甾体激素生产工艺
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第三章甾体激素药物第二节甾体激素类药物的生产工艺流程了解甾体激素类药物的生产的一般工艺流程;掌握甾体激素类药物的原料的来源及工艺。
教学基本内容:§ 1 甾体激素类药物的生产的一般工艺流程甾体激素类药物的微生物催化法生产一般包括菌种培养、孢子/菌悬液制备、种子培养、发酵培养、投加底物催化、分离提取等过程。
甾体生物转化工艺一般可分为两个阶段:(1 )菌体生产和产酶阶段:将菌种接入斜面孢子培养基上,在一定温度下培养3-5 天,然后将成熟孢子接入摇瓶和种子罐沉没培养。
种子培养好后转入发酵罐,在适当培养基和培养条件(温度、搅拌、通风量、pH )下进行培养。
细菌的生长阶段一般为12-24 小时,真菌为24-72 小时。
在这个阶段重要的是创造各2 甾体生物转化方法种良好条件使微生物尽快的生长和繁殖,在尽可能短的时间内繁殖大量的菌体并产酶。
(2)甾体转化阶段:将被转化的物质直接加入到培养液中进行生物转化,这一阶段需要控制好适合转化反应的各种条件,如pH 、温度、搅拌和较大的通气量等,必要时还可以加入酶激活剂和抑制剂。
(1 )一步发酵转化法(边发酵边转化),是我国目前甾体医药工业普遍采用的微生物转化法。
(2)静息细胞、干细胞或孢子悬浮液法;(3)多菌种协同转化法;(4)固定化细胞或固定化酶(5)双水相系统转化法(6)有机相介质转化法§3 甾体药物原料的生产3.1薯蓣皂苷的提取:我国是甾体激素原料药生产和出口大国。
早期合成甾体激素的起始原料大多是来自动物的胆固醇、胆酸等,由于这些原料的来源少,含量低,合成路线长,成本高,不能满足生产的需要。
相当一段时期甾体药物主要采用以皂素为原料的半合成生产工艺生产。
薯蓣皂素则从黄姜中提取,造成大量耕地的占用。
据统计,我国2008 年黄姜种植达面积4000 万亩。
从黄姜中需要经酸水解、有机溶剂萃取等多步骤提取皂素,再经多个化学反应,制成双烯醇酮醋酸酯或表雄甾酮,二者作为合成各种甾体药物的中间体原料。
从胎盘组织中提取甾体激素的方法
1.液液萃取法:首先将胎盘组织与有机溶剂(如乙酸乙酯)
混合,并通过摇动或搅拌使其充分接触。
然后将混合物离心,
将有机相(含有胎盘中的甾体激素)转移到另一个离心管中。
最后,通过蒸发有机相溶剂,得到甾体激素的纯化产物。
2.固相萃取法:将胎盘组织样品经过初步处理后,可以将其
通过固相萃取柱进行进一步净化。
这个方法适用于分离和浓缩
甾体激素。
胎盘样品首先与溶剂一起通过固相萃取柱,柱上的
固相材料将吸附激素,然后用适当的洗脱溶液洗脱激素,最后
将激素溶液蒸发浓缩得到纯化产物。
3.液相色谱法:这是一种常用于分离和纯化甾体激素的方法。
通过将胎盘组织提取物通过液相色谱系统进行分离。
在液相色
谱中,样品与流动相相互作用,根据其在固定相上的亲疏水性
质的不同,激素被分离并收集。
最后,通过蒸发溶剂得到纯化
的甾体激素。
4.固相微萃取法:这是一种较新的提取方法,能够高效地富
集目标化合物。
首先,将胎盘组织样品与固相微粒混合,固相
微粒上通常涂有吸附剂,能够选择性地吸附目标甾体激素。
然后,将混合物放入固相微萃取仪器中,通过旋转、摇动等操作,使激素与微粒上的吸附剂充分接触,并进行吸附。
最后,用洗
脱剂将吸附的激素从固相微粒上洗脱,得到纯化的甾体激素样品。
以上是从胎盘组织中提取甾体激素的几种常用方法,不同的
方法适用于不同的实验目的和样品特点。
在实际操作时,需要
根据实验条件和要求选择适合的提取方法,并加以改进和优化,以提高提取效率和纯度。
第三章甾体激素药物第一节甾体激素类药物概论了解甾体激素类药物的分类、药理作用;掌握甾体激素药物的结构与构效关系;了解甾体药物生物转化的类型。
教学基本内容:1甾体激素类药物的分类及其生理作用甾体类化合物(steroids)又称类固醇,是广泛存在于自然界中的一类天然化学成分,包括肾上腺皮质激素、性激素、植物甾醇、胆汁酸、C21甾类、昆虫变态激素、强心苷、甾体皂苷、甾体生物碱、蟾毒配基等。
尽管种类繁多,但它们的结构中都具有环戊烷多氢菲的甾体母核。
1.1 基本结构:环戊烷稠多氢化菲核(C17)环戊烷多氢菲由三个六元环和一个五元环组成,分别称为A、B、C、D环。
甾体化合物在母核的第10和13位有角甲基(-CH3),第3、11、17位可能有羟基(-OH)或酮基(-C=O),A环和B环有部分双键,第17位上有长短不同的侧链。
由于甾体母核上取代基、双键位置或立体构型等的不同,形成了一系列具有独特功能的化合物。
1.2 立体结构天然甾体化合物的B/C环都是反式,C/D环多为反式,A/B环有顺、反两种稠合方式。
由此,甾体化合物可分为两种类型:A/B环顺式稠合的称正系,即C5上的氢原子和C10上的角甲基都伸向环平面的前方,处于同一边,为β构型,以实线表示;A/B环反式稠合的称别系(allo),即C5上的氢原子和C10上的角甲基不在同一边,而是伸向环平面的后方,为α构型,以虚线表示。
通常这类化合物的C10、C13、C17侧链大都是β构型,C3上有羟基,且多为β构型。
甾体母核的其他位置上也可以有羟基、羰基、双键等功能团。
1.3 甾体激素分类1.3.1 根据来源与生理功能分三类(1)肾上腺皮质激素:糖皮质激素:可的松、氢化可的松,对糖、脂肪、蛋白质三大类物质代谢都具有调节作用,并能提高机体对各种不良刺激的抵抗力,临床上主要用于抗炎,抗过敏,抗休克等。
盐皮质激素(Mineralocorticoids):醛固酮、去氧皮质酮主要影响水盐代谢,促进钠离子重吸收,钾离子排泄。