Способ получения ксантанового загустителя "сараксан" или "сараксан-т"

Изобретение относится к области фармакологии и касается улучшенного способа получения ксантанового загустителя для лекарственных средств, а также технических целей путем культивирования штаммов-продуцентов Xanthomonas campestris на питательной среде, содержащей источник углеродного питания, минеральные соли и факторы роста, в условиях аэрации, при этом культивирование ведут в ферментерах, которые перед ферментацией последовательно промывают 0,01-0,05% раствором β-лактамного антибиотика или антибиотика из рода тетрациклинов, водой и стерилизуют. Способ позволяет улучшить качество ксантанового загустителя. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к области фармакологии и касается усовершенствованного способа получения ксантанового загустителя для лекарственных, косметических средств, а также технических целей. Известно, что бактериальные экзополисахариды, к которым относится ксантан, широко используются как загустители для лекарственных, косметических средств, а также для технических целей, в частности, в нефтегазовой отрасли [1, 2]. Одним из важных требований к ксантановым загустителям является минимальное содержание микрогелей в растворах ксантана, которые снижают фильтруемость его растворов и ухудшают практические свойства.

Задачей изобретения является разработка простого, технологичного усовершенствованного способа получения ксантанового загустителя, позволяющего максимально возможно снизить неуглеводные примеси и избежать присутствие микрогелей в ферментационном бульоне, обеспечить простоту и универсальность технологического оформления процесса.

В патенте [3] описан способ получения ксантанового загустителя "Сараксан" или "Сараксан-Т" культивированием штамма-продуцента Xanthomonas campestris NRRL В-1459 (ВКМ В-611) на питательной среде, содержащей источник углеродного питания, минеральные соли и факторы роста, в условиях аэрации и перемешивания, с последующей стерилизацией полученного ферментационного раствора добавлением формальдегида или порошкообразного ксантанового загустителя выделением его из стерилизованного ферментационного раствора с помощью изопропилового спирта. При этом культивирование проводили в ферментерах, которые использовались для биосинтеза β-лактамного антибиотика. Ферментер после проведения биосинтеза β-лактамного антибиотика промывают водой, стерилизуют и используют для получения ксантанового загустителя. Согласно указанному патенту для того, чтобы качество ксантанового загустителя снижалось не более чем на 20%, необхадимо через каждые 10 периодических ферментаций бактерий Xantomonas campestris в этом же ферментере вести ферментацию плесневых грибов Penicillium. При этом стерилизацию ферментеров ведут после каждой ферментации ксантанового загустителя.

Неожиданно установлено, что проведение синтеза ксантана в ферментерах, при стерилизации которых используют перед промывкой артезианской водой 0,01-0,05% водный раствор β-лактамного антибиотика или 0,01-0,05% водный раствор антибиотика из группы тетрациклинов или смесь этих растворов в любом соотношении, позволяет активизировать синтез ксантана и улучшить фильтруемость ферментационного раствора. При этом отпадает необходимость использовать ферментационное оборудование, сырье и энергию для синтеза пенициллина, а качество ксантанового загустителя постоянно и не зависит от номера ферментации. В качестве штамма-продуцента Xantomonas campestris можно использовать штамм NRRL В-1459 (ВКМ В-611).

Описывается способ получения ксантанового загустителя "Сараксан" или "Сараксан-Т" культивированием штаммов-продуцентов Xantomonas campestris на питательной среде, содержащей источник углеродного питания, минеральные соли и факторы роста, в условиях аэрации и перемешивания, с последующей стерилизацией полученного ферментационного раствора добавлением формальдегида или выделением его из стерилизованного ферментационного раствора с помощью изопропилового спирта. При этом культивирование проводят в ферментерах, которые предварительно последовательно промывают 0,01-0,05% раствором β-лактамного анбиотика или 0,01-0,05% раствором антибиотика из группы тетрациклинов или их смесью в любом соотношении, водой, стерилизуют и используют для последующего получения ксантанового загустителя.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1: После освобождения ферментера (SA-203), в котором вели биосинтез ксантана, от предыдущей загрузки промывают аппарат 0,01% водным раствором бензилпенициллина, артезианской водой с последующей стерилизацией в стандартных условиях. Посевной материал переносят из посевного аппарата. В качестве сырья используют сахарозу 1000 кг, калий фосфорнокислый 50 кг, 1%-ный автолизат дрожжевой 500 л, воду питьевую до 50000 л. Температура ферментации 24 С. рН 6,8-7,0. Продолжительность процесса в условиях аэрации и перемешивания 72 часа. По окончании процесса ферментационный раствор нагревают до 75-80°С и добавляют 0,2-10 г/л формальдегида. Полученный ксантановый загуститель представляет собой желеобразную массу, содержащую до 15 г/л полисахарида ксантана, формальдегид, вещества белковой природы и внутриклеточные полисахариды как осколки бактериальных клеток, остатки источника углеродного питания и питательных солей (Техническое название полученного таким образом ксантанового загустителя в виде ферментационного раствора - "Сараксан"). В сухом виде ксантановый загуститель получают добавлением к "Сараксану" изопропилового спирта в соотношении 1:4 при перемешивании с последующим выделением выпавшего осадка, промывкой его изопропиловым спиртом, сушкой и измельчением. Полученный порошкообразный ксантановый загуститель содержит до 75% полисахарида ксантана, до 15% влаги, остатки белковых компонентов, неорганических солей, белок-формальдегидного комплекса (техническое название полученного таким образом порошкообразного ксантанового загустителя - "Сараксан-Т").

Пример 2. Процесс ведут аналогично Примеру 1 в ферментерах, промытых последовательно 0,04% водным раствором хлоргидрата доксициклина, водой и стерилизованных в стандартных условиях.

Пример 3. Процесс ведут аналогично Примеру 1 в ферментерах, промытых последовательно водным раствором, содержащим 0,03% бензилпенициллина и 0,02% хлоргидрата доксициклина, водой и стерилизованных в стандартных условиях.

Полученный ферментацией в реакторах, промытых последовательно водным раствором β-лактамного антибиотика или водным раствором антибиотика из группы тетрациклинов, и стабилизированный формальдегидом ферментационный раствор ("Сараксан") имеет вязкость 3500-3550 мПа·с при скорости сдвига 5,4 с^-1. 1%-ный раствор "Сарасана-Т" в 0,1 н. KCl имеет вязкость 2900 мПа·с при скорости сдвига 5,4 с^-1. Вязкость полученных растворов практически постоянна при всех ферментациях.

В таблице даны сравнительные данные фильтрационной способности ферментационных растворов, полученных с помощью штамма-продуцента ксантана ВКМ В-611 в ферментерах, в которые после каждой ферментации последовательно промывали растворами антибиотика, водой и стерилизовали в стандартных условиях, а также данные фильтрационной способности сухих образцов, выделенных из соответствующих ферментационных растворов. Для фильтрации использовали фильтры марки "Миллипор".

Как следует из таблицы, фильтруемость ферментационных растворов, полученных предлагаемым способом, идентична фильтруемости ферментативных растворов, полученных в ферментерах, в которых предварительно проводили синтез β-лактамного антибиотика. При этом в отличие от прототипа падение фильтруемости при увеличении числа ферментаций не наблюдается. Аналогичный эффект наблюдается и для растворов сухих образцов ксантана, выделенных из соответствующих ферментационных растворов. Полученные данные показывают, что предлагаемый способ позволяет получать ксантановый загуститель высокого качества со стабильными свойствами.

Время фильтрования (с) образцов ксантанового загустителя (объем образцов 200 мл) через фильтр "Миллипор" диаметром 47 мм. Штамм - X. campestris ВКМ В-611.

Таблица
№ ферментации	Размер пор 5 μ	Размер пор 1,2 μ
по предлагаемому способу	по прототипу	по предлагаемому способу	по прототипу
I. Ферментационный раствор, разбавленный вдвое (количество ксантана - 7,5 г/л
1-я ф-ция	12,1	11,9	64,3	63,0
4-я ф-ция	11,8	12,9	63,9	66,2
8-я ф-ция	12,4	13,4	65,0	71,2
11-я ф-ция	12,0	15,5	65,0	81,9
П. Р-р из
сухого
образца,
7,5 г/л в 1%
NaCl+0,1%
CaCl2
2-я ф-ция	12,8	13,2	66,2	70,0
11-я ф-ция	13,0	15,5	67,0	102,3

ЛИТЕРАТУРА

1. Патент РФ №2093143, А61К 9/00, 1991.

2. Патент РФ №1389683, A3, 1983.

3. Патент РФ №2252033, А61К 47/36, С12Р 19/06 2004.

1. Способ получения ксантанового загустителя культивированием штаммов-продуцентов Xanthomonas campestris на питательной среде, содержащей источник углеродного питания, минеральные соли и факторы роста, в условиях аэрации и перемешивания с последующей стерилизацией полученного раствора добавлением формальдегида, характеризующийся тем, что культивирование ведут в ферментерах, которые предварительно последовательно промывают 0,01-0,05%-ным водным раствором β-лактамного антибиотика или 0,01-0,05%-ным водным раствором антибиотика рода тетрациклинов или их смесью при той же концентрации в любом соотношении, водой и стерилизуют.

2. Способ по п.1, в котором порошкообразный ксантановый загуститель выделяют из ферментационного раствора с помощью изопропилового спирта.

3. Способ по пп.1 и 2, в котором β-лактамным антибиотиком является бензилпенициллин.

4. Способ по пп.1 и 2, в котором антибиотиком рода тетрациклинов является хлоргидрат доксициклина.