青霉素VK菌种定向改造技术需求背景在于提升青霉素VK的生产效率和降低生产成本。在制药行业,青霉素VK作为一种重要的抗生素,其生产效率和成本控制对企业竞争力至关重要。当前,老菌种(86菌种)提升速度缓慢,新菌种(87菌种)虽有潜力但存在杂质含量超标和转化率低的问题。该技术需求旨在通过菌种优化,实现发酵周期内单位提升和杂质控制,以适应工业规模生产。
关键技术问题包括:1) 提升老菌种(86菌种)的发酵单位,同时保持4-羟基青霉素V杂质含量不增加;2) 提高新菌种(87菌种)的发酵单位和碳源转化率,同时降低4-羟基青霉素V杂质含量至0.1%以下。这些技术问题的解决将直接影响青霉素VK的生产效率和成本。
效果要求具体为:1) 在不增加4-羟基青霉素V杂质的前提下,57吨罐发酵液相单位达到6万以上,百吨罐发酵液相单位达到5.5万以上,或比需方半年同期平均生产水平提高20%以上;2) 在保持87青霉素VK菌种同期生产水平不降低的情况下,将发酵4-羟基青霉素V杂质含量控制在0.1%以下。这些目标的实现将显著提升青霉素VK的生产效率和降低成本,增强企业的市场竞争力。
本单位在对新老菌种的菌种优化过程主要遇到以下主要问题:老菌种(86菌种),通过不断的自然诱变和菌种复壮工作,逐步提升了该菌种的发酵单位,但提升速度缓慢(近5年仅提高了5%左右),且伴随单位提升,相关碳源消耗转化率在逐步降低,对整体成本下降贡献不明显。新菌种(87菌种),通过对母公司引进的高产青霉素G菌种不断驯化,使其可用于青霉素V发酵生产,但发酵单位和碳源转化率较其在青霉素G生产中有较大差距,且其生产的青霉素V成品中4-羟基青霉素V杂质的含量严重超标,目前若通过提取等手段控制杂质水平合格其生产成本高于86菌种生产成本。发酵周期控制在200小时以内,至少达到以下两条中的一条:1.以需方目前86工业生产菌株为出发菌株,在4-羟基青霉素杂质与现有生产水平不提高的基础上,57吨罐发酵液相单位在达到6万以上,百吨罐发酵液相单位达到5.5万以上(或比需方半年同期平均生产水平提高20%以上,生产异常批次除外);2.在需方87青霉素VK菌种同期生产水平不降低的情况下,发酵4-羟基青霉素V杂质的含量在0.1%以下。
