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%。

油水乳化体系中分枝杆菌转化植物甾醇产9α-羟基雄甾烯酮工艺研究

为了提高分枝杆菌转化植物甾醇产9α-羟基雄甾-4-烯-3,17-酮(9-OH-AD)的转化效率,建立了油水乳化体系。结果表明:机械搅拌提供剪切力和加入吐温80作为分散剂是形成稳定乳化体系的必要因素,且油的比例须随甾醇投料质量浓度的增加而增加。在油水乳化体系中,细胞均匀分散,生物量增加,植物甾醇投料浓度和转化效率均得到提高;植物甾醇投料质量浓度可达20g/L,9-OH-AD摩尔得率达到64.06%,产率为1.28g/(L·d)。转化终止后通过离心进行相分离,可以去除大部分存在于油相中的副产物,使产物纯度从66%提高到90%。

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 ;

DMAP催化的17β-氰基-17α-羟基雄甾-4-烯-3-酮硅醚化反应研究

以4-二甲氨基吡啶(DMAP)为催化剂,氯甲基二甲基氯硅烷(CDCS)为硅醚化试剂,Et3N为缚酸剂,5℃反应2 h,对17β-氰基-17α-羟基雄甾-4-烯-3-酮(I)的17α-OH进行硅醚化保护,生成17β-氰基-17α-羟基雄甾-4-烯-3-酮-17-氯甲基二甲基硅醚(II)。研究水分、p H、DMAP用量及投料顺序对化合物(I)硅醚化反应的影响。在最佳反应条件下,化合物收率98.70%,纯度99.07%。

3-乙酰氧基胆甾-5-烯-19-羟基-24-酮的制备与表征

通过3β-乙酰氧基-5-烯胆甾-24-酮(2)与N-溴代乙酰胺(NBA)反应得到3β-乙酰氧基-5α-溴-6β羟基胆甾-24-酮(3),(3)通过光环化反应后不经分离直接通过锌粉/乙酸水解得到52％产率的化合物3-乙酰氧基胆甾-5-烯-19羟基-24-酮(5)。缩短了合成天然多羟基甾醇24-亚甲基胆甾-5-烯-3β,7β,19-三醇(1)的时间并减少中间过程的物损耗,进一步提高了反应产率。

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。

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。

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-羟基-5-雄甾烯-17β-羧酸甲酯的合成新法

以孕烯醇酮醋酸酯为起始原料 ,经溴仿反应、酯化反应制得 3β-羟基 - 5雄甾烯 - 17β-羧酸甲酯 ,总收率 6 9%。

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。

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 。

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。

(2β,3α,5α,16α,17β)-2-(4-吗啉基)-16-(1-吡咯烷基)-3,17-二羟基-雄甾烷的合成工艺改进

以2α,3α,16α,17α-双环氧-5α-17β-乙酰氧基-雄甾烷为原料,三氟甲磺酸镱为催化剂,经两次环氧开环反应合成了罗库溴铵的关键中间体——(2β,3α,5α,16α,17β)-2-(4-吗啉基)-16-(1-吡咯烷基)-3,17-二羟基-雄甾烷,总收率64%,其结构经1H NMR,13C NMR和ESI-MS确证。

11β,17α-二羟基-17-丙酰基-1,4-雄甾二烯-3-酮的合成

目的制备17-丙酰基功能化的甾体化合物11β,17α-二羟基-17-丙酰基-1,4-雄甾二烯-3-酮。方法以泼尼松龙为原料,经5步反应合成目标物。结果和结论总收率为67.4%,通过NMR、MS等确证了中间体和目标物的结构。

17α-羟基黄体酮生产4-雄烯-3,17-二酮回收新工艺

研究了从17α-羟基黄体酮生产过程的母液中回收4-雄烯-3,17-二酮(4-AD)工艺,考察了NaOH的用量、溶剂、反应温度对反应收率和产品纯度的影响。结果表明,以甲醇和水(体积比为3:1)为溶剂,NaOH的用量为底物质量的0.1倍,反应温度控制在45℃,4-AD摩尔收率达85%。该工艺步骤短、操作简便,实现了资源的综合利用,具有很好的产业化前景。

24-亚甲基胆甾-5-烯-3β,19-二醇的合成

从豆甾醇出发 ,通过 1 0步反应 ,合成得到具有显著细胞毒活性的 2 4-亚甲基胆甾 -5 -烯 -3β,1 9-二醇( 1 ) ,总产率为 1 6% .目标产物 1的熔点、 [α]值和波谱数据与天然产物一致 .化合物 1的合成是首次报道 ,它对人体鼻咽癌 ( CN2 )和胃癌 ( Mgc80 3 )细胞有显著抑制活性 .

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．