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甾体激素类物质重要中间体的11-α羟化反应制备方法

摘要

本发明涉及一种甾体激素类物质重要中间体的11-α羟化反应制备方法,该反应制备方法为将甾体底物Ⅰ投入含有霉菌种子的发酵培养基中发酵,在霉菌和催化剂作用下发生羟化反应,对甾体底物Ⅰ的11位、21位进行改造,得到具有11-α-羟基、21羟基的甾体激素类物质重要中间体Ⅱ。本发明利用硼酸盐催化剂提高反应速度,节省反应时间,降低发酵过程中空气的消耗量,同时能将转化率提高约5%;利用合成培养基代替天然培养基,降低成本减轻后续分离工段压力。

著录项

  • 公开/公告号CN103146793A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2013-06-12

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 广西万德药业股份有限公司;

    申请/专利号CN201310081102.6

  • 发明设计人 王远秋;朱荣;谭桂莉;

    申请日2013-03-14

  • 分类号C12P33/10(20060101);C12P33/06(20060101);C12P39/00(20060101);C12R1/645(20060101);C12R1/885(20060101);C12R1/66(20060101);C12R1/67(20060101);

  • 代理机构45114 广西南宁汇博专利代理有限公司;

  • 代理人邓晓安

  • 地址 530105 广西壮族自治区南宁市东盟经济开发区武华大道152号

  • 入库时间 2024-02-19 18:43:12

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2016-10-26

    专利权质押合同登记的生效 IPC(主分类):C12P33/10 登记号:2016450000013 登记生效日:20160929 出质人:广西万德药业有限公司 质权人:交通银行股份有限公司广西壮族自治区分行 发明名称:甾体激素类物质重要中间体的11-α羟化反应制备方法 授权公告日:20140716 申请日:20130314

    专利权质押合同登记的生效、变更及注销

  • 2016-08-10

    专利权人的姓名或者名称、地址的变更 IPC(主分类):C12P33/10 变更前: 变更后: 申请日:20130314

    专利权人的姓名或者名称、地址的变更

  • 2014-07-16

    授权

    授权

  • 2013-07-17

    实质审查的生效 IPC(主分类):C12P33/10 申请日:20130314

    实质审查的生效

  • 2013-06-12

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明属于生物工程转化技术领域,具体涉及一种甾体激素类物质重要中间体的11-α羟化反应制备方法。 

背景技术

甾体激素类物质是皮质激素药物的主要成分,皮质激素药物对机体起着非常重要的调节作用,具有很强的抗感染、抗过敏、抗病毒和抗休克等药理作用。我国是皮质激素原料药的出口大国,其中乙酸强的松占总产量的60%,我国自20世纪50年代至今一直采用黑根霉转化工艺,2%的投料量转化率为40%~50%,与国外生产水平80%~90%差距较大,因此开发新的高产菌种将有望从整体水平提高原料的利用率,产生巨大的社会效益和经济效益。目前国内对于甾体激素类物质重要中间体的11-α羟化反应制备方法主要集中在化学法和生物法转化,化学法由于涉及到环境污染、反应过程危险、转化效率低等缺点,生物转化法由于其具有转化率较高、具有环境友好效果、反应过程易控制等优点而得到推广。目前新型霉菌对甾体羟化反应的转化率较高,但存在转化周期长、易产孢子、菌体细导致抽滤、离心困难等不足。 

刘玲玲、杜大庆等人研究金龟子绿僵菌对甾体底物11-α羟化反应的工艺,对甾体底物16α、17α-环氧黄体酮的羟化反应工艺进行了探索,研究工艺结果为:浓度为1~1.2×108个/ml的孢子液,接种量为0.8ml。培养基配比分别如下:一级葡萄糖3.0g/dL、玉米浆2.5g/dL、硫酸铵0.15g/dL、蚕蛹粉0.2g/dL,培养温度26~28℃,228r/min培养36h,15%接种量,接种二级,二级葡萄糖调整为3.5g/dL,其余同一级,继续培养至pH值降到最低点以前(20h左右)将发酵液稀释一倍之后投料,投料浓度2g/dL(吐温水溶液),转化65h后结束发酵,转化率达70%以上。该工艺采用了天然培养基,生产成本较高,且工艺过程涉及到一级培养和二级培养,工艺复杂繁琐,转化率最高仅为73.2%。 

发明内容

本发明针对以上现有11-α羟化反应制备技术存在转化率低、制备方法复杂、反应时间长、成本高等,通过研究添加生物催化剂或前体物,刺激新型霉菌更多的产生羟化酶,抑制别的酶产生,从而实现提高转化率,缩短反应时间,减少杂质生成,且制备方法得到简化。本发明采用各成分清晰、成本低的合成培养基,相对于成分过于复杂、成本高的天然培养基,成本得到降低。 

本发明通过以下技术方案实现的:一种甾体激素类物质重要中间体的11-α羟化反应制备方法,其特征在于,将甾体底物Ⅰ投入含有霉菌种子的发酵培养基中发酵,在霉菌和催化剂作用下发生羟化反应,对甾体底物Ⅰ的11位、21位进行改造,得到具有11-α-羟基、21羟基的甾体激素类物质重要中间体Ⅱ, 

所述的发酵培养基中含有0.1~10g/L的硼酸盐催化剂;所述甾体底物Ⅰ和甾体激素类物质重要中间体Ⅱ中, 或

反应制备方法包括以下步骤:(1)第一步进行霉菌种子培养,本步骤为现有公知技术,首先配置斜面培养基和种子培养基,并进行灭菌,取霉菌菌株涂布于斜面培养基上,在25~32摄氏度下培养5~7d。菌种斜面加入无菌水,用棉签扫下,制成浓度约1.2×108个/mL的孢子液。吸取0.5ml孢子液,接种到100mL灭过菌的种子培养基中,25~32度,150~200r/min条件下培养24h左右。其中种子培养基成分(g/L):磷酸氢二钾0.05,硫酸镁0.05,柠檬酸铁铵0.005,柠檬酸2,硝酸铵2,碳酸钙10,甘油20,葡萄糖5。斜面培养基(g/L):在种子培养基的基础上加入琼脂15g。 

(2)第二步进行摇瓶发酵培养基培养,将80ml培养好的种子液移种到已灭菌的1600ml发酵培养基溶液中,在25~32度,150~200r/min条件下培养,其中发酵培养基成分(g/L):棉籽饼粉3~8,葡萄糖10~25kg,氯化钾0.02~0.15,硝酸钾0.5~3.0,磷酸二氢钾0.5~2.5,磷酸氢二钾1.0~4.0,硼酸盐0.1~10。 

(3)第三步羟化反应催化,霉菌发酵生物量干重达0.5~6g/L后,投入乙醇水溶好的甾体底物Ⅰ,继续转化50~70h,结束发酵获得发酵液。 

(4)第四步分离提取:发酵液经高速离心机离心分离后,将分离液用有机溶剂进行提取,通过蒸馏浓缩有机溶剂后得发酵转化产物湿品,再经65℃烘干得发酵转化产物干品,发酵转化产物经HPLC测定后计算转化率。 

本发明一种甾体激素类物质重要中间体的11-α羟化反应制备方法,实现的依据是:采用硼酸盐类物质作为生物转化的催化剂,在菌种进行培养时加入,该催化剂能使菌种在生长 的同时刺激菌体分泌特定的羟化酶,同时能够抑制别的不需要的生物酶的产生,这样就能提高羟化反应的速度及提高产率。生物转化催化的化学反应原理为:其化学反应原理如是由甾体底物Ⅰ:1,4孕甾二烯-16-甲基-17α-羟基-3,20-二酮进行生物转化,发生羟化反应,生成产物为Ⅱ:1,4孕甾二烯-16-甲基-11α,17α,21-三羟基-3,20-二酮。 

以上所述的一种甾体激素类物质重要中间体的11-α羟化反应制备方法,其特征在于,所述的硼酸盐为四硼酸钠、四硼酸钾、硼酸镁中的之一或它们的组合物。 

以上所述的一种甾体激素类物质重要中间体的11-α羟化反应制备方法,其特征在于,所述的霉菌为绿僵霉菌、木霉菌、赭曲霉菌、黄曲霉菌中的之一或它们的组合。 

以上所述的一种甾体激素类物质重要中间体的11-α羟化反应制备方法,其特征在于,所述的发酵培养基成分(g/L):棉籽饼粉3~8,葡萄糖10~25kg,氯化钾0.02~0.15,硝酸钾0.5~3.0,磷酸二氢钾0.5~2.5,磷酸氢二钾1.0~4.0,硼酸盐0.1~10。 

以上所述发酵培养基组成成分,其优选方案为(g/L):棉籽饼粉5.4,葡萄糖14.4kg氯化钾0.072,硝酸钾1.44,磷酸二氢钾0.9,磷酸氢二钾1.8,硼酸盐0.1~10。 

以上所述的一种甾体激素类物质重要中间体的11-α羟化反应制备方法,其特征在于,所述甾体底物Ⅰ投入为发酵培养基中霉菌发酵生物量干重达0.5~6g/L时投入;所述甾体底物Ⅰ其投入量为在发酵培养基中初始浓度达1~8g/L。 

以上所述的一种甾体激素类物质重要中间体的11-α羟化反应制备方法,其特征在于,所述的甾体激素类物质重要中间体Ⅱ为地塞米松或倍他米松的中间体。 

本发明一种甾体激素类物质重要中间体的11-α羟化反应制备方法产生了以下良好效果: 

(1)本发明利用合成培养基作为发酵培养基,发酵液成分明了清晰,相对于传统天然培养基,大大降低了发酵成本以及减轻了后提取工段的压力。 

(2)通过添加生物催化剂或前体物,刺激新型霉菌更多的产生羟化酶,抑制别的酶产生,从而实现提高转化率,缩短反应时间,减少杂质生成,且制备方法得到简化。 

(3)本发明的转化率可达73~80%,相对于现有技术转化率提高了5%,且总反应时间缩短为50~70小时,避免了多级培养基的繁琐转化方法。 

附图说明

图1是甾体类化合物碳原子编号顺序图(公知技术)。 

图2是甾体底物进行羟化反应原理图。 

具体实施方式

下面将通过实施例对本发明一种甾体激素类物质重要中间体的11-α羟化反应制备方法 进一步的描述,这些描述并不是对本发明内容作进一步的限定。 

实施例1 

(1)第一步进行绿僵霉菌种子培养,首先配置斜面培养基和种子培养基,并进行灭菌,取霉菌菌株涂布于斜面培养基上,在27摄氏度下培养5~7d。菌种斜面加入无菌水,用棉签扫下,制成浓度约1.2×108个/mL的孢子液。吸取0.5ml孢子液,接种到100mL灭过菌的种子培养基中,28摄氏度,150-200r/min条件下培养24h左右。其中种子培养基成分(g/L):磷酸氢二钾0.05,硫酸镁0.05,柠檬酸铁铵0.005,柠檬酸2,硝酸铵2,碳酸钙10,甘油20,葡萄糖5。斜面培养基(g/L):在种子培养基的基础上加入琼脂15g。 

(2)第二步进行摇瓶发酵培养基培养,将80ml培养好的种子液移种到已灭菌的1600ml发酵培养基溶液中,在25~32度,150~200r/min条件下培养,其中发酵培养基成分(g/L):棉籽饼粉4.5,葡萄糖16.5kg,氯化钾0.085,硝酸钾0.75,磷酸二氢钾2.35,磷酸氢二钾1.0,四硼酸钠6.0,四硼酸钾4.0。 

(3)第三步羟化反应催化,霉菌发酵生物量干重达0.5g/L后,投入乙醇水溶好的甾体底物,甾体底物投入量为在发酵培养基中初始浓度达4.5g/L,继续转化64h,羟化反应原理如图2,结束发酵获得发酵液。 

(4)第四步分离提取:发酵液经高速离心机离心分离后,将分离液用有机溶剂进行提取,通过蒸馏浓缩有机溶剂后得发酵转化产物湿品,再经65℃烘干得发酵转化产物干品,发酵转化产物经HPLC测定后计算转化率。 

本实施例产物经HPLC测定后计算转化率为80%。 

实施例2 

(1)第一步进行赭曲霉菌种子培养,首先配置斜面培养基和种子培养基,并进行灭菌,取霉菌菌株涂布于斜面培养基上,在25摄氏度下培养5~7d。菌种斜面加入无菌水,用棉签扫下,制成浓度约1.2×108个/mL的孢子液。吸取0.5ml孢子液,接种到100mL灭过菌的种子培养基中,27度,150-200r/min条件下培养24h左右。其中种子培养基成分(g/L):磷酸氢二钾0.05,硫酸镁0.05,柠檬酸铁铵0.005,柠檬酸2,硝酸铵2,碳酸钙10,甘油20,葡萄糖5。斜面培养基(g/L):在种子培养基的基础上加入琼脂15g。 

(2)第二步进行摇瓶发酵培养基培养,将80ml培养好的种子液移种到已灭菌的1600ml发酵培养基溶液中,在25~32度,150~200r/min条件下培养,其中发酵培养基成分(g/L):棉籽饼粉5.4,葡萄糖14.4kg,氯化钾0.072,硝酸钾1.44,磷酸二氢钾0.9,磷酸氢二钾1.8,四硼酸钠0.5。 

(3)第三步羟化反应催化,霉菌发酵生物量干重达6g/L后,投入乙醇水溶好的甾体底物,甾体底物投入量为在发酵培养基中初始浓度达1.8g/L,继续转化65h,羟化反应原理如图2,结束发酵获得发酵液。 

(4)第四步分离提取:发酵液经高速离心机离心分离后,将分离液用有机溶剂进行提取,通过蒸馏浓缩有机溶剂后得发酵转化产物湿品,再经65℃烘干得发酵转化产物干品,发酵转化产物经HPLC测定后计算转化率。 

本实施例产物经HPLC测定后计算转化率为78.5%。 

实施例3 

(1)第一步进行木霉菌和绿僵霉菌种子培养,首先配置斜面培养基和种子培养基,并进行灭菌,取霉菌菌株涂布于斜面培养基上,在32摄氏度下培养5~7d。菌种斜面加入无菌水,用棉签扫下,制成浓度约1.2×108个/mL的孢子液。吸取0.5ml孢子液,接种到100mL灭过菌的种子培养基中,32度,150-200r/min条件下培养24h左右。其中种子培养基成分(g/L):磷酸氢二钾0.05,硫酸镁0.05,柠檬酸铁铵0.005,柠檬酸2,硝酸铵2,碳酸钙10,甘油20,葡萄糖5。斜面培养基(g/L):在种子培养基的基础上加入琼脂15g。 

(2)第二步进行摇瓶发酵培养基培养,将80ml培养好的种子液移种到已灭菌的1600ml发酵培养基溶液中,在25~32度,150~200r/min条件下培养,其中发酵培养基成分(g/L):棉籽饼粉3.5,葡萄糖18.8kg,氯化钾0.037,硝酸钾2.55,磷酸二氢钾0.65,磷酸氢二钾1.6,四硼酸钾1.0。 

(3)第三步羟化反应催化,霉菌发酵生物量干重达4.5g/L后,投入乙醇水溶好的甾体底物,甾体底物投入量为在发酵培养基中初始浓度达1.0g/L,继续转化55h,羟化反应原理如图2,结束发酵获得发酵液。 

(4)第四步分离提取:发酵液经高速离心机离心分离后,将分离液用有机溶剂进行提取,通过蒸馏浓缩有机溶剂后得发酵转化产物湿品,再经65℃烘干得发酵转化产物干品,发酵转化产物经HPLC测定后计算转化率。 

本实施例产物经HPLC测定后计算转化率为76.3%。 

实施例4 

(1)第一步进行黄曲霉种子培养,首先配置斜面培养基和种子培养基,并进行灭菌,取霉菌菌株涂布于斜面培养基上,在30摄氏度下培养5~7d。菌种斜面加入无菌水,用棉签扫下,制成浓度约1.2×108个/mL的孢子液。吸取0.5ml孢子液,接种到100mL灭过菌的种子培养基中,30度,150-200r/min条件下培养24h左右。其中种子培养基成分(g/L):磷 酸氢二钾0.05,硫酸镁0.05,柠檬酸铁铵0.005,柠檬酸2,硝酸铵2,碳酸钙10,甘油20,葡萄糖5。斜面培养基(g/L):在种子培养基的基础上加入琼脂15g。 

(2)第二步进行摇瓶发酵培养基培养,将80ml培养好的种子液移种到已灭菌的1600ml发酵培养基溶液中,在25~32度,150~200r/min条件下培养,其中发酵培养基成分(g/L):棉籽饼粉3.0,葡萄糖20kg,氯化钾0.02,硝酸钾0.5,磷酸二氢钾1.15,磷酸氢二钾1.3,硼酸镁2.0。 

(3)第三步羟化反应催化,霉菌发酵生物量干重达5g/L后,投入乙醇水溶好的甾体底物,甾体底物投入量为在发酵培养基中初始浓度达2.5g/L,继续转化50h,羟化反应原理如图2,结束发酵获得发酵液。 

(4)第四步分离提取:发酵液经高速离心机离心分离后,将分离液用有机溶剂进行提取,通过蒸馏浓缩有机溶剂后得发酵转化产物湿品,再经65℃烘干得发酵转化产物干品,发酵转化产物经HPLC测定后计算转化率。 

实施例5 

(1)第一步进行木霉菌种子培养,首先配置斜面培养基和种子培养基,并进行灭菌,取霉菌菌株涂布于斜面培养基上,在31摄氏度下培养5~7d。菌种斜面加入无菌水,用棉签扫下,制成浓度约1.2×108个/mL的孢子液。吸取0.5ml孢子液,接种到100mL灭过菌的种子培养基中,31度,150-200r/min条件下培养24h左右。其中种子培养基成分(g/L):磷酸氢二钾0.05,硫酸镁0.05,柠檬酸铁铵0.005,柠檬酸2,硝酸铵2,碳酸钙10,甘油20,葡萄糖5。斜面培养基(g/L):在种子培养基的基础上加入琼脂15。 

(2)第二步进行摇瓶发酵培养基培养,将80ml培养好的种子液移种到已灭菌的1600ml发酵培养基溶液中,在25~32度,150~200r/min条件下培养,其中发酵培养基成分(g/L):棉籽饼粉5.0,葡萄糖13.5kg,氯化钾0.054,硝酸钾1.67,磷酸二氢钾1.65,磷酸氢二钾2.4,四硼酸钾0.1。 

(3)第三步羟化反应催化,霉菌发酵生物量干重达2.8g/L后,投入乙醇水溶好的甾体底物,甾体底物投入量为在发酵培养基中初始浓度达3.5g/L,继续转化63h,羟化反应原理如图2,结束发酵获得发酵液。 

(4)第四步分离提取:发酵液经高速离心机离心分离后,将分离液用有机溶剂进行提取,通过蒸馏浓缩有机溶剂后得发酵转化产物湿品,再经65℃烘干得发酵转化产物干品,发酵转化产物经HPLC测定后计算转化率。 

本实施例产物经HPLC测定后计算转化率为78.2%。 

实施例6 

(1)第一步进行黄曲霉和绿僵霉菌种子培养,首先配置斜面培养基和种子培养基,并进行灭菌,取霉菌菌株涂布于斜面培养基上,在29摄氏度下培养5~7d。菌种斜面加入无菌水,用棉签扫下,制成浓度约1.2×108个/mL的孢子液。吸取0.5ml孢子液,接种到100mL灭过菌的种子培养基中,29度,150-200r/min条件下培养24h左右。其中种子培养基成分(g/L):磷酸氢二钾0.05,硫酸镁0.05,柠檬酸铁铵0.005,柠檬酸2,硝酸铵2,碳酸钙10,甘油20,葡萄糖5。斜面培养基(g/L):在种子培养基的基础上加入琼脂15g。 

(2)第二步进行摇瓶发酵培养基培养,将80ml培养好的种子液移种到已灭菌的1600ml发酵培养基溶液中,在25~32度,150~200r/min条件下培养,其中发酵培养基成分(g/L):棉籽饼粉6.0,葡萄糖12.0kg,氯化钾0.045,硝酸钾2.16,磷酸二氢钾1.90,磷酸氢二钾2.80,四硼酸钠3.0,四硼酸钾4.0。 

(3)第三步羟化反应催化,霉菌发酵生物量干重达5.5g/L后,投入乙醇水溶好的甾体底物,甾体底物投入量为在发酵培养基中初始浓度达5.0g/L,继续转化68h,羟化反应原理如图2,结束发酵获得发酵液。 

(4)第四步分离提取:发酵液经高速离心机离心分离后,将分离液用有机溶剂进行提取,通过蒸馏浓缩有机溶剂后得发酵转化产物湿品,再经65℃烘干得发酵转化产物干品,发酵转化产物经HPLC测定后计算转化率。 

本实施例产物经HPLC测定后计算转化率为75.8%。 

实施例7 

(1)第一步进行绿僵霉菌和赭曲霉菌种子培养,首先配置斜面培养基和种子培养基,并进行灭菌,取霉菌菌株涂布于斜面培养基上,在28摄氏度下培养5~7d。菌种斜面加入无菌水,用棉签扫下,制成浓度约1.2×108个/mL的孢子液。吸取0.5ml孢子液,接种到100mL灭过菌的种子培养基中,28度,150-200r/min条件下培养24h左右。其中种子培养基成分(g/L):磷酸氢二钾0.05,硫酸镁0.05,柠檬酸铁铵0.005,柠檬酸2,硝酸铵2,碳酸钙10,甘油20,葡萄糖5。斜面培养基(g/L):在种子培养基的基础上加入琼脂15g。 

(2)第二步进行摇瓶发酵培养基培养,将80ml培养好的种子液移种到已灭菌的1600ml发酵培养基溶液中,在25~32度,150~200r/min条件下培养,其中发酵培养基成分(g/L):棉籽饼粉7.5,葡萄糖10.0kg,氯化钾0.12,硝酸钾2.58,磷酸二氢钾2.20,磷酸氢二钾3.0,四硼酸钠3,四硼酸钾3,硼酸镁3。 

(3)第三步羟化反应催化,霉菌发酵生物量干重达3.0g/L后,投入乙醇水溶好的甾体 底物,甾体底物投入量为在发酵培养基中初始浓度达6.0g/L,继续转化70h,羟化反应原理如图2,结束发酵获得发酵液。 

(4)第四步分离提取:发酵液经高速离心机离心分离后,将分离液用有机溶剂进行提取,通过蒸馏浓缩有机溶剂后得发酵转化产物湿品,再经65℃烘干得发酵转化产物干品,发酵转化产物经HPLC测定后计算转化率。 

本实施例产物经HPLC测定后计算转化率为80%。 

实施例8 

(1)第一步进行赭曲霉菌和黄曲霉菌种子培养,首先配置斜面培养基和种子培养基,并进行灭菌,取霉菌菌株涂布于斜面培养基上,在26摄氏度下培养5~7d。菌种斜面加入无菌水,用棉签扫下,制成浓度约1.2×108个/mL的孢子液。吸取0.5ml孢子液,接种到100mL灭过菌的种子培养基中,26度,150-200r/min条件下培养24h左右。其中种子培养基成分(g/L):磷酸氢二钾0.05,硫酸镁0.05,柠檬酸铁铵0.005,柠檬酸2,硝酸铵2,碳酸钙10,甘油20,葡萄糖5。斜面培养基(g/L):在种子培养基的基础上加入琼脂15g。 

(2)第二步进行摇瓶发酵培养基培养,将80ml培养好的种子液移种到已灭菌的1600ml发酵培养基溶液中,在25~32度,150~200r/min条件下培养,其中发酵培养基成分(g/L):棉籽饼粉6.5,葡萄糖21.5kg,氯化钾0.125,硝酸钾2.79,磷酸二氢钾2.5,磷酸氢二钾3.5,四硼酸钠2.5,四硼酸钾2.5。 

(3)第三步羟化反应催化,霉菌发酵生物量干重达2.0g/L后,投入乙醇水溶好的甾体底物,甾体底物投入量为在发酵培养基中初始浓度达8.0g/L,继续转化52h,羟化反应原理如图2,结束发酵获得发酵液。 

(4)第四步分离提取:发酵液经高速离心机离心分离后,将分离液用有机溶剂进行提取,通过蒸馏浓缩有机溶剂后得发酵转化产物湿品,再经65℃烘干得发酵转化产物干品,发酵转化产物经HPLC测定后计算转化率。 

本实施例产物经HPLC测定后计算转化率为73.8%。 

实施例9 

(1)第一步进行绿僵霉菌和黄曲霉菌种子培养,首先配置斜面培养基和种子培养基,并进行灭菌,取霉菌菌株涂布于斜面培养基上,在30摄氏度下培养5~7d。菌种斜面加入无菌水,用棉签扫下,制成浓度约1.2×108个/mL的孢子液。吸取0.5ml孢子液,接种到100mL灭过菌的种子培养基中,30度,150-200r/min条件下培养24h左右。其中种子培养基成分(g/L):磷酸氢二钾0.05,硫酸镁0.05,柠檬酸铁铵0.005,柠檬酸2,硝酸铵2,碳酸 钙10,甘油20,葡萄糖5。斜面培养基(g/L):在种子培养基的基础上加入琼脂15g。 

(2)第二步进行摇瓶发酵培养基培养,将80ml培养好的种子液移种到已灭菌的1600ml发酵培养基溶液中,在25~32度,150~200r/min条件下培养,其中发酵培养基成分(g/L):棉籽饼粉8.0,葡萄糖25.0kg,氯化钾0.15,硝酸钾3.0,磷酸二氢钾1.37,磷酸氢二钾4.0,四硼酸钠3.5。 

(3)第三步羟化反应催化,霉菌发酵生物量干重达1.5g/L后,投入乙醇水溶好的甾体底物,甾体底物投入量为在发酵培养基中初始浓度达7.25g/L,继续转化62h,羟化反应原理如图2,结束发酵获得发酵液。 

(4)第四步分离提取:发酵液经高速离心机离心分离后,将分离液用有机溶剂进行提取,通过蒸馏浓缩有机溶剂后得发酵转化产物湿品,再经65℃烘干得发酵转化产物干品,发酵转化产物经HPLC测定后计算转化率。 

本实施例产物经HPLC测定后计算转化率为77.5%。 

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