Обсудите перспективы и особенности производства стероидов

Микробиологические трансформации стероидов заключаются в селективном воздействии на одно из положений стероидного скелета. Первый промышленный процесс микробной биотрансформации стероидов основывался на технологии направленного гидроксилирования (11-альфа-гидроксилирование) прогестерона некоторыми видами грибов (Aspergillus ashraceus).

Значимость другой, разработанной аналогичным методом микробной трансформации, определяется тем, что процессы гидроксилирования кортикостерона лежат в основе промышленного получения следующих ценных продуктов:

1.Противовоспалительных и противоопухолевых препаратов;
2. Транквилизаторов;
3. Анестезирующих средств;
4. Половых гормонов.

Производство ещё одного важного в промышленном масштабе противовоспалительного препарата преднизолона, осуществляется путём микробного гидроксилирования кортизола Arthrobacter simplex.
Необходимо, чтобы среда для осуществления реакции окисления кортизола в преднизолон культурой клеток Arthrobacter simplex включала пептон, глюкозу и кукурузный экстракт.

Правильность преобразования стероидного субстрата контролируют, сочетая химический подход со специфичностью биологической системы. Например, образование уксуснокислого эфира препятствует другим побочным реакциям.

Важнейший источник стероидных гормонов – культуры клеток растений. Так, культура клеток диоскореи дельтовидной корневого изготовления, продуцирует фитостерин диосгенин и его гликозидные производные (сапонины).

Существенно, что способность к сверхсинтезу гликозидов ряда штамммов диоскореи, например штаммма ДМ-ОГ, стабильно поддерживалась в течение 27 лет.

Таким образом, культивирование клеток растений in vitro представляет собой новое решение проблемы промышленного получения вторичных метаболитов.

Дальнейшие успехи в производстве стероидных препаратов связывают с:
1. Применением иммобилизованных клеток;
2.Использованием оптимального сочетания биологических и химических превращений;
3. Совершенствованием технологии очистки получаемых соединений.

Среды для биотрансформации стероидов имеют сложный состав, поэтому к технологии предъявляются требования:

1. Строгого контроля за каждым параметром применяемой среды (рН, время, температура и т. д.);

2.Требуется, чтобы через сутки к смеси добавлялось вещество S Рейхштейна.

3. Необходимо, чтобы процесс осуществлялся в строго нейтральной среде, при температуре 28°С, в течение 120 ч, при оптимальном выходе преднизолона - 93%.

4. Требуется, чтобы крупномасштабное производство преднизолона, путём биотрансформации стероидов, обеспечивало снижение стоимости этого препарата не менее чем в 200 раз.

Микроорганизмы используются и на отдельных стадиях синтеза лекарственных веществ, который ранее осуществлялся путём многоступенчатых и дорогостоящих химических реакций. Так, один из штаммов хлебной плесени, Rhizopus arrhizus, на начальном этапе синтеза стероида кортизона может гидроксилировать прогестерон. Применение подобной стратегии биоконверсии наряду с традиционными химическими превращениями позволило получать многие стероиды более простыми и дешёвыми способами на основе стеролсодержащего растительного сырья. Именно благодаря этому такие стероиды, как преднизон, дексаметазон, тестостерон и эстрадиол, могут сегодня широко применяться в клинической практике.