穿心莲内酯的微生物转化
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On: 18 March 2013, At: 19:32
Publisher: Taylor & Francis
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Journal of Asian Natural Products Research
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https://www.wendangku.net/doc/1f7014303.html,/loi/ganp20
Microbial transformation of neoandrographolide by
Aspergillus niger (AS 3.739)
Li-Xia Chen a , Feng Qiu a , Ge-Xia Qu a & Xin-Sheng Yao a
a Department of Natural Products Chemistry, Shenyang Pharmaceutical University, Shenyang,
110016, China
Version of record first published: 27 Jul 2010.
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Microbial transformation of neoandrographolide by
Aspergillus niger (AS 3.739)
LI-XIA CHEN,FENG QIU*,GE-XIA QU and XIN-SHENG YAO
Department of Natural Products Chemistry,Shenyang Pharmaceutical University,Shenyang 110016,
China
(Received 15May 2006;revised 21June 2006;in ?nal form 7July 2006)
The biotransformation of neoandrographolide (1)was investigated by using Aspergillus niger (AS 3.739).Five products were obtained and identi?ed as 8(17),13-ent -labdadien-16,15-olid-19-oic acid (2),19-hydroxy-8(17),13-ent -labdadien-16,15-olide (3),18-hydroxy-8(17),13-ent -labdadien-16,15-olid-19-oic acid (4),3a -hydroxy-8(17),13-ent -labdadien-16,15-olid-19-oic acid (5)and 8b ,19-dihydroxy-ent -labd-13-en-16,15-olide (6)by spectroscopic and chemical means.Products 4,5and 6are new compounds.Keywords :Neoandrographolide;Microbial transformation;Aspergillus niger ;ent -Labdane diterpenoid
1.Introduction
Neoandrographolide is one of principal constituents of ent -labdane diterpenoid lactones isolated from the aerial parts of the famous herbal medicine,Andrographis paniculata Nees.Its chemical structure is 3-[2-[5-[(b -D -glucopyranosyloxy)methyl]decahydro-5,8a-dimethyl-2-methylene-1-naphthalenyl]ethyl]-2(5H)-furanone.Neoandrographolide has many bio-activities,such as anti-in?ammatory [1],antiviral [2],anti-radical [3],hepatoprotective [4]and anti-human immunode?ciency virus (HIV)activities [5];and the total diterpenoid lactones of Andrographis paniculata have been widely used in clinic for the treatment of fever,cold,in?ammation,diarrhoea and other infectious diseases in China.Some studies on the structure modi?cations of the other principal diterpenoid of andrographolide from this plant through biological [6–8]and chemical methods [9,10]have been reported,and the two derivatives,sodium 14-deoxy-12(R )-sulfo-andrographolide (Lianbizhi)and monopotassium 14-deoxy-11,12-didehydroandrographolide-3,19-disuccinate (chuanhuning)have been developed into antibacterial and antiviral drugs in China.However,the biological or chemical modi?cation of neoandrographolide has not been studied so far.
In this work,neoandrographolide was biotransformed by Aspergillus niger (AS 3.739)in potato medium.Five products were obtained,among which,three were identi?ed as new compounds.The article mainly describes the isolation and identi?cation of these three new products.
Journal of Asian Natural Products Research
ISSN 1028-6020print/ISSN 1477-2213online q 2007Taylor &Francis
https://www.wendangku.net/doc/1f7014303.html,/journals DOI:
10.1080/10286020600979902
*Corresponding author.Email:fengqiu2000@https://www.wendangku.net/doc/1f7014303.html,
Journal of Asian Natural Products Research ,Vol.9,No.5,July–August 2007,463–469
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2.Results and discussion
Compound 2,white amorphous powder,was positive for the Legal and Kedde reactions,suggesting the presence of an a ,b -unsaturated lactone [11].The 1H NMR and 13C NMR spectral data were identical with those of 8(17),13-ent -labdadien-16,15-olid-19-oic acid from the aquatic plant Potamogeton pectinatus [12].Therefore,2was identi?ed as 8(17),13-ent -labdadien-16,15-olid-19-oic acid (see ?gure 1).
Compound 3,colourless needles,mp 93–948C,was positive for the Legal and Kedde reactions,suggesting the presence of an a ,b -unsaturated lactone [11].The 1H NMR and 13C NMR spectral data were identical with those of the aglycone of neoandrographolide [13].Therefore,3was identi?ed as 19-hydroxy-8(17),13-ent -labdadien-16,15-olide (see ?gure 1).Compound 4,white amorphous powder,was positive for the Legal and Kedde reactions,suggesting the presence of an a ,b -unsaturated lactone [11].By TLC analyses,4was less polar than the substrate,indicating it might be an aglycone derivative without a glucose.The high-resolution ESI-MS showed the quasi-molecular ion [M tNa]tat m/z 371.1867,corresponding to the molecular formula C 20H 28O 5,which was further supported by the 1H NMR and 13C NMR spectral data (tables 1and 2).The 1H NMR and 13C NMR data were closely similar to those of the known product 2[12],except for two 1H NMR signals at d 4.38(1H,d,J ?10.2Hz)and 4.01(1H,d,J ?10.2Hz)attributable to a hydroxymethyl located at C-18(d 70.2)in 4instead of a 1H NMR signal at d 0.88(3H,s)attributable to a methyl located at C-18(d 13.2)in 2.This was further corroborated by HMBC correlations of H 2-18(d 4.38,4.01)with C-3(d 33.1),C-5((50.4)and C-19(d 178.7).In the NOESY spectrum,the existence of the correlation between H 2-18(d 4.38,4.01)and H-5(d 1.86),and the absence of the correlation between H 2-18(d 4.38,4.01)and 20-CH 3(d 0.97)demonstrated that 18-CH 2OH was of b -orientation,and consequently 19-COOH was of a -orientation.Based on the above evidence,4was determined to be 18-hydroxy-8(17),13-ent -labdadien-16,15-olid-19-oic acid,which has not previously been reported (see ?gure 1).
Compound 5,white amorphous powder,was positive for the Legal and Kedde reactions,suggesting the presence of an a ,b -unsaturated lactone [11].By TLC analyses,5was also less polar than the substrate,indicating it might be an aglycone derivative without a glucose.The high-resolution ESI-MS showed the quasi-molecular ion [M tNa]tat m /z 371.1867,corresponding to the molecular formula C 20H 28O 5in combination with the 1H NMR and 13C NMR spectral data (tables 1and 2).The 1H NMR and 13C NMR data of 5implied that it was an analogue of 2[12],except for a 1H NMR signal at d 3.39(1H,dd,J ?12.0,3.6Hz)attributable to a hydroxymethine located at C-3(d 78.3)in 5instead of two 1H NMR signals at d 2.43(1H,brd,J ?13.2Hz)and 1.08(1H,dt,J ?13.2,3.6Hz)ascribable to a methene located at C-3(d 38.8)in 2,suggesting that C-3was hydroxylated.This was con?rmed by HMBC correlations of H-3(d 3.39)with C-2(d 29.8),C-4(d 49.9)and C-18(d 25.1).In the NOESY spectrum,the existence of the strong correlations of H-3(d 3.39)to H-5(d 1.27)and 18-CH 3(d 1.68),and the absence of the correlation of H-3to 20-CH 3(d 0.91)were observed,suggesting that 3-OH was of a -orientation.Therefore,5was elucidated as 3a -hydroxy-8(17),13-ent -labdadien-16,15-olid-19-oic acid,which has not previously been reported (see ?gure 1).
Compound 6,colourless plates,mp 166–1678C,was positive for the Legal and Kedde reactions,suggesting the presence of an a ,b -unsaturated lactone [11].By TLC analyses,6was also less polar than the substrate,indicating it might be an aglycone derivative without
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Figure 1.Structures of neoandrographolide and its transformation products.
Microbial transformation of neoandrographolide 465
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a glucose.The high-resolution ESI-MS showed the quasi-molecular ion [M tNa]tat m /z 359.2154,corresponding to the molecular formula C 20H 32O 4by combining the 1H NMR and 13
C NMR spectral data (tables 1and 2).Comparison of the 13C NMR data of 6with those of 3[13]showed that the absence of two signals of exo -methylene at d 148.3and 106.9in 3,and the appearance of one methyl signal at d 24.5and one tertiary carbon signal linked with hydroxyl group at d 73.1in 6.Correspondingly,the 1H NMR spectrum exhibited the absence of two signals of exo -methylene at d 4.93and 4.76in 3and the appearance of one tertiary methyl signal at d 1.32(3H,s)in 6.This was further con?rmed by HMBC correlations of 17-CH 3(d 1.32)with C-7(d 45.6),C-8(d 73.1)and C-9(d 62.1).The NOESY spectrum showed correlations of 17-CH 3(d 1.32)to H-7e (d 2.04),H-6a (d 1.47)and 20-CH 3(d 0.86)suggesting that 17-CH 3was of a -orientation and consequently 8-OH was of b -orientation.On the basis of the above evidence,6was identi?ed as 8b ,19-dihydroxy-ent -labd-13-en-16,15-olide,which has not previously been reported (see ?gure 1).
Table 1.
1
H NMR (600MHz)spectral data of compounds 4–6(in pyridine-d 5,d ppm,J in Hz).
No.4
5
6
1 1.88(1H,brd,J ?13.2Hz) 1.84(1H,brd,J ?12.6Hz) 1.76(1H,brd,J ?12.6Hz)1.15(1H,dt,J ?13.2,3.4Hz) 1.19(1H,brt,J ?13.2Hz) 1.01(1H,dt,J ?13.2,3.0Hz)2
2.42(1H,m)
2.56(1H,o) 1.63(1H,brd,J ?1
3.2Hz)1.70(1H,brd,J ?12.6Hz) 1.98(1H,o)
1.37(1H,brd,J ?13.2Hz)3
2.89(1H,brd,J ?12.6Hz)
3.39(1H,dd,J ?12.0,3.6Hz) 2.13(1H,brd,J ?13.2Hz)1.63(1H,dt,J ?13.2,3.6Hz)0.97(1H,dt,J ?13.2,3.0Hz)4–
–
–
5 1.86(1H,brd,J ?12.6Hz) 1.27(1H,brd,J ?12.0Hz) 1.16(1H,brd,J ?12.6Hz)
6 2.30(1H,o) 2.26(1H,m)
1.82(1H,brd,J ?1
2.6Hz)2.28(1H,o)
2.16(1H,brd,J ?12.0Hz) 1.47(1H,m)
7 2.45(1H,brd,J ?12.0Hz) 2.45(1H,brd,J ?12.0Hz) 2.04(1H,brd,J ?12.6Hz)2.02(1H,m) 1.98(1H,o) 1.73(1H,dt,J ?12.6,3.0Hz)8–
–
–
9 1.77(1H,brd,J ?10.8Hz) 1.67(1H,brd,J ?10.0Hz) 1.44(1H,t,J ?3.6Hz)10–
–
–
11 1.83(1H,m) 1.80(1H,brt,J ?10.8Hz) 1.97(1H,m)1.67(1H,m)
1.65(1H,o) 1.65(1H,m)
12 2.55(1H,brt,J ?12.0Hz) 2.56(1H,o) 2.84(1H,brt,J ?10.2Hz)2.20(1H,m) 2.21(1H,m) 2.53(1H,brd,J ?10.2Hz)13–
–
–
147.18(1H,s)7.19(1H,s)7.14(1H,s)15 4.74(2H,s) 4.75(2H,s) 4.67(2H,s)16–
–
–
17 4.96(1H,s) 4.96(1H,s) 1.32(3H,s)4.74(1H,s)
4.75(1H,s)18 4.38(1H,d,J ?10.2Hz) 1.68(3H,s) 1.21(3H,s)
4.01(1H,d,J ?10.2Hz)19–
–
3.95(1H,d,J ?10.8Hz)3.68(1H,d,J ?10.8Hz)20
0.97(3H,s)
0.91(3H,s)
0.86(3H,s)
“o”indicates overlapped.
L.-X.Chen et al.
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3.Experimental
3.1General experimental procedures
The NMR spectrum was recorded on a Bruker ARX-600spectrometer (600MHz for 1H and 150MHz for 13C)in pyridine-d 5with TMS as internal standard.Chemical shifts were expressed in d (ppm)and coupling constants (J )were reported in Hertz (Hz).IR spectra were recorded with a Bruker IFS 55spectrometer.High-resolution ESI-MS spectra were obtained on a Bruker APEX II mass spectrometer.Preparative HPLC was performed with an ODS column (C-18,250￡20mm,Inertsil Pak)in a Waters 600liquid chromatograph apparatus equipped with a Waters 490UV detector.Methanol was HPLC grade and water was double distilled in our laboratory.Silica gel 60(Qingdao Haiyang Chemical Co.Ltd,China)was used as column chromatography stationary phases.TLC was carried out on Silica gel 60and the spots were visualized by spraying with Legal and Kedde reagent.All the analytic reagents were analytical grade and purchased from Shenyang Chemical Company (Shenyang,China).3.2Microorganisms
Aspergillus niger (AS 3.739)was purchased from China General Microbiological Culture Collection Centre.3.3Medium
All culture and biotransformation experiments were performed in potato medium,which was produced by the following procedure:200g of minced husked potato was boiled in water for 1h,then the extract was ?ltered and the ?ltrate was added with water to 1L after addition of 20g of glucose.The broth was autoclaved in individual Erlenmeyer ?ask at 1218C and 15psi for 20min and cooled before incubation.
Table 2.
13
C NMR (150MHz)spectral data of compounds 4–6(in pyridine-d 5,d ppm).
No.456139.438.140.3220.429.818.7333.178.336.2451.149.939.2550.455.857.2626.826.721.3739.038.945.68148.5148.273.1956.255.962.11040.740.439.31122.322.524.11225.125.129.413134.2134.2134.714145.4145.5145.01570.770.770.616174.7174.7174.817106.8107.024.51870.225.128.019178.7180.864.220
13.5
13.3
16.3
Microbial transformation of neoandrographolide
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3.4Culture and biotransformation procedures
Screening scale biotransformation of neoandrographolide by A.niger was carried out in 250-ml Erlenmeyer ?asks containing 50ml of potato medium.Microorganisms were transferred into the ?asks from the slants.The ?asks were placed on rotary shakers,operating at 180rpm at 288C.The substrate was dissolved in methanol with a concentration of 50mg/ml.After 48h of culture,0.2ml of the substrate solution was added into the fermentation ?asks and these ?asks were maintained under the same conditions for an additional 72h.Culture controls consisted of fermentation blanks in which microorganisms were grown without substrate but with the same amount of methanol alone.Substrate controls consisted of sterile medium containing the same amount of substrate without microorganisms,and incubated under the same conditions.When the fermentation ?nished,the broths were ?ltered and the ?ltrates were extracted with the same volume of ethyl acetate three times.The cells were extracted with ethyl acetate by supersonic means.The extracts were evaporated to dryness under reduced pressure and the residues were dissolved in methanol.The solutions were spotted on silica gel plates which were developed by CHCl 3/MeOH (9:1),and visualized by spraying with Legal and Kedde reagent.TLC analyses revealed that A.niger could biotransform the substrate.
Preparative scale biotransformation of neoandrographolide by A.niger was carried out in 500-ml Erlenmeyer ?asks containing 150ml of potato medium.A total of 2g of 1was transformed by the strain.Other procedures were the same as screening scale biotransformation.3.5Isolation and characterization of biotransformed products
Twenty grams of yellow residue was obtained from the fermented broth of A.niger .The residue was chromatographed on silica gel column eluted with cyclohexane/ethyl acetate (9:1,8:2,7:3,6:4)to give 2(482mg),3(239mg),4(468mg),5(15mg)and 6(23mg).540mg of substrate remained after biotransformation.
3.5.118-Hydroxy-8(17),13-ent -labdadien-16,15-olid-19-oic acid (4).Obtained as white amorphous powder (MeOH);?a 23D 258.2(c 0.25,MeOH);IR (KBr)n max :3325,2961,1721,1644,1440,1218,908,833cm 21;high-resolution positive ESI-MS m /z :371.1867[M tNa]t(calcd for C 20H 28O 5Na,371.1834);1H NMR spectral data (600MHz,pyridine-d 5),see table 1;13C NMR spectral data (150MHz,pyridine-d 5),see table 2.
3.5.23a -Hydroxy-8(17),13-ent -labdadien-16,15-olid-19-oic acid (5).Obtained as white amorphous powder (MeOH);?a 23D 228.7(c 0.23,MeOH);IR (KBr)n max :3426,2935,1755,1645,1449,1085,904,838cm 21;High-resolution positive ESI-MS m /z :371.1867[M tNa]t(calcd for C 20H 28O 5Na,371.1834);1H NMR spectral data (600MHz,pyridine-d 5),see table 1;13C NMR spectral data (150MHz,pyridine-d 5),see table 2.
3.5.38b ,19-Dihydroxy-ent -labd-13-en-16,15-olide (6).Obtained as colourless plates (MeOH),mp 166–1678C;?a 23D t2.4(c 0.21,MeOH);IR (KBr)n max :3493,2928,1727,1459,1344,1090,1021,844cm –1;High-resolution positive ESI-MS m/z :359.2154[M tNa]t(calcd for C 20H 32O 4Na,359.2198);1H NMR spectral data (600MHz,pyridine-d 5),see table 1;13C NMR spectral data (150MHz,pyridine-d 5),see table 2.
L.-X.Chen et al.
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枳实中橙皮苷的提取工艺研究 摘要：采用正交试验，95％的乙醇作提取剂，提取三次，固液比分别为 1：6，1：4，1：4的条件下提取，探讨从枳实中提取橙皮苷的方法。其 最佳工艺条件为：温度85℃，PH值为5，提取4 h。粗品重结晶提高橙皮 苷纯度，该工艺操作简单可行，对环境的污染小。所得橙皮苷产品用紫 外分光光度计测试纯度≥95%，与标准对照品相符。 关键词：枳实；橙皮苷；提取工艺；正交实验法 Abstract: The method of hesperidin extraction hesperidin by using the orthogonal test, extraction material of 95% ethyl alcohol for reagent three times,solid-liquid ratio of 1:6,1:4,1:4 extracted under conditions,the discussion from fructus aurantii immaturus withdraws the hesperidin the method,the optimnm technological conditions were determined by the orthogonal test,which were at 85℃,PH4 and 4h of extracting time.The purity of hesperidin was raised by crude recrystallized, the process was simple,feasible and the environment the degree which pollutes was light. The purity of hesperidin was equal to or bigger than 95% using the ultraviolet spectrophotometer to test,and the product was tallies with the standard. Key words:Fructus Aurantii Immaturus,Hesperidin,Extracting process, Orthogonal test 枳实(Frucus Aurantii Immaturus)为芸香科植物（Citrusauantiuml）及其栽培变种的干燥幼果与未成熟的果实。枳实始载于《神农本草经》，枳壳始载于《开宝本草》，李时珍《本草纲目》将两者总称为枳，幼小的果实称为枳实，未成熟的果实成为枳壳[1]。其主要含挥发油、辛弗林、橙皮苷等，而枳实中有效成分辛弗林含量测定的报道较多，但有关枳实提取橙皮苷工艺的研究很少见报道，本试验采用正交试验法对枳实的提取工艺进行优选，确定最佳提取条件，采用紫外分光光度计对枳实提取物产品进行质量分析。 橙皮苷分子式为 C 28H 34 26 ，分子量为610，熔点：258-262℃，是一种淡黄 色结晶粉末，属黄烷酮类糖苷，能溶于乙醇、稀碱、吡啶等，不溶于乙醚、氯仿苯等，在紫外光262±2nm处有最高峰，吸收系数为160，橙皮苷是枳实中主要成分之一，含量约为10-20％[2-3]。 橙皮苷属二氢黄酮类，它的最显著的作用是具有抗氧化性，防止自由基的形
枳实中橙皮苷提取方法的比较
枳实中橙皮苷提取方法的比较 作者：吴洪文，肖萍，吴敏，何楚华 【摘要】目的研究枳实中橙皮苷的最佳提取工艺。方法以橙皮苷的含量为指标，采用正交实验筛选出枳实中橙皮苷的最佳提取工艺。结果最佳提取工艺为：20 ml 100%的甲醇超声15 min。结论此方法操作简便，稳定性好。 【关键词】枳实；正交实验；提取工艺 Abstract：ObjectiveTo optimize an extraction method of hesperidin.MethodsTaking the extraction rate of hesperidin as assessment index,an optimized extraction process was selected with the orthogonal design.ResultsThe optimum extraction process conditions were as follows:adding 20ml pure methanol,processing for 15 minutes with ultrasonic wave.ConclusionThe optimal process is convenient and stable,with high yield of effective ingredients. Key words：Fructus Aurantii Immaturus; Orthogonal design; Extraction 枳实导滞丸为《内外伤辨惑论》中的药方，由大黄、枳实、神曲等8味中药组成，主治湿热食积症，枳实为主要成分之一。枳实为芸香科植物Citrus aurantium L.的干燥幼果，具有破气消积、化痰散痞之功效［1］。枳实的主要化学成分为橙皮苷等黄酮类化合物。为了更好地发挥枳实导滞丸的功效，我们采用正交设计实验，以橙皮
橘皮中橙皮苷和果胶的提取
橘皮中橙皮苷和果胶的提取 一、实验目的 1．掌握果胶和橙皮苷的提取基本原理和提取方法，了解橙皮苷的鉴定方法。2．熟悉过滤、干燥、重结晶等基本操作。 二、实验原理 1．性质和用途 橙皮苷、果胶是糖类物质，在柑橘里含量丰富，广泛应用于食品和医药。果胶为淡黄色粉末，溶于水，酸性条件下稳定，在碱性中易分解，在食品工业中作为增稠剂或胶凝剂。结构式如下： O O O COOCH3 HO OH H O H OH OH H H COOCH3 O H OH O 橙皮苷为灰白色粉末，难溶于水，能维持血管正常渗透压，降低血管脆性，缩短出血时间，是合成新型甜味剂二氢查耳酮的主要原料。结构式如下： O O H OH H OH CH2 OH H O O OCH3 OH OH O OH H O H OH H OH 2．原理 用热水浸泡方法提取果胶，用乙醇析出。提取过果胶的橘皮残渣经水浸泡、碱溶液处理、酸化等提取橙皮苷。 三、主要仪器与试剂 仪器：烧杯（100mL）、量筒、圆底烧瓶（100mL，250mL）、磁力搅拌器、抽滤瓶（250mL）、布氏漏斗（60mm）、熔点仪、红外光谱仪。 试剂：干橘皮粉末、95％乙醇、浓盐酸（分析纯）、氯化钙、饱和石灰水、亚硫酸氢钠、氢氧化钠、稀盐酸、精密pH试纸。
四、实验内容 1．果胶的提取 ①原料预处理 称取新鲜柑橘皮20 g（干品为8 g），用清水洗净后，放入250 mL烧杯中，加120 mL水，加热至90 ℃保温5～10 min，使酶失活。用水冲洗后切成3～5 mm 大小的颗粒，用50 ℃左右的热水漂洗，直至水为无色，果皮无异味为止。每次漂洗都要把果皮用尼龙布挤干，再进行下一次漂洗。 ②酸法提取 将处理过的果皮粒放入烧杯中，加入0.2 mol/L的盐酸以浸没果皮为度，调溶液的pH 2.0～2.5之间。加热至90 ℃，在恒温水浴中保温40 min，保温期间要不断地搅动，趁热用垫有尼龙布(100目)的布氏漏斗抽滤，收集滤液。 ③脱色 在滤液中加入0.5%～1%的活性炭，加热至80 ℃，脱色20 min，趁热抽滤(如橘皮漂洗干净，滤液清沏，则可不脱色)。 ④乙醇沉淀果胶 滤液冷却后，用6 mol/L氨水调至pH 3～4，在不断搅拌下缓缓地加入95%酒精溶液，加入乙醇的量为原滤液体积的1.5倍(使其中酒精的质量分数达50%～60%)。酒精加入过程中即可看到絮状果胶物质析出，静置20 min后，用尼龙布(100目)过滤制得湿果胶。 ⑤将湿果胶转移于100 mL烧杯中，加入30 mL无水乙醇洗涤湿果胶，再用尼龙布过滤、挤压。将脱水的果胶放入表面皿中摊开，在60～70 ℃烘干。将烘干的果胶磨碎过筛，制得干果胶。 2．橙皮苷的提取 称取提取过果胶的橘皮残渣5g，放到250mL圆底烧瓶中，加入50mL水浸泡1h，然后加入2mL1.0mol/LCaCl2溶液，60mL饱和石灰水、0.07g亚硫酸氢钠、2.4mL2.0mol/LNaOH溶液，加热至40～50℃，搅拌2h滤去残渣，滤液用稀盐酸调节pH为6～7，冰浴冷却，析出灰白色沉淀物。过滤并用水洗涤沉淀，用乙醇重结晶得橙皮苷。 3.产品检测
橙皮苷的提取工艺
橙皮苷的提取工艺研究 摘要橙皮苷为陈皮的主要成分之一，是黄酮类化合物的一种，近年来发现其具有降血压，抗过敏，降低骨密度、胆固醇，改变体内酶活性，改善微循环，抗菌、抗炎、抗肝炎、抗瘤等药理作用。是治疗高血压和心肌梗塞的药物，医药工业中用作制药的原料，是中成药脉通的主要组成之一。本文主要介绍了橙皮苷的提取方法有:醇-碱提取法、冷水提取法、热水提取法、超声波辅助提取法、层板法，以期为综合开发、利用柑桔皮，提高原材料利用率，增加经济效益提供有用的数据。 关键词橙皮苷碱-醇提酸沉法层析法 我国的柑桔资源十分丰富, 2005年我国柑桔产量已超过1500 万吨。但目前对柑桔的利用还仅局限在对柑桔果实的利用, 果皮除了入药以外, 未得到充分利用。而柑桔皮占整果重的20%, 如不作任何处理便弃掉或只作低效处理, 不仅造成极大的浪费, 还会造成环境污染。 橙皮苷的分子式为 C 28H 34 O 15， 分子量为。其结构式为 淡黄色结晶性粉末。熔点258-262℃（252℃软化）。易溶于吡啶、氢氧化钠溶液，溶于二甲基甲酰胺，微溶于甲醇和热冰醋酸，极微溶于乙醚，丙酮、氯仿和苯，在乙醇或水中不溶，该品1g溶于50L水。无臭、无味。 它是陈皮中主要成分之一, 约占总重的3%。从陈皮中提取的橙皮苷在医药上有广泛的应用: 具有维持血管正常渗透压、降低血管脆性、降低人体胆固醇含量、抗过敏、降血压、抑制口腔癌、食道癌、大肠癌等的癌变和抗病毒作用。橙皮苷氧化后得到的二氢查耳酮是一种天然甜味剂。其甜度是蔗糖的1000倍, 甜度大, 性质稳定, 口感好, 可作为功能性食品[1]。因此对橙皮苷提取工艺的研究可为综合开发利用柑桔皮提供理论依据, 具有广泛的应用前景。
最新微生物对污染物的降解和转化
微生物对污染物的降解和转化 ?有机污染物生物净化（天然物质、人工合成物质） ?无机污染物生物净化 第一节有机污染物的生物净化机理 ?净化本质——微生物转化有机物为无机物 ?依靠——好氧分解与厌氧分解 一、好氧分解 ?细菌是其中的主力军 ?原理：好氧有机物呼吸 ? C → CO2 + 碳酸盐和重碳酸盐 ? H → H2O ? N → NH3→ HNO2→ HNO3 ? S → H2SO4 ? P → H3PO4 ?二、厌氧分解?厌氧细菌 ?原理：发酵、厌氧无机盐呼吸C → RCOOH（有机酸）→CH4 + CO2 ?N → RCHNH2COOH → NH3（臭味） + 有机酸（臭味） ?S → H2S（臭味） ?P → PO 3- 4 ?水体自净的天然过程中 厌氧分解（开始）→好氧分解（后续）第二节各类有机污染物的转化 一、碳源污染物的转化
?包括糖类、蛋白质、脂类、石油和人工合成的有机化合物等。 1．纤维素的转化 ?β葡萄糖高聚物，每个纤维素分子含1400~10000个葡萄糖基（β1-4糖苷键）。 ?来源：棉纺印染废水、造纸废水、人造纤维废水及城市垃圾等，其中均含有大量纤维素。 A．微生物分解途径 B．分解纤维素的微生物 ?好氧细菌——粘细菌、镰状纤维菌和纤维弧菌 ?厌氧细菌——产纤维二糖芽孢梭菌、无芽孢厌氧分解菌及嗜热纤维芽孢梭菌。?放线菌——链霉菌属。 ?真菌——青霉菌、曲霉、镰刀霉、木霉及毛霉。 ?需要时可以向有菌种库的研究机构购买或自行筛选。 2．半纤维素的转化 ?存在于植物细胞壁的杂多糖。造纸废水和人造纤维废水中含半纤维素。 ?分解过程 ?分解纤维素的微生物大多数能分解半纤维素。 ?许多芽孢杆菌、假单胞菌、节细菌及放线菌能分解半纤维素。霉菌有根霉、曲霉、小克银汉霉、青霉及镰刀霉。 3．木质素的转化自然界中哪些微生物能够进行木质素的降解呢？?确证的只有真菌中的黄孢原毛平革菌，疑似的有软腐菌。 黄孢原平毛革菌(Phanerochaete chrysosprium)是白腐真菌的一种，隶属于担子菌纲、同担子菌亚纲、非褶菌目、丝核菌科。 白腐—树皮上木质素被该菌分解后漏出白色的纤维素部分。*木质素降解的意义何在呢？（二）油脂的转化
甾体生物转化技术研究的现状与进展_许正宏
第11卷第2期2013年3月生物加工过程 Chinese Journal of Bioprocess Engineering Vol．11No．2Mar．2013 doi ：10．3969/j．issn．1672－3678．2013．02．005 收稿日期：2013－01－04 基金项目：国家高技术研究发展计划（863计划）重大项目（2011AA02A211）；国家自然科学基金（21206055）；江苏省自然科学基金 （BK2012127） 作者简介：许正宏（1971—），男，江苏泰州人，教授，博士生导师，研究方向：生物催化及传统发酵， E-mail ：zhenghxu@jiangnan．edu．cn 甾体生物转化技术研究的现状与进展 许正宏，吴 燕，李 会，李 恒，史劲松 （江南大学医药学院，无锡214122） 摘要：从半合成原料、菌种选育及改良和生物转化新技术与新工艺（包括底物的物理/化学助溶法，新型转化体系 和细胞通透性改良法）等方面对近几年来甾体生物转化进展进行综述。可以预测，在甾体药物的工业化生产过程中，生物转化技术所占比例将大幅度提高。关键词：甾体；生物转化；药物中间体中图分类号：TQ46 文献标志码：A 文章编号：1672－3678（2013）02－0030－07 Current state and progress of biotransformation technology of steroid compounds XU Zhenghong ，WU Yan ，LI Hui ，LI Heng ，SHI Jingsong （School of Pharmaceutical Science ，Jiangnan University ，Wuxi 214122，China ） Abstract ：Progress of biotransformation technology of steroid compounds was reviewed．The selection of steroid raw materials ，selection and improvement of microbial strain and new technologies of biotransformation were discussed ，including physical /chemical solubilizing of substrates ，new transformation system and improvement of cell permeability．It is forecasted that the proportion of biotransformation technologies increased in the industrial production process of steroid hormone drugs．Key words ：steroids ；biotransformation ；pharmaceutical intermediates 甾体药物是仅次于抗生素的第二大类药物，具 有很强的抗过敏、抗感染、抗病毒等药理活性，已被广泛应用于治疗内分泌失调、心血管、胶原性病症、淋巴白血病、人体器官移植、抗肿瘤、细菌性脑炎、皮肤病、风湿病、老年性疾病等 ［1－2］ 。甾体生物转化 即利用微生物酶对甾体底物的某一部位进行特定 的化学反应来获得一定的产物。与传统的化学合成法相比，甾体生物转化具有反应条件温和、环境友好、高效性和高选择性等优势，还能合成化学合成法所不能合成的一些甾体中间体。近些年来，微生物转化工艺在甾体药物合成路线中的比例迅速 增加，形成了一条生物化学法耦联的甾体药物合成 新工艺。最为成功的案例是利用黑根霉Rhizopus nigricans 在孕甾酮的C11α引入羟基，解决了皮质激素合成中的关键问题，产品收率大幅度提高，专一性增强，效果远超化学合成法的合成效果，开创了 微生物转化甾体化合物的先例［3］。 目前，甾体药物的合成主要集中在以具有甾体 母核结构的天然产物为原料、采用化学法和微生物 转化法相结合的方式来合成甾体类药物。综合国内外研究， 生物转化技术在甾体药物生产中的应用主要分为两大类：①将天然原料转化为生产甾体化
橙皮苷的提取工艺
橙皮苷的提取工艺-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
橙皮苷的提取工艺研究 摘要橙皮苷为陈皮的主要成分之一，是黄酮类化合物的一种，近年来发现其具有降血压，抗过敏，降低骨密度、胆固醇，改变体内酶活性，改善微循环，抗菌、抗炎、抗肝炎、抗瘤等药理作用。是治疗高血压和心肌梗塞的药物，医药工业中用作制药的原料，是中成药脉通的主要组成之一。本文主要介绍了橙皮苷的提取方法有:醇-碱提取法、冷水提取法、热水提取法、超声波辅助提取法、层板法，以期为综合开发、利用柑桔皮，提高原材料利用率，增加经济效益提供有用的数据。 关键词橙皮苷碱-醇提酸沉法层析法 我国的柑桔资源十分丰富, 2005年我国柑桔产量已超过1500 万吨。但目前对柑桔的利用还仅局限在对柑桔果实的利用, 果皮除了入药以外, 未得到充分利用。而柑桔皮占整果重的20%, 如不作任何处理便弃掉或只作低效处理, 不仅造成极大的浪费, 还会造成环境污染。 橙皮苷的分子式为 C28H34O15，分子量为610.56。其结构式为 淡黄色结晶性粉末。熔点258-262℃（252℃软化）。易溶于吡啶、氢氧化钠溶液，溶于二甲基甲酰胺，微溶于甲醇和热冰醋酸，极微溶于乙醚，丙酮、氯仿和苯，在乙醇或水中不溶，该品1g溶于50L水。无臭、无味。 它是陈皮中主要成分之一, 约占总重的3%。从陈皮中提取的橙皮苷在医药上有广泛的应用: 具有维持血管正常渗透压、降低血管脆性、降低人体胆固醇含量、抗过敏、降血压、抑制口腔癌、食道癌、大肠癌等的癌变和抗病毒作用。橙皮苷氧化后得到的二氢查耳酮是一种天然甜味剂。其甜度是蔗糖的1000
微生物转化
微生物转化在植物类中药研究中的应用 班级：科研一班 学号：2013110039 姓名：杜风丽
微生物转化在植物类中药研究中的应用 摘要:对微生物转化在植物药成分研究中的应用取得的进展进行了综述，利用微生物对植物药成分进行转化是中药高效利用的一条新思路，可显著推动我国的植物药资源的高效开发与利用，有利于在短时间内研制出具有自主知识产权的新药。 关键词:微生物;植物药;生物转化 中药是我国民族医药的瑰宝，长期以来人们一直从现有药材中寻找有效成分。尤其植物药，从现有资源中发现新的具有生理活性作用的化合物越来越难。另外，原有植物药成分存在着的体内代谢途径不清楚、药效不强、毒副作用大、稳定性差等缺点，影响了它们的应用。要解决这些问题，一方面要对现有的植物药成分进行化学结构改造，获得新的化合物，开发新的药理活性;另一方面，要选择合适的手段，对植物药成分的体内药代动力学进行研究，更好地阐明植物药成分的药效，发挥中药在世界医药中的作用。生物转化是近五十年来发展起来的一门科学，微生物转化是生物转化的一部分，而真菌种类繁多、营养要求相对较低、易于培养，是一种有效的生物转化载体。使用真菌作为生物转化体系，以植物药成分研究为出发点，进行植物药成分的转化和体内药物代谢的研究已经初步取得了一些成果。 1.紫杉醇 紫杉醇是从红豆杉属植物的树皮中分离提取到的一种二萜类化合物，亦是继阿霉素和顺铂后备受青睐的抗癌药，但其来源一直缺乏[1]。美国施贵宝公司Patel等利用微生物转化方法进行紫杉醇的半合成，他们分别从白色类诺卡菌、藤黄类诺卡菌、莫拉菌的发酵液中分离得到c-13紫杉醇酶、C-7木糖苷酶和c-10去乙酰酶，分别将红豆杉中的几种紫杉烷如巴卡亭Ⅲ、紫杉醇C、cephalomannie、10一去乙酰基紫杉醇等的7，10，13位进行水解，得到较多而单一的10 去乙酰一巴卡亭3，该产物为紫杉醇合成的重要前体化合物，再利用化学反应，连接上13位的侧链，即可得到紫杉醇[2-3] 。这提示了生物转化技术有利于紫杉醇前体物质的得到，从而为紫杉醇的来源提供了一个新的有效途径。 2.喜树碱 喜树碱是Wall和Wani等从珙桐科乔木、我国特有的植物喜树的树叶和树皮中分离得到的具有较强的抗肿瘤和抗病毒活性的生物碱。微生物转化喜树碱可以获得10，羟基喜树
微生物转化植物次生代谢产物进展
网络出版时间：2013-05-06 17:12 网络出版地址：https://www.wendangku.net/doc/1f7014303.html,/kcms/detail/11.1759.TS.20130506.1712.005.html 微生物转化植物次生代谢产物研究进展 邹宇1，马堃1，尹冬梅2,* （1.大连民族学院生命科学学院，辽宁大连116600；2.上海应用技术学院生态技术与工程学院，上海201418）摘要：植物次生代谢产物具有许多重要的生理功能，它的微生物转化成为近年来的研究热点。本文综述了植物次生代谢产物的种类和功能以及微生物转化植物次生代谢产物的类型和特点，展望了微生物转化技术在生物活性物质生产和医药保健品研发等领域的广阔应用前景。 关键词：微生物转化，植物次生代谢产物，研究进展 Research advance of microbial transformation of plant secondary metabolite ZOU Yu1, MA Kun1, YIN Dong-mei2,* (1. College of Life Science, Dalian Nationalities University, Liaoning Dalian 116600, China; 2. Ecology School, Shanghai Institute of Technology, Shanghai 201418, China) Abstract: The plant secondary metabolites possessed many important physiological functions and its microbial transformation became a hot research topic in this field in recent years. In this paper, several species and function of plant secondary metabolite had been summarized. Meanwhile, various types and characteristics of microbial transformation of plant secondary metabolite had been introduced. Moreover, it was predicted that microbial transformation would have wide application prospect in production of bioactive substances and development of pharmaceuticals and health foods. Key words: microbial transformation; plant secondary metabolite; research advance 中图分类号：TS03 文献标识码：A 文章编号： 植物是人类赖以生存的重要物质基础，它不仅提供生命活动所需的碳水化合物、蛋白质和脂类等初生代谢产物，同时也提供许多具有重要生理功能的次生代谢物产物，如生物碱、酚类、萜类和黄酮类等化合物。早在远古时代，人类就将这些植物次生代谢产物用于制作香料和食物防腐等，直到今天，这些次生代谢产物仍然在人类生活中扮演着重要角色[1]。然而，长期盲目采集致使生态环境遭受严重破坏，许多重要的野生植物资源趋于灭绝。而且，在通常情况下，天然植株中具有生物活性的次生代谢产物含量很低，提取成本过高；而采用化学合成法，又会遇到工艺流程复杂、副产物多、易造成环境污染以及存在安全隐患等许多问题[2-3]。面对上述诸多难题，科学工作者探索了应用微生物转化法来获取植物次生代谢产物的新途径。近年来，此领域的研究已取得许多令人鼓舞的进展，本文就此进行综述，旨在为今后的研究提供参考。 1 植物次生代谢产物的种类和功能 植物次生代谢产物种类繁多，结构复杂，包括酚类、黄酮类、糖苷类、萜类、甾类、皂苷类、生物碱等。按照结构和功能植物次生代谢产物可分为酚类、萜类和生物碱三大类。 1.1 酚类物质 广义的酚类化合物分为黄酮类、多酚类和醌类。黄酮类是一大类以苯色酮环为基础，具有C6-C3-C6结构碳架的酚类化合物，很多黄酮类成分用于心血管疾病的治疗，如从槐树槐米中提取的黄酮类物质——芦丁可用于治疗毛细血管脆性而引起的出血症以及辅助治疗高血压等[4]。多酚类是苯环上含有一个或多个烃基取代基的化合物，具有较强的抗氧化能力，可清除的自由基，抑制脂质过氧化，保护细胞免受氧化胁迫损伤[5]。醌类化合物是萘、蒽等苯式多环烃的芳香族氧化物，它的存在是植物呈色的主要原因之一。一些醌类化合物是植物抗菌、抗癌的主要活性成分，如胡桃醌、茜草素、紫草宁等[6]。 1.2 萜类化合物 萜类是由多个异戊二烯单元组成的化合物，通过异戊二烯途径，不同个数的异戊二烯单元分别组成单 * 通讯联系人 作者简介：邹宇（1979-），男，博士，讲师，研究方向：食品生物技术。
中药化学实验指导—实验三 陈皮中橙皮苷的提取分离与检识.
20 D 实验三 陈皮中橙皮苷的提取分离与检识 （一）目的要求 学习橙皮苷的提取精制和检识，通过实验要求： 1．掌握橙皮苷的结构特点和理化性质及一般提取方法。 2．了解橙皮苷的检识方法。 （二）主要化学成分的结构及性质 陈皮为芸香科植物福橘Citrus tangerina Hort.et Tanaka 、朱橘Citrus erythrosa Tanaka 的果皮。含挥发油和黄酮类成分橙皮苷、川陈皮素等。 橙皮苷(hesperidin) 又称陈皮苷、橘皮苷。分子式C 28H 34O 15，为细树枝状针 形结晶，mp.258～262℃，［α］ -76℃（C=2,吡啶）。易溶于稀碱及吡啶，微溶于甲醇及热冰醋酸，几乎不溶于丙酮、苯及氯仿，在60℃溶于二甲基甲酰胺及甲酰胺。 O O OH OH OCH 3 橙皮苷 （三）实验原理 本实验是根据陈皮中的主要成分是挥发油和橙皮苷，先用石油醚溶除挥发油，再用甲醇提取及用活性炭精制得到橙皮苷。也可利用橙皮苷易溶于稀碱水的性质，进行碱溶酸沉法提取，用甲酰胺精制得橙皮苷。 （四）实验内容 1．提取、精制 方法Ⅰ：见书 方法Ⅱ：见书 2．检识 （1）Molish 反应 取橙皮苷少许置于试管中，加乙醇1ml ，在水浴中加热溶解，加α-萘酚乙醇溶液2～3滴振摇，倾斜试管45°，沿管壁徐徐滴加1ml 浓硫酸，静置，观察二层溶液界面变化，应呈现紫红色环。
（2）盐酸-镁粉反应取橙皮苷少许置于试管中，加乙醇2ml，在水浴中加热溶解，加入镁粉约50mg振摇后，滴加浓盐酸3～4滴，产生剧烈反应，溶液逐渐由黄色变为红色。 （3）锆-枸橼酸反应取橙皮苷少许置于试管中，加甲醇2ml，在水浴中加热溶解，加2％二氯氧锆甲醇试剂3～4滴，呈鲜黄色。再加2％枸橼酸甲醇试剂3～4滴，黄色变浅。 （4）三氯化铝反应取橙皮苷少许置于试管中，加甲醇2ml，在水浴中加热溶解，加1％三氯化铝甲醇试剂2～3滴，呈鲜黄色。 （5）四氢硼钠反应取橙皮苷少许置于试管中，加2ml甲醇溶解，加入等量的2％四氢硼钠的甲醇液，一分钟后，再加浓盐酸或浓硫酸数滴，生成紫色～紫红色。此反应也可在滤纸上进行。 （6）薄层色谱检识 薄层板：硅胶G-CMC-Na板 试样：自制橙皮苷乙醇饱和溶液 对照品：橙皮苷对照品乙醇饱和溶液 展开剂：醋酸乙酯-甲醇-水（100∶17∶13） 显色剂：喷雾0.5％醋酸镁试剂，在紫外灯下观察显天蓝色荧光 （五）实验说明及注意事项 1．精制橙皮苷粗品时所用活性炭，应事先用稀盐酸处理。 2．橙皮苷微溶于甲醇，故工业生产中，以甲醇为溶剂提取时，应加热提取多次。
108043051,邵越,微生物转化技术应用
微生物转化技术在现代医药工业中的应用 生工082 学号：108043051 邵越 摘要：对微生物转化技术在现代医药工业应用上的独特优势，特别是在手性药物或药物中间体制备、借助微生物转化手段实施组合生物催化在新药筛选方面发挥的积极作用进行了阐述分析。 关键词：微生物转化技术；生物催化；关键中间体 1.概述 在过去的30多年中，微生物转化或酶转化技术在有机化学合成领域中的尝试不仅使理论研究获得广泛开展，在实际应用方面也取得了长足的进步。许多化学合成工艺相当复杂的药物、食品添加剂、维生素、化妆品和其它一些精细化工产品合成过程中的某些重要反应，目前已经能够用微生物或酶转化技术得以替代。在许多国外文献中经常能够看到的描述这种技术的名词有：microbial transformation、microbial conversion、biotransformation、biotransconversion和enzymation等［1，2］。微生物转化的本质是某种微生物将一种物质(底物)转化成为另一种物质(产物)的过程，这一过程是由某种微生物产生的一种或几种特殊的胞外或胞内酶作为生物催化剂进行的一种或几种化学反应，简言之，即为一种利用微生物酶或微生物本身的合成技术。这些具有生物催化剂作用的酶大多数对其微生物的生命过程也是必需的，但在微生物转化过程中，这些酶仅作为生物催化剂用于化学反应。由于微生物产生的这些能够被用于化学反应的大多数生物催化剂不仅能够利用自身的底物及其类似物，且有时对外源添加的底物也具有同样的催化作用，即能催化非天然的反应(unnatural reactions)，因而微生物转化可以认为是有机化学反应中的一个特殊的分支。某种特殊的微生物能够将某种特定的底物转化成为某种特定的产物，其本质是酶的作用。因此，对酶转化无需多作解释，它与微生物转化的差别仅在于：前者是一个单一的酶催化的化学反应，而后者为了实现这一酶催化反应，需要为微生物提供一个能够生物合成这些酶的条件，因此，从这一角度来看，这似乎是真正的生物转化。另外，尽管用于生物转化的酶大多来自于微生物，但也可以是来自于动物和植物的酶。而对于一个具体的生物转化来说，究竟是采用微生物转化技术，还是采用酶转化技术，这要综合考虑实现这一过程的诸多因素，如成本、环境、技术装备和质量要求等。在研究一个微生物(或酶)转化过程时，需要仔细地考虑诸多方面的问题如：所用转化底物的选择、所用微生物对不同底物转化能力的考察、转化路线或转化反应的选择等。其中最主要的是寻找适合于所设计转化过程的微生物，以及如何来提高这种微生物的转化能力，即提高这种酶活力。再则是发现一种新的酶或一种新的反应以便为设计一个新的微生物转化过程提供一条线索。为了寻找能够适合作为生物催化剂的微生物酶，除了有必要对原来已知的一些重要的酶或反应进行重新评价外，一种更为有效的方法是筛选新的微生物菌株或酶［3～6］。用于微生物转化的菌株或酶的筛选的范围应该尽可能地广，因为至目前为止已经发现了3000余种能够催化各种化学反应的酶，其中有些酶的催化效果比化学催化剂好；另外，微生物的多样性和其生理生化特性的多样性(它们能够修饰和降解许许多多有机化合物)，使我们有可能找到某种微生物或酶来催化某种特定的和所期望的化学反应。 2.生物转化与药物开发的应用
【高考生物】微生物对污染物的降解和转化
（生物科技行业）微生物对污染物的降解和转化
微生物对污染物的降解和转化 ?有机污染物生物净化（天然物质、人工合成物质） ?无机污染物生物净化 第一节有机污染物的生物净化机理 ?净化本质——微生物转化有机物为无机物 ?依靠——好氧分解与厌氧分解 一、好氧分解 ?细菌是其中的主力军 ?原理：好氧有机物呼吸 ?C→CO2+碳酸盐和重碳酸盐 ?H→H2O ?N→NH3→HNO2→HNO3 ?S→H2SO4 ?P→H3PO4 ?二、厌氧分解?厌氧细菌 ?原理：发酵、厌氧无机盐呼吸C→RCOOH（有机酸）→CH4 + CO2 ?N→RCHNH2COOH→NH3（臭味）+ 有机酸（臭味） ?S→H2S（臭味） ?P→PO43- ?水体自净的天然过程中 厌氧分解（开始）→好氧分解（后续）第二节各类有机污染物的转化 一、碳源污染物的转化
?包括糖类、蛋白质、脂类、石油和人工合成的有机化合物等。 1．纤维素的转化 ?β葡萄糖高聚物，每个纤维素分子含1400~10000个葡萄糖基（β1-4糖苷键）。 ?来源：棉纺印染废水、造纸废水、人造纤维废水及城市垃圾等，其中均含有大量纤维素。 A．微生物分解途径 B．分解纤维素的微生物 ?好氧细菌——粘细菌、镰状纤维菌和纤维弧菌 ?厌氧细菌——产纤维二糖芽孢梭菌、无芽孢厌氧分解菌及嗜热纤维芽孢梭菌。 ?放线菌——链霉菌属。 ?真菌——青霉菌、曲霉、镰刀霉、木霉及毛霉。 ?需要时可以向有菌种库的研究机构购买或自行筛选。 2．半纤维素的转化 ?存在于植物细胞壁的杂多糖。造纸废水和人造纤维废水中含半纤维素。 ?分解过程 ?分解纤维素的微生物大多数能分解半纤维素。 ?许多芽孢杆菌、假单胞菌、节细菌及放线菌能分解半纤维素。霉菌有根霉、曲霉、小克银汉霉、青霉及镰刀霉。 3．木质素的转化自然界中哪些微生物能够进行木质素的降解呢？ ?确证的只有真菌中的黄孢原毛平革菌，疑似的有软腐菌。 黄孢原平毛革菌(Phanerochaetechrysosprium)是白腐真菌的一种，隶属于担子菌纲、同担子菌亚纲、非褶菌目、丝核菌科。 白腐—树皮上木质素被该菌分解后漏出白色的纤维素部分。*木质素降解的意义何在
甾体生物转化羟化反应的机理及条件研究
甾体生物转化羟化反应的机理及条件研究 某某 （成都理工大学化学工程与技术） 摘要：甾体化合物普遍应用于医学等领域，具有不可替代的作用。对于甾体化合物的生物转化又是其合成主要方式。文中讲述了甾体化合物生物转化中的羟化反应及其相应条件影响等。关键词：甾体化合物; 生物转化; 羟化反应。 甾体化合物(Steroids)又称类固醇，是环戊烷多氢菲类化合物的总称。甾体化合物具有各种生物活性，由于甾体母核上取代基位置种类不同、双键位置或者立体构型等不同，形成了一系列具有独特生理功能的甾体化合物衍生物[1]。 甾体化合物种类繁多，普遍存在于自然界中，成千种甾体化合物已经被报道存在于一些生物体中。比较常见的有：植物组织中的薯芋皂素类、大豆甾醇和油甾醇；昆虫中的蜕皮甾体；动物组织中的糖皮质激素、盐皮质激素类、雌二醇，孕酮和雄酮等性激素、胆固醇、胆酸等；还存在于酵母和霉菌等低等生物中，如麦角固醇等[2]。 甾体化合物具有很强的抗感染、抗过敏、抗病毒和抗休克等药理作用。近年来，甾体化合物在医疗领域的应用范围不断扩大，被广泛用于治疗风湿病、心血管、胶原性病症、淋巴白血病、人体器官移植、抗肿瘤、细菌性脑炎、皮肤病、内分泌失调、老年性疾病等[3]。 而生物转化是利用生物体系将加入到反应系统中的外源有机底物某一特定部位或功能基团进行特异性的结构修饰以获得有价值的不同化学产物的工艺[4]。 生物转化涉及的反应类型很多,如加氢、脱氢、氨化、脱氨、酞化、轻化、脱梭、水解、缩合、环氧化、酞胺化;卤化、酷化、脱水、甲基化、磷酸化、糖基转移反应以及底物分子的歧化、异构化、消旋化等[5]。生物转化已经成功地应用于甾体化合物的研究与生产中，特别是甾体的羟化反应。最早应用于工业生产的羟化反应就是利用黑根霉转化黄体酮生成Ⅱα羟基衍生物。本文概述在生物转化甾体化合物中羟化反应的研究进展。 1 羟化反应机理 同位素示踪试验的研究表明，转化到甾体化合物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发生立体构型的变化，也不是通过形成烯的中间体来完成的，即羟基取代的立体构型(α或β构型)是由氢原子原来所处的空间位置决定。从图1可以看出，羟化作用的氧不来自于水中的氢氧基(-OH)而是来自于空气中的氧。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因。Hoyam曾将C11和C12位上的氢被H3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化反应是羟基化位置上的氢被直接取代[6]。
微生物转化土壤有机质的过程
微生物转化土壤有机质的过程 微生物转化土壤有机质的过程是土壤有机质转化的最重要的，最积极的进程。微生物对不含氮的有机物生转化：不含氮的有机物主要指碳水化合物，主要包括糖类、纤维素、半纤维素、脂肪、木素等、简单糖类容易分解，而多糖类则较难分解；淀粉、半纤维素、纤维素、脂肪等分解缓慢，木素最难分解，但在表性细菌的作用下可缓慢分解。 葡萄糖在好气条件下，在酵母菌和乳酸菌等微生物作用下，生成简单的有机酸（醋酸、草酸等）、醇类、酮类。这些中间物质在空气流通的土壤环境中继续氧化，最后完全分解成二氧化碳和水，同时放出热量。土壤碳水化合物分解过程是极其复杂的，在不同的环境条件下，受不同类型微生物的作用，产生不同的分解过程。这种分解进程实质上是能量释放过程，这些能量是促进土壤中各种生物化学过程的基本动力，是土壤微生物生命活动所需能量的重要来源。一般来说，在嫌气条件下，各种碳水化合物分解形成还原性产物时释放出的能量，比在好气条件下所释放的能量要少得多，所产生的CH4、H2等还原物质对植物生长不利。 2.微生物对含氮的有机物转化 土壤中含氮有机物可分为两种类型：一是蛋白质类型，如各种类型的蛋白质；二是非蛋白质型，如几丁质、尿素和叶绿素等。土壤中含氮的有机物在土壤微生物作用下，最终
分解为无机态氮（NH4+?/FONT>N和NO3-—N） ①水解过程 蛋白质在微生物所分泌的蛋白质水解酶的作用下，分解成为简单的氨基酸类含氮化合物。蛋白质水解蛋白质消化蛋白质多肽氨基酸。 ②氨化过程 蛋白质水解生成的氨基酸在多种微生物及其分泌酶的作用下，产生氨的过程。氨化过程在好气、嫌气条件下均可进行，只是不同种类微生物的作用不同。 ③硝化过程 在通气良好的情况下，氨化作用产生的氨在土壤微生物的作用下，可经过亚硝酸的中间阶段，进一步氧化成硝酸，这个由氨经微生物作用氧化成硝酸的作用叫做硝化作用。将硝酸盐转化成亚硝酸盐的作用称为亚硝化作用。 硝化过程是一个氧化过程，由于亚硝酸转化为硝酸的速度一般比氨转化为亚硝酸的速度快得多，因此土壤中亚硝酸盐的含量在通常情况下是比较少的。亚硝化过程只有在通气不良或土壤中含有大量新鲜有机物及大量硝酸盐的发生，从林业生产上看，此过程有害，是降低土壤肥力的过程，因此应尽量避免。 ④反硝化过程 硝态氮在土壤通气不良情况下，还原成气态氮（N2O和