[发明专利]一种微生物转化制造25-羟基维生素D的方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种转化制造25-羟基维生素D的方法，具体是指一种微生物转化制造25-羟基维生素D的方法。

背景技术

25-羟基维生素D₃等活性维生素在临床上用于骨质疏松症及各种原因造成的佝偻病、骨软化症，也可作为饲料添加剂用于饲料行业。

25-羟基维生素D₃，又名骨化二醇，是维生素D₃的活性代谢物，具有更强的生理活性，并且不需要经过肝脏的代谢。它不仅具有普通维生素D₃所有的功能，25-羟基维生素D₃作为一种活性物质绕过肝脏转化，直接供人或动物吸收作用；在禽类动物中使用，可以促进禽类动物的骨骼发育，促进骨密度最大化，减少雏鸡死亡率1%～3%，减少骨质疏松症及笼养蛋鸡疲劳症，改善蛋壳质量减少蛋壳破损率2%，提高孵化率1-3%，延长产蛋周期︰一个完整的育种周期中，每个母鸡至少多孵化了2～4个蛋，一个完整的产蛋周期中，每个母鸡至少多产1～6个蛋；在种猪使用，可以提高精液质量，提高受精率，预防钙磷代谢障碍所致瘫痪和裂蹄，降低8%的仔猪淘汰率，减少三天的断奶至配种间隔，增加0.5头的断奶仔猪数/头母猪/年。

维生素D的25位进行化学直接羟基化，是非常困难的，产率非常低。25-羟基维生素D的已知合成大多采用化学合成法，主要采用维生素D作为原料，经过酯化保护、环和、断键、偶合、氧化、开环、纯化等多步反应生成。化学合成需进行多步的基团保护和脱保护，运用光照反应，开环和异构化。合成步骤繁多，分离纯化复杂。在生产上操作复杂，收率偏低，在10%左右。

发明内容

本发明的目的在于提供收率高、操作简单，制造成本低的一种微生物转化制造25-羟基维生素D的方法。

实现本发明的技术方案如下︰一种微生物转化制造25-羟基维生素D的方法，主要采用链霉菌（Streptomyces sp. wsbee2009112）对维生素D进行25位羟基转化，所述链霉菌（Streptomyces sp. wsbee2009112）已在国家知识产权局指定的保藏单位保藏；保藏日期：2012年2月29日；保藏单位名称：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心；保藏编号：CGMCC No. 5831。

进一步，所述转化方法由以下步骤构成：

（1）制备出培养基；制备出孢子悬液；将孢子悬液接种到培养基中，在转速为200～280rpm、温度为22℃～30℃的摇床上培养2～5天或培养到培养基中糖浓度降到0.002～0.05%；

（2）往培养基中加入准备好的环糊精、维生素D、表面活性剂和有机溶剂混合制成的混合物，继续培养1～10天；

（3）培养基经过滤、萃取、浓缩、层析、分离后得到成品。

为了提高其转化率，所述培养基中环糊精的浓度优选为0.5～5g/L。

为了最大限度的使维生素D溶解于培养基中，所述环糊精与维生素D的重量比为2︰1～5︰1。其中3︰1为最优的选择。

进一步，所述培养基中表面活性剂的浓度为0.1～1g/L。

作为一种优选，所述步骤（4）中环糊精采用β环糊精、γ-环糊精、环糊精衍生物、羟丙基-β-环糊精、糖基-β-环糊精和甲基化环糊精中的一种或多种。

为了更好的实现本发明，所述步骤（4）中表面活性剂为聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸非离子型表面活性酯。

作为一种优选，所述步骤（4）中有机溶剂为醇类有机溶剂。

为了保证转化效率高，所述维生素D为维生素D₂或维生素D₃。

本发明具有以下优点及有益效果：

1、本发明采用微生物对维生素D进行转化，该转化条件温和，为工业制备提供了一条新的工艺路线；

2、本发明采用微生物直接在维生素D的25位引入羟基的方法，解决了有机合成难以实现的问题，在短时间内直接引入羟基生成活性产物；

3、本发明采用微生物产生的细胞色素P450酶直接对维生素D的25位羟基化，具有产物立体选择性高，收率高等特点；

4、本发明中环糊精等助溶剂的添加更有助于维生素D在培养基中的溶解，有助于提高转化率；

5、本发明具有制造成本低、工艺路线短等优点。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。