一、项目背景:
庆大霉素(Gentamicin)是由绛红色小单孢菌(Micromonospora purpurea)产生的氨基糖甙类(aminoglycoside AGs)广谱抗生素,其不仅用于注射抗菌、消炎,而且近年来又开拓了新用途。由于庆大霉素口服给药,在体内不易吸收,在胃肠道留有较高浓度,对于治疗消化道和呼吸道疾病疗效明显,又被临床用于治疗胃肠道和呼吸道感染 。
由于其在生物体内不易吸收,在禽畜体内不存在低毒、低残毒,其肉、蛋人类食用后对人体无毒副后效应,又能促进饲料的利用率,于是在崇尚“绿色食品”,回归自然的今天,又被畜牧业广泛应用于治疗禽畜的消化道和呼吸道疾病。随着科学技术的发展,用庆大霉素做原料,生产其他更有价值的药物,也风靡国内外。
目前,庆大霉素国内及出口用量大约每年700吨左右,70﹪产量出口。但由于小单孢菌产素率低,发酵用料多,周期长,因此生产成本高。为了提高国际市场的竞争力,改进庆大霉素的生产方法已势在必行。
二、项目介绍:
本项目制定出提高庆大霉素合成关键酶活性和增加细胞膜通透性的实验方案。若按照规范抗生素生产标准(三级发酵))接种量10~15%,新方法生产发酵周期由常规的130小时左右缩短至70~80小时;若增加接种量或进行倒种则发酵周期缩短到60小时左右;发酵单位与原生产工艺(1000~1500u∕ml)持平或偏高(不改变原生产菌种生产能力);因放罐体积增加,所以罐批产量比原生产工艺高;产素率(单位时间、单位体积产生抗生素的量)则提高30-80﹪(因菌种生产能力和原企业生产条件不同而异);同时减少发酵用料,缩短发酵周期,节约工业用电,提高设备利用率,生产成本可降低300-400元/十亿,产品质量符合药典规定。因此,原生产庆大霉素的企业基本不投入或少投入,生产成本可降低,产量可大大增加。同时,进行清洁生产。
三、经济分析
“新方法”采用原生产企业的原生产菌种,30M3生产发酵罐,结果如下表
| 罐体
(M3)
| 发酵单位
(u/ml生测)
| 放罐体积
(M3)
| 放罐周期
(Hr)
| 发酵指数(亿/Hr. M3)
| 提高
(%)
| 老工艺
| 30
| 1250
| 26
| 120
| 0.0903
| 100
| 新工艺
| 30
| 1278
| 27.5
| 74.1
| 0.1581
| 176
|
方法已经成熟,可直接应用于正在生产庆大霉素的企业。
“新方法”生产庆大霉素,其突出特点为发酵生产用原料少,周期短,节约能源,罐利用率高,产素率高,罐批产量高。其优势为成本低、效率高、产量大、质量好,在原来生产庆大霉素的基础上,基本上不投入或少投入就能降低生产成本,增加产量,提高效益,因此具有很强的市场竞争力。(新方法已获国家发明专利)。
1. 以企业年产100吨庆大霉素为例进行经济概算:
若产量提高30%,增加30吨/年,生产成本由700元/十亿降到400元/十亿,销售价700元/十亿计算:
①.老工艺生产,不赔不赚。
②.新方法生产,新增经济效益为:
30000kg/1.67kg=17964.07十亿(1十亿≈1.67kg)
(700元/十亿-400元/十亿)×17964.07十亿=5389221.6元/年=539万元/年
2. 若采用新方法,降低了生产成本,增加了产量,形成了规模效益,提高了企业竞争能力,基本能左右庆大霉素市场,以年产量500吨计算:
若以销售价900元/十亿计:
①.老工艺方法经济效益:
生产500000公斤/1.67公斤=299401.2十亿/年
(900元/十亿-700元/十亿)×299401.2十亿/年=200元/十亿×299401.2十亿/年=5988.02万元/年
②.新方法经济效益:
原生产产量效益为:
(900元/十亿-400元/十亿)×299401.2十亿/年=500元/十亿×299401.2十亿/年=14970.06万元/年
若采用“新方法”产量提高30%则为
299401.2十亿/年×30%=89820.36十亿/年
(900元/十亿-400元/十亿)×89820.36十亿/年=500元/十亿×89820.36十亿/年
=4491.02万元/年
“新方法” 生产共获利:14970.06万元/年+4491.02万元/年=19461.08万元/年
“新方法”生产盈利是老工艺的3.3倍。
四. 结论
我们拥有自主知识产权的先进技术,采用“新方法”生产庆大霉素在原生产基础上发酵用料减少,发酵周期由常规的130小时左右或增加接种量后90小时左右,缩短至70~80小时或60小时左右,放罐发酵单位(菌种生产能力不变)与原生产工艺(1000~1500u∕ml)持平或偏高,放罐体积增加,罐批产量多于原生产工艺产量,产素率(单位时间、单位体积产生抗生素的量)则提高30~80﹪(因菌种生产能力和原企业生产条件不同而异),生产成本降低300~400元/十亿,产品质量符合药典规定。因此,不投入或少投入,即可达到成本低、效率高、产量大、质量好的目的,具有很强的市场竞争力。
同时,为开发“低毒、抗耐药新一代庆大霉素”及其系列产品,即将庆大霉素中毒性大,疗效差的C2+C2a组份通过生物转化完全形成毒性小,疗效好的C1和C1a组份奠定基础,开辟道路,继而生产“低毒、抗耐药新一代庆大霉素”及其系列产品,我们拥有自主知识产权。必将带来更深刻的社会效益和更大的经济效益。
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