基本信息
- 項目名稱：
- 微生物轉(zhuǎn)換法生產(chǎn)美雄酮
- 小類：
- 生命科學
- 大類：
- 自然科學類學術(shù)論文
- 簡介：
- 用微生物法在17α-甲基睪丸素A環(huán)C1,2引入雙鍵生成去氫17α-甲基睪丸素。
- 詳細介紹：
- 美雄酮（Methandienone）即去氫17α-甲基睪丸素（Dehydro-17α-methyl- testosterone），化學名為17β-羥基-17α-甲基雄甾-1，4-二烯-3-酮（17β-hydroxy-17α- methylandrosta-1,4-dien-3-one）,俗稱大力補（Dianabol）[1]，是一種蛋白質(zhì)同化激素，能明顯地促進蛋白質(zhì)的合成（同化作用），減少氨基酸分解（異化作用），使肌肉增長，體重增加，降低氮質(zhì)血癥，同時能夠促進骨髓造血功能，主要用于蛋白質(zhì)同化吸收或吸收不足，以及蛋白質(zhì)分解亢進或損失過多等情況，如嚴重燒傷、手術(shù)后慢性消耗性疾病、老年骨質(zhì)酥松和腫瘤惡液汁等病人[2]，有報道稱對治療再生障礙性貧血有較好的療效。去氫17α-甲基睪丸素與17α-甲基睪丸素相比較，具有同化作用強，雄性激素樣作用弱的優(yōu)點。 美雄酮（Methandienone）即去氫17α-甲基睪丸素（Dehydro-17α-methyl- testosterone），化學名為17β-羥基-17α-甲基雄甾-1，4-二烯-3-酮（17β-hydroxy-17α- methylandrosta-1,4-dien-3-one）,俗稱大力補（Dianabol）[1]，是一種蛋白質(zhì)同化激素，能明顯地促進蛋白質(zhì)的合成（同化作用），減少氨基酸分解（異化作用），使肌肉增長，體重增加，降低氮質(zhì)血癥，同時能夠促進骨髓造血功能，主要用于蛋白質(zhì)同化吸收或吸收不足，以及蛋白質(zhì)分解亢進或損失過多等情況，如嚴重燒傷、手術(shù)后慢性消耗性疾病、老年骨質(zhì)酥松和腫瘤惡液汁等病人[2]，有報道稱對治療再生障礙性貧血有較好的療效。去氫17α-甲基睪丸素與17α-甲基睪丸素相比較，具有同化作用強，雄性激素樣作用弱的優(yōu)點。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 目的就是想用生物脫氫法取代化學脫氫法，基本思路是用微生物法在17α-甲基睪丸素A環(huán)C1,2引入雙鍵生成去氫17α-甲基睪丸素。
科學性、先進性及獨特之處
- 該研究與傳統(tǒng)的化學脫氫法相比不僅大大降低了生產(chǎn)成本，而且提高了終產(chǎn)物美雄酮的質(zhì)量，填補生物脫氫法獲得美雄酮這一國內(nèi)空白，提升我市工業(yè)微生物甾體轉(zhuǎn)化技術(shù)在全國的地位和水平，為制藥行業(yè)提供優(yōu)質(zhì)的中間產(chǎn)品，促進綠色化學工程工業(yè)的發(fā)展。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 由于美雄酮售價大幅度降低（05年13000元/ Kg），化學法生產(chǎn)去氫甲基睪丸素已經(jīng)無法進行，只有通過生物轉(zhuǎn)化法才能實現(xiàn)盈利。雖然美雄酮作為終端產(chǎn)品的市場并不看好，年需求量僅為2噸，可獲利稅331.4萬元。但是作為高端產(chǎn)品（副作用小的蛋白同化劑去氫甲基睪丸素丙酸、丁酸或戊酸酯等）的中間體，市場前景廣闊，在甾體化合物領(lǐng)域中其經(jīng)濟效益仍然顯著。
學術(shù)論文摘要
- 本次研究主要探索用微生物轉(zhuǎn)化法合成美雄酮，本項目采用天津科技大學應用微生物教研室保藏的簡單節(jié)桿菌為出發(fā)菌株，對17α-甲基睪丸素（17α-methyl-testosterone）脫氫得到去氫17α-甲基睪丸素（Dehydro-17α-methyl- testosterone），即美雄酮。 該研究與傳統(tǒng)的化學脫氫法相比不僅大大降低了生產(chǎn)成本，而且提高了終產(chǎn)物美雄酮的質(zhì)量，填補生物脫氫法獲得美雄酮這一國內(nèi)空白，提升我市工業(yè)微生物甾體轉(zhuǎn)化技術(shù)在全國的地位和水平，為制藥行業(yè)提供優(yōu)質(zhì)的中間產(chǎn)品，促進綠色化學工程工業(yè)的發(fā)展。
獲獎情況
- 08年在天津市獲得天津市科學進步三等獎 1、別松濤, 王超, 黃巍, 杜連祥. 簡單節(jié)桿菌AS 1.94＊生物轉(zhuǎn)化17α-甲基睪丸素C1,2-脫氫制備美雄酮. 天津科技大學學報, 2005, 20(4):21-24 2、別松濤, 黃巍, 杜連祥. 兩相系統(tǒng)中生物催化17α-甲基睪丸素△1,2-脫氫制備美雄酮. 2005中國工業(yè)微生物學術(shù)研討會論文集工業(yè)微生物進展, 2005: 639-642 3、Bie Songtao, Du Lianxiang, Zhang Liming, Lu Fuping(China). Bioconversion of methyl-testosterone in a biphasic system. Process Biochemistry (Oxford, United Kingdom), 2005, 40(10): 3309-3313 (English)
鑒定結(jié)果
- 成果名稱：微生物轉(zhuǎn)換法生產(chǎn)去氫甲基睪丸素 完成單位：天津科技大學 天津市福興達精細有機化工有限公司 鑒定形式：會議 組織鑒定單位：天津市教育委員會
參考文獻
- 1、Kaufmann, G.; Thole, H.; Kraft, R. Atrat, P.J.Steroid Biochem,mol.Bio.1992，43，297. 2、Choi,K.P.;Nolnar,I.;Yanashita,M.;Murooda,Y.J.Biochem.1995,117,1043. 3、We Peifang, Peng Guizhang. Industrial modification in the dianabol synthesis.Yiyao Gongye,1984,(6):44. 4、Buki,K.G.et al.:Acta Microbial Acad.Sci.Hung.,16(3):253-259,1969. 5、Protiva, J. et al.:Microbiology,15(5):318-324,1970. 6、Ghiocel Radu R.et al.1- Dehydro-17α-methyltestoserone using Arthrobacter simplex. Rom 56996,1974-05-31. 7、SCHERINGAG(DG).Preparation of 3-oxo-DELTA-1,4-STEROIDS.EP0054810,1980-12-23. 8、法幼華，徐詩偉.A環(huán)飽和甾體的微生物轉(zhuǎn)化作用.Ⅰ.用17α-甲基表雄醇制備去氫17α-甲基睪丸素.微生物學報20（2），185-190，1980. 9、張麗青等，5α-△9，11-16β-甲基--3β，17α，21-三羥基孕甾烯-3β，21-雙醋酸酯-20-酮和17α-甲基-17β-羥基雄甾-3-酮的微生物轉(zhuǎn)化，藥學學報，16（5）：356-360，1981.
同類課題研究水平概述
- 自20世紀50年代人們開始對其進行研究，已有不少專利文獻進行報道。主要也分為化學脫氫和生物脫氫兩種方法，化學脫氫研究比較成熟，以SeO2脫氫法為代表早已在國內(nèi)外用于生產(chǎn)[12]。但其脫氫工藝復雜、收率低（45%），亦對環(huán)境造成污染。為此各國都在積極開展利用生物脫氫生產(chǎn)美雄酮的研究。用微生物法在17α-甲基睪丸素A環(huán)C1,2引入雙鍵生成去氫17α-甲基睪丸素國內(nèi)外也有相關(guān)報道，Buki[13]等比較了一株諾卡氏菌（Nocardia）和一株分支桿菌（Mycobacterium）對各種17α-甲基-17β-羥基-雄甾烷類甾體的轉(zhuǎn)化作用；Protiva等的實驗結(jié)果表明不同的微生物按不同的代謝途徑轉(zhuǎn)化17α-甲基-17β-羥基-雄甾烷-3-酮；Ghiocel Radu R等用簡單節(jié)桿菌在兩種液相系統(tǒng)中轉(zhuǎn)化甲基睪丸素制備去氫甲基睪丸素，利用離子交換柱對產(chǎn)物進行分離純化，最終收率45～50%。SCHERING AG(DG)公司[16]就采用簡單節(jié)桿菌發(fā)酵3-氧-△4-甾類化合物生成3-氧-△1，4-甾類化合物申請專利（EP0054810），其中就甲基睪丸素脫氫生成去氫甲基睪丸素，投料濃度0.0375%，收率82.7%。 目前國內(nèi)生產(chǎn)該產(chǎn)品的廠家只有上海自杰生化科技公司，而且該廠所采用的是全化學合成路線，年產(chǎn)量只有400kg左右?；瘜W合成法生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)過程中對環(huán)境污染嚴重，而利用生物發(fā)酵法生產(chǎn)美雄酮，可以克服這些問題。
