การปรับเปลี่ยนโครงสร้างของสารไดไฮโดรไอโซสตีวิออลเมทิลเอสเตอร์และแอลกอฮอลแอนาลอกที่ตำแหน่ง 19 โดยกระบวนการทางชีวภาพด้วยเชื้อ Bacillus megaterium NRRL B-938

Abstract

จากการศึกษาการปรับเปลี่ยนสารโดยกระบวนการทางชีวภาพของสารไดไฮโดรไอโซสตีวิออลเมทิลเอสเตอร์และแอลกอฮอลแอนาลอกที่ตำแหน่ง 19 โดยเชื้อแบคทีเรีย Bacillus megaterium NRRL B-938 พบว่าสารไดไฮโดรไอโซสตีวิออลเมทิลเอสเตอร์ ถูกเปลี่ยนไปเป็น 7α-dihydroisosteviol methyl ester ที่เกิดปฏิกิริยาไฮดรอกซิเลชันที่ตำแหน่ง C-7 ส่วนสารแอลกอฮอลแอนาลอกที่ตำแหน่ง 19 เกิดเมทาบอไลท์ 3 ชนิดที่เกิดจากปฏิกิริยาไฮดรอกซิเลชันที่ตำแหน่งต่างๆ ของเมทิลีนคาร์บอนโดยเมแทบอไลท์ 21 เกิดปฏิกิริยาไฮดรอกซิเลชันที่ตำแหน่ง C-6 เป็นแบบแอลฟา เมทาบอไลท์ 22 เกิดปฏิริยาไฮดรอกซิเลชันที่ตำแหน่ง C-7 เป็นแบบเบต้า และเมแทบอไลน์ 23 เกิดปฏิกิริยาไฮดรอกชิเลชันที่ตำแหน่ง C-1 แบบแอลฟา และ C-7 แบบเบต้า ซึ่งทั้งสามเมแทบอไลท์ ซึ่งทั้งสามเมแทบบอไลท์ดังกล่าวยังไม่มีการรายงานมาก่อน สารเมแทบอไลท์ที่มีการเพิ่มหมู่ไฮดรอกซิลเข้าไปนี้ ไม่สามารถสังเคราะห์ได้ง่ายโดยวิธีทางเคมี การปรับเปลี่ยนสารโดยกระบวนการทางชีวภาพ โดย Bacillus megaterium NRRL B-938 สามารถทำให้เกิดปฏิกิริยาไฮดรอกซิเลชันที่เมทิลีนคาร์บอกที่เกิดได้ยากมาก ทำให้ได้แอนาลอกเพื่อนำไปทดสอบฤทธิ์ทางชีวภาพในโอกาสต่อไป

Biotransformations of dihydroisosteviol methy ester and its C-19 alcoholic analogue by Bacillus megaterium NRRL B-938 have been investigated. Dihydroisosteviol methy ester (18) was biotransformed to 7α-dihydroisosteviol methyl ester which was hydroxylated at C-7. Its C-19 alcoholic dihydroisosteviol analogue (19) was converted to three metabolites. All of them were hydroxylated at the methylene carbon: the metabolite 21 was hydroxylated at C-6 with α-orientation, whereas the metabolite 22 was hydroxylated at C-7 β-orientation, and the metabolite 23 was hydroxylated at C-1 with α-orientation and C-7 with β-orientation. The metabolites 21-23 have not previously been reported. These hydroxylated metabolites could not easily by synthesized by chemical method. Microbial tramsformations by Bacillus megaterium NRRL B-938 have made it poosible to hydroxylate at unactivated methylene carbons. A number of hydroxylated analyogues are available for biological activity valuations.