赭曲霉对16α,17α-环氧黄体酮的C_(11)α-羟基化工艺研究

研究了赭曲霉对16α,17α-环氧黄体酮(EP)的C11α-羟基化工艺条件。考察了接种量、摇床转速、底物投料方式及投料时间等工艺参数对转化率的影响,初步确定最佳转化工艺条件如下:转化培养基初始pH值为5.0、接种量为2.0%、摇床转速为200 r.min-1、28 h时投加乙醇溶解的EP、EP浓度为10 g.L-1,此条件下转化率达80.5%。将羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)应用于转化反应中,在转化反应进行4 h时添加与EP摩尔比为1.25∶1的HP-β-CD,转化率达到93.1%,较未添加HP-β-CD的转化率提高了12.6%。     

16,17α-环氧黄体酮的生物转化及产物的波谱学结构表征

利用林生毛霉对16,17α-环氧黄体酮进行生物转化,得到两个转化产物。利用IR、MS、2D NMR等波谱方法检测化合物结构,确证其分别为7α-羟基-16,17α-环氧黄体酮(2)和7α,20β-二羟基-16,17α-环氧黄体酮(3)。林生毛霉对16,17α-环氧黄体酮的羟基化作用主要发生在C-7α位。通过DEPT和1H-1H COSY,HSQC,HMBC等2D NMR技术对产物13C NMR数据进行了全归属,详细地解析了产物3的结构。     

形态解析法用于菌体生长

<正>丝状微生物体形态对工业过程(如甾体激素、抗生素的发酵生产)的影响,已日益引人注目.利用丝状霉菌(如 Metarhizium sp.)产生的11α-羟化酶催化甾体底物16α,17α-环氧黄体酮(16α,17α-epoxy-4-pregnene-3,20-dione)羟化转化的反应,是甾体激素类药物合成中最重要的微生物反应之一.霉菌菌体形态包括粗细、长势(丰满或萎缩)、分枝程度和表面状况等.环境参数(如剪切力、氧分压等)影响菌体形态的形成;形成的形态反过来又会强烈影响环境的性质(如培养基的流变性、菌丝球内部的理化性质等),进而影响菌体的生长与性能.其中性能评价及环境监测(如生物传感)手段已日趋成熟,而定量解析形态则较困难.用计算机视觉替代人的视觉,提供了一条客观、准确、迅速的解析途径,值得探索.     

雷斯青霉15α-羟基化左旋乙基甾烯双酮的发酵工艺优化

利用雷斯青霉(Penicillium raistrickii)的特异性转化酶对甾体化合物左旋乙基甾烯双酮进行15α-位羟基化,制备了重要的激素药物中间体15α-羟基左旋乙基甾烯双酮.以种龄、接种量、投料量、pH值控制、溶氧控制、投料和转化时间等影响因子为对象对其发酵罐二级发酵工艺进行了优化.确定0.2%投料量条件下最优发酵工艺条件为:种龄21 h;接种量5%;0～27 h,pH值7.5、溶氧40%;27～66 h,pH值6.0、溶氧20%;投料时间第30 h;转化时间42 h.在此条件下,转化率可达65%以上,比优化前提高了11.4%,为药物中间体15α-羟基左旋乙基甾烯双酮的进一步扩大发酵转化以及工业化生产奠定了基础.     

屈螺酮关键中间体的合成研究

以NBS为溴源,3-特戊酰氧基-5β,6β-环氧-7β-羟基-15β,16β-二亚甲基-孕甾-17-酮为原料,在三苯基膦催化剂的作用下合成了屈螺酮的关键中间体3-特戊酰氧基-5β,6β-环氧-7α-溴-15β,16β-二亚甲基-孕甾-17-酮,考察了NBS的用量、催化剂的用量、反应温度、反应时间对3-特戊酰氧基-5β,6β-环氧-7α-溴-15β,16β-二亚甲基-孕甾-17-酮收率的影响。实验结果表明,最佳投料条件下目标物的质量收率为89.5%。该方法条件温和,操作简单,易于实现工业化生产。     

原料药左炔诺孕酮有关物质的制备研究

目的:制备欧洲药典中原料药左炔诺孕酮有关物质的杂质Ⅰ。方法:以17α-乙炔基-17β-羟基-18-甲基-3-甲氧基-甾-2,5(10)二烯(SM1为原料,经水解、环氧化和环氧开环等反应,或以左炔诺孕酮(SM2)为原料,经缩酮化、环氧化、环氧开环等反应,得到目标产物17α-乙炔基-10β,17β-二羟基-18-甲基-甾-4-烯-3-酮。结果与结论:采用核磁和质谱对最终产物进行了结构确证,两条反应路线均可成功合成左炔诺孕酮有关物质的杂质I,以SM1为原料反应产率较高,总收率为30%,以SM2为原料反应产率总收率为19%。     

5α-氯-6β-羟基-雄甾-3,17-二酮的合成

以4-雄烯二酮为原料,经羰基保护、双键卤羟化、水解脱保护三步反应合成了5α-氯-6β-羟基-雄甾-3,17-二酮。讨论了保护试剂、催化剂、卤羟化试剂、反应温度等对实验结果的影响,得出了较佳工艺条件,三步总收率达到88%。     

固定化赭曲霉、犁头霉双霉协同转化甾苷元C_（11）α-羟基化研究

研究了用固定化赭曲霉(Aspergillus ochraceus)、淡紫色犁头霉(Absidia sp.A28)双霉协同生物转化C21甾苷元的C11α-羟基化的条件.确定优化的细胞固定化条件为:4%的海藻酸钠包埋15%的湿菌体,在4%的氯化钙溶液中固定化1 h;优化的羟基化转化条件为:固定化菌体的最佳培养周期为48 h、甾苷元浓度为9 g·L-1、pH值为8.0、转化温度为28℃.连续转化3批,转化率均超过88.5%.转化获得的C11α-羟基化甾苷元粗品经乙酸乙酯提取分离,3次重结晶后,采用质谱、核磁共振、元素分析等手段进行结构表征.确认所制备的物质为C11α-羟基化甾苷元,其熔点为240℃,纯度为99.7%,呈浅黄色,表面光滑,在乙酸乙酯中的比旋光度为-12.6°(25℃).     

16α，17α-环氧黄体酮C11β-羟基化微生物的选育

从S418黑根霉，蓝色犁头霉，蓝色犁头霉D1、D2、D5，新月弯孢霉X1、X2和雅致小克银汉霉8种菌株中筛选出能高效转化生产C11β-羟基-16α，17α-环氧孕酮的菌株-雅致小克银汉霉，并经低能氮离子注入诱变，获得一株性能稳定的银汉霉突变株，在28℃下摇瓶发酵22h，48h后投料，C11β-羟基-16α，17α-环氧孕酮的转化率达到5．8％，比最初的转化率提高30％。     

白首乌甾苷元C11α-羟基化的两种微生物转化

以自三峡白首鸟提取分离得到的C21甾苷元告达庭甾苷元和开德甾苷元作为底物,采用黑根霉(Rhizo pusnigricans)和赭曲霉(Aspergillus ochraceus.)两种微生物在水一正丁醇双相体系中,以连续转化或同步转化的方法制备Cllα-羟基化的白首乌C21甾苷元告达庭甾苷元和开德甾苷元,羟化反应控制pH值在5.0～6.0,于30℃下振荡培养70 h.产物经红外、紫外、质谱、核磁共振图谱分析表征.结果表明,同步转化法相对较好,其副产物少,收率达74.1%.     

N-甲基-N-苯甲酰甲基-α,β-环氧-β-苯基丙酰胺的合成方法改进

目的研究N-甲基-N-苯甲酰甲基-α,β-环氧-β-苯基丙酰胺合成方法的改进。方法以N-甲基-N-[(β-羟基-β-苯基)-乙基]-α,β-环氧-β-苯基丙酰胺为原料,二氯异氰尿酸钠为氧化剂在2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物催化下氧化得到产物。结果合成工艺收率为87.5%。结论所用制备方法简单、产率良好,适合大量制备。     

N+离子注入选育高转化15α-羟基左旋乙基甾烯双酮雷斯青霉菌株的研究

应用离子注入技术,对能转化左旋乙基甾烯双酮为15α-羟基左旋乙基甾烯双酮的雷斯青霉(Penicillium raistrickii)进行研究,旨在提高其C15α位羟化能力.结果表明,雷斯青霉存活率曲线呈典型的"马鞍型",通过液相色谱分析,在N+注入剂量为50×1014ions·cm-2时可引起较高的正突变率,并从中获得一突变株,其15α-羟基左旋乙基甾烯双酮转化率达到62.7%,为出发菌株的1.16倍.     

微生物Mucor sp.转化肉桂酸生成苯乙酮降解途径分析

利用GC-MS检测Mucor sp.转化肉桂酸的产物,对微生物Mucor sp.降解肉桂酸的途径进行了分析。β-苯乙醇首次作为微生物Mucor sp.转化肉桂酸生成苯乙酮的中间体在产物中被检测到。Mucor sp.降解肉桂酸的途径是:在肉桂酸的侧链双键上先发生环氧化反应得到3-苯基-2,3-环氧丙酸,环氧化合物经脱羧、还原开环得到中间体β-苯乙醇,β-苯乙醇经羟基转移和进一步催化氧化生成苯乙酮。     

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%。     

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%。     

新一代选择性醛固酮拮抗剂新药依普利酮的合成

合成新型甾体激素类化合物依普利酮(eplerenone)。以17β-羟基-3-氧代-11α-甲磺酸基-17α-孕甾-4-烯-7α,21-二羧酸,γ-内酯,7-甲酯(甲磺酸酯)为原料,经消除、环氧化反应得(7α,11α,17α)-9,11-环氧-17-羟基-3-氧代-孕甾-4-烯-7,21-二羧酸,γ-内酯,7-甲酯(依普利酮)。合成出依普利酮。经相关谱图(IR、1H-NMR)的表征,合成的化合物为目标化合物。     

分枝杆菌转化甾醇产9α-羟基雄甾烯酮促进剂的筛选

以甾醇为原料、利用分枝杆菌等微生物转化生产甾体医药中间体9α-羟基雄甾烯酮,是当下甾体医药工业体系的一条重要工艺路线.甾醇作为一种非极性化合物,在水中的溶解度极低,传质效率低,其生物可利用度不高,这严重制约了分枝杆菌对甾醇底物的摄取利用效率.就PEG200、PPG2000和多种硅油对分枝杆菌转化甾醇产9α-羟基雄甾烯酮的促进效果进行了比较分析.结果表明：PEG200、PPG2000和聚醚改性硅油的添加均能有效改善菌体的甾醇转化能力,产物的积累量大幅提高,升幅分别约为50％、85％和300％.随后,重点考察了多种硅油对甾醇转化的影响,从中筛选出效果最好的甾醇转化促进剂并就添加量和添加方式进行了优化,结果显示,最佳甾醇转化促进剂是聚醚改性硅油,其最佳添加方式是在发酵起始时与甾醇同时添加、10 g·L-1甾醇投料量下的最佳添加量为15％.     

环氧菜籽油的羟基化

以二异丙醇胺(DIPA)为羟基化试剂,将环氧菜籽油中的环氧基团转化为醇羟基,得到菜籽油生物基多元醇。考察了投料比例、反应温度、反应时间对产物的影响。通过红外表征(FTIR)环氧菜籽油和产物的结构,验证了羟基化反应的发生。     

3β,21-二羟基孕甾-△5-烯-20-酮-21-甲醚的合成反应研究

在甲醇溶液中路易斯酸催化下,乙酸碘苯二酯[PhI(OAc)2]可将3β-羟基孕甾-△5烯-20-酮直接氧化成标题化合物,收率高,选择性好.同时研究了不同路易斯酸和不同溶剂对该反应的影响,以及路易斯酸的投料物质的量对此反应时间的影响.     

N~＋离子注入选育高转化15α-羟基左旋乙基甾烯双酮雷斯青霉菌株的研究

应用离子注入技术,对能转化左旋乙基甾烯双酮为15α-羟基左旋乙基甾烯双酮的雷斯青霉（Penicillium raistrickii）进行研究,旨在提高其C15α位羟化能力。结果表明,雷斯青霉存活率曲线呈典型的＂马鞍型＂,通过液相色谱分析,在N^＋注入剂量为50×10^14ions·cm^-2时可引起较高的正突变率,并从中获得一突变株,其15α-羟基左旋乙基甾烯双酮转化率达到62.7%,为出发菌株的1.16倍。