C7900 Lehká biotechnologie

Prezentace na téma: "C7900 Lehká biotechnologie"— Transkript prezentace:

1 C7900 Lehká biotechnologie
09 – Transformace steroidů Petr Zbořil

2 Osnova prezentace Transformace steroidů, charakteristické rysy, typické reakce. Obecný průběh výrob, deriváty a jejich užití.

3 Steroidy Struktura Steran Cholesterol

4 Steroidy Funkce Strukturní – cholesterol Regulační – hormonální
Biosyntetická – metabolit, prekurzor Regulační – hormonální Působí na úrovni proteosyntézy Pohlavní hormony Kortikoidy – gluko- a mineralo- Vitaminy D Metabolické Soli žlučových kyselin

5 Steroidy Výskyt Příprava Využití – proč připravovat
Volné, esterifikované (transportní metabolity) Příprava Izolace Fermentační produkce – výhoda specificity místa a konfigurace Organická syntéza Kombinace metod Využití – proč připravovat Léčiva – ovlivnění imunitních reakcí, suprese Anabolika …

6 Fermentační produkce Producenti
Kvasinky, S. cerevisiae – 1. transformace Plísně – Rhizopus, Mucor, penicillium, Aspergillus, Fusarium aj. Bakterie – Corynebacterium, Flavobacterium aj. Schopnost transformace, vysoce specifická modifikace struktury (místo a typ reakce) je mnohdy jedinečnou vlastností daného druhu, je i taxonomicky využívána Význam pro mikroba nejasný

7 Fermentační produkce M. Čapek, O. Hanč, M. Tadra: Microbial Transformations of Steroids, Springer (Academia Praha 1966)

8 Typy reakcí Prakticky výlučně oxidoredukční Oxidace =CHOH na =C=O
Monooxygenace ve specifických polohách Hydroxylace zvl. v polohách 11 a 17-a Oxidace –CH3 na –CH2OH Dehydrogenace –CH2-CH2- na –CH=CH- Epoxidace –CH=CH- Oxidační štěpení řetězce mezi C17 a C20 Otevření kruhu D M. Čapek, O. Hanč, M. Tadra: Microbial Transformations of Steroids, Springer (Academia Praha 1966)

9 Steroidy Technologické postupy, obecné zásady
Substrát – steroid určený k transformaci Růstové medium - kapalné Složení dle požadavků daného mikroorganizmu na optimální růstové podmínky i konverzi – T, pH, vzduch Fermentace Přídavky steroidu naráz x po částech, od počátku x v intervalech Průběh konverze sledován obvykle chromatograficky

10 Steroidy Příklad konverze – 11-b-hydroxylace
Absidia orchidis Reichsteinův steroid S Kortisol

11 Steroidy Příklad fermentace
Medium 100 L: 3% dextrin, 0,3% (NH4)2HPO4, 0,04% MgSO4, 0,04% KCl, 0,01% FeSO4 0,1% kukuřičný výluh, pH 6,2, 27 oC. Zaočkování suspezí spor (lze též předpěstovat mycelium), vzduchování, po 48 hod. je pH 3, úprava na 6,2 – přídavek 10g látky S v etanolu (acetonu) Udržování pH ca 24 hod. Kontrolní odběry po 10 ml, extrakce 2x 15 ml CHCl3, odpaření, chromatografie Varianta průtokové fermentace s myceliem zachyceným v alginátovém gelu

12 Steroidy Izolace kortisolu Filtrace, extrakce filtrátu butylacetátem
Odpařit pod N2, vakuum, odparek extrahovat metanolem Zředění vodou na 80%, extrakce petroléterem, odpaření Zředění nasyceným ○ NaCl, extrakce etylacetátem Vysušení Na2SO4, odpaření, rozpuštění v CHCl3 Krystalizace

13 Steroidy Užití – kortizol Protizánětlivý, revmatická artritida
Dermatologie, ekzémy Oftalmologie Menší nebezpečí vedlejších účinků než kortizon

14 Steroidy Děkuji za pozornost

15 Steroidy

16 Steroidy