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低雜質(zhì)阿卡波糖及其制備方法

文檔序號(hào):601757閱讀:1316來源:國知局
專利名稱:低雜質(zhì)阿卡波糖及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及生物化工領(lǐng)域,更具體地說是涉及游動(dòng)放線菌sp.產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物阿卡波糖的發(fā)酵生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)
阿卡波糖(Acarbose),化學(xué)名0_4,6_雙脫氧_4_[( IS, 4R, 5S, 6S)4, 5,6-三羥基-3-(羥甲基)-2-環(huán)已烯基-1-氨基]-a-D-吡喃葡萄糖基-(1 4) 一0— a— D—吡喃葡萄糖基一 (1 4) -D-吡喃葡萄糖,是由游動(dòng)放線菌species產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物,主要用于II型糖尿病的治療。在工業(yè)上采用調(diào)控游動(dòng)放線菌sp.微生物代謝,即發(fā)酵法制備阿卡波糖。在微生物發(fā)酵過程中,隨著發(fā)酵過程的進(jìn)行,在產(chǎn)生越來越多目標(biāo)產(chǎn)物的同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生一些不同種類的副產(chǎn)物,特別是在發(fā)酵中后期,會(huì)有多種不同的雜質(zhì)產(chǎn)生,比如雜質(zhì)A。雜質(zhì)A是阿卡波糖的一種同分異構(gòu)體,在高效液相檢測中,因HPLC的保留時(shí)間與阿卡波糖很接近,在阿卡波糖提取過程中很難分離。同時(shí)在阿卡波糖高端市場上,對(duì)雜質(zhì)A的要求很高,比如歐洲藥典5. 1版,要求雜質(zhì)A的含量小于0.6%。因此,在阿卡波糖生產(chǎn)過程中如何有效控制并降低雜質(zhì)A的含量,是工業(yè)化生產(chǎn)阿卡波糖原料藥的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在現(xiàn)有的阿卡波糖生產(chǎn)工藝中,使用凝膠、大孔吸附樹脂等可以去除雜質(zhì)A或使其含量下降。但是,使用以上工藝在實(shí)際工業(yè)化生產(chǎn)中存在著樣量小、收率低、成本高等諸多缺陷,比如凝膠和大孔吸附樹脂上樣量只有20-40g/L,收率只有50%左右,而凝膠的價(jià)格每公斤要上萬元。并且當(dāng)阿卡波糖料液中雜質(zhì)A含量較高的時(shí)候,即使使用以上工藝也不能有效去除雜質(zhì)A,從而使得產(chǎn)品質(zhì)量無法達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)的要求。因此,在阿卡波糖提取過程中控制雜質(zhì)A的增長,就成了生產(chǎn)控制的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的阿卡波糖中雜質(zhì)A的含量太高,而去除的成本高,收率低等缺陷,提供一種雜質(zhì)A含量低,成本低,易于工業(yè)化生產(chǎn)的阿卡波糖的制備方法。按現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)發(fā)酵生產(chǎn)阿卡波糖,若不對(duì)溶氧水平進(jìn)行人為控制,阿卡波糖在發(fā)酵過程中溶氧水平下降非常迅速,特別是發(fā)酵中后期,從72小時(shí)開始,溶氧每M小時(shí)下降10-15%。按此速度,放罐時(shí)溶氧跌至60%以下。雖然以這樣的發(fā)酵方法最終所獲得的阿卡波糖效價(jià)較高,但其雜質(zhì)A—般在1.0%以上,這為后續(xù)提純帶來很大困難。本發(fā)明人在對(duì)調(diào)控微生物代謝過程中發(fā)現(xiàn),發(fā)酵中后期的溶氧水平對(duì)雜質(zhì)A的含量有很大影響,在不影響阿卡波糖效價(jià)的前提下,本發(fā)明人通過對(duì)發(fā)酵中后期發(fā)酵罐中溶氧量的控制,能有效地降低發(fā)酵制備的阿卡波糖中的雜質(zhì)A的含量,從而極大地降低了后續(xù)工藝雜質(zhì)A去除的難度,使得阿卡波糖原料雜質(zhì)A的含量大大降低,符合了藥典標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明公開了一種調(diào)控游動(dòng)放線菌species的微生物代謝制備低雜質(zhì)阿卡波糖的方法,其特征是控制微生物發(fā)酵中后期發(fā)酵液中的溶氧水平。本發(fā)明提供了一種制備低雜質(zhì)阿卡波糖的方法,是通過控制微生物發(fā)酵中后期發(fā)酵液中的溶氧水平80-105%。其中所述的發(fā)酵中后期是指發(fā)酵開始后的72小時(shí)至發(fā)酵結(jié)束。更具體地說,是指在發(fā)酵開始后72小時(shí)至120小時(shí),控制溶氧水平95-105% ;120小時(shí)至144小時(shí),控制溶氧水平90-100% ; 144小時(shí)至結(jié)束,控制溶氧水平80_95%。但也不是溶氧水平越高,雜質(zhì)A就越低。經(jīng)過試驗(yàn)證實(shí),當(dāng)溶氧水平高于80-105%,特別是高于105%時(shí),最終產(chǎn)物中的雜質(zhì)A含量并沒有明顯地變化。為了達(dá)到更高的溶氧水平,對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的要求更高,能源的消耗也更大,同時(shí)發(fā)酵罐內(nèi)的料液有被夾帶出去的可能從而增加染菌的風(fēng)險(xiǎn),這些因素都將不利于產(chǎn)品的工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明還公開了控制阿卡波糖發(fā)酵中后期發(fā)酵液中的溶氧水平的方法,可以采用加快攪拌速度、增加空氣流量、補(bǔ)物料稀釋發(fā)酵罐中培養(yǎng)基。其中所述的加快攪拌速度是從發(fā)酵開始后72小時(shí)開始采用;在維持?jǐn)嚢杷俣鹊那闆r下,從120小時(shí)開始采用增加空氣流量;在維持?jǐn)嚢杷俣燃翱諝饬髁康那闆r下,從144小時(shí)開始采用補(bǔ)物料稀釋發(fā)酵罐中培養(yǎng)基。也可以采用另一方法控制阿卡波糖發(fā)酵中后期發(fā)酵液中的溶氧水平的方法,從發(fā)酵開始后72小時(shí)開始采用增加空氣流量;在維持空氣流量的情況下,從120小時(shí)開始采用加快攪拌速度;在維持空氣流量及后攪拌速度的情況下,從144小時(shí)開始采用補(bǔ)物料稀釋
發(fā)酵罐中培養(yǎng)基。若從72小時(shí)一直到結(jié)束只采用一種方式來提高溶氧水平,則會(huì)產(chǎn)生許多弊端而無法工業(yè)化。比如單用增加攪拌速度這種方式,即使攪拌速度達(dá)到最大值(轉(zhuǎn)速控制在150 r/111士11),約對(duì)小時(shí)后,隨著菌濃增加,發(fā)酵液中氧供應(yīng)不足,溶氧開始下降。試驗(yàn)結(jié)果也證實(shí)了溶氧呈現(xiàn)加速下跌趨勢,如表1所示
權(quán)利要求
1.一種調(diào)控游動(dòng)放線菌species的微生物代謝制備低雜質(zhì)阿卡波糖的方法,其特征為控制微生物發(fā)酵中后期發(fā)酵液中的溶氧水平80-105%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備低雜質(zhì)阿卡波糖的方法,其特征是所述的微生物發(fā)酵中后期是指發(fā)酵開始后的72小時(shí)至發(fā)酵結(jié)束。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備低雜質(zhì)阿卡波糖的方法,其特征是所述的發(fā)酵開始后72小時(shí)至120小時(shí),控制溶氧水平95-105% ;120小時(shí)至144小時(shí),控制溶氧水平90-100% ; 144小時(shí)至結(jié)束,控制溶氧水平80-95%。
4.控制如權(quán)利要求1所述的阿卡波糖微生物發(fā)酵中后期發(fā)酵液中的溶氧水平方法,其特征是采用加快攪拌速度、增加空氣流量、補(bǔ)物料稀釋發(fā)酵罐中培養(yǎng)基。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制溶氧水平的方法,其特征是所述的加快攪拌速度從發(fā)酵開始后72小時(shí)開始采用;增加空氣流量從120小時(shí)開始采用;補(bǔ)物料稀釋發(fā)酵罐中培養(yǎng)基從144小時(shí)開始采用。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制溶氧水平的方法,其特征是所述的增加空氣流量從發(fā)酵開始后72小時(shí)開始采用;加快攪拌速度從120小時(shí)開始采用;補(bǔ)物料稀釋發(fā)酵罐中培養(yǎng)基從144小時(shí)開始采用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低雜質(zhì)阿卡波糖,通過調(diào)控游動(dòng)放線菌Actinoplanessp.的代謝,具體地說是控制發(fā)酵中后期發(fā)酵液中的溶氧水平80-105%,從而降低最終代謝產(chǎn)物中雜質(zhì)A的水平,提升產(chǎn)品的品質(zhì)。本發(fā)明同時(shí)還公開了調(diào)控游動(dòng)放線菌Actinoplanessp.的代謝方法,通過在阿卡波糖發(fā)酵中后期加快攪拌速度、增加空氣流量、補(bǔ)物料稀釋發(fā)酵罐中培養(yǎng)基等可工業(yè)化的方法達(dá)到了降低雜質(zhì)。
文檔編號(hào)C12R1/045GK102559813SQ20121000376
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月9日
發(fā)明者何志勇, 周魯謹(jǐn), 徐亞強(qiáng), 李偉偉, 王巍, 章飛龍, 謝海松, 金海燕 申請(qǐng)人:華東醫(yī)藥股份有限公司, 杭州華東醫(yī)藥集團(tuán)生物工程研究所有限公司
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