生物转化RSA制备氢化可的松的方法研究(2)
底物 进入 菌体细胞 分泌 产物
图1 甾体生物转化流程
通常而言，甾体通过微生物的转化过程分为两个阶段，第一个阶段是微生物菌种的生长培养阶段；第二个阶段是将已经将甾体底物通过培养成熟的菌体吸附进行酶促转化阶段。在整个阶段，第一阶段甾体微生物的转化即微生物菌种的生长培养阶段很重要，原因在于微生物菌体作为生物转化的主体，它的优劣将直接影响第二阶段里甾体底物生物转化的进程和效率。
1.2氢化可的松的简介
氢化可的松既是天然存在的，也是人工合成的糖皮质激素，具有留钠、留水及排钾作用、抗休克、抗毒作用、免疫抑制作用及一定的盐皮质激素活性等，血浆半衰期是8~12小时。氢化可的松的消炎作用是可的松的1.25倍。
在最初阶段，早期科学家共从肾上腺匀浆的提取物中分离出47种化合物，而内源性糖皮质激素氢化可的松就是这些化合物的一种。氢化可的松的化学名称为11-β,17-α,21-三羟基孕甾-4-烯-3,20-二酮。其化学分子式为：
2: 氢化可的松分子式
氢化可的松呈粉末状，颜色为白色或者是几乎为白色，不溶于水，遇光容易变质，无臭。初无，随后又持续的苦；其醋酸酯也呈粉末状，颜色为白色或者是几乎为白色；无臭。英文名：Hydrocortisone（HC），分子式：C21H30O5，分子量：362.46
氢化可的松（HC）作为主要的糖皮质激素，主要通过哺乳动物的肾上腺皮质来分泌。其药理作用就是先以弥散方法作用于靶细胞，进一步和受体结合，从而形成了类固醇受体的复合物。被激活后的类固醇受体复合物又将会作为基因转录的激活因子存在，继而与DNA上的特异性顺序链以二聚体的形式结合。来调控基因转录， mRNA就会大量增加生成，并将mRNA作为模板，合成相对应的蛋白，这些蛋白来实现的类固醇激素在靶细胞内的生理和药理作用；HC不仅能够影响人的体内糖代谢，同时还具有抗病毒、抗过敏、抗炎症和抗休克等作用。HC主要被用于先天性肾上腺皮质增生症的治疗以及肾上腺皮质功能不全综合症的替代治疗，同时也可用于治疗过敏性类疾病、类风湿性发热、支气管哮喘、痛风、类风湿性关节炎，并可用于抗休克和严重感染治疗等[1~4]。
与此同时HC也是作为原料药来制备其他重要的甾体药物。美国风湿病专家Hench就在治疗中发现可的松在体内转化为HC才具有治疗风湿病关节炎的功效。Hench、Reichslein和Kendal因发现HC和可的松的药理作用，一起获得了1950年的诺贝尔奖，并从此掀起了开发皮质激素的高潮。在随后的几十年，Wendler等人用化学方法来合成HC，但最终药品价格昂贵并难以实施工业化，根本原因就是化学法步骤繁琐、收率低。此后，生物转化方法便引起了人们的目光。Fieser首先采用微生物转化方法使HC工业化生产成为可能[5]。
1.3菌种介绍
1.3.1 蓝色犁头霉菌简介
蓝色犁头霉(Absidia coerulea)是单细胞，真菌门，藻状菌纲，毛霉目，毛霉科，梨头霉的属[2]~ [3]。菌体单细胞或丝状，无隔膜的，多核，无性繁的殖产生不能活动的孢的囊孢子，有性生殖大多属于异宗结合，即接合不同质系的菌丝“+”“．”相接的触形成接合孢子。有匍的匐枝和假根，不与假根对生，孢子囊顶生，多呈洋梨形，有明显的中轴基，孢囊轴梗大都2-5成簇，常呈轮生或不规则絮状，灰白色至淡蓝色，分枝繁多，生长旺盛，且其基部有明显的的囊托，接合孢子着生在匍匐枝上[4~ 5]。
1.3.2 新月弯孢霉菌简介
新月弯孢的霉属于真菌门(Fungi)／半知菌类(festrainrti)／从梗孢目(Monilides的)／暗梗孢科(Dematiaceae的)／多孢亚科(Phragmosporoideae的)／弯孢的霉属(Curdaria Boedijn的)／新月弯孢的霉(Cumndaria的)。菌株在PDA固体培养基上28的℃培养3 d后茵落直径超过5 cm，6 d就长满的直径9 cm的培养皿；菌丝绒毛状。新月弯孢霉的最初颜色为白色，随即由中央向边缘蔓延，白色演变为底部灰黑色，培养基从第二天起，背面中间也开始变成灰黑色，而靠近边缘的地方则为鲜黄色，后又渐渐全部演变为蓝黑色。分生孢子的梗深褐色，有横隔，顶端多屈曲；分生孢子淡褐色，梭形，有三个隔膜，从基部向上数第三个细胞的特大，直径15-30×5—19μm [6]。
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