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世界上甾体类药物作为仅次于抗生素的第二大药物,在医药界具有非常广泛的应用。其中17α-羟基黄体酮是甾体激素类药物重要的医药中间体,在其甾体母核上11位进行α羟基化可以显著提高药物的抗炎活性。运用微生物转化法可以高效地进行17α-羟基黄体酮的11α位羟基化。本课题对赫曲霉Aspergillusochrαceus催化17α-羟基黄体酮制备11 α,17αα-羟基黄体酮进行了以下4个方面的研究:(1)发酵工艺条件优化(2)有机溶剂溶媒法和表面活性剂分散法对底物转化率的影响(3)包覆材料多孔介质(多孔淀粉、凹凸棒石)对底物转化率的影响及表征(4)5L发酵罐小试研究。在实验室保存的菌种中筛选出转化效果最好的菌种为MF04;优化后最佳转化培养基及为转化条件为:葡萄糖20g/L,玉米浆20g/L,蛋白胨10g/L,磷酸二氢铵4g/L,甲壳素2g/L;接种量为10%,摇床转速为200rpm,投料时间为18h,在气流所粉碎的4种底物中,4号底物的平均粒径最小(5.071μm)时其摩尔转化率最高到80.2%。为了增加底物在水溶液中的溶解性,本实验采用有机溶剂和表面活性剂及其复配的方法增溶,其中添加1%二甲基亚砜(DMSO)和0.2%吐温80的复配体系,可以使17α-羟基黄体酮的摩尔转化率达到88.9%。利用电子扫描电镜(SEM)分析,在增溶研究方面,考察到在DMSO加量超过3%时,菌体菌丝就会发生较大程度的断裂,并形成致密的饼状。为了提高底物的分散性,在材料包埋方面进行了一部分的探索,利用凹凸棒石和多孔淀粉包埋底物17α-羟基黄体酮,当用0.5%200目的凹凸棒石进行包埋时,摩尔转化率最高,达到87.1%。电子扫描电镜(SEM)分析,凹凸棒石和菌体丝结合在了一起,有助于底物的融入细胞;通过热重(TGA)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析知道,17α-羟基黄体酮被包埋入凹凸棒石的微孔中,包埋率为0.5040 g/g。当用1:1的多孔淀粉进行包埋底物时,17α-羟基黄体酮被包的包埋率为0.6476 g/g,摩尔转化率达到83.7%;在5L发酵罐转化实验中,在优化后培养基和转化方式的条件下,17α-羟基黄体酮摩尔转化率最高达到81.7%;在添加1%有机溶剂DMSO和0.2%表面活性剂吐温-80复配体系的条件下,17α-羟基黄体酮摩尔转化率最高达到87.8%,比对照组的转化时间缩短了20 h。