對頭孢菌素C發(fā)酵工藝的優(yōu)化研究

申雪皎 李秀娟

摘 要：對于目前我國在醫(yī)學(xué)的發(fā)展過程中出現(xiàn)的一些藥物都能夠產(chǎn)生相應(yīng)的發(fā)酵作用，這些藥物主要以現(xiàn)在社會上常見的頭孢菌素C為主要研究藥物，而且注重藥物在一定程度上會通過相關(guān)的辦法分解成現(xiàn)在社會上需要的一種微生物。這種微生物的特點(diǎn)與從玉米中提取出來的微生物的特點(diǎn)有很多相似的地方。但是這種提取方式存在很大的弊端，這就需要通過合適的方法對相應(yīng)的提取方式進(jìn)行一定的優(yōu)化，使其能夠更好地提取出對人體有益的微生物。針對于這一相應(yīng)的要求，本文的重點(diǎn)在于對頭孢菌素C發(fā)酵工藝的優(yōu)化進(jìn)行詳細(xì)，使得這種藥物的發(fā)酵能夠得到更好的進(jìn)行，進(jìn)一步為我國的相應(yīng)醫(yī)學(xué)研究提供堅(jiān)實(shí)有效的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：頭孢菌素C；工藝；優(yōu)化

在很大的程度上來說現(xiàn)在社會上存在的頭孢菌素C這項(xiàng)藥物對人體發(fā)生病癥能夠急性非常有效的治療，但是相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)頭孢菌素C這項(xiàng)藥物在社會上的作用除了能夠?qū)颊叩南嚓P(guān)疾病進(jìn)行合理的治療還能夠在很大的程度上能夠進(jìn)行相應(yīng)的發(fā)酵工藝，并且在發(fā)酵工藝的進(jìn)行過程中還能夠在很大的程度上提高這項(xiàng)藥物的生產(chǎn)能力，進(jìn)一步使得我國對這項(xiàng)藥物的生產(chǎn)有進(jìn)一步的提高。而且在一定角度上上來說進(jìn)行相應(yīng)藥物生產(chǎn)能力的提高對我國的醫(yī)藥行業(yè)的發(fā)展起到非常重要的作用。但是在現(xiàn)在社會的發(fā)展過程中這項(xiàng)藥物的發(fā)酵工藝還存在著很大的問題，這種總問題的存在使得相關(guān)的藥物不能進(jìn)行合理的發(fā)展，因此以下主要對發(fā)酵工藝的優(yōu)化進(jìn)行詳細(xì)的討論。

1 材料和方法

1.1 菌種。頂頭孢霉（華北制藥華民公司倍達(dá)工廠生產(chǎn)菌種）。

1.2 培養(yǎng)基。玉米漿，花生餅粉，玉米粉，豆油，谷朊粉，DL-蛋氨酸（進(jìn)口），無機(jī)鹽等。

1.3 設(shè)備。一級種子罐100L，二級種子罐6m3，三級種子罐25m3，發(fā)酵罐150m3。

1.4 發(fā)酵周期。發(fā)酵周期為132h。

1.5 測定菌絲量方法。將均勻的發(fā)酵液倒入10mL刻度離心管中，置于離心機(jī)中，3000r/min下離心10min。

2 結(jié)果與討論

2.1 接種方式的調(diào)整

總的來說頭孢菌素C這種藥物具有種子生長周期比較長，但是發(fā)酵的周期比較短的特點(diǎn)，這種特點(diǎn)的存在導(dǎo)致要想使得這種藥物能夠進(jìn)行合理的發(fā)酵就必須按照相應(yīng)的規(guī)定選取合適的方法進(jìn)行發(fā)酵，只有這樣才能在很大的程度上實(shí)現(xiàn)發(fā)酵的良好進(jìn)行。而且在很大的程度上進(jìn)行發(fā)酵的植物或者藥品都需要通過合理的方法將這些物體的發(fā)育比較良好的三級種子進(jìn)行移植，主要移植的場所在于實(shí)驗(yàn)上常見的發(fā)酵罐中，這種容器就是醫(yī)學(xué)行業(yè)經(jīng)常說的移植罐。其移植之后需要40個(gè)小時(shí)的時(shí)間來進(jìn)行相應(yīng)的發(fā)酵，這種發(fā)酵的方式與現(xiàn)在社會上常見的頭孢菌素C的發(fā)酵方式有很大的相似之處，唯一不同的地方在于頭孢菌素C的發(fā)酵是需要經(jīng)過四個(gè)階段才能進(jìn)行完全的發(fā)酵。另外不得不說的事在實(shí)際操作的過程中，經(jīng)常會因?yàn)樵谶M(jìn)行發(fā)酵罐和移植罐之間轉(zhuǎn)移的過程中存在較長的時(shí)間滯留期，這就在很大的程度上導(dǎo)致發(fā)酵的種子受到外界因素的影響，進(jìn)一步導(dǎo)致了頭孢菌素C的發(fā)酵程度有一定的下降。因此要想從根本的角度上保證頭孢菌素C的發(fā)酵時(shí)間，就需要在相應(yīng)的時(shí)候縮短轉(zhuǎn)移過程中的滯留期。在相應(yīng)實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)將發(fā)酵液和種子一起進(jìn)行轉(zhuǎn)移能夠在很大的程度上縮短相應(yīng)的滯留期，進(jìn)一步能夠在一定的程度上保證相應(yīng)的發(fā)酵數(shù)量。除此之外還要求在轉(zhuǎn)移的過程中需要將促進(jìn)頭孢菌素C發(fā)酵的活性酶進(jìn)行一起轉(zhuǎn)移，從根本的角度上使得菌絲量的增長有一定的提高，進(jìn)一步使得頭孢菌素C這種藥物的發(fā)酵能夠符合相應(yīng)的規(guī)定。

對頭孢菌素來說導(dǎo)致產(chǎn)生主要是因?yàn)樵陬^孢霉菌的初次代謝之后在某一特定的條件下的相應(yīng)產(chǎn)物，因此要想使得頭孢菌素C的發(fā)酵能夠得到更高效的進(jìn)行，就需要從根本的角度出發(fā)，充分的考慮投保迅速C的出現(xiàn)和頭孢霉菌的初次代謝。而且在很大的程度上來說相應(yīng)的培養(yǎng)基中存在的一些營養(yǎng)物質(zhì)對整個(gè)發(fā)酵過程都會產(chǎn)生一定的影響，這就要求對相應(yīng)培養(yǎng)基內(nèi)部的營養(yǎng)成分的濃度進(jìn)行一個(gè)合理的分配，從而在很大的程度上確定相應(yīng)微生物的生長。而且對在發(fā)酵過程中經(jīng)常使用的微量元素也需要進(jìn)行一個(gè)合理的分配，只有這樣才能在很大的角度上提高相應(yīng)的頭孢菌素C的生產(chǎn)能力。本文的發(fā)酵優(yōu)化方式主要就是從以上所說的幾點(diǎn)進(jìn)行合理的安排，從而在很大的程度上提高相應(yīng)的頭孢菌素C的發(fā)酵狀況，進(jìn)一步使得頭孢菌素C能夠進(jìn)行更加良好的發(fā)展。

為保障實(shí)驗(yàn)誤差在最小值，本文進(jìn)行了10批實(shí)驗(yàn)，在這10批實(shí)驗(yàn)中，有5批屬于正常接種罐，而另外5批屬于是移種加倒種罐，從實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可知，移種加倒種罐要比正常的移種罐的發(fā)酵整體水平要高。前者比后者的效價(jià)要高5%，而且在批總億上也要高出9%左右。

移種加倒種的罐菌絲量明顯比正常移種罐要大，而且在波動程度上，正常移種罐要比移種加倒種罐的波動幅度要大，相對來說移種倒種罐中的菌絲量變化比較平穩(wěn)，呈現(xiàn)移種平穩(wěn)增長的態(tài)勢。

2.2 發(fā)酵培養(yǎng)基的調(diào)整

頭孢菌素C發(fā)酵培養(yǎng)基營養(yǎng)十分豐富，尤其是豆油的加量非常大，但是頭孢菌素C發(fā)酵是高耗氧的發(fā)酵，豆油過多使發(fā)酵過程中泡沫減少，溶氧偏低，如果發(fā)酵過程中溶氧一直偏低，不僅會造成發(fā)酵水平低，還會使發(fā)酵過程中DOCPC的含量增加，從而給后續(xù)的提取增加困難，并且會使提取收率降低。為了彌補(bǔ)溶氧，需要提高攪拌功率或增加通氣量，從而增加了動力消耗。由于基礎(chǔ)料中油過多，在很長的發(fā)酵周期內(nèi)發(fā)酵液中都會存在大量的油，中間帶放時(shí)這些油就會隨發(fā)酵液帶出，不僅造成營養(yǎng)浪費(fèi)，而且發(fā)酵液中大量的殘油會使陶瓷膜的通量下降很快，影響過濾速度和膜的壽命。根據(jù)這種情況，通過降低基礎(chǔ)料中的油，使發(fā)酵罐在第一次帶放時(shí)殘油量已經(jīng)很低，每批節(jié)省豆油4m3，大大降低了基礎(chǔ)料的成本。

2.3 碳源的替代

在頭孢菌素C發(fā)酵過程中要不斷地補(bǔ)入葡萄糖和豆油。由于豆油的價(jià)格比糖要高數(shù)倍，豆油在頭孢菌素C的成本中占的比例很大，所以考慮加大葡萄糖的加量，降低豆油的加量。但由于大量的葡萄糖對頭孢菌素C發(fā)酵有阻遏作用，如果葡萄糖過量就會造成發(fā)酵異常，所以葡萄糖又不能完全代替豆油。另外，由于在糖代油工藝調(diào)整過程中，糖增加的量大大地超過油降低的量，所以在一定程度上對發(fā)酵液進(jìn)行了稀釋，使菌絲濃度降低了8%左右，過濾收率提高了2個(gè)百分比，同時(shí)由于菌絲量下降，在發(fā)酵過程中需要的動力條件降低，從而使動力成本在一定程度上降低。

結(jié)束語

通過調(diào)種接種方式，移種加倒種罐比正常移種罐效價(jià)高5%，批總億高9%左右；通過降低基料中的油，每批節(jié)省豆油4m3，大大降低了基礎(chǔ)料的成本；通過稀釋發(fā)酵液，使過濾收率提高2個(gè)百分點(diǎn)，由于菌絲下降，也降低了動力成本。

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