甾体类化合物的生物转化技术
- 格式:pdf
- 大小:117.64 KB
- 文档页数:1
微生物生物转化甾体化合物生产雄烯二酮研究进展作者:梁建军,汪文俊来源:《湖北农业科学》 2012年第7期梁建军,汪文俊(中南民族大学生命科学学院,武汉430074)摘要:雄烯二酮(AD)和雄二烯二酮(ADD)是甾体激素类药物重要的中间体,目前以微生物植物甾醇生物转化生产AD(D)是研究的热点,综述了微生物生物转化植物甾醇生产雄烯二酮的研究进展。
关键词:雄烯二酮(AD);雄二烯二酮(ADD);甾体化合物;生物转化;Mycobacteriumsp.中图分类号:Q939.9文献标识码:A文章编号:0439-8114(2012)07-1309-03雄烯二酮(AD)、雄二烯二酮(ADD)是甾体激素类药物不可替代的中间体,几乎所有甾体激素药物都可以以AD(D)为起始原料进行生产。
以廉价的甾体化合物制备AD(D)受到越来越多的重视,植物甾醇如β-谷甾醇、菜油甾醇烷和菜油甾醇等价格低廉,自发现分支杆菌(Mycobacterium)可以选择性降解甾体化合物侧链生产17酮-甾体化合物以来,植物甾醇已成为制备AD(D)的首选原料。
1AD(D)生产的原料采用具有甾体结构且廉价的原料生产甾体类化合物,这些化合物都有甾体环戊烷多氢菲母核结构。
薯蓣皂甙在20世纪70年代以后很长的一段时期占据着主导地位,由于需求日增,薯芋资源日渐枯竭,其利用率较低、成本高而使得商业化利润降低,人们开始开拓新的资源。
植物甾醇主要来源于油脂的生产废渣及其他工业废物,如豆油、油菜子、制糖废渣、工业废物及造纸废水[1-3]。
表1列出了可利用不同甾体化合物为底物生产AD(D)的微生物。
2生物转化甾体化合物生产AD(D)的方法2.1水相中微生物生物转化方法甾体化合物在水中溶解度极低,限制了微生物利用其进行生物转化的能力。
细胞壁和细胞膜作为底物进入胞浆的屏障会极大地影响生物转化的产率[8,9]。
万古霉素、氨基乙酸、卵磷脂、鱼精蛋白、多粘菌素B九肽、乙胺丁醇、杆菌肽和聚乙烯亚胺等都可以引起Mycobacterium相关菌株的细胞壁缺失[8-10]。
第 七 章 甾体类化合物甾体——化学结构中都具有甾体母核----环戊烷骈多氢菲。
甾体类在结构中都具有环戊烷骈多氢菲的甾核。
甾类是通过甲戊二羟酸的生物合成途径转化而来。
天然甾类化合物的分类 C 21甾: 是含有21个碳的甾体衍生物。
以孕甾烷或其异构体为基本骨架。
C 5、C 6——多具双键C 17——多为α-构型,少为β-构型 C 20——可有>C=O 、-OHC 11——可有α-OHC-3、8、12、14、17、20——可能有β-OH 强心苷 : 是存在于植物中具有强心作用的甾体苷类化合物,由强心苷元和糖缩合而产生的一类苷。
海洋甾体化合物 :不少海洋甾体化合物具有显著的抗肿瘤活性。
海洋甾体化合物具有活性强、结构复杂的特点。
第一节 强心苷(考点;结构类型,甲乙型) 强心苷是存在于植物中具有强心作用的甾体苷类化合物,由强心苷元和糖缩合而产生的一类苷。
强心苷是治疗室率过快心房颤动的首选药和慢性心功能不全的主要药物。
第一节、 结构和分类1.基本结构:强心苷是由强心苷元与糖二部分构成。
一.强心苷元部分:强心苷元是由甾体母核与C 17取代的不饱和内酯环组成 。
(1)苷元母核 : 苷元母核A 、B 、C 、D 四个环的稠合构象对强心苷的理化及生理活性有一定影响。
2.结构类型:根据C 17位侧链的不饱和内酯环不同分为:甲型:C 17位侧链为五元环的△αβ-γ内酯 (五元不饱和内酯环); 乙型:C 17位侧链为六元环的△αβ-γδ -γ内酯(六元不饱和内酯环) 这两类大都是β-构型,个别为α-构型,α-型无强心作用。
二、糖部分 根据C 2位上有无-OH 分为α-OH (2-OH )糖及α-去氧糖(2-去氧糖)两类。
后者主要见于强心苷。
强心苷中,多数是几种糖结合成低聚糖形式再与苷元的C 3-OH 结合成苷,少数为双糖苷或单糖苷。
糖和苷的连接方式有三种: Ⅰ型:苷元-(2,6-去氧糖)X -(D-葡萄糖)Y Ⅱ型:苷元-(6-去氧糖)X -(D-葡萄糖)Y Ⅲ型:苷元-(D-葡萄糖)Y X=1-3; Y=1-2 一般初生苷其末端多为葡萄糖。
羟基化甾体的生物合成羟基化甾体是一类特殊的化学物质,具有许多重要的生物学功能。
主要有以下几项:1. 调节体温:羟基化甾体具有亲水性,能够保持体内的湿度和热量,起到调节体温的作用。
2. 调节体内水平衡:羟基化甾体对于体内的水分平衡很重要,它能够维持体内的pH值和离子平衡,从而维持体内水平衡。
3. 阻止细胞死亡:羟基化甾体具有抗氧化作用,能够有效阻止细胞死亡。
4. 促进细胞增殖:羟基化甾体可以促进基因的表达,从而促进细胞增殖。
5. 保护和维护心血管系统:羟基化甾体有助于改善血液循环,保护和维护心血管系统的健康。
6. 促进肝脏新陈代谢:羟基化甾体有助于肝脏新陈代谢,它们能有效减少体内有害物质的吸收和生产。
7. 促进消化系统功能:羟基化甾体有助于促进消化系统的功能,能够降低胃酸分泌量,促进食欲。
以上就是羟基化甾体在生物学上的主要功能。
它们十分重要,而研究如何利用这类物质实现基因治疗、抗衰老、药物运输以及其他的生物学功能,也开始成为当前热门的研究课题。
在生物合成领域,特别是生物合成羧酸类物质方面,已经取得了非常重要的进展。
一、研究表明,可以通过基因编辑技术来进行羟基化甾体的生物合成。
通过基因编辑,可以改变基因的表达,从而实现羟基化甾体的构建。
基因编辑能够精准地控制基因的表达,从而有效促进羧肽的合成,实现细胞膜和细胞表面有效调节的目的。
二、另外,还可以通过化学反应实现羟基化甾体的生物合成。
可以将复杂的有机分子与活性基团进行反应,形成羟基化甾体。
化学反应主要依赖于酶作用,从而实现羟基修饰。
三、可以通过生物合成技术来进行羟基化甾体的合成。
生物合成技术主要利用细菌、真菌、植物细胞等生物制备羟基甾体,细胞中需要添加必要的碳源、氧气、氮源等物质,维护其稳定性。
四、最后,还可以通过化学合成和生物化学的方法来实现羟基化甾体的生物合成。
通过这种方法,可以添加有机化合物,改变其形状,从而实现羟基甾体的合成。
通过以上四种方法,可以有效的实现羟基化甾体的生物合成。