第二次世界大战期间,青霉素被发现,并在临床上发挥了显著的作用。从此,人们加快了寻找抗感染药物的速度。20世纪50年代人们发现了头孢菌素C,由于其抗菌谱广和毒性低的优点,头孢菌素C在临床应用也越来越多,研究也越来越深入。我国从上世纪70年代起启动了头孢菌素类抗生物素的研究工作,但是到目前为止仍以头孢菌素类的仿制药为主,在仿制过程中,最多就是一些生产方法上的改进。到现在为止,经国家批准临床应用的头孢类抗生素制剂品种有22种,其中只有8种头孢类抗生素我国可以生产,但生产规模远不能满足制剂的需求,市场缺口较大。头孢菌素C属于β-内酰氨类抗生素,是半合成头孢类抗生素的原料药。头孢菌素C在弱酸条件下分解生成7-氨基头孢烷酸,然后对7-氨基头孢烷酸侧链进行改造,就能得到一些可以临床使用的头孢菌素类抗生素。这些头孢菌素类药物占到了全球抗生素市场的30%,并在国内抗生素市场的增速也达到了30%左右。随着头孢菌素C生产原料的涨价,国家对抗生素药物使用的控制,以及药品定价体系的改革,头孢菌素C生产面临的首要问题便是降低生产成本。在头孢菌素C的工业化生产中,降低生产成本需要选育高产的菌种、寻找更加合理的培养基及发酵工艺。本文以头孢菌素C发酵培养基及其发酵工艺为对象进行了研究,目的是提高顶头孢霉菌的发酵单位和降低头孢菌素C生产成本。对发酵培养基的氮源、氮源以及无机盐进行优化,在优化发酵培养基的基础上,改进发酵工艺,尤其是补料工艺。对优化后的培养基的发酵工艺,分别进行了培养基灭菌前p H调整﹑发酵罐装料量﹑发酵液接种量、发酵培养温度﹑发酵补料工艺、放罐时间的研究。首先在50 L发酵罐对培养基及发酵工艺进行实验,优化发酵培养基和改进发酵工艺。然后在5 T发酵罐做中试实验,验证50 L发酵罐研究的结果。50 L发酵罐的小试研究使发酵培养基成本降低近50%,工艺也简化了不少。尤其是补料工艺,本实验采用豆油﹑自制淀粉水解糖﹑玉米浆按1:2:1比例混合,进行补料。过去头孢菌素C发酵工艺发酵培养温度是发酵进行到50 h降温,改进后的发酵工艺的发酵培养温度40 h降温,节省了升温、降温水的使用。过去头孢菌素C发酵工艺130 h放罐,改进后的发酵工艺120 h放罐,节省了动力等。最近研究的头孢菌素C发酵补料工艺为DO-Stat流加豆油与葡萄糖混合补料、匀速+DO-Stat结合型补加豆油,改进后的补料工艺为豆油﹑自制淀粉水解糖﹑玉米浆按1:2:1比例混合补料,混合补料简化了补料工艺,并降低了染菌率,节省了豆油的使用,头孢菌素C生产成本降低,产量提高近30%,发酵副产物减少并符合工业化的要求。5 T发酵罐中试实验,其结果虽不如50 L小试研究理想,但也基本上实现了小试的结果。