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微生物转化孕甾三醇的研究

作　者: 杨晨茹
导　师: 高锦明
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 化学生物学
关键词: 孕甾三醇微生物转化甾体化合物刺孢小克银汉霉羟基化反应
分类号: Q936
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

微生物转化是天然产物结构修饰非常有用的工具。它能够催化化合物中的不活泼碳原子，进行区域选择性和立体选择性反应，使得很多通过有机合成手段难以完成的反应迅速、顺利进行。所以，微生物转化已经成为一项可靠高效的手段来进行药物衍生物的合成。甾体类药物是目前继抗生素之后人类使用的第二大类药物，广泛的用于抗炎、利尿、孕激素、蛋白同化剂、肿瘤抑制剂等。孕甾三醇是剑麻皂苷元的水解产物，合理的利用孕甾三醇，将其转化成为医药、农药及有潜在用途的化合物，不仅可以寻找新的具有药理活性的衍生物，而且可达到进一步利用剑麻皂苷元的目的。本文运用微生物转化的手段对孕甾三醇进行结构修饰，分离鉴定了5个转化产物。主要结果如下：从十一株真菌中筛选出四株具有转化孕甾三醇能力的真菌，包括白腐真菌(Coriolusversicolor)、短刺小克银汉霉(Cunnonghamella blakesleeana)、雅致小克银汉霉(Cunnonghamella elegans)、刺孢小克银汉霉(Cunnonghamella echinulata)。最终选择刺孢小克银汉霉(Cunninghamella echinulata)作为转化菌株，经活化后加入底物pregnane-3β,16β,20-triol并进行扩大培养。借助正相柱层析、反相RP-18柱层析、SephadexLH-20等分离手段，从乙酸乙酯浸膏中分离得到6个转化产物，结合1D和2D NMR波谱技术、高分辨质谱等方法分别鉴定5个单体化合物：孕甾-3β,14α,16β,20-四醇(YZIII-1)，孕甾-3-羰基-14α,16β,20-三醇(YZIII-2)，孕甾-3-羰基-7β,16β,20-三醇(YZIII-3)，孕甾-3β,7β,16β,20-四醇(YZIV-4)，孕甾-3β,5,16β,20-四醇(YZIV-5)。这五个化合物均为新的孕甾三醇的衍生物。

全文目录

摘要  6-7
ABSTRACT  7-10
第一章甾体化合物的微生物转化  10-30
  1.1 微生物转化的概述  10-12
    1.1.1 微生物转化的定义  10
    1.1.2 微生物转化对中药发展的作用  10-11
    1.1.3 微生物转化在哺乳动物体内药物代谢中的研究  11-12
  1.2 甾体化合物的微生物转化  12-23
    1.2.1 甾体化合物微生物转化的进展  13-14
    1.2.2 甾体化合物微生物转化的主要类型以及羟基化反应的机理  14-15
    1.2.3 甾体化合物微生物转化的技术  15-17
    1.2.4 甾体微生物转化的研究进展  17-23
  1.3 剑麻皂苷元及其水解产物孕甾三醇的研究进展  23-28
    1.3.1 剑麻皂苷元的研究进展  23-25
    1.3.2 孕甾三醇的研究进展  25-28
  1.4 论文设计思路  28-30
    1.4.1 立题依据及意义  28-29
    1.4.2 技术路线图  29-30
第二章实验材料与实验方法  30-36
  2.1 实验材料  30-31
    2.1.1 仪器  30
    2.1.2 底物与试剂  30
    2.1.3 供试菌株  30
    2.1.4 培养基组成  30-31
  2.2 实验方法  31-34
    2.2.1 筛选菌株路线图  31
    2.2.2 筛选过程  31-33
    2.2.3 转化扩大培养  33
    2.2.4 刺孢小克银汉霉催化孕甾三醇酶系的确定  33-34
  2.3 实验结果  34-36
    2.3.1 发酵液萃取  34
    2.3.2 转化产物的分离纯化  34-35
    2.3.3 转化产物结构鉴定  35-36
第三章实验结果与分析  36-48
  3.1 转化产物的理化性质  36
  3.2 化合物波谱数据及结构鉴定  36-47
    3.2.1 化合物 YZIII-1 的结构鉴定  36-38
    3.2.2 化合物 YZIII-2 的结构鉴定  38-40
    3.2.3 化合物 YZIII-3 的结构鉴定  40-43
    3.2.4 化合物 YZIV-4 的结构鉴定  43-45
    3.2.5 化合物 YZIV-5 的结构鉴定  45-47
  3.3 刺孢小克银汉霉中细胞色素 P450 单加氧酶系的确定  47-48
第四章问题与讨论  48-50
  4.1 微生物转化甾体类化合物的效率问题  48-49
    4.1.1 提高底物溶解度  48
    4.1.2 降低底物以及产物的抑制  48
    4.1.3 增加细胞壁和细胞膜的通透性  48
    4.1.4 添加生长调节剂  48-49
  4.2 转化产物的分离纯化问题  49-50
第五章结论与创新  50-51
  5.1 结论  50
  5.2 创新  50-51
参考文献  51-57
附录  57-78
致谢  78-79
作者简介  79

微生物转化孕甾三醇的研究

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