ФГБОУ ВО Астраханский ГМУ Минздрава России Кафедра фармакогнозии, фармацевтической технологии и

биотехнологии

теоретический материал по

биотехнологии к теме: БИОТЕХНОЛОГИЯ

СТЕРОИДНЫХ ГОРМОНОВ

LA BIOTECHNOLOGIE DES HORMONES STÉROÏDES

Представители стероидных гормонов Les représentants des hormones stéroïdes

• Кортикостероиды corticostéroïdes

• Прогестогены progestatifs

• Эстрогены oestrogènes

• Андрогены androgènes

В медицинской практике стероидные гормоны применяются в качестве противовоспалительных, диуретических, анаболических, контрацептивных, противоопухолевых и др. лекарств.

Dans la pratique médicale, les stéroïdes utilisés comme anti-inflammatoire, diurétique, anabolisants, les contraceptifs, anti-cancer et d'autres médicaments.

Все представители содержат при С-3 кетогруппу, кроме эстрогенов, у которых кольцо А — ароматическое. Андрогены и эстрогены содержат при С-17 карбонильную или гидроксильную группу. Прогестогены и кортикостероиды принадлежат к замещенным прегнанам, то есть при С-17 содержат гидроксизамещенную ацетильную группу. Отличие кортикостероидов в том, что они имеют кислородную группу при С-11.

Tous les représentants comprennent au céto C-3 à l'exception des oestrogènes, dans laquelle le cycle A - aromatique. Les androgenes et les œstrogènes comprennent au carbonyle C-17 ou un groupe hydroxyle. Et les corticostéroïdes progestatifs appartiennent à pregnanes substitués, à savoir lorsque le groupe hydroxy C-17 comprennent un groupe acétyle. Contrairement aux corticostéroïdes est qu'ils ont un groupe oxygène en C-11.

Особенности биотехнологии стероидов En particulier les stéroïdes biotechnologiques В основе биотехнологического получения стероидных гормонов лежат методы специфической микробиологической биотрансформации (биоконверсии). Au coeur de la production biotechnologique d'hormones stéroïdes sont des procédés de biotransformation microbienne spécifique (bioconversion). Основные процессы микробиологической трансформации: Processus principaux de transformation microbiologique окисление oxydation восстановление réduction декарбоксилирование decarboxylation, дезаминирование désamination, гидролиз l'hydrolyse, метилирование a méthylation, конденсация a condensation изомеризация l'isomérisation.

,

Биотрансформация стероидов biotransformation de stéroïdes

- аэробный процесс глубинной ферментации. Procédé de fermentation

aérobie submergée.

• Трансформация может осуществляться как растущей на среде культурой, так и отмытыми от питательной среды клетками микроорганизма.

La transformation peut être effectuée sur le milieu de culture en croissance et débarrassé par lavage du milieu de culture des cellules de micro-organismes.

• Специфическая особенность процесса биотрансформаций — использование чистых культур МО. Поэтому все манипуляции проводят в стерильных условиях.

• Une caractéristique spécifique de biotransformation - l'utilisation de cultures pures de MO. Par conséquent, toutes les manipulations sont effectuées dans des conditions stériles.

• Стероиды — малорастворимые в воде соединения. Steroids - composé peu soluble dans l'eau.

Сырье для получения стероидных гормонов La matière première pour les hormones stéroïdes

• Зоостерины (холестерин) (из спинного мозга и мозга рогатого скота) Zoosterols (cholestérol) (de la moelle épinière et du cerveau bovin)

• Фитостерины (стерины растений) Phytostérols (stérols de plantes)

• эргостерин, обнаруженный у многочисленных представителей растительного мира, а также у грибов и микроорганизмов, особенно много эргостерина в дрожжевых микроорганизмах; ergostérol, trouve dans de nombreuses espèces de la flore et des champignons et des micro-organismes, en particulier un grand nombre de micro-organismes dans l'ergostérol de levure;

- стигмастерин содержится в соевом масле, в сахарном тростнике; stigmastérol contenu dans l'huile de soja, de canne à sucre;

- β-ситостерин содержится в тростнике и хлопковом масле; β-sitostérol est contenu dans l'huile de graine de canne à sucre et le coton;

- диосгенин содержится в растении диоскорее; diosgénine contenue dans la plante Dioscorea;

- соласодин содержится в паслене дольчатом solasodin trouvé dans morelle lobulaire

Микробиологическое гидроксилирование hydroxylation microbienne

• Исходным продуктом для гидроксилирования служит вещество Рейхштейна (кортексолон, «вещество S»), получаемое с помощью культуры Corynebacterium mediolanum, Curvalaria lunata.

La matière première utilisée pour la hydroxylation de la substance de Reichstein (cortexolone, « substance S»), obtenue par la culture Corynebacterium Mediolanum, Curvalaria Lunata.

• Главным препятствием является низкая производительность ферментации из-за нерастворимости стероидных субстратов в воде и токсичности применяемых растворителей.

Le principal obstacle est la faible productivité de la fermentation en raison de l'insolubilité de substrats stéroïdes dans de l'eau et de la toxicité du solvant utilisé.

Микробиологическое дегидрирование déshydrogénation microbiologique

• В реакции дегидрирования принимает участие внутриклеточный фермент 1,2-дегидрогеназа. Биотрансформация гидрокортизона в преднизолон осуществляется штаммами Mycobacterium globiforme, дегидрогеназы которых обладают широкой субстратной специфичностью.

La réaction de déshydrogénation intervient enzyme intracellulaire 1,2-déshydrogénase. Biotransformation hydrocortisone prednisolone souches PORTÉS globiforme Mycobacterium, déshydrogénases qui ont une large spécificité de substrat.

• Поэтому данный процесс экономически выгоден и обеспечивает рентабельность производства. Par conséquent, le processus est rentable et fournit la rentabilité.

Наиболее перспективным является применение иммобилизованных

живых клеток микроорганизмов Le plus prometteur est l'utilisation de cellules de

microorganismes vivants immobilisés Преимущества этого направления:

Les avantages de cette tendance:

• не нужно выделять и очищать ферменты,

Vous n'avez pas besoin d'être isolé et purifié des enzymes,

• более высокая активность работы клеток,

une activité plus élevée des cellules de travail

• стабильность работы клеток, la stabilité des cellules

• не нужно выделять и очищать продукты реакции (они уже

изолированы от биомассы),

pas besoin d'isoler et de purifier les produits de réaction (ils sont déjà isolé à partir de la biomasse)

• длительное функционирование клеток микроорганизма.

le fonctionnement à long terme des cellules de micro-organismes.

К методам применяемой иммобилизации относятся адсорбция, ковалентное связывание, микрокапсулирование, а также включение в разные полимеры. Les méthodes utilisées par immobilisation sont l'adsorption, la liaison covalente, la microencapsulation, et l'inclusion dans différents polymères.

Наиболее мягкий способ иммобилизации – это метод включения клеток в альгинатный гель. La façon la plus douce d'immobilisation - un procédé de commutation de cellules dans un gel d'alginate.

Преимущества биотехнологических методов перед методами химического синтеза

Avantages des méthodes biotechnologiques par rapport aux procédés de synthèse chimique

• Возможность реакций, недоступных для химического синтеза;

Les réactions Ability inaccessibles pour la synthèse chimique;

• Удобство, экономичность и экологичность производства Commodité, efficacité et respect de l'environnement de la production