一、立题依据及研究目的
立题依据：骨化醇系列化合物目前为临床治疗骨质疏松一线药物，国内外对于骨化醇系列化合物主要生产方式为化学全合成，化学反应的一系列不足（步骤复杂、试剂昂贵、收率较低）制约了其工业生产应用，从而使得骨化醇类药物价格高昂。微生物转化法为骨化醇系列化合物的合成提供新途径。微生物转化法现已应用于部分骨化醇系列物的合成中，如阿尔法骨化醇，但是艾尔骨化醇的微生物转化法合成还未有人涉及。国内外相关研究人员已经筛选出多种可以使维生素D的25位碳原子羟基化的菌种应用于骨化醇类化合物的制备，其中自养假诺卡氏菌（Pseudonocardia autotrophica）在众多转化菌株中对底物的转化率相对较高。但此法在实际应用中仍有很多问题需要解决：如转化率较低、转化周期长等，限制了其在工业生产中的应用。
研究目的：本课题通过假诺卡氏菌（Pseudonocardia autotrophica）将艾尔骨化醇中间体（AD-M07）25位碳原子羟基化转化为艾尔骨化醇中间体（AD-M08），通过进行条件优化(包括：转化培养基成分、转化温度、转化时间、助溶剂、底物浓度等）提高微生物转化率，进而通过柱层析分离纯化AD-M08，对所得转化产物进行核磁及质谱鉴定，最后再结合化学方法处理AD-M08得终产物艾尔骨化醇。
二、研究背景
1.维生素D及其类似物
维生素D主要包括维生素D2和维生素D3，维生素D3是脂溶性的激素原，参与机体很多生理过程，化学结构显示其是一种开环甾体类化合物。维生素D3本身没有生物活性，在体内需要经过羟基化才能发挥生理作用。维生素D3在哺乳动物及鸟类体内先在肝脏中经25-羟基化酶（CYP2R1）转化成25-(OH)VD3再进入肾脏中经线粒体酶（CYP27B1）转化成1alpha;,25(OH)2VD3，1alpha;,25(OH)2VD3是维生素D3的主要活性形式，在维持体内钙磷平衡，细胞的增值与分化以及免疫应答等生理过程中发挥重要作用，在细胞与组织分化过程中作为抗肿瘤细胞增值因子，近年来被用于治疗骨质疏松、佝偻病、甲状腺机能衰退和慢性肾功能衰竭等疾病，且每日摄入量在0.5 g左右就可以发挥药效。维生素D2的活性形式为1alpha;,25-(OH)2VD2，用于治疗继发性甲状腺功能亢进，且高血钙症和高磷血症的发生率低。据专家估计，全国大约有几百万慢性肾衰患者。由于肾透析患者都存在活性维生素缺乏，并发展成继发性甲状旁腺功能亢进。骨质疏松症是一种全身性骨骼疾病，主要特征是为骨骼强度的下降和骨折发生率的增加，绝经后妇女和中老年人尤其易出现骨质疏松症状。骨质疏松症已严重影响着人类的健康生活，成为了全球公共卫生问题。随着我国人口老龄化的不断加深，骨质疏松症将会影响我国人民整体的生活幸福指数。由此可见我国对骨化醇类药物的市场需求量很大。
活性维生素D在临床应用中有高血钙症的毒副作用，维生素D类似物在骨质疏松、甲状腺功能亢进和肾功能不全等疾病的治疗中，与活性维生素D相比有更加显著的疗效，且副作用小，主要有1998年在美国上市的帕立骨化醇，1999年在美国上市的度骨化醇，2011年在日本上市的艾地骨化醇，以及马沙骨化醇等。目前，市场上销售的活性维生素D及维生素D类似物，主要的生产来源是通过有机化学合成，化学合成步骤非常的繁琐，且较难实现，包括大约20步的合成操作过程，且羟基化特异性差，纯化过程耗费大，产率非常低（约1%），这也是它价格昂贵且国内制药企业鲜少有申报的主要原因之一。2.艾尔骨化醇
艾尔骨化醇，化学名为（1alpha;,2beta;,3beta;,5Z,7E)-2-(3-羟基丙氧基)-9,10-开环胆甾-5,7,1019-三烯-1,3,25-三醇，是罗氏公司原研的维生素D类药物，2011年首次在日本上市，商品名Edirol。
艾尔骨化醇化学全合成主要分为甾体法和偶联法。甾体法以石胆酸为起始原料，经近30步反应进行合成，其中所需试剂PTAD价格昂贵，而且反应收率较低。偶联法通过分别合成A环烯炔和CD烯基溴中间体再进行偶联、脱保护合成艾尔骨化醇。
艾尔骨化醇通过与VDR结合，调控相关基因表达，促进骨形成、抑制骨吸收，进而提高骨密度。艾尔骨化醇的VDR结合能力仅为活性维生素D3的1/8，但在给药7天后，仍可以高水平促进骨钙素m-RNA（骨形成标志物）的表达，而活性维生素D3在给药12h后，骨钙素m-RNA的表达便开始下降。在抑制鸟脱氧吡啶啉（骨吸收标志物）分泌方面，艾尔骨化醇优于阿尔法骨化醇。在促进CYP24A1 mRNA表达方面艾尔骨化醇优于活性维生素D3。于是活性维生素D3类药物的活性与VDR结合能力之间无必然联系，而与两者结合模式有关。艾尔骨化醇中的2beta;-3-羟基丙氧基侧链可与VDR形成氢键和CH-pi;相互作用。优于侧链位阻较大占据平伏键，使A环倾向于beta;椅式构型，稳定了艾尔骨化醇与VDR的结合模式，使两者结合时间变久，进而提高生物活性。VDR结合能力低，是由于2beta;-3-羟基丙氧基的位阻和构型变化带来的熵值，阻碍了两者的初始结合过程。
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
