Gibberella intermedia C2转化4-雄甾烯-3、17-二酮的研究

甾体化合物具有独特的生理活性,已被广泛应用于抗炎、利尿、免疫、避孕及抗癌等领域。近些年,生物催化与转化在甾体药物中间体合成中发挥的作用日益强大。为了能够合成一些具有潜在价值的新型甾体化合物,以实验室菌种库中保藏的一株Gibberella intermedia C2为研究对象,选取了雄甾烷中一种有广泛用途的化合物4-雄甾烯-3、17-二酮(简称雄烯二酮,AD)为底物进行生物转化。转化液经提取分离,最终获得2个转化产物,经结构鉴定分别为15α-OH-AD和11α,15α-diOH-AD。转化机制研究发现,G.intermedia C2先将底物的15位羟基化生成15α-OHAD,再将其11位羟基化形成双羟基产物。赤霉菌能够特异性、有序地完成对AD的两步羟化反应。此外,通过工艺优化,确定了羟化4AD反应的最适工艺参数如下:发酵培养基的初始pH 6.5,装液量30ml/250ml,底物浓度6.0g/L,转化温度28℃,摇床转速220r/min,转化周期为84h。此时,底物AD的摩尔转化率达到81.5%。

分枝杆菌降解β-谷甾醇制备雄甾-1,4-二烯-3,17-二酮

目的 以 β 谷甾醇为原料制备雄甾 1,4 二烯 3,17 二酮 (ADD)。 方法 利用Mycobacterium phlei932 0 1为出发菌株对 β 谷甾醇进行选择性边链降解制备ADD。对发酵条件如培养基组成、pH和投料时间及转化条件如投料浓度、投料方法和 9α 羟化酶抑制剂等进行摸索以提高ADD产量。结果 当投料浓度为 0 .2 %时 ,转化率达 5 0 %。结论 在 9α 羟化酶抑制剂 2 ,2’ 联吡啶存在时 ,Mycobacterium phlei 932 0 1能有效地将 β 谷甾醇降解为雄甾 1,4 二烯 3,17

利用双水相系统转化雄甾-1,4-二烯-3,17-二酮的研究

利用混合植物甾醇 (45 % β 谷甾醇 ,30 %豆甾醇 ,2 5 %菜油甾醇 )作为底物筛选适合菌株Mycobacteri umHCCB0 0 6转化生成雄甾 1,4 二烯 3,17 二酮 (ADD)的双水相系统 ,并用表面活性剂对系统进行进一步的优化。经初步研究得到的最佳转化系统为 16 %PEG 2 0 0 0 0 4 %Dextran 2 0 0 0 0 8%OP ,从而使得在底物加量为 1%时ADD的产量达到 2 .85 8g L。

微生物降解甾醇侧链转化雄甾-4-烯-3,17-二酮的研究进展

甾体激素类药物是临床上不可缺少的一类重要药物。雄甾-4-烯-3,17-二酮是甾体激素类药物不可替代的中间体,对机体起着非常重要的调节作用。可以说几乎所有甾体激素类药物都是以其作为起始原料进行生产的。近年来研究表明,通过微生物转化技术,将甾醇边链选择性切除,可得到甾体药物的这一关键中间体.综述了该项技术近期的研究进展,指出该领域工业化生产尚待解决的问题。

雄甾-4-烯-3,17-二酮11α羟化突变株Metarhizium anisopliae M28-203的代谢调控

目的从营养代谢调控和转化条件控制两个方面入手提高雄甾-4-烯-3,17-二酮（androst-4-ene-3,17-dione,AD）11α羟化突变株Metarhizium anisopliaeM28-203转化效率。方法通过正交试验确定发酵培养基配方,对影响转化的一系列因素如：pH、发酵时间、通气量、底物投料量及溶解性、细胞通透性进行控制,考察以上因素对羟化反应的影响,确定最佳转化条件。结果该突变株培养基最佳配方为葡萄糖30 g/L、玉米浆20 g/L、蚕蛹粉5 g/L、硫酸铵2.5 g/L、磷酸氢二钾1 g/L、硫酸镁0.5 g/L和硫酸亚铁0.02 g/L。在pH 6.0~6.5、菌龄48~60 h2、50 mL摇瓶装液量为30和40 mL、转化时间72 h时能取得最佳转化效果。在底物投料量为2 mg/mL时,采用4%无水乙醇溶解底物或加入0.75 mg/mL Tween 80均有利于羟化反应,在以上优化条件下转化率分别达到62.5%和66.8%。结论突变株Metarhizium anisopliaeM28-203能有效地在AD上引入11α羟基,为工业生产依普利酮及其他甾体药物提供关键中间体。

黑根霉RN-M246催化雄甾-4-烯-3,17-二酮的11α-羟基化反应

应用微生物转化法,以黑根霉RN-M246为实验菌种,雄甾-4-烯-3,17-二酮为底物,研究了雄甾-4-烯-3,17-二酮的11α-羟基化反应,得到的产品11α-羟基雄甾-4-烯-3,17-二酮是治疗心脑血管疾病的新型药物的重要中间体。实验考察了投料时间等因素对转化生成11α-羟基雄甾-4-烯-3,17-二酮的影响。结果表明,每500mL摇瓶中装入75mL发酵培养基,同时加入底物,接入4%的菌悬液,在28℃发酵72h,转化率可达47.8%,提高了约12%。

3β-羟基雄甾-4-烯-6,17-二酮合成的一种新方法

以去氢表雄酮(1)为原料,经过氯铬酸吡啶(PCC)氧化得到雄甾-4-烯-3,6,17-三酮(2),然后在Co2+存在下用NaBH4还原,得到芳香酶的强效抑制剂3β-羟基雄甾-4-烯-6,17-二酮(3)。与文献合成方法相比,反应步骤缩短,反应产率提高。化合物3的结构经NMR和IR测试技术进行了表征,与文献结果一致。

11α,17-二羟基-及11β,17-二羟基-雄甾-1,4-二烯-3-酮-17-腈羟基保护的研究

11α ,17 二羟基 及 11β ,17 二羟基 雄甾 1,4 二烯 3 酮 17 腈以乙烯基正丁醚进行保护 ,得到双羟基和 11 及17 单羟基保护产物 ,对因保护基引入手性碳而产生的双羟基保护产物的立体异构体进行了分离纯化和波谱鉴定 ;

雄甾-4-烯-3,17-二酮的浓硫酸乙酸酐分光光度测定

为建立一种雄甾-4-烯-3，17-二酮（4-AD）快速而简便的测定方法，用乙酸乙酯-浓硫酸（15︰1， v／v）溶液溶解4-AD标准品，配成标准溶液，并稀释为一定的浓度梯度后加乙酸酐反应15 min，测定吸光度，绘制标准曲线，进行稳定性试验、加样回收率试验和精密度试验，并通过分光光度法检测分支杆菌转化植物甾醇所得转化液中4-AD含量，与高效液相法进行了比较．结果表明：4-AD在0．08～0．48 mg／mL的范围内呈良好线性关系，相关系数R2＝0．9993，精密度RSD为0．672％，样品平均回收率为99．69％，分光光度法和高效液相方法检测结果差异不显著（p＞0．05）．故此法操作简单、快速，准确性高，重现性好．

降解植物甾醇产雄甾1,4-二烯-3,17-二酮工程菌株的构建及转化培养基优化

雄甾-1,4-二烯-3,17-二酮(ADD)作为甾体激素药物不可替代的中间体,是多种激素类药物的原材料。在分枝杆菌(Mycobacterium sp.ZFZ)体内过表达3-甾酮-Δ1脱氢酶(Kst D),获得一株ADD生产菌,随后研究了不同培养基组成对该菌株生产ADD的影响。在单因素的基础上,以ADD产量为衡量指标,采用响应面法优化了转化培养基的组成,并建立各影响因素变化的二次回归方程。结果表明,最适宜的转化培养条件为玉米浆23 g/L、葡萄糖9 g/L、硝酸钠2.8 g/L、磷酸氢二钾2 g/L。此条件下底物甾醇浓度为10 g/L时,ADD的产量可达(4.12±0.18)g/L,ADD产量比出发菌株提高了近18倍。

β-谷甾醇侧链的降解:Δ~4-雄甾烯-3,17-二酮的生成

用牝牛分枝杆菌(Mycobacterium vaccae 209-20)切断β-谷甾醇(Ib)的侧链,获得△~4-雄甾烯-3,17-二酮(Ⅱ)和少量的△^(1.4)-雄甾烯-3,17-二酮(Ⅲ)。产物Ⅱ的收率为32％。

3-甾酮-9α-羟基化酶基因的表达及其催化合成9α-羟基雄甾-4-烯-3,17-二酮

研究应用于甾体9α-羟基化的高效催化剂和催化体系是实现甾体药物9α位羟基高效合成的关键。本文中,笔者对来源于分支杆菌(Mycobacterium tuberculosis) H37Rv和红平红球菌(Rhodococcus erythropolis) SQ1的3-甾酮-9α-羟基化酶基因(reksh A,mtksh A)进行优化,并对2个基因的催化活性进行检测。通过构建工程表达菌株,以雄甾-4-烯-3,17-二酮(AD)为底物,对制备9α-羟基雄甾-4-烯-3,17-二酮(9α-OH-AD)的催化反应进行了探索。结果表明:基因序列优化显著提升了Re Ksh A和MtKshA蛋白的可溶性表达,其中Re Ksh A具有较好的雄甾-4-烯-3,17-二酮9α位羟基化活性。用TB培养基培养Re Ksh A的工程表达菌株BL21(DE3)-p ET28a-reksh A-yh,在30℃、500μmol/L底物浓度、0. 8%(体积分数)乙醇为助溶剂、0. 1 mmol/L IPTG诱导浓度、底物与诱导剂同时加入到工程菌液中的条件下,9α-OH-AD得率达到97. 09%。

3β-羟基雄甾-4-烯-6,17-二酮的合成

去氢表雄酮醋酸酯经过氧甲酸环氧化、高碘酸开环、IBX氧化、脱水和碱性水解等5步反应,以55%的总收率合成得到了非雄性激素芳香化酶抑制剂3β-羟基雄甾-4-烯-6,17-二酮。在环氧化反应中,利用价廉、易制备的过氧甲酸以几乎定量的收率得到了环氧化合物。使用IBX氧化邻二醇,以98.5%的收率得到氧化产物,避免了使用处理困难并且污染环境的铬试剂。

Mycobacterium sp.高效转化植物甾醇为雄甾-1,4-二烯-3,17-二酮的诱变选育

采用紫外线、亚硝基胍复合诱变雄甾-4-烯-3,17-二酮(AD)和雄甾-1,4-二烯-3,17-二酮(ADD)的转化产生菌Mycobacterium sp.,结合平板筛选,获得一株遗传性状稳定单产ADD的突变菌株Mycobacterium sp.-11,其ADD质量浓度达到1246 mg/L,比原始菌株(484 mg/L)提高了150%,经初步优化后发酵液中ADD最高达到1430 mg/L,发酵液中ADD质量占ADD、AD两产物质量总和的比例由70%提高到99.1%。

3-酮基-4-雄甾烯-17β-羧酸甲酯的合成改进

孕烯醇酮乙酸酯经溴仿反应、酯化、沃氏氧化得到非那雄胺的关键中间体3-酮基-4-雄甾烯-17β-羧酸甲酯,其中沃氏氧化用邻硝基苯甲醛为氧化剂,使用催化量异丙醇铝在甲苯中于95℃反应2h即可完成,收率85%。总收率71%。

3β-乙酰氧基雄甾-5,15-二烯-17-酮的合成

以醋酸去氢表雄酮为原料,经C17保护,C16溴代,C15和C16间脱溴化氢及C17脱保护4步反应法合成了3β 乙酰氧基雄甾 5,15 二烯 17 酮。探讨了影响缩酮化反应、溴代反应、消除反应及去保护反应的主要因素,测试了各步产物的物理常数,并用高效液相色谱,红外光谱,质谱,氢核磁共振等对产物进行了表征。研究结果表明:缩酮化反应中催化剂对甲苯磺酸与甾体的量比为0.066时比较适宜,过量会产生油状物;溴代反应中,溴化试剂C5H5N·HBr·Br2的性能优于Br2的性能;溴代反应中间体偕二溴代物中,脱溴试剂NaI的性能优于KI的性能,KI的性能优于Zn粉的性能;消除反应中反应速度与叔丁醇钾的用量成正比,溶剂二甲亚砜优于二甲苯;升高温度不利于去保护反应的进行。上述4步反应的收率分别为93.4%,81.8%,88.8%和96.7%,总收率为65.6%。

高压对17α-羟基孕甾-4-烯-3,20-二酮-21-醋酸酯在水中溶解性的影响

研究了高压对 17α 羟基孕甾 4 烯 3,2 0 二酮 2 1 醋酸酯 (RSA)在水中溶解性的影响 ,结果表明 :高压可显著提高RSA在水中的溶解性 ;RSA在压力为 1.0MPa时在水中溶解性达到最高 ;同时处理时间及温度均会影响RSA在水中溶解性 ,但不同气源间对RSA在水中溶解性无显著差异 ;经显微镜观察发现高压会破坏RSA的晶体结构 ,使其以细小结晶和碎片的形式存在于水溶液中 ;利用MATLAB统计工具计算得到压力和温度对RSA溶解性影响的多元回归方程 :lnC = 1.14 5 9+0 .12 6 7lnP 37.32 3/T 。

用IBX对醋酸去氢表雄酮选择性脱氢合成3β-乙酰氧基-雄甾-Δ^(5,15)-二烯-17-酮

以醋酸去氢表雄酮为起始原料,于温度为65~70℃的DMSO-甲苯混合溶剂中,反应时间为22h,利用二碘酰基苯甲酸(IBX)对醋酸去氢表雄酮的选择性脱氢简便高效地合成了曲螺酮关键中间体3β-乙酰氧基-雄甾-Δ5,15-二烯-17-酮;探讨了IBX与醋酸去氢表雄酮的摩尔比对目标化合物的收率影响。实验表明,在n(IBX)∶n(醋酸去氢表雄酮)=1.5∶1.0时,目标化合物的收率最佳,达到73%。目标化合物经紫外光谱、红外光谱、核磁共振氢谱、质谱及元素分析测试技术确证了其化学结构。

3β-羟基雄甾-5,15-二烯-17-酮的合成

目的研究 3β 羟基 雄甾 5 ,15 二烯 17 酮的合成方法。 方法以去氢表雄酮为原料 ,经过溴代、缩酮化、脱溴化氢、脱缩酮保护基反应得到目标产物 ,总产率 32 1%。结果与结论合成路线简便易行 ,适于大规模制备。

17α,21-二羟基孕甾-4-烯-3,20-二酮-17-戊酸酯的合成

以雄烯二酮为起始原料,经加成、硅醚化、环加成-质子脱硅基化及置换等7步反应合成了氢化可的松的中间体——17α,21-二羟基孕甾-4-烯-3,20-二酮-17-戊酸酯,总收率75%,纯度>96%,其结构经1H NMR和ESI-MS确证。