雄烯二酮的微生物生产与转化研究进展
合集下载
雄激素在辅助生殖技术中的应用
近年来，由于多种因素造成夫妻不孕不育而寻求生育治疗的人数越来越多，其中在辅助生殖技术中促排卵时部分患者的卵巢反应性不尽人意。
积极寻找具有对卵巢反应性预测有重要作用的指标是每个临床医生研究的热点之一。
在绝经前期妇女群体中，随着年龄的增长血清睾酮值呈下降趋势，同样的，窦卵泡数、抗苗勒氏管激素值也呈下降趋势。
Piltonen等的研究表明随着年龄增长，睾酮对于HCG的反应能力下降，由此推测随着年龄增长，卵巢滤泡周围的膜组织分泌的睾酮减少[1]。
一些研究提出，补充雄激素对卵巢低反应患者可能有效[2]。
现综述雄激素在辅助生殖技术中的应用及进展。
1 雄激素在女性体内的产生、代谢女性体内的雄激素主要有睾酮（T）、雄烯二酮（A4）、脱氢表雄酮（DHEA）、硫酸脱氢表雄酮（DHEAS）以及双氢睾酮（DHT）等。
正常妇女体内雄激素大部分来自卵巢和肾上腺的分泌，少部分来自外周组织。
卵巢内泡膜细胞是卵巢合成与分泌雄激素（主要是雄烯二酮）的主要部位，受到LH、卵巢本身的自分泌和旁分泌功能的调节，其生成量约占育龄妇女体内雄烯二酮总生成量的50%。
卵巢间质细胞和膜细胞主要合成与分泌睾酮（T），血清睾酮可以作为卵巢来源雄激素的标志。
肾上腺网状带在ACTH刺激下主要合成分泌DHEA及其硫酸脱氢表雄酮（DHEAS），然而随着年龄的增长，肾上腺产生DHEA的能力逐渐下降。
睾酮在皮肤、毛囊等组织中由5α还原酶催化，转变为双氢睾酮（DHT）。
血液65%～75%的T、DHT与性激素结合球蛋白（SHBG）结合，25%～35%的T与白蛋白结合，游离部分仅占1%～3%。
只有游离T及与白蛋白结合的部分能发挥生物效能，与SHBG结合的部分则起着储存库的作用。
女性体内性激素主要在肝内代谢，与SHBG的结合抑制其代谢，故其代谢速率与SHBG结合容量成反比。
不同脂肪组织里有不同含量的雄激素合成酶与灭活酶在这些酶含量较高的脂肪组织中雄激素利用率更高，糖皮质激素可能参与调节脂肪细胞中雄激素的含量。
降解大豆甾醇微生物菌株的诱变研究
变处理 对 大豆 甾醇有 较 强降 解能 力的 野 生型节 杆 菌 Ａ一６得 到 对 雄 甾一１４ ， ， 一 二烯一３１ 二酮（ ， ７一 ＡＤＤ） 解 酶 缺 陷 型 菌 株 ， 验 结 果 表 明 ： 变 菌 株 可使 大 分 实 诱
豆 甾 醇 的 转 化 率 达 ９ 以上 ， ５ ＡＤＤ 产 率 达 ４ 左 右 ． ５
ＡＤ 的研 究 工 作 ．大豆 甾醇在 自然界 中含 量丰 富 ，价 格低 廉 ， 很 多 学者 对 大豆 甾醇 的生物 降解 技 术进 行 Ｄ 了 大量 的研 究工 作 ．本 文报道 了以大豆 甾醇 为原 料 合成 甾体 药 物 的研 究 ，并 取得 了较 好的结 果 ：节杆 菌 Ａ
收稿 １ ３期 ： ０ ２— ０ — ２ ２０ ５ ０
维普资讯
第 １ ８卷
啥 尔 滨师 范 大 学 自然 科 学 学 报
Ｖｏ． ８．Ｎｏ ４２ ０ ． Ｗ１ ． ０２
第 ４期
ＮＡ ＴＵＲＡＬ Ｓ ＥＮＣＥ ０ＵＲＮＡＬ ＯＦ ＨＡＲＢ Ｎ ＣＩ Ｓ３ Ｉ ＮＯＲＭ ＡＬ ＵＮＩ ＶＥＲＳ ＴＹ Ｉ
大 豆 甾醇 ： 由大 豆脂 肪 酸蒸 馏 残液 中提取 ，质 量 分 数 为 ９ ．％； ８５ ＡＤＤ：分析 纯 ，美 国 Ｓｇ ｉｍａ化 学 公司 商 品 ・ 培养基：
（ １ 全培养 基 ：牛 肉膏 ３ 、Ｎａ Ｉ ｇ ）完 ｇ Ｃ 、葡 萄糖 ５ 、蛋 白质 １ ｇ 、酵 母 膏 ３ 、加 水 １ ０ ｍＬ， 用 ５ ｇ ０ ｇ ００ 如
ＡＤＤ 产 率 达 ３ ． 本 文 是 在 前 期 工 作 的 基 础 上 ， 用 诱 变 技 术 处 理 Ａ一 ６的 野 生 菌 株 ， 期 得 到 Ｏ 采 以
ＡＤＤ产率 更高 ， 适合 工 业化 生产 的高产 突变 菌株 ．
多囊卵巢综合征-pcos(2)
2024/7/16
36
激素替代治疗
• 适应征： 雌激素缺乏－－老年性阴道炎 泌尿道感染 潮红、潮热 心血管疾病 骨质疏松
2024/7/16
37
• 禁忌征：妊娠
严重肝病 胆汁淤积性疾病 血栓栓塞性疾病 原因不明子宫出血 雌激素依赖性肿瘤
2024/7/16
38
选择：
原则：天然雌激素 剂量个体化 最小有效量
2024/7/16
停药
P
25 30
30 P 10～14天
42
副作用及危险性
• 子宫出血 • 子宫内膜癌：6～12倍
倍美力0.625mg/d，5年以上 • 乳癌 • 性激素：E－－乳房胀，白带多，水肿，色素沉着
P－－抑郁，多怒，浮肿 T－－高血脂、动脉粥样硬化
血栓栓塞性疾病
2024/7/16
43
其他药物治疗
是ＰＣＯＳ的主要特征
2024/7/16
2
多囊卵巢(ＰＣＯ)与ＰＣＯＳ是两 个不同的概念
• ＰＣＯ:
•
卵巢呈多囊性改变
•
无临床症状及血激素的改变
•
可由其他疾病引起
2024/7/16
3
ＰＣＯＳ的内分泌特征
• 1）雄激素过多 • 2）雌酮过多 • 3）促性腺激素比率失常 • 4）胰岛素过多
2024/7/16
• 卵泡内适量的雄激素可促进卵泡发育
• 当过多时，似乎可干扰ＬＨ对颗粒细胞的作用和卵 泡成熟，阻止优势卵泡出现，并加速卵泡闭锁
2024/7/16
50
ＰＣＯＳ病理生理
• 体内外实验表明
• ＰＣＯＳ患者卵泡膜细胞的细胞色素Ｐ450ｃ17α羟 化酶活性异常增高
• 不论ＬＨ刺激与否，在培养基中均分泌过多的甾 体激素
甾体化合物的生物转化
3）、二羟基丙酮酸磷酸酯缩合
O X OH OH O OR OH OH D-1，6磷酸果糖 3S, 4R + OH O OP D-1，6磷酸果糖醛缩酶
OH OH CH3
栎精 （quercitin）
2.3.5. 酰胺的水解
微生物转化应用于酰胺水解在b-内酰胺环类抗生素 制药工业上非常重要；由于该催化条件温和，选择性 高，能把青霉素和头孢菌素水解获得合成各种新青霉 素和新头孢菌素的重要母核6-氨基青霉烷酸（6APA）、7-氨基头孢烷酸（7-ACA）和7-氨基去乙酰 氧基头孢烷酸（7-ADCA）而不引起b -内酰胺环的开 裂。
2.1. 氧化反应
微生物能转化许多类型的化学反应，氧化反应是其中最常见 反应之一
2.1.1 单一氧化反应 CHO CH OH （ 1）
2
CH2OH
1. 产黄青霉Q176 2. 假单孢菌PL
CHO
（2）
CH2OH COOH
CH2OH N
牛结核分枝杆菌 N
COOH
烟酸
（3）
CHO COOH
乙酸杆菌属 O CHO O COOH
去乙酰基头孢菌素C
7-ADCA
2.3.6. 内酰胺的水解
NH2 NH 粪户碱杆菌 CH2 C(CH3)3 CH NH2 COOH L-赖氨酸
O NH2
2.3.7. 环氧水解开环
O O H3CO O HO O CH3 HO O 烟曲霉 H3CO H C OH H C OH O OH OH CH3
环氧烟曲霉醌
由于该催化条件温和选择性高能把青霉素和头孢菌素水解获得合成各种新青霉高能把青霉素和头孢菌素水解获得合成各种新青霉素和新头孢菌素的重要母核素和新头孢菌素的重要母核66氨基青霉烷酸氨基青霉烷酸66apaapa77氨基头孢烷酸氨基头孢烷酸77acaaca和和77氨基去乙酰氨基去乙酰氧基头孢烷酸氧基头孢烷酸77adcaadca而不引起而不引起bb内酰胺环的开内酰胺环的开coohoh青霉素g无侧链青霉素去乙酰基头孢菌素c7adca大肠杆菌大肠杆菌nhnhchcoohnhl赖氨酸粪户碱杆菌ohohcohocohoohoh烟曲霉环氧烟曲霉醌12二羟基烟曲霉醌chnhchohcoohnhcoohoh杆菌属2羟基b4咪唑丙酸上述反应在水中进行光学活性氰醇收率上述反应在水中进行光学活性氰醇收率较低
雄激素源性秃发的研究进展
Ｓ Ｎ ｉ —ｊ ｇ Ｏ Ｇ Ｎｌ ｉ １ ｎ ｇ
（ ｅ【 Ｄｒ ａ ｌ ｙｏ ｎ ｌ ｈｘ ∞ ，Ａ ｈ ０ ｎ ｐ． ｅｍ ｔｏ ｏｇ ｆ 由 ｌ Ｈ Ｔ ｄ ｎ 衄）
Ａ￣ ａ ＇ ： Ｔｈｓ哪 州 ｄ Ｂｄ ｉ ｂ ｔｅ ｈ ｈ Ｉ ｌｄ ｌ １ ｃｋ ￣ ｄｌ 血。。 ｙｏ Ｂ ｒ ｅ ｉ ｌｌ ａ ａ ｆ ａ ｄ￣ ｎ ｅ ａａ ￣
多 ，工业和生活物质所 致过敏原而诱发各种相关疾 病 比较 多
见此次试验也印证 了这一关系 。
参 考 文 献
［ ］昱蓓 玲 １ 斑 贴 试 验 的 临床 应 用 ［ ］ 中 国皮 肤 性 病学 杂 志 Ｊ
１９ ， （ Ｊ ４ ９７ １）２４
雄激 素 源性 秃 发 的研 究进 展
宋 宁静 （埠 第 人 医 皮 科 安 ２ｏ） 蚌 市 三 民 院 肤 ， 徽 ３ｏ ３ ｏ
值。本试验组 的 阳性率 为 ６ ％ 且前 三种 抗原 阳性 率 明显 １
较高 ，这 与国内有关 报道基本相符。可能是这三种抗 原物广 泛存在于 日常生活和工 作环境 中 ，人们密切 接触机 会较 多 ， 极易成为外源性致病 原因而引发有 关疾病 。本组女性阳性率 明显高于男性组 ，是否能说 明女性在 日常生活 中接触化妆 品
３２ 临床 表现 为 毛发 和 毛囊 的进行 性 变小 ，以头 皮 为甚 ， 具有 明显 的额顶—— 顶中心模式 ，类 似的变化亦 可见于其他 毛发 区。问歇性或持续性脱发 为本病 的先兆 ，以后额部发 际
退缩 ，向顶部发展 － ４ Ｊ ３３ Ｈ ｎ ｈｎ （９ １ ． ａｎ ｏ １５ ）提出了 头发模 式 （ 式 ）的分型 ： Ｉ 发 型为青春期正常发式 ；Ⅱ型为双颞部 发际退 缩 ；Ⅲ型为额颓
甾类激素药物的生产
微生物转化 生产甾体药物的工艺
一般采用二级培养 工艺流程如下：
孢子制备
滤液 过滤 滤饼 溶媒萃取
投入底物 种子制备 发酵
菌种
结晶
二、甾体微生物转化方式
1、由生长菌体培养物进行的反应是在培养菌体的适 当时间（中期或后期），添加基质，一边继续培 养，一边进行反应。
2、由静态菌体悬液进行的反应是在适当的培养基中， 使菌体充分生长发育后，用过滤或离心法进行分 离，将收集到的菌体悬浮在水或适当的缓冲液中， 再将甾类化合物加入进去，使其反应。
由于生物氧化所用的菌种梨头酶菌的专属性不够 理想，成品中除氢化可的松（简称β体）外，还 生产11α-羟基化合物及表氢可的松（简称α体）， 以及少量其它位置的羟基化合物和未转化的化合 物S 所以在霉菌氧化反应后，用醋酸丁酯提取到它的 粗品中，就有以上各种副产物，必须分离提纯。
分离原理：采用混合溶剂法进行分离，利用它们在 甲醇-氯乙烷混和溶剂中溶解度的不同（α体溶解 度较大，β体较小）而达到分离目的。 分离方法：粗品中主要为β体，并混有部分α体， 必须要分离精制，可以将粗品加入16～18倍含8% 甲醇的二氯乙烷溶液中，加热回流使全溶，趁热 过滤，滤液冷却至0～50C，冷冻、结晶、过滤、 干燥得氢化可的松
（乙）
甾体微生物转化的两个阶段
第一阶段：微生物生长阶段
第二阶段：底物转化阶段
第一阶段：微生物生长阶段
它是将菌种接入斜面培养基或小米培养基 培养3～5d→将成熟的菌种细胞或孢子接入 摇瓶或种子罐，给予合适的温度、溶氧浓 度、pH值等条件培养，使其充分繁殖与生 长。培养时间的长短随菌种和环境而异， 细菌的生长期12～24h，真菌为24～72h。
微生物与医药
甾体类化合物生物转化
脱氢反应：微生物对甾体脱氢反应经常发生在A 环的C-1、 C-4 和C-5 位之间, 少数脱氢也可发生在羟基上。甾体类药物 的脱氢有助于提高和改进药理活性, 降低毒副作用。 Baeyer-Villiger 氧化反应和溴化反应：甾体类化合物经过 Baeyer-Villiger 氧化, 可在羰基旁边插入氧原子, 产生相应的甾 体类内酯。甾体类内酯具有抗癌等多种生物活性, 并且能够 抑制5α-还原酶, 阻断睾酮变成5α-二氢睾酮的路径, 从而能够 治疗雄激素依赖性疾病。甾体类睾内酯可抑制甾体芳香化 酶, 可用于治疗乳腺癌。溴化反应在甾体类物质的生物转化 中较少出现, 主要应用于降解有害物质。
微生物与医药
主要内容
第一节 抗生素 第二节 萜类化合物 第三节 甾体类化合物 第四节 微生物多糖 第五节 黄酮类化合物 第六节 生物活性肽
微生物与医药
第一节 抗生素 第二节 萜类化合物 第三节 甾体类化合物 第四节 微生物多糖 第五节 黄酮类化合物 第六节 生物活性肽
抗生素的概念与分类
抗生素(Antibiotic) 是由微生物(包括细菌、真菌、放线 菌等) 或高等动植物在生活过程中所产生的具有抗病原体 或其他生物活性的一类次级代谢产物, 能干扰其他生活细 胞的发育。自1943 年青霉素临床应用以来, 已知天然抗生 素不下万种, 临床上常用的亦有数百种。抗生素在控制感 染、治疗癌症等方面发挥了重大作用, 为保障人类健康、 延长寿命做出了巨大贡献。
甾体类化合物生物转化
通过化学合成或生物转化的方法能够修饰甾体结构, 对 其生物活性产生巨大的影响。相比而言, 采用生物转化的方 法引入特征官能团, 以及修饰化合物的结构, 更为有效且环保, 成为相关药物开发的热点。 羟基化反应：甾体类化合物通过羟基化修饰在分子上引入羟 基后, 一般会影响其药理活性。羟基化常是由根霉、曲霉、 链霉菌等微生物实现。甾体的羟基化衍生物是医药产品的一 个重要组成部分, 被广泛应用于癌症、炎症和HIV 等多种疾 病的治疗中。
LH调节女性雄激素生成的分子信号通路研究进展
LH调节女性雄激素生成的分子信号通路研究进展徐嗣亮;刘嘉茵【摘要】卵巢雄激素合成于卵泡膜细胞,并依赖于黄体生成激素(LH)的刺激作用,由LH下游众多信号通路精密调控,包括传统的环磷酸腺苷-蛋白激酶A-环磷酸腺苷反应元件结合蛋白(cAMP-PKA-CREB)、PKA-细胞外调节蛋白激酶(ERK)、Ras-Raf-MEK-ERK、磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)-Akt等信号通路.卵泡发育过程中,磷脂酶Cβ-磷酸肌醇(PLCβ-IP)通路经非腺苷酸环化酶依赖途径激活,介导LH峰作用下颗粒细胞的最终分化.近年研究发现,Wnt、mTORC1等经典信号通路也与卵巢雄激素调节有关,并与其他经典信号通路之间存在复杂的网状交互作用,共同调控卵泡膜细胞雄激素生成.转录调节因子SET作为多任务蛋白,在多种组织中广泛表达,在卵泡膜细胞中通过抑制下游PP2A增加雄激素生成酶P450c 17裂解酶活性,促进雄激素合成.LH调控通路过度激活与多种内分泌疾病(如多囊卵巢综合征)有关,并参与妊娠期糖尿病、胰岛素抵抗等多种病理过程.阐明卵泡膜细胞雄激素调控通路对解释雄激素相关疾病尤为重要,是寻找相应疾病治疗方法的基础.就LH作用于卵巢卵泡膜细胞调节雄激素生成的主要通路进行综述.【期刊名称】《国际生殖健康/计划生育杂志》【年(卷),期】2015(034)004【总页数】5页(P328-332)【关键词】促黄体激素;雄激素类;受体,LH;卵巢【作者】徐嗣亮;刘嘉茵【作者单位】210029 南京医科大学第一附属医院生殖医学科;210029 南京医科大学第一附属医院生殖医学科【正文语种】中文垂体脉冲式分泌黄体生成激素（LH），LH的脉冲频率决定性激素的合成量，每个LH脉冲都可导致雄烯二酮和雌二醇分泌增加。
雄激素的负反馈调控脉冲的频率和幅度。
LH受体（LHR）为G蛋白偶联受体。
该受体通过7个跨膜结构域锚定于细胞膜，存在于卵巢的多种细胞中，包括卵泡膜细胞、黄体、间质细胞及分化的颗粒细胞，在月经周期中随激素水平呈动态变化，其调节涉及转录及转录后调控［1-2］。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ．
Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，
ｔｈｅ ａｄｖａｎｃｅｓ ｏｆ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｂｉｏｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ Ｉｔ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｕｓｅｄ
ａｓ ａ
ａｎｄｒｏｓｔｅｎｅｄｉｏｎｅ ｗｅｒｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ． ｓｔｅｒｏｉｄ ｈｏｒｍｏｎｅ ｄｒｕｇｓ．
激素药物生产的不断发展，对４ＡＤ的生产及其转化
的甾体激素类药物化合物的研究已成为甾体药物研 究领域的热门．本文主要综述了近年来微生物法生 产４ＡＤ及其转化成甾体激素类药物化合物的研究 进展．
的生物降解获得关键中间体４ＡＤ［７。，其中，通过微 生物分枝杆菌对甾醇侧链Ｃ。，位降解、Ｃ。．ｅ位双键
的氢化以及Ｃ３位上的羟基的酮基化是典型的微 生物转化生产４ＡＤ的例子．Ｐａｔｔａｎａ ｓｒｉｐａｌａｋｉｔ等¨１
（Ｃ０ｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ
Ａｂｓｔ憎ｃｔ：Ｓｔｅｒｏｉｄ ｈｏｒｍｏｎｅ ｄｒｕｇｓ
ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｃｌｉｎｉｃａｌ
ａｒｅ
ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｉｎ ｔｈｅ
ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ
ａ
ｉｎｄｕｓｔｒｙ ａｎｄ ｈａＶｅ ｂｅｅｎ
ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．
Ａｎｄｒｏｓｔｅｎｅｄｉｏｎｅ ｉｓ
种甾醇制备出４ＡＤ．其实早在１９４４年就有报道分 枝杆菌能够利用胆固醇和植物甾醇作为唯一碳源 进行生长繁殖，接着美国Ｓｉｈ和日本Ａｒｉｍａ先后成 功的通过微生物转化甾醇获得４ＡＤ，随后人们从
环境中筛选出很多不同微生物来转化甾体化合物
制备４ＡＤ．表１详列了生产４ＡＤ的微生物及其利 用的底物．
化学法直接合成，这三种方式不仅成本消耗高，产率
（Ｂ口ｃ洲越ｓ）、棒状杆菌（Ｃｏｒｙｎ已６口ｃ抛ｒｉＭｍ）、诺卡氏菌
（Ｎｏｃｎ以缸）、短杆菌（Ｂ理讥６口ｆｔＰｒｉ乱仇）、沙雷氏菌 （ＳＰｒｒ口“沈）、马红球菌（Ｒ＾ｏｄＤｃｏｃｃＭｓ ｅｑ以）、溶脂短 杆菌（Ｂｒｅ讲６口以Ｐ““ｍ ｚｉ声ｏｚｙｔｉｆＭｍ）、新月弯胞霉菌 （ＣＭｒ伽缸＾ｎ ｚ牡，ｚｎ施）和分枝杆菌（ＭｙｃＤ６口ｃ￡Ｐ一乱ｍ） 等都能够对一些甾体化合物的的侧链进行选择性
１００余种，４ＡＤ已成为生产这些甾体激素类药物的
基本原料，并且它的应用领域也在不断的扩大，不仅
合成常用的甾体激素类药物，还应用于新药的研发
和生产，如用于治疗乳腺癌的抗肿瘤药物福美司 坦［４］就是通过对４ＡＤ的研究合成出来的新的甾体 激素类药物．而且４ＡＤ还可以作为类固醇类激素免 疫抗原，应用于诱导动物的双胎及多胎生产，对拯救 濒危物种起到了十分重要的作用．因此，随着甾体类
就成功的通过两株分枝杆菌（蜘缸础？ｒｉ“优ｓｐ．
ＮＲＲＬ Ｂ一３ ６８ ３和Ｍｙｃ０６口ｃ￡盯ｉ“ｍ
ｓｐ．
ＮＲＲＬ
Ｂ
１
４ＡＤ的生产
３８０５）转化谷甾醇（Ｓｉｔｏｓｔｅｒ０１）、豆甾醇（Ｓｔｉｇｍａｓｔｅ卜 ０１）、胆固醇（Ｃｈ０１ｅｓｔｅｍｌ）、麦角甾醇（Ｅｒｇｏｓｔｅｒ０１）４
１．１化学合成 传统工艺生产４ＡＤ的主要方法是从动植物中 分离出的类固醇中间体原料合成，这种方式使用的 原料主要从薯蓣属植物穿地龙、黄姜、柴黄姜和黄山 药等的根茎中提取薯蓣皂素，经化学合成而制成，也 有从动植物组织液中直接提ｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｒａｎｓｆｂｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｅｒｏｉｄａｌ ｄｒｕｇｓ
ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ ４ＡＤ ｂｙ ｍｉｃｍｂａｃｔｅｒｉａ
ＷＡＮＧ
Ｈｏｎｇ，ＺＨＯＵ Ｑｉｃｈｕｎ，ＳＨＡ０ Ｙａｎｙａｎ，ＣＨＥＮ Ｓｕ
Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３１００１４，Ｃｈｉｎａ）
甾醇（Ｓｔｅｒ０１）是广泛存在于自然界中由３个己 烷环及一个环戊烷稠合而成的环戊烷多氢菲衍生 物，是一类重要的甾体化合物，按其原料来源主要分 为植物性甾醇、动物性甾醇和菌类甾醇三大类．植物 性甾醇包括谷甾醇、豆甾醇和菜油甾醇等，动物性甾 醇以胆固醇为主，而麦角甾醇则属于菌类甾醇．由于 自然界中动植物甾醇的来源广泛，可以从大豆、玉米 等植物中提取豆甾醇、伊谷甾醇和菜油甾醇等植物 甾醇，也可以从猪、牛、鱼等动物的脂肪和油中提取 胆固醇等［９］，加之这些甾醇价格低廉，所以通过微生 物转化廉价的甾醇制备４ＡＤ是现在甾体微生物转 化制备４ＡＤ的重点． 在近期的研究中，Ｙｕｃｈａｎｇ Ｌｉｕ等［１叩从云豹
理获得许多突变株，通过对突变株的筛选，发现了一 株偶发分枝杆菌能够降解豆甾醇（ＩＩＩ）Ｃ一１７的边链 获得４ＡＤ，如图１所示．Ｙａｎｂｉｎｇ Ｓｈｅｎ等［１司报道了 新金分枝杆菌可将菜油甾醇（ＩＶ）和菜籽甾醇（Ｖ）转
１．２．２
不同甾醇微生物转化生成４ＡＤ
化成４ＡＤ，他们利用两株新金分枝杆菌通过在转化 体系中加入羟丙基一ｐ一环糊精来提高生产４ＡＤ和 ＡＤＤ的产率及反应速率．Ｚｈｉｌｏｎｇ ｗａｎｇ等［１６１用分 枝杆菌通过浊点系统中微生物静息细胞转化也证明 了混合植物甾醇中菜油甾醇（ＩＶ）能够转化成４ＡＤ， 如图１所示．Ａｒａｃｅｌｉ ０ｌｉｖａｒｅｓ等［１７３报道的文献中指 出谷甾烷醇（肛ｓｉｔｏｓｔａｎ０１）（ＶＩ）和菜油甾烷醇 （Ｃａｍｐｅｓｔａｎ０１）（ＶＩＩ）也可以通过分枝杆菌生成 ４ＡＤ，如图１所示．另外，ｗｅｂｅｒ等报道的麦角甾醇
第４３卷第６期 ２０１５年１２月
浙江工业大学学报
ＪＯＵＲＮＡＬ ０Ｆ ＺＨＥＪＩＡＮＧ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＯＦ ＴＥＣＨＮｏＬＯＧＹ
ｖ０１．４３ Ｎ０．６ Ｄｅｃ．２０１５
雄烯二酮的微生物生产与转化研究进展
王鸿。周启春。邵燕燕。陈苏
（浙江工业大学药学院，浙江杭州３１００１４）
摘要：甾体激素类药物在制药行业至关重要，在医疗领域的应用范围不断扩大，并已广泛应用于临 床，而雄烯二酮是生产甾体激素类药物不可或缺的关键中间体．微生物转化可以替代一些化学合成 难以进行的反应，逐渐成为甾体激素类药物生产的关键技术，通过微生物转化得到药物关键中间体
ｈｏｒ—
ｍｏｎｅｓ），如醛固酮（Ａｌｄｏｓｔｅｒｏｎｅ）、去氧皮质酮（ＤＩｅｓ— ｏｘｙｃｏｒｔｏｎｅ）、氢化可的松（Ｈｙｄｒｏｃｏｒｔｉｓｏｎｅ）、可的松
收稿日期：２０１５—０３—２３ 基金项目：国家自然科学基金资助项目（３０９７３６８１） 作者简介：王鸿（１９７２一），女，黑龙江齐齐哈尔人，教授，博士生导师，研究方向为药学，Ｅ＇ｍａｉｌ：ｈｏｎｇｗ＠ｚｊｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎ．
ａｎ
ｋｅｙ ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ
ｓｔｅｒｏｉｄ ｈｏｒｍｏｎｅｓ ｄｒｕｇｓ．
ｎｏｔ
Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉｓ
ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ ｆｏｒ ｓｏｍｅ ｒｅａｃｔｉｏｎｓ ｗｈｉｃｈ ｍａｙ
ｏｎｅ
ｈａｐｐｅｎｅｄ ｕｎｄｅｒ
ａ
雄烯二酮，再由其生产出有价值的甾体激素类化合物，已成为现在研究的热点．通过微生物法生产
及转化雄烯二酮的研究进展的综述，为进一步甾体激素类药物的研究提供了参考． 关键词：雄烯二酮；生物转化；甾体化合物 中图分类号：Ｑ８１５ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００６—４３０３（２０１５）０６一０６１１一０７
Ｓｔｕｄｉｅｓ
ｃｏｒｔｅｘ
（Ｃｏｒｔｉｓｏｎｅ）和地塞米松（Ｄｅｘａｍｅｔｈａｓｏｎｅ）等，主要 用于免疫抑制、抗炎和抗毒素等；２）性激素（Ｓｅｘ— ｈｏｒｍｏｎｅｓ），包括雌激素（Ｅｓｔｒｏｇｅｎｓ），如雌二醇（Ｅｓ— ｔｒａｄｉ０１）等，孕激素（Ｐｒｏｇｅｓｔｏｅｎｓ），如孕酮（Ｐｒｏｇｅｓ— ｔｅｒｏｎｅ）等和雄激素（Ａｎｄｒｏｇｅｎｓ），如睾酮（Ｔｅｓｔｏｓ— ｔｅｒｏｎｅ）等三类，主要用于治疗性功能型疾病和避孕 等；３）蛋白同化激素（Ａｎａｂｏｌｉｃ ｓｔｅｒｏｉｄｓ），是一种半 合成激素类药物，主要通过改造天然来源的雄性激
ｓｐ．ＮＲＲＬ Ｂ＿
３８０５）细胞技术对谷甾醇（ＩＩ）进行生物转化生产出 了４ＡＤ，并且比自由细胞转化有更好的转化活性和 稳定性．随后Ｆｉｌｉｐｅ Ｃａｒｖａｌｈｏ等［１３３用此株菌株在水 和有机相的双相体系中转化谷甾醇（ＩＩ），同样得到
了４ＡＤ，并具有很好的转化效率，如图１所示．
Ｖｒｕｓｈａｌｉ
Ｇｕｌｌａ等［１４１采用丝裂霉素Ｃ和紫外联合处
ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｆｕｒｔｈｅｒ ｒｅｓｅａｒｃｈ
ｏｆ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｎｄｒｏｓｔｅｎｅｄｉｏｎｅ；ｂｉｏｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ｓｔｅｒｏｉｄ
甾体激素类药物是世界上仅次于抗生素的第二 大类药物，对机体起着非常重要的调节作用，已经成 为临床上不可缺少的药物［１］，被广泛应用于消炎、避 孕、治疗心血管疾病、抗肿瘤、人体器官移植、内分泌 失调和老年性疾病等．甾体激素类药物主要分为三 大类：１）肾上腺皮质激素（Ａｄｒｅｎａｌ
ｒｅｇｕｌａｒ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｗａｙ．Ａｎｄｒｏｓｔｅｎｅｄｉｏｎｅ ｉｓ ｔｈｅ
ｔｏ
ｗｈｉｃｈ
ｃａｎ
ｂｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｂｙ
ａｓ
ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ａｎｄ ｔｈｅｎ ｂｅ ｕｓｅｄ
ａｎ
ｐｒｏｄｕｃｅ ｖａｌｕａｂｌｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ｏｆ ｓｔｅｒｏｉｄ ｈｏｒｍｏｎｅｓ
万方数据
第６期
王鸿，等：雄烯二酮的微生物生产与转化研究进展 表ｌ生产４ＡＤ的微生物及其利用的底物
（Ｎｅｏ＾ｚｉｓ咒Ｐ她ｚｏｓ口）的粪便中分离出一株新的放线 菌戈登氏菌（Ｇｏｒｄ０７２如行ｅｏ＾ｚｉ厅Ｐｃｉｓ）能够选择性的
降解胆固醇（Ｉ）生成４ＡＤ．Ｐｒｅｅｔｉ Ｓｈａｒｍａ等ｎｕ报道
ＴａＭｅ １
Ｄｉｆｆｅ代ｎｔ
万方数据
浙江工业大学学报
第４３卷
素结构，使其激素活性降低，蛋白同化活性提高而得 到．如南诺龙（Ｎａｎｄｒ０１０ｎｅ）、康力龙（Ｓｔａｎｏｚｏｌ０１）和 丙酸睾丸素（Ｔｅｓｔｏｓｔｅｒｏｎｅ Ｐｒｏｐｉｏｎａｔｅ）等，主要用于 治疗骨质疏松、血管疾病和发育疾病等［２］． 雄甾一４一烯一３，１７一二酮简称雄烯二酮（Ａｎｄｒｏ— ｓｔｅｎｅｄｉｏｎｅ）（４ＡＤ），分子式为Ｃ１９