专利名称：一种含有微粉硅胶的生物转化方法
技术领域：
本发明涉及一种含有微粉硅胶的生物转化方法，属于医药生物领域。
背景技术：
生物转化也称生物催化，是利用生物反应器对加入到反应体系中的底物的某一特定部位或功能基团进行特异性的结构修饰以获得有价值的不同化学产物，其本质是利用生物体系本身所产生的酶对外源化合物进行酶催化反应。生物转化以可再生资源取代化石资源，大规模生产人类所需的化学品、医药、能源、材料等，是解决人类目前面临的资源、能源和环境危机的有效手段。目前，用于生物转化的体系主要有动物、植物、微生物、人和动物的肠道菌群、植物细胞培养体系、动物细胞培养体系等。然而用于生物转化的底物中有相当一部分在水中的溶解度较小，底物与酶或生物体接触很慢，严重影响了生物转化速率，反应时间很长，不利于工业化规模生产。本发明采用微粉硅胶吸附水难溶性底物，一方面可以促进底物在转化体系中的溶出，另一方面微粉硅胶粒子可以与酶或生物体产生吸附，因此其表面吸附的底物能够被酶或生物体转化，从而大幅度增加生物转化速率，缩短反应时间，适于工业化规模生产。
发明内容
本发明的目的是提供一种含有微粉硅胶的生物转化方法，能够显著提高水中溶解度较小的底物在生物转化体系中的转化速率。针对上述发明目的，本发明提供以下技术方案本发明所述的含有微粉硅胶的生物转化方法，其特征在于转化体系中含有微粉硅胶、酶或生物体、底物。其中，所述的底物25°C时在IOOg水中的溶解度低于lg。其中，所述的生物体包括动物、植物、微生物、人和动物的肠道菌群、植物细胞培养体系、动物细胞培养体系、细菌、真菌。本发明所述的含有微粉硅胶的生物转化方法，其转化步骤包括使底物、微粉硅胶、酶接触，进行生物转化；或者使底物、微粉硅胶、生物体接触，进行生物转化。本发明所述的含有微粉硅胶的生物转化方法，优化的方法包括下列顺序的步骤(1)将底物与微粉硅胶混合；(2)将底物与微粉硅胶的混合物与酶或生物体接触，进行生物转化。本发明所述的含有微粉硅胶的生物转化方法，进一步优化的方法包括下列顺序的步骤(1)将底物分散于溶剂中，加入微粉硅胶，回收溶剂，干燥，粉碎成细粉；(2)将上述的细粉分散于含有酶或生物体的转化体系中，进行生物转化。本发明所述的含有微粉硅胶的生物转化方法，其中所述的底物包括人参皂苷Rg3、20 (R)-人参皂苷Rg3、20 ( -人参皂苷Rg3、鬼白毒素、喜树碱、淫羊藿苷、染料木苷、柚皮苷、
黄芩苷。本发明的有益效果主要是发明人利用微粉硅胶比表面积大、化学惰性、悬浮性好、价格低等特点，创造性的用微粉硅胶吸附水难溶性底物，一方面可以促进底物在转化体系中的溶出，另一方面微粉硅胶粒子可以与酶或生物体产生吸附，因此其表面吸附的底物能够被酶或生物体转化，从而大幅度增加生物转化速率，缩短反应时间，适于工业化规模生产。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但应注意本发明的范围并不受这些实例的任何限制。实施例1将Ig人参皂苷1 分散于IOOmLpH为5. 0的水中，加入Ig人参皂苷- β -葡萄糖苷酶，控制温度55°C进行酶解反应，12小时后检测转化效率，结果21. 6%的人参皂苷机转化为人参皂苷将Ig人参皂苷收3分散于IOOmLpH为5. 0的水中，加入0. 5g气相法微粉硅胶和 Ig人参皂苷- β -葡萄糖苷酶，控制温度进行酶解反应，12小时后检测转化效率，结果 76. 7%的人参皂苷收3转化为人参皂苷Mv将Ig人参皂苷收3和0. 5g气相法微粉硅胶混合均勻，分散于IOOmL pH为5. 0的水中，加入Ig人参皂苷-葡萄糖苷酶，控制温度55°C进行酶解反应，12小时后检测转化效率，结果89. 3%的人参皂苷收3转化为人参皂苷Mi2。将Ig人参皂苷收3和0. 5g气相法微粉硅胶分散于IOOmL 50%的乙醇中，回收乙醇，真空干燥，粉碎成细粉，分散于IOOmLpH为5. 0的水中，加入Ig人参皂苷-β -葡萄糖苷酶，控制温度进行酶解反应，12小时后检测转化效率，结果99. 6%的人参皂苷转化为人参皂苷他2。实施例2将0. Ig鬼臼毒素加入IOOmL掌叶大黄细胞悬浮系统中，经10天培养后检测转化效率，结果12. 的鬼臼毒素转化成鬼臼苦素。将0. Ig鬼臼毒素、0.05g微粉硅胶加入IOOmL掌叶大黄细胞悬浮系统中，经10天培养后检测转化效率，结果67. 2%的鬼白毒素转化成鬼白苦素。将0. Ig鬼臼毒素和0. 05g微粉硅胶混合均勻，加入IOOmL掌叶大黄细胞悬浮系统中，经10天培养后检测转化效率，结果83. 8%的鬼白毒素转化成鬼白苦素。将0. Ig鬼臼毒素和0.05g微粉硅胶分散于IOmL的无水乙醇中，回收乙醇，真空干燥，粉碎成细粉，分散于IOOmL掌叶大黄细胞悬浮系统中，经10天培养后检测转化效率，结果97. 6%的鬼白毒素转化成鬼白苦素。实施例3将20mg喜树碱分散于IOOmL水中，加入IOOOmL毛霉充分生长的培养基中，经3天培养后检测转化效率，结果17. 6%的喜树碱转化为10-羟基喜树碱。将20mg喜树碱、IOmg微粉硅胶分散于IOOmL水中，加入IOOOmL毛霉充分生长的培养基中，经3天培养后检测转化效率，结果73. 9%的喜树碱转化为10-羟基喜树碱。将20mg喜树碱和IOmg微粉硅胶混合均勻，分散于IOOmL水中，加入IOOOmL毛霉充分生长的培养基中，经3天培养后检测转化效率，结果86. 0%的喜树碱转化为10-羟基喜树碱。将20mg喜树碱和IOmg微粉硅胶分散于IOmL的无水乙醇中，回收乙醇，真空干燥， 粉碎成细粉，分散于IOOmL水中，加入IOOOmL毛霉充分生长的培养基中，经3天培养后检测转化效率，结果98. 2%的喜树碱转化为10-羟基喜树碱。实施例4取2g淫羊藿苷、0. 5gi3 -葡萄糖苷酶，分散于200mL水中，于50°C搅拌8小时，检测转化效率，结果有32. 2%的淫羊藿苷转化为宝藿苷I。取2g淫羊藿苷、Ig微粉硅胶、0. 5gi3 -葡萄糖苷酶，分散于200mL水中，于50°C搅拌8小时，检测转化效率，结果有76. 9%的淫羊藿苷转化为宝藿苷I。取2g淫羊藿苷和Ig微粉硅胶混合均勻，分散于200mL水中，加入0. 5g β -葡萄糖苷酶，于50°C搅拌8小时，检测转化效率，结果有87. 3%的淫羊藿苷转化为宝藿苷I。将2g淫羊藿苷和Ig微粉硅胶分散于IOOmL的50%乙醇中，回收乙醇，真空干燥， 粉碎成细粉，分散于200mL水中，加入0. 5g β-葡萄糖苷酶，于50°C搅拌8小时，检测转化效率，结果有99. 7%的淫羊藿苷转化为宝藿苷I。实施例5取2g染料木苷、0. 5g蜗牛酶，分散于200mL水中，于37°C搅拌12小时，检测转化效率，结果有25. 7%的染料木苷转化为染料木素。取2g染料木苷、Ig微粉硅胶、0. 5g蜗牛酶，分散于200mL水中，于37°C搅拌12小时，检测转化效率，结果有70. 5%的染料木苷转化为染料木素。取2g染料木苷和Ig微粉硅胶混合均勻，分散于200mL水中，加入0. 5g蜗牛酶，于 37°C搅拌12小时，检测转化效率，结果有90. 4%的染料木苷转化为染料木素。将2g染料木苷和Ig微粉硅胶分散于IOOmL的95%乙醇中，回收乙醇，真空干燥， 粉碎成细粉，分散于200mL水中，加入0. 5g蜗牛酶，于37°C搅拌8小时，检测转化效率，结果有99. 3%的染料木苷转化为染料木素。实施例6取2g柚皮苷、Ig蜗牛酶，分散于200mL水中，于37°C搅拌12小时，检测转化效率， 结果有15. 9%的柚皮苷转化为柚皮素。取2g柚皮苷、1 g微粉硅胶、1 g蜗牛酶，分散于200mL水中，于37 °C搅拌12小时，检测转化效率，结果有72. 8%的柚皮苷转化为柚皮素。取2g柚皮苷和Ig微粉硅胶混合均勻，分散于200mL水中，加入Ig蜗牛酶，于37°C 搅拌12小时，检测转化效率，结果有85. 9%的柚皮苷转化为柚皮素。将2g柚皮苷和Ig微粉硅胶分散于IOOmL的60%乙醇中，回收乙醇，真空干燥，粉碎成细粉，分散于200mL水中，加入Ig蜗牛酶，于37°C搅拌12小时，检测转化效率，结果有 99. 6%的染料木苷转化为染料木素。实施例7取2g黄芩苷、Ig诺维信复合植物水解酶，分散于pH为5. 0的IOOmL水中，于45°C搅拌12小时，检测转化效率，结果有30. 6%的黄芩苷转化为黄芩素。取2g黄芩苷、Ig微粉硅胶、Ig诺维信复合植物水解酶，分散于pH为5. 0的IOOmL 水中，于45°C搅拌12小时，检测转化效率，结果有67. 5%的黄芩苷转化为黄芩素。取2g黄芩苷和Ig微粉硅胶混合均勻，分散于pH为5. 0的IOOmL水中，加入Ig诺维信复合植物水解酶，于45°C搅拌12小时，检测转化效率，结果有86. 的黄芩苷转化为黄芩素。将2g黄芩苷和Ig微粉硅胶分散于IOOmL的50%乙醇中，回收乙醇，真空干燥， 粉碎成细粉，分散于pH为5. 0的IOOmL水中，于45°C搅拌12小时，检测转化效率，结果有 99. 3%的黄芩苷转化为黄芩素。
权利要求
1.一种含有微粉硅胶的生物转化方法，其特征在于转化体系中含有微粉硅胶、酶或生物体、底物。
2.根据权利要求1所述的含有微粉硅胶的生物转化方法，其中所述的底物25°C时在 IOOg水中的溶解度低于lg。
3.根据权利要求1-2所述的含有微粉硅胶的生物转化方法，其中所述的生物体包括 动物、植物、微生物、人和动物的肠道菌群、植物细胞培养体系、动物细胞培养体系、细菌、真菌。
4.根据权利要求1-3所述的含有微粉硅胶的生物转化方法，其转化步骤包括 使底物、微粉硅胶、酶接触，进行生物转化；或者使底物、微粉硅胶、生物体接触，进行生物转化。
5.根据权利要求4所述的含有微粉硅胶的生物转化方法，包括下列顺序的步骤(1)将底物与微粉硅胶混合；(2)将底物与微粉硅胶的混合物与酶或生物体接触，进行生物转化。
6.根据权利要求5所述的含有微粉硅胶的生物转化方法，包括下列顺序的步骤(1)将底物分散于溶剂中，加入微粉硅胶，回收溶剂，干燥，粉碎成细粉；(2)将上述的细粉分散于含有酶或生物体的转化体系中，进行生物转化。
7.根据权利要求1-6所述的含有微粉硅胶的的生物转化方法，其中所述的底物包括人参皂苷Rg3、20(R)_人参皂苷Rg3、20(Q-人参皂苷Rg3、鬼白毒素、喜树碱、淫羊藿苷、染料木苷、柚皮苷、黄芩苷。
全文摘要
本发明提供了一种含有微粉硅胶的生物转化方法，能够显著提高生物转化速率。
文档编号C12P33/00GK102311987SQ20111018622
公开日2012年1月11日 申请日期2011年7月5日 优先权日2011年7月5日
发明者孙娥, 张振海, 蒋艳荣, 贾晓斌, 金鑫 申请人:贾晓斌