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本文包括六个章节。从发酵培养基、摇瓶培养条件、发酵罐培养条件三个方面系统的研究了重组人粒细胞集落刺激因子(rhG-CSF)的高密度发酵及放大工艺,每升发酵液中rhG-CSF的产量达到439mg。并研究了rhG-CSF的分离纯化的条件,一步疏水色谱分离纯化,使rhG-CSF的纯度从53.0%增加到97.8%,质量回收率达到24.0%。 1.重组大肠杆菌DH5α/pBV220发酵培养基的研究 在摇瓶中对工程菌DH5α/pBV220的发酵培养基进行了研究,从几种常用的细菌培养基中筛选适合工程菌DH5α/pBV220表达rhG-CSF的培养基,确定出M9培养基为基本培养基。利用单因子实验对M9培养基中的碳源和氮源种类进行了筛选,确定出适合工程菌DH5α/pBV220生长的碳源种类和氮源种类。利用正交试验筛选出工程菌生长的优化培养基配方,此培养基记为M9Ⅲ培养基。 2.重组大肠杆菌DH5α/pBV220摇瓶发酵的研究 对工程菌DH5α/pBV220在摇瓶发酵中的培养温度、发酵液pH值、溶氧、诱导时机、种子菌龄、接种量、诱导维持时间等工艺条件进行研究,确定出摇瓶发酵的最优培养条件。由实验结果得出,摇瓶培养工程菌的最优条为:温度为30℃,发酵液初始pH值为7.0~7.2,选择40%的装液量,摇床转速控制在220r左右,种子菌龄的OD600为1.5时接种为佳,选择菌体在对数生长前期(OD600=1.0)进行诱导4h可获得最佳效果。使用优化的M9Ⅲ培养基,在优化的培养条件下,摇瓶中rhG-CSF的表达量为36.5%,干重为4.45g/L。 3.重组大肠杆菌DH5α/pBV220在5L发酵罐上的间歇培养 以摇瓶发酵的研究结果为基础,在发酵罐上研究溶氧(dissolve oxygen)、诱导时机、接种量等因素对DH5α/pBV220工程菌分批发酵及补料分批发酵的影响。 首先在5L发酵罐中,对工程菌DH5α/pBV220间歇培养时,是否在培养基中添加微量元素和维生素等工艺条件进行了优化,确定出间歇培养的最优培养条件。在 SL发酵罐最优培养条件下,rhG(SF的细胞干重可达 6石…,表达量为38二%。 其次,在SL发酵罐中,从pH值、溶氧、诱导时机等方面研究了重组大肠杆菌DH5a/pBV220分批补料培养的工艺条件,确定出稳定的发酵工艺参数。在SL发酵罐中用流加方式培养重组大肠杆菌时,细胞干重可达 12卫gg/L,rhG(SF的表达量为41.9%。4.rhG(SF’的分离纯化与同时复性 在高效疏水色谱(HPHIC)条件下优化分离纯化巾G-CSF的洗脱梯度和流动相流速,实现了复性与同时纯化。经过1次色谱纯化后,rhG-CSF的纯度可达97.8%,rhG.CSF的质量口收率达到24.0%。