DD249284A1 - Verfahren zur herstellung von 9alpha-hydroxy-androst-4-en-3,17-dion - Google Patents
Verfahren zur herstellung von 9alpha-hydroxy-androst-4-en-3,17-dion Download PDFInfo
- Publication number
- DD249284A1 DD249284A1 DD29052986A DD29052986A DD249284A1 DD 249284 A1 DD249284 A1 DD 249284A1 DD 29052986 A DD29052986 A DD 29052986A DD 29052986 A DD29052986 A DD 29052986A DD 249284 A1 DD249284 A1 DD 249284A1
- Authority
- DD
- German Democratic Republic
- Prior art keywords
- item
- sterol
- adsorber
- fermentation
- transformation
- Prior art date
Links
- SNMVJSSWZSJOGL-PLOWYNNNSA-N 9alpha-hydroxyandrost-4-en-3,17-dione Chemical compound O=C1CC[C@]2(C)[C@@]3(O)CC[C@](C)(C(CC4)=O)[C@@H]4[C@@H]3CCC2=C1 SNMVJSSWZSJOGL-PLOWYNNNSA-N 0.000 title claims abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 6
- 229930182558 Sterol Natural products 0.000 claims abstract description 32
- 150000003432 sterols Chemical class 0.000 claims abstract description 32
- 235000003702 sterols Nutrition 0.000 claims abstract description 32
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims abstract description 29
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims abstract description 29
- 241000187644 Mycobacterium vaccae Species 0.000 claims abstract description 13
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 claims abstract 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 31
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 15
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 12
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 10
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 9
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 9
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 241000186359 Mycobacterium Species 0.000 claims description 4
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 4
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 claims description 4
- 125000005396 acrylic acid ester group Chemical group 0.000 claims description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 2
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 claims description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 claims 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims 2
- 239000002609 medium Substances 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 5
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 3
- 229940079593 drug Drugs 0.000 abstract description 3
- 150000003431 steroids Chemical class 0.000 abstract description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 abstract 1
- 244000000010 microbial pathogen Species 0.000 abstract 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- LGJMUZUPVCAVPU-UHFFFAOYSA-N beta-Sitostanol Natural products C1CC2CC(O)CCC2(C)C2C1C1CCC(C(C)CCC(CC)C(C)C)C1(C)CC2 LGJMUZUPVCAVPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- KZJWDPNRJALLNS-VPUBHVLGSA-N (-)-beta-Sitosterol Natural products O[C@@H]1CC=2[C@@](C)([C@@H]3[C@H]([C@H]4[C@@](C)([C@H]([C@H](CC[C@@H](C(C)C)CC)C)CC4)CC3)CC=2)CC1 KZJWDPNRJALLNS-VPUBHVLGSA-N 0.000 description 6
- CSVWWLUMXNHWSU-UHFFFAOYSA-N (22E)-(24xi)-24-ethyl-5alpha-cholest-22-en-3beta-ol Natural products C1CC2CC(O)CCC2(C)C2C1C1CCC(C(C)C=CC(CC)C(C)C)C1(C)CC2 CSVWWLUMXNHWSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KLEXDBGYSOIREE-UHFFFAOYSA-N 24xi-n-propylcholesterol Natural products C1C=C2CC(O)CCC2(C)C2C1C1CCC(C(C)CCC(CCC)C(C)C)C1(C)CC2 KLEXDBGYSOIREE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- LPZCCMIISIBREI-MTFRKTCUSA-N Citrostadienol Natural products CC=C(CC[C@@H](C)[C@H]1CC[C@H]2C3=CC[C@H]4[C@H](C)[C@@H](O)CC[C@]4(C)[C@H]3CC[C@]12C)C(C)C LPZCCMIISIBREI-MTFRKTCUSA-N 0.000 description 6
- ARVGMISWLZPBCH-UHFFFAOYSA-N Dehydro-beta-sitosterol Natural products C1C(O)CCC2(C)C(CCC3(C(C(C)CCC(CC)C(C)C)CCC33)C)C3=CC=C21 ARVGMISWLZPBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- MJVXAPPOFPTTCA-UHFFFAOYSA-N beta-Sistosterol Natural products CCC(CCC(C)C1CCC2C3CC=C4C(C)C(O)CCC4(C)C3CCC12C)C(C)C MJVXAPPOFPTTCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- NJKOMDUNNDKEAI-UHFFFAOYSA-N beta-sitosterol Natural products CCC(CCC(C)C1CCC2(C)C3CC=C4CC(O)CCC4C3CCC12C)C(C)C NJKOMDUNNDKEAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KZJWDPNRJALLNS-VJSFXXLFSA-N sitosterol Chemical compound C1C=C2C[C@@H](O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H]([C@H](C)CC[C@@H](CC)C(C)C)[C@@]1(C)CC2 KZJWDPNRJALLNS-VJSFXXLFSA-N 0.000 description 6
- 235000015500 sitosterol Nutrition 0.000 description 6
- 229950005143 sitosterol Drugs 0.000 description 6
- NLQLSVXGSXCXFE-UHFFFAOYSA-N sitosterol Natural products CC=C(/CCC(C)C1CC2C3=CCC4C(C)C(O)CCC4(C)C3CCC2(C)C1)C(C)C NLQLSVXGSXCXFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N cholesterol Chemical compound C1C=C2C[C@@H](O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H]([C@H](C)CCCC(C)C)[C@@]1(C)CC2 HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N 0.000 description 4
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 3
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 3
- 230000007483 microbial process Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 3
- OILXMJHPFNGGTO-UHFFFAOYSA-N (22E)-(24xi)-24-methylcholesta-5,22-dien-3beta-ol Natural products C1C=C2CC(O)CCC2(C)C2C1C1CCC(C(C)C=CC(C)C(C)C)C1(C)CC2 OILXMJHPFNGGTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OQMZNAMGEHIHNN-UHFFFAOYSA-N 7-Dehydrostigmasterol Natural products C1C(O)CCC2(C)C(CCC3(C(C(C)C=CC(CC)C(C)C)CCC33)C)C3=CC=C21 OQMZNAMGEHIHNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 2
- 241000186365 Mycobacterium fortuitum Species 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000012000 cholesterol Nutrition 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 2
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000010626 work up procedure Methods 0.000 description 2
- RQOCXCFLRBRBCS-UHFFFAOYSA-N (22E)-cholesta-5,7,22-trien-3beta-ol Natural products C1C(O)CCC2(C)C(CCC3(C(C(C)C=CCC(C)C)CCC33)C)C3=CC=C21 RQOCXCFLRBRBCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BTTWKVFKBPAFDK-UHFFFAOYSA-N (9beta,10alpha)-Androst-4-ene-3,17-dione Natural products OC1CCC2(C)C3CCC(C)(C(CC4)O)C4C3CCC2=C1 BTTWKVFKBPAFDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N Butyl acetate Natural products CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SGNBVLSWZMBQTH-FGAXOLDCSA-N Campesterol Natural products O[C@@H]1CC=2[C@@](C)([C@@H]3[C@H]([C@H]4[C@@](C)([C@H]([C@H](CC[C@H](C(C)C)C)C)CC4)CC3)CC=2)CC1 SGNBVLSWZMBQTH-FGAXOLDCSA-N 0.000 description 1
- DNVPQKQSNYMLRS-NXVQYWJNSA-N Ergosterol Natural products CC(C)[C@@H](C)C=C[C@H](C)[C@H]1CC[C@H]2C3=CC=C4C[C@@H](O)CC[C@]4(C)[C@@H]3CC[C@]12C DNVPQKQSNYMLRS-NXVQYWJNSA-N 0.000 description 1
- 241000206672 Gelidium Species 0.000 description 1
- BTEISVKTSQLKST-UHFFFAOYSA-N Haliclonasterol Natural products CC(C=CC(C)C(C)(C)C)C1CCC2C3=CC=C4CC(O)CCC4(C)C3CCC12C BTEISVKTSQLKST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 description 1
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 1
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001347 Stellite Inorganic materials 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- HZYXFRGVBOPPNZ-UHFFFAOYSA-N UNPD88870 Natural products C1C=C2CC(O)CCC2(C)C2C1C1CCC(C(C)=CCC(CC)C(C)C)C1(C)CC2 HZYXFRGVBOPPNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 235000010419 agar Nutrition 0.000 description 1
- AEMFNILZOJDQLW-QAGGRKNESA-N androst-4-ene-3,17-dione Chemical compound O=C1CC[C@]2(C)[C@H]3CC[C@](C)(C(CC4)=O)[C@@H]4[C@@H]3CCC2=C1 AEMFNILZOJDQLW-QAGGRKNESA-N 0.000 description 1
- AEMFNILZOJDQLW-UHFFFAOYSA-N androstenedione Natural products O=C1CCC2(C)C3CCC(C)(C(CC4)=O)C4C3CCC2=C1 AEMFNILZOJDQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- SGNBVLSWZMBQTH-PODYLUTMSA-N campesterol Chemical compound C1C=C2C[C@@H](O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H]([C@H](C)CC[C@@H](C)C(C)C)[C@@]1(C)CC2 SGNBVLSWZMBQTH-PODYLUTMSA-N 0.000 description 1
- 235000000431 campesterol Nutrition 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- AHICWQREWHDHHF-UHFFFAOYSA-N chromium;cobalt;iron;manganese;methane;molybdenum;nickel;silicon;tungsten Chemical compound C.[Si].[Cr].[Mn].[Fe].[Co].[Ni].[Mo].[W] AHICWQREWHDHHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- AIUDWMLXCFRVDR-UHFFFAOYSA-N dimethyl 2-(3-ethyl-3-methylpentyl)propanedioate Chemical class CCC(C)(CC)CCC(C(=O)OC)C(=O)OC AIUDWMLXCFRVDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- DNVPQKQSNYMLRS-SOWFXMKYSA-N ergosterol Chemical compound C1[C@@H](O)CC[C@]2(C)[C@H](CC[C@]3([C@H]([C@H](C)/C=C/[C@@H](C)C(C)C)CC[C@H]33)C)C3=CC=C21 DNVPQKQSNYMLRS-SOWFXMKYSA-N 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 239000008101 lactose Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000009630 liquid culture Methods 0.000 description 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 1
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 description 1
- 229940066779 peptones Drugs 0.000 description 1
- 150000003128 pregnanes Chemical class 0.000 description 1
- 238000011110 re-filtration Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000003637 steroidlike Effects 0.000 description 1
- HCXVJBMSMIARIN-PHZDYDNGSA-N stigmasterol Chemical compound C1C=C2C[C@@H](O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H]([C@H](C)/C=C/[C@@H](CC)C(C)C)[C@@]1(C)CC2 HCXVJBMSMIARIN-PHZDYDNGSA-N 0.000 description 1
- 235000016831 stigmasterol Nutrition 0.000 description 1
- 229940032091 stigmasterol Drugs 0.000 description 1
- BFDNMXAIBMJLBB-UHFFFAOYSA-N stigmasterol Natural products CCC(C=CC(C)C1CCCC2C3CC=C4CC(O)CCC4(C)C3CCC12C)C(C)C BFDNMXAIBMJLBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- 238000004809 thin layer chromatography Methods 0.000 description 1
- 229960005486 vaccine Drugs 0.000 description 1
- 238000001238 wet grinding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von 9a-Hydroxy-androst-4-en-3,17-dion (9OHAD) aus Sterolen bzw. Sterolgemischen durch mikrobiellen Abbau. 9OHAD ist ein wichtiges Ausgangsprodukt fuer die Partialsynthese von Steroidpharmaka. Die Erfindung verfolgt das Ziel, die Substanz 9OHAD innerhalb wesentlich verkuerzter Fermentationszeiten in guten Ausbeuten herzustellen. Die diesem Ziel zugrunde liegende Aufgabe wird in der Weise geloest, dass die Fermentation mit einem neuen, apathogenen Mikroorganismus der Art Mycobacterium vaccae (vorzugsweise Stamm ZIMET 11 052 oder Stamm ZIMET 11 053) sowie fakultativ unter Zusatz eines Adsorbers vom Typ eines organischen Polymeren mit einer spezifischen Oberflaeche von mindestens 200 m2/g durchgefuehrt wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 9a-Hydroxy-androst-4-en-3,17-dion (9-OH-AD) aus Sterolen durch mikrobiologische Umwandlung.
9-OH-AD ist ein Schlüsselprodukt für die Herstellung von Steroidwirkstoffen. Aus diesem Produkt können hochwirksame Steroide der Pregnanreihe mit einem großen Nutzungsbereich gewonnen werden.
Das Anwendungsgebiet der Erfindung liegt in der pharmazeutischen Forschung und Industrie.
Bekannt ist aus der Literatur zunächst ein mikrobielles Verfahren zur Herstellung von 9-OH-AD aus Sterolen (vgl. die Patentschriften DE-AS 2647895 bzw. DD 127455), bei dem ein unter den Registrier-Nrn. NRRL B-8119 sowie.DSM752 registrierter Mikroorganismus der Art Mycobacterium fortuitum für die Steroltransformation zu o. g. Zielprodukt eingesetzt wird.
Dieses Verfahren weist einige wesentliche Nachteile auf: So wird hier zum einen ein Mikroorganismus eingesetzt, der zu den fakultativ pathogenen Species der Gattung Mycobacterium zu rechnen ist (R. E. Buchanan u.a., Bergey's Manual of Determinative Bacteriology, 1975; D.P.Nicholson u. W.R.Servier, Am. Rev. Resp. Dis. 104 [1971] 747-750). Aus dem Einsatz dieses Mikroorganismus resultiert ein erheblicher zusätzlicher technischer Aufwand für den Gesundheits-, Arbeits-und Umweltschutz. Zum anderen haftet dieser technischen Lösung weiterhin der Nachteil an, daß selbst bei sehrlangen Fermentationszeiten (14 bis 15 Tage) nur eine unbefriedigende Produktbildung erfolgt. Nachteilig schlägt bei dieser Lösung außerdem noch zu Buche, daß eine Abtrennung des Fermentationsprodukts 9-OH-AD von nicht umgesetztem Sterol erforderlich ist, da bei einer Extraktion der Fermentationsbrühe neben dem Zielprodukt auch Substrat im Extrakt enthalten ist. Über einen ersten Versuch zur Überwindung eines und zwar des letztgenannten Nachteils dieses Verfahrens berichteten M. Aoki u.a. (vgl. Patentschrift JP-Kokai 77 57161), die zur Aufarbeitung der Fermentationsbrühe unpolare Adsorber vom XAD-Typ einsetzten und auf diese Weise das gebildete Produkt selektiv weitgehend abtrennen konnten.
Ein weiterer Versuch zur Überwindung der Nachteile des Basisverfahrens gemäß DE 2647895 bzw. DD 127455 liegt außerdem mit dertechnischen Lösung aus der Patentschrift DD 232167 vor, bei der unter Einsatz des Stammes M. fortuitum ZIMET 10849 und unter Beifügung eines feinverteilten festen, hydrophoben organischen Polymeren zur Fermentationsbrühe in Fermentationszeiten von 2 bis 6 Tagen nunmehr eine befriedigendere 9-OH-AD-Bildung erreicht wird, bei der aber nach wie vor ein Mikroorganismus aus einer Species eingesetzt wird, die ihrerseits eben auch fakultativ pathogene Stämme enthält. Bekannt ist schließlich das mikrobielle Verfahren zur 9-OH-AD-Herstellung gemäß der Patentschrift JP-KTK 8085397, in welchem die selektive Steroltransformation mit Hilfe eines Stammes der Art Mycobacterium vaccae durchgeführt wird (Stamm M. vaccae MCI-1104). Zwar kommt in dieser technischen Lösung ein apathogener Stamm zum Einsatz, jedoch findet auch nach langen Fermentationszeiten wiederum nur eine wenig befriedigende Produktbildung statt (aus 20g Cholesterol innerhalb von reichlich 8Tagen beispielsweise nur 0,83g 9-OH-AD).
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, aus Sterolen in guten Ausbeuten 9a-Hydroxy-androst-4-en-3,17-dion (9-OH-AD), ein Zwischenprodukt für die Erzeugung von Steroidpharmaka, herzustellen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes mikrobielles Verfahren zur Herstellung von 9a-Hydroxy-androst-4-en-3,17-dion (9-OH-AD) zu beschreiben, das dieses Produkt bei hohem Steroldurchsatz und wesentlich verkürzten Fermentationszeiten in guten Ausbeuten liefert.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem Prinzip der mikrowellen Steroltransformation unter Einsatz von Stämmen der Gattung Mycobacterium gelöst. Dabei besteht ein wesentliches Merkmal des vorgeschlagenen Verfahrens darin, zur Transformation eines Sterols zu 9-OH-AD neue Stämme der als apathogen eingeordneten Mikroorganismen-Art Mycobacterium vaccae einzusetzen, vorzugsweise solche, die im Ergebnis einer spezifischen Behandlung aus dem in der Literatur ausdrücklich als AD-Bildner (AD — Kurzbezeichnung für Androst-4-en-3,17-dion) ausgewiesenen apathogenen Stamm M. vaccae NRRL B-3805 erhalten worden sind. 2 Mikroorganismen aus dieser Gruppe neuer, gleichfalls apathogener M. vaccae-Stämme mit 9-OH-AD-Bildungsvermögen sind in der ZIMET-Hinterlegungsstelle für Mikroorganismen, Zentralinstitut für Mikrobiologie und experimentelle Therapie der AdW, DDR - 6900 Jena, Beutenbergstr. 11 unter den Registrier-Nrn. ZIMET11 052 und ZIMET11 053 hinterlegt worden.
Für den verfahrensgemäßen Zweck wird in den verschiedenen Varianten der Erfindung unter aeroben und sterilen Kulturbedingungen somit jeweils ein neuer Stamm obiger Kennzeichnung in einem wäßrigen Nährmedium fermentiert, welches neben Sterol eine Kohlenstoffquelle (wie beispielsweise Glycerol, Glucose, Saccharose, Stärke oder Lactose), eine Stickstoffquelle (wie beispielsweise Hefeextrakt, Harnstoff oder Caseinhydrolysat) sowie Mineralsalze enthält. Zu dieser Fermentation werden Sterole wie Sitosterol, Cholesterol, Campesterol, Stigmasterol bzw. Ergosterol oder Gemisch dieser Sterole herangezogen. Das Sterol wird entweder als solches oder in Form einer Sterol-Tensid-Präparation in das wäßrige Fermentationsmedium eingebracht, wobei die Sterol-Einsatzkonzentration im Bereich von 1,0g/l bis 50g/l Fermentationsmedium gewählt wird. Die gegebenenfalls zu verwendenden Sterol-Tensid-Präparationen werden bereitgestellt, indem das jeweilige Sterol mittels Naßvermahlung, Lyophilisierung oder Sprühtrocknung mit einem Tensid der nachstehend gekennzeichneten Gruppen A oder B vermengt wird, wobei das Tensid einen Anteil von 1,0 bis 20Gew.-% an der fertigen Präparation ausmacht. Unter Tensiden der Gruppen A bzw. B werden wie in einer unserer früheren Patentanmeldungen
PolyethylenoxidfPEOi-PolypropylenoxidiPPOJ-Blockcopolymere mit einem Anteil von 30% bis 70% Polypropylenglycol bzw. die PEO-PPO-Addukte des N,N"-Tetra(-oxypropylenpropyol)-N'-(2-oxypropyl)-diethylentriamins verstanden.
Die Fermentation erfolgt zweckmäßigerweise in den Stufen Vor- und Hauptkultivierung; sie wird bei Temperaturen von 25°C bis 35°Cfür die Dauer von 48 Stunden bis 96 Stunden durchgeführt, wobei der pH-Wert im Bereich von pH 6,0 bis pH 9,0 gewählt
Weiterhin wird dem Fermentationsmedium gegebenenfalls entweder von Beginn an oder im Verlaufe der Kultivierung ein Adsorber vom Typ eines organischen Polymeren in einer Einsatzkonzentration von 10 g/l bis 160 g/l zugesetzt. Vorzugsweise wird als Adsorber hierbei ein organisches Polymere, entstanden aus Ethylvinyl- und Divinylbenzen, verwendet, das eine spezifische Oberfläche von mindestens 200m2/g aufweist. Speziell wird in den Verfahrensvarianten mit Adsorber-Einsatz ein organisches Polymere, entstanden aus Ethylvinyl- und Divinylbenzen, mit polaren Gruppen, insbesondere mit polaren Gruppen auf der Basis von Acrylsäureestern, herangezogen.
Die Fermentation kann in Rundkolben und Steilbrustflaschen verschiedenen Inhalts, in gerührten Glasfermentern sowie in V2A-Stahltanks durchgeführt werden.
Nach Beendigung der Fermentation erfolgt die Gewinnung des gebildeten 9-OH-AD in der Verfahrensvariante ohne Adsorber-Zusatz in an sich bekannter Weise durch Extraktion mit einem organischen Lösungsmittel, vorzugsweise mit Butylacetat, nebst anschließender Kristallisation.
In der Variante mit Adsorber-Einsatz wird die Aufarbeitung mit der Abtrennung des Adsorbers von der Kulturlösung, vorzugsweise mittels Filtration, eingeleitet, und durch Elution des Adsorbers mit organischen Lösungsmitteln wie Methanol, Ethanol bzw. Aceton oder mit wäßrigen Lösungen solcher Mittel, durch Einengen des Eluats auf ca. 10% des Ausgangsvolumens mit erneuter Filtration sowie durch Umkristallisation wird schließlich das 9-OH-AD erhalten.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens, bei der Zellen vom Stamm ZIMET 11 053 in einem Medium mit Zusatz von 140 g/l Adsorber obiger Kennzeichnung für 96 Stunden bei 28°C fermentiert worden sind, ergaben sich in Abhängigkeit von derSterol-Einsatzmenge im Rundkolben-Maßstab 9-OH-AD-Ausbeuten im Bereich von 35Gew.-% bis 50Gew.-% (analytische Werte), wobei ein Reststerolgehalt von weniger als 5Gew.-% festgestellt wurd. Wie sich erwies, geht unter diesen Verfahrensbedingungen vom Einsatz eines Adsorbers ο. g. Beschaffenheit nicht'nur ein günstiger Effekt hinsichtlich der Aufarbeitung des gebildeten 9-OH-AD aus; vielmehr resultiert hierdurch darüber hinaus eine Steigerung der Produktbildung selbst und damit auch eine Steigerung in der Sterolverwertung.
Die Vorteile des Verfahren bestehen zusammengefaßt darin, daß
— das Produkt 9-OH-AD nach kurzen Fermentationszeiten und in guten Ausbeuten unter Einsatz jeweils eines als apathogen klassifizierten Mikroorganismenstammes herstellbar ist und daß
— in der Verfahrensvariante mit Adsorber-Zufügung nicht nur das Produkt 9-OH-AD aus der Kulturlösung entfernt wird, sondern zusätzlich noch weiter gesteigerte Ausbeuten erreichbar sind.
Mycobacteriumvaccae ZIMET 11 053 wird auf Schrägagar folgender Zusammensetzung 7 Tage bei 28°C kultiviert: 20 g Glycerol; 5g Bacto-Peptone; 5g Fleischextrakt; 15g Agar-Agar; Aqua dest. ad 1 000ml; pH7,0 (Röhrchenkultur).
M it den abgeschwemmten Zellen je eines Röhrchens werden 500 ml-Stehrundkolben beimpft, die je 50 ml Nährlösung folgender Zusammensetzung enthalten: 10g Glycerol; 10g Hefeextrakt; 0,5g KH2PO4; 1,5g (NH4)2HOP4; 0,2g MgSO4 · 7H2O; 0,01 g FeSO4 · 7H2O; 0,002g ZnSO4 · 7H2O; Aqua dest. ad 1 000ml; pH7,0.
Nach 72 Stunden Schütteln auf einem Rundschwingtisch bei 200U/min und 280C werden jeweils 5ml dieser Vorkultur zur Beimpfung der Fermerrtationskultur verwendet.
Zehn 500 ml-Stehrundkolben werden jeweils mit 7 g feuchtem Adsorber vom Typ eines organischen Polymeren (entstanden aus Ethylvinyl-und Divinylbenzen, mit polaren Gruppen auf der Basis von Acrylsäureestern), mit 100ml Sitosterol-Tensid-Präparation (100g Sitosterol, 10g Tensid der Gruppe B, Aqua dest. ad 1 000 ml, naßvermahlen) und mit 50 ml Fermentationsmedium beschickt. Als Fermentationsmedium wird eine Lösung aus 5g Glukose; 10g Hefeextrakt; 1,3g K2HPO4 · 3H2O; 1,5g (NH4J2HPO4; 0,2g MgSO4 7H2O; 0,01 g FeSO4 7H2O; 0,002g ZnSO4 · 7H2O; Aqua dest. ad 1 000ml; pH 8,0 eingesetzt.
Die so vorbereiteten Kolben werden 20 Minuten bei 12O0C sterilisiert sowie nach Abkühlung beimpft, anschließend wird eine 96stündige Fermentation auf dem Rundschwingtisch bei 200U/min und 280C vorgenommen.
Die dünnschichtchromatographisch ermittelte durchschnittliche Gesamtausbeute an 9-OH-AD je Rundkolben betrug 330mg.
Gemäß den Bedingungen von Beispiel 1 für die Röhrchen-und Vorkultur wird Stamm Mycobacterium vaccae ZIMET 11 052 angezüchtet.
Zehn 500ml-Stehrundkolben werden mitjeweils 4g feuchtem Adsorber obiger Kennzeichnung, mit 500mg Sitosterol-Tensid-Präparation (500mg Sitosterol, 50 mg Tensid der Gruppe B, in Benzen gelöst und lyophilisiert) und mit 50ml Fermentationsmedium der Zusammensetzung von Beispiel 1 beschickt.
Die Ausbeute an 9-OH-AD betrug durchschnittlich 90,6mg je Rundkolben nach 96stündiger Fermentation auf dem Rundschwingtisch bei 28°C.
Stamm Mycobacterium vaccae ZIMET 11 053 wird gemäß den Bedingungen aus Beispiel 1 in Röhrchen- und Flüssigvorkultur angezüchtet.
Die Bedingungen für die Fermentationskultur werden analog Beispiel 1 gewählt, jedoch entfällt der Adsorberzusatz.
Nach 96 Stunden Fermentation auf dem Rundschwingtisch bei 200 U/min und 28°C wurden durchschnittlich 120 mg 9-OH-AD je Rundkolben gebildet.
Die Anzucht in Röhrchen- und Flüssigvorkulturen des Stamms Mycobacterium vaccae ZIMET11053 erfolgt nach dem in Beispiel 1 genannten Standard.
In zehn 500ml-Stehrundkolben werden jeweils 5g Adsorber vom Typ eines organischen Polymeren (entstanden aus Ethylvinyl- und Divinylbenzen, ohne polare Gruppen), 5ml Sitosterol-Tensid-Präparation obiger Zusammensetzung und 50ml Fermentationsmedium (Zusammensetzung wie in Beispiel 1) gegeben.
Die Fermentation erfolgt für 72 Stunden bei 28°C auf dem Rundschwingtisch, nachdem die Kolben bei 120°C 20 Minuten sterilisiert und anschließend beimpft worden sind.
Aus der Kulturlösung und dem Adsorber wurden je Rundkolben durchschnittlich 208mg 9-OH-AD erhalten.
Claims (15)
- Erfindungsanspruch:1. Verfahren zur Herstellung von 9a-Hydroxy-androst-4-en-3,17-dion (9-OH-AD) durch mikrobielle Transformation von Sterolen mit Stämmen der Gattung Mycobacterium unter aeroben und sterilen Bedingungen in wäßrigen Nährmedien, die weiterhin eine Kohlenstoff- und eine Stickstoffquelle sowie Mineralsalze enthalten, gekennzeichnet dadurch, daß— zurTransformation des jeweiligen Sterols ein Mikroorganismus der Art Mycobacterium vaccae eingesetzt und— dem wäßrigen Medium gegebenenfalls ein Adsorber vom Typ eines organischen Polymeren zugesetzt
- 2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß zur Steroltransformation ein aus dem Elternstamm NRRL B-3805 gewonnener Mikroorganismus der Art Mycobacterium vaccae eingesetzt wird.
- 3. Verfahren nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß zur Steroltransformation Stamm M. vaccae ZIMET 11 052 eingesetzt wird.
- 4. Verfahren nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß zur Steroltransformation Stamm M. vaccae ZIMET 11 053 eingesetzt wird.
- 5. Verfahren nach Punkt 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß das jeweilige Sterol als solches in das wäßrige Medium eingebracht wird.
- 6. Verfahren nach Punkt 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß das jeweilige Sterol in Form einer Sterol-Tensid-Präparation in das wäßrige Medium eingebracht wird.
- 7. Verfahren nach Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß in der Sterol-Tensid-Präparation einTensid aus der Gruppe der Polyethylenoxid-Polypropylenoxid-Blockcopolymere mit einem Anteil von 30% bis 70% Polypropylenglycol eingesetzt wird.
- 8. Verfahren nach Punkt 6, gekennzeichnet dadurch, daß in der Sterol-Tensid-Präparation einTensid aus der Gruppe der Polyethylenoxid-Polypropylenoxid-Addukte des N,N"-Tetra-(-oxypropylpropyol)-N'-(2-oxypropyl)-diethylentriamins eingesetzt wird.
- 9. Verfahren nach Punkt 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß Sterol in das Nährmedium bis zu einer 'Einsatzkonzentration von 1 g/l bis 50g/l eingebracht wird.
- 10. Verfahren nach Punkt 1 bis 9, gekennzeichnet dadurch, daß, sofern im Verfahren ein Adsorber Verwendung findet, als solcher ein organisches Polymere, entstanden aus Ethylvinyl- und Divinylbenzen, eingesetzt wird.
- 11. Verfahren nach Punkt 10, gekennzeichnet dadurch, daß, sofern im Verfahren ein Adsorber Verwendung findet, als solcher ein organisches Polymere, entstanden aus Ethylvinyl- und Divinylbenzen, mit polaren Gruppen eingesetzt wird.
- 12. Verfahren nach Punkt 11, gekennzeichnet dadurch, daß, sofern im Verfahren ein Adsorber Verwendung findet, als solcher ein organisches Polymere, entstanden aus Ethylvinyl- und Divinylbenzen, mit polaren Gruppen auf der Basis von Acrylsäureestern eingesetzt wird.
- 13. Verfahren nach Punkt 1 sowie 10 bis 12, gekennzeichnet dadurch, daß, sofern im Verfahren ein Adsorber Verwendung findet, dieser dem wäßrigen Medium in einer Konzentration von 10 g/l bis 160g/l zugesetzt wird.
- 14. Verfahren nach Punkt 1 bis 13, gekennzeichnet dadurch, daß die Fermentation bei Temperaturen von 250C bis 35°C für die Dauer von 48 Stunden bis 96 Stunden unter pH-Werten von pH 6,0 bis pH9,0 durchgeführt und das entstandene 9-OH-AD nach Abschluß der Fermentation aus der Kulturlösung isoliert wird.
- 15. Verfahren nach Punkt 10 bis 14, gekennzeichnet dadurch, daß, sofern im Verfahren ein Adsorber Verwendung findet, das 9-OH-AD isoliert wird, indem ;— der Adsorber von der Kulturlösung abgetrennt sowie anschließend mit organischen Lösungsmitteln eluiert und— aus dem eingeengten Eluat durch Umkristallisation das reine Produkt gewonnen wird.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD29052986A DD249284B1 (de) | 1986-05-23 | 1986-05-23 | Verfahren zur herstellung von 9alpha-hydroxy-androst-4-en-3,17-dion |
| SU877774517A RU1837073C (ru) | 1986-05-23 | 1987-05-26 | Способ получени 9 @ -гидроксиандрост-4-ен-3,17-диона |
| HU872806A HU202928B (en) | 1986-05-23 | 1987-06-19 | Process for producing 9-alpha-hydroxy-androst-4-ene-3,17-dion |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD29052986A DD249284B1 (de) | 1986-05-23 | 1986-05-23 | Verfahren zur herstellung von 9alpha-hydroxy-androst-4-en-3,17-dion |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD249284A1 true DD249284A1 (de) | 1987-09-02 |
| DD249284B1 DD249284B1 (de) | 1988-08-31 |
Family
ID=5579312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD29052986A DD249284B1 (de) | 1986-05-23 | 1986-05-23 | Verfahren zur herstellung von 9alpha-hydroxy-androst-4-en-3,17-dion |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD249284B1 (de) |
| RU (1) | RU1837073C (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT396480B (de) * | 1986-11-18 | 1993-09-27 | Richter Gedeon Vegyeszet | Verfahren zur herstellung von 9alpha-hydroxy-4-androsten-3,17-dion |
-
1986
- 1986-05-23 DD DD29052986A patent/DD249284B1/de not_active IP Right Cessation
-
1987
- 1987-05-26 RU SU877774517A patent/RU1837073C/ru active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT396480B (de) * | 1986-11-18 | 1993-09-27 | Richter Gedeon Vegyeszet | Verfahren zur herstellung von 9alpha-hydroxy-4-androsten-3,17-dion |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DD249284B1 (de) | 1988-08-31 |
| RU1837073C (ru) | 1993-08-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2647895C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von 9à -Hydroxyandrostendion auf mikrobiologische Weise | |
| DE2818922A1 (de) | Verbesserte impfstoffe mit gehalt an kapselpolysacchariden | |
| DE1768215A1 (de) | Verfahren zur mikrobiologischen Herstellung von Steroiden | |
| AT396480B (de) | Verfahren zur herstellung von 9alpha-hydroxy-4-androsten-3,17-dion | |
| DD249284A1 (de) | Verfahren zur herstellung von 9alpha-hydroxy-androst-4-en-3,17-dion | |
| DD204267A5 (de) | Verfahren zur intensivierung der mikrobiologischen umwandlung von steroidverbindungen | |
| DD140478A5 (de) | Verfahren zur herstellung von steroidalkoholen | |
| DE2660114B1 (de) | Verfahren zur Herstellung neuer 7alpha beta-Methylhexahydro-1,(5)-indan(di)on-Verbindungen unter Verwendung von Mikroorganismus-Mutanten | |
| DE2746323A1 (de) | Verfahren zur herstellung von 3a alpha-h-4alpha- eckige klammer auf 3'-propionsaeure eckige klammer zu -7a beta-methylhexahydro-1,5-indandion | |
| DD248143A1 (de) | Verfahren zur herstellung von intermediaerprodukten des sterolabbaus | |
| US3128238A (en) | delta1-dehydrogenation of steroids by fermentation with actinoplanaceae | |
| DE1113690B (de) | Verfahren zur Herstellung von in 11-Stellung durch sauerstoffhaltige Gruppen substituierten 16-Methyl-1, 4-pregnadien-17ª‡-ol-3, 20-dion-Verbindungen | |
| DE1107225B (de) | Verfahren zur Herstellung von 1, 4, 17(20)-Pregnatrienen | |
| DD206393A5 (de) | Fermentationsverfahren zur herstellung von insbesondere 9-hydroxy-3-oxo-4,17(20)-pregnadien-20-carboxaldehyd | |
| CH634351A5 (de) | Verfahren zur herstellung eines gemisches neuer 7a-beta-methylhexahydro-1,(5)-indan(di)on-verbindungen. | |
| DE1593327C (de) | Verfahren zur Herstellung von Delta hoch 1,4 -Androstadien-3,17-dion, Delta hoch 1,4 -Androstadien-3,11,17-trion bzw. Delta hoch 1,4 -Androstadien-1 lalpha-ol-3,17-dion | |
| DD298278A5 (de) | Verfahren zur herstellung von 9 alpha-hydroxy-androst-4-en-3,17-dion | |
| DE2503893A1 (de) | Mikrobiologische produktion von biologisch aktiven 8,8'-bi-1h-naphtho- eckige klammer auf 2,3-c eckige klammer zu -pyranen | |
| DE1909152B2 (de) | Mikrobiologisches verfahren zur herstellung von 11 alpha-hydroxy-3-oxo- delta hoch 1,4-steroiden der pregnanund androstanreihe | |
| AT361643B (de) | Verfahren zur herstellung von neuen d- -homosteroiden | |
| DD248145A1 (de) | Verfahren zur mikrobiellen herstellung von sterolabbauprodukten | |
| HU202928B (en) | Process for producing 9-alpha-hydroxy-androst-4-ene-3,17-dion | |
| DE3522578A1 (de) | Spiroverbindung und verfahren zu ihrer herstellung | |
| DD292675A5 (de) | Verfahren zur herstellung von 1,4-dehydro-11 alpha-hydroxysteroiden der pregnanreihe | |
| DD279901A1 (de) | Verfahren zur mikrobiellen herstellung von 2alpha-hydroxy-4-androsten-3,17-dion |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ENJ | Ceased due to non-payment of renewal fee |