影响生物转化的因素.ppt

将不溶性基质变成可利用基质的常用方法一般有：加入精细分散的悬浮液加入Tween80加入可溶性的络合物与酯类等。例如：在转化甾体化合物时，加入环硼酸盐络合物，可使甾类化合物溶解度增加20,000倍。改变基质的不溶性方法辅代谢作用在许多生物转化中常常存在两种基质用于微生物生长－基质1被转化为所需产物－基质2例如pseudomonas在含有正十六烷的培养基中，能将正－戊基苯转化为苯丙烯酸。其中正十六烷能促进pseudomonas生长。辅代谢技术在生物转化用昂贵的基质时，是很经济的。而且还能转化不能支持微生物生长的物质。有时生物转化受产物的抑制是一个重要的问题。01末端产物的阻遏作用亦称之为反馈阻遏。02细胞内物质代谢反应链中，某些中间代谢物或末端产物过量累积，阻遏了代谢途径中某些酶合成的现象。03避免产物的抑制作用产物的抑制作用实例细菌合成色氨酸当菌体内有少量色氨酸时，调节蛋白为非活性，不能与操纵基因结合，当环境中有大量色氨酸时，无活性的阻遏蛋白与色氨酸结合，形成活性阻遏蛋白，使转录进行不能，从而抑制色氨酸合成。AEⅠBCDE色氨酸以甾体化合物的生物转化为例进行阐述甾体化合物和甾体药物简介甾体化合物结构甾类化合物常见种类第三章介绍生物转化的常见反应类型1952年，美国普强药厂的Morray和Pereroon首次利用黑根霉将黄体同转化为11?黄体酮，人们开始认识到甾体微生物转化在甾体药物生产中的重要性。微生物几乎对甾体的每个位置都能进行转化。几种重要的甾体微生物转化发应如羟化，脱氢成为工业上生产甾体激素及其类似物的重要手段321甾体化合物和甾体药物简介甾体化合物一类含有环戊烷多菲核的化合物在甾核的第10，13位常常含有角甲基；在3，11,17位，可能有羟基、酮基；A，B环有部分双键；17位有不同的测链。目前甾体微生物转化中受到人们广泛关注的领域01将微生物基因工程的新技术应用于甾体微生物转化02提高水不容性底物的溶解度03细胞和酶的固定化以利于酶的重复经济利用04发展经济有效的产物连续回收方式05将环糊精等应用于培养基以提高产量甾体化合物结构甾体化合物编号酵母细胞：麦角固醇睾酮、雄酮、孕酮、雌二醇等生殖腺激素。植物中：薯芋皂豆甾醇动物组织中：胆固醇、胆酸、皮脂素、皮脂醇（氢化可的松）、皮脂酮等甾类化合物常见种类可的松、强的松、氢化可的松功能：抗炎、抗毒、抗过敏对风湿、类风湿性关节炎、红斑狼疮等有治疗作用。肾上腺皮脂激素类孕酮、雌酮功能：调节内分泌生殖腺激素长效孕酮等人工合成避孕药甾体类激素药微生物在甾体药物生产中的应用主要分为两大类将天然原料转化为生产甾体化合物的普通中间体。如植物皂角苷羟化生成皂角苷配基降解甾醇边链生成有用的甾体化合物中间体，雄甾－4－烯－3，17－二酮；雄甾－1，4－二烯－3，17－二酮。转化成特殊的甾体化合物的中间体，以生产我们所需要的产物。如：甾体11?，11?及16?羟化，?1脱氢甾体边链降解04030102微生物对甾体化合物的转化多种多样它们对甾体的每一位置上的原子或基团都有可能进行生物转化。其反应类型主要有氧化、还原、水解、酯化等等。包括甾体母核上和测链上的某个位置的羟基化、酮基化、环氧化、脱氢形成双链、芳香化、开环、形成内酯、侧链断裂、降解。微生物对甾体化合物的转化是甾体微生物转化中最重要的反应。化学法除了较容易在C17引入羟基外，在其他位置都很难引入羟基。0102羟基化反应除11位C进行羟基化反应外，9?，14?，16?的羟基化，在制备甾体药物时，生产皮质甾类化合物及其类似物。05在甾核上至少有21个位置可以发生。03微生物能在甾体的任何位置进行羟基化发应，也可在非甾类有机分子上羟基化。0111位羟基化作用最重要，11位C的氧化对可的松药物疗效是不可缺少的，11?，11?。04简单的羟基化作用是在甾体的某个位置上引入O原子。02微生物对甾体的羟基化作用进行甾体羟基化作用的微生物转化物质作用位置微生物代表孕酮11?11?黑根霉、黑曲霉、腊状杆菌等弯曲孢霉化合物S11?11?黑根霉、黑曲霉、焦曲霉构巢曲霉假单孢杆菌、弗氏链霉菌、梨头霉11脱氧皮脂酮11?弯月弯孢霉雌二醇16?巨大芽孢杆菌羟基化反应机理羟基化反应这种细胞色素p450依赖的单氧化酶存在于几乎所有形式的生命体中