雄甾-4-烯-3,17-二酮（androst-4-ene-3,17-dione,简称雄烯二酮或4AD）是许多甾体药物合成的关键中间体,是生产诸如类皮质激素、性激素、蛋白同化激素等甾体类激素药物的重要原材料之一。目前,国内外对甾体药物的需求量非常大,因此,雄烯二酮具有广阔的市场前景。微生物转化法生产雄烯二酮具有生产周期短,产品稳定性高,副产物少,环境污染小等优点;但也存在底物投料量低,雄烯二酮转化率不高和产物有反馈抑制作用等不足。本研究通过构建有机相-水两相发酵系统,实现增大底物的投料浓度和解除产物的反馈抑制作用,从而提高雄烯二酮的转化率;考察了培养基主要成分对其发酵结果的影响,建立了一套既快速又有效的检测方法;研究了两相系统在5L发酵罐中的发酵情况,得到了最佳的罐发酵条件。主要结论如下:1、构建起的微生物转化植物甾醇为雄烯二酮的最佳两相发酵系统是:有机相种类是大豆油,有机相所占比例是22%,投料量为4g/L。在此条件下,植物甾醇的投料量提高了3倍左右,而雄烯二酮的转化率由原来的15.1%提高到了85.7%。2、最佳培养基组成是:米糖浆浓度为70g/L,尿素的浓度为2.00g/L,Fe²⁺的浓度为0.05g/L,Mg²⁺的浓度为0.06g/L,Ca²⁺的浓度为0.100g/L。在此条件下,雄烯二酮的转化率最高,可以达到86.8%。3、比较了薄层色谱法,紫外可见光分光光度法,高效液相色谱法,气相色谱法四种测定微生物转化植物甾醇为雄烯二酮发酵结果的方法,综合其优缺点,建立起利用薄层色谱法和气相色谱法相结合的方法来进行微生物转化植物甾醇生产雄烯二酮的测定工作。4、罐发酵的最佳发酵条件是:搅拌速率为600r/min,通气速率为3.00L/min,接种量为12%,装液量为3L,pH值为8.0,温度为30℃。此时雄烯二酮的产量最高,达到4.42 g/L,转化率为92.1%。