生物转化RSA制备氢化可的松的方法研究(3)
新月弯孢霉的除了可以引起真菌性角膜炎外还能引起鼻中膈混合性侵染性感染，应变性支气管肺泡病，鼻窦炎和足菌肿等。也有少量报道证实腹膜炎是由新月弯孢霉的引起[7]。新月弯孢霉的是少见的条件致病菌，其分布极广，多存在于土壤和腐生植协中。
其生产氢化可的松的特点是羟化酶的专一性较强，转化率高，副产物少，菌种易于改造，但由于水解乙酰基的能力弱，投料浓度没有蓝色犁头霉的高，常以17α-羟基孕甾-4-烯-3,20-二酮-21-醋酸酯（RSA）的水解产物17α,21-二羟基孕甾-4-烯-3,20-二酮（RS）为底物进行转化效果较好。
1.4氢化可的松的国内外制备方法
化学合成法来制备HC，Woodward报道的HC全化学合成法有接近40步合成步骤[8] ,整个合成以4-甲氧基-2-甲基苯醌作为起始原料，经过20步合成第一个全合成的非芳 香类固醇dl-△9(11),16-双 脱氢-20-去甲孕酮，而后转化成甲基dl-3-酮-△4,9(11),16-三烯胆酸，其中甾体骨架中A、C和D环则具有对应的活性位，三重不饱和醚都可以全部加氢，而氧化生成甲基三酮别胆烷，再然后用三价的铬酸对11位进行氧化，经过一系列的转化得到HC。但在C-17位引入HC侧链却是相当困难的。烯基溴化镁在C-1lβ位具有高的立体选择性[9]。报道中的18步合成可的松[10]，该方法 由环己烯衍 的生物开始经11步反 的应合的成17-异丙烯 的基茚满酮，再根据Stork方法经7的步反应台成可的松，Oliveto将HC醋酸酯转化成它的3，20-二肟，二腙和缩二氨基脲，再通过钾硼氢，硝酸作用脱去缩氨基脲得HC△[11]。Minagawa等[12]向2，3-二氢茚中间体同时引进11-氧代基团和可的松侧链，便可使合成步骤大大缩短，但化学合成法终究步骤多，总收率低[16]。
在HC的半合成的路线中，由于C-11位附近并没有活性功能基团导致常规的化学方法很难氧化非活泼的氢键，所以C-11β羟基的引入就变成了关键的一步。而生物催化法却能对C-11位进行立体选择性氧化。黑根霉和犁头霉就是有效的菌种。前者可专一性的在C-1l位引入a-羟基，引入构型却恰恰相反，故还需将其氧化为酮得醋酸可的松，再用钾硼氢对其进行不对称还原，得C-11位β羟基物，即HC；犁头霉却能在化台物S的C-11位上直接引入β-羟基，后者就缩短了台成HC的工艺路线[13]。
半合成方法中以新月弯孢霉方法最为简洁，唯一缺点就是新月弯孢霉的转化率不高。但经新月弯孢霉转化以乙酸化合物为底物时，C11-β位会直接引入-0H，C14ɑ—OH副产物也会同时产生[14]。
全生物合成HC动物体内能合成三类重要的类固醇：性激素、盐皮质激素、糖皮质激素(如HC)。在动物肾上腺皮质内，由线粒体侧链分裂胆固醇，使之转化成孕烯醇酮，在内质网(sER)和线粒体中脱氢成黄体酮，再通过细胞色素P450酶的皮质脱氧、11β羟化、17ɑ羟化三步酶促反应，最终在线粒体中转化为HC；也可用植物△7的还原酶修饰麦角固醇主体利用简单碳源转化成孕烯醇酮[15]。由于底物的敏感性，有很大限制，科学家们仍在继续攻克这些难题。
1.5甾体C11β-羟基化生物化学反应的机理
甾体的羟化酶都是细胞色素P450依赖型单加氧酶，是P450末端氧化酶，其利用分子氧而且需要一个NADPH提供电子转移系统[16]。RH + O2 + NADPH + H+
ROH + H20 + NADP+。
中国台湾Kuo-Cheng Chen等以及国内卢文玉等对新月弯孢霉P450酶在甾体C11β-羟基化过程中研究，证实P450酶含量与细胞转化为HC能力具有正相关性[17]，真菌甾体羟化酶是细胞色素P450单加氧酶。C11β-羟化位上的羟基的立体位置是竖直的，由于10位、13位角甲基的存在，造成C11β-竖键羟基的立体阻碍比C11ɑ-羟化横键羟基位阻大，这就导致C11β-羟化比C11-ɑ羟化效率低，而且其副产物也比较多[18]。
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