本发明专利技术提供了一种用于植物甾醇侧链降解反应的底物处理方法，属于微生物制药领域，本发明专利技术涉及的方法用于植物甾醇侧链降解生成雄烯二酮(AD)反应中，投加植物甾醇进行转化前预先将植物甾醇与凹土进行改性，根据底物投料量与凹土的添加量，控制植物甾醇与凹土的质量比为1:0.1～5，投入的共改性植物甾醇与凹土的浓度为1～40g/L。此方法能够有效提高底物在水溶液中的分散度，提高底物的利用率和反应速率，并在一定程度上解除底物和产物抑制，提高产物的转化率，且工艺简单，经济实用，对环境污染危害小，对用生物转化法生产甾体药物有着非常重要的意义。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微生物制药领域，尤其涉及到一种用于植物甾醇侧链降解反应的底物处理方法。
技术介绍
甾体激素类药物是我国医药领域的重要门类，雄烯二酮(Androstenedion，AD)是甾体激素类药物不可替代的中间体。我国是油料生产大国，油脂工业副产物中蕴藏着极为丰富的植物甾醇资源。微生物选择性降解植物甾醇(phytosterol，PS)侧链生成AD，能替代复杂的多步化学合成法，并减轻目前由于薯蓣皂素为原料造成的资源紧缺，对合理利用我国甾体植物资源、推动制药行业的发展有着重要意义。微生物选择性降解植物甾醇侧链是在微生物细胞产生的甾体转化酶作用下进行的，在植物甾醇侧链降解生成AD的过程中所遇到的最主要的问题是植物甾醇具有很强的疏水性，在水中的溶解度极低，易聚集在水相表面，这就使得底物与微生物细胞不能很好地接触，导致转化率偏低及转化时间延长等一系列问题。凹凸棒土又称凹土(attapulgite，AT)，其独特的链层状晶体结构，赋予了AT许多性质，主要包括吸附性、载体性、催化性、分散性和流变性等。用热活化、酸化、碱化、有机改性、混合法对原凹土进行改性可以使其疏松多孔，比表面积增加，吸附性能随之提高，也使其成为一种理想的载体，因而对其改性有较高的社会效益和经济效益。将底物植物甾醇预先和凹土一起进行改性，使植物甾醇吸附负载到疏松多孔的凹土上，更好地随凹土分散到水溶液培养基中，使得底物与微生物细胞更好地接触，进而提高反应的转化率。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供了一种用于植物甾醇侧链降解生成雄烯二酮反应的底物处理方法。本专利技术采用的技术方案是：一种用于植物甾醇侧链降解反应的底物处理方法，投加植物甾醇进行反应前预先将植物甾醇与凹土进行共改性形成共改性凹土-植物甾醇。优选的，共改性凹土-植物甾醇为酸共改性凹土-植物甾醇、硅烷偶联剂共改性凹土-植物甾醇、碱共改性凹土-植物甾醇和表面活性剂共改性凹土-植物甾醇中的一种。优选的，共改性凹土-植物甾醇所投入的植物甾醇与凹土的质量比为1:0.1～5。其中，酸共改性凹土-植物甾醇的改性步骤为：将植物甾醇和凹土按照质量比1:0.1～5加入到酸溶液中，酸溶液为硫酸、盐酸、硝酸或磷酸中的一种，超声振荡，离心水洗至中性，干燥后研磨成细粉。其中，硅烷偶联剂共改性凹土-植物甾醇的改性步骤为：将植物甾醇和凹土按照质量比1:0.1～5加入到pH3.5的醋酸水溶液中，再加入硅烷偶联剂，硅烷偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷KH550，超声振荡，离心水洗至无硅烷偶联剂，干燥后研磨成细粉。其中，碱共改性凹土-植物甾醇的改性步骤为：将植物甾醇和凹土按照质量比1:0.1～5加入到碱溶液中，碱溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，超声振荡，离心水洗至中性，干燥后研磨成细粉。其中，表面活性剂共改性凹土-植物甾醇的改性步骤为：将植物甾醇和凹土按照质量比1:0.1～5加入到表面活性剂改性溶液中，表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵，超声振荡后，离心水洗至无表面活性剂，干燥后研磨成细粉。优选的，共改性凹土-植物甾醇所投入的植物甾醇与凹土的最适添加比例为1:1～3。一种用于植物甾醇侧链降解反应的底物处理方法在植物甾醇侧链降解反应中的应用。优选的，共改性凹土-植物甾醇投入浓度为1～40g/L，共改性凹土-植物甾醇所投入的植物甾醇与凹土的质量比优选为1:1～3，共改性凹土-植物甾醇最适添加浓度为1.5～10g/L。本专利技术具有的优点和积极效果是：通过在投加植物甾醇进行转化前预先将植物甾醇与凹土进行改性，能够有效提高底物在水溶液中的分散度，使得底物与微生物细胞更好地接触，进而提高反应的转化率。制备过程中无需加入有机溶剂，反应条件温和，转化装置简单，原料来源充足，制备过程简单，生产成本低，对环境污染危害小；本专利技术方法提高了底物转化速率和转化率，具有操作简便，绿色环保，价格低廉的优点。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本专利技术的保护范围。缩写词含义：AT——凹土PS——植物甾醇AD——雄烯二酮(雄甾-4-烯-3,17-二酮，Androstenedione)本专利技术涉及的一种用于植物甾醇侧链降解反应的底物处理方法，投加植物甾醇进行反应前预先将植物甾醇与凹土进行共改性形成共改性凹土-植物甾醇，其中共改性方法包括，酸共改性、硅烷偶联剂共改性、碱共改性和表面活性剂共改性，所投入的共改性凹土-植物甾醇浓度为1～40g/L，生成共改性凹土-植物甾醇所投入的植物甾醇与凹土的质量比为1:0.1～5，其中，凹土浓度为0.5～10g/L，植物甾醇浓度为0.5～30g/L；生成共改性凹土-植物甾醇所投入的植物甾醇与凹土的最适添加比例为1:1～3。1共改性凹土-植物甾醇的制备：(1)酸共改性凹土-植物甾醇：将植物甾醇和凹土按照质量比1:0.1～5加入到100mL的4mol/L的酸溶液中，其中植物甾醇和凹土的总质量不超过5g，酸溶液为硫酸、盐酸、硝酸或磷酸中的一种，超声振荡30min，离心水洗至中性，60℃干燥8h，研磨成细粉。(2)硅烷偶联剂共改性凹土-植物甾醇：将植物甾醇和凹土按照质量比1:0.1～5加入到100mL的pH3.5的醋酸水溶液中，植物甾醇和凹土的总质量不超过5g，再加入0.1mL的硅烷偶联剂，硅烷偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷KH550，超声振荡30min，离心水洗至无硅烷偶联剂，60℃干燥8h，研磨成细粉。(3)碱共改性凹土-植物甾醇：将植物甾醇和凹土按照质量比1:0.1～5加入到100mL的4mol/L的碱溶液中，植物甾醇和凹土的总质量不超过5g，碱溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，超声振荡30min，离心水洗至中性，60℃干燥8h，研磨成细粉。(4)表面活性剂共改性凹土-植物甾醇：将植物甾醇和凹土按照质量比1:0.1～5加入到加入到100mL含有0.01g表面活性剂改性溶液中，植物甾醇和凹土的总质量不超过5g，表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵，超声振荡后，离心水洗至无表面活性剂，60℃干燥8h，研磨成细粉。2共改性凹土-植物甾醇应用于植物甾醇侧链降解反应：将共改性凹土-植物甾醇添加到分枝杆菌发酵培养基中进行转化。其中发酵培养基成分为：葡萄糖10g/L，柠檬酸2g/L，柠檬酸铁按0.05g/L，硫酸镁0.5g/L，磷酸氢二钾0.5g/L，磷酸氢二铵3.5g/L，pH7.2。分枝杆菌菌种接种量为7％(v/v)。添加共改性凹土-植物甾醇的发酵体系为：葡萄糖10g/L，柠檬酸2g/L，柠檬酸铁铵0.05g/L，硫酸镁0.5g/L，磷酸氢二钾0.5g/L，磷酸氢二铵3.5g/L，共改性凹土-植物甾醇1～40g/L，pH7.2。为了验证共改性凹土-植物甾醇对制备雄烯二酮AD的促进效果，同时设立对照组实验：对照组发酵体系为：葡萄糖10g/L，柠檬酸2g/L，柠檬酸铁铵0.05g/L，硫酸镁0.5g/L，磷酸氢二钾0.5g/L，磷酸氢二铵3.5g/L，植物甾醇PS(添加量与共改性凹土-植物甾醇发酵体系中植物甾醇的含量相同)，pH7.2。将两组发酵体系一起放置于29℃环境下，140r/min振荡培养168h得到两本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于植物甾醇侧链降解反应的底物处理方法，其特征在于：投加植物甾醇进行反应前预先将植物甾醇与凹土进行共改性形成共改性凹土‑植物甾醇。
【技术特征摘要】
1.一种用于植物甾醇侧链降解反应的底物处理方法，其特征在于：投加植物甾醇进行反应前预先将植物甾醇与凹土进行共改性形成共改性凹土-植物甾醇。2.根据权利要求1所述的一种用于植物甾醇侧链降解反应的底物处理方法，其特征在于：所述共改性凹土-植物甾醇为酸共改性凹土-植物甾醇、硅烷偶联剂共改性凹土-植物甾醇、碱共改性凹土-植物甾醇和表面活性剂共改性凹土-植物甾醇中的一种。3.根据权利要求2所述的一种用于植物甾醇侧链降解反应的底物处理方法，其特征在于：所述共改性凹土-植物甾醇所投入的植物甾醇与凹土的质量比为1:0.1～5。4.根据权利要求3所述的一种用于植物甾醇侧链降解反应的底物处理方法，其特征在于：所述酸共改性凹土-植物甾醇的改性步骤为：将植物甾醇和凹土按照质量比1:0.1～5加入到酸溶液中，所述酸溶液为硫酸、盐酸、硝酸或磷酸中的一种，超声振荡，离心水洗至中性，干燥后研磨成细粉。5.根据权利要求3所述的一种用于植物甾醇侧链降解反应的底物处理方法，其特征在于：所述硅烷偶联剂共改性凹土-植物甾醇的改性步骤为：将植物甾醇和凹土按照质量比1:0.1～5加入到pH3.5的醋酸水溶液中，再加入硅烷偶联剂，所述硅烷偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷KH550，超声振荡，离心水洗至无硅烷偶联剂，干燥后研磨成细粉。6.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：申雁冰，王敏，刘晶晶，汤睿，骆健美，郑宇，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：发明
国别省市：天津;12
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