CZ20032058A3 - Způsob metabolicky řízené fermentace pro výrobu karbamoylového tobramycinu - Google Patents
Způsob metabolicky řízené fermentace pro výrobu karbamoylového tobramycinu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ20032058A3 CZ20032058A3 CZ20032058A CZ20032058A CZ20032058A3 CZ 20032058 A3 CZ20032058 A3 CZ 20032058A3 CZ 20032058 A CZ20032058 A CZ 20032058A CZ 20032058 A CZ20032058 A CZ 20032058A CZ 20032058 A3 CZ20032058 A3 CZ 20032058A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- fermentation
- glucose
- tobramycin
- assimilating
- carbamoyl tobramycin
- Prior art date
Links
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 title claims abstract description 93
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 title claims abstract description 93
- YPPFEJHOHNPKLT-PBSUHMDJSA-N nebramycin 5' Chemical compound N[C@@H]1C[C@H](O)[C@@H](CN)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](COC(N)=O)O2)O)[C@H](N)C[C@@H]1N YPPFEJHOHNPKLT-PBSUHMDJSA-N 0.000 title abstract description 10
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 title abstract description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 13
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 10
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 6
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims description 65
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims description 65
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 40
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 241000187178 Streptoalloteichus tenebrarius Species 0.000 claims description 20
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 claims description 18
- WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N Glutamic acid Natural products OC(=O)C(N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 235000013922 glutamic acid Nutrition 0.000 claims description 17
- 239000004220 glutamic acid Substances 0.000 claims description 17
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 12
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 11
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 11
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- PXEDJBXQKAGXNJ-QTNFYWBSSA-L disodium L-glutamate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C(=O)[C@@H](N)CCC([O-])=O PXEDJBXQKAGXNJ-QTNFYWBSSA-L 0.000 claims description 8
- 235000013923 monosodium glutamate Nutrition 0.000 claims description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 8
- 229940073490 sodium glutamate Drugs 0.000 claims description 8
- 235000014347 soups Nutrition 0.000 claims description 8
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 3
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000001727 glucose Nutrition 0.000 claims description 3
- 241000588624 Acinetobacter calcoaceticus Species 0.000 claims description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 2
- 239000004254 Ammonium phosphate Substances 0.000 claims description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 claims description 2
- 208000001860 Eye Infections Diseases 0.000 claims description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 208000005141 Otitis Diseases 0.000 claims description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 241000588769 Proteus <enterobacteria> Species 0.000 claims description 2
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 claims description 2
- 241000191963 Staphylococcus epidermidis Species 0.000 claims description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000148 ammonium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000019289 ammonium phosphates Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 208000019258 ear infection Diseases 0.000 claims description 2
- 208000011323 eye infectious disease Diseases 0.000 claims description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 208000035473 Communicable disease Diseases 0.000 claims 1
- 241000588915 Klebsiella aerogenes Species 0.000 claims 1
- 241000588747 Klebsiella pneumoniae Species 0.000 claims 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 claims 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 241000193998 Streptococcus pneumoniae Species 0.000 claims 1
- SSBRSHIQIANGKS-UHFFFAOYSA-N [amino(hydroxy)methylidene]azanium;hydrogen sulfate Chemical compound NC(N)=O.OS(O)(=O)=O SSBRSHIQIANGKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229940092559 enterobacter aerogenes Drugs 0.000 claims 1
- 125000002791 glucosyl group Chemical group C1([C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O1)CO)* 0.000 claims 1
- 125000000291 glutamic acid group Chemical group N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)* 0.000 claims 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 claims 1
- 229940031000 streptococcus pneumoniae Drugs 0.000 claims 1
- 229960001031 glucose Drugs 0.000 description 57
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 33
- WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N L-glutamic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N 0.000 description 25
- NLVFBUXFDBBNBW-PBSUHMDJSA-N tobramycin Chemical compound N[C@@H]1C[C@H](O)[C@@H](CN)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)[C@H](N)C[C@@H]1N NLVFBUXFDBBNBW-PBSUHMDJSA-N 0.000 description 17
- 229960000707 tobramycin Drugs 0.000 description 17
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 13
- 229940049906 glutamate Drugs 0.000 description 9
- 229930195712 glutamate Natural products 0.000 description 9
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 9
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L magnesium sulphate Substances [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 7
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 7
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 6
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 5
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 5
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 4
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 4
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229960001192 bekanamycin Drugs 0.000 description 3
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 3
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 3
- 229930182824 kanamycin B Natural products 0.000 description 3
- SKKLOUVUUNMCJE-FQSMHNGLSA-N kanamycin B Chemical compound N[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CN)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)[C@H](N)C[C@@H]1N SKKLOUVUUNMCJE-FQSMHNGLSA-N 0.000 description 3
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 238000011218 seed culture Methods 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- SPFMQWBKVUQXJV-BTVCFUMJSA-N (2r,3s,4r,5r)-2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;hydrate Chemical compound O.OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O SPFMQWBKVUQXJV-BTVCFUMJSA-N 0.000 description 2
- NZKFUBQRAWPZJP-BXKLGIMVSA-N (2s,3r,4s,5s,6r)-4-amino-2-[(1s,2s,3r,4s,6r)-4,6-diamino-3-[(2r,3r,5s,6r)-3-amino-6-(aminomethyl)-5-hydroxyoxan-2-yl]oxy-2-hydroxycyclohexyl]oxy-6-(hydroxymethyl)oxane-3,5-diol;sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O.OS(O)(=O)=O.OS(O)(=O)=O.OS(O)(=O)=O.OS(O)(=O)=O.N[C@@H]1C[C@H](O)[C@@H](CN)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)[C@H](N)C[C@@H]1N.N[C@@H]1C[C@H](O)[C@@H](CN)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)[C@H](N)C[C@@H]1N NZKFUBQRAWPZJP-BXKLGIMVSA-N 0.000 description 2
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000187747 Streptomyces Species 0.000 description 2
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000003917 carbamoyl group Chemical group [H]N([H])C(*)=O 0.000 description 2
- 239000005018 casein Substances 0.000 description 2
- BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N casein, tech. Chemical compound NCCCCC(C(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CC(C)C)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(C(C)O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(COP(O)(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(N)CC1=CC=CC=C1 BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000021240 caseins Nutrition 0.000 description 2
- 230000001925 catabolic effect Effects 0.000 description 2
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 2
- 229960000673 dextrose monohydrate Drugs 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 235000012054 meals Nutrition 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 2
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000011686 zinc sulphate Substances 0.000 description 2
- 235000009529 zinc sulphate Nutrition 0.000 description 2
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 1
- 241000588914 Enterobacter Species 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000606790 Haemophilus Species 0.000 description 1
- 241000606768 Haemophilus influenzae Species 0.000 description 1
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 1
- 241000588748 Klebsiella Species 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 241000588771 Morganella <proteobacterium> Species 0.000 description 1
- 235000019482 Palm oil Nutrition 0.000 description 1
- 108010019160 Pancreatin Proteins 0.000 description 1
- 206010070834 Sensitisation Diseases 0.000 description 1
- 241000194017 Streptococcus Species 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000018756 Variant Creutzfeldt-Jakob disease Diseases 0.000 description 1
- CKUAXEQHGKSLHN-UHFFFAOYSA-N [C].[N] Chemical compound [C].[N] CKUAXEQHGKSLHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 229940126575 aminoglycoside Drugs 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960000510 ammonia Drugs 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 208000005881 bovine spongiform encephalopathy Diseases 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 235000013877 carbamide Nutrition 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N cobalt(II) nitrate Inorganic materials [Co+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 229960004279 formaldehyde Drugs 0.000 description 1
- 235000019256 formaldehyde Nutrition 0.000 description 1
- 229940047650 haemophilus influenzae Drugs 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 1
- 229960000318 kanamycin Drugs 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002540 palm oil Substances 0.000 description 1
- 229940055695 pancreatin Drugs 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000024053 secondary metabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008313 sensitization Effects 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 229940035275 tobrex Drugs 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 238000005891 transamination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
- C12P19/26—Preparation of nitrogen-containing carbohydrates
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
- A61P31/04—Antibacterial agents
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Oncology (AREA)
- Communicable Diseases (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
Description
Odkaz na související přihlášky
Tato přihláška nárokuje prioritu podle 35 U.S.C. 119 (e) k U.S. prozatímní patentové přihlášky číslo 60/260,542 registrované dne 9. ledna 2001 a U.S. prozatímní patentové přihlášky číslo 60/337,127 registrované dne 4. prosince 2001 s názvem „Metabolic Controlled Fermentation Process for Carbamoyl Tobramycin Production autorů Estavan BAKONDIKOVACS, Ilona Csutoros NOVOTNÝ, Janoš ERDEI, Gabor BALOGH, Peter SERESS, obsah které se zde inkorporuje jako odkaz.
Oblast techniky
Předložený vynález se týká vývoje způsobu metabolicky řízené fermentace pro výrobu 6'-0-karbamoyl-tobramycinu.
Konkrétněji vynález objevuje kultivaci kmene Streptomyces tenebrarius pro výrobu 6'-0-karbamoyl-tobramycinu pomocí řízeného způsobu fermentace přes ovládání hladin glukózy, kyseliny glutamové a amoniakového dusíku.
Dosavadní stav techniky
Tobramycin má chemický název 0-3-amino-3-deoxy-oť-Dglukopyranosyl- (l-*6) -O- [2,6-diamino-2, 3, β-trideoxy-a-D-ribohexo-pyranosyl- (1->4) ] -2-deoxy-D-streptamin[a/k/s4- [2, 6diamino-2,3, 6-tr.ideoxy-a-D-glykopyranosyl] -6 [3-amino-3-deoxyα-D-glykopyranosyl]-2-deoxystreptamin }, nebramycin faktor 6; NF 6; gernebcin; tobracin; tobradistin; tobralex; tobramaxin; tobrex. Tobramycin má chemický vzorec:
• · · · ·· ·· ·♦ • · · · · · • · · · · · · • · · · ···· ·· ··
Tobramycin je antibiotikum, které má: široké spektrum aktivity proti jak gram pozitivním, tak gram negativním bakteriím. Citlivé bakterie zahrnují Staphylococcus aureus, aerogenes,
Morganella
Staphylococcus epidermidis, Streptococcus Psudomonas aeruginosa, Escherichia coli,
Próteus mirabelis, Klebsiella morganii, Haemophilus influenzae, aegyptius, Moraxlea lacumata a Acinetobacter calcoaceticus. 0 tobramycinu se ví, že má dobrý antibakteriální profil pro infekce v očích a uších.
pneumoniae,
Enterobacter pneumoniae,
Haemophilus
V současnosti se tobramycin vyrábí pomocí kultivace Streptomyces tenebrarius. Při výrobě, karbamoyl-tobramycinu se často používá vsádková (fed batoh) technologie. Při vsádkové fermentaci není metabolismus uhlíku a dusíku řízen přímo. Následkem vyčerpání živných látek, ke kterému dochází během kultivační periody, se výtěžek karbamoyl-tobramycinu podstatně snižuje. Fermentace karbamoyl-tobramycinu je také zejména citlivá na dodávku kyslíku. Navíc ztráty objemu, ke kterým dochází vypařováním během kultivace, také ovlivňují výtěžek a náhrada objemu během kultivace zavádí riziko kontaminace.
Je žádoucí vyvinout technologii, ve .které lze jemnou korekci dávkovačích profilů v průběhu fermentace regulovat pomocí ·· * · · · • · • * · · · · · • · · · · • · · · · ·· ··· · citlivě řízené technologie, aby se zlepšila fermentační produkce karbamoyl-tobramycinu s podstatně vyšším výtěžkem a čistotou.
Podstata vynálezu
Předmět vynálezu
Předmětem předloženého vynálezu je proto poskytnout ekonomický a vysoce účinný způsob výroby karbamoyl-tobramycinu. Předmětem objeveného způsobu je kultivace mikroorganismů produkujících 6'-O-karbamoyl-tobramycin a vztahuje se k metabolickému řízení fermentačního procesu 6'-O-karbamoyl-tobramycinu takovými mikroorganismy, aby se podstatně zvýšila čistota.
Dalším předmětem vynálezu je selektivně regulovaná konstantní hladina živných látek během kultivace mikroorganismů produkuj ících 6'-O-karbamoyl-tobramycin.
A ještě dalším předmětem předloženého vynálezu je zajištění metabolického ovládání fermentačního procesu 6'-O-karbamoyltobramycinu pomocí nezávisle udržovaných hladin glukózy, kyseliny glutamové a amoniakového dusíku.
Shrnutí vynálezu
Předložený vynález poskytuje způsob fermentace s vysokým výtěžkem pro produkci 6'-O-karbamoyl-tobramycinu v submerzních kulturách při teplotě v rozmezí od asi 37 °C do asi 41 °C v médiu obsahujícím zdroje asimilujícího se uhlíku a dusíku a minerální sůl.
Způsob výhodně zahrnuje kroky kultivace kmene mikroorganismu produkujícího 6'-O-karbamoyl-tobramycin ve fermentační polévce ustálené pro produkci 6'-O-karbamoyl-tobramycinu, podle něhož • ·· · • · · · · · • ··· · · · · · · · · • · · · · ···· ···«·· · · · ·· · · metabolismus uhlíku a dusíku kmene během sekundárního metabolismu se řídí při koncentraci glukózy od asi 0,001 do asi 0,5 %, při koncentraci kyseliny glutamové od asi 0, 005 do asi 0, 1 % a při koncentraci amoniakového dusíku od asi 0, 03 do asi 0,2 % pomocí nepřetržitého dávkování glukózy, glutamátu sodného a roztoku amoniaku. Ve způsobu podle vynálezu se výhodně regulace živných látek provádí vzájemně nezávisle.
Podle jednoho provedení vynálezu se dávkuje anorganický fosfor během fermentace v množství od asi 0,001 do asi 0, 002 % za den. '
Předmětem předloženého vynálezu je způsob výroby 6'-0karbamoyl-tobramycinu ze Streptomycés tenebrarius, když metabolické řízení produkce 6'-O-karbamoyl-tobramycinu zahrnuje kroky a) přípravu fermentační polévky obsahující mikroorganismus produkující 6'-0-karbamoyl-tobramycin, b) regulaci konstantní hladiny zdroje asimilujíciho se uhlíku a zdroje asimilujícího se dusíku a c) izolaci 6'-O-karbamoyltobramycinu .
Předmětem předloženého vynálezu je, -že teplota fermentačního média se pohybuje v rozmezí od asi 37 °C do asi 41 °C.
Předmětem předloženého vynálezu je, že fermentační médium je submerzní kulturou.
Předmětem předloženého vynálezu je, že fermentační polévka obsahuje zdroje asimilujícího se uhlíku, asimilujícího se dusíku, minerální sole s použitím různých kmenů Streptomyces tenebrarius.
Předmětem předloženého vynálezu je, že zdroje asimilujícího se uhlíku a dusíku se řídí při koncentraci glukózy od asi 0,001 «· ·· · · ♦··· ·· ···· • · · · · · · · · · • ···«··· · · · · • · · · · · · · · ·····♦ ·· · ·· · · do asi 0,5
Předmětem předloženého vynálezu dále je, že zdroje asimilujícího se uhlíku dusíku se řídí při koncentraci kyseliny glutamové od asi 0,005 do asi 0,1
Předmětem předloženého vynálezu dále je, že asimilujícího se uhlíku a dusíku řídí při amoniakového dusíku od asi 0,03 do asi 0,2 %.
se zdroje koncentraci
Předmětem předloženého vynálezu je, že zdroje asimilujícího se uhlíku a dusíku se řídí vzájemně nezávislým nepřetržitým dávkováním glukózy, glutamátu sodného a roztoku amoniaku (NH?).
Předmětem předloženého vynálezu je dále nastavení pH glukózy s kyselinou fosforečnou. Rozmezí pH roztoku glukózy je výhodně od hodnoty asi 4 do hodnoty asi 5. Předmětem vynálezu je také možnost dávkování anorganického fosforu do fermentačního média s glukózou v množství od asi 0,001 do asi 0,002 % za den.
Podrobný popis vynálezu
V tomto vynálezu se používají výrazy „ppm, který značí pars per milion, „rpm, který značí počet otáček za minutu a „vvm, který značí objem na objem za minutu.
Výraz „NH3-N, jak se zde užívá, odkazuje na amoniakový dusík.
Pokud není uvedeno jinak, výraz odkazuje na procento hmotnosti na hmotnost. Například 0,001 % glukózy znamená 0,001 gramu glukózy na 100 gramů fermentační polévky.
Výraz „6'-0-karbamoyl-tobramycin odkazuje ke karbamoylové formě tobramycinu. Během syntézy tobramycinu se tobramycin biologicky syntetizuje ve formě karbamoylu, což je 6'-0karbamoyl-tobramycin. Je známý jako kařbamoyl-tobramycin.
•· «»·· • Φ φφ
ΦΦΦΦ · · · Φ Φ 9 • ΦΦΦ · · Φ Φ «·· · • Φ · Φ Φ φ · · ·
ΦΦΦΦΦΦ ·· Φ Φ· Φ· • · ··· φ
Výraz „přítoková technologie („fed batch technology), jak se zde už£váz. odkazuje na fermentaci, kde se jedna nebo více živných složek přidává do vsádky během fermentačního procesu. Když se během fermentace přidávají jeden nebo dvě živné látky během fermentace (asi 1 do asi 2 %) nazývá se to „nárazová („bang-bang) fermentace. Když se přidává velký počet malých dávek živin během fermentace (asi 0,02 do asi 0,05 %) nebo skutečně kontinuální dávkování (nepřerušované), nazývá se fermentace s kontinuálním přítokem. Výraz „kontinuální přítok, jak s zde užívá, odkazuje na malé dávkovači dávky (asi 0,02 % do asi 0,05 %) nebo skutečně kontinuální přítok živin a kyslíku.
Výraz „asimilující se, jak se zde' užívá, odkazuje na daný mikroorganismus, který má enzymový systém pro absorpci živin a spotřebování nebo použití nebo rozložení takových živin, aby je použil v biosyntéze komplexních složek mikroorganismu.
Výraz „minerální sůl, jak se zde užívá, odkazuje na sůl biologicky důležitého prvku a stopového prvku, který zahrnuje vápník, hořčík, železo, zinek, fosfor, mangan, sodík, draslík a kobalt.
Výraz „hlavní fermentor, jak se zde užívá, odkazuje na nádobu použitou ve fermentačním postupu, kde slouží pro pěstování Streptomyces a pro produkci 6'-0-karbamoyl-tobramycinu.
Předmětem vynálezu je tedy způsob výroby 6'-0-karbamoyltobramycinu pomocí individuálně řízeného fermentačního postupu; výhodně pomocí nepřetržitého řízení hladin glukózy, kyseliny glutamové a amoniakového dusíku; nejvýhodněji jejich vzájemně nezávislé řízení.
Podle předloženého vynálezu se tabramycin biologicky * ♦ · • · · ·· · syntetizuje ve karbamoylované formě, to znamená ve formě 6'-0karbamoyl-tobramycinu. Druh, rychlost a poměr metabolismu uhlíku a dusíku jsou důležité při formování 6'-O-karbamoyltobramycinu. Ve vsádkové fermentaci, se tento metabolismus neřídí přímo. Předložený vynález poskytuje optimalizaci hladin glukózy a kyseliny glutamové ve fermentační polévce a optimalizaci poměru metabolismu uhlíku a dusíku pro tvorbu karbamoylovaného tobramycinu. Na základě těchto informací poskytuje předložený vynález dále novou fermentační technologii pro: produkci 6'-O-karbamoyl-tobramycinu (tj. technologii s řízeným přítokem). Zatímco přítokové technologie jsou všeobecně dobře známé a používané pro fermentaci jiných produktů, předložený vynález poskytuje technologii s řízeným přítokem pro 6'-O-karbamoyl-ťobramycin pomocí řízení metabolismu asimilujícího se uhlíku a dusíku, která je jedinečná pro 6'-0-karbamoyl-tobramycin.
Ve způsobu fermentace tohoto vynálezu lze použít odlišné zdroje asimilujícího se uhlíku a dusíku. Předmětem výhodného provedení předloženého vynálezu je použití glukózy nebo kyseliny glutamové (či její sole) jako zdroje asimilujícího se uhlíku. Předmětem dalšího provedení předloženého vynálezu je použití amoniakového dusíku jako zdroje asimilujícího se dusíku.
Podle předloženého vynálezu se zdroj asimilujícího se dusíku vybere ze skupiny organických a anorganických sloučenin, které podléhají metabolismu. Takové sloučeniny zahrnují močovinu, síran amonný, chlorid amonný, fosforečnan amonný, dusičnan amonný apod. a jejich směsi. Výhodným amoniakovým dusíkem je síran amonný, (NH'4)SO4.
Podle předloženého vynálezu je řízení hladin glukózy, kyseliny glutamové a „amoniakového dusíku důležité při biologické *0 00*0 »* 0 00 0 «0 ·· • 00#»* 0*0 0 « 0«· * · 0 t «00 0
0000 0 0 0 0 0 0 # 0 0 -ft «« « 0« 00 syntéze 6'-O-karbamoyl-tobramycinu. Předložený vynález poskytuje způsob fermentace pro 6'-0-karbamoyl-tobramycin, kde „přinejmenším jedna hladina glukózy, kyseliny glutamové a amoniakového dusíku se řídí nebo reguluje na konstantní hladinu, čehož výsledkem je vyšší výtěžek a čistota 6'-0karbamoyl-tobramycinu,
Výhodným mikroorganismem produkujícím 6'-O-karbamoyltobramycin pro provedení fermentace způsobem podle tohoto vynálezu je Streptomyces tenebratius. Výhodným kmenem Streptomyces tenebrarius je kmen Streptomyces tenebrarius uložený jako NCAIM B(P) 000169 a kmen uložený jako NCAIM B(P)000204.
V jednom provedení vynálezu se koncentrace glukózy reguluje při hodnotách od asi 0,001 do asi 0,5 %. Výhodně se· koncentrace glukózy reguluje při hodnotách od asi 0,001 do asi 0,4 %. Nejvýhodněji se koncentrace glukózy reguluje při hodnotách od asi 0,001 do asi 0,05 %.
V dalším provedení vynálezu se koncentrace kyseliny glutamové reguluje na hodnotu od asi 0, 005 do asi 0,1 %. Výhodněji se koncentrace kyseliny glutamové reguluje na hodnotu od asi 0,001 do asi 0,1%.
V dalším provedení vynálezu se koncentrace kyseliny glutamové ve formě sole (např. natriumglutamátu) reguluje na hodnotu od asi 0, 005 do asi 0,1 %. Výhodněji se koncentrace glutamátu reguluje od asi 0,001 do asi 0,1 %.
V dalším provedení vynálezu se koncentrace amoniakového dusíku reguluje od asi 0,03 do asi 0,2 %. Výhodněji se koncentrace amoniakového dusíku reguluje od asi 0,02 do 0,2 * ·· ···· • fc ·· fc····· · fc · » fc fc«· fcfcfcfc fc · · ί • · fcfcfc · · · · ···· ·· ·· > fcfc fcfc
Výhodně se metabolicky řízená fermentace 6'-O-karbamoyltobramycin provádí pomocí kontinuálního přítoku vzájemně nezávislého roztoku glukózy, natriumglutamátu a amoniakového dusíku.
Tobramycin je antibiotikum aminoglykosidového typu. Během biologické syntézy 6'-O-karbamoyl-tobramycinu existují dvě cesty katabolismu glukózy: cyklus Embden-Mayerhoff-Parnass a hexóza-monofosfátové přemostění, při kterých katabolické produkty mohou potlačit biosyntézu 6'-O-karbamoyl-tobramycinu. Metabolicky řízená fermentace se reguluje pomocí udržování hladiny glukózy ve fermentační polévce. Výhodně se hladina glukózy udržuje na nízké hodnotě (např. od asi 0,001 do asi 0,5 %) , aby se zajistilo, že nedochází k potlačování katabolity glukózy (nebo meziprodukty katabolitů glukózy) .
Podobně se metabolicky řízená fermentace reguluje udržováním hladiny kyseliny glutamové ve fermentační polévce. Výhodně se hladina kyseliny glutamové (nebo její sole) udržuje na nízké hodnotě (např. od asi 0, 005 do asi 0,1. %), aby se zaručilo, že nedochází k potlačování katabolity glukózy.
Podobně se metabolicky řízená fermentace reguluje udržováním hladiny amoniakového dusíku ve fermentační polévce. Výhodně se hladina amoniakového dusíku udržuje na nízké hodnotě (např. od asi 0,03 do asi 0,2 %) . Regulování hladiny amoniového dusíku na nízkou hodnotu zaručuje dostatečný přísun substrátu pro transaminační proces bez problémů spojených s katabolickými produkty.
Předložený vynález poskytuje metabolicky řízenou fermentaci pomocí udržování hladiny alespoň jedné ze složek: glukózy, kyseliny glutamové a amoniakového dusíku.
·· *··· • · • · · · • · · · ·· · · · · • ····· ·· · · · · • 9 9 9 9 9 9 9 9
999999 99 9 99 99
V dalším provedení vynálezu se dávkuje do fermentačního média anorganický fosfor za podmínky, že jeho celkové množství je dostatečné, aby dovoloval efektivní postup fermentačního· procesu. Výhodné množství anorganického fosforu se pohybuje v rozmezí od asi 0,001 do asi 0,002 % za den.
Předložený vynález poskytuje metabolicky řízenou fermentaci 6'-0-karbamoyl-tobramycinu, při které zvýšení výtěžku 6'-0karbamoyl-tobramycinu obecně převyšuje asi 30 %.
Vynález se dále popisuje na následujících příkladech, které se žádným způsobem nezamýšlí tak, aby rámec vynálezu omezovaly.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
| Zákvasové médium gram/litr | Hlavní fermentační médium, gram/litr | |
| Monohydrát dextrózy | 30 | 50 |
| Moučka ze sojových bobů | 20 | 35 |
| Kyselý casein | 2,5 | 6,75 |
| Pancreatin | 0, 05 | 0, 17 |
| Chlorid amonný | 3 | 5 |
| Dusičnan amonný | 1 | — |
| Síran hořečnatý | 5 | — |
| Dusičnan kobaltnatý | 0, 01; | 0, 01 |
| Uhličitan vápenatý | 3 | 5 |
| Olej ze sojových bobů | 15 | 16 |
| Palmový olej | 15 | 16 |
| Síran zinečnatý | — | 1 |
• · ··· · • · ··· · • · · · ·· · ·· · • ······· ·· · · • ···· · · · · ······ ·· · ·· · ·
Kultura Streptomyces tenebrarius v zákvasovém. médiu
Zákvasové médium (bez glukózy) se připravilo v 60 litrové nádobě. Zákvasové médium se sterilizovalo při asi 121 °C po dobu 60 minut.
Roztok glukózy se připravil odděleně. Hodnota pH glukózového roztoku se nastavila kyselinou chlorovodíkovou na hodnotu asi 4,0 do asi 5,0. Sterilizace roztoku glukózy se provedla při asi 121 °C po dobu 30 minut. Sterilizovaný roztok glukózy se přidal do sterilizovaného zákvasového média.
Kmen Streptomyces tenebrarius (NCAIM,B(P)000169) se naočkoval do množství asi 500 mL sterilního zákvasového média (s glukózou). Vegetativní buněčná kultura kmene Streptomyces tenebrarius se nechala růst do logaritmické fáze. Kultivace se prováděla za těchto parametrů: teplota asi 37 °C, tlak asi 0,4 bar (40 kPa), rychlost míchání asi 2,6 m/sekundu a poměr aerace asi 0,4 ppm.
Kultura Streptomyces tenebrarius ve fermentačním médiu
Hlavní fermentační médium (bez glukózy) se připravilo v nádobě o objemu 300 litrů. Hlavní fermentační médium se sterilizovalo při asi 121 °C po dobu 60 minut.
Roztok glukózy se připravil odděleně. Hodnota pH glukózového roztoku se nastavila kyselinou chlorovodíkovou na hodnotu od asi 4,0 do asi 5,0. Sterilizace roztoku glukózy se provedla při asi 121 °C po dobu 30 minut. Sterilizovaný roztok glukózy se přidal do sterilizovaného hlavního fermentačního média.
Převedení zákvasového stádia do hlavního fermentoru se uskutečnilo po 24 hodinové kultivaci. Transformační poměr ·· · · • · · · · · ···· ·· · · · · • ····· ·· · · · · zákvasového stádia k hlavní fermentaci byl 10 %. Kultivační parametry pro hlavní fermentor byly následující. Teplota v průběhu 0 až 7 0 hodin asi 37 °C a od sedmdesáté hodiny do konce fermentace asi 39 °C, poměr aerace asi 0,1 ppm, rychlost míchání asi 250 rpm a vnitřní tlak asi 0,2 bar (20 kPa).
Připravil se roztok natriumglutamátu v koncentraci 8 gramů/litr média. Připravil se také roztok síranu horečnatého s koncentrací 10 gramů/litr média. Oba roztoky natrimglutamatu i síranu hořečnatého se sterilizovaly při asi 121 °C po dobu 60 minut. Po 24 hodinách od jejich přípravy se oba roztoky přidaly v 20 litrovém objemu do hlavní fermentační kultury. Kultivace se prováděla 144 hodin.
Počáteční obsah glukózy se vyčerpal po 80 hodinové fermentaci. Počáteční obsah glutamátu v médiu se zcela spotřeboval po 60 hodinách fermentace. Počátečních obsah NH3-N 120 mg/100 mL (jak se změřil titracl „formol) v médiu klesl pod 60 mg/100 mL po 50 hodinách fermentace a do konce fermentace se zcela spotřeboval.
Dosažený výtěžek měřený HPLC byl 1856 pg/gram apamycinu, 678 pg/gram karbamoyl-kanamycinu a 1968 pg 6'-0-karbamoyltobramycinu.
« ·
Příklad 2
| Zákvasové médium gram/litr | Hlavní fermentační médium, gram/litr | |
| Monohydrát dextrózy | 30 | 50 |
| Moučka ze sojových bobů | 20 | 50 |
| Síran hořečnatý | 5 | — |
| Síran amonný | 3 | 5 |
| Uhličitan vápenatý | 3 | 5 |
| Olej ze sojových bobů | 30 | 32 |
| Síran zinečnatý | - | 1 |
| KH2PO4 | — | 1 |
| Fosfor | — | 0, 45 |
Kultura Streptomyces tenebrarius v zákvasovém médiu
Zákvasové médium se připravilo v 60 litrové nádobě. Zákvasové médium se sterilizovalo při asi 121 °C po dobu 60 minut.
Roztok glukózy se připravil odděleně. Hodnota pH glukózového roztoku se nastavila kyselinou chlorovodíkovou na hodnotu od asi 4,0 do asi 5,0. Sterilizace roztoku glukózy se provedla při asi 121 °C po dobu 30 minut. Sterilizovaný roztok glukózy se přidal do sterilizovaného zákvasového média po sterilizaci.
Kmen Streptomyces tenebrarius (NCAIM B(P) 000169) se naočkoval do množství asi 500 mL sterilního zákvasového média (s glukózou). Vegetativní buněčná kultura kmene Streptomyces tenebrarius se nechala růst do logaritmické fáze. Kultivační parametry byly podobné, jak se popisují v příkladě 1.
Kultura Streptomyces tenebrarius ve fermentačním médiu
Hlavní fermentační médium se připravilo v nádobě o objemu 300 • · · · • · · · · · ·· · · · · • · · · · ···· ······ ·· · · · · · litrů. Hlavní fermentační médium se sterilizovalo při asi 121 °C po dobu 60 minut.
Roztok glukózy se připravil odděleně. Hodnota pH glukózového roztoku se nastavila kyselinou chlorovodíkovou na hodnotu od asi 4,0 do asi 5,0. Sterilizace roztoku glukózy se provedla při asi 121 °C po dobu 30 minut. Sterilizovaný roztok glukózy se po sterilizaci přidal do hlavního fermentačního média.
Podmínky převedení zákvasového stádia do hlavního fermentoru byly podobné, jako se popisují v příkladě 1. Doba kultivace byla asi 20 hodin. Kultivační parametry s přítokem ukončeným ve 24.hodině byly podobné jak se popisují v příkladě 1.
Dosažený výtěžek měřený HPLC byl 2150 pg 6'-0-karbamoyltobramycinu.
Příklad 3
Médium zákvasové kultury se připravilo podobně jako se popisuje v příkladě 2. Naočkování se provedlo 500 mL vegetativní kultury kmene Streptomyces tenebrarius (NCAIM B(P) 000204) . Kultivační parametry byly podobné těm, které se popisují v příkladě 1.
Hlavní fermentační médium se připravilo podobně, jak se popisuje v příkladě 2. Podmínky převedení zákvasového stádia byly podobné, jako se popisují v příkladě 1 a doba kultivace byla asi 18 hodin. Kultivační parametry s přítokem ukončeným ve 24.hodině byly podobné, jak se popisují v příkladě 1.
Vyčerpání obsahu glukózy, glutamátu a amoniakového dusíku v médiu bylo také podobné tomu, které se popisuje v příkladě 1.
9999
9999
999 9 9 9 9 999 9 • 9 9 9 9 9 9 9 9
999999 99 9 99 99
Dosažený výtěžek měřený HPLC byl 2210 pg 6'-0-karbamoyltobramycinu.
Příklad 4
Médium zákvasové kultury se připravilo podobně, jako se popisuje v příkladě 2. Naočkování se provedlo 500 mL vegetativní kultury kmene Streptomyces tenebrarius (NCAIM B (P) 000169). Kultivační parametry byly podobné těm, které se popisují v příkladě 2.
Hlavní fermentační médium se připravilo podobně, jak se popisuje v příkladě 2, ale pH roztoku glukózy se nastavilo kyselinou fosforečnou. Podmínky převedení zákvasového stádia byly podobné, jako se popisují v příkladě 1, ale doba kultivace byla 18 hodin. Kultivační parametry s přítokem ukončeným ve 24. hodině byly podobné jak se popisují v příkladě
1.
Navíc se připravil 50 % roztok natriumglutamátu a sterilizoval se při 121 °C po dobu 60 minut a potom se připravil 50 % roztok glukózy a po nastavení pH na hodnotu od asi 4 do asi 5 pomocí kyseliny fosforečné se sterilizoval při 121 °C po dobu 30 minut. Obsah fosforu glukózového roztoku se pohyboval v rozmezí od asi 0,05 do asi 0,2 %. Dávkování těchto roztoků se provádělo od 24, hodiny fermentace až do konce pomocí řízení obsahu produkční fáze glukózy a glutamátu v rozmezí od asi 0,001 do asi 0,05 % u glukózy a od asi 0,001 do asi 0,1 % u glutamátu. Navíc k těmto koncentracím se také dávkoval amoniakový roztok, aby se řídil obsah amoniakového dusíku v rozmezí od asi 30 do asi 200 mg/100 mL (tj . od asi 0,03 do asi 0,2 %) .
Dosažený výtěžek měřený HPLC byl 3150 pg 6'-0-karbamoyi-
| ř | 16 | ·· ·♦ • · · · « ·♦♦ • · • ·· · ·· | • * « • · • · · • · • · | ► ··· • • · • • |
| tobramycinu. | ||||
| Příklad 5 | ||||
| Médium zákvasové kultury | se připravilo | podobně, | j ako | se |
| popisuje v příkladě 2. | Naočkování se | provedlo | 500 | mL |
| vegetativní kultury kmene | Streptomyces | tenebrarius | ; (NCAIM | |
| B(P)000204). Kultivační parametry byly podobné těm, | které | se |
popisují v příkladě 2.
Podmínky převedení zákvasového stádia byly podobné, jako se popisují v příkladě 1 a doba kultivace byla 16 hodin.
Hlavní fermentační médium se připravilo podobně, jak se popisuje v příkladě 4. Podobně jako v příkladě 4 se připravil 50 % roztok glutamátu a sterilizoval se při 121 °C po dobu 60 minut. Připravil se 50 % roztok glukózy a po nastavení pH na hodnotu asi 4,0 až asi 5,0 pomocí kyseliny fosforečné se potom sterilizoval při asi 121 °C po dobu 30 minut.
Podmínky fermentace s metabolicky řízeným přítokem byly podobné těm, které se popisují v příkladě 4. Přítok těchto roztoků se provádělo od 24. hodiny fermentace do jejího konce pomocí toho, že se v produkční fázi řídil obsah glukózy a glutamátu v rozmezí od asi 0,001 do asi 0,5 % glukózy a asi 0>001 do asi 0,1 % glutamátu. Navíc k těmto koncentracím se také přidával amoniový roztok, aby se řídil obsah amoni.ového dusíku fermentační kultury v rozmezí od asi 20 do asi 200 mg/100 mL (tj. asi 0,02 do asi 0,2 %),
Dosažený výtěžek měřený HPLC byl 4030 pg 6'-0-karbamoyltobramycinu.
Aplikace přítokové technologie poskytuje vyšší aktivitu ve ·· · · • · • ·· · • * · · * • ··· · · · · ··· · • ···· · · · · ···· «· ·· · ·· ·· fermentační polévce vůči 6'-O-karbamoyl-tobramycinu.
V důsledku přídavku se nekompenzují jen ztráty objemu způsobené odpařováním, ale rovněž se zvyšuje pracovní objem vsázky, což vede k účinnějšímu využití objemu fermentoru a také k vyšší kvalitě sklízené aktivní složky.
Díky možnosti jemné korelace dávkovačích profilů v průběhu fermentace lze dosáhnout inteligentní, na vysoké úrovni řízené technologie. Předložený vynález poskytuje způsob fermentace, kde jemná korelace dávkovačích profilů je zajištěna, protože hladiny glukózy, glutamátu a amoniakového dusíku se regulují.
Fermentace kabamoyl-tobramycinu je velice citlivá na dodávku kyslíku. Tento parametr lze ovládat snadněji v případě přítokové technologie cestou nastavení vnitřního tlaku a poměru aerace na optimálně požadovanou hodnotu. Například s použitím poměru provzdušňování vyšším než 0,1 vvm nebo když tlak převýší 0,2 bar (20 kPa) začíná titr 6'-O-karbamoyltobramycinu klesat a koncentrace kanamycinu B (znečištění) stoupat (např. poměr 6'-O-karbamoyl-tobramycinu k kanamycinu B se zhoršuje). I při poměru aerace 0,2-0,4 Vvm může titr klesnout o 25-50 % a koncentrace kanamycinu B se může zdvojnásobit. Podle předloženého vynálezu lze tvorbu nečistot snadno řídit s použitím přítokové technologie za užití metabolicky řízené fermentační techniky. Podle toho se přídavkem k nastavení vnitřního tlaku a poměru aerace fermentace dosahuje lepší požadované optimální hodnoty 6'-0karbamoyl-tobramycinu pomocí kontinuálního přítoku asimilujícího se uhlíku a zdrojů uhlíku a anorganického fosforu.
V souladu s tím lze výhody učinit účinnější snadněji s použitím kontinuálního přítoku v porovnání se vsázkovým «φ ··· · ·· φφφφ φ φφφφφφφ φφφ φ • φφφφ φφφφ • ΦΦΦ ·· φφ φ φφ φφ živením během procesu (viz patent BG 50996).
Aplikací přítokového způsobu lze připravit mnohem jednodušší počáteční složení kultivačního média, což nabízí možnost jejího zlepšení eliminací složek živočišného původu (např. hyrolýzních produktů kaseinu atd.) a vyhnout se potenciálnímu riziku znečištění nemocí šílených krav (bovinní spongiformní encefalopatii, BSE).
Předložený vynález nemá být omezen ve svém rozsahu specifickými provedeními, které se zde popisují. Rozličné modifikace vynálezu budou ovšem odborníkům v technice zřejmé z výše uvedeného popisu a doprovodných ilustrací, jako přídavek k těm, které se zde popisují. Takové modifikace se pokládají za to, že spadají do rámce patentových nároků.
Citují se zde různé publikace, jejichž popisy se zde inkorporují v plném rozsahu jako odkazy.
Claims (9)
1 vyznačující se tím, se uhlíku je natriuglutamát.
že
9. Způsob podle nároků 7 nebo 8 vyznačující se tím, že zdroj asimilujícího se uhlíku s& reguluje při konstantní koncentraci v rozmezí od asi 0,005 do asi 0,1 %.
• « · · · · ·· ··· ♦
10. Způsob podle nároků 7 nebo 8 vyznačující se tím, že zdroj asimilujícího se uhlíku se reguluje při konstantní • · · * · · ·· · « · · • ·«·· · · · · ······ 99 9 99 99
amonného a jejich směsi.
reguluje kontinuálním přítokem glukózy, natriumglutamátu a síranu amonného.
17. Způsob podle nároku 16 vyznačující se tím, že kontinuální přítok glukózy, natriumglutamátu a síranu amonného probíhá vzájemně nezávisle.
18. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že dále zahrnuje kontinuální přítok minerální sole.
19. Způsob podle nároku 18 vyznačující se tím, že minerální sůl se vybere ze skupiny sestávající z vápníku, hořčíku, železa, zinku, fosforu, manganu, sodíku, draslíku a kobaltu.
44 4«·« ·» 4 4·4
Způsob podle nároku 4, 5 nebo 6 vyznačující se tím, že pH roztok glukózy se nastavuje na hodnotu mezi asi 4,0 a asi 5,0.
•444 4 4 · * » » • 4 4 44 4 4 4 4
1. Způsob výroby 6'-O-karbamoyl-tobramycinu z mikroorganismu produkujícího 6'-O-karbamoyl-tobramycinu vyznačuj ící se tím, že zahrnuje kroky:
a) přípravu fermentační polévky obsahující mikroorganismus produkující 6'-O-karbamoyl-tobramycin,
b) regulaci konstantní hladiny zdroje asimilujícího se uhlíku a zdroje asimilujícího se dusíku,
c) získání 6'-O-karbamoyl-tobramycinu.
2. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že mikroorganismus produkující 6'-O-karbamoyl-tobramycin je Streptomyces tenebrarius.
3. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že zdrojem asimilujícího se uhlíku je glukóza.
4« ··<· »· φ 99 ·
99 99
9 9 9 9 9 9 9 9 9 9
4 444 4444 444 · • 4444 4444
44 44 44 44 4 44 44
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
Způsob podle nároku 20 vyznačující se tím, že použitím nastavení pH roztoku glukózy se provede anorganického fosforu.
Způsob podle nároku 21 vyznačující se tím, že anorganický fosfor je obsažen v kyselině fosforečné.
Způsob podle nároku 22 vyznačující se tím, že anorganický fosfor se dávkuje během fermentace v množství od asi 0,001 do asi 0,002 % na den.
Způsob podle nároku 2 vyznačující se tím, že kmen Streptomyces tenebrarius je kmen NCAIM B(P)000169.
Způsob podle nároku 2 vyznačující se tím, že kmen Streptomyces tenebrarius je kmen NCAIM B(P)000204.
Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že fermentace je submerzní kultura. .
Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že se fermentace udržuje při teplotě v rozmezí od asi 37 do asi 41 °C.
4. Způsob podle nároku 3 vyznačující se tím, že glukóza se reguluje při konstantní koncentraci v rozmezí od asi 0,001 do asi 0,5 %.
5. Způsob podle nároku 3 vyznačující se tím, že glukóza se reguluje při konstantní koncentraci v rozmezí od asi 0,001 do asi 0,4 %.
Způsob podle nároku 3 glukóza se reguluje při od asi 0,001 do asi 0,05 vyznačující se konstantní koncentraci tím, že v rozmezí
6'-0-karbamoyl-tobramycin jak se produkuje v souladu se způsobem podle nároku 1.
Přípravek užitečný pro léčení infekční nemoci u lidí obsahující 6'-0-karbamoyl-tobramycin, který se produkuje v souladu se způsobem podle nároku 1.
Přípravek užitečný při léčení infekcí v oku a uchu u lidí obsahující 6'-0-karbamoyl-tobramycin, který se produkuje v souladu se způsobem podle nároku 1.
Přípravek jak se uvádí v nároku 2 9 nebo 30 vyznačující se tím, že 6-0-karbamoyl-tobramycin, který se produkuje v souladu se způsobem podle nároku 1,
7, Způsob podle nároku 1 zdrojem asimilujícího se vyznačující se tím, uhlíku je kyselina glutamová.
že
8. Způsob zdroj em podle nároku asimiluj ícího
9 99999 99 99 9 9 * 9 9 9 9 9 9 9 9
9999 99 99 9 99 99 zabíjí bakterie vybrané ze skupiny skládající se z Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Streptococcus pneumoniae, Psudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Enterobacter aerogenes, Próteus mirabelis, Klebsiella pneumoniae, Morganella morganii, Haemophilus influenzae, Haemophilus aegyptius, Moraxlea lacumata a Acinetobacter calcoaceticus.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US26054201P | 2001-01-09 | 2001-01-09 | |
| US33712701P | 2001-12-04 | 2001-12-04 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ20032058A3 true CZ20032058A3 (cs) | 2003-11-12 |
Family
ID=26948059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20032058A CZ20032058A3 (cs) | 2001-01-09 | 2002-01-09 | Způsob metabolicky řízené fermentace pro výrobu karbamoylového tobramycinu |
Country Status (18)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20020197683A1 (cs) |
| EP (1) | EP1357918A2 (cs) |
| JP (1) | JP2004524018A (cs) |
| KR (1) | KR20040004486A (cs) |
| CN (1) | CN1527715A (cs) |
| CA (1) | CA2433813A1 (cs) |
| CZ (1) | CZ20032058A3 (cs) |
| DE (1) | DE02717362T1 (cs) |
| ES (1) | ES2208147T1 (cs) |
| HU (1) | HUP0401977A3 (cs) |
| IL (1) | IL156834A0 (cs) |
| IS (1) | IS6864A (cs) |
| MX (1) | MXPA03006118A (cs) |
| NO (1) | NO20033126L (cs) |
| PL (1) | PL368609A1 (cs) |
| SK (1) | SK9692003A3 (cs) |
| TR (1) | TR200400060T3 (cs) |
| WO (1) | WO2002055490A2 (cs) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4895507B2 (ja) * | 2005-02-04 | 2012-03-14 | 株式会社ヤクルト本社 | ストレプトマイセス属細菌の培養方法及びこれを利用する有用物質の製造方法 |
| CN109593807B (zh) * | 2018-12-06 | 2021-09-03 | 浙江普洛生物科技有限公司 | 一种发酵生产安普霉素的方法 |
| CN114381384B (zh) * | 2020-10-22 | 2023-09-15 | 上海医药工业研究院 | 一种提高安普霉素发酵单位的种子培养基及其应用 |
| CN119331935B (zh) * | 2024-11-01 | 2025-10-10 | 浙江大学 | 一种提高氨甲酰妥布霉素生产菌株发酵产量的方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4032404A (en) * | 1976-07-14 | 1977-06-28 | Bristol-Myers Company | Fermentation process for producing apramycin and nebramycin factor V' |
-
2002
- 2002-01-09 CZ CZ20032058A patent/CZ20032058A3/cs unknown
- 2002-01-09 IL IL15683402A patent/IL156834A0/xx unknown
- 2002-01-09 ES ES02717362T patent/ES2208147T1/es active Pending
- 2002-01-09 EP EP02717362A patent/EP1357918A2/en not_active Withdrawn
- 2002-01-09 TR TR2004/00060T patent/TR200400060T3/xx unknown
- 2002-01-09 SK SK969-2003A patent/SK9692003A3/sk unknown
- 2002-01-09 MX MXPA03006118A patent/MXPA03006118A/es not_active Application Discontinuation
- 2002-01-09 WO PCT/US2002/001843 patent/WO2002055490A2/en not_active Ceased
- 2002-01-09 CA CA002433813A patent/CA2433813A1/en not_active Abandoned
- 2002-01-09 PL PL02368609A patent/PL368609A1/xx unknown
- 2002-01-09 US US10/047,693 patent/US20020197683A1/en not_active Abandoned
- 2002-01-09 JP JP2002556163A patent/JP2004524018A/ja active Pending
- 2002-01-09 KR KR10-2003-7009073A patent/KR20040004486A/ko not_active Withdrawn
- 2002-01-09 DE DE0001357918T patent/DE02717362T1/de active Pending
- 2002-01-09 HU HU0401977A patent/HUP0401977A3/hu unknown
- 2002-01-09 CN CNA028035585A patent/CN1527715A/zh active Pending
-
2003
- 2003-07-03 IS IS6864A patent/IS6864A/is unknown
- 2003-07-08 NO NO20033126A patent/NO20033126L/no not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2002055490A3 (en) | 2003-05-30 |
| SK9692003A3 (en) | 2003-11-04 |
| NO20033126L (no) | 2003-09-08 |
| ES2208147T1 (es) | 2004-06-16 |
| JP2004524018A (ja) | 2004-08-12 |
| WO2002055490A2 (en) | 2002-07-18 |
| EP1357918A2 (en) | 2003-11-05 |
| MXPA03006118A (es) | 2005-02-14 |
| CA2433813A1 (en) | 2002-07-18 |
| HUP0401977A2 (hu) | 2004-12-28 |
| CN1527715A (zh) | 2004-09-08 |
| HUP0401977A3 (en) | 2008-03-28 |
| IS6864A (is) | 2003-07-03 |
| NO20033126D0 (no) | 2003-07-08 |
| DE02717362T1 (de) | 2004-05-19 |
| PL368609A1 (en) | 2005-04-04 |
| KR20040004486A (ko) | 2004-01-13 |
| IL156834A0 (en) | 2004-02-08 |
| TR200400060T3 (tr) | 2004-02-23 |
| US20020197683A1 (en) | 2002-12-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1330750C (zh) | 磷酸甘油酸族氨基酸及氨基酸衍生物的发酵制造方法 | |
| US8092569B2 (en) | Methods of generating phosphorus fertilizers through the utilization of microbial fermentation technology | |
| CN110184318B (zh) | 一种发酵生产卡那霉素的培养基及其培养方法 | |
| US5549728A (en) | Urea-containing fertilizer with reduced rate of ammonia release | |
| CZ20032058A3 (cs) | Způsob metabolicky řízené fermentace pro výrobu karbamoylového tobramycinu | |
| EP1543142B1 (en) | Production method for iturin a and its homologues | |
| CN110205350A (zh) | 一种基于氨氮指标调控提高维生素b12产量的方法 | |
| HU223576B1 (hu) | Fermentációs eljárás akarbóz előállítására az ozmolalitás szabályozásával | |
| JP4338080B2 (ja) | アイチュリンａおよびその同族体の製造法 | |
| AU2002248373A1 (en) | Metabolic controlled fermentation process for carbamoyl tobramycin production | |
| RU2111246C1 (ru) | Способ получения биомассы аэробнорастущих микроорганизмов | |
| JP2005518780A (ja) | シュードモン酸生産のための代謝的制御発酵方法 | |
| RU2081867C1 (ru) | Штамм бактерий bacillus mucilaginosus для получения удобрения и экзополимера | |
| CN113755548A (zh) | 一种提高多粘菌素b发酵水平的方法 | |
| CN116287041B (zh) | 一种低氯离子含量的γ-聚谷氨酸发酵液的生产方法 | |
| US4861715A (en) | Process for the production of nourseothricine and its adsorbate | |
| SI9600120A (en) | New and improved fermentative procedure for the production of clavulanic acid and its salts | |
| KR950014462B1 (ko) | 미생물에 의한 l-로이신의 제조방법 | |
| RU2265000C1 (ru) | Способ хранения бактериальных удобрений | |
| SI20079A (sl) | Metabolično kontrolirani fermentacijski postopek za izdelavo hidroksi kisline lovastatina | |
| SU1423588A1 (ru) | Способ получени ноурзеотрицина | |
| JP6391956B2 (ja) | ５−アミノレブリン酸又はその塩の製造方法 | |
| SU1451165A1 (ru) | Способ получени ноурзеотрицина | |
| CN121294594A (zh) | 一种用于生产土霉素的发酵培养基 | |
| SK382092A3 (en) | 2-thiocyanatomethyl-5-benzoloxy-4h-pyran-4-on and method of its preparation |