文档介绍：南昌大学
硕士学位论文
赭曲霉发酵法催化甾体11α--羟基化反应研究
姓名:赵玮玮
申请学位级别:硕士
专业:生物工程
指导教师:徐尔尼
2012-12-19
摘要甾体类药物是医药行业中产量仅次于抗生素的第二大类药物。甾体激素药物生产中,甾体母核的多个基团需要进行修饰,甾体微生物爵腔从κ侵要的甾体转化反应之一。.#,本文研究内容为监测赭曲霉不同培养形式下的生长曲线,以及不同生长周期进行底物投料对羟基化反应的影响,监测羟基化过程中有关物质的生成及变化情况,同时尝试控制色素产生的可能。关键词:赭曲霉;发酵;甾体;,.二酮灰媵腔τ敏髑狗⒔爵腔
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第一章引言概述甾体类药物具有抗炎、避孕、利尿、抗毒、抗过敏、抗休克作用,广泛用于湿疹、哮喘、风湿疾病。近年来,甾体药物在医疗领域的应用范围不断扩大,广泛应用于治疗风湿、心血管病、胶原性病症、淋巴白血病、人体器官移植、抗肿瘤、细菌性脑炎、皮肤病、内分泌失调、老年性疾病等,甾体类药物还对某些癌症,尤其是激素依赖性肿瘤具有一定的疗效【俊g尢謇嘁┪镒饔梅段Ч恪产量高,是医药行业中仅次于抗生素的第二大类药物【俊自年美国普强药厂的玎和首次利用黑根霉将黄体酮转化为腔铺逋,人们开始认识到甾体微生物转化在甾体药物生产中的重要性。几种重要的甾体微生物转化反应如羟化,脱氢成为工业上生产甾体激素及其类似物的重要手段,其中最重要的也是研究最为广泛的反应是甾体的微生物微生物催化羟基化反应是通过一种细胞色素依赖的金属酶实现的,统称为酶系。酶系存在于细菌中、真核细胞线粒体膜上以及结合在真核加氧酶活性员欢ㄒ逦5ゼ友趺福怯捎谡庑┟改芄唤荒Χ肿友踔接引入底物,经研究证明羟基化反应中的氧不是来自于水中,而是直接来自空气羟基化反应方程如下:羟基化反应【。工业中重要的甾体药物微生物转化反应见表。纱頸∞羟基化反应菌种名称串珠镰刀菌,布拉克须霉耐热性芽孢杆菌玉米弯孢霉巨大芽孢杆菌细胞的内质网上,羟基化反应则使用的是真核细胞线粒体膜上酶系中的单中的氧表抵兄匾5溺尢逡┪镂⑸镒;从蹋琲‘玑赭曲霉,烟曲霉,黑根霉,金龟子绿僵霉雷斯青霉产玫瑰色链霉菌Ⅱ
枷甾体荆腔从其具体过程如下.:第一步:底物结合到活性位点上,反应进行释放出的水,形成一个配基给游离上的血红素铁原子。第二步:细胞色素的氧化还原部分ǔJ荖或乖第三步:一个氧原子的结合上去分开临近厶胱拥奈坏悖⑹头乓桓第四步:。与周围溶剂中的质子作用形成一个水分子,并留下一个活性氧原子。第五步:活性氧原子与底物分子反应,在底物上加上羟基。这整个循环反应通常在内完成。造具有重要意义,通过腔从梢砸敫呱砘钚曰牛佣蟠笤第一章引言瓾—◆甇子。不稳定的。。细胞色素催化羟基化反应流程图甾体激素药物生产中,甾体母核的多个基团需要进行修饰,腔从是重要的甾体转化反应之一。
浆使脱氧皮质酮转化成可的松。在此启发下,年美国普强枰┏У荆腔从谕庋芯拷甾体加疗效,减少副作用,并能改变作用的专属性【。甾体的腔从τ删哂甾体甜羟基化能力的微生物完成。许多微生物具有甾体腔从δ芰Γ悄芄徊尢弭腔福体羟化酶是一种胞内酶,需要脱醯牟斡耄ü齆递氢,氧化甾体底物完成羟化反应。目前,用于甾体疽霍腔从Φ奈⑸镏饕S泻诟埂绿僵菌、赭曲霉、黄曲霉、青霉、诺卡氏菌等,图为赭曲霉对底物乙基双酮进行荆腔从獭世纪中期甾体类药物被发现以来,人们就认识到微生物转化对甾体药物生产的重要性。世纪年代,德国化学家等成功的用肾上腺组织匀和【渴状斡煤诟菇ɑ铺逋R徊阶;.羟基黄体酮,省去了化学合成的个工序,且转化率高、专一性强,解决了皮质激素合成中在位引入氧原子的关键问题,∮荆腔从Φ奈⑸镏饕S泻诟埂⒙探┚Ⅳ髑埂黄曲霉、青霉、诺卡氏菌等。文献报道了一些具有较高腔从钚缘微生物,黑根霉、赭曲霉、绿僵菌等是近年国内外研究较多的甾体第一章引言图赭曲霉对底物乙基双酮进行叶羟基化反应过程集中在以下几个方面。目前,.℃..
.,霉菌菌体形态与接种量有直接的关系,接种量酸根离子是必须的【,,丁微生物,这些菌种进行甾体荆腔嬖谝恍┤钡悖髑乖谧;笃诓生与产物难以分离的砖红色色素,绿僵菌和黑根霉则存在活性不稳定、转化不专一的缺点。仍阽尢荆腔从ρ芯恐幸苑畔呔R种坪诟羟化酶的合成,证明其为诱导酶;反应机理上,用等实验证明羟基上的氧来自空气而不是水,氧是除甾体底物以外的第二个重要因素,一般来说低水平的溶氧利于酶的诱导,较高的利于酶的的表