離子液體—水兩相體系中甾體藥物微生物羥化反應(yīng)研究.pdf

1、糖皮質(zhì)激素類藥物是甾體激素類藥物中重要的組成部分，臨床應(yīng)用非常廣泛。在該類抗炎藥物中，11位羥基是其具有抗炎活性的必需基團(tuán)。目前工業(yè)上主要通過(guò)微生物法引入該基團(tuán);微生物法步驟簡(jiǎn)單、產(chǎn)物單一，但甾體底物水溶性差是限制微生物法應(yīng)用的瓶頸。離子液體作為新型綠色溶劑，具有較好的生物相容性以及溶解能力。本文首次嘗試將離子液體應(yīng)用于霉菌的生物催化和轉(zhuǎn)化過(guò)程，系統(tǒng)研究了離子液體-水兩相體系中甾體化合物C11羥化反應(yīng)。
　　 首先考察了環(huán)氧黃體

2、酮、17α醋酸羥基孕酮在兩種離子液體[BMIm][PF6]和[BMIm][Tf2N]中的溶解度，測(cè)定了甾體化合物在[BMIm][PF6]-水（相比為5）兩相體系中的分配系數(shù)接近3，在[BMIm]Tf2N]-水（相比為5）兩相體系中的分配系數(shù)接近2，證明這兩種離子液體具備作為萃取發(fā)酵非水相的基本能力;研究了新月彎孢霉和黑根霉對(duì)兩種離子液體的生物相容性，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。
　　 其次優(yōu)化了新月彎孢霉菌紫外誘變株的培養(yǎng)及轉(zhuǎn)化工藝條

3、件，提出了一種較為簡(jiǎn)單的底物預(yù)處理投料方式，得到顆粒為450 nm左右的底物懸浮液，在投料濃度為0.6 g/L時(shí)，轉(zhuǎn)化率為85％;進(jìn)一步將底物濃度提高到1.2 g/L條件下，轉(zhuǎn)化率仍然可以達(dá)到70％以上。在此基礎(chǔ)上考察了常見(jiàn)6種有機(jī)溶劑-水兩相體系中新月彎孢霉的11β羥化能力，并與選取的6種離子液體構(gòu)建的兩相體系進(jìn)行了對(duì)照實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，[BMIm][PF6]和[BMIm][Tf2N]的轉(zhuǎn)化率相對(duì)較好，但離子液體對(duì)新月彎孢霉的催化能力還

4、是有一定的抑制作用，有待于進(jìn)一步研究。
　　 最后研究了離子液體-水兩相體系中的黑根霉11α羥化反應(yīng)?？疾炝撕诟乖赱BMIm][PF6]和[BMIm][Tf2N]構(gòu)建的兩相體系中的催化轉(zhuǎn)化，優(yōu)化后在底物濃度18g/L的[BMIm][PF6]-水兩相體系中，轉(zhuǎn)化率達(dá)到了90％以上;提出了一個(gè)簡(jiǎn)化的傳質(zhì)機(jī)理模型以解釋離子液體冰兩相體系的優(yōu)勢(shì);此外，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)3批次生物轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，底物總轉(zhuǎn)化率在相比分別為10和5的條件下可以達(dá)到87％