Применение полимеров в микробиологических трансформациях стероидов

На правах рукописи

ДРУЖИНИНА АННА ВИКТОРОВНА Применение полимеров в микробиологических трансформациях стероидов 03.01.06 «Биотехнология (в том числе бионанотехнологии)»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук

Москва – 2010

Работа выполнена в Центре «Биоинженерия» Российской Академии Наук Научные руководители: кандидат биологических наук Наталия Евгеньевна Войшвилло кандидат химических наук Валентина Александровна Андрюшина

Официальные оппоненты: доктор биологических наук Ирина Павловна Смирнова доктор химических наук Игорь Викторович Заварзин

Ведущая организация: Институт микробиологии им. С.Н. Виноградского РАН

Защита диссертации состоится « 7 » декабря 2010 г. в 15:30 часов на заседании диссертационного совета Д.501.001.21 при Московском государственном университете имени М.В.Ломоносова по адресу: 119992, Москва, Ленинские горы, дом 1, МГУ, корп.12, биологический факультет, ауд. М-

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке биологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова

Автореферат разослан « » 2010 г.

Учёный секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук Пискункова Н.Ф.

1.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

Стероиды – кортикостероиды, гестагены, андрогены и эстрогены благодаря своей уникальной биологической активности и широкому спектру действия нашли большое применение в медицинской практике в качестве противовоспалительных, противошоковых, антиаллергических, противоастматических, диуретических, анаболических, противораковых, гормональных, контрацептивных и других лекарственных средств.

Известно использование стероидных препаратов при лечении свыше распространенных заболеваний. Роль этой группы лекарственных препаратов, спасших не одну человеческую жизнь, трудно переоценить, поэтому многие из них входят в список жизненно необходимых. Потребность в стероидных гормональных препаратах в мире с каждым годом возрастает в связи с ухудшением экологии и соответственно значительным ростом аллергических, онкологических и других заболеваний.

В России в конце 80-х – начале 90-х годов выпускалось порядка субстанций стероидных гормонов в объеме ~ 4-5 тонн. Объем производства кортикостероидов, включавший 7 наименований, составлял ~ 1,5 тонны.

За последние 15 лет состояние дел в этой области в России резко ухудшилось. Производство стероидных субстанций практически прекращено, а заводы переориентированы на выпуск готовой лекарственной формы из импортных субстанций, что привело к зависимости России от поставок из-за рубежа и недоступности для потребителей жизненно необходимых препаратов из-за их дороговизны. Поэтому разработка синтеза стероидных препаратов из доступного отечественного сырья и отработка отдельных технологических стадий синтеза с учетом новейших достижений биотехнологии является чрезвычайно актуальной задачей. Следует отметить, что химический синтез стероидов вследствие сложности строения стероидной молекулы и ее полифункциональности многостадиен и очень сложен. Поэтому важная роль в синтезе стероидов, особенно в промышленном масштабе, отводится микробиологической трансформации, имеющей значительные преимущества в виде высокой селективности (при наличии соответствующих штаммов), сокращению количества стадий синтеза, простоты аппаратурного оформления, отсутствия необходимости в дорогих реактивах и экологической чистоты микробиологических методов. Более того, такая трансформация стероидов как гидроксилирование практически выполнима только с помощью микробных катализаторов.

Однако, несмотря на все достоинства ферментативных процессов, их использование затрудняет чрезвычайно низкая растворимость стероидных субстратов в водных средах, что особенно существенно при масштабировании процессов. Проблема решения высокой нагрузки стероидного субстрата является чрезвычайно актуальной и наиболее сложной при решении вопросов синтеза стероидов в промышленном масштабе.

Для повышения растворимости и доступности для микробной клетки практически нерастворимых в воде стероидных субстратов используют ряд приемов: механическое измельчение кристаллов до микрочастиц, применение смешивающихся и не смешивающихся с водой органических растворителей, использование природных полимеров, таких как циклодекстрины, хитин или хитозан, или синтетических полимеров класса N-виниламида, например поливинилпирролидона (ПВП) и поливинилкапролактама (ПВК). Тем не менее, ни один из приведенных способов не является универсальным. Среди указанных выше методов наиболее перспективным является применение полимеров.

Поэтому представлялось актуальным проведение исследований по поиску среди синтетических и природных полимеров универсального солюбилизатора, эффективного для трансформаций стероидных соединений различной структуры, а также исследование его влияния на стероид трансформирующую активность как бактерий, так и грибов, и изучение условий проведения в его присутствии наиболее часто используемых в синтезе стероидов трансформаций, таких как 1,2-дегидрирование и гидроксилирование в различные положения стероидной молекулы.

Цель и задачи работы. Целью данной работы являлось исследование в области повышения эффективности практически значимых микробиологических трансформаций стероидов, таких как 1,2-дегидрирование и направленное гидроксилирование путем применения в реакциях синтетических и природных полимеров.

В связи с данной целью были поставлены следующие задачи:

• Определить зависимость солюбилизирующей активности полимеров от их химического строения и молекулярной массы, а также структуры трансформируемых стероидов.

• Определить оптимальную концентрацию полимеров, наиболее эффективных в процессах 1,2-дегидрирования бактериями и гидроксилирования грибами.

• Исследовать факторы регуляции процесса 1,2-дегидрирования в присутствии наиболее эффективного солюбилизатора. и определить оптимальные условия, обеспечивающие максимальный выход целевого продукта.

• Провести в присутствии лучшего полимера направленное гидроксилирование 4-3-кето- и 5-3-гидроксистероидов ряда андростана и прегнана грибами с различной гидроксилазной активностью с целью выхода на новые биологически активные соединения.

Научная новизна работы.

Изучена зависимость способности к солюбилизации стероидов у полимеров класса N-виниламидов и циклодекстринов от величины молекулярной массы, концентрации полимера, его химической структуры. В числе исследуемых полимеров 11 соединений ранее не применялись в трансформациях стероидов, осуществляемых с помощью бактерий, и соединений – для трансформаций, осуществляемых грибами.

Впервые для стероидных трансформаций, осуществляемых грибными культурами, применены полимеры класса N-виниламидов и химически модифицированные циклодекстрины (ХМД).

Показано, что метилированный (randomly) -циклодекстрин (МЦД) эффективен как солюбилизатор в процессах трансформации стероидных соединений различной структуры, осуществляемых как бактериями, так и грибами.

Впервые показана возможность увеличения нагрузки исследуемых стероидных субстратов в реакциях гидроксилирования грибами от 0.5-2 до 10 20 г/л в присутствии МЦД.

Впервые показана возможность повторного использования МЦД (не менее 3 раз) без его регенерации в процессах трансформации стероидов, осуществляемых как бактериями, так и грибами.

Впервые показано наличие 7-гидроксилазной активности у гриба Curvularia lunata в отношении 5-3-гидроксистероидов.

Методом лабораторной селекции при непосредственном участии автора получен новый штамм C. lunata, отличающийся высокой 7-гидроксилазной активностью в отношении стероидных 5-олефинов. Штамм депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (ВКПМ) под номером F-981.

Разработан способ направленного 7-гидроксилирования 5-3-гидрокси стероидов с помощью нового штамма C. lunata ВКПМ F-981. На способ 7 гидроксилирования получен патент РФ № 2 377 309 (Бюлл. Изобр. №36 от 27.12.2009). Изобретение включено отделом экономики и статистики промышленной собственности ФИПС в базу «Перспективные изобретения».

С помощью нового штамма C. lunata получено 17 гидроксипроизводных -3-кето- и 5-3-гидроксистероидов ряда андростана и прегнана, среди которых 4 новых соединения.

Практическая значимость работы.

Проведена оптимизация процесса трансформации 17-метилтестостерона (МТС) с использованием штамма Pimelobacter simplex ВКПМ Ас-1632 с высокой 1,2-дегидрогеназной активностью. На основании разработанной технологии предложен эффективный одностадийный метод 1,2-дегидрирования 4-3-кетостероидов при повышенной нагрузке субстрата (до 20 г/л) в водном растворе МЦД. 1,2-Дегидроаналоги, находящие широкое применение в медицине и ветеринарии получены практически с количественным выходом.

Метод соответствует лабораторно-техническому уровню согласно испытаниям, проведённым в аппаратном зале Центра «Биоинженерия» РАН, на основании которых составлен акт о наработке 125 г. метандростенолона (МЕТА).

Разработан способ направленного 7-гидроксилирования стероидов с помощью нового штамма C. lunata ВКПМ F-981, открывающего возможности получения новых биологически активных соединений с иммуностимулирующей, противораковой, радиопротекторной и антихолестеринемической активностью.

Использование -циклодекстрина (ЦД) и его химически модифицированных производных - МЦД и гидроксипропил-ЦД (ГПЦД) в процессе направленного 7-гидроксилирования позволили не только увеличить нагрузку субстратов с 2 до 10 г/л, но и скорость реакции почти в 2 раза и поднять выход 7-гидроксистероидов с 15до 95%.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на российских и международных конференциях: на VI Международном Форуме «Биотехнология и современность» (2005, Санкт-Петербург), VII Международном форуме «Биотехнология и современность» (2006, Санкт Петербург), I Всероссийской научно-практической конференции «Питательные среды и методы культивирования клеток для биологии, медицины и биоиндустрии: фундаментальные и прикладные аспекты» (2007, Пущино), XX зимней международной молодёжной научной школе «Перспективные направления физико-химической биологии и биотехнологии» (2008, Москва), XXVIII Российской Школе «Наука и технология» (2008, Миасс).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 работ, из них 4 статьи в журналах, рекомендованных ВАК, 2 патента РФ, 1 сообщение и тезисов.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, включающей описание материалов и методов исследования, изложения результатов и их обсуждения, выводов, списка цитируемой литературы, приложения. Работа содержит страниц машинописного текста, 13 таблиц, 34 рисунка. Библиография включает 153 наименований, из них 123 иностранные работы.

2. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 2.1 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ Штаммы, использованные в работе. В работе использовали штаммы бактерий и плесневых грибов ВКПМ Pimelobacter simplex Ас-1632, Rhodococcus erythropolis Ас-1740, Curvularia lunata F-981, а также Corynebacterium simplex, Alternaria alternata, Beauveria sp., Bipolaris sorokiniana, Fusarium sp., Rhizopus nigricans из рабочей коллекции лаборатории «Биотехнология стероидов» Центра «Биоинженерия» РАН.

Изучаемые микроорганизмы хранили при 4С, бактерии - на скошенном кукурузно-глюкозном агаре, грибы - на средах, описанных в литературе.

Процессы выращивания биомассы и трансформации стероидов проводили при 28С на круговой качалке при скорости перемешивания 220 об/мин. Культуры выращивали в конических колбах 750 мл со 100 мл среды. Через 6-8 ч роста бактерий P. simplex в среду добавляли ацетат кортизона. Через сутки культивирования клетки бактерии отделяли центрифугированием при 3000 g, 4С и дважды отмывали охлажденным стерильным физиологическим раствором. Полученную биомассу распределяли равными порциями в пробирки и замораживали при 20С.

Трансформации стероидов бактериями в неростовых условиях проводили отмытыми от среды клетками в колбах Эрленмейера объемом 250 мл, содержащих деминерализованную воду, если не сказано иначе. Стероидный субстрат в количестве 5 г/л вносили в виде раствора в метиловом спирте в комплексе с 2% CaCl2 и солюбилизировали с помощью ЦД, ХМЦ, ПВК, поливинилпирролидона (ПВП), полиэтиленоксидов (ПЭО), поливиниловых спиртов (ПВС). Биоконверсию стероидов в ростовых условиях осуществляли на кукурузно-глюкозной среде, содержащей стероид и МЦД в мольном соотношении 1:1. Стероидный субстрат вносили в среду в диметилформамиде (ДМФА), количество которого в среде не превышало 2%.

Трансформацию стероидов грибными культурами в ростовых условиях проводили в конических колбах объемом 750 мл в 100 мл среды.

Биоконверсию с помощью мицелия, отделенного от питательной среды, осуществляли в фосфатном буфере, рН 6.0-6.3 в тех же условиях. В трансформационную среду стероид вносили следующими способами: как суспензию микрочастиц размером до 5-15 мкм;

в виде комплексов с МЦД, с ПВК или ПВП;

в растворе ДМФА.

Анализ продуктов трансформации осуществляли с помощью методов ТСХ, ВЭЖХ, ПМР. Для ТСХ использовали пластинки Silufol UV (Чехословакия) и Sorbifil (Россия). Аликвоты культуральной жидкости (1-2 мл) отбирали с интервалом, определяемом целями эксперимента. Экстракцию стероидов осуществляли 5-кратным объемом этилового эфира уксусной кислоты. Разделение стероидных соединений проводили в системах растворителей: хлороформ/метанол (8:1) для продуктов 1,2-дегидрирования и ацетон/хлороформ (7:3) для продуктов гидроксилирования. Визуальную оценку продуктов биоконверсии проводили на хроматоскопе. Для оценки содержания 5-олефинов, хроматографические пластинки проявляли 1%-ным раствором ванилина в 10%-ной хлорной кислоте с последующим нагреванием до появления окрашенных пятен.

Содержание 4-3-кетостероидов в среде определяли с помощью ВЭЖХ.

Содержание 5-3-гидроксистероидов - с помощью ПМР. Выход гидроксипродуктов определяли соотношением выделенного кристаллического продукта в % от теоретического количества.

Для ВЭЖХ использовали колонки «Нуклеосил С 18» 250 х 4.6 мм.

Подвижная фаза – смесь 70% метанола с 30% воды, подкисленной концентрированной ортофосфорной кислотой (1 мл кислоты на 1 л воды).

Скорость подвижной фазы – 1.2 мл/мин.

Спектры ПМР снимали на ПМР-спектрометре XL-400 («Varian»США) в CDCl3 или в смеси CDCl3 и D-DMSO.

Все эксперименты проведены три раза в трех повторностях. Результаты представлены усредненными значениями. Статистическую обработку данных осуществляли с помощью Exel (MS Office 2007).

2.2 ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 2.2.1. 1,2 – Дегидрирование стероидных субстратов.

При сравнении способности бактерий С. simplex, R. еrythropolis и P.

simplex вводить 1,2-двойную связь в 17-метилтестостерон (МТС) было установлено, что штамм P. simplex проявил максимальную 1,2-дегидрирующую активность в отношении МТС. При нагрузке МТС 1 г/л до 80% субстрата штамм превращал его в целевой продукт – МЕТА, токсичный для бактерий в концентрации выше 1 г/л. С целью повышения концентрации стероидов, нерастворимых в водных средах, и увеличения их доступности для бактериальной клетки, изучали интенсивность процесса 1,2-дегидрирования МТС с помощью P. simplex в присутствии полимеров синтетического и природного происхождения.

2.2.1.1. 1,2-дегидрирование МТС в присутствии ПВК. Согласно данным табл. 1, стероид трансформирующая активность бактерии и конверсия МТС при нагрузке 4 г/л в присутствии низкомолекулярных ПВК были минимальными. Небольшой положительный эффект имел место при использовании высоко молекулярных ПВК (мол. масса не менее 500 кДа).

Однако стероид трансформирующая активность клеток по отношению к МТС при этом была лишь сравнима с контролем (без солюбилизатора).

Таблица 1. 1,2-дегидрогеназная активность P. simplex по отношению к МТС, солюбилизированному с помощью ПВК М.м. Концентрация Активность клеток, Конверсия МТС*, полимера, кДа полимера, % мкмоль/мин/мг Кл % 3 5.0 0.2 9- 15 5.0 0.5 30- 500 1.0 4.5 55- -«- 4.0 5.1 65- -«- 6.0 6.5 70- -«- 10.0 8.2 80- 900 тыс. 0.6 4.1 40- -«- 1.0 4.8 40- -«- 2.5 4.9 52- -«- 4.0 5.3 58- -«- 6.0 6.1 70- -«- 10.0 7.8 90- контроль - 5.6-5.9 80- * – Продолжительность трансформации 70 ч., биомасса 1.2 г/л 50 Рис. 1. Скорость накопления МЕТА,% 40 МЕТА в присутствии 1 % ПВП и 30 ПВК (М.м. = 2000 кДа) 0 2 4 6 8 24 30 Время,ч ПВП ПВК контроль До 70% МЕТА образовывалось при использовании ПВК с молек. массой 2000 кДа, но при концентрации полимера не выше 1.5% (рис. 1). Следует заметить, что и в контроле и в большинстве опытов с ПВК, конверсия МТС была высокой 80-90% (табл. 1), но во всех вариантах 1,2-дегидрирование сопровождалось деструкцией образующегося МЕТА при увеличении времени трансформации.

2.2.1.2. Трансформация МТС с помощью ПВС.

Из данных табл. 2 следует, что добавление в реакционную среду гидрофильных ПВС существенно уменьшает стероид трансформирующую активность клеток.

Таблица 2. 1,2-Дегидрогеназная активность P. simplex по отношению к МТС, солюбилизированному с помощью ПВС М.м. полимера, Концентрация Активность клеток Конверсия кДа полимера, % мкмоль/мин/мг Кл МТС, 72ч, % 10 0.5 4.2 -«- 1.0 2.1 -«- 3.0 2.5 -«- 4.0 2.5 -«- 6.0 2.1 53 5.0 1.5 контроль - 5.2 Скорость конверсии МТС уменьшалась при увеличении как содержания ПВС, так и молекулярной массы полимера. Низкая скорость трансформации МТС в присутствии ПВС 53 кДа сохранялась также при увеличении плотности биомассы в 2 раза, при этом выход МЕТА составил не более 30%.

2.2.1.3. 1,2-дегидрирование МТС в присутствии ПВП.

ПВП были активными солюбилизаторами МЕТА. Стероид трансформирующая активность клеток была выше контрольного значения при использовании как низкомолекулярных ПВП, так и ПВП с молекулярной массой 500 кДа в концентрации 0.5-5.0% при плотности биомассы 1.5 г/л (табл.

3).

При солюбилизации МТС с помощью ПВП 500 кДа (в концентрации 3.5%) и увеличении плотности биомассы до 4 г/л содержание МЕТА достигало 70% за 8 ч трансформации (рис. 2). При более высоком содержании полимера в среде (10%) резко ухудшался режим аэрации и выход МЕТА составлял не более 20%. ПВП с молекулярной массой 2000 кДа был применим только в количестве не более 1.5%. Деструкция продукта в присутствии ПВП также имела место, но она протекала менее интенсивно, чем при солюбилизации МТС с помощью ПВК (рис. 2).

Таблица 3. 1,2-Дегидрогеназная активность P. simplex по отношению к МТС, солюбилизированному с помощью ПВП (плотность биомассы 1.5 г/л) М.м. полимера, Концентрация Активность клеток Конверсия Время, ч кДа полимера, % мкмоль/мин/мг Кл МТС, % -«- 0.5 6.8 80-85 -«- 1.0 6.9 80-82 -«- 2.0 7.2 85-90 -«- 4.0 7.1 85-95 -«- 5.0 6.9 80-90 -«- 0.5 6.5 80-85 -«- 4.0 9.2 90-96 -«- 5.0 7.8 70 контроль - 5.1 80-85 Рис. 2. Накопление МЕТА в зависимости от концентрации (в %) ПВП (М.м.= 500 кДа), МЕТА, % нагрузка МТС 4 г/л, плотность биомассы 4 г/л.

0 2 4 6 8 24 Время, ч 2% 3.5% 10% 2.2.1.4. Трансформация МТС в присутствии ПЭО.

Для солюбилизации 5 г/л МТС использовали ПЭО с молекулярной массой 20 кДа и 200 кДа, взятые в весовом соотношении МТС/ПЭО 1:5. При солюбилизации МТС с помощью ПЭО с М.м. 200 кДа отмечалась деструкция стероидов, а выход МЕТА составил не более 30% (в контроле - 10-20%).

Однако, при использовании ПЭО с М.м. 20 кДа деструкции стероидов не наблюдалось, а содержание МЕТА составляло 50%.

2.2.1.5. Трансформация МТС в присутствии химически модифицированных циклодекстринов С целью активизации процесса 1,2-дегидрирования было предпринято изучение биоконверсии МТС в присутствии ЦД (контроль), МЦД, ГПЦД и гидроксиэтил-ЦД (ГЭЦД). Содержание МТС в реакционной смеси составляло г/л, мольное соотношение стероид/ЦД – 1:1. Плотность биомассы – 4 г/л.

содержание МЕТА, г/л Рис. 3. Накопление МЕТА в зависимости от модификации ЦД 0 1 2 3 время, ч -ЦД М ЦД ГПЦД ГЭЦД Как видно из рис. 3, в случае использования ХМЦ полное превращение МТС в МЕТА происходило в течение 1.5-2.5 ч, тогда как при солюбилизации МТС с помощью ЦД образовывалось не более 40% МЕТА. При этом не происходило восстановление 1,2-двойной связи и не наблюдалась деструкция стероидов. Этим ХМЦ, используемые в качестве солюбилизаторов МТС, существенно отличались от исследованных ранее синтетических полимеров ПВК и ПВП, при которых, во-первых, минимальное время трансформации 4 г/л МТС в МЕТА было не менее 8 ч и, во-вторых, при достижении определенного количества МЕТА начиналась деструкция продукта реакции.

Максимальная скорость накопления МТС наблюдалась при использовании ГПЦД. Однако для дальнейших исследований был выбран МЦД, как достаточно эффективный и более экономичный солюбилизатор.

2.2.1.5.1 Оптимизация 1,2-дегидрирования МТС штаммом P. simplex в присутствии МЦД.

Влияние индуктора на 1,2-дегидрогеназную активность отмытых клеток P. simplex. Как видно из рис. 4, время, необходимое для полной трансформации 5 г/л МТС в МЕТА было существенно меньше в случае использования индуктора (ацетат кортизона).

5 Рис. 4. Влияние содержание МЕТА, г/л 4 индуктора на процесс 1,2 3 дегидрирования МТС.

0 1 2 3 4 5 6 время, ч без индуктора с индуктором Полученные данные говорят о присутствии небольших количеств конститутивного фермента в клетках P. simplex. Внесение в растущую культуру P. simplex ацетата кортизона резко увеличивало активность 3-КСД.

Трансформация МТС растущими и отмытыми клетками P. simplex. Как видно из рис. 5, биоконверсия МТС в МЕТА в присутствии МЦД отмытыми клетками (нагрузка 5 г/л) была более эффективна, чем растущей культурой (нагрузка 2 г/л). При этом на 16 час трансформации наблюдалась полная конверсия МТС в МЕТА в то время как при трансформации растущей культурой содержание МЕТА составляло 60% при остаточном МТС- 30%.

Через 24 ч в культуральной жидкости обнаруживается лишь 30% МЕТА, что связано с разрушением стероидного субстрата и использованием клетками в качестве источника углерода как стероидов, так, возможно, и самого МЦД.

растущая культура отмытые клетки %, Рис. 5. Трансформация МТС А Т Е в МЕТА растущей культурой М и отмытыми клетками P.

е и н 20 simplex а ж р е д о 8 время, ч 16 с Влияние количества биомассы Р. simplex на скорость 1,2-дегидрирования МТС. При использовании биомассы в количестве 2-8 г/л полная конверсия г/л МТС проходила за 1.5-3.5 ч. Продолжительность конверсии МТС с помощью биомассы в количестве 1.0 г/л возрастала до 6.5 ч, причем полного его превращения в МЕТА не происходило (рис. 6).

1 Рис. 6. Влияние количества биомассы (г/л) 4 3 отмытых от среды клеток МЕТА, г/л P. simplex на образование 3 МЕТА при 2 трансформации МТС: 1 – биомасса 8 г/л, 2 – биомасса 4 г/л, 0 3 –биомасса 2 г/л, 0 1 2 3 4 5 4 – биомасса 1 г/л время, ч (сухой вес).

Влияние состава трансформационной среды. Как видно из рис. 7, величина ионной силы используемого раствора имеет существенное значение.

Начальная скорость трансформации МТС, растворенного в воде, была несколько выше по сравнению со скоростью превращения МТС в солевых растворах. В свою очередь, начальная скорость трансформации МТС в растворе с меньшим содержанием солей - 7 г/л (физиологический раствор) была выше, чем в фосфатном буфере (11 г/л).

Рис. 7. Влияние состава МЕТА, г/л трансформационной среды на конверсию 5 г/л МТС в МЕТА.

0 1 2 3 время,ч вода дистиллированная вода деминерализованная фосфатный буфер pH 7.0 физиологический раствор Влияние pH на скорость 1,2-дегидрирования МТС. Клетки P. simplex проявляли активность 3-КСД в широком интервале рН (5-8.5) (табл. 4). В кислой среде (pH 5.2) скорость процесса снижалась относительно нейтральных значений pH, время полной трансформации составило 4.5 ч и 2.5 ч соответственно. Скорость трансформации МТС незначительно снижалась при щелочном значении pH, при этом время, необходимое для полного превращения субстрата, составило 3 ч.

Таблица 4. Влияние pH буферной среды на стероид трансформирующую активность отмытых клеток P. simplex (содержание исходного МТС – 5 г/л).

Время полной Активность отмытых PH буферной среды конверсии МТС в клеток, нмоль/мин х мг МЕТА, ч 5.2 4.5 15. 7.0 3.0 23. 8.5 3.5 20. Влияние количества растворителя на конверсию МТС в МЕТА. Как видно из рис. 8, с увеличением концентрации вносимого растворителя, наблюдалось снижение скорости процесса. Так, если при концентрации метилового спирта 5% время полной конверсии МТС составило 3.5 ч, то при 7% увеличилось до 4.5 ч. При увеличении содержания в среде метанола до 10% полная конверсия МТС в МЕТА не была достигнута в течение 7 часов инкубации.

МЕТА, г/л Рис. 8. Влияние метанола (%) на скорость образования МЕТА при конверсии МТС, солюбилизированного Ме-ЦД.

0 1 2 3 4 13 ч 5% 7% 10% 0% (контроль) Влияние концентрации стероидного субстрата на скорость процесса 1,2 дегидрирования МТС. Исходя из полученных результатов экспериментов по оптимизации условий трансформации МТС, представлялось возможным увеличение концентрации стероидного субстрата. С увеличением нагрузки МТС снижалась скорость процесса 1,2-дегидрирования. Время полной конверсии МТС при исходном содержании стероидного субстрата 5, 7 и 10 г/л составило 2, 3.5 и 4.5 ч. соответственно.

В подобранных оптимальных условиях трансформации (МЦД, деионизированная вода, 28С, биомасса P. simplex 4 г/л, концентрация метанола - 7%) с нагрузкой МТС 20 г/л полная конверсия субстрата наблюдалась через 15 ч без образования побочных продуктов и МЕТА был выделен с выходом 90%. В аналогичных условиях при использовании ГПЦД время трансформации сократилось до 4,5 ч.

Повторное использование МЦД в качестве солюбилизатора. Было показано, что трансформация с повторным использованием МЦД отличалась от контроля только скоростью образования МЕТА, который и в 1, и во 2 цикле был получен с количественным выходом. Конверсия МТС в 3 цикле была не полной. МЕТА был получен с выходом не более 80%. Мы предполагаем, что трансформация в 3 цикле тормозится накоплением этилацетата в полимере.

2.2.1.6. 1,2-Дегидрирование андростендиона и гемисукцината тестостерона Используя оптимальные условия биоконверсии МТС с помощью P.simplex проводили трансформацию андростендиона (АД) при нагрузке 20 г/л и гемисукцината тестостерона при нагрузке 10 г/л при мольном соотношении МЦД/стероид 1.5/1 и 1.7/1 соответственно. 1,2-Дегидроаналоги этих соединений были получены с количественным выходом через 3.5-4 ч трансформации. В отсутствие МЦД биоконверсия указанных стероидов в виде микрокристаллов не происходила.

2.2.2.Гидроксилирование Изучали влияние полимеров на процессы гидроксилирования 4-3-кето- и 5-3-гидроксистероидов на примере АД и ацетата дегидроэпиандростерона (АДЭА) и грибами A. alternata, Beauveria sp., B. sorokiniana, C. lunata, Fusarium sp., R. nigricans, выбранными на основании литературных данных об их способности к трансформации стероидов.

2.2.2.1. 11-Гидроксилирование АД Трансформация андростендиона мицелием Beauveria sp. Известно, что Beauveria sp. проявляет по отношению к АД как 11-гидроксилазную активность, так и активность 17-оксистероиддегидрогеназы (ОСД) (рис.9).

CH3 O HO CH 11-ОН-АД O O CH3 OH OH CH CH HO H3C CH3 CH O O O АД ТС 11-ОН-ТС Рис. 9. Трансформация АД культурой Beauveria sp.

Но соотношение образующихся продуктов существенно зависело от способа внесения АД. Даже при минимальном содержании АД 1 г/л, внесенным в среду в виде 1%-ного раствора в ДМФА, одновременно с 11-гидроксилированием протекало восстановление 17-кетогруппы и в качестве единственного продукта получено 35% 11-гидрокситестостерона вместо 11-гидрокси-АД (табл.5).

При увеличении количества трансформируемого АД до 4 г/л и соответственно ДМФА до 3.5%, наблюдалось полное ингибирование 11 гидроксилазной активности гриба и значительное подавление ОСД. Полная конверсия АД имела место только при использовании МЦД.

Таблица 5. Трансформация АД мицелием Beauveria sp. (биомасса 8 г/л) Время Стероиды в реакционной смеси, % Нагрузка Способ внесения трансфор АД, г/л АД АД 11-ОН-АД ТС 11-ОН-ТС мации, ч 1 ДМФА 48 60 - - 1 микрокристаллы 30 20 - 35 1 МЦД 20 0 0 - 4 ДМФА 30 85 - 10 4 микрокристаллы 30 60 5 - 4 МЦД 46 45 - 45 4 МЦД* 30 0 - 70 *-биомасса 17 г/л Наилучшим вариантом оказался способ внесения АД в виде комплекса с МЦД, который позволил разграничить стадии восстановления и 11 гидроксилирования и ускорить процесс. При увеличении количества используемого мицелия вдвое, скорость и степень биоконверсии АД увеличивались почти в два раза, основным продуктом являлся ТС, который получен с содержанием 70% (Табл. 5).

2.2.2.2. 14-Гидроксилирование Трансформация АД стероидов мицелием C. lunata ВКПМ F-981 в присутствии ПВП. Изучали влияние ПВП с молекулярной массой 500 и кДа на процесс трансформации АД в 14-гидрокси-АД. Из табл. 6 видно, что при использовании ПВП с молекулярной массой 500 кДа и 2000кДа, содержание 14-гидрокси-АД было лишь незначительно выше, чем в контроле.

Более низкая по сравнению с контролем степень деструкции и гидроксилирования стероидов может быть связана с образованием прочного комплекса стероидов с полимером, недоступного для ферментных систем клетки.

Таблица 6. Трансформация АД мицелием C. lunata с помощью ПВП.

Молекулярная масса Стероиды в реакционной смеси, % ПВП, кДа АД 14-ОН-АД 500 50 2000 45 Контроль 10 Трансформация АД в виде комплекса с ХМЦ. Для солюбилизации АД использовали МЦД и ГПЦД в мольном соотношении АД/ЦД 1:1 (весовое 1:5).

При трансформации АД, солюбилизированного с помощью ГПЦД, мицелием C. lunata ВКПМ F-981 степень конверсии достигала лишь 35% (табл. 7).

Таблица 7. Трансформация 4 г/л АД мицелием C. lunata в присутствии ХМЦ Солюбилизатор Время Конверсия АД, Содержание 14-ОН трансформации, ч % АД, % МЦД 20 80 ГПЦД 22 35 Контроль 17 20 При этом наблюдалось увеличение содержания побочных продуктов по сравнению с контролем. В отличие от ГПЦД, при использовании МЦД содержание 14-гидрокси-АД в трансформационной среде через 20 ч составляло не менее 70%. При этом целевой продукт был выделен с выходом 55-60% (Табл. 7).

Подбиралось оптимальное количество МЦД, необходимое и достаточное для успешной трансформации. Показано, что весовое соотношение АД/МЦД может быть уменьшено до 1:4. В то время как при меньших соотношениях снижались скорость трансформации и степень биоконверсии АД. (Рис. 10) Содержание 14альфа-гидрокси Рис. 10. Накопление АД, % 14-гидрокси-АД при различных соотношениях АД/МЦД (нагрузка 4 г/л) 0 10 20 Время, ч 1:1 1:3 1:4 Изучалась возможность повторного использования МЦД. С этой целью водная фаза после отделения мицелия и экстракции продуктов трансформации была использована для проведения 3 повторных циклов трансформаций. Все три цикла осуществлялись с использованием свежего мицелия, без регенерации и добавления новой порции МЦД. При нагрузках АД в 4 г/л период его полной конверсии в 14-гидрокси-АД составлял 24 ч, а содержание 14-гидрокси-АД в водной фазе второго и третьего циклах - 70%. В 4-ом цикле гидроксилазная активность мицелия была низкой.

Трансформация 9-гидрокси-АД и андростадиендиона (АДД).

Установлено, что кроме АД C. lunata вводит 14-гидроксигруппу так же в 9 гидрокси-АД и АДД. Однако трансформация 9-гидрокси-АД в виде комплекса с МЦД протекала, в отличие от АД, с более низким выходом целевого 14 гидроксипроизводного, по сравнению с тем, какой получали при трансформации кристаллического субстрата (табл. 8). В отсутствие МЦД 9 гидрокси-АД при нагрузке 0.5-2.0 г/л был полностью конвертирован в 9,14 дигидрокси-АД, выделенного с выходом 70-85%. Трансформация 9-гидрокси АД в количестве 2 г/л в комплексе с МЦД характеризовалась образованием 9,14-дигидрокси-АД в небольшом количестве и появлением не идентифицированных продуктов.

Таблица 8. Продукты гидроксилирования 4-3-кетостероидов ряда андростана и прегнана мицелием C. lunata, образуемые в присутствии МЦД и в отсутствие солюбилизатора (контроль).

Стероидный Нагрузка, Основные продукты Содержание основных субстрат г/л трансформации продуктов, % МЦД Контроль ТС 4.0 11-гидрокси-ТС 75 АД 4.0 14-гидрокси-АД 70 9-ОН-АД 2.0 9,14-дигидрокси-АД 10 АДД 4.0 1,2-дегидро-ТС 45 14-гидрокси-АДД 45 4ПГ 6-гидрокси-4ПГ 2.0 30 11-гидрокси-4ПГ 30 В-во «S» 10.0 В-во «F» 65 14-гидрокси-«S» 30 ГМПД 4.0 11-гидрокси-ГМПД 50 7-гидрокси-ГМПД 30 7,11-дигидрокси-ГМПД - Трансформации АДД (4 г/л) как в отсутствие МЦД, так и в его присутствии, предшествовала удлиненная лаг-фаза, процесс трансформации протекал с образованием 1,2-дегидро-ТС и 14-гидрокси-АДД соответственно в отношении 7:1 и 1:1 (табл. 8).

2.2.2.3. 11-Гидроксилирование стероидов мицелием Curvularia lunata ВКПМ F-981. В отличие от гидроксилирования 17-кетостероидов андростанового ряда (АД, АДД, 9-гидрокси-АД), мицелий C. lunata вводил гидроксигруппу в 17-гидроксиандростен – ТС в положение 11. Аналогично, в 11-положение протекало гидроксилирование прегнановых стероидов прогестерон (4ПГ), вещества «S» Рейхштейна (в-во «S»), 20 гидроксиметилпрегна-1,4-диен-3-она (ГМПД), основными продуктами трансформации которых являлись 11-гидроксипроизводные – исходные соединения в синтезе некоторых лекарственных препаратов стероидной природы. В случае 11-гидроксилирования указанных соединений МЦД также оказался эффективным солюбилизатором (табл. 8). Следует отметить, что новые продукты трансформации ГМПД (11-гидрокси-ГМПД и 7-гидрокси ГМПД) получены только в присутствии МЦД (табл. 8).

Трансформация ТС. 11-Гидроксилирование ТС проводили при нагрузке 4 г/л. В присутствии МЦД конверсия ТС в 11-гидрокси-ТС протекала без накопления побочных продуктов и заканчивалась за 24 ч. За это время в реакционной жидкости образовалось до 75% 11-гидрокси-ТС, тогда как без солюбилизатора накопилось только 35% продукта (табл. 9), после чего началась его деструкция. При трансформации ТС, 4ПГ, ГМПД в присутствии МЦД деструкция отсутствовала.

Трансформация в-ва «S». Также без деструкции стероидов происходило введение 11-гидроксигруппы в в-во «S», конвертируемое в виде комплекса с МЦД в отношении 1:1 (моль/моль) при концентрации до 10 г/л в течение 22 ч, тогда как в контроле без МЦД – в течение 46ч (табл. 9).Следует отметить, что в присутствии МЦД на мицелии отсутствовали продукты трансформации, что значительно упрощало выделение чистого гидрокортизона из водной фазы (табл. 9). Также следует подчеркнуть, что в присутствии МЦД трансформация протекала с образованием меньшего количества побочного 14 гидроксипроизводного в-ва «S».

Таблица 9. Трансформация кортексолона с помощью мицелия C. lunata ВКПМ F-988 при нагрузке 10 г/л.

Общее содержание продуктов Время Выход кристал Наличие трансформации, % трансфор- лического МЦД мации, ч гидрокортизона, % в водной фазе в мицелии - 46 48.8 42.6 43. + 22 91.5 следы 58. 2.2.2.4. 7-гидроксилирование стероидов Гидроксилирование стероидных 5-олефинов проводили грибами A.

alternata, B. sorokiniana, C. lunata, Fusarium sp., Rh. nigricans. Исследуемые грибы проявили низкую степень конверсии АДЭА даже при низкой нагрузке стероидного субстрата (0.5 г/л), за исключением C. lunata, который был выбран для дальнейших исследований (табл. 10).

Таблица 10. Трансформация АДЭА различными грибами Микроорганизм Нагрузка Время, Конверсия Содержание АДЭА, ч АДЭА, % 7-ОН-ДЭА в г/л реакционной смеси, % Bipolaris 0.5 24 40 sorokiniana Curvularia 1.0 20 90 lunata Fusarium sp. 0.5 24 50 Rhizopus 0.5 48 70 nigricans* *-растущая культура С помощью мицелия указанного штамма C. lunata удалось получить 7 гидроксипроизводные АДЭА с содержанием продукта 65%, а также некоторых других стероидных 5-олефинов при нагрузках, увеличенных до 2 г/л. Однако, только в случае 5-олефинов андростанового ряда (ДЭА, АДЭА, 3,17 дигидроксиандрост-5-ена (ДГА), его ацетата (АДГА)) трансформация проходила регио- и стереоселективно без образования побочных продуктов.

7-гидроксилирование 5-3-гидроксистероидов в присутствии ХМЦ.

Следующие 5-3-гидроксистероиды использованы как субстраты для трансформации: ДЭА, АДЭА, ДГА, АДГА, прегненолон (5-ПГ), 16,17 оксидопрегненолон (5ОПГ), моноацетат (МAR) и триацетат (ТАR) вещества «R» Рейхштейна. Результаты гидроксилирования АДЭА, выполненного при нагрузке 10 г/л в присутствии ЦД, МЦД и ГПЦД, представлены в табл. 11.

Таблица 11. Влияние циклодекстринов на трансформацию АДЭА при нагрузке 10 г/л Полимер Содержание стероидов в реакционной смеси, Выход 7 гидрокси % ДЭА, % АДЭА ТГА 7-гидрокси-ДЭА -ЦД 45 5 50 20, МЦД 5 3 92 ГПЦД 10 следы 90 Контроль* 70 15 15 *трансформация без полимера За 44 ч трансформации в присутствии МЦД достигнута максимальная степень конверсии АДЭА в 7-гидрокси-ДЭА, который выделен с выходом 77%. Высокое содержание 7-гидрокси-ДЭА в реакционной смеси (90%) наблюдалось также при использовании ГПЦД. Однако ГПЦД, по сравнению с МЦД образовывал более прочный комплекс с 7-гидрокси-ДЭА, что затруднило выделение продукта, и вследствие чего он был получен с меньшим выходом – 65% (табл.12). При солюбилизации АДЭА с помощью ЦД содержание 7-гидрокси-ДЭА в реакционной массе не превышало 50%. Кроме того, ЦД образовывал с ним еще более прочный комплекс, чем ГПЦД, вследствие чего выход выделенного продукта составил лишь 20.5% (табл. 11).

При трансформации ДГА в количестве 2 г/л (в виде микрокристаллов, либо в виде комплекса с МЦД) полная конверсия в ТГА наблюдалась через 20 24 ч инкубации. При нагрузке ДГА 5 г/л, трансформируемого в виде микрокристаллов, конверсия субстрата даже через 48 ч была неполной и количество 7-гидроксипродукта не превышало 20%. Трансформация ДГА в виде комплекса с МЦД заканчивалась за 30 ч, содержание ТГА в реакционной смеси составило 80% (табл. 12).

Таблица 12. Продукты гидроксилирования 5-3-гидроксистероидов стероидов мицелием C. lunata, образуемые в присутствии и в отсутствие МЦД Стероидный Нагрузка, Основные продукты Содержание основных субстрат г/л трансформации продуктов, % МЦД Контроль* ДГА 5.0 7-гидрокси-ДГА 80 АДЭА 10.0 7-гидрокси-ДЭА 95 5ПГ 7,11-дигидрокси-5 2.0 70 ПГ 7-OH- 5ОПГ ОПГ 2.0 80 МAR 2.0 В-во «R» 30 7-гидрокси-«R» 30 11-гидрокси-«R» 25 TAR 1.0 В-во «R» 60 7-гидрокси-«R» 20 11-гидрокси-«R» 15 *- без солюбилизатора Получить практически значимый выход гидроксипроизводных 5-ПГ и ацетатов вещества «R» даже при низкой нагрузке 2 г/л оказалось возможным лишь в присутствии МЦД (табл. 12). В отсутствие солюбилизатора через 27 ч трансформации 5-ПГ и 23 ч трансформации МАR и ТАR общий выход выделенных стероидов составил не более 10-25%, по-видимому, вследствие интенсивной деструкции как исходного субстрата, так и продуктов реакции.

Выход 7-гидроксипроизводных в присутствии МЦД превышал контрольные значения в 2-7 раз (табл. 12). Следует отметить, что продукты трансформации МАR и ТАR, также как и продукты трансформации ГМПД мицелием C. lunata в доступной литературе не описаны.

ВЫВОДЫ 1) Изучена стероид солюбилизирующая активность 17 водорастворимых синтетических и природных полимеров, проявляемая в процессах трансформации стероидов бактериями и грибами. Установлено, что солюбилизирующая активность полимеров класса N-виниламидов возрастает с увеличением их молекулярной массы и достигает максимума у полимеров с молекулярной массой 500-2000 кДа. У природных полимеров – циклодекстринов – солюбилизирующая активность определяется наличием и характером заместителя в молекуле олигосахарида, при этом лучшие результаты получены в присутствии метил--циклодекстрина (МЦД).

2) Установлено, что оптимальной концентрацией полимеров класса N виниламидов в процессе 1,2-дегидрирования метилтестостерона бактерией Pimelobacter simplex является 1% для ПВК и 3.5% для ПВП. Оптимальным мольным соотношением МЦД/стероид в процессах 1,2-дегидрирования является 1.2:1, а в процессах гидроксилирования грибами – 0.8:1.

3) Определены оптимальные условия, обеспечивающие количественный выход целевого продукта в процессе 1,2-дегидрирования: рН 7.2, количество биомассы – 4 г/л, концентрация метанола – 7%, присутствие индуктора 3 кетостероиддегидрогеназы, среда для трансформации – деминерализованная вода, солюбилизатор – МЦД. Разработан эффективный одностадийный метод 1,2-дегидрирования МТС при нагрузке субстрата до 20 г/л в растворе МЦД.

4) Впервые для гидроксилирования (7-, 11- и 14-) стероидов плесневыми грибами использованы химически модифицированные циклодекстрины. В результате трансформации -3-кето- и 5-3 гидроксистероидов ряда андростана и прегнана мицелием Curvularia lunata в присутствии МЦД получено 17 гидроксипроизводных, из которых 4 стероида не описаны в литературе. Установлено, что в присутствии МЦД в случае гидроксилирования стероидов продукты трансформации содержатся только в водной фазе, что существенно облегчает их выделение в кристаллическом виде.

5) Разработан способ получения 7-гидроксипроизводных стероидных 5 олефинов с помощью нового штамма Curvularia lunata ВКПМ F-981. Способ позволяет достигнуть 95% выхода 7-гидроксистероидов в присутствии МЦД при нагрузке стероидного субстрата 10 г/л.

6) Показано, что МЦД можно рассматривать как универсальный солюбилизатор, эффективный в процессах трансформаций стероидных соединений различной структуры, осуществляемых как бактериями, так и грибами. При этом была показана возможность его повторного использования после выделения продуктов реакции.

Список работ, опубликованных по материалам диссертации 1). Дружинина А.В., Aндрюшина В.А., Аринбасарова А.Ю., Пашкин И.И., Савинова Т.С., Стыценко Т.С., Войшвилло Н.Е. Бактериальное 1,2-дегидрирование 17 метилтестостерона в присутствии синтетических полимеров. Биотехнология, 2008;

№1, с.

46-50.

2). Дружинина А.В., Aндрюшина В.А., Стыценко Т.С., Войшвилло Н.Е. Превращение 17-метилтестостерона в метандростенолон с помощью бактерии Pimelobacter simplex ВКПМ АС-1632 в присутствии циклодекстринов. Прикладная биохимия и микробиология. 2008;

т. 44, № 6, 642-646.

3). Андрюшина В.А., Войшвилло Н.Е., Дружинина А.В., Стыценко Т.С., Скрябин К.Г.

Новая технология получения высокоактивных дегидроаналогов стероидов. VI Международный Форум «Биотехнология и современность», г.Санкт-Петербург. Тезисы, стр. 44-45, 2005.

4). Дружинина А.В., Ядерец В.В., Войшвилло Н.Е., Стыценко Т.С., Андрюшина В.А.

«Применение полимеров в микробиологических процессах трансформации стероидов» Тезисы докладов VII Международного форума «Биотехнология и современность», стр.

30-31, 2006.

5). Дружинина А.В. Получение тестостерона и гидрокситестостерона с помощью гриба Beauveria sp. Тезисы I Всероссийской научно-практической конференции «Питательные среды и методы культивирования клеток для биологии, медицины и биоиндустрии:

фундаментальные и прикладные аспекты», с.34, Пущино, 2007.

6). Дружинина А.В., Ядерец В.В. 14-гидроксилирование андростендиона грибом Curvularia lunata LBS в присутствии природных и синтетических полимеров. Тезисы докладов XX зимней международной молодёжной научной школы «Перспективные направления физико-химической биологии и биотехнологии», Москва, с.132, 2008.

7). Дружинина А.В. Микробиологический способ получения 7-гидроксиандростенов.

Наука и технологии. Краткие сообщения ХХVШ Российской школы, стр. 61-63, г.

Миасс, июнь 2008г.

8). Андрюшина В.А., Дружинина А.В., Ядерец В.В., Стыценко Т.С., Войшвилло Н.Е.

7альфа-гидроксилирование стероидных 5-олефинов плесневыми грибами. Прикладная биохимия и микробиология, 2010, Т. 46, №1, c. 1-6.

9). Андрюшина В.А., Войшвилло Н.Е., Дружинина А.В., Стыценко Т.С., Ядерец В.В., Скрябин К.Г. Микробиологический способ получения 7альфа-гидроксиандростенов.

Патент РФ № РФ № 2 377 309 (Бюлл. №36 от 27.12.2009).

10). Андрюшина В.А., Войшвилло Н.Е., Стыценко Т.С., Дружинина А.В., Родина Н.В., Ядерец В.В. Разработка научных основ технологий получения стероидных лекарственных субстанций из отечественного сырья. Результаты фундаментальных и прикладных исследований для создания новых лекарственных средств. Материалы симпозиума. Москва. 2008. Стр. 11.

11). Андрюшина В.А., Войшвилло Н.Е., Дружинина А.В., Стыценко Т.С., Ядерец В.В., Скрябин К.Г., Бартошевич Ю.Э., Новак М.И., Домрачева А.Г. Способ 11 гидроксилирования 4-3-кетостероидов. Патент РФ № 2399674 (Бюл. № 26 от 20.09.2010) 12). Андрюшина В.А., Дружинина А.В., Ядерец В.В., Стыценко Т.С., Войшвилло Н.Е.

Гидроксилирование стероидов мицелием Curvularia lunata в присутствии метил- циклодекстрина. Прикладная биохимия и микробиология, 2011, Т. 47, №1, c. 1-7.

Автор выражает глубокую признательность своим научным руководителям к.х.н.

Андрюшиной В.А. и к.б.н. Войшвилло Н.Е. за всестороннюю поддержку при выполнении диссертации, к.х.н. Стыценко Т.С. за неоценимую помощь при планировании и выполнении работы, Соловьёвой Н.П. за помощь в снятии и интерпретации ПМР спектров, Пашкину И.И. и Рухле Е.Г. за предоставление образцов полимеров, Комбаровой С.П. за ценные советы, а также всем сотрудникам лаборатории Биотехнологии стероидов Центра «Биоинженерия» РАН.