8. Биотехнология стероидных гормонов....

Применение мо для синтеза лс делят на 2 направления :

1.Полный биосинтез мо БАВ( антибиотиков, витаминов, ферментов, стеринов)

2.Микробиологическая трансформация- когда совмест использ химические и микробиологические стадии.

*+* -упрощается синтез лс

- продукты более чистые без примесей

-осуществляется рентабильный промыш синтез

-большинство процессов макробиол синтеза приводит к перестройке молекул субстратов

-это трансфор может осуш-ся одним или неск ферментами.

Принята микробиологическая трансформация, по типу возникновения или отщепления функ группы.

Основные принципы микробиол трансформации:

1.окисление2.Восстановление3.Гидролиз4. дегидрирование5. декарбоксилирование6. дезаминирование7. образование гикозидов8.метилирование9. ацетилирование

Структура стер препар :

Производные этого циклического ряда-стерины, стеролы.

К ним относится стероиды , у которых в С3 имеется гидроксильная группа.

Предстовители:

-кортикосероиды(гидрокорт, преднизолон)

-Прогестерон( прогестерон, оксипрогестерон)

-андроген( тетстестерон,метилтестестер)

-эстроген(эстрон)

Все содержат в С3 кетогруппу. Кроме эстрогенов.

Андроген и эстроген содержит при С17 карбонильную или гидроксильную группу.

Из аналоги при С17 имеет алкильную или этинильную гр.

Прогестерон и кортикостерон принадлеж к замещенным прегнанам.

Источ получения:

Одним из наиболее изуч явл:

-холестерин(кл зоостерины)-обназ во всех органах и тканях, приним участие в разви растущ организмаю

Для получения стероидов примен:

-фитостерины(стерины растений) эргостерин отличается от халестерина в дополнит метильной гр при С24 и 2х допол двойных связей при С7 и С22, 23

-Эргостерин является провитамином витамина Д(строение установлено в 1934)

-Стигмастерин –содерж в соевом масле, сах таснике и отлич от холестен наличием этильной группы при С24.

B-ситостерин-наиболее экономичны , аналог сигмастерина получ из сахар тросника и хлоп масла, содержится во всех растениях и отходах древесины.

Для использов ситостерона в производстве стероидных гормонов осуществ направленное окисление боковой цепи стерина с образованием 17кетоандростона.

*стероиды трудно раствор в воде, . то и цеевой продукт трансформации практически на 99% выделяется в виде криссталов .

* культуральныю жидкость отфильтровывают и выделяют биомассу с целевым продуктом +ацетон, фильтруют отдел от биомассы целевой продукт 17 кетоадростан., затем ацет р-р концентрир и выделяют ад для послед перекристаллизации.

Приимущество биотрансформации перед химической трансормацией

-возможность реакций, недоступных для химического синтеза.

-превращение субстрата в биологически активные формы соединения в течении одной стадии процесса( в отличии от многостадийного и весьма затратного химиче синтеза )

- удобство, экономичность и экологичность производства.

Штаммы микроорганизмов., обладающие к способности к трансформации ( биоконверсии) стероидов.

Исполь-ся естественные штаммы выделенные из почвы или др обьектов.,так процесс 11альфа-гидроксилирования способ осуществ придстовит 300 видов мо, причем 50% -несовершенные грибы, 20% фикомицеты. Наиболее извест относ к роду Absidia, beanveria,curvularia, cunninghamella,. Для дегидрирования в полож 1,2 примен corynebacterium simplex. Для изолир с одноврем окислением 3-оксигрупп в 3-кетогруппу испол штаммы сorynebacterium mediolanum.

Основная реакция:

Субстратами для провед трасормации могут служить и сами модифиц стероиды. В-во S Рейхштена его можно модифицир из в-ва R c пом-ю C.Mediolanum

Процесс превращения В-ва R в в-во S

*Гидролиз 21-ацетогруппы

*окисление 3бета гидроксигруппы в 3 кетогруппу

*перемещение двойной связи от С5к С4

Трансформация заканчивается практически количеством выходом в-ва S

При получении кортизона применяется реакция биотрансформации -11альфа гидроксилир-е,трансф-тор Rhizopus nigricans/

Получение 14альфа гидрокортикостероида при помощи бацилюс цериус явл примером гидроксилирования при помощи разных бактерий. Окисление гидроксильной группы чаще всего с помощью бактерий и актиномицет.

Гидролиз эфиров стероидов имеет практич значение тк ацетилирование стероидов явл промеж продуктом хим синтеза .

*-* необходимость селек удален насыш алиф боков цепи и сохранение ядра молекулы.

Подходы к решению селективности процессов биокнверсии:

1.Синтез модифициров стеринов, огранич действия микроорган

2.Инкубация стеринов в присутсвтвии соедин ингибир дейст фермент гидролиза.

3. получение мутант штаммов не действ на стероидное ядро.

Нераств-ть в воде:решение-орг.р-ли(ацетон), исп-е раст-хNa-солей, заключ-е в комплекс с циклодекстрином, прим-е УЗ для измел-я сырья в пудру.