微生物在甾体激素C16α羟基化中的应用

微生物能专一地选择甾体某个碳的空间位置上的氢并氧化其为原来空间构型的羟基.在这一反应中,微生物羟基化酶利用分子态氧完成羟基化作用.本文主要综述利用微生物进行甾体激素C16α羟基化反应的应用情况.     

微生物在甾体激素C16a羟基化中的应用

微生物能专一地选择甾体某个碳的空间位置上的氢并氧化其为原来空间构型的羟基．在这一反应中，微生物羟基化酶利用分子态氧完成羟基化作用、本文主要综述利用微生物进行甾体激素C16a羟基化反应的应用情况．     

环境中甾体激素降解菌的筛选及功能基因的克隆

利用生物技术解决环境中日益增长的甾体类激素污染的环境问题,寻找相关的菌及其关键基因就非常重要。本研究利用含1.6-4.1%NaCl的SIN培养基从大连海港附近所取海水样中筛选能够降解并利用甾体激素作为唯一碳源和能源的微生物。ELISA检测3-羟基类固醇脱氢酶/羰基还原酶(3-HSD/CR)活性。利用PCR技术克隆3,17-羟基类固醇脱氢酶基因,ELISA技术检测该基因的活性。结果表明筛选到的微生物为一种革兰氏阴性菌,命名为H5-1,具有3-HSD/CR活性,对PCR克隆的3,17-羟基类固醇脱氢酶基因经测序比对同源性为99%,ELISA检测初步证实了该基因的活性。该基因的成功克隆为后期转入受体细胞进行目的蛋白的表达、酶活性鉴定及构建甾体激素降解工程菌株等工作奠定基础。     

黑根霉对甾体的C11α-羟基化反应

从黑根霉(Rhizopus nigricans)对16α,17α环氧黄体酮的C11α羟基化反应发酵过程曲线开始,考察了碳源、pH对黑根霉的甾体羟基化转化过程的影响.100 L发酵罐实验结果表明,采用复合碳源C(葡萄糖∶糊精为1∶1),转化率比对照提高2%.100 L发酵罐实验结果表明,氧化期(从投料开始计)调pH至4.0~5.0,转化率提高3%.     

甾体微生物C11α-羟化反应的研究进展

介绍了微生物对甾体C11α-羟化反应中,新催化剂及新被催化基团的研究状况.系统阐述了羟化反应机理,并指出加氧酶活性中心少数氨基酸残基是影响羟化反应的关键因素.综述了C11α-羟化反应新技术和新工艺的研究进展.在技术方面,分别介绍了生长调节剂、磁场、超声波及表面活性剂等因素对甾体Cuα-羟化反应的影响;在工艺方面,着重介绍了固定化细胞在双液相中进行C11α-羟化反应的研究.     

甾体类化合物生物转化的研究进展

甾体类化合物是一类广泛存在于动植物体内,具有多种生物活性的物质,它的生物转化指的 是外源甾体类化合物在生物体内经多种酶催化的代谢转化,通过生物转化可以完成一些有机合成 难以进行的反应,得到更具有新药开发价值的物质．近５年来,甾体类化合物的生物转化研究发展 迅速,在查阅相关国内外文献的基础上,归纳了甾体类化合物生物转化的不同类型,羟化反应,氢化 反应,脱氢反应,Ｂａｅｙｅｒ－Ｖｉｌｌｉｇｅｒ氧化反应和溴化反应,阐述了甾体类化合物生物转化的相关实例 和研究进展,为进一步研究甾体类化合物的结构改造和修饰提供了参考．     

去氢表雄酮的生物转化、衍生物合成及细胞毒活性研究

去氢表雄酮是一种重要的生物活性物质,也是甾体药物的重要中间体.研究了卷枝毛霉对去氢表雄酮的生物转化,从其发酵液中分离得到两种产物,7α-和7β-羟基去氢表雄酮.并利用Claison-Schim-idt缩合反应制备了7α-羟基去氢表雄酮的16-苯亚甲基衍生物,活性测试表明,在16位引入带有不同取代基的苯亚甲基结构可增强此类化合物的细胞毒活性.     

第六配位基对S=2[FeⅣ(O)(TQA)(L)]n+配合物反应活性的影响

利用密度泛函理论研究了S=2的四价非血红素铁模型配合物[FeⅣ(O)(TQA)(L)]n+(L=None,AN,OTf)的几何结构、电子结构以及羟基化和环氧化的反应机理.B3LYP计算结果表明,三种配合物的羟基化和环氧化都是单态反应,发生在五重态的反应势能面上.过渡态结构分析表明,羟基化与环氧化的反应机制与铁氧体系和底物之间的空间位阻效应有关,电子结构和空间位阻效应共同决定了反应能垒的高低.对比三个体系的反应能垒,环氧化速控步骤的平衡速度比羟基化反应速控步骤的速度要快,但是羟基化产物要比环氧化产物稳定.五配位[FeⅣ(O)(TQA)]2+羟基化反应能垒低于两种六配位配合物,加上隧穿效应校正,三者的反应能垒一致,说明隧穿效应对六配位配合物的影响较大.[FeⅣ(O)(TQA)]2+环氧化反应能垒高于[FeⅣ(O)(TQA)(AN)]2+和[FeⅣ(O)(TQA)(OTf)]+.     

简单节杆菌催化17α-羟基-16β-甲基孕甾-4,9(11)二烯-3,20-二酮脱氢动力学研究

作为倍他米松合成的重要环节,本文研究了简单节杆菌催化17α-羟基-16β-甲基孕甾-4,9(11)二烯-3,20-二酮的C1,2微生物脱氢生成17α-羟基16β-甲基孕甾-1,4,9(11)三烯-3,20-二酮的反应.考察了不同菌体量和底物质量浓度对反应初速度的影响,结果表明,提高菌体质量浓度有利于提高反应速率,反应初速度与底物质量浓度的关系符合米氏方程.考虑底物及产物的固液平衡以及产物抑制,建立了相应的动力学模型,并对不同初始底物质量浓度下的格氏物间歇脱氢反应过程曲线进行了拟合,模型计算值与实验值吻合较好.     

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%。     

孕烯醇酮衍生物的合成

研究了孕烯醇酮衍生物的合成.以孕烯醇酮为原料在甲酸中以质量分数30%过氧化氢溶液氧化、甲醇中碱水解得3β,5α,6β-三羟基孕甾-20-酮,再以3β,5α,6β-三羟基孕甾-20-酮与异丙基溴化镁在无水四氢呋喃中室温反应5 h,然后加入质量分数10%的硫酸继续反应约1 h,得20-异丙基孕甾-3β,5α,6β,20-四醇,收率11.6%,m.p.168~170℃.孕烯醇酮与乙基溴化镁经相似的格氏反应条件得20-乙基孕甾-3β,20-二醇,收率36.4%,m.p.198~199℃.以上化合物经IR和/或~1H-NMR确证结构正确.     

孕烯醇酮肟衍生物的合成与体外抗癌活性

研究孕烯醇酮肟衍生物的合成,并探讨其体外抗癌活性.以孕烯醇酮为原料,在甲酸中用质量分数为30%的过氧化氢溶液氧化、甲醇中碱水解得3β,5α,6β-三羟基孕甾-20-酮,3β,5α,6β-三羟基孕甾-20-酮、孕烯醇酮在乙醇中与盐酸羟胺经反应生成3β,5α,6β-三羟基孕甾-20-肟(收率43.3%,mp198.5~200.5℃)和3β-羟基孕甾-5-烯-20-肟(收率71.4%,mp 217.0~219.0℃).3β,5α,6β-三羟基孕甾-20-酮在乙酸中用乙酐酰化得3β,6β-二乙酰氧基-5α-羟基孕甾-20-酮,收率66.4%,mp 214~216℃.上述化合物经IR和~1HNMR确证了结构正确.采用MTT活细胞染色法,对目标化合物进行了BEL-7402人肝癌细胞体外增殖抑制实验.结果表明:上述3个目标化合物有一定的抗癌活性,但活性明显弱于胆甾-3β,5α,6β-三醇.胆甾-3β,5α,6β-三醇具有较好的抗癌活性.     

23-甲基胆-3β,5α,6β,20-四醇的合成

研究了3β,5α,6β-三羟基孕甾-20-酮衍生物的合成.以孕烯醇酮为原料在无水甲酸中以质量分数30%的过氧化氢(H2O2)溶液氧化、甲醇中碱水解得3β,5α,6β-三羟基孕甾-20-酮,收率19.6%,m.p.256~258℃,再以3β,5α,6β-三羟基孕甾-20-酮与异丁基溴化镁在无水四氢呋喃中室温反应5 h,然后加入质量分数10%的硫酸继续反应约1 h,得23-甲基胆-3β,5α,6β,20-四醇,收率10.6%,m.p.180.5~182.0℃.经IR和1H-NM R确证结构正确.     

雷斯青霉的复壮及水溶性离子液体对其15a-羟基化的影响

针对真菌培养过程中出现的退化问题,对雷斯青霉采用灭菌胡萝卜作为斜面培养基进行了复壮处理,并通过添加水溶性离子液体的方式提高底物的溶解与传递．结果表明：在相同培养条件下,采用胡萝卜复壮后的雷斯青霉羟基化左旋乙基甾烯双酮产15a-羟基化左旋乙基甾烯双酮．选用离子液体[EMIm][EtosO3]代替有机溶剂作为促溶剂,促溶剂添加量为4％,底物左旋乙基甾烯双酮投料量为5g／L,投料时间为30h,转化时间为72h时的产物转化率最高可达68．1％．     

抗病毒药物甲磺酸阿比朵尔的合成

针对盐酸阿比朵尔在水中几乎不溶、制剂溶出较慢、口服生物利用度低等问题,对甲磺酸阿比朵尔的合成工艺进行了优化.以乙酰乙酸乙酯为起始原料,经过胺化、傅克反应反应、溴化、缩合、曼尼希反应,得到阿比朵尔碱基,再与甲磺酸成盐反应生成甲磺酸阿比朵尔.通过优化胺化反应,革除了一类溶剂二氯乙烷和四氯化碳的使用.对合成中的关键步骤,溴化反应进行了改进,简化了吲哚环上活泼羟基的保护和脱保护反应,收率比文献值提高10％.     

3-(3,5-二溴-4-羟基苯基)-2-羟基丙酸甲酯的合成

以酪氨酸为原料,碱性(NaOH)条件下与溴化苄反应7 h,采用EDTA-Na的水溶液洗涤粗品得O-苄基酪氨酸(Ⅱ),n (O-苄基酪氨酸): n (亚硝酸钠): n (浓硫酸)＝1: 3: 5,亚硝酸钠滴加时间20-30min,反应温度0-5℃,得中问体3-(4-苄氧基苯基) -2-羟基丙酸(Ⅲ),经酯化、催化氢化脱苄基、溴化反应得目标产物3-(3,5-二澳-4-羟基苯基)-2-羟基丙酸甲酯(Ⅵ),总收率43.6%,其结构经1 HNMR和LC-MS表征.     

两亲性超支化树脂的合成及其对钛白粉分散性的影响

用二羟甲基丙酸和三羟甲基丙烷经缩聚反应合成末端为羟基的超支化聚酯,再以硬脂酸和邻苯二甲酸酐对该超支化聚酯进行改性,制备了两亲性超支化聚合物.利用红外光谱对AB2单体、端羟基型超支化聚酯、两亲性超支化聚合物的分子结构进行了表征.研究了反应温度、反应时间、单体浓度对共聚物性质的影响.实验结果表明,在真空下合成超支化聚酯的最佳温度为180℃,时间为5 h,两亲性聚合物的黏度随硬脂酸改性羟基的增加而减小.讨论了该树脂在钛白-羟基树脂-甲苯体系中对钛白的分散性与分散稳定性的影响,结果表明酸值越小,聚合物对钛白的分散性和分散稳定性越好;硬脂酸改性端羟基越多,聚合物对锐钛型钛白的分散性越好.     

封面图片说明

正封面图片来自本期论文"活性污泥合成聚羟基脂肪酸酯工艺过程研究进展",是利用活性污泥合成聚羟基烷酸酯工艺的简易流程图.聚羟基烷酸酯(PHA)是一种完全由微生物合成的可生物降解的塑料,亦可作为微生物抗逆境生存的能源贮存物,具有广阔的应用前景.利用活性污泥混合菌群合成PHA可降低其生产成本,实现废物资源化的同时有利于PHA合成产业化发展.本文综述了利用混合菌群合成     

HP-β-CD对脂质体和真核细胞通透性的影响

以薄膜水化法制备的阴离子脂质体的平均粒径为（180±2.3）nm．Zeta电位为-33．9mV．分别以脂质体中钙黄绿素的泄露量和紫外分光光度法测定蛋白含量,以表征羟丙基书-环糊精（HP-β-CD）对脂质体和真核微生物蓝色犁头霉（Absidiacoerulea）细胞通透性的影响．结果表明：在HP-f1．CD作用下,两者的通透性变化趋势一致．分析比较HP-β-CD作用下的甾体化合物17a,21-二羟基孕甾-4-烯-3,20-二酮（RS）在脂质体和菌体细胞中的通量变化的相关性,表明脂质体与细胞通量变化的拟合度达到97．9％,相关性显著（P〈0．05）．由此说明,本研究建立的脂质体制备方法以及获得的脂质体能够模拟真核细胞,应用于真核微生物的生物学研究．     

一株降解甾体雌激素的克雷伯氏菌ZY3

为研究甾体雌激素的生物降解,从某避孕药厂污水处理站的活性污泥中分离到1株降解甾体雌激素(3-甲氧基-17β羟基-1,3,5(10),8(9)-雌甾-4-烯,简称MHE)的高效菌ZY3,根据其菌体形态、生理生化特征,并结合16S rDNA序列分析,鉴定为克雷伯氏菌属．研究结果表明,菌株ZY3利用底物MHE的最适宜生长温度为25～37℃、pH为9．0～11．0．ρ(MHE)＞20 mg/L时,菌株生长受到抑制,72 h MHE最高降解率达81%．Na~+、Mg~(2+)和Ca~(2+)对菌株ZY3的生长有促进作用,而Sn~(2+)、Mn~(2+)、Cd~(2+)等重金属离子对ZY3菌株生长有较强的抑制作用．菌株ZY3对甾体化合物MHE和EE2有较强的利用能力,而以苯酚、蒽、萘等多环芳烃化合物作为唯一碳源时,菌株ZY3生长非常缓慢．