Катлинский, Сазыкин. Курс лекций по биотехнологии
жүктеу/скачать 2.51 Mb. Pdf көрінісі
|
| Лекция 14.
ПОЛУЧЕНИЕ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ НА ОСНОВЕ БИОТРАНСФОРМАЦИИ СТЕРОИДНЫХ СОЕДИНЕНИЙ План 1. .Возможности использования микроорганизмов в создании лекарственных средств в целом и стероидной структуры, в частности. 2. Краткая историческая справка по развитию трансформации стероидов. 3. Основные стероидные препараты: 3.1.Структура стероидных препаратов. 3.2.Сырье для получения стероидных гормонов. 3.3.Пути биосинтеза стероидных гормонов в организме (холестерин). 3.4.Основные микробиологические трансформации стероидов промышленного использования. 4. Пути дальнейшего развития микробиологической трансформации стероидов. Применение микроорганизмов в области синтеза лекарственных средств можно разделить на два направления: 1. полный биосинтез микроорганизмами биологически активных веществ (антибиотиков, витаминов, ферментов, стеринов, аминокислот и других веществ) 2. микробиологические трансформации, состоящие в совместном использовании отдельных химических и микробиологических стадий в общем синтезе лекарственных средств. Преимущества использования микроорганизмов в биосинтезе перед тонким органическим синтезом в создании лекарственных средств заключается в том, что: • значительно упрощается синтез лекарственных средств в количественном выражении стадий такого синтеза • появляется возможность осуществления тех реакций, которые достаточно трудны или вообще не осуществимы в химическом синтезе • продукты биосинтеза получаются более чистые, без побочных примесей • позволяют осуществлять рентабельный промышленный синтез лекарственных средств вообще и, в частности, стероидных гормонов 112 (пример промышленного синтеза гидрокортизона, преднизолона, дексаметазона, осуществленного только после разработки микробиологических способов их получения). Как известно, вышеперечисленные препараты широко применяются при лечении тяжелых ревматических заболеваний, бронхиальной астмы, различных воспалительных процессов и хронических кожных заболеваний. Нужно отметить, что большинство процессов микробиологической трансформации приводит к незначительной перестройке молекулы субстрата. Эта трансформация может осуществляться одним или несколькими ферментами. В настоящее время принята классификация микробиологических трансформаций по типу возникновения или отщепления функциональных групп. К основным процессам микробиологической трансформации относятся: окисление, восстановление, гидролиз, дегидрирование, декарбоксилирование, дезаминирование, образование гликозидов, метилирование, ацетилирование и другие реакции. Что касается истории развития микробиологической трансформации стероидов, то первые сообщения на эту тему появились раньше, чем было установлено строение основных представителей стероидов. Еще в конце девятнадцатого века (Х1Х ) стало известно, что бактериальная флора кишечника млекопитающих превращает холестерин в капростерин, а холевую кислоту в дезоксихолевую. В 1908 году была открыта способность кишечной палочки (E.coli) окислять гидроксильные группы стероидных соединений. В 1948 году впервые осуществили введение гидроксильной группы в молекулу стероида микробиологическим путем. В 1949 году было выявлено эффективное антиревматическое свойство кортизона и ученые синтезировали ацетат кортизона из дезоксихолевой кислоты с выходом продукта всего 15%. Но только в 1952 году, после получения 11-α-гидроксипрогестерона (авторы Петерсон и Меррей) из прогестерона культурой Rhizopus nigricans уже с высоким выходом продукта, представилась возможность промышленного использования микроорганизмов в синтезе лекарственных средств стероидной структуры. И, наконец, в 1955 году ученый Нобил сообщил о возможности микробиологического 1,2-дегидрирования, в результате чего из кортизона при 113 помощи Corinebacterium simplex был получен широко известный Вам преднизолон, который более активен и менее токсичен. Вопрос о структуре основных стероидных препаратов. Все они характеризуются наличием в молекуле специфического циклического скелета (ядра) – циклопентанпергидрофенантрена, построенного из четырех колец, три из которых шестичленные (А, В и С) и одно пятичленное (Д). Для обозначения различных положений этого кольца принята следующая нумерация (смотри рис. ) Производные этого циклического ядра называются стеринами или стеролами. К стеринам (стеролам) относятся стероиды, у которых в положении С- 3 имеется гидроксильная группа. Основные представители стероидных препаратов: жүктеу/скачать 2.51 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|