甾体化合物生物转化

甾体化合物的生物酶法结构改造 内容 1 概述2 酶催化和微生物催化的反应类型3 甾体生物转化的主要反应4 代表性实例5 结束语 1 概述 生物转化 Biotransformation 是指利用生物体系以及它们所产生的酶对外源化合物 exogenoussubstrate foreignsubstrate xenobioticscompound 进行结构修饰而获得有价值产物的生理生化反应 其本质是利用生物体系本身所产生的酶对外源化合物进行酶促催化反应 生物转化具有反应选择性强 位置选择性regio selectivity和立体选择性stereo selectivity 高效率 反应条件温和 副产物少 不造成环境污染 后处理简单等优点 迄今 在生物转化研究领域已取得了很大的进展 生物转化不仅应用于有机合成的研究中 而且还应用于植物次生代谢产物的结构修饰 活性先导化合物的寻找及药物构效关系的探索等研究中 被称为 绿色化学 greenchemistry 用于药物开发 环境净化等科学领域 有着重要的理论意义及实际应用价值 里程碑式事件霉菌 Rhizopusarrhius 转化孕酮 progesterone 生成11 羟基孕酮 11a hydroxyprogesterone 1952年 Perterson等报道了根霉菌 Rhizopusarrhius 能够将孕酮 progesterone 转化为11 羟基孕酮 11a hydroxyprogesterone 11 羟基孕酮是皮质酮 cortisone 合成的一种中间体 上图 这种微生物羟基化作用简化并极大地改进了多步化学合成皮质甾类激素及其衍生物的效率 尽管德国人Merck提出的由脱氧胆酸进行化学合成的方法也是可行的 但是这种方法既复杂又不经济 必须经过31步才能从615公斤脱氧胆酸中获取1克乙酸皮质酮 孕酮的11 羟基化作用使皮质酮的价格从200美元 克很快降到6美元 克 由于工艺的进一步发展 它目前的价格已经低于1美元 克 这一范例有力地揭示了天然产物的生物转化在药物研究与开发中所发挥的巨大作用 总之 生物转化反应是生物合成药物学中的重要基础 半合成药物中的生物合成 生物活性化合物的光学不对称合成 消旋体药物的光学拆分以及天然药物结构的修饰都要应用生物转化技术 2 酶催化和微生物催化的反应类型 2 1 氧化反应2 2 还原反应2 3 水解反应2 4 缩合反应2 5 胺化反应2 6 酰基化反应2 7 降解反应2 8 脱水反应 2 1 氧化反应 微生物能转化许多类型的化学反应 氧化反应是其中最常见反应之一2 1 1单一氧化反应 1 2 烟酸 3 4 5 6 7 2 1 2羟基化 1 2 甾体母核上诸亚甲基中选择性引入11a 11b 和16a 等位羟基呈现强力生理活性 在甾体激素药物合成上非常重要 3 2 1 3环氧化 1 该反应产率很高 且光学纯度为100 产物是生产铁电液晶的重要中间体 环氧化 2 2 1 4氨 杂基团氧化 2 1 5硫 杂基团的氧化 2 1 6b 氧化 许多种微生物都能将脂肪酸b 氧化产生3 羟基脂肪酸 例如毛霉 Mucorsp 能将碳链长6 12碳的反二烯酸 Trans 2 alkenoicacid b 氧化生成3 羟基烯酸 用微生物转化法产生羟基脂肪酸及脂肪酸的烯醇衍生物是利用微生物转化方法能在饱和脂肪酸中引进功能团的工具 在合成上很重要 2 1 7脱氢 1 2 2 2 还原反应 多种醛类化合物 不论是脂肪族或芳香族 饱和或不饱和的羟基取代或卤素取代的都能被微生物还原成相应的醇 各种酮的化合物不论是单酮 双酮 三酮 或者另含有羟基 卤素取代的都能被微生物还原 应用微生物转化进行还原时有个非常重要的优点 得到的仲醇都是光学活性 引入一个手性中心 在手性药物合成中对光学不对称合成是非常重要的 1 2 3 在甾体激素合成中常应用微生物转化反应选择性还原如睾丸素的合成 4 氮杂基团还原 2 3 水解反应 微生物转化广泛应用于酯 内酯 苷 酰胺和内酰胺等化合物的水解 由于它的水解具有对映体的选择性 因此微生物转化水解反应也被广泛地用于光学活性化合物的拆分 2 3 1 酯和内酯的水解反应 2 3 2 醚的水解开裂 1 2 1 2 3 3 醚的水解开裂 2 2 3 4 苷的水解 1 2 2 3 5 酰胺的水解 微生物转化应用于酰胺水解在b 内酰胺环类抗生素制药工业上非常重要 由于该催化条件温和 选择性高 能把青霉素和头孢菌素水解获得合成各种新青霉素和新头孢菌素的重要母核6 氨基青霉烷酸 6 APA 7 氨基头孢烷酸 7 ACA 和7 氨基去乙酰氧基头孢烷酸 7 ADCA 而不引起b 内酰胺环的开裂 2 3 6 内酰胺的水解 2 3 7 环氧水解开环 2 3 8 水解脱胺 2 3 9 水解胺烷基中烷基 2 4 缩合反应 通过缩合反应可形成新的碳 碳的结合 由于生物转化反应的高度立体选择性 它所催化新的碳 碳键在有机不对称合成中极为重要 为手性药物中不可缺少的一项合成技术 2 4 1 氰醇缩合 上述反应在水中进行 光学活性氰醇收率较低 但可在低pH 3 4 条件下进行 虽然低pH不是该醇的最适反应条件 然而所获得光学活性的氰醇收率增高 该反应也可在有机溶媒中进行 能获得较高的光学活性收率达10 25 2 4 2 偶姻 acyloin 缩合 偶姻缩合指两个分子的醛间缩合形成不对称的醇酮化合物 1 麻黄碱人工合成中的不对称性生物合成 2 4 2 醛醇 aldol 缩合 三种主要类型 1 丙酮酸缩合 2 丙酮酸磷酸酯缩合 在上述反应中用丙酮酸磷酸酯代替丙酮酸作为辅助底物 co substrate 时 使缩合反应不可逆 3 二羟基丙酮酸磷酸酯缩合 2 5 胺化反应 微生物的胺化转化反应可以从醇基 酮基或羧基基团分别转化成氨基或酰基 2 5 1 醇基转化成氨基1 仲醇转化成氨基 2 叔醇转化成氨基 7 氯 四环素 2 5 2 酮基转化成氨基 2 5 3 羧基转化成氨基 2 6 酰基化反应 微生物转化反应能将羟基 氨基和肼基 联氨基 进行选择性酰基化 2 6 1 羟基酰基化 2 6 2 氨基酰基化 对氨基 苯乙酰青霉素 2 7 降解反应 2 7 1 脱羧反应 2 7 2 脱羧还原 2 8 脱水反应 麦角醇 3 甾体生物转化的主要反应 3 1 概述甾体化合物是广泛存在于各类植物 动物中的最为常见的一类化合物 资源非常丰富 种类很多 结构中都具有环戊烷骈多氢菲 cylopentano perhydrophenanthrene 的甾核 天然甾类成分中甾核四个环的稠合方式 A B环有顺式或反式稠合 B C都为反式 C D环也有顺式或反式两种稠合方式 甾核C3位有羟基取代 可与糖结合成苷而存在 甾体化合物 包括甾体皂苷 具有多种生理活性 如抑癌 抗炎 降血糖 免疫调节 防治心血管疾病 抗真菌 抑制HIV病毒整合酶等等 另外 甾体化合物还是医药工业中生产黄体酮 性激素 利尿剂 diuretics 雄激素 androgens 促蛋白合成剂 anabolicagents 避孕药 contraceptiveagents 皮质激素 以及昆虫变态激素 metamorphosishormone 和信号化合物 semiochemicals 等 下图 的重要原料 正是由于这些原因 关于甾体结构修饰改造的研究非常多 化学合成甾体化合物非常烦琐 需要多步反应才能完成 常常涉及到中间体保护基团的引入及再生 这必将影响产物的收率 增加成本 浪费时间 而且 某些甾体衍生物的基本骨架对许多化学试剂非常敏感 以致发生开环 化学合成还需要使用许多试剂 如吡啶 三氧化硫 二氧化硒等 对人体和环境均有害 而生物转化是在温和条件下进行的 能够克服化学合成的一些弱点 目前 科学家们普遍认为将化学合成和生物转化结合起来是开发甾体药物的最为有效手段 甾体化合物的结构通式 从天然资源生产各类甾体激素药物 3 2 甾体化合物生物转化反应的多样性 由于甾体11位选择性羟基化反应研究的巨大成功 引起了微生物学者 有机化学家和药物学家们的极大兴趣 开展了大量的微生物对甾体转化研究工作 至今已阐明微生物对甾体每个位置几乎都能进行反应 并且许多是化学难以合成 而动物体内酶也不能转化的 甾体重要生物转化反应图示 3 3 甾体化合物主要的生物转化反应 1 羟基化2 羟基转变为酮基3 脱氢4 芳香化5 环氧化6 酮基还原成羟基7 双键的氢化8 边链的降解9 酯化反应 3 3 1 羟基化 微生物对甾体羟化时 其中以C 9a C 11a b C 16a b C 17a C 19位甲基和侧链上C 26位上的羟基较为重要 C 11a和b位的羟基化作用是各种皮质激素合成中不可缺少的一步 如生产可的松需要进行C 11a羟基化反应 生产氢化可的松需要进行C 11b位羟基化反应 羟基化反应机理 1 选择性 微生物的甾体转化反应中最重要的是羟化反应 因为不同位置和不同空间的羟基化甾体药物对人体的不同的细胞受体产生不同的亲和力 导致产生不同药效的专一性 在甾体母核的4个环结构上有许多相同的次甲基 在羟基化反应时 化学方法是无法区别的 而微生物催化反应时 按不同来源微生物的羟化酶 能区域选择性 regiostereotopeselective 地对某个环上次甲基进行羟基化 和非对映体选择性 diastereotopeselective 对该项次甲基中哪个氢催化成a或b 羟基 2 机理 微生物羟化酶是个双功能氧化酶 mixedfunctionoxidases 它能利用分子状态的氧 需要1个与NADPH 依赖的脱氢酶 NADPH dependentdehydrogenase 相联结的电子转移系统 细胞色素P 450作为末端氧化酶 甾体上羟基化对化学合成来说是非常困难的 除了甾体C 17位上化学能导入羟基外 其他位置都很难导入 羟基形成机理根据同位素追踪试验的研究结果 知道转化到甾体上的羟基是直接取代甾体碳架上的氢位置 并且取代过程中没有产生立体构象的变化 也不通过形成烯的中间体来完成的 就是说羟基取代的立体构象的变化不是先通过形成烯的中间体来完成的 即羟基取代的立体构象 a或b 是由氢原子原先所占的空间位置而决定 经18O D2O H2O18分别实验确定 羟化作用的氧不来自水中氢氧基 OH 而是来自空气中氧 这一点从理论上说明工业上用黑根霉转化甾体时需要充分供氧的原理 Hoyam及其合作者曾将C 11a和C 12a位上的氢被H3所取代的孕甾 3 20 二酮作为底物用黑根霉转化来进行研究 结果说明甾体的酶促羟基化反应是羟基化位置上的氢被直接取代 3 3 2 羟基转变为酮基 最常见的是C 3a或C 3b羟基转化成C 3位酮基和C 17a羟基转化为C 17酮基 3 3 3 脱氢 微生物能够对甾体母核不同位置上进行脱氢反应 由于所有高效皮质激素都含有C 1 2 双键 C 1位脱氢就具有重要的实用意义 除在C 1位脱氢外 还可在C 4 C 7 C 9 11 C 14 C 16位进行脱氢 不同的微生物其脱氢能力也不同 一般是细菌的脱氢能力大于真菌的脱氢能力 尤以棒状杆菌和分枝杆菌的脱氢能力最强 如第一个用于临床的三醋酸脱氢可的松就是用简单棒杆菌进行脱氢的 研究发现 在甾体母核脱氢的过程中 还伴随着发生边链降解 C 20位酮基还原以及因C 9a羟基化引起B环的打开 3 3 4 芳香化 微生物转化甾体时产生芳香化主要发生在A环上 3 3 5 环氧化 环氧化经常发生在C 9 11和C 14 15之间 用微生物转化法在母核上引入环氧基团的反应与微生物羟基化有关 能产生11b 羟基化的新月弯孢霉或布氏小克银汉霉都可将17a 21 二羟基 4 9 11 孕甾二烯3 20 二酮转换成9b 11b环氧化合物 3 3 6 酮基还原成羟基 主要是在C 3 C 17 C 20位上酮基还原 3 3 7 双键的氢化 微生物常使A环上C 1 2以及B环上的C 5 6之间双键的还原 3 3 8 侧 边 链的降解 各类具有生理活性的甾体类药物的基本母核都是来自高等动植物的甾体化合物经侧链降解后得到的 如胆甾醇 豆甾醇以及与薯蓣皂苷结构相似而带有侧链的海可吉宁和梯可吉宁 必须先出去侧链保留甾体母核才能加以利用 我国已利用这一反应从海可吉宁的中间体生产 美松 用梯可吉宁的中间体生产去氢 17 小甲基睾丸素 甾体侧链降解的机制与脂肪酸的氧化途径相似 开始是C 27羟基化 再氧化为C 27羧酸 经过一系列的氧化过程 甾体侧链被降解下来 最后一步包括脱氢和加水 3 3 9 酯化反应 不同微生物来源的脂肪酶可对甾醇进行不同区域的选择性酯化 3 4 微生物转化甾体化合物在药物合成中的几个重要的反应举例 1 C 9a羟基化2 C 11a羟基化3 C 11b羟基化4 C 16a羟基化5 C 17a羟基化6 C 19a羟基化7 脱氢反应8 边链的降解 1 C 9a羟基化 C 9a羟基化是在甾体药物合成中一个关键中间步骤 不仅涉及到甾体边链的选择性降解 并且是皮质激素合成中的一个关键中间体 由于C 9位上导入羟基后 容易在C 9 C 10位之间引入双键 然后进一步形成C 11b羟基或导入氟原子 例如 甾体合成中重要中间体9a 羟基 4 雄甾烯 3 17 双酮和9a 羟基 3 氧化娠烷 4 17 双烯 20羧酸的制取 2 C 11a羟基化 C 11a羟基化是微生物的专特转化反应 人体内的酶也不能将甾体C 11a羟基化 由于微生物能完成此反应 不仅解决药物合成 更重要的是增加了皮质激素类化合物活力使其具有高度抑制炎症效应 C 11a羟基化是通过微生物转化寻找更有效新药的一个实例 黑根霉转化孕酮C 11a羟基 同时拌生微量的C 11a 6b 二羟基孕酮和偶然拌生11a 还原孕酮 此羟基化反应与温度有密切关系 一般不能超过32oC 如超过 黑根霉只大量生长菌丝而不对孕酮进行羟基化 除黑根霉外 其他如放线菌 棒状杆菌和诺卡氏菌等微生物对孕酮进行11a羟基化时 也同时产生另一种降解反应 或将母核进行降解 所以没有生产意义 近年来 报道锗曲霉也是良好的11a羟基化菌株 但仍以黑根霉最好 收率可高达90 以上 3 C 11b羟基化 由于微生物对甾体能进行C 11b羟基化 从而又为制药工业提供了另一条有价值的合成路线 例如 新月弯孢霉 Curvularoalunata 能将ReichsteinS化合物 简称化合物S 一步转化成氢化可的松 在上述转化反应过程中同时出现C 7和C 14位羟基化的副反应 此副反应可通过底物结构的修饰来避免 例如 将化合物S先进行C 17 C 21双乙酰化 然后在pH低于6 5及高浓度底物F进行转化 不仅避免了副反应并且加快了反应速率 获得了良好的收率 另外 布氏小克银汉霉也是对甾体C 11b羟基化反应中重要的菌种 据报道转化率可高达65 此外 弗氏链霉菌 某些梨头霉和一些极毛杆菌等也能对甾体进行C 11b羟基化 4 C 16a羟基化 微生物对甾体C 16a羟基化作用为皮质甾体激素类药物合成中另一个重要的反应 在甾体母核导入C 16a羟基后 可以使电解质影响减少 而抗炎及糖代谢作用保持不变 例如 抗炎活力很高的9a 氟去氢可的松在C 16a羟基化后 不仅高度抗炎 消炎作用未降低 并使二者强烈贮盐副作用消失 C 16a羟基化一般以放线菌为好 副反应是由于培养基中存在铁离子所诱导而产生的 可以在发酵液中加入0 5 一氢磷酸盐予以防止 5 C 17a羟基化 当甾体母核引入C 17a羟基后 能增加甾体药物的抗炎和糖代谢作用 绿色木霉 树枝状孢囊菌和小瓶瘤孢菌均能对甾体进行C 17a羟基化 6 C 19a羟基化 甾体母核C 19a羟基化是制备19 失碳甾体化合物的重要中间体 19 失碳甾体较原甾体具有更显著的生理活性 例如19 失碳孕甾酮的疗效比孕甾酮活性强4 8倍 19a 羟基 4 6 雄甾 二烯 双酮具有升高血压作用 7 脱氢反应 当抗炎甾体激素药物的母核C 1 2位置导入双键后 都能成倍的增加抗炎作用 例如 醋酸可的松C 1 2位上导入双键成醋酸脱氢可的松后 增强抗炎作用3 4倍 但C 1 2位脱氢甾体激素化合物在动物体内不能被转化而得 所以这是人工改造后获得高效药物的典型例子 化学法脱C 1 2氢一般用二氧化硒法 常使产品中带有少量难以除尽对人体有毒害的硒 所以微生物脱氢成为甾体抗炎激素药物合成中不可缺少的一步 微生物的脱氢转化过程中虽有一些副产物产生 但我们需要的生产产品收率很高 A 有关甾体脱氢转化的微生物 微生物对甾体羟基化与脱氢能力相反 细菌的脱氢能力比真菌强 特别是棒状杆菌和分枝杆菌活力最强 球形芽孢杆菌 诺卡氏菌对可的松和皮质醇也有较高的脱氢能力 发现对甾体母核有脱氢活力的微生物 较多拌生边链降解和C 26位酮基还原以及其9a羟基化引起B环打开等作用 B 甾体母核脱氢 甾体母核脱氢酶是一种诱导酶 例如 Septomyxaaffinis在生长期易受底物诱导而产生 诱导作用大小与底物分子极性有关 微生物不能转化皮质醇为脱氢皮质醇 但当有较皮质醇极性低的黄体酮或类似于黄体酮的低极性甾体化合物存在时 脱氢酶就可以诱导产生 使皮质醇转化为脱氢皮质醇 甾体母核脱氢酶在脱氢过程中不需要氧分子的存在 C 脱氢转化的机理 曾报道假单孢菌P testerone酶对 4 3酮类甾体及1 羟基 4 3酮类甾体的C 1 2位脱氢进行比较性实验中 得知微生物的脱氢转化反应不是先经过羟基化脱水的过程而是直接脱去C 1 2位氢 1962年 Gala用球形芽孢杆菌的无细胞提取法进行了脱氢的机理研究 发现这种脱氢酶在脱氢转化时必须有维生素K2一类醌类辅酶参加 即甾体C 1 2位脱氢是在酶与辅酶催化下先形成了酮烯醇化 然后形成烯醇氢与酶结合而直接脱去氢 8 边链的降解 利用微生物进行甾体边链降解在工业上的重要性仅次于甾体的羟基化 各类具有生理活性的甾体类药物的基本母核都是来自高等动植物的甾体化合物经侧链降解后得到的 由于化学方法切断甾体边链没有专一性 产率低 仅15 左右 以前生产甾体激素类药物主要采用天然原料薯蓣皂素 另外豆甾醇因为其具有C 32位不饱和双键 易于化学降解 也被作为甾体类药物的起始原料 而另外一些甾醇如胆固醇 谷甾醇 菜籽甾醇等因C 17侧链的饱和性 利用化学手段难以降解 长期以来被当作废物处理 微生物选择性降解甾体边链技术的发展使这些廉价易得的甾醇的充分利用成为可能 A 边链降解机理 甾醇边链降解过程机理与脂肪酸的b氧化途径相似 胆甾醇边链的降解开始于C 27羟基化 再氧化成C 27羧酸 继后 b氧化先失去丙酸 乙酸 最后再失去丙酸 形成C 17酮化合物 从二降胆酸 IV 转化到C 17酮化合物 V 在厌氧条件下也能进行 所以最后一步转化机理应该是脱氢 加水和开裂 如下图 B 选择性甾体边链降解 在微生物降解甾体边链过程中 由于存在甾体母核的降解 导致底物的损失和边链降解产量的下降 抑制微生物对甾体母核的降解一般有下述三种方法 1 对底物 甾醇进行结构改造来阻止酶对母环的降解 2 加入酶抑制剂抑制母核降解关键酶如C 1 2脱氢酶和9a羟基化酶 常用的抑制剂有Ni Pb Se等金属 8 羟基喹啉及一些金属鳌合剂 如2 2 双联吡啶 3 对菌种进行诱变产生仅降解甾醇侧链的突变株 近年来 基因工程等技术的迅速发展也为选择性降解甾体边链提供了一种新的手段 4 代表性实例 1 洋地黄毒苷的羟基化2 6a 甲基氢化泼尼松 6a methyl prednisolone 的制备3 15b acetoxyfinasteride的合成4 蟾蜍甾烯类化合物的生物转化 4 1洋地黄毒苷的生物转化 4 1 112b 羟基化一个经典实例为德国土宾根大学Reinhard等 Reinhardetal 1978 1980 利用植物培养细胞关于洋地黄强心苷的羟基化反应 洋地黄强心苷中只有C 12位上有羟基 即C 苷 例如异羟基洋地黄毒苷 digoxin 1 才有重要药用价值 但在分离过程中大量混有C 12位上没有羟基的所谓A 苷 例如洋地黄毒苷 digitoxin 2 因此若将A 苷 2 C 12位上选择性羟基化 即将2转化为1就可充分利用植物资源而生产有效药物 有机合成方法难以实现这一过程 利用微生物进行生物转化效率很低 鉴于植物中存在多种羟基化酶 他们从洋地黄属植物中选择到几种合适的细胞株来实现了这一过程 首先发现的一细胞株能将化合物2进行葡萄糖化而转变成3 然后又乙酰化成毛花洋地黄苷A lanatosidA 4 进一步羟基化成毛花洋地黄苷C lanatosidC 5 它也能将化合物3的C 12直接羟基化而得去乙酰毛花洋地黄苷C deacetyl lanatosidC 6 底物取代基团对C 12羟基化的影响 上述生物转化过程虽能实现化合物2转化成1 但得率较低 并且反应过程中形成许多难以分离的副产物 如C 16位羟基化产物 为了减少副反应 必须将化合物2的末端糖连保护起来 通过大量实验发现 甲基洋地黄毒苷 b methyldigitoxin 7 作为底物几乎能100 地实现C 12位上的羟基化 只生成b 甲基异羟基洋地黄毒苷 b methyldigoxin 8 没有其他副产物 图 化合物8本身也是一个重要药物 用化合物7作为底物筛选到另一细胞株在24d内几乎100 地将7转化为8 已采用发酵方法 但发现机械搅拌未能实现转化 必须用气升式反应器使细胞和培养基保持持久循环才能实现转化 这是迄今世界上第一个利用植物培养细胞来进行羟基化反应生产药物的成功例子 4 1 27b 羟基化 微生物Gehgronellaurcerolifera菌株在洋地黄毒苷转化时能对甾体母核专一地在7位上导入羟基 形成7b 羟基 洋地黄毒苷 4 1 3洋地黄毒苷的水解 洋地黄毒苷能被产黄青霉专一性水解洋地黄毒糖生成洋地黄毒苷元而不会引起C 17位上b不饱和内酯环的水解 4 1 4洋地黄毒苷脱氢 链霉菌属S platensis对洋地黄毒苷D环专一性脱氢在甾体母核16 17位导入双键 与b不饱和内酯环形成共轭增加D环上氢 14位羟基和18位甲基的活性 并且不影响其他3个环的饱和结构 4 1 5洋地黄毒苷苷化 洋地黄强心苷在贮藏或提取过程中常会被植物体内存在的酶水解末位的a羟基糖脱落而成为次级苷 单端孢属的粉红单端孢转化此次级毒苷时 能对洋地黄毒苷的糖链上引入2分子糖 重新形成洋地黄强心苷一级苷 在苷的糖链上连接糖是化学方法难以实现的 6a 甲基氢化泼尼松 6a methyl prednisolone 的制备 6a 甲基氢化泼尼松 6a methyl prednisolone 为抗炎皮质激素类药物 抗炎作用比氢化可松强7 12倍 而钠滞留等副作用很小 主要用于器官移植抗排异 急性肾炎 抗休克 急性哮喘和脑水肿等症 其销售额占皮质类激素销售额的24 成为国际市场激素品种中的主导产品之一 下图所示的是它的制备流程 新月弯孢霉及简单诺卡氏菌 15b acetoxyfinasteride的合成 Finasteride 是一个合成的4 氮甾体化合物 并且是甾体TypeII5a 还原酶选择性抑制剂 5a 还原酶是一个胞内酶 能够将雄性激素 androgen 睾丸激素 testosterone 转化为5a 二氢睾酮 5a dihydrotestosterone DHT DHT与雄性激素受体的亲和力要比睾丸激素强4 5倍 占总激素水平的 90 因此 抑制5a 还原酶的活性就可减少DHT水平 可以导致前列腺大小的减小 从而改善良性前列腺增生 Benignprostatichyperplasia BPH 另外 此药还可用于男性秃头毛发的再生 实验表明 15b acetoxyfinasteride比Finasteride具有更强的活性 下图是它的合成路线 4 蟾蜍甾烯类化合物的生物转化 蟾蜍甾烯 bufadienolides 下图是一类C 17位连接六元不饱和内酯环 吡喃酮环 的甾体化合物 具有强心活性 属于强心甾体的范畴 目前从自然界分离得到的此类化合物已接近300种 天然的蟾蜍甾烯A B环为顺式或反式稠合 B C环均为反式 但与一般甾体不同的是 其C D环为顺式稠合 除C 3位大多有羟基外 蟾蜍甾烯往往在5 6 11 12 14 16 及19 位有含氧取代 多为羟基或乙酰氧基 有的则在14 15 位形成三元氧环 蟾蜍甾烯的化学结构 蟾蜍甾烯的主要化合物 研究进展 Goerlich于1971年对植物来源的scillarenin进行了初步研究 发现Rhi