微生物轉換ent-13-Hydroxy-kaur-15-en-19-oic acid

微生物轉換是利用微生物細胞中的酵素系統進行構造修飾化合物，因此也具有酵素反應的立體、部位專一特性，且反應發生於溫和環境。Stevioside (1)為天然的甜味劑，可自Stevia rebaudiana (Bertoni) Bertoni的葉子萃取得到，而stevioside及其相關化合物具有許多藥理活性，例如：降血糖、降血壓、抗發炎、抗癌及免疫調節的功能。以化學觀點來看，具bridged ring架構的diterpenes很適合做為研究微生物轉換的受質，因此許多由stevioside衍生的化合物已用於微生物轉換的研究。ent-13-Hydroxy-kaur-15-en-19-oic acid (3)屬於ent-kaurene diterpene，為stevioside以酸水解所得的其中一個產物，然而目前仍無針對此化合物進行微生物轉換及生物活性試驗之報導。為了產生新的化合物以用於活性試驗，因此利用微生物轉換技術構造修飾3。由菌種篩選發現， Aspergillus niger、Cunninghamella bainieri及Mortierella isabellina可產生各種化合物且具再現性，因此選擇這些菌種進行大量發酵培養，再經由抽取、分離及純化以得到代謝物。研究發現經由Asp. niger代謝得到ent-13,16beta-dihydroxy-kauran-19-oic acid (4)、ent-13-hydroxy-11alpha,16alpha-epoxy-19-oic acid (5)、steviol (6)及ent-7alpha,13-dihydroxy-kaur-15-en-19-oic acid (7)；經由C. bainieri 代謝得到7、ent-7alpha,14beta-dihydroxy-16-oxo-beyeran-19-oic acid (8)、ent-14beta-hydroxy-16-oxo-beyeran-19-oic acid (9)、ent-9alpha,13-dihydroxy-kaur-15-en-19-oic acid (10)及ent-13,15beta-dihydroxy-kaur-16-en-19-oic acid (11)；經由M. isabellina 得到 5、10、ent-3alpha,13-dihydroxy-kaur-15-en-19-oic acid (12)及ent-13,17-dihydroxy-kaur-15-en-19-oic acid (13)，其中7 及9 曾以甲基化衍生物被分離出，而5、8、10及12為新的化合物，所得的新化合物皆經由一維、二維核磁共振光譜，低解析、高解析質譜及X-ray結晶繞射分析確定結構。此外，受質3及分離所得的化合物，其生物活性試驗，目前正在進行中。