Разработка биокаталитических методов получения бетулиновой кислоты из бетулина

• Автор: Митрофанов, Дмитрий Владимирович
• Шифр специальности: 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 174 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ С.
ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1 Введение
1.2 Биологическая активность бетулиновой кислоты и ее 11 производных
1.3 Распространение, биосинтез и получение бетулиновой кислоты
1.4 Потенциал микроорганизмов как катализаторов процессов 26 получения бетулиновой кислоты из бетулина
1.5 Особенности трансформации органических соединений с 33 применением клеточных катализаторов
1.6 Направленная трансформация тритерпеноидных соединений 40 Заключение
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Объекты исследований
2.2 Материалы и реагенты
2.3 Методы исследования
2.3.1 Культивирование микроорганизмов
2.3.2 Получение накопительных культур
2.3.3 Выделение чистых культур микроорганизмов
2.3.4 Идентификация микроорганизмов
2.3.5 Исследование окислительной способности микроорганизмов
2.3.6 Определение концентрации биомассы
2.3.7 Трансформация тритерпеноидов покоящимися клетками
микроорганизмов
2.3.8 Выделение продуктов трансформации
2.3.9 Трансформация бетулина покоящимися клетками
микроорганизмов в хлороформе
2.3.10 Трансформация бетулина покоящимися клетками
микроорганизмов в системе 0,05 М фосфатный буфер (рН=7,0) -хлороформ
2.3.11 Трансформация бетулина покоящимися клетками
микроорганизмов в системе 0,05 М фосфатный буфер (рН=5,5) -хлороформ в соотношении (97:3) с циклическими спиртами и
циклогексаноном
2.3.12 Трансформация в анаэробных условиях
2.3.13 Гидролиз 3 - О - ацетилбетулина
2.3.14 Ацилирование бетулина
2.3.15 Получение бетулиновой кислоты тандемом 60 микроорганизмов
2.3.16 Трансформация бетулина покоящимися клетками 60 микроорганизмов в системе 0,05 М фосфатный буфер - ацетон
2.3.17 Трансформация бетулина в ростовых условиях
2.3.18 Идентификация субстрата и продуктов трансформации
2.3.19 Определение концентрации субстрата и продуктов 62 трансформации
3. РЕЗЕЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ
3.1 Разработка метода скрининга микроорганизмов, 63 окисляющих бетулин в бетулиновую кислоту
3.1.1 Поиск штаммов - активных окислителей оксиметильных групп в карбокисльные группы среди музейных микроорганизмов
3.1.2 Исследование влияния бетулина на окисление этанола микроорганизмами
3.1.3 Исследование трансформации бетулина микроорганизмами
3.1.4 Исследование влияния ацетона на трансформацию бетулина штаммом Т
3.1.5 Исследование влияния этанола и бетулина, вводимых в ростовую среду, на окислительные свойства штамма Т
3.2 Скрининг микроорганизмов-трансформаторов бетулина в бетулиновую кислоту среди почвенной микрофлоры
3.3 Исследование продуктов окисления бетулина микроорганизмами
3.4 Исследование трансформации бетулоновой кислоты микроорганизмами
3.5 Исследование микробиологической трансформации бетулина в хлороформе
3.6 Исследование трансформации З-О-ацетилбетулина обводненной биомассой штаммов НС-231, НС-331 и Диз 12 в хлороформе
3.7 Разработка стадии ацилирования бетулина
3.8 Синтез бетулиновой кислоты трансформацией бетулина с помощью тандема биокатализаторов
3.9 Исследование трансформации бетулина региоселективными штаммами в двухфазных системах: буфер (рН=7,0) - хлороформ
3.10 Исследование влияния pH буфера на трансформацию

индукции ферментов, политрансформация, делает процесс
оптимизации многоуровневым, что значительно усложняет его.
1.7 Заключение
Было показано, что поиск легко доступного и эффективного противоракового агента избирательного действия по-прежнему является весьма актуальной задачей. Тритерпеноид лупановой группы - бетулиновая кислота хотя и обладает избирательной активностью, в отличие от многих препаратов, однако не является легкодоступным соединением. Это соединение широко распространено в растительном мире, но ее выделение является экономически не целесообразным из-за низкого содержания. Разработанные химические способы получения бетулиновой кислоты из доступного предшественника - бетулина являются многостадийными и трудоемкими, в связи с отсутствием региоселективного окислителя, позволяющего осуществлять одностадийный синтез.
Альтернативным путем получения бетулиновой кислоты может служить биокаталитическое превращение бетулина с помощью ферментов или клеток микроорганизмов.
В связи с этим в обзоре рассматривался биокаталитический потенциал микроорганизмов в отношении ряда веществ, трансформация которых имеет регио- или энантионаправленность. Большее внимание было уделено процессам биокаталитического окисления субстратов. Было показано, что предпочтение при этом отдается технологии, использующей целые клетки микроорганизмов, позволяющих, благодаря сохранению в клетках метаболических процессов практически в нативном состоянии, осуществлять регенерацию коферментов, что обуславливает повышенную эффективность и стабильность процесса. Но эта технология биокатализа имеет ряд недостатков, наибольшую трудность среди которых вызывают такие