[go: up one dir, main page]

RU2188868C2 - Method of clavulanic acid preparing - Google Patents

Method of clavulanic acid preparing Download PDF

Info

Publication number
RU2188868C2
RU2188868C2 RU98120408/13A RU98120408A RU2188868C2 RU 2188868 C2 RU2188868 C2 RU 2188868C2 RU 98120408/13 A RU98120408/13 A RU 98120408/13A RU 98120408 A RU98120408 A RU 98120408A RU 2188868 C2 RU2188868 C2 RU 2188868C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phosphorus
source
paragraphs
nitrogen
fermentation
Prior art date
Application number
RU98120408/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU98120408A (en
Inventor
Саса КРАНЬЦ (SI)
Саса Краньц
Артур РАКМАН (SI)
Артур Ракман
Original Assignee
Лек Фармасьютикал энд Кемикал Ко. ДД
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Лек Фармасьютикал энд Кемикал Ко. ДД filed Critical Лек Фармасьютикал энд Кемикал Ко. ДД
Publication of RU98120408A publication Critical patent/RU98120408A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2188868C2 publication Critical patent/RU2188868C2/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P17/00Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms
    • C12P17/18Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms containing at least two hetero rings condensed among themselves or condensed with a common carbocyclic ring system, e.g. rifamycin
    • C12P17/188Heterocyclic compound containing in the condensed system at least one hetero ring having nitrogen atoms and oxygen atoms as the only ring heteroatoms

Landscapes

  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: biotechnology, microbiology. SUBSTANCE: method involves culturing species of Streptomyces producing clavulanic acid in cultural fluid containing assimilable sources of carbon and nitrogen being a concentration of phosphorus in cultural fluid at the growth phase below 40 h is less 0.15 wt. -%/vol. After 40 h of fermentation a decrease of phosphorus concentration is permitted and a phosphorus source is not added. The preferable source of assimilable nitrogen is flour or other sources but not ammonia. In definite concentrations of sources of carbon, nitrogen and phosphorus microorganisms of species Str. clavuligerus, Str. jumonjinensis, Str. Katsurahamanus or Str. sp. P 6621 are grown. Method ensures to increase of the yield of clavulanic acid and can be used in commercial scales (at volumes of fermenters up to 5 x 104 l). EFFECT: improved method of clavulanic acid producing. 14 cl, 4 tbl

Description

Изобретение относится к способу получения клавулановой кислоты. The invention relates to a method for producing clavulanic acid.

Клавулановая кислота - это общепринятое наименование для (2R, 5R, Z)-30(2-гидроксиэтилиден)-7-оксо-4-окса-1-азабицикло[3.2.0] гептан-2-карбоновой кислоты. Клавулановая кислота и ее соли с щелочными металлами, а также сложные эфиры активны в качестве ингибиторов бета-лактамазы, продуцируемой некоторыми грамположительными, а также грамотрицательными микроорганизмами. В добавление к ингибированию бета-лактамазы клавулановая кислота и ее соли с щелочными металлами обладают также синергическим действием с пенициллиновыми и цефалоспориновыми антибиотиками. Клавулановую кислоту и ее соли используют в составе фармацевтических препаратов для предотвращения дезактивации бета-лактамных антибиотиков. Коммерческие препараты содержат клавуланат калия в комбинации с амоксициллина тригидратом. Кпавуланат калия более стабилен, чем свободная кислота или другие соли. Clavulanic acid is the common name for (2R, 5R, Z) -30 (2-hydroxyethylidene) -7-oxo-4-oxa-1-azabicyclo [3.2.0] heptane-2-carboxylic acid. Clavulanic acid and its salts with alkali metals, as well as esters, are active as inhibitors of beta-lactamase produced by certain gram-positive and gram-negative microorganisms. In addition to beta-lactamase inhibition, clavulanic acid and its salts with alkali metals also have a synergistic effect with penicillin and cephalosporin antibiotics. Clavulanic acid and its salts are used as part of pharmaceuticals to prevent the deactivation of beta-lactam antibiotics. Commercial preparations contain potassium clavulanate in combination with amoxicillin trihydrate. Potassium cpavulanate is more stable than free acid or other salts.

Клавулановую кислоту получают посредством ферментации микроорганизмов, таких как штаммы Streptomyces, например S. clavuligerus NRRL 3585, S. jumonjinensis NRRL 5741, а также S. katsurahamanus IFO 13716 и Streptomyces sp. P6621 FERM P2804. Перед экстракцией водного раствора органическим растворителем с целью получения раствора неочищенной клавулановой кислоты в растворителе полученную после ферметации водную культуру очищают и концентрируют в соответствии с обычными способами, например фильтрацией и хроматографической очисткой, как описано (GB 1508977). Clavulanic acid is obtained by fermentation of microorganisms such as Streptomyces strains, e.g. S. clavuligerus NRRL 3585, S. jumonjinensis NRRL 5741, as well as S. katsurahamanus IFO 13716 and Streptomyces sp. P6621 FERM P2804. Before extracting the aqueous solution with an organic solvent in order to obtain a solution of the crude clavulanic acid in the solvent, the aqueous culture obtained after fermentation is purified and concentrated in accordance with conventional methods, for example, filtration and chromatographic purification, as described (GB 1508977).

Известны (WO 95/23870 и WO 96/28452) улучшенные коммерческие способы очистки клавулановой кислоты и получения клавуланата калия. Рост продуцирующего антибиотик микроорганизма может включать две фазы; фазу роста, во время которой происходит рост биомассы, и последующую стационарную фазу, в течение которой роста не происходит. Продуцирование вторичных метаболитов, таких как антибиотики, обычно происходит во время стационарной фазы. Improved commercial methods for purifying clavulanic acid and producing potassium clavulanate are known (WO 95/23870 and WO 96/28452). The growth of an antibiotic-producing microorganism may include two phases; the growth phase, during which biomass growth occurs, and the subsequent stationary phase, during which growth does not occur. The production of secondary metabolites, such as antibiotics, usually occurs during the stationary phase.

Способы периодической ферментации с подпиткой хорошо известны для производства антибиотиков и являлись предпочтительными для производства клавулановой кислоты. Контроль и поддержание желаемых уровней ассимилируемых источников азота и углерода в культуральной жидкости бульоне известны (Lee J.S. et al, Kor. Jour. Microbiol. 1978, Vol 15, No 1, р 21-29), где описано улучшение способа ферментации для получения пенициллина посредством контроля за добавлением источника ассимилируемых азота и углерода в соответствии с потребностями микрорганизмов в ферментаторе. Известно (Lilley G. et al, J. Chem. Tech. Biotechnol. 1981, Vol 31, р 127-134), что продуцирование антибиотиков видами Streptomyces можно контролировать посредством изменения концентрации источника ассимилируемых азота и углерода и источника фосфора. Так, например, продуцирование тиенамицина в ферментаторе не начинается до тех пор, пока концентрация фосфора не приблизится к нулю. Известно (ЕР 82522) использование в ферментации S. clavuligerus NRRL 3585 непрерывного или периодического добавления источника ассимилируемого углерода. Регулирование количества аммиака описано (WO 96/18743). Способы непрерывной ферментации для приготовления клавулановой кислоты не описаны. Fed batch fermentation methods are well known for the production of antibiotics and are preferred for the production of clavulanic acid. Monitoring and maintaining the desired levels of assimilable nitrogen and carbon sources in the culture broth is known (Lee JS et al, Kor. Jour. Microbiol. 1978, Vol 15, No. 1, p 21-29), which describes the improvement of the fermentation method for producing penicillin by control the addition of a source of assimilable nitrogen and carbon in accordance with the needs of microorganisms in the fermenter. It is known (Lilley G. et al, J. Chem. Tech. Biotechnol. 1981, Vol 31, p 127-134) that antibiotic production by Streptomyces species can be controlled by changing the concentration of the source of assimilable nitrogen and carbon and the source of phosphorus. So, for example, the production of thienamycin in the fermenter does not begin until the phosphorus concentration approaches zero. It is known (EP 82522) to use in the fermentation of S. clavuligerus NRRL 3585 continuous or batch addition of an assimilable carbon source. Regulation of the amount of ammonia is described (WO 96/18743). Continuous fermentation methods for the preparation of clavulanic acid are not described.

В соответствии с данным изобретением способ получения клавулановой кислоты включает в себя ферментацию продуцирующих клавулановую кислоту видов Streptomyces в культуральной жидкости, содержащей ассимилируемые источники углерода и азота, причем концентрация фосфора в культуральной жидкости не превышает 0,15% мас./об. In accordance with this invention, a method for producing clavulanic acid involves the fermentation of clavulanic acid producing Streptomyces species in a culture fluid containing assimilable sources of carbon and nitrogen, wherein the phosphorus concentration in the culture fluid does not exceed 0.15% w / v.

Концентрацию фосфора в ходе фазы роста предпочтительно поддерживают ниже предела 0,15% мас. /об. , после чего концентрация фосфора может снижаться. Фаза роста для типичной ферментации клавулановой кислоты, длящейся в общей сложности до 5 или 6 дней, может быть завершена в течение около 40 часов. Источник ассимилируемого фосфора может быть представлен в виде соли - фосфата, например фосфата натрия или калия, дигидрофосфата натрия или калия или динатрий- или дикалий-гидрофосфата, или их смесей. Упоминаемая в данном описании концентрация фосфора определяется как процент мас./об. фосфора, эквивалентный количеству присутствующего ассимилируемого соединения фосфора. The phosphorus concentration during the growth phase is preferably maintained below the limit of 0.15% by weight. /about. after which the concentration of phosphorus may decrease. The growth phase for a typical clavulanic acid fermentation lasting a total of up to 5 or 6 days can be completed in about 40 hours. The source of assimilable phosphorus may be in the form of a phosphate salt, for example sodium or potassium phosphate, sodium or potassium dihydrogen phosphate, or disodium or dipotassium hydrogen phosphate, or mixtures thereof. Mentioned in this description, the concentration of phosphorus is defined as the percentage wt./about. phosphorus equivalent to the amount of assimilable phosphorus compound present.

Концентрация фосфора предпочтительно составляет от 0,0015 до 0,15% мас. /об. , а более предпочтительно - от 0,002 до 0,015% мас./об. Предпочтительно допускается, чтобы концентрация фосфора снижалась до низкого значения, предпочтительно - до нуля, к 40-му часу ферментации. The concentration of phosphorus is preferably from 0.0015 to 0.15% wt. /about. and more preferably from 0.002 to 0.015% w / v. Preferably, the phosphorus concentration is allowed to decrease to a low value, preferably to zero, by the 40th hour of fermentation.

Регулирование количества ассимилируемого фосфора в соответствии с данным изобретением может дать неожиданно высокие выходы клавулановой кислоты. Regulation of the amount of assimilable phosphorus in accordance with this invention can give unexpectedly high yields of clavulanic acid.

Концентрация источника ассимилируемого углерода может быть подобрана с помощью обычных исследований, в зависимости от характеристик используемого штамма Streptomyces. Доля такого источника углерода, как глицерин, триолеат глицерина или кукурузный крахмал, в исходной среде может превышать 5% мас. /об., а во время ферментации в соответствии с обычными методами непрерывного культивирования с подпиткой могут быть добавлены дополнительные количества источника углерода. The concentration of the source of assimilable carbon can be selected using routine studies, depending on the characteristics of the Streptomyces strain used. The proportion of a carbon source such as glycerol, glycerol trioleate or corn starch in the starting medium may exceed 5% by weight. / vol., and during fermentation in accordance with the usual methods of continuous cultivation with water can be added additional amounts of a carbon source.

Ассимилируемый азот может быть обеспечен посредством белкового вещества в исходной среде. В качестве альтернативы или дополнения в ферментатор может быть также введен аммиак. Аммиак использовали также для регулирования рН культуральной жидкости в ходе процесса ферментации. Тем не менее авторы данного изобретения обнаружили, что использование аммиака как в качестве единственного источника ассимилируемого азота, так и для регулирования рН нежелательно. Высокая концентрация аммиака может отравить микроорганизмы, а слишком низкий рН является причиной менее эффективного биосинтеза клавулановой кислоты. Соответственно предпочтительно, чтобы ассимилируемый источник азота, например соевая мука, был добавлен к исходной среде, а соль аммония, такую как сульфат аммония, добавляли во время процесса ферментации для обеспечения дополнительного азота по мере необходимости. Assimilable nitrogen can be provided through a protein substance in the source medium. As an alternative or addition, ammonia may also be added to the fermenter. Ammonia was also used to adjust the pH of the culture fluid during the fermentation process. However, the inventors of the present invention have found that the use of ammonia both as the sole source of assimilable nitrogen and to control pH is undesirable. A high concentration of ammonia can poison microorganisms, and too low a pH is the reason for the less efficient biosynthesis of clavulanic acid. Accordingly, it is preferable that an assimilable source of nitrogen, for example soy flour, be added to the starting medium, and an ammonium salt, such as ammonium sulfate, is added during the fermentation process to provide additional nitrogen as necessary.

В соответствии с предпочтительным аспектом данного изобретения для контроля рН используют не содержащее азота соединение, предпочтительно - гидроксид аммония. Это приводит к более позднему снижению уровня биомассы, нежели при применении аммиака в качестве единственного источника азота и регулятора рН. In accordance with a preferred aspect of the invention, a nitrogen-free compound, preferably ammonium hydroxide, is used to control the pH. This leads to a later decrease in biomass than when using ammonia as the sole source of nitrogen and pH regulator.

Источник ассимилируемого азота может представлять собой муку, например соевую муку или муку из семян хлопка. Количество ассимилируемого азота предпочтительно составляет от 0,5 до 15% мас./об., а более предпочтительно - от 1,5 до 7,5%. Количество азота преимущественно превышает 5%. The source of assimilable nitrogen may be flour, for example soy flour or cotton seed flour. The amount of assimilable nitrogen is preferably from 0.5 to 15% w / v, and more preferably from 1.5 to 7.5%. The amount of nitrogen preferably exceeds 5%.

Данное изобретение относится, в частности, к ферментации видов Streptomyces S. clavuligerus NRRL 3585, S. jumonjinensis NRRL 5741, а также S. katsurahamanus IFO 13716 и в особенности Streptomyces sp. P6621 FERM P2804. Данное изобретение позволяет достичь улучшенного выхода клавулановой кислоты из S. clavuligerus. Данное изобретение находит частное применение для ферментации в коммерческих масштабах, в частности при объемах содержимого ферментатора, не превышающих 104 л, а предпочтительно - 5•104 л.This invention relates in particular to the fermentation of Streptomyces spp. Clavuligerus NRRL 3585, S. jumonjinensis NRRL 5741, as well as S. katsurahamanus IFO 13716 and in particular Streptomyces sp. P6621 FERM P2804. This invention allows to achieve an improved yield of clavulanic acid from S. clavuligerus. This invention finds particular application for fermentation on a commercial scale, in particular for volumes of fermenter contents not exceeding 10 4 liters, and preferably 5 • 10 4 liters.

Культуральную жидкость можно обрабатывать, как описано в принадлежащей авторам данного изобретения заявке (WO 95/23870) или другими известными способами получения клавуланата калия высокой степени чистоты. The culture fluid can be treated as described in the patent application (WO 95/23870) or other known methods for producing potassium clavulanate of high purity.

Изобретение дополнительно описано посредством примеров, не имеющих тем не менее никакого ограничивающего значения. The invention is further described by way of examples, but without any limiting significance.

ПРИМЕР 1
А) КУЛЬТИВИРОВАНИЕ Streptomyces sp: P6621 FERM P2804
Селекция и поддержание штаммов
Наиболее продуктивные клоны Streptomyces sp. P6621 FERM P2804 получали селекционными методами. Наиболее продуктивные культуры этого микроорганизма сохраняли и в дальнейшем использовали в качестве источника для новых циклов селекции.
EXAMPLE 1
A) CULTIVATION OF Streptomyces sp: P6621 FERM P2804
Selection and maintenance of strains
The most productive clones of Streptomyces sp. P6621 FERM P2804 was obtained by selection methods. The most productive cultures of this microorganism were preserved and subsequently used as a source for new selection cycles.

Колонию Streptomyces sp. P6621 FERM P2804 асептически переносили в стерильный керамический сосуд, содержащий 2 см3 стерильной воды, и гомогенизировали. Фрагменты мицелия переносили на агаровый косяк и инкубировали в термостате при температуре 25oС до созревания (в течение от 10 до 14 дней).Colony Streptomyces sp. P6621 FERM P2804 was aseptically transferred into a sterile ceramic vessel containing 2 cm 3 of sterile water and homogenized. Fragments of mycelium were transferred to an agar jamb and incubated in an incubator at a temperature of 25 o C until maturation (for 10 to 14 days).

Через 8-10 дней поверхность агара была покрыта серо-зеленым бактериальным мицелием. С поверхности соскабливали споры, которыми асептически инокулировали в вегетативную посевную среду и инкубировали на качалке при 250 оборотах в минуту и при температуре 25±1oС в течение 24 часов.After 8-10 days, the surface of the agar was coated with gray-green bacterial mycelium. Spores were scraped off the surface, which were aseptically inoculated into a vegetative inoculum and incubated on a shaker at 250 rpm and at a temperature of 25 ± 1 o C for 24 hours.

Гомогенная суспензия спор с агаровых косяков может храниться в снятом молоке (которое может быть использовано в качестве защитной среды) в течение более чем двух месяцев. A homogeneous suspension of spores from agar stocks can be stored in skim milk (which can be used as a protective medium) for more than two months.

После завершения вегетативной стадии часть культуры асептически переносили в ферментационную среду и инкубировали на роторной качалке в течение 96 часов. После завершения ферментации анализировали содержание клавулановой кислоты. Культуры, дающие наибольшие выходы, использовали в качестве лабораторного инокулюма в ферментаторе. After the completion of the vegetative stage, part of the culture was aseptically transferred to the fermentation medium and incubated on a rotary shaker for 96 hours. After fermentation was completed, the content of clavulanic acid was analyzed. The cultures yielding the highest yields were used as a laboratory inoculum in a fermenter.

Всю процедуру производили в асептических условиях. The entire procedure was performed under aseptic conditions.

Штаммы могут храниться на агаровом косяке при температуре 4oС в течение максимум четырех недель, в снятом молоке при тех же условиях - в течение двух месяцев, а лиофилизированные штаммы могут храниться при температуре 4oС годами.The strains can be stored on an agar jamb at a temperature of 4 o C for a maximum of four weeks, in skim milk under the same conditions for two months, and lyophilized strains can be stored at a temperature of 4 o C for years.

Состав среды для селекции штамма для инокуляции в ферментатор
Состав для косяков и чашек Петри
Состав - Количество
Декстрин - 10 г
KH2PO4 - 1 г
MgSO4•7H2O - 1 г
NaCl - 1 г
(NH4)2SO4 - 1 г
CaCO3 - 4 г
Микроэлементы* - 1 см3
Агар - 20 г
Деминерализованная вода - До 1000 см3
Композицию готовили в соответствии с классическими способами.
The composition of the medium for breeding strain for inoculation in a fermenter
Composition for schools and Petri dishes
Composition - Quantity
Dextrin - 10 g
KH 2 PO 4 - 1 g
MgSO 4 • 7H 2 O - 1 g
NaCl - 1 g
(NH 4 ) 2 SO 4 - 1 g
CaCO 3 - 4 g
Microelements * - 1 cm 3
Agar - 20 g
Demineralized water - Up to 1000 cm 3
The composition was prepared in accordance with classical methods.

Микроэлементы*
Состав - Количество
CaCl2•2H2O - 10,0 г
MgCl2•6H2O - 10,0 г
NaCl - 10,0 г
FeCl3•6H2O - 3,0 г
ZnCl2 - 0,5 г
CuCl2•2H2O - 0,5 г
MnSO4•H2O - 0,5 г
Деминерализованная вода - До 1000 см3
Вегетативная среда для селекции штаммов
Состав - Количество
Кукурузный крахмал - 10,0 г
Соевая мука - 20,0 г
KH2PO4 - 0,6 г
Эстол (Priolube 1435) - 5,0 г
Водопроводная вода - До 1000 см3
Ферментационная среда для селекции штаммов
Состав - Количество
Кукурузный крахмал - 9,6 г
Соевая мука - 38,5 г
KH2PO4 - 1,2 г
Эстол (Priolube 1435) - 23,0 г
Глицерин - 5,0 г
Морфолин-пропан-сульфоновая кислота - 12,0 г
Микроэлементы* - 10,0 мл
Водопроводная вода - До 1000 мл
Приготовление лабораторного инокулюма
Исходную культуру для получения лабораторных инокулюмов выращивали с агарового косяка. Выбранный косяковый агар асептически заполняли стерильной водой (10 см3), споры соскабливали и гомогенизировали в стерильном фаянсовом сосуде. Раствор спор использовали в качестве лабораторного инокулюма.
Microelements *
Composition - Quantity
CaCl 2 • 2H 2 O - 10.0 g
MgCl 2 • 6H 2 O - 10.0 g
NaCl - 10.0 g
FeCl 3 • 6H 2 O - 3.0 g
ZnCl 2 - 0.5 g
CuCl 2 • 2H 2 O - 0.5 g
MnSO 4 • H 2 O - 0.5 g
Demineralized water - Up to 1000 cm 3
Vegetative strain selection medium
Composition - Quantity
Corn Starch - 10.0 g
Soya flour - 20.0 g
KH 2 PO 4 - 0.6 g
Estol (Priolube 1435) - 5.0 g
Tap water - Up to 1000 cm 3
Fermentation medium for strain selection
Composition - Quantity
Corn Starch - 9.6 g
Soya flour - 38.5 g
KH 2 PO 4 - 1.2 g
Estol (Priolube 1435) - 23.0 g
Glycerin - 5.0 g
Morpholine-propane-sulfonic acid - 12.0 g
Microelements * - 10.0 ml
Tap water - Up to 1000 ml
Laboratory inoculum preparation
The initial culture for laboratory inoculums was grown from an agar jamb. The selected jar agar was aseptically filled with sterile water (10 cm 3 ), the spores were scraped off and homogenized in a sterile faience vessel. The spore solution was used as a laboratory inoculum.

ВЕГЕТАТИВНАЯ ФАЗА В ЧАНЕ ДЛЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ВЫРАЩИВАНИЯ ПОСЕВНОГО МАТЕРИАЛА
Среда для чана для предварительного выращивания посевного материала
Объем чана для предварительного выращивания посевного материала = 500 л
Объем среды = 350 л
Состав - Количество
Кукурузный крахмал - 7,0 кг
Соевая мука - 7,0 кг
NaH2PO4 - 0,185 кг
Эстол (Priolube 1435)* - 0,7 кг
Synperonic - 0,150 кг
Водопроводная вода - До 350 л
*Вместо эстола может быть использовано соевое масло.
VEGETATIVE PHASE IN CHAN FOR PRELIMINARY GROWING OF SEEDING MATERIAL
Medium for pre-growing seed
Vat volume for pre-growing seed = 500 l
Volume of medium = 350 l
Composition - Quantity
Corn Starch - 7.0 kg
Soya flour - 7.0 kg
NaH 2 PO 4 - 0.185 kg
Estol (Priolube 1435) * - 0.7 kg
Synperonic - 0.150 kg
Tap water - Up to 350 l
* Soybean oil may be used instead of estol.

Инокулюм переносили в среду, которую стерилизовали в чане для предварительного выращивания посевного материала и охлаждали стерильным воздухом до 28oС. Вегетативная фаза продолжалась от 50 до 70 часов при температуре 28±1oС, давлении 0,03 МПа, при аэрации стерильным воздухом и последовательном смешивании.The inoculum was transferred to a medium that was sterilized in a tub for pre-growing seed and cooled with sterile air to 28 ° C. The vegetative phase lasted from 50 to 70 hours at a temperature of 28 ± 1 ° C, a pressure of 0.03 MPa, and aeration with sterile air and sequential mixing.

Параметры роста в чане для предварительного выращивания посевного материала представлены в табл.1. The growth parameters in the tub for pre-growing seed are presented in table 1.

ВЕГЕТАТИВНАЯ ФАЗА В ФЕРМЕНТАТОРЕ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ ПОСЕВНОГО МАТЕРИАЛА
Среда для ферментатора для выращивания посевного материала
Объем ферментатора для выращивания посевного материала = 7500 л
Объем среды = 4500 л
Состав - Количество
Кукурузный крахмал - 90,0 кг
Соевая мука - 90,0 кг
NaH2PO4 - 2,4 кг
Эстол (Priolube 1435)* - 9 кг
Synperonic - 0,5 кг
Вода - До 4500 л
*Вместо эстола может быть использовано соевое масло.
VEGETATIVE PHASE IN THE FERMENTATOR FOR GROWING SEED MATERIAL
Sowing material fermenter medium
The volume of the fermenter for growing seed = 7500 l
Volume of the medium = 4500 l
Composition - Quantity
Corn Starch - 90.0 kg
Soya flour - 90.0 kg
NaH 2 PO 4 - 2.4 kg
Estol (Priolube 1435) * - 9 kg
Synperonic - 0.5 kg
Water - Up to 4500 L
* Soybean oil may be used instead of estol.

Вегетативную фазу из чана для предварительного выращивания посевного материала под давлением переносили в среду, которая была простерилизована в ферментаторе для выращивания посевного материлала и охлаждена стерильным воздухом до 28oС. Воздух стерилизовали с помощью фильтров с размером пор 0,2 мкм.The vegetative phase from the tub for pre-growing seed under pressure was transferred to a medium that was sterilized in a seed growing fermenter and cooled with sterile air to 28 ° C. The air was sterilized using filters with a pore size of 0.2 μm.

Вегетативная фаза продолжалась от 10 до 20 часов при температуре 28±1oС, давлении 0,03 МПа, при аэрации стерильным воздухом и постоянном перемешивании.The vegetative phase lasted from 10 to 20 hours at a temperature of 28 ± 1 o C, a pressure of 0.03 MPa, with aeration with sterile air and constant stirring.

Рост оценивали по результатам анализа рН, PMV %, по обесцвечиванию метиленового красителя и посредством микроскопического исследования образцов. Growth was evaluated by pH analysis, PMV%, by bleaching of methylene dye and by microscopic examination of samples.

Параметры роста в чане для предварительного выращивания посевного материала представлены в табл.2. The growth parameters in the tub for pre-growing seed are presented in table.2.

Б) ПЕРИОДИЧЕСКАЯ ФЕРМЕНТАЦИЯ Streptomyces sp. P6621 FERM P2804 В ФЕРМЕНТАТОРЕ
Среда для ферментаторов
Объем ферментатора = 90 000 л
Объем среды = 60 000 л
Состав - Количество
Кукурузный крахмал - 570 кг
Соевая мука - 2300 кг
NaCl - 6 кг
Эстол (Priolube 1435)* - 1680 кг
NaH2PO4 - 5 кг
MgCl2•6H2O - 7 кг
FeCl3•6H2O - 1,6 кг
ZnCl2 - 0,5 кг
MnSO4•H2O - 0,1 кг
Synperonic - 25 кг
Вода - До 60 м3
Пояснения:
- Эстол - общеупотребительное наименование глицерина триолеата; (Priolube 1435 - зарегистрированный товарный знак Unichem GmbH, Германия);
- Synperonic (зарегистрированный товарный знак ICI, Великобритания) - пропиленгликолевый пеногаситель;
*Вместо эстола может быть использовано соевое масло.
B) PERIODIC FERMENTATION of Streptomyces sp. P6621 FERM P2804 IN THE FERMENTATOR
Fermenter Medium
Fermenter Volume = 90,000 L
Volume of medium = 60,000 l
Composition - Quantity
Corn starch - 570 kg
Soya flour - 2300 kg
NaCl - 6 kg
Estol (Priolube 1435) * - 1680 kg
NaH 2 PO 4 - 5 kg
MgCl 2 • 6H 2 O - 7 kg
FeCl 3 • 6H 2 O - 1.6 kg
ZnCl 2 - 0.5 kg
MnSO 4 • H 2 O - 0.1 kg
Synperonic - 25 kg
Water - Up to 60 m 3
Explanations:
- Estol - the common name for glycerol trioleate; (Priolube 1435 is a registered trademark of Unichem GmbH, Germany);
- Synperonic (registered trademark ICI, UK) - propylene glycol antifoam;
* Soybean oil may be used instead of estol.

4700 л культуры Streptomyces sp. РР 6621 FERM P2804 в вегетативной фазе роста из ферментатора для выращивания посевного материала посредством стерильного переноса инокулировали в стерильную исходную среду (60000 л) в ферментаторе из нержавеющей стали объемом 90000 л, оборудованном для перемешивания и доставки стерильного воздуха через фильтры с размером пор 0,2 мкм. Ферментационную среду и все впускные трубы стерилизовали и охлаждали стерильным воздухом до 24oС. Ферментационную фазу из ферментатора для выращивания посевного материала поддерживали при 24-25oС и 0,03 МПа. Питательную среду перемешивали и аэрировали в течение всей ферментации, а рН среды поддерживали на уровне 6,8-6,9 посредством добавления 25%-ного водного раствора гидроксида аммония. Ферментация продолжалась в течение 96 часов, и итоговая концентрация клавулановой кислоты составила 3580 мг/л.4,700 L of Streptomyces sp. PP 6621 FERM P2804 in the vegetative phase of growth from a fermenter for growing seed by sterile transfer was inoculated into a sterile stock medium (60,000 l) in a stainless steel fermenter with a volume of 90,000 l, equipped to mix and deliver sterile air through 0.2 pore filters microns. The fermentation medium and all inlet pipes were sterilized and cooled with sterile air to 24 ° C. The fermentation phase from the fermenter for growing seed was maintained at 24-25 ° C. and 0.03 MPa. The nutrient medium was mixed and aerated during the entire fermentation, and the pH of the medium was maintained at a level of 6.8-6.9 by adding a 25% aqueous solution of ammonium hydroxide. Fermentation continued for 96 hours, and the final concentration of clavulanic acid was 3580 mg / L.

Во время ферментации Streptomyces sp. PP 6621 FERM P 2804 источник фосфора и ассимилируемый источник азота (500 кг соевой муки в 5000 л воды и 25%-ный водный раствор гидроксида аммония) добавляли следующим образом:
Концентрация ассимилируемых источников фосфора и азота в культуральной жидкости (см. табл.3).
During fermentation, Streptomyces sp. PP 6621 FERM P 2804 a source of phosphorus and an assimilable source of nitrogen (500 kg of soy flour in 5000 l of water and a 25% aqueous solution of ammonium hydroxide) were added as follows:
The concentration of assimilable sources of phosphorus and nitrogen in the culture fluid (see table 3).

После 51-го часа ферментации концентрация фосфора была ниже определяемого предела. After the 51st hour of fermentation, the phosphorus concentration was below the defined limit.

Значение рН в первые часы роста культуры достигало почти 7,5. В течение этого времени происходило потребление фосфора и начиналось продуцирование клавулановой кислоты, вследствие чего рН снижалась и становился необходимым контроль рН среды для поддержания рН на оптимальном уровне. The pH in the first hours of culture growth reached almost 7.5. During this time, phosphorus was consumed and clavulanic acid production began, as a result of which the pH decreased and it became necessary to control the pH of the medium to maintain the pH at the optimum level.

ПРИМЕР 2
ПРОЛОНГИРОВАНИЕ ВЕГЕТАТИВНОЙ ФАЗЫ ФЕРМЕНТАЦИИ ПОСРЕДСТВОМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СУЛЬФАТА АММОНИЯ В КАЧЕСТВЕ АССИМИЛИРУЕМОГО ИСТОЧНИКА АЗОТА И ГИДРОКСИДА НАТРИЯ В КАЧЕСТВЕ РЕГУЛЯТОРА рН
Среду с таким же соотношением ингредиентов, как в Примере 1Б, помещали в два ферментатора из нержавеющей стали объемом по 500 л каждый. В первом ферментаторе ферментацию проводили при тех же условиях, что описаны в Примере 1Б. Условия ферментации во втором ферментаторе отличались от описанных в Примере 1Б только тем, что между 40-м и 60-м часами после инокулирования в культуральную жидкость добавляли 11%-ный водный раствор сульфата аммония в количестве 9 см3/л. Желаемый уровень рН поддерживали с помощью гидроксида натрия. После 60-го часа добавление источника азота прекращали. В течение ферментации анализировали являющуюся пропорциональной количеству биомассы вязкость культуральной среды. (см. табл.4).
EXAMPLE 2
PROLONGATION OF A VEGETATIVE FERMENTATION PHASE BY USING AMMONIUM SULPHATE AS AN ASSIMILATED NITROGEN SOURCE AND SODIUM HYDROXIDE AS A pH REGULATOR
The medium with the same ratio of ingredients as in Example 1B was placed in two stainless steel fermenters with a volume of 500 l each. In the first fermenter, fermentation was carried out under the same conditions as described in Example 1B. The fermentation conditions in the second fermenter differed from those described in Example 1B only in that between the 40th and 60th hours after inoculation, an 11% aqueous solution of ammonium sulfate was added to the culture liquid in an amount of 9 cm 3 / L. The desired pH was maintained with sodium hydroxide. After the 60th hour, the addition of the nitrogen source was stopped. During fermentation, the viscosity of the culture medium was proportional to the amount of biomass. (see table 4).

Claims (14)

1. Способ получения клавулановой кислоты, включающий в себя ферментацию продуцирующих клавулановую кислоту видов Streptomyces в культуральной жидкости, содержащей ассимилируемые источники углерода и азота, при котором источник фосфора присутствует в культуральной жидкости на начальной стадии, после начальной стадии ферментации в культуральную жидкость во время фазы роста до 40 ч добавляют дополнительный источник фосфора в концентрации от 0,0015 до 0,15%, и потом клавулановую кислоту выделяют из культуральной жидкости. 1. A method for producing clavulanic acid, comprising the fermentation of clavulanic acid producing Streptomyces species in a culture fluid containing assimilable carbon and nitrogen sources, wherein the phosphorus source is present in the culture fluid at an initial stage, after the initial stage of fermentation into the culture fluid during the growth phase up to 40 hours add an additional source of phosphorus in a concentration of from 0.0015 to 0.15%, and then clavulanic acid is isolated from the culture fluid. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что снижение концентрации фосфора допускают после времени ферментации, равного 40 ч. 2. The method according to p. 1, characterized in that a decrease in the concentration of phosphorus is allowed after a fermentation time of 40 hours 3. Способ по любому из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что ко времени ферментации, равном 40 ч, концентрация фосфора составляет от 0,0015 до 0,15 % мас. /об. 3. The method according to any one of paragraphs. 1 and 2, characterized in that by the time of fermentation equal to 40 hours, the concentration of phosphorus is from 0.0015 to 0.15% wt. /about. 4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что указанная концентрация фосфора составляет от 0,002 до 0,05 % мас. /об. 4. The method according to p. 3, characterized in that the specified concentration of phosphorus is from 0.002 to 0.05% wt. /about. 5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что после времени ферментации, равного 40 ч, ассимилируемый фосфор не добавляют. 5. The method according to any one of paragraphs. 1-4, characterized in that after a fermentation time of 40 hours, assimilable phosphorus is not added. 6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что источник ассимилируемого азота не включает в себя аммиак. 6. The method according to any one of paragraphs. 1-5, characterized in that the source of assimilable nitrogen does not include ammonia. 7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что единственный источник ассимилируемого азота не является аммиаком. 7. The method according to p. 6, characterized in that the only source of assimilable nitrogen is not ammonia. 8. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что источник ассимилируемого азота представляет собой муку. 8. The method according to any one of paragraphs. 1-7, characterized in that the source of assimilable nitrogen is a flour. 9. Способ по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что источник ассимилируемого азота представляет собой сульфат аммония. 9. The method according to any one of paragraphs. 1-8, characterized in that the source of assimilable nitrogen is ammonium sulfate. 10. Способ по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что концентрация источника поглощаемого азота составляет от 0,5 до 15 % мас. /об. 10. The method according to any one of paragraphs. 1-9, characterized in that the concentration of the source of absorbed nitrogen is from 0.5 to 15% wt. /about. 11. Способ по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что источник ассимилируемого фосфора представляет собой фосфат натрия или калия, дигидрофосфат натрия или калия, или динатрий или дикалий гидрофосфат, или их смесь. 11. The method according to any one of paragraphs. 1-10, characterized in that the source of assimilable phosphorus is sodium or potassium phosphate, sodium or potassium dihydrogen phosphate, or disodium or dipotassium hydrogen phosphate, or a mixture thereof. 12. Способ по любому из пп. 1-11, отличающийся тем, что микроорганизм представляет собой Streptomyces clavuligerus, Streptomyces jumonjinensis, Streptomyces katsurahamanus или Streptomyces sp. P6621. 12. The method according to any one of paragraphs. 1-11, characterized in that the microorganism is Streptomyces clavuligerus, Streptomyces jumonjinensis, Streptomyces katsurahamanus or Streptomyces sp. P6621 13. Способ по любому из пп. 1-12, отличающийся тем, что объем культуральной жидкости составляет свыше 104 л.13. The method according to any one of paragraphs. 1-12, characterized in that the volume of the culture fluid is over 10 4 L. 14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что объем составляет 5•104 л.14. The method according to p. 13, characterized in that the volume is 5 • 10 4 liters.
RU98120408/13A 1996-04-12 1997-04-11 Method of clavulanic acid preparing RU2188868C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SI9600120A SI9600120A (en) 1996-04-12 1996-04-12 New and improved fermentative procedure for the production of clavulanic acid and its salts
SIP-9600120 1996-04-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU98120408A RU98120408A (en) 2000-10-20
RU2188868C2 true RU2188868C2 (en) 2002-09-10

Family

ID=20431824

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98120408/13A RU2188868C2 (en) 1996-04-12 1997-04-11 Method of clavulanic acid preparing

Country Status (9)

Country Link
EP (1) EP0906446A1 (en)
JP (1) JP2001503244A (en)
AU (1) AU2516497A (en)
CA (1) CA2251596A1 (en)
PL (1) PL185620B1 (en)
RU (1) RU2188868C2 (en)
SI (1) SI9600120A (en)
WO (1) WO1997039137A1 (en)
ZA (1) ZA973139B (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2101658B1 (en) * 1995-11-23 1998-03-01 Antibioticos Sa NEW PROCEDURE FOR THE PRODUCTION OF CLAVULANIC ACID AND ITS SALTS.
AR015825A1 (en) * 1997-05-28 2001-05-30 Gist Brocades Bv FERMENTATIVE PRODUCTION OF CLAVULANIC ACID UNDER CONTROLLED PHOSPHATE CONDITIONS
US6440708B1 (en) * 1998-09-29 2002-08-27 Dsm N.V. Fermentation of clavulanic acid at a controlled level of ammonia
TR200100873T2 (en) * 1998-09-29 2001-07-23 Dsm N.V. Fermentation of clavulanic acid at a controlled ammonia level
EP2589663A1 (en) 2011-11-04 2013-05-08 LEK Pharmaceuticals d.d. Process for production of clavulanic acid

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1571888A (en) * 1977-02-04 1980-07-23 Glaxo Lab Ltd Clavulanic acid production

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4110165A (en) * 1974-04-20 1978-08-29 Beecham Group Limited Process for the production of clavulanic acid
US4144242A (en) * 1975-02-07 1979-03-13 Glaxo Laboratories Limited Process for the purification of clavulanic acid
GB1563103A (en) * 1975-10-13 1980-03-19 Beecham Group Ltd Process for the preparation of clavulanic acid
AR245221A1 (en) * 1984-10-27 1993-12-30 Beecham Group Plc A method for the production of clavulanic acid by fermenting s. clavuligerus.

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1571888A (en) * 1977-02-04 1980-07-23 Glaxo Lab Ltd Clavulanic acid production

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LILLEY G. et al, J. Chem. Tech. Biotechnol. 1981, v.31, p.127-134. *

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001503244A (en) 2001-03-13
SI9600120A (en) 1997-12-31
PL185620B1 (en) 2003-06-30
EP0906446A1 (en) 1999-04-07
CA2251596A1 (en) 1997-10-23
AU2516497A (en) 1997-11-07
WO1997039137A1 (en) 1997-10-23
ZA973139B (en) 1998-08-05
PL329291A1 (en) 1999-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0182522A1 (en) Preparation of clavulanic acid and its salts and esters
JP2008054688A (en) Osmotically controlled fermentation process for preparation of acarbose
DK165124B (en) METHOD OF PREPARING A 5-HYDROXY-S541 MACROLIDE COMPOUND
RU2188868C2 (en) Method of clavulanic acid preparing
JP3313730B2 (en) Method for producing clavulanic acid and / or its salt
KR100233330B1 (en) Microbiological Methods for Preparing 6-hydroxypicolinic Acid
RU2056855C1 (en) Method of preparing preparation "sporobacterin"
US4369252A (en) Fermentation process for the preparation of ergot alkaloids, primarily ergocornine and β-ergocryptine
US4060455A (en) Process for the microbial production of L-serine using pseudomonas Sp. DSM 672
US4202819A (en) 2-(3-Alanyl)clavam antibiotic
EP2287324A2 (en) Fermentation processes with low concentrations of carbon- and nitrogen-containing nutrients
RU1549227C (en) Method for producing a complex of lytic enzymes
KR100373510B1 (en) Teicoplanin producing microorganism
KR100446110B1 (en) Cephalosporin c-producing microorganism having tolerance against high concentration of glycerol
RU2084532C1 (en) Method of hydroxytetracycline producing
SI9600121A (en) PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF CALVULANIC ACID AND ITS SALTS
SU939544A1 (en) Method for cultivating actinomycetes
KR930008970B1 (en) Microorganisms Producing Vancomycin
SI9800144A (en) New biotechnological process for producing of 3-hidroxy-ml-236b derivatives known as m-4 and m-4'
SU767196A1 (en) Method of culturing lithic enzyme producents
RU2053790C1 (en) Method of preparing vaccine against listeriosis in agriculture animals
KR960004035B1 (en) Microorganisms That Produce Cephalosporin C and Methods of Making Cephalosporin C Using the Same
RU1839680C (en) Method of l-lysine production
RU2035514C1 (en) Fungus strain penicillium chrysogenum - a producer of benzylpenicillin and phenoxymethylpenicillin
US2465338A (en) Method for tyrothricin production

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050412