甾類藥物生物脫氫技術(shù)研究新進(jìn)展

鄭書香,王榮柱,謝松霖,何軍邀,王 普

(浙江工業(yè)大學(xué) 1.健行學(xué)院,2.藥學(xué)院,浙江 杭州 310014)

甾類藥物生物脫氫技術(shù)研究新進(jìn)展

鄭書香1,王榮柱2,謝松霖2,何軍邀2,王 普2

(浙江工業(yè)大學(xué) 1.健行學(xué)院,2.藥學(xué)院,浙江 杭州 310014)

甾類藥物是醫(yī)藥工業(yè)中重要的一大門類,通常以甾體母核結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),通過化學(xué)法或生物法合成,其中微生物轉(zhuǎn)化是許多甾類藥物或其中間體合成路線中關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。此文對甾類藥物生物轉(zhuǎn)化脫氫反應(yīng)涉及的催化劑類型、轉(zhuǎn)化率提高的途徑、新型生物脫氫反應(yīng)體系等方面進(jìn)行了綜述。

甾類藥物;微生物轉(zhuǎn)化;脫氫反應(yīng)

甾體類藥物是醫(yī)藥工業(yè)中重要的一大門類,具有抗過敏、抗休克、抗病毒等作用,被廣泛用于治療風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、心血管疾病、腫瘤、皮膚病、內(nèi)分泌失調(diào)、肌松等。

甾類藥物通常以甾體母核結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),通過化學(xué)法或生物法合成。微生物轉(zhuǎn)化法具有成本低、副產(chǎn)物少、對環(huán)境污染低等優(yōu)點(diǎn),故甾類合成中越來越多引入生物轉(zhuǎn)化法。目前,微生物轉(zhuǎn)化甾類藥物中涉及較多的是羥基化、還原、脫氫、芳構(gòu)化、邊鏈切除等。本文就甾類藥物生物轉(zhuǎn)化脫氫反應(yīng)體系所涉及的催化劑類型、如何提高轉(zhuǎn)化率,以及新型脫氫反應(yīng)體系進(jìn)行綜述。

1 生物催化劑類型

1.1 游離細(xì)胞

在兩相體系或單相體系中,將游離細(xì)胞直接作為生物催化劑的研究最為普遍,它不僅操作簡便,而且游離細(xì)胞可維持較高酶活,利于輔酶再生[1]。張藝等[2]研究了含有不同基團(tuán)的甾體底物在不同反應(yīng)體系中的生物脫氫規(guī)律,結(jié)果表明,保持細(xì)胞的完整性對 C1,2位脫氫轉(zhuǎn)化至關(guān)重要,細(xì)胞破碎會(huì)破壞細(xì)胞膜限制性酶,導(dǎo)致轉(zhuǎn)化率的降低。

1.2 固定化細(xì)胞

在有機(jī)溶劑-水或離子液體-水兩相體系中的甾體脫氫研究中,將固定化細(xì)胞作為催化劑,不僅利于生物催化劑與產(chǎn)物的分離以及細(xì)胞的重復(fù)使用,還可降低有機(jī)溶劑等對細(xì)胞的毒性,維持酶的活性。Park等[3]利用不同疏水性凝膠固定化簡單節(jié)桿菌,研究凝膠的疏水性對催化氫化可的松脫氫反應(yīng)的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)凝膠的疏水性越大,底物越易進(jìn)入到疏水區(qū)域,這可減少底物抑制,提高轉(zhuǎn)化率。張瑛等[4]探索了不同方法制備固定化簡單節(jié)桿菌催化醋酸可的松,發(fā)現(xiàn)用聚乙烯醇-海藻酸鈣復(fù)合甾體包埋的細(xì)胞,具有機(jī)械強(qiáng)度高和酶活較高的優(yōu)點(diǎn),在最適溫度 34℃、最適 pH 7.5條件下,當(dāng)?shù)孜餄舛葹?20 g/L時(shí),反應(yīng) 18～20 h,轉(zhuǎn)化率達(dá) 98%。

1.3 解凍細(xì)胞

Smolders等[5]以熱干和解凍的簡單節(jié)桿菌細(xì)胞為生物催化劑,研究了微乳體系中高濃度 16-甲基-萊氏化合物 S-21-醋酸酯 (16MRSA)的脫氫反應(yīng),發(fā)現(xiàn)解凍細(xì)胞在轉(zhuǎn)化 14～16 h后轉(zhuǎn)化率可達(dá) 98%,細(xì)胞干重濃度分別為 40 g/L,而熱干細(xì)胞轉(zhuǎn)化相同時(shí)間的干重僅為 10 g/L。

1.4 轉(zhuǎn)基因表達(dá)

簡單節(jié)桿菌 3-甾酮-1-脫氫酶 (KSDH)也稱甾體 C1,2位脫氫酶,編碼該酶的全基因序列已被測出,許多學(xué)者將其克隆到其他菌種中,以提高該酶的基因表達(dá)量等。李玉等[6]將其重組到大腸桿菌中,超聲破碎的細(xì)胞破碎液對 4-烯-雄甾-3,17-二酮 (4-AD)的轉(zhuǎn)化率較簡單節(jié)桿菌提高了近 10倍。

1.5 原生質(zhì)體轉(zhuǎn)化

甾體脫氫酶多為胞內(nèi)酶,細(xì)胞壁 (細(xì)胞膜)通透性將成為影響傳質(zhì)的主要障礙,采用原生質(zhì)體轉(zhuǎn)化技術(shù)有助于克服這一困難。張藝等[2]研究了簡單節(jié)桿菌原生質(zhì)體催化甾體脫氫,發(fā)現(xiàn)以醋酸氫化可的松為底物的脫氫轉(zhuǎn)化率較高,而其他甾體化合物如可的松、甲睪酮和睪丸素等轉(zhuǎn)化率很低,其原因在于原生質(zhì)體在高滲液中不穩(wěn)定、易破裂,從而造成脫氫酶釋放被稀釋,導(dǎo)致轉(zhuǎn)化率降低。采用原生質(zhì)體進(jìn)行甾體脫氫的報(bào)道較少,且轉(zhuǎn)化效果不理想。而利用原生質(zhì)體進(jìn)行甾體羥基化反應(yīng)的報(bào)道相對較多,且轉(zhuǎn)化效果較好。

1.6 高產(chǎn)菌株的篩選

王敏等[7]和趙榮等[8]利用原生質(zhì)體紫外線誘變結(jié)合底物抗性篩選方法選育得到高產(chǎn)菌株,氫化可的松轉(zhuǎn)化率分別達(dá)到 73.6%和 81.63%,較出發(fā)菌株分別提高了 54%和14.1%。

2 改進(jìn)反應(yīng)體系以提高轉(zhuǎn)化率

2.1 溫度

溫度是影響酶或細(xì)胞催化的生物反應(yīng)的重要因素之一。葛翔等[9]利用簡單節(jié)桿菌對甲基可的松進(jìn)行脫氫研究,發(fā)現(xiàn)在 30～37℃間,底物轉(zhuǎn)化率先隨著溫度的升高而增加,之后隨著溫度的繼續(xù)升高而降低,在 33℃左右,底物轉(zhuǎn)化率達(dá)較高值。酶反應(yīng) (細(xì)胞催化實(shí)質(zhì)上也是酶反應(yīng))速率是隨反應(yīng)溫度上升而增加,但同時(shí)酶變性的速率也會(huì)增加;當(dāng)溫度超過某點(diǎn) (最適溫度)時(shí),酶變性引起的速率下降量會(huì)超過本身因溫度上升引起的速率增加量,據(jù)此,通過考察不同溫度對生物催化劑催化底物脫氫的影響可確定其最適反應(yīng)溫度。

2.2 pH

pH對酶或細(xì)胞催化的生物反應(yīng)的影響與溫度類似。葛翔等[9]發(fā)現(xiàn)在 pH為 7.0附近處底物轉(zhuǎn)化率達(dá)到最大值(52%);當(dāng) pH分別為 3.0和 10.5時(shí),轉(zhuǎn)化率都接近于零。王普等[10]優(yōu)化簡單節(jié)桿菌 17α-羥基 -16β-甲基 -孕甾 -4,9(11)二烯-3,20-二酮脫氫酶產(chǎn)酶條件時(shí),發(fā)現(xiàn)當(dāng)培養(yǎng)基初始pH值為 7.0時(shí),酶活力最高。酶催化時(shí)主要靠活性部分的催化基團(tuán)和底物結(jié)合基團(tuán),pH是通過改變這些基團(tuán)的帶電性質(zhì)從而影響酶促反應(yīng)過程的。一般甾體脫氫酶催化反應(yīng)的最適 pH值接近中性,大部分為 6～8。

2.3 增加底物溶解度

2.3.1 改進(jìn)底物投料方式 目前甾體脫氫反應(yīng)遇到的最大困難在于底物在水中的溶解度極低。底物難溶不但會(huì)造成產(chǎn)量的低下,有時(shí)還會(huì)引起反應(yīng)速率慢和轉(zhuǎn)化率低的問題。有人從改進(jìn)底物投料方式以提高轉(zhuǎn)化率,葛翔等[9]測定的6α-甲基可的松的飽和溶解度為 0.172 g/L,通過將底物進(jìn)行超聲波粉碎,乳化后投料進(jìn)行微生物脫氫,以減少有機(jī)溶劑對細(xì)胞的毒害作用,減少底物從固相到液相的傳質(zhì)阻力。馬書章等[11]研究了促溶劑對甲基睪丸素脫氫的影響,發(fā)現(xiàn)選用 4%甲醇和 0.01%吐溫 80作為混合促溶劑時(shí),轉(zhuǎn)化率提高至 81%。Fernandes等[12]考察了表面活性劑對轉(zhuǎn)化體系的影響,發(fā)現(xiàn)一方面表面活性劑能在有機(jī)溶劑和水兩相界面形成微乳,降低傳質(zhì)阻力,另一方面水相中膠束的形成降低了甾類產(chǎn)物在有機(jī)溶劑和水兩相的分配系數(shù),有利于反應(yīng)的進(jìn)行,但不利于產(chǎn)物的回收。因此,常通過加入表面活性劑或促溶劑改變?nèi)芤盒再|(zhì)以增加底物溶解度,加快傳質(zhì)。

2.3.2 底物微粉化 底物溶解度與物料的比表面積有關(guān)。采用微粉化技術(shù)減小粒徑,使之達(dá)到微米級甚至納米級,可有效提高難溶性底物溶解度,增加底物與菌體接觸的表面積,提高轉(zhuǎn)化率,增加底物投料濃度。如醋酸可的松的投料,工業(yè)上常用氣流粉碎底物,直接加料,然后加入乙醇助溶,投料濃度可提高至 7%,底物轉(zhuǎn)化率達(dá) 90%以上[13]。用赫曲霉進(jìn)行黃體酮 11α羥化時(shí),投入微粉化的底物 (90%顆粒小于 10μm),則底物濃度可提高到 1.5%～4%[14]。陽葵等[15]研究底物的分散和溶解對甾體微生物酶反應(yīng)的影響時(shí),發(fā)現(xiàn)超聲處理與分散劑配合使用效果較佳,認(rèn)為超聲處理使底物高度細(xì)化,而分散劑的加入不僅可使底物分散,而且能消除因超聲造成的體系不穩(wěn)定性。

2.4 解除底 (產(chǎn))物抑制作用

高濃度的底物或產(chǎn)物都會(huì)對酶產(chǎn)生一定的抑制作用。龔萬本等[16]考察了簡單節(jié)桿菌催化 6α-甲基醋酸可的松C1,2脫氫動(dòng)力學(xué),發(fā)現(xiàn)較高的底物濃度和產(chǎn)物濃度均會(huì)對脫氫反應(yīng)產(chǎn)生抑制作用。A rinbasarova等[17]研究了 Arthrobacter globiformis 193對 6α-甲基可的松 1-烯-脫氫酶的生化反應(yīng)特征,發(fā)現(xiàn)反應(yīng)遵循多底物抑制模型,并且主要抑制呼吸鏈。為減少該抑制作用,可考慮采用新型的脫氫反應(yīng)體系,以降低產(chǎn)物對反應(yīng)的抑制作用。

2.5 環(huán)糊精

環(huán)糊精是直鏈淀粉在由芽孢桿菌產(chǎn)生的環(huán)糊精葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶作用下生成的一系列環(huán)狀低聚糖的總稱,通常含有6～12個(gè)D-吡喃葡萄糖單元。環(huán)糊精可用于促進(jìn)底物溶解和增加脫氫酶的活性,在甾類的生物脫氫方面具有很好的研究價(jià)值。環(huán)糊精對甾體脫氫的影響有較多報(bào)道。

申雁冰等[18]研究了羥丙基 -β-環(huán)糊精 (HP-β-CD)對植物甾醇側(cè)鏈生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)的影響,結(jié)果表明添加 HP-β-CD構(gòu)建成一種新的超分子介質(zhì)體系可以提高分歧桿菌降解植物甾醇生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)的反應(yīng)速率和摩爾轉(zhuǎn)化率,轉(zhuǎn)化 168 h時(shí)植物甾醇摩爾轉(zhuǎn)化率達(dá)到 89.9%,較對照實(shí)驗(yàn)提高了 3.1倍。這可能由于β-環(huán)糊精能與甾體化合物形成鑲嵌復(fù)合物,增大溶解度,加速底物向細(xì)胞轉(zhuǎn)移過程,從而顯著加速微生物轉(zhuǎn)化[19]。Wang等[20]以簡單節(jié)桿菌生物脫氫可的松醋酸酯為模型,評估了 HP-β-CD對甾體Δ1-脫氫的影響,結(jié)果顯示,HP-β-CD對Δ1-脫氫酶具有促進(jìn)作用,不但能提高反應(yīng)速率,而且能提升最終的底物轉(zhuǎn)化率,因?yàn)?HP-β-CD具有良好的生物相容性,同時(shí)還能夠提高底物和產(chǎn)物的溶解度,更能緩解產(chǎn)物的抑制作用。

2.6 其它

提高轉(zhuǎn)化率其中重要的途徑之一是對培養(yǎng)基進(jìn)行優(yōu)化。常用的方法有正交實(shí)驗(yàn)法、響應(yīng)面法和遺傳算法。王普等[10]利用正交優(yōu)化后的結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn),比原先的最佳培養(yǎng)基所得酶活提高了 8%。另外,加入某些微量金屬離子亦可以增加轉(zhuǎn)化率 ,如 Mg2+、Co2+、Fe2+、Mn2+、K+、Na+、Ca2+。Adham等[21]發(fā)現(xiàn) K+、Na+、Ca2+、Mg2+以適宜的濃度能夠促進(jìn) 尼松龍的生產(chǎn),熒光假單胞菌內(nèi)的Δ1-脫氫酶可被 EDTA明顯加強(qiáng),該培養(yǎng)基的優(yōu)化不僅使波尼松龍產(chǎn)量提升 1.3倍,而且副產(chǎn)物羥基 尼松龍的產(chǎn)量下降了 50%,這可能是螯合試劑 (EDTA)對其中的強(qiáng)化酶有抑制效果,該研究還發(fā)現(xiàn)枸櫞酸鈉和甲苯酸納能夠誘導(dǎo)Δ1-脫氫酶的產(chǎn)生。由此可見,不同的金屬陽離子和有機(jī)陰離子對脫氫酶的活力也有一定的影響。適宜的離子對脫氫反應(yīng)有促進(jìn)作用。

3 新型脫氫反應(yīng)體系

3.1 微乳體系

微乳一般由水、油、表面活性劑和助表面活性劑按適當(dāng)?shù)谋壤旌?為熱力學(xué)穩(wěn)定的透明分散體系。楊玉芬等[22]采用簡單節(jié)桿菌 Arthrobacter simplex UR016菌株,構(gòu)建Tween-80/乙醇 /食油 /水微乳體系,通過改善底物傳質(zhì),提高11-羥基甲羥孕酮 C1,2位的脫氫轉(zhuǎn)化率,Tween-80在體系中作為表面活性劑,為底物在水相和油相之間傳遞充當(dāng)了媒介,提高了脫氫反應(yīng)速率。Smolders等[5]利用微乳體系進(jìn)行高濃度的 16-甲基-萊氏化合物 S-21-醋酸酯的 C1,2脫氫反應(yīng),反應(yīng) 14～16 h后轉(zhuǎn)化率可達(dá) 98%。Goetschel等[23]構(gòu)建了脂質(zhì)體反應(yīng)介質(zhì),利用簡單節(jié)桿菌對氫化可的松進(jìn)行脫氫反應(yīng)。由于高疏水性的甾類底物被包裹在脂質(zhì)體中,所以底物和產(chǎn)物具有較好的傳質(zhì),而脂質(zhì)體的主要成分為磷脂,所以它又能與細(xì)胞具有較好的接觸,促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行。

3.2 雙水相體系

雙水相體系是指兩種不同的高聚物或一種高聚物和一種無機(jī)鹽在水中以適當(dāng)?shù)臐舛热芙舛纬傻幕ゲ幌嗳莸膬梢合囿w系,具有生物相容性高、反應(yīng)條件溫和以及實(shí)現(xiàn)生物反應(yīng)-產(chǎn)物分離耦合等優(yōu)點(diǎn)。孫新宇等[24]利用簡單節(jié)桿菌在 PEG/Dextran雙水相體系中對 6-甲基氫化可的松進(jìn)行脫氫,研究得到最佳轉(zhuǎn)化體系組成和配比為 16%PEG 20000/4%Dextran 40000時(shí),甲基氫化可的松的轉(zhuǎn)化率可達(dá)95.72%。

3.3 有機(jī)溶劑-水兩相體系

有機(jī)溶劑的加入主要是增加底物和產(chǎn)物的溶解度,并且可以儲(chǔ)存底物和產(chǎn)物,對水相進(jìn)行萃取,解除底 (產(chǎn))物對脫氫酶的抑制。Fernandes等[12]研究了簡單節(jié)桿菌游離細(xì)胞在有機(jī)溶劑 /水兩相體系中生物轉(zhuǎn)化 6-α-甲基氫化可的松-21醋酸酯的反應(yīng),綜合考慮了甾體的溶解度和生物相容性,發(fā)現(xiàn)正辛醇為最佳溶劑。Jiradej等[25]考察了固定化細(xì)胞對反應(yīng)的影響,觀察到海藻酸鈣對疏水性底物具有強(qiáng)烈的傳質(zhì)阻力,因此轉(zhuǎn)化率都較相應(yīng)的游離細(xì)胞催化脫氫的結(jié)果低。有機(jī)溶劑的存在,引起微生物細(xì)胞中的輔酶再生系統(tǒng)會(huì)失活,Bie等[26]構(gòu)建的 30%四氟化碳-70%磷酸鉀緩沖液兩相體系,加入維生素 K作為外源電子受體,簡單節(jié)桿菌的脫氫轉(zhuǎn)化率達(dá) 95%。不可否認(rèn),有機(jī)溶劑對微生物細(xì)胞存在不可忽略的毒副作用。通過加入外源電子受體,構(gòu)建人工電子傳遞鏈,可使氧化還原反應(yīng)得以正常進(jìn)行。

3.4 含離子液體體系

離子液體具有接近為零的蒸汽壓、熱穩(wěn)定性、可通過設(shè)計(jì)陰陽離子改變本身性質(zhì)等特性,已受到越來越多學(xué)者的關(guān)注[27]。Xie等[28]對離子液體對簡單節(jié)桿菌生長毒性進(jìn)行了研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)含三氟陰離子的離子液體對菌體毒性最大,離子液體 1-乙基-3-甲基咪唑 L-乳酸鹽 ([Emim][lactate])、1-丁基-3-甲基咪唑 L-乳酸鹽 ([Bmim][lactate])在低濃度(小于 2.5×10-3mol/L)下對簡單節(jié)桿菌生長毒性較小,可作為整細(xì)胞催化甾類藥物脫氫的理想溶劑。He等[29]將離子液體以共溶劑形式添加到 Tris-HCl緩沖液 /甲苯兩相體系中,研究該體系對簡單節(jié)桿菌轉(zhuǎn)化 11β-羥基甲孕酮脫氫的影響,發(fā)現(xiàn)相體積比為 5∶2,添加 1-丁基-3-甲基咪唑 L-乳酸鹽 20 g/L,轉(zhuǎn)化 16 h后,轉(zhuǎn)化率達(dá) 80.9%,較未添加離子液體的體系提高了 20.9%。M ina等[30]以離子液體 1-丁基-3-甲基咪唑 L-乳酸鹽為輔助溶劑,加入甲酸鹽脫氫酶與 3α-羥基甾體脫氫酶形成偶聯(lián)酶系統(tǒng),重現(xiàn)輔酶再生,使產(chǎn)率提高了近 2倍。

4 結(jié) 語

脫氫反應(yīng)是甾體化合物生物轉(zhuǎn)化合成中重要的反應(yīng)之一,脫氫產(chǎn)物如去氫甲基睪丸素、醋酸潑尼松等都是廣泛應(yīng)用的藥物。目前甾類脫氫轉(zhuǎn)化主要難點(diǎn)是如何提高底物的溶解度,解除底物、產(chǎn)物對反應(yīng)的抑制作用等,上述甾類藥物生物脫氫新技術(shù)的應(yīng)用,在增強(qiáng)底物溶解度,強(qiáng)化反應(yīng)過程的傳質(zhì),提高轉(zhuǎn)化率方面取得了較好的效果,特別是近年來新興的含離子液體的反應(yīng)體系,以及加有環(huán)糊精的甾類生物脫氫體系,具有較好的應(yīng)用前景。甾體脫氫酶序列的測定以及基因重組技術(shù)的應(yīng)用,有望獲得高產(chǎn)酶菌株。相信隨著研究的深入和更多的提高甾類脫氫轉(zhuǎn)化率新技術(shù)、新方法的應(yīng)用,甾體藥物的生物脫氫技術(shù)將會(huì)有更大的發(fā)展。

[1] Alok M,James G.Androstenedione production by biotransformation of phytosterols[J].Bioresour Technol,2008,99:6725-6737.

[2] 張 藝,別松濤,劉雁紅,等.簡單節(jié)桿菌催化甾體化合物 C1,2位脫氫規(guī)律的研究[J].中國新藥雜志,2008,17(24):2103-2107.

[3] Park T,Hoffman A.Immobilization of Arthrobacter simplex in thermally reversible hydrogels:effect of gel hydrophobicity on steroid conversioh[J].Biotechnol Progr,1991,7(5):383-390.

[4] 張 瑛,姚傳義,王明耀,等.利用固定化簡單節(jié)桿菌轉(zhuǎn)化醋酸可的松[J].生物工程學(xué)報(bào),1998,14(2):176-180.

[5] Smolders A J J,Pinheiro HM,Noronha P,et al.Steroid bioconversion in a microemulsion system[J].Biotechnol Bioeng,1991,38(10):1210-1217.

[6] 李 玉,王穩(wěn)航,劉逸寒,等.3-甾酮-1-脫氫酶基因在大腸桿菌中的表達(dá)及甾體轉(zhuǎn)化研究[J].生物技術(shù)通報(bào),2008,3:115-118.

[7] 王 敏,郭亞文,盧文玉,等.氫化可的松高轉(zhuǎn)化菌株的選育及其發(fā)酵條件[J].應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào),2004,10(5):663-666.

[8] 趙 榮,王 敏,駱健美,等.藍(lán)色犁頭霉 JY-2#的選育與發(fā)酵特性[J].天津科技大學(xué)學(xué)報(bào),2006,21(4):43-47.

[9] 葛 翔,龔萬本,王海清,等.6α-甲基可的松 C1,2微生物脫氫反應(yīng)的研究[J].化學(xué)反應(yīng)工程與工藝,2006,22(4):344-349.

[10] 王 普 ,岑沛霖 ,陳希楊.簡單節(jié)桿菌 17α-羥基 -16β-甲基 -孕甾-4,9(11)二烯-3,20-二酮脫氫酶產(chǎn)酶條件研究 [J].中國現(xiàn)代應(yīng)用藥學(xué)雜志,2005,22(3):194-198.

[11]馬書章,別松濤,張 一,等.促溶劑對生物催化甲基睪丸素C1,2位脫氫的影響[J].藥物生物技術(shù),2007,14(4):273-276.

[12]Fernandes P,Cabral JM S,Pinheiro H M.Bioconversion of a hydrocortisone derivative in an organic-aqueous two-liquid-phase system[J].Enzyme Microb Technol,1995,17:163-167.

[13]李 光.生物轉(zhuǎn)化法制備依西美坦的研究 [D].長沙:湖南師范大學(xué),2009:1-63.

[14]俞俊棠,唐孝宣.生物工藝學(xué) (下冊)[M].上海:華東理工大學(xué)出版社,1999:288.

[15]陽 葵,李曉靜,馮 霞,等.底物的分散和溶解對甾體微生物酶反應(yīng)的影響[J].微生物學(xué)通報(bào),2001,28(6):68-71.

[16]龔萬本,關(guān)怡新,王海清,等.簡單節(jié)桿菌催化 6α-甲基醋酸可的松 C1,2脫氫動(dòng)力學(xué)[J].高?；瘜W(xué)工程學(xué)報(bào),2007,21(6):983-988.

[17]Arinbasarova A Y,Karpov A V,Fokina V V,et al.Kinetic charecteristics of 1-en-dehydrogenation of 6α-methylhydrocortisone by cells of Arthrobacter globiformis 193[J].Enzyme Microb Technol,1996,19:501-506.

[18]申雁冰,王 敏,王永樂,等.羥丙基-β-環(huán)糊精對植物甾醇側(cè)鏈生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)的影響[J].高?；瘜W(xué)工程學(xué)報(bào),2009,23(3):440-444.

[19]易奎星,楊亞力,楊順楷,等.β-環(huán)糊精包合技術(shù)在微生物轉(zhuǎn)化生產(chǎn)氫化可的松中的應(yīng)用[J].中國醫(yī)藥工業(yè)雜志,2006,37(5):311-314.

[20]Wang M,Zhang L T,Shen Y B,et al.Effects of hydroxypropyl-βcyclodextrin on steroids1-en-dehydrogenation biotran sformation by Arthrobacter simplex TCCC 11037[J].J Mol Catal B:Enzym,2009,59:58-63.

[21]Adham N Z,Abeer A E H,Nadia N.Biochemical studies on the microbialΔ1-dehydrogenation of cortisol by Pseudomonas fluorescens[J].Process Biochem,2003,38:897-902.

[22]楊玉芬,王 普,何軍邀,等.微乳體系中 11β-羥基甲羥孕酮的C1,2生物脫氫[J].生物工程學(xué)報(bào),2009,25(6):892-896.

[23]Goetschel R,Bar R.Dehydrogenation of hydrocortisone by Arthrobacter Simplex in a liposomal mediun[J].Enzyme Microb Technol,1991,13(3):245-251.

[24]孫新宇,王 普,何軍邀,等.雙水相體系中甾類化合物 6-甲基氫化可的松的生物轉(zhuǎn)化研究[J].浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2007,35(6):617-621.

[25]Jiradej M,Pattana S,Aranya M.Biotransformation of chlormadinone acetate to delmadinone acetate by free and immobilized Arthrobacter simplex ATCC 6946 and Bacillus sphaericus ATCC 13805[J].EnzymeM icrob Technol,2003,33:320-325.

[26]Bie ST,Du L X,Zhang L M,et al.Bioconversion of methyl-testosterone in a biphasic system[J].Process Biochem,2005,40:3309-3313.

[27]Fred V R,Roger A S.Biocatalysis in ionic liquids[J].Chem Rev,2007,107:2757-2785.

[28]Xie SL,Wang P,He J Y,et al.Toxic effects of ionic liquids on growth rateof Arthrobacter simplex[C]//15thSymposium of Young Asian Biochemical Engineers′Community.Xiamen:[s.n.],2009:79-80.

[29]He J Y,Yang Y F,Wang P,et al.Biodehydrogenation of 11β-hydroxyl medroxyprogesterone in a biphasic system with an ionic liquid as co-solvent[C]//1stA sia Pacific Conference on Ionic Liquids and Green Processes.Beijing:[s.n.],2008:92.

[30]M ina O,Izumi N,Takeshi K.Enhanced activity of 3α-hydroxysteroid dehydrogenase by addition of the co-solvent 1-butyl-3-methylimidazolium(L)-lactate in aqueous phase of biphasic systems for reductive productin of steroids[J].J Biotechnol,2007,128:376-382.

Research progress in biodehydrogenation technique of steroid medicine

ZHENG Shu-xiang1,WANG Rong-zhu2,X IE Song-lin2,HE Jun-yao2,WANG Pu2
(1.Jianxing School,2.School of Pharmaceutical Science,Zhejiang University of Technology,Hangzhou 310014,China)

TQ463

A

1005-1678(2011)03-0251-04

2010-03-01

國家大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目;浙江省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(No.Y407289)

鄭書香,女,本科生,生物制藥專業(yè),E-mail:shuxiangzheng@gmail.com;王 普,女,通信作者,教授,E-mail:wangpu@zjut.edu.cn。