4’-去甲基表鬼臼毒素生物转化为4’-去甲基表鬼臼酸

论文摘要

本文首次建立了4’-去甲基表鬼臼毒素转化为4’-去甲基表鬼臼酸的生物转化过程,并对该生物转化过程进行了动力学研究和过程优化,提高了生物转化过程的效率。首先,从8株菌株中筛选得到对4’-去甲基表鬼臼毒素具有转化能力的4株菌株,即Bacillus fusiformis CICC 20463、Bacillus subtilis CCTCC AB93174、Pseudomonas aeruginosa CCTCC AB 93 066和Pseudomonas oleovorans CGMCC1.1641,HPLC图谱说明在生物转化过程中有转化产物的产生。其中B.fusiformis对4’-去甲基表鬼臼毒素的转化能力较强,转化率达到63.3%,因此选用B.fusiformis进行后续研究。采用大孔吸附树脂D312从生物转化基质中分离得到产物晶体,将生物转化产物与4’-去甲基表鬼臼毒素的核磁共振和质谱图对比分析,确定转化产物为4’-去甲基表鬼臼酸,从而建立了4’-去甲基表鬼臼毒素转化为4’-去甲基表鬼臼酸的生物转化过程。然后,对上述建立的生物转化过程进行了动力学研究及过程优化。氮源全因子实验结果表明,在酵母膏、蛋白胨分别为5.0和10.0 g/L时,4’-去甲基表鬼臼酸浓度达到最高值（2.81±0.21 mg/L）。在蔗糖浓度考察范围（如0、10、20、40 g/L）内,4’-去甲基表鬼臼酸的浓度随着蔗糖浓度的上升而增加,在40 g/L时达到最高值（2.94±0.17 mg/L）。3 g/L的氯化钠不利于细胞的生长,但有利于4’-去甲基表鬼臼酸的产生（4.10±0.18 mg/L）。100 mg/L的4’-去甲基表鬼臼毒素起始浓度有利于4’-去甲基表鬼臼酸的产生（6.47+0.35 mg/L）。在pH值考察范围（8.0、8.5、9.0）内,pH值的上升促进4’-去甲基表鬼臼毒素的转化和4’-去甲基表鬼臼酸的形成,在pH值为9.0时,4’-去甲基表鬼臼酸浓度达到最高值（38.78 mg/L）,较过程优化初始值2.01mg/L提高了18.3倍。本文首次采用生物转化技术对4’-去甲基表鬼臼毒素进行分子结构修饰研究,得到水溶性提高的生物转化产物4’-去甲基表鬼臼酸,建立了4’-去甲基表鬼臼毒素生物转化过程。通过过程优化,显著提高了4’-去甲基表鬼臼酸浓度。该研究为4’-去甲基表鬼臼毒素结构修饰研究提供了新途径,促进了生物转化技术在化学成分结构修饰研究的应用,为其他化合物结构修饰研究提供借鉴意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 引言
• 1.1 4′-去甲基表鬼臼毒素简介
• 1.2 天然活性先导化合物生物转化的研究现状
• 1.3 4′-去甲基表鬼臼毒素类似物生物转化的研究现状
• 1.4 本研究的主要内容及意义
• 第2章 材料与方法
• 2.1 材料
• 2.2 实验方法
• 2.3 分析方法
• 第3章 结果与讨论
• 3.1 生物转化过程的建立
• 3.1.1 菌种筛选
• 3.1.2 生物转化产物的分离
• 3.1.3 生物转化产物的结构鉴定
• 3.2 生物转化过程动力学研究及过程优化
• 3.2.1 生物转化过程动力学
• 3.2.2 氮源全因子实验
• 3.2.3 蔗糖浓度的影响
• 3.2.4 氯化钠浓度的影响
• 3.2.5 底物添加浓度的影响
• 3.2.6 pH的影响
• 第4章 总结与展望
• 4.1 总结
• 4.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 研究生期间发表的论文
• 附图