[00146542]尼泊司他汀产业化关键技术研究

本项目是由广州市微生物研究所承担完成的广州市珠江科技新星专项项目,项目编号：2014J2200071。 由于科学技术的飞速发展,物质生活条件的改善和饮食结构的不尽合理,肥胖病在发达国家及发展中国家迅速蔓延开来,且出现年轻化态势。目前,肥胖已经与艾滋病、吸毒和酗酒并列为世界四大生活难题,被公认为困扰人类健康的重要顽症之一。肥胖对人类健康生活与生命安全的巨大威胁促使各国加紧研发减肥药物来应对,治疗和遏制肥胖已成为全球医学攻关的重要内容。在数十年的时间中,减肥药物的研发与应用可谓日新月异,主要有食欲抑制剂、产热剂、消化吸收阻滞剂、激素调控剂等四大类十数种药物。各类减肥药都在一定程度上对肥胖的抑制和治疗取得了一定效果,但是,各类减肥药物都无可避免地出现毒、副作用较大、生产成本过高等缺陷。奥利司他是由毒三素链霉菌产生的内源性胰脂肪酶抑制剂—尼泊司他汀的四氢衍生物,用于单纯性肥胖症的治疗,是目前唯一一个作为非中枢神经系统作用上市的减肥药物。奥利司他由发酵产物尼泊司他汀（Lipstatin）进一步加氢还原制得,因此,生产奥利司他的关键技术在于尼泊司他汀的发酵。尼泊司他汀目前还没有国产化,对其产生菌的菌种选育工作做得很少,致使尼泊司他汀的发酵水平还停留在较低水平。关于奥利司他的合成机理等的研究己经开展了一些工作,但国内外对尼泊司他汀的菌种选育、发酵、提取及工艺研究报道较少,现有的报道均处于实验室水平,发酵水平比较低,不具备发酵放大生产的条件。目前,针对尼泊司他汀的分离纯化方法也以萃取法为主,需要消耗大量的有机溶剂,不仅不利于生产管理,对环境也有较大的污染。打破尼泊司他汀生产瓶颈,解决药品生产的原料成本高等问题,促进国内减肥药企业品牌药物的生产刻不容缓。 项目执行期间,基于尼泊司他汀的生物合成途径及代谢调节机理,经过紫外诱变、原生质体融合育种,筛选获得三株传代稳定（连传5代）的正突变株GWOrh008、GWOrh062、GWOrh071。其中GWOrh062尼泊司他汀产量达3272mg/L;根据Plackett-Burman试验的结果,进行响应面实验,优化培养基配方1个,尼泊司他汀产量从3272mg/L提高到6260mg/L。项目组在此基础上,进行了菌株培养条件优化,并进行中试验证,获得50L、500L规模尼泊司他汀发酵水平分别为7280mg/L、8214 mg/L。完成了尼泊司他汀提取工艺的进一步深化研究,经过菌液分离、破碎、分离,在减少有机溶剂使用、减少工作量提高劳动效率的同时提取率提高到66.4%。 尼泊司他汀产业化分离纯化工艺的深化研究,建立产业化的尼泊司他汀精纯工艺,使得500L规模的精纯总得率达到82.9%。 项目经过三年的技术攻关,已优化建立尼泊司他汀的发酵生产工艺,按照项目组开发的流加补料发酵工艺,在本所10000L发酵罐上取得了8752mg/L 的发酵产量,每月进行两次10000L发酵进行估算,我所尼泊司他汀年产量可达1085公斤。目前市场售价约6500元/kg,生产成本大约在3500元/kg。市场容量在40吨左右,项目执行期,本团队在承担单位的支持和指导下,尝试将研制的尼泊司他汀推出市场,目前销售收入4万元。