甾体激素类药物是世界上仅次于抗生素类药物的第二大类药物,在现代医药中有着十分重要的地位。甾体药物的合成通常以薯蓣皂素、剑麻皂素、海柯皂甙元等为原料进行化学半合成的方式来获得。此外,还有化学全合成法和微生物转化法合成甾体药物。胆甾-4-烯-3-酮,作为胆固醇的氧化产物,其本身具有抗肥胖、治疗肝病、防止皮肤角质化等作用。另外,其特定的结构也可以作为甾体药物中间体来使用。其生产方法主要有化学方法和生物方法,化学方法主要以胆固醇为原料,通过多种催化剂的作用反应制得,而生物方法主要通过产胆固醇氧化酶的菌株转化得到。本论文主要对有机/水两相体系中酶法制备胆甾-4-烯-3-酮进行了研究,目的是得到一套简便、可以规模化生产胆甾-4-烯-3-酮的生产工艺。首先,对有机相分别为石油醚、甘油、乙酸乙酯、异戊醇、乙酸丁酯、正己烷、癸烷、正十七烷的转化体系进行了比较研究。选择了石油醚/水相两相体系。在石油醚/水相两相体系中,当胆固醇浓度在低于20g/L时,5h内的转化率均在90%以上,且产率约为4g﹒L^-1 h^-1;而氧气能够显著的提高转化率,但在加快的反应同时也导致了酶活损失更快,对酶的损伤更大。其次,对石油醚/水相两相体系进行了优化。与单纯用水相体系进行比较,发现经48h后,石油醚/水相体系的转化率达到了94.2%,单一的完全水相仅为42.3%;助剂对转化具有促进作用,Triton-X 100对转化的促进效果最好;酶经三次重复使用之后,酶活仍接近50%;将全细胞转化与酶促转化进行对比,发现酶促转化带来的杂质更少,使得下游的分离纯化变得更简便。最后,对产物进行了分离纯化,获得了结晶,并对结晶产物进行了核磁、红外、紫外、质谱等检测,确定本转化系统所得到的物质为胆甾-4-烯-3-酮,其纯度达到了99.78%。