甾体化合物微生物转化中值得关注的助剂——b-CD

     杨顺楷     四川  成都

b-环糊精（b-cyclodextrin, b-CD）具亲水性外壁和亲脂性内腔，能同甾体化合物形成镶嵌复合物，从而增大底物复合物的溶解度，加快分子底物向细胞转移，进而加速发酵过程。文献报道在胆固醇生物转化生成4AD的反应中，反应速率提高5倍，且产物抑制现象得到了相应的减少，产物产率提高约40-95%。俄罗斯学者在研究新月弯孢霉VKMF-644菌丝体在有b-CD存在时，对甾体化合物S（RS）的C11b-羟基化可显著提高反应速率，同时减低了底物和产物的吸附效应。C11b-羟基化产物氢化可的松对RS底物浓度在每升4g的负荷下，产率达70-75%。

近年，我们实验室也在这方面作了一些b-CD在氢化可的松生物转化工艺研究的应用工作。

先后有2位研究生的学位论文实验研究都取得了正结果。2005年，以新月弯孢霉菌丝体为实验用生物催化剂，采用超声法制备底物RS-b-CD包合物，甾体底物浓度可由每升2g提高到3g，实现了在2升的玻璃发酵罐中，对RS产出的氢化可的松净收得率为57.8%的好结果(b-环糊精包合技术在微生物转化生产氢化可的松中的应用，《中国医药工业杂志》2006,37（5）：311)，。

2010年本实验室采用经环糊精包埋的RS为底物（生物转化负荷浓度为3g/L，分两批次添加），磷酸缓冲液为转化介质，进行了新月弯孢霉菌丝体在5L玻璃发酵罐中转化RS制氢化可的松的制备实验。本实验以新月弯孢霉为生物催化剂，5L玻璃发酵罐为生物反应器，其中底物RS经b-环糊精适当处理后，分批次投入到反应介质体系中进行引入C11b-羟基化反应。经过48小时的转化反应，得到目标产物氢化可的松收得率达61%的上佳结果（2010年元月未发表结果）。

b-CD（倍他环糊精）作为一种药用辅料已经在我国生产和应用，从资源利用及改进我国基础皮质甾体激素之一——氢化可的松生产的落后工艺而言，应该值得关注并发展的有用助剂——b-CD在我国传统甾体工业生物技术工艺改进中的应用。