對頭孢菌素C發酵工藝的優化研究

申雪皎 李秀娟

摘 要：對于目前我國在醫學的發展過程中出現的一些藥物都能夠產生相應的發酵作用，這些藥物主要以現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的辦法分解成現在社會上需要的一種微生物。這種微生物的特點與從玉米中提取出來的微生物的特點有很多相似的地方。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的提取方式進行一定的優化，使其能夠更好地提取出對人體有益的微生物。針對于這一相應的要求，本文的重點在于對頭孢菌素C發酵工藝的優化進行詳細，使得這種藥物的發酵能夠得到更好的進行，進一步為我國的相應醫學研究提供堅實有效的基礎。

關鍵詞：頭孢菌素C；工藝；優化

在很大的程度上來說現在社會上存在的頭孢菌素C這項藥物對人體發生病癥能夠急性非常有效的治療，但是相應的實驗研究發現頭孢菌素C這項藥物在社會上的作用除了能夠對患者的相關疾病進行合理的治療還能夠在很大的程度上能夠進行相應的發酵工藝，并且在發酵工藝的進行過程中還能夠在很大的程度上提高這項藥物的生產能力，進一步使得我國對這項藥物的生產有進一步的提高。而且在一定角度上上來說進行相應藥物生產能力的提高對我國的醫藥行業的發展起到非常重要的作用。但是在現在社會的發展過程中這項藥物的發酵工藝還存在著很大的問題，這種總問題的存在使得相關的藥物不能進行合理的發展，因此以下主要對發酵工藝的優化進行詳細的討論。

1 材料和方法

1.1 菌種。頂頭孢霉（華北制藥華民公司倍達工廠生產菌種）。

1.2 培養基。玉米漿，花生餅粉，玉米粉，豆油，谷朊粉，DL-蛋氨酸（進口），無機鹽等。

1.3 設備。一級種子罐100L，二級種子罐6m3，三級種子罐25m3，發酵罐150m3。

1.4 發酵周期。發酵周期為132h。

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

2 結果與討論

2.1 接種方式的調整

總的來說頭孢菌素C這種藥物具有種子生長周期比較長，但是發酵的周期比較短的特點，這種特點的存在導致要想使得這種藥物能夠進行合理的發酵就必須按照相應的規定選取合適的方法進行發酵，只有這樣才能在很大的程度上實現發酵的良好進行。而且在很大的程度上進行發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育比較良好的三級種子進行移植，主要移植的場所在于實驗上常見的發酵罐中，這種容器就是醫學行業經常說的移植罐。其移植之后需要40個小時的時間來進行相應的發酵，這種發酵的方式與現在社會上常見的頭孢菌素C的發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的發酵是需要經過四個階段才能進行完全的發酵。另外不得不說的事在實際操作的過程中，經常會因為在進行發酵罐和移植罐之間轉移的過程中存在較長的時間滯留期，這就在很大的程度上導致發酵的種子受到外界因素的影響，進一步導致了頭孢菌素C的發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的發酵時間，就需要在相應的時候縮短轉移過程中的滯留期。在相應實驗過程中發現將發酵液和種子一起進行轉移能夠在很大的程度上縮短相應的滯留期，進一步能夠在一定的程度上保證相應的發酵數量。除此之外還要求在轉移的過程中需要將促進頭孢菌素C發酵的活性酶進行一起轉移，從根本的角度上使得菌絲量的增長有一定的提高，進一步使得頭孢菌素C這種藥物的發酵能夠符合相應的規定。

對頭孢菌素來說導致產生主要是因為在頭孢霉菌的初次代謝之后在某一特定的條件下的相應產物，因此要想使得頭孢菌素C的發酵能夠得到更高效的進行，就需要從根本的角度出發，充分的考慮投保迅速C的出現和頭孢霉菌的初次代謝。而且在很大的程度上來說相應的培養基中存在的一些營養物質對整個發酵過程都會產生一定的影響，這就要求對相應培養基內部的營養成分的濃度進行一個合理的分配，從而在很大的程度上確定相應微生物的生長。而且對在發酵過程中經常使用的微量元素也需要進行一個合理的分配，只有這樣才能在很大的角度上提高相應的頭孢菌素C的生產能力。本文的發酵優化方式主要就是從以上所說的幾點進行合理的安排，從而在很大的程度上提高相應的頭孢菌素C的發酵狀況，進一步使得頭孢菌素C能夠進行更加良好的發展。

為保障實驗誤差在最小值，本文進行了10批實驗，在這10批實驗中，有5批屬于正常接種罐，而另外5批屬于是移種加倒種罐，從實驗的結果可知，移種加倒種罐要比正常的移種罐的發酵整體水平要高。前者比后者的效價要高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，呈現移種平穩增長的態勢。

2.2 發酵培養基的調整

頭孢菌素C發酵培養基營養十分豐富，尤其是豆油的加量非常大，但是頭孢菌素C發酵是高耗氧的發酵，豆油過多使發酵過程中泡沫減少，溶氧偏低，如果發酵過程中溶氧一直偏低，不僅會造成發酵水平低，還會使發酵過程中DOCPC的含量增加，從而給后續的提取增加困難，并且會使提取收率降低。為了彌補溶氧，需要提高攪拌功率或增加通氣量，從而增加了動力消耗。由于基礎料中油過多，在很長的發酵周期內發酵液中都會存在大量的油，中間帶放時這些油就會隨發酵液帶出，不僅造成營養浪費，而且發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。根據這種情況，通過降低基礎料中的油，使發酵罐在第一次帶放時殘油量已經很低，每批節省豆油4m3，大大降低了基礎料的成本。

2.3 碳源的替代

在頭孢菌素C發酵過程中要不斷地補入葡萄糖和豆油。由于豆油的價格比糖要高數倍，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發酵有阻遏作用，如果葡萄糖過量就會造成發酵異常，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酵液進行了稀釋，使菌絲濃度降低了8%左右，過濾收率提高了2個百分比，同時由于菌絲量下降，在發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。

結束語

通過調種接種方式，移種加倒種罐比正常移種罐效價高5%，批總億高9%左右；通過降低基料中的油，每批節省豆油4m3，大大降低了基礎料的成本；通過稀釋發酵液，使過濾收率提高2個百分點，由于菌絲下降，也降低了動力成本。

參考文獻

[1]牛維兵，許樸勤，王靜點，等.頭孢菌素C的分離研究進展[J].河北化工，2007（10）：38.

[2]任吉民.國內頭孢菌素類市場發展綜述[J].中國制藥信息，2004，20（11）：29-32.

[3]徐兆瑜.頭孢抗生素中間體的合成與生產發展[J].醫藥化工，2005（6）：1.