Способ получения антибиотика канамицина

 

Использование: медицинская промышленность. Сущность изобретения: способ получения антибиотика канамицина осуществляют культивированием продуцента Streptomyces kanamyceticus в питательной среде, содержащей источники углерода, азота, фосфора и минеральные соли в условиях аэрации и перемешивания, при этом в процессе культивирования проводят доливы гидролизата кукурузной муки или стерильной воды в количестве, достаточном для поддерживания вязкости на уровне 60 - 100·10³ Па·с, а первый долив производят при достижении вязкости 40·10³ Па·с.

Изобретение относится к медицинской промышленности, а именно к способу получения биологических соединений, в частности антибиотика канамицина.

Известен способ [1] получения антибиотика канамицина путем культивирования продуцента в питательной среде, содержащей: источники углерода, азота, фосфора, минеральные соли в условиях аэрации и перемешивания. При достижении концентрации канамицина в культуральной жидкости 1500 мкг/мл производят долив стерильной воды в объеме 3 4 м³ за 8 12 ч слива.

В процессе культивирования продуцента Str. kanamyceticus значение вязкости культуральной жидкости возрастает с 10·10³ Па·с в первые часы роста до 200 250·10^-3 Па·с на 60 100 ч, что значительно ухудшает массо- и теплообмен между клеткой и средой. В конечном итоге это приводит к снижению уровня антибиотикообразования биологически активного канамицина А и увеличения содержания в культуральной жидкости биологически малоактивного канамицина В. К концу ферментации на 100 ч концентрация канамицина в культуральной жидкости составляет 3100 мкг/мл. Объем культуральной жидкости составляет 37,3 м³. Съем канамицина в культуральной жидкости составляет 115,6 кг. Решение описанной проблемы - улучшение массообмена предлагается в заявляемом способе.

Целью изобретения является увеличение уровня антибиотикообразования канамицина А при снижении содержания канамицина В в культуральной жидкости.

Цель достигается тем, что в заявляемом способе получения антибиотика путем выращивания продуцента Str. kanamyceticus в питательной среде, содержащей, мас. кукурузная мука 8,0 12,0; соевая мука 2,0 2,5; алюминий сернокислый 0,009 0,011; железо сернокислое 0,005 0,007, в условиях аэрации и перемешивания осуществляется поддержание вязкости в оптимальном диапазоне 60 -100·10^-3 Па·с доливами стерильной воды или доливами гидролизата кукурузной муки или их комбинацией.

Пример 1. Вегетативный инокулюм культуры Str. kanamyceticus выращивают в колбах на качалке в течение 48 ч при температуре 27 ± 1^oC в среде, содержащей, мас. аммоний сернокислый 0,3; натрий хлористый 0,25; соевая мука 2,0; экстракт кукурузный 0,5; мел 0,3; крахмал картофельный 2; жир животный 0,1. Содержимое одной колбы переносят в инокулятор емкостью 2000 л, содержащей 800 л питательной среды следующего состава, мас. аммоний сернокислый 0,3; жир 1,25; мел 0,3; мука кукурузная 3,0; мука соевая 2,0; соль поваренная 0,27; экстракт кукурузный 0,5, и выращивают при температуре 27 ±1^oC в течение 34 40 ч. Содержимое инокулятора передают в посевной аппарат вместимостью 10 м³, содержащей 5 м³ питательной среды того же состава, что и среда в инокуляре. Продолжительность выращивания посевного материала -24 ч. Содержимое посевного аппарата передают в ферментатор вместимостью 50 м³, содержащий 30 м³ ферментационной среды следующего состава, мас.

Аммоний сернокислый 0,9 Жир животный 1,17 Железо сернокислое 0,005 Мел 0,5 Мука кукурузная 8,5 Мука соевая 2,0 Цинк сернокислый 0,003 Экстракт кукурузный 0,3 Амилосубтилин 0,015 Пропинол Б-4 0,01
В ферментаторе устанавливают режим:
аэрация от 0 до 44 ч роста расхода воздуха увеличивают ступенчато от 0,25 до 1,0 объема на 1 объем среды в минуту по следующей программе:
Часы роста, г Расход воздуха, объем на объем среды в минуту
от 0 до 16 18 0,35
от 16 18 до 24 26 0,5
от 24 26 до 38 40 0,7
от 38 40 до 44 46 0,8
от 44 46 до 100 1,0
Температура культивирования 27± 1^oC, частота вращения мешалки 3^-1с.

При достижении значения вязкости культуральной жидкости 40 10^-3 Па·с на 30 40 ч производят первый долив 2 м³ стерильной воды. Второй и третий доливы осуществляют по вязкости, поддерживают в диапазоне 60 - 100·10^-3 Па·с. Время между доливами 20 24 ч, объем долива 2 м³.

Концентрация антибиотика канамицина в культуральной жидкости на 100 ч составляет 3427 мкг/мл, объем сливной культуральной жидкости 39,5 м³, съем антибиотика 136,4 кг.

В операциях по известному способу [1] концентрация канамицина в культуральной жидкости на 100 ч составляет 3100 мкг/мл. Объем культуральной жидкости 37,3 м³. Съем антибиотика -115,6 кг.

Пример 2. Состав сред, схема выращивания посевного материала, условия культивирования такие же, как в примере 1.

Отличие от примера 1 состоит в том, что при достижении вязкости 40·10^-3 Па·с на 30 40 ч роста производят первый долив гидролизатом кукурузной муки, второй долив производят по вязкости, поддерживая ее в диапазоне 60 100·10^-3 Па·с через 20 24 ч. За 10 15 ч до слива производят долив стерильной воды в объеме 2 м³ в зависимости от уровня культуральной жидкости в аппарате с целью экстракции антибиотика из мицелия в нативный раствор. Объем долива гидролизата кукурузной муки 3 м³.

Показатели биосинтеза канамицина на 100 ч составляют: концентрация канамицина в культуральной жидкости 3858 мкг/мл, объем сливаемой культуральной жидкости 40 м³, съем антибиотика 154,1 кг.

В операциях по ранее известному способу [1] показатели биосинтеза на 100 ч роста составляют 3100 мкг/мл, объем 37,3 м³, съем антибиотика -115,6 кг.

Литература
1. Химия антибиотиков. Изд-во Академии наук СССР, 1961, т, 1, с. 730.

Формула изобретения

Способ получения антибиотика канамицина путем культивирования продуцента Streptomyces kanamyceticus в питательной среде, содержащей источники углерода, азота, фосфора, минеральные соли в условиях аэрации и перемешивания с последующим выделением целевого продукта, отличающийся тем, что в процессе культивирования осуществляют доливы гидролизата кукурузной муки или стерильной воды в количестве, достаточном для поддержания вязкости на уровне (60 100) · 10^-3 Па·с, при этом первый долив производят при достижении вязкости культуральной жидкости 40 · 10^-3 Па · с.