JPH0357919B2 - - Google Patents

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JPH0357919B2
JPH0357919B2 JP3125483A JP3125483A JPH0357919B2 JP H0357919 B2 JPH0357919 B2 JP H0357919B2 JP 3125483 A JP3125483 A JP 3125483A JP 3125483 A JP3125483 A JP 3125483A JP H0357919 B2 JPH0357919 B2 JP H0357919B2
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JP
Japan
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diene
dione
reaction
carbaldehyde
general formula
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JP3125483A
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Japanese (ja)
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JPS59157100A (en
Inventor
Masayasu Fumino
Hidemi Harada
Masao Tsuji
Tsutomu Sugiura
Yoshihiro Ichihara
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Kuraray Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は一般式() で示される12α−置換プレグナ−1,4−ジエン
−3,20−ジオンに関する。 上記一般式()において、Rは水素原子、
R1CO基又はR2SO2基を表わす。ここでR1は水素
原子;メチル基、クロルメチル基、エチル基、2
−クロルエチル基、プロピル基、ヘキシル基、オ
クチル基などの置換されていてもよいアルキル
基;又はフエニル基、o−、m−若しくはp−ト
リル基、o−、m−若しくはp−ニトロフエニル
基、o−、m−若しくはp−クロルフエニル基、
o−、m−若しくはp−プロムフエニル基、α−
若しくはβ−ナフチル基などの置換されていても
よいアリール基を表わす。R2はメチル基、エチ
ル基、ブチル基、オクチル基などのアルキル基を
表わす。 本発明により提供される一般式()で示され
る12α−置換プレグナ−1,4−ジエン−3,20
−ジオンは、12α−ヒドロキシプレグナ−1,4
−ジエン−3−オン−20−カルブアルデヒドから
誘導することができる公知文献に未記載の新規化
合物であり、優れた抗炎症作用を有するプレドニ
ゾン、プレドニゾロンなどに代表されるコルチコ
イドの合成中間体となり得る。 従来、プレドニゾンの製造法としては、デオキ
シコール酸を出発原料として20数段階の工程を経
る方法〔エル・エフ・フイーザー、エム・フイー
ザー共著;ステロイド(レインホルド社発行、
1959年)、634〜647頁参照〕が知られているが、
この方法は用いる試薬が高価であるうえに工程が
長く、工業的実施には必ずも適していない。 本発明者らのうちの数人は、デオキシコール酸
及び/又はその円を基質として12α−ヒドロキシ
プレグナ−1,4−ジエン−3−オン−20−カル
ブアルデヒドを生産するアルカリゲネス属に属す
る細菌を、デオキシルコール酸及び/又はその塩
を含む倍地に培養することにより、12α−ヒドロ
キシプレグナ−1,4−ジエン−3−オン−20−
カルブアルデヒドを高選択率、高収率で製造する
方法を見出した。 本発明の1つの目的は、12α−ヒドロキシプレ
グナ−1,4−ジエン−3−オン−20−カルブア
ルデヒドから誘導することができる新規な12α−
5−置換プレグナ−1,4−ジエン−3,20−ジ
オンを提供するにある。 本発明の他の1つの目的は、種々のコルチコイ
ドの合成中間体として有用かつ新規な12α−置換
プレグナ−1,4−ジエン−3,20−ジオンを提
供するにある。 本発明のさらに他の目的は、プレドニゾン、プ
レドニゾロンの優れた合成中間体として新規な
12α−置換プレグナ−1,4−ジエン−3,20−
ジオンを提供するにある。 一般式()で示さるれる12α−置換プレグナ
−1,4−ジエン−3,20−ジオンは次に示す方
法により12α−ヒドロキシプレグナ−1,4−ジ
エン−3−オン−20−カルブアルデヒドから誘導
される。 〔式中、R1及びR2は一般式()におけると同
じ意味を有する。〕 すなわち、12α−ヒドロキシプレグナ−1,4
−ジエン−3−オン−20−カルブアルデヒドと一
般式() R1COOH ……() 〔式中、R1は一般式()におけると同じ意味
を有する。〕で示されるカルボン酸又はこの反応
性誘導体、列えば酸ハライド、酸無水物などとを
常法により反応させることにより一般式()で
示される12α−アシルオキシプレグナ−1,4−
ジエン−3−オン−20−カルブアルデヒドが得ら
れる。代表的な反応例として挙げられる12α−ヒ
ドロキシブレグナ−1,4−ジエン−3−オン−
20−カルブアルデヒドと一般式()で示される
カルボン酸のクロライドとの反応はトリエチルア
ミン、ピリジンなどの第3級アミンの存在下に行
なわれる。この反応は溶媒中で行なうのが好まし
く、溶媒として塩化メチレン、クロロホルム又は
これらとベンゼン、トルエン、酢酸エチルなどの
混合溶媒が好ましく用いられる。この反応は通常
室温で行なうが、必要に応じて約60℃までの加温
下に行なうこともできる。反応後、反応混合物を
希塩酸水、重曹水、水などで洗滌したのち乾燥
し、ついでこれより低沸点物を留去することによ
り一般式()で示される12α−アシルオキシプ
レグナ−1,4−ジエン−3−オン−20−カルブ
アルデヒドの粗生成物を得る。この粗生成物をそ
のまま次の反応に用いることができる。 一般式()で示される12α−アシルオキシプ
レグナ−1,4−ジエン−3−オン−20−カルブ
アルデヒドとピペリジン、ピロリジン、モルホリ
ンなどの第2級アミンとを反応されることにより
一般式()が示されるエナミンが生成する。第
2級アミンは一般式()で示される12α−アシ
ルオキシプレグナ−1,4−ジエン−3−オン−
20−カルブアルデヒドに対して等モル〜2倍モル
量用いる。反応中に副生する水を、ベンゼン、ト
ルエンなどの水と共沸する溶媒を用ちて加熱還流
下に反応系から除去する。この反応は特に触媒を
要しないが、p−トルエンスルホン酸などの触媒
の存在下に反応を行なうこともできる。反応後、
反応混合物から減圧下に低沸点物を留去すること
により、一般式()で示されるエナミンの粗生
成物が得られる。この粗生成物をそのまま次の反
応に用いることができる。 なお、一般式()で示されるエナミンは、ま
ず12α−ヒドロキシプレグナ−1,4−ジエン−
3−オン−20−カルブアルデヒドと第2級アミン
とを、上記の12α−アシルオキシプレグナ−1,
4−ジエン−3−オン−20−カルブアルデヒドと
第2級アミンとの反応におけると同様に反応さ
せ、ついで得られたエナミンを一般式()で示
されるカルボン酸又はこの反応性誘導体、好まし
くは酸無水物と、上記の12α−ヒドロキシプレグ
ナ−1,4−ジエン−3−オン−20−カルブアル
デヒドと一般式()で示されるカルボン酸又は
その反応性誘導体との反応におけると同様に反応
させることによつても得られる。 一般式()で示されるエナミンをオゾン酸化
又は無水クロム酸、ピリジニウムクロルクロメー
ト、重クロム酸ナトリウムなどを用いて酸化する
ことにより、一般式(−a)で示される12α−
アシルオキシプレグナ−1,4−ジエン−3,20
−ジオンを得ることができる。なお、無水クロム
酸を用いる酸化反応は通常ピリジン溶媒中で行な
う。この場合、一般式()で示されるエナミン
を溶解させたピリジン溶液に無水クロム酸とピリ
ジンの混合液を徐々に加えるか、又は無水クロム
酸とピリジンの混合液に一般式()で示される
エナミンを溶解させたピリジン溶液を徐々に加え
ることにより反応を行なう。この酸化反応は氷冷
下ないしは室温下に行なわれる。反応後、反応混
合物をベンゼン、トルエンなどで希釈し、これよ
り固形物を濾過により除去したのち、瀘液に希塩
酸水を加え、ついでベンゼン、トルエンなどで抽
出し、抽出液から低沸点物を留去することによ
り、一般式(−a)で示される12α−アシルオ
キシプレグナ−1,4−ジエン−3,20−ジオン
の粗生成物が得られる。この粗生成物を必要に応
じてシリカゲルカラムクロマトグラフイーにより
精製するか、再結晶法により精製することにより
高純度の一般式(−a)で示される12α−アシ
ルオキシプレグナ−1,4−ジエン−3,20−ジ
オンを得ることができる。 一般式(−a)で示される12α−アシルオキ
シプレグナ−1,4−ジエン−3,20−ジオンを
通常の加水分解反応を付することにより、式(
−b)で示される12α−ヒドロキシプレグナ−
1,4−ジエン−3,20−ジオンが得られる。例
えば、この加水分解反応はメタノール、エタノー
ルなどの溶媒中で水酸化カリウム、水酸化ナトリ
ウムなどの存在下、室温ないし溶媒の還流温度で
行なわれる。反応後、反応混合物を減圧下に濃縮
し、ついでベンゼン、トルエンなどで希釈し、
水、希塩酸水などで洗滌し、乾燥したのち、これ
より低沸点物を留去することにより、式(−
b)で示される12α−ヒドロキシプレグナ−1,
4−ジエン−3,20−ジオンの粗生成物が得られ
る。この粗生成物は例えば酢酸エチルなどから再
結晶することにより精製することができる。 12α−ヒドロキシプレグナ−1,4−ジエン−
3,20−ジオンを通常のスルホネート化反応に付
することにより、一般式(−c)で示されるス
ルホネートが得られる。例えば、このスルホネー
ト化反応は、12α−ヒドロキシプレグナ−1,4
−ジエン−3,20−ジオンをピリジン、ピコリン
又はこれらとベンゼン、トルエンなどとの混合溶
媒に溶解し、この溶液に一般式() R2SO2Cl 〔式中、R2は一般式()におけると同じ意味
を有する。〕で示されるスルホン酸クロライドを
該クロライドを該12α−ヒドロキシプレグナ−
1,4−ジエン−3,20−ジオンに対し等モル〜
2倍モル量加え、室温ないしは必要に応じて約80
℃までの加室下に行なわれる。反応後、反応混合
物を希塩酸水などにあけ、ベンゼンなどで抽出
し、抽出液を希塩酸水、重曹水、水などで洗滌
し、乾燥したのち、これより低沸点物を留去する
ことにより一般式(−c)で示されるスルホネ
ートの粗生成物が得られる。この粗生成物を例え
ば酢酸エチルなどから再結晶することにより高純
度の一般式(−c)で示されるスルホネートを
得ることができる。 一般式()で示される12α−置換プレグナ−
1,4−ジエン−3,20−ジオンの合成原料であ
る12α−ヒドロキシプレグナ−1,4−ジエン−
3−オン−20−カルブアルデヒドも公知文献に未
記載の新規化合物である、デオキシコール酸及
び/又はその塩を基質として12α−ヒドロキシプ
レグナ−1,4−ジエン−3−オン−20−カルブ
アルデヒドを生産するアルカリゲネス属に属する
細菌を、デオキシコール酸及び/又はその塩を含
む倍他に培養することにより得ることができる。 上記のアルカリゲネス属に属する細菌として
は、アルカリゲネス・フエカリスD4020−K15
(Alcaligenes faecalis D4020−K15)菌株(微
工研条寄第204号)がある。この菌株は土壤中か
ら取得したアルカリゲネス・フエカリスD4020
(Alcaligenes faecalis D4020)菌株(微工研条
寄第182号)に突然変異処理を施して得られた変
異株である。 アルカリゲネス・フエカリスD4020菌株及びア
ルカリゲネス・フエカリスD4020−K15菌株の菌
学的性質を列挙すると次表のとおりである。
The present invention is based on the general formula () It relates to a 12α-substituted pregna-1,4-diene-3,20-dione represented by In the above general formula (), R is a hydrogen atom,
Represents R 1 CO group or R 2 SO 2 group. Here, R 1 is a hydrogen atom; methyl group, chloromethyl group, ethyl group, 2
- optionally substituted alkyl groups such as chloroethyl, propyl, hexyl, octyl; or phenyl, o-, m- or p-tolyl, o-, m- or p-nitrophenyl, o -, m- or p-chlorophenyl group,
o-, m- or p-promphenyl group, α-
or an optionally substituted aryl group such as a β-naphthyl group. R 2 represents an alkyl group such as a methyl group, ethyl group, butyl group, or octyl group. 12α-substituted pregna-1,4-diene-3,20 represented by the general formula () provided by the present invention
-dione is 12α-hydroxypregna-1,4
- It is a new compound that has not been described in known literature and can be derived from dien-3-one-20-carbaldehyde, and can be a synthetic intermediate for corticoids such as prednisone and prednisolone, which have excellent anti-inflammatory effects. . Traditionally, prednisone has been manufactured by using deoxycholic acid as the starting material and going through more than 20 steps [Co-authored by L.F. Fieser and M. Fieser; Steroids (published by Reinhold, Inc.;
(1959), pp. 634-647] is known.
This method uses expensive reagents and requires a long process, so it is not necessarily suitable for industrial implementation. Some of the present inventors have discovered that a bacterium belonging to the genus Alcaligenes produces 12α-hydroxypregna-1,4-dien-3-one-20-carbaldehyde using deoxycholic acid and/or its yen as a substrate. 12α-Hydroxypregna-1,4-dien-3-one-20-
We have discovered a method for producing carbaldehyde with high selectivity and high yield. One object of the present invention is to develop novel 12α-carbaldehyde derivable from 12α-hydroxypregna-1,4-dien-3-one-20-carbaldehyde
The present invention provides 5-substituted pregna-1,4-diene-3,20-diones. Another object of the present invention is to provide a novel 12α-substituted pregna-1,4-diene-3,20-dione that is useful as an intermediate for the synthesis of various corticoids. Still another object of the present invention is to develop a novel compound as an excellent synthetic intermediate for prednisone and prednisolone.
12α-substituted pregna-1,4-diene-3,20-
It is to provide Zeon. The 12α-substituted pregna-1,4-dien-3,20-dione represented by the general formula () can be converted into 12α-hydroxypregna-1,4-dien-3-one-20-carbaldehyde by the following method. derived from. [In the formula, R 1 and R 2 have the same meanings as in the general formula (). ] That is, 12α-hydroxypregna-1,4
-dien-3-one-20-carbaldehyde and the general formula () R 1 COOH ... () [wherein R 1 has the same meaning as in the general formula (). ] or a reactive derivative thereof, such as an acid halide, an acid anhydride, etc., by a conventional method to produce 12α-acyloxypregna-1,4- represented by the general formula ().
Dien-3-one-20-carbaldehyde is obtained. 12α-hydroxybregna-1,4-dien-3-one, which is cited as a typical reaction example.
The reaction between 20-carbaldehyde and the chloride of the carboxylic acid represented by the general formula () is carried out in the presence of a tertiary amine such as triethylamine or pyridine. This reaction is preferably carried out in a solvent, and methylene chloride, chloroform, or a mixed solvent of these and benzene, toluene, ethyl acetate, etc. is preferably used as the solvent. This reaction is usually carried out at room temperature, but if necessary, it can be carried out with heating up to about 60°C. After the reaction, the reaction mixture is washed with dilute hydrochloric acid, sodium bicarbonate, water, etc., and then dried, and then the low boiling point substances are distilled off to obtain 12α-acyloxypregna-1,4- represented by the general formula (). A crude product of dien-3-one-20-carbaldehyde is obtained. This crude product can be used as it is in the next reaction. By reacting 12α-acyloxypregna-1,4-dien-3-one-20-carbaldehyde represented by the general formula () with a secondary amine such as piperidine, pyrrolidine, or morpholine, the general formula () The enamine shown is produced. The secondary amine is 12α-acyloxypregna-1,4-dien-3-one- represented by the general formula ().
It is used in an equimolar to twice the molar amount of 20-carbaldehyde. Water produced as a by-product during the reaction is removed from the reaction system under heating under reflux using a solvent that is azeotropic with water, such as benzene or toluene. Although this reaction does not particularly require a catalyst, it can also be carried out in the presence of a catalyst such as p-toluenesulfonic acid. After the reaction,
By distilling off low-boiling substances from the reaction mixture under reduced pressure, a crude enamine product represented by the general formula () is obtained. This crude product can be used as it is in the next reaction. Note that the enamine represented by the general formula () is first converted into 12α-hydroxypregna-1,4-diene-
3-one-20-carbaldehyde and a secondary amine were combined with the above 12α-acyloxypregna-1,
The reaction is carried out in the same manner as in the reaction of 4-dien-3-one-20-carbaldehyde and a secondary amine, and then the obtained enamine is reacted with a carboxylic acid represented by the general formula () or a reactive derivative thereof, preferably Reaction in the same manner as in the reaction between the acid anhydride, the above 12α-hydroxypregna-1,4-dien-3-one-20-carbaldehyde, and the carboxylic acid represented by the general formula () or its reactive derivative. It can also be obtained by letting 12α-
Acyloxypregna-1,4-diene-3,20
- Diones can be obtained. Note that the oxidation reaction using chromic anhydride is usually carried out in a pyridine solvent. In this case, a mixture of chromic anhydride and pyridine is gradually added to a pyridine solution in which the enamine represented by the general formula () is dissolved, or the enamine represented by the general formula () is added to the mixture of chromic anhydride and pyridine. The reaction is carried out by gradually adding a pyridine solution in which . This oxidation reaction is carried out under ice cooling or at room temperature. After the reaction, the reaction mixture is diluted with benzene, toluene, etc., solids are removed by filtration, diluted hydrochloric acid is added to the filtrate, then extracted with benzene, toluene, etc., and low-boiling substances are distilled from the extract. By removing, a crude product of 12α-acyloxypregna-1,4-diene-3,20-dione represented by the general formula (-a) is obtained. This crude product is purified by silica gel column chromatography or recrystallization as necessary to obtain highly pure 12α-acyloxypregna-1,4-diene represented by the general formula (-a). -3,20-dione can be obtained. By subjecting the 12α-acyloxypregna-1,4-diene-3,20-dione represented by the general formula (-a) to a conventional hydrolysis reaction, the formula (
-12α-hydroxypregna shown by b)
1,4-diene-3,20-dione is obtained. For example, this hydrolysis reaction is carried out in a solvent such as methanol or ethanol in the presence of potassium hydroxide, sodium hydroxide, etc. at room temperature to the reflux temperature of the solvent. After the reaction, the reaction mixture was concentrated under reduced pressure, then diluted with benzene, toluene, etc.
After washing with water, dilute hydrochloric acid, etc., and drying, by distilling off the lower boiling point substances, the formula (-
12α-hydroxypregna-1 shown in b),
A crude product of 4-diene-3,20-dione is obtained. This crude product can be purified, for example, by recrystallization from ethyl acetate. 12α-hydroxypregna-1,4-diene-
By subjecting 3,20-dione to a conventional sulfonation reaction, a sulfonate represented by general formula (-c) can be obtained. For example, this sulfonation reaction
-Diene-3,20-dione is dissolved in pyridine, picoline, or a mixed solvent of these and benzene, toluene, etc., and this solution is mixed with the general formula () R 2 SO 2 Cl [wherein R 2 is the general formula ()] has the same meaning as in. ] The sulfonic acid chloride represented by
Equimolar to 1,4-diene-3,20-dione
Add twice the molar amount and bring to room temperature or about 80 ml as needed.
The test is carried out under conditions of temperature up to ℃. After the reaction, the reaction mixture is poured into diluted hydrochloric acid, etc., extracted with benzene, etc., the extract is washed with diluted hydrochloric acid, sodium bicarbonate, water, etc., dried, and the low boiling point substances are distilled off to obtain the general formula. A crude product of the sulfonate represented by (-c) is obtained. A highly purified sulfonate represented by the general formula (-c) can be obtained by recrystallizing this crude product from, for example, ethyl acetate. 12α-substituted pregnar represented by general formula ()
12α-hydroxypregna-1,4-diene, a raw material for the synthesis of 1,4-diene-3,20-dione
3-one-20-carbaldehyde is also a new compound that has not been described in the known literature. It can be obtained by culturing aldehyde-producing bacteria belonging to the genus Alcaligenes in a medium containing deoxycholic acid and/or its salt. The above bacteria belonging to the genus Alcaligenes include Alcaligenes faecalis D4020−K15
(Alcaligenes faecalis D4020-K15) strain (Feikoken Article No. 204). This strain is Alcaligenes fuecalis D4020 obtained from Tuyongzhong.
(Alcaligenes faecalis D4020) strain (Feikoken Joyori No. 182) was subjected to mutation treatment. The following table lists the mycological properties of Alcaligenes faecalis D4020 strain and Alcaligenes faecalis D4020-K15 strain.

【表】【table】

【表】 上記の表に示した菌学的性質に基づき、アルカ
リゲネス・フエカリスD4020菌株及びアルカリゲ
ネス・フエカリスD4020−K15菌株を同定を行な
つた。アルカリゲネス・フエカリスD4020菌株
は、桿菌であること、周鞭毛を有していること、
グラム染色が陰性であることなどの顕微鏡的所見
並びにオキシダーゼ反応及びカタラーゼ反応がと
もに陽性であること、好気性であること、O−F
テストの結果が酸化的(Oxidative)であること
などの生理学的性質からバージエイズ・マニユア
ル・オブ・デイターミネイテイブ・バクテリオロ
ジー第7版及び第8番に基づき、アルカリゲネス
属に属する細菌であると同定した。さらにアルカ
リゲネス・フエカリスD4020菌株は、ゼラチンを
液化しない点、ミルクがアルカリ性となる以外に
変化しない点及び脱窒反応がない点から、アリカ
リゲネス属のフエカリス種に属する細菌であると
同定した。また、一般に突然変異株はその親株と
同じ種に属するもと考えられており、アルカリゲ
ネス・フエカリスD4020−K15菌株はアルカリゲ
ネス属のフエカリス種に属する細菌であると断定
した。 上記の微生物を利用した12α−ヒドロキシプレ
グナ−1,4−ジエン−3−オン−20−カルブア
ルデヒドの製造方法では、デオキシコール酸及
び/又はその塩を基質として用いる。デオキシコ
ール酸の塩としては具体的にはデオキシコール酸
のナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属の塩
又はカルシウム、マグネシウムなどのアルカリ土
類金属の塩が挙げられる。デオキシコール酸及
び/又はその塩の濃度は通常約1〜200g/の
範囲でよいが、生産される12α−ヒドロキシプレ
グナ−1,4−ジエン−3−オン−20−カルブア
ルデヒドの収量、培養条件及び操作性などの経済
的観点から約20〜50g/の範囲が好ましい。培
養方法は原則的には一般微生物の好気培養で採用
される方法と同じであるが、通常は液体培地によ
る振盪培養法又は通気撹拌培養法が用いられる。
培地は上記のデオキシコール酸及び/又はその塩
を基質として12α−ヒドロキシプレグナ−1,4
−ジエン−3−オン−20−カルブアルデヒドを生
産するアルカリゲネス属に属する細菌が資化利用
できる栄養源を含有するものであればよい。炭素
源としてはデオキシコール酸及び/又はその塩を
単一炭素源としてもよく、或いはデオキシコール
酸及び/又はその塩にグルコース、グリセリン、
ペプトン、肉エキス、酵母エキスなどを併用して
もよい。また窒素源としては、例えば硫酸アンモ
ニウム、塩化アンモニウム、燐酸アンモニウム、
硝酸アンモニウム、硝酸ナトリウム、硝酸カリウ
ムなどの無機窒素源、又はポリペプトン、ペプト
ン、肉エキスなどの有機窒素源が用いられる。ま
た、この他に燐酸水素2カリウム、燐酸2水素カ
リウム、硫酸マグネシウムなどの無機塩類が添加
される。培養条件に特徴はないが、通常25〜35℃
で10時間〜7日間振盪培養又は通気撹拌培養を行
なう。 このようにして培養液中に蓄積された12α−ヒ
ドロキシプレグナ−1,4−ジエン−3−オン−
20−カルブアルデヒドは、基質のデオキシコール
酸又はその塩と比較して水に対する溶解度が著し
く小さく、通常は培養液中に析出沈澱してくる。
この12α−ヒドロキシプレグナ−1,4−ジエン
−3−オン−20−カルブアルデヒドを分離採取す
るには、沈澱している12α−ヒドロキシプレグナ
−1,4−ジエン−3−オン−20−カルブアルデ
ヒドをデカンテーシヨンにより浮遊している菌体
を含む培養液から分離するか、または浮遊してい
る菌体が沈澱しないような回転数で遠心分離を行
ない、析出している12α−ヒドロキシプレグナ−
1,4−ジエン−3−オン−20−カルブアルデヒ
ドを沈澱させたのち上記のデカンテーシヨンによ
り12α−ヒドロキシプレグナ−1,4−ジエン−
3−オン−20−カルブアルデヒドを分離する方法
が採られる。沈澱した12α−ヒドロキシプレグナ
−1,4−ジエン−3−オン−20−カルブアルデ
ヒドを除去した培養液に含まれる菌体その他の不
溶成分を濾過又は遠心分離などにより分離除去し
て得られた培養瀘液又は上清に、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、水酸化カルシウムなどのア
ルカリを加えてその培養濾過液又は上清をアルカ
リ性としたのち、上記なアルデヒドを溶解しかつ
水と相分離する有機溶媒、例えば酢酸エチル、ク
ロロホルム、クロロホルムとメタノールの混合液
などを用いて抽出操作を行ない、得られた抽出液
を集め、これより溶媒を溜去することによつて、
培養液中に溶解している12α−ヒドロキシプレグ
ナ−1,4−ジエン−3−オン−20−カルブアル
デヒドを回収することができる。この有機溶媒に
よる抽出操作は培養濾過液又は上清についてのみ
でなく、培養液そのものについて行なうことがで
きる。上記の方法で得られた沈澱物又は抽出物中
には12α−ヒドロキシプレグナ−1,4−ジエン
−3−オン−20−カルブアルデヒドの他に残存基
質のデオキシコール酸及び/又はその塩並びに副
生物がほとんど含まれておらず、例えばメタノー
ル水溶液からの再結晶により容易に高純度の12α
−ヒドロキシプレグナ−1,4−ジエン−3−オ
ン−20−カルブアルデヒドを取得することができ
る。 本発明により提供される前記一般式(−c)
で示されるスルホネートは、これを脱スルホン酸
反応に付することにより、公知化合物であるプレ
グナ−1,4,11(12)−トリエン−3,20−ジオ
ンに誘導される。この脱スルホン酸反応は通常、
酢酸カリウム、塩基リチウム、コリジン、ポタシ
ウムt−ブトキサイドなどの反応助剤(スルホン
酸を捕捉することができる化合物)の存在下に行
なわれる。反応助剤の使用量は一般式(−c)
で示されるスルホネートに対して等モル〜20倍モ
ル量である。この反応はヘサメチルホスホロトリ
アミド、N,N−ジメチルホルムアミドなのどの
溶媒中で行なうのが好ましく、通常約80〜140℃
の温度下に加熱して行なわれる。また本発明によ
り提供される前記一般式(−a)で示される
12α−アシルオキシプレグナ−1,4−ジエン−
3,20−ジオンを加熱下において脱カルボン酸反
応に付することによつてもプレグナ−1,4,11
(12)−トリエン−3,20−ジオンを得ることがで
きる。プレグナ−1,4 11(12)−トリエン−
3,20−ジオンは例えば次の反応式で示すとおり
常法によりプレドニゾン、さらにプレドニゾロン
に誘導される。 以下に本発明を実施例及び参考例により具体的
に説明する。 参考例 1 アルカリゲネス・フエカリスD4020−K15菌株
の取得方法 培地1(組成:デオキシコール酸0.5%、水酸化
ナトリウム0.05%、ヘプトン0.5%、酵母エキス
0.5%、塩化ナトリウム0.5%及び寒天1.5%)のス
ラントに成育させたアルカリゲネス・フエカリス
D4020菌株の一白金耳を、予め試験管内に準備し
た培地2(組成:デオキシコール酸2%、水酸化
ナトリウム0.2%、硝酸アモニウム0.2%、燐酸2
水素カリウム0.1%、燐酸水素2カリウム0.6%、
硫酸マグネシウム・7水和物0.02%及び酵母エキ
ス0.02%)の10mlに植菌し、30℃で8〜10時間振
盪培養した。この培養液の0.3mlを予め試験官に
準備した培地3(組成:デオキシコール酸0.5%、
水酸化ナトリウム0.05%、グルコース01%、硝酸
アンモニウム0.2%、燐酸2水素カリウム0.1%、
燐酸水素2カリウム0.6%、硫酸マグネシウム・
7水和物0.02%及び酵母エキス0.02%)の10mlに
加え、30℃で10〜15時間培養した。ついで、この
対数増殖期にある菌体を0.45μのメンブレンフイ
ルターで無菌的に濾過集菌し、0.1M燐酸塩緩衝
液(PH:7.0)20mlで洗滌後、同じ緩衝液25mlに
懸濁させた。これに終濃度が20μg/mlになるよ
うにN−メチル−N′−ニトロ−N−ニトロソグ
アニジンを添加し、30℃で10〜15分間振盪するこ
とにより突然変異処理を行なつた。突然変異処理
を施した菌体を0.45μのメンブレンフイルターで
濾過集菌し、0.1M燐酸緩衝液(PH:7.0)20mlで
洗滌後、同じ緩衝液20mlで懸濁した。得られた菌
懸濁液を減菌生理食塩水で希釈し、それを培地4
(組成:デオキシコール酸0.5%、水酸化ナトリウ
ム0.05%、硝酸アンモニウム0.2%、燐酸2水素
カリウム0.1%、燐酸水素2カリウム0.6%、硫酸
マグネシウム・7水和物0.02%、酵母エキス0.02
%及び寒天1.5%)の寒天平板上に500〜1000個の
コロニーを出現させるように塗布したのち、30℃
で3〜4日間培養した。出現したコロニー中の極
小コロニーを培地1のスラントに単離したのち、
その一白金耳を予め試験管に準備した培地5(組
成:デオキシコール酸0.2%、水酸化ナトリウム
0.02%、グルコース0.1%、硝酸アンモニウム0.2
%、燐酸2水素カリウム0.1%、燐酸水素2カリ
ウム0.6%、硫酸マグネシウム・7水和物0.02%
及び酵母エキス0.02%)の10mlに植菌し、30℃で
24時間振盪培養した。得られたそれぞれの培養液
中の生産物を薄層クロマトグラフイーにより検定
し、上記の培養条件で12α−ヒドロキシプレグナ
−1,4−ジエン−3−オン−20−カルブアルデ
ヒドを選択的に蓄積している一菌株を見い出し、
これをアルカリゲネス・フエカリスD4020−K15
と命名した。 参考例 2 12α−ヒドロキシプレグナ−1,4−ジエン−
3−オン−20−カルブアレデヒドの発酵生産 アルカリゲネス・フエカリスD4020−K15菌株
(微工研条第204号)を次に示す方法で培養した。
デオキシコール酸1.0g、グルコース0.1g、硝酸
アンモニウム0.2g、燐酸2水素カリウム0.12g、
燐酸水素2カリウム0.61g、硫酸マグネシウム・
7水和物0.02g、酵母エキス0.02g及び水酸化ナ
トリウム0.1gに水道水を加えて容量を100ml
(PH:8.4)に調整し、これを培地とした。この培
地を500ml溶坂口フラスコに入れ、120℃で15分
間、蒸気殺菌を行なつた。予め上記の培地と同じ
培地で試験管振盪機にて1日間増殖させた種菌の
10mlを上記の500ml溶坂口フラスコに添加し、30
℃で2日間振盪培養した。培養後、この培養液を
集め、遠心分離機で培養中に生じた沈澱物と菌体
とからなる混合物を培養液上清と分離した。この
混合物に1規定の水酸化ナトリウム水溶液を加え
ることにより、この溶液のPHを9に調整し、つい
でこの溶液を酢酸エチル200mlで抽出した。一方、
培養液上清に1規定の水酸化ナトリウム水溶液を
加え、この溶液のPHを9に調整したのち、この溶
液を酢酸エチル200mlで抽出した。この抽出液と
上記で得られた抽出液との混合液を無水硫酸ナト
リウムで乾燥し、ロータリー・エバポレーターで
酢酸エチルを溜去することにより、12α−ヒドロ
キシプレグナ−1,4−ジエン−3−オン−20−
カルブアルデヒドを700mg得た。 得られた12α−ヒドロキシプレグナ−1,4−
ジエン−3−オン−20−カルブアルデヒドの一部
を取り、これにメタノールを加えて1%溶液と
し、この溶液25μをミクロボンダパツクC−18
カラムを備えらた速液体クロマトグラフイー(米
国ウオーターズ社製、HLC−GPC−224型)に注
入した。移動相としてPH4.0に調整した水/メタ
ノールの25/75容量比の混合液を流速1ml/分で
流し、検出を屈折率方式で行なつた。得られた液
体クロマトグラフにおける各ピークの面積比を積
分計(島津製作所製、島津クロマトパツクC−
R1A)で求め、この面積比から上記の12α−ヒド
ロキシプレグナ−1,4−ジエン−3−オン−20
−カルブアルデヒドの純度を求めたところ、96%
であつた。 上記で得られた12α−ヒドロキシプレグナ−
1,4−ジエン−3−オン−20−カルブアルデヒ
ドの確認を下記の方法で行なつた。 融点:194〜201℃ マススペクトルm/Z:342〔M〕+ 324〔M−H2O〕+ 309〔M−H2O−CH3+ またm/Z=121及び122より3−ケト−1,4
−ジエンの存在が確認された。 NMRスペクトル(90MHz)δDMSO-d6 HMS: 0.71(3H、s)18−CH3 1.09(3H、d)21−CH3 1.17(3H、s)19−CH3 3.83(1H、t、J=3Hz)12α−H 4.33(1H、d)12α−OH 5.95(1H、s)4−H 3.83(1H、d、J=10Hz)2−H 7.08(1H、d、J=10Hz)1−H 9.56(1H、s)22−CHO 実施例 1 12α−アセトキシプレグナ−1,4−ジエン−
3,20−ジオンの合成 12α−ヒドロキシプレグナ−1,4−ジエン−
3−オン−20−カルブアルデヒド32.2gを塩化メ
チレン300mlに溶解し、この溶液に塩化アセチル
23.6g及びピリジン27.7gを加え、室温で5時間
撹拌した。得られた反応液に塩化メチレン300ml
を加えたのち、この溶液を希塩酸水、水の順次洗
滌し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶
液から減圧下に低沸点物を留去することにより、
アメ状の12α−アケトキシプレグナ−1,4−ジ
エン−3−オン−20−カルブアルデヒドの粗生成
物を得た。この粗生成物をベンゼン300mlに溶解
し、この溶液にピペリジン21.3gを加え、ベンゼ
ン共沸点下に生成する水を留去しながら3時間加
熱還流した。得られた反応液から減圧下に低沸点
物を留去することにより、アメ状の12α−アセト
キシ−22−(N−ピペリジル)−ビスノル−1,
4,20(22)−コラトリエン−3−オンの粗生成物
を得た。この粗生成物をピリジン180mlに溶解し、
この溶液に無水クロム酸20.0gとピリジン250ml
との混合液を徐々に室温下に添加したのち、その
まま1時間撹拌した。反応液にベンゼン1を加
え、この溶液から固形物を濾過により除去し、つ
いで瀘液に希塩酸水を加え、ベンゼン抽出を充分
に行ない、ベンゼン層を希塩酸水、水で順次洗滌
した。この溶液から減圧下に低沸点物を留去し、
得られた残渣を分取液体クロマトグラフイー〔米
国ウオーターズ社製、Prep LC/System 500.
Prep PAKTM500/SILICAのカラム、イソプロピ
ルアルコール/n−ヘキサン=20/80(容量)の
混合溶媒を使用〕により精製することにより、下
記の物性値を有する12α−アセトキシプレグナ−
1,4−ジエン−3,20−ジオンの結晶を9.1g
得た。 融点:175〜176℃ NMRスペクトル(90MHz)δCDCl3 HMS: 0.76、1.20、2.0、2.06(each s,each 3H); 5.10〜5.22(m、1H);6.07(bs、1H); 6.18、6.20(each d、1H);6.93(d、1H) 実施例 2 12α−ヒドロキシプレグナ−1,4−ジエン−
3,20−ジオンの合成 水酸化ナトリウム2.2gをメタノール80mlに溶
解し、この溶液に12α−アセトキシプレグナ−
1,4−ジエン−3,20−ジオン7.4gを加え、
室温で10時間撹拌した。得られた反応液から減圧
下にメタノールを留去し、反応液を約1/10に濃縮
した。この反応液にベンゼン150mlを加え、この
溶液を水、希塩酸水、水で順次洗滌し、無水硫酸
マグネシウムで乾燥した。この溶液から減圧下に
低沸点物を留去し、得られた残渣を酢酸エチルか
ら再結晶することにより、下記の物性値を有する
12α−ヒドロキシプレグナ−1,4−ジエン−
3,20−ジオンを5.4g得た。この生成物の純度
をガスクロマトグラフイ分析により求めたところ
90%であつた。 融点:185〜186℃ NMRスペクトル(90MHz)δCDCl3 HMS: 0.69、1.17、2.14(each s,each 3H); 4.04〜4.16(m、1H);6.06(bs、1H); 6.16、6.18(each d、1H);7.03(d、1H) 実施例 3 12α−メシルオキシプレグナ−1,4−ジエン
−3,20−ジオンの合成 12α−ヒドロキシプレグナ−1,4−ジエン−
3,20−ジオン3.3gをピリジン17mlに溶解し、
この溶液にメタンスルホン酸クロリド3,4gを
添加し、室温で8時間撹拌した。得られた反応液
を希塩酸水300mlに注ぎ、ベンゼン300mlで3回抽
出した。抽出液を希塩酸水、重曹水、水で順次洗
滌し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この抽
出液から減圧下に低沸点物を留去することによ
り、12α−メシルオキシプレグナ−1,4−ジエ
ン−3,20−ジオンの粗生成物を3.8g得た。こ
の粗生成物を酢酸エチルから再結晶して得られた
ものの物性値を次に示す。 融点:185〜186℃ NMRスペクトル(90MHz)δCDCl3 HMS: 0.82、1.18、2.10、2.96(each s,each 3H); 5.04〜5.16(m、1H);6.05(bs、1H); 6.19、6.21(each d、1H);6.95(d、1H) 実施例 4〜8 実施例1において塩化アセチルの代りに塩化プ
ロピオニル、塩化n−ブチリル、塩化ベンゾイ
ル、塩化p−クロルベンゾイル又は塩化クロルア
セチルを用いる以外は同様に反応させ、ついで分
離精製を行なうことによりそれぞれ対応する12α
−プロピオニルオキシプレグナ−1,4−ジエン
−3,20−ジオン、12α−(n−ブチリルオキシ)
プレグナ−1,4−ジエン−3,20−1−ジオ
ン、12α−ベンゾイルオキシプレグナ−1,4−
ジエン−3,20−ジオン、12α−(p−クロルベ
ンゾイルオキシ)プレグナ−1,4−ジエン−
3,20−ジオン及び12α−(クロルアセトキシ)
プレグナ−1,4−ジエン−3,20−ジオンを得
た。これらの生成物の物性値を次に示す。 12α−プロピオニルオキシプレグナ−1,4−
ジエン−3,20−ジオン 融点:172〜173℃ NMRスペクトル(90MHz)δCDCl3 HMS: 0.75、2.00(each s,each 3H); 1.10、1.20(t、s、6H); 5.10〜5.22(m、1H);6.07(bs、1H); 6.18、6.20(each d、1H);6.93(d、1H) 12α−(n−ブチリルオキシ)プレグナ−1,
4−ジエン−3,20−1−ジオン 融点:143〜144℃ NMRスペクトル(90MHz)δCDCl3 HMS: 0.75、1.18、1.99(each s、each 3H); 0.88(t、3H);5.10〜5.22(m、1H); 6.07(bs、1H);6.17、6.19(each d、1H) 6.92(d、1H) 12α−ベンゾイルオキシプレグナ−1,4−ジ
エン−3,20−ジオン NMRスペクトル(90MHz)δCDCl3 HMS: 0.84、1.21、1.97(each s、each 3H); 5.38〜5.50(m、1H);6.03〜6.22(m、2H); 6.90(d、1H);7.32〜7.71(m、3H); 7.92〜8.17(m、2H) 12α−(p−クロルベンゾイルオキシ)プレグ
ナ−1,4−ジエン−3,20−ジオン NMRスペクトル(90MHz)δCDCl3 HMS: 0.84、1.20、1.97(each s、each 3H); 5.37〜5.48(m、1H);6.02〜6.21(m、2H); 6.89(d、1H);7.41(d、2H); 7.92(d、2H) 12α−(クロルアセトキシ)プレグナ−1,4
−ジエン−3,20−ジオン FD Massスペクトル(m/Z):405〔M+1〕+ 実施例 9 12α−(n−ブチルスルホニルオキシ)プレグ
ナ−1,4−ジエン−3,20−ジオンの合成 実施例3においてメタンスルホン酸クロリドの
代りにn−ブチルスルホン酸クロリドを用いる以
外は同様に反応させ、ついで分離精製を行なうこ
とにより12α−(n−ブチルスルホニルオキシ)
プレグナ−1,4−ジエン−3,2−ジオンを得
た。この生成物の確認を次のFD Massスペクト
ルにより行なつた。 FD Massスペクトル(m/Z): 449〔M+1〕+ 311〔M+1−CH3(CH23SO3H〕+ 参考例 3 プレグナ−1,4,11(12)−トルエン−3,20
−ジオンの合成 12α−メシルオキシプレグナ−1,4−ジエン
−3,20−ジオン3.0gをヘキサメチルホスホル
トリアミド60mlに溶解し、この溶液に酢酸カリウ
ム7.2gを加え、120℃の温度で5時間撹拌した。
得られた反応液に希塩酸水300mlを加え、ベンゼ
ン200mlで3回抽出した。抽出液を希塩酸水、水
で順次洗滌し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し
た。こ抽出液から減圧下に低沸点物を留去し、得
られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフイ
ー(溶出液:アセトンとn−ヘキサンの容量比46
の混合液)により精製し、ついでこれを酢酸エチ
ルから再結晶することにより、下記の物性値を有
するプレグナ−1,4,11(12)−トリエン−3,
20−ジオンの結晶を1.6g得た。 融点:167〜169℃ NMRスペクトル(90MHz)δCDCl3 HMS: 0.74、1.17、2.15(each s、each 3H); 5.66(d、1H);6.07〜6.40(m、3H); 7.12(d、1H)
[Table] Based on the mycological properties shown in the table above, Alcaligenes faecalis D4020 strain and Alcaligenes faecalis D4020-K15 strain were identified. Alcaligenes fuecalis strain D4020 is a bacillus, has periflagella,
Microscopic findings such as negative Gram staining, positive oxidase and catalase reactions, aerobic status, O-F
Based on the physiological properties such as oxidative test results, it was identified as a bacterium belonging to the genus Alcaligenes based on the Verges Manual of Determinative Bacteriology, 7th edition and 8th edition. . Furthermore, Alcaligenes fuecalis strain D4020 was identified as a bacterium belonging to the Alcaligenes faecalis species because it does not liquefy gelatin, does not change milk other than becoming alkaline, and does not undergo denitrification reactions. Furthermore, it is generally believed that mutant strains belong to the same species as their parent strains, and it was concluded that the Alcaligenes fuecalis strain D4020-K15 belongs to the Alcaligenes fuecalis species. In the method for producing 12α-hydroxypregna-1,4-dien-3-one-20-carbaldehyde using the above microorganism, deoxycholic acid and/or a salt thereof is used as a substrate. Specific examples of the salts of deoxycholic acid include salts of deoxycholic acid with alkali metals such as sodium and potassium, and salts with alkaline earth metals such as calcium and magnesium. The concentration of deoxycholic acid and/or its salt may normally be in the range of about 1 to 200 g/h, but the yield of 12α-hydroxypregna-1,4-dien-3-one-20-carbaldehyde produced and the culture From economical viewpoints such as conditions and operability, the amount is preferably in the range of about 20 to 50 g/. The culture method is basically the same as that used for aerobic culture of general microorganisms, but usually a shaking culture method using a liquid medium or an aerated agitation culture method is used.
The medium contains 12α-hydroxypregnane-1,4 using the above deoxycholic acid and/or its salt as a substrate.
-Dien-3-one-20-carbaldehyde-producing bacteria belonging to the genus Alcaligenes may contain a nutrient source that can be assimilated and utilized. As a carbon source, deoxycholic acid and/or its salt may be used as a single carbon source, or deoxycholic acid and/or its salt may be combined with glucose, glycerin,
Peptone, meat extract, yeast extract, etc. may be used in combination. Examples of nitrogen sources include ammonium sulfate, ammonium chloride, ammonium phosphate,
Inorganic nitrogen sources such as ammonium nitrate, sodium nitrate, potassium nitrate, or organic nitrogen sources such as polypeptone, peptone, meat extract, etc. are used. In addition, inorganic salts such as dipotassium hydrogen phosphate, potassium dihydrogen phosphate, and magnesium sulfate are added. There is no particular culture condition, but it is usually 25-35℃.
Perform shaking culture or aeration stirring culture for 10 hours to 7 days. 12α-Hydroxypregna-1,4-dien-3-one- accumulated in the culture medium in this way
20-carbaldehyde has significantly lower solubility in water than the substrate deoxycholic acid or its salt, and usually precipitates in the culture solution.
In order to separate and collect this 12α-hydroxypregna-1,4-dien-3-one-20-carbaldehyde, the precipitated 12α-hydroxypregna-1,4-dien-3-one-20- The precipitated 12α-hydroxy precipitate can be removed by separating the carbaldehyde from the culture medium containing the floating bacteria by decantation, or by centrifuging at a rotation speed that does not allow the floating bacteria to precipitate. Guna
After precipitating 1,4-dien-3-one-20-carbaldehyde, 12α-hydroxypregna-1,4-diene-
A method is used to separate 3-one-20-carbaldehyde. Obtained by separating and removing bacterial cells and other insoluble components contained in a culture solution from which precipitated 12α-hydroxypregna-1,4-dien-3-one-20-carbaldehyde has been removed by filtration or centrifugation. After making the culture filtrate or supernatant alkaline by adding an alkali such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, or calcium hydroxide to the culture filtrate or supernatant, the above-mentioned aldehyde is dissolved and phase-separated from water. By performing an extraction operation using an organic solvent, such as ethyl acetate, chloroform, or a mixture of chloroform and methanol, collecting the obtained extract and distilling off the solvent from it,
12α-hydroxypregna-1,4-dien-3-one-20-carbaldehyde dissolved in the culture solution can be recovered. This extraction operation using an organic solvent can be performed not only on the culture filtrate or supernatant, but also on the culture solution itself. The precipitate or extract obtained by the above method contains, in addition to 12α-hydroxypregna-1,4-dien-3-one-20-carbaldehyde, the remaining substrate deoxycholic acid and/or its salts. Contains almost no by-products, and can easily produce high-purity 12α by recrystallization from an aqueous methanol solution, for example.
-Hydroxypregna-1,4-dien-3-one-20-carbaldehyde can be obtained. The general formula (-c) provided by the present invention
The sulfonate represented by is induced into the known compound pregna-1,4,11(12)-triene-3,20-dione by subjecting it to a desulfonic acid reaction. This desulfonic acid reaction is usually
It is carried out in the presence of reaction aids (compounds capable of scavenging sulfonic acids) such as potassium acetate, lithium base, collidine, potassium t-butoxide. The amount of reaction aid used is according to the general formula (-c)
The amount is equimolar to 20 times the molar amount of the sulfonate represented by. This reaction is preferably carried out in a solvent such as hesamethylphosphorotriamide or N,N-dimethylformamide, and is usually carried out at a temperature of about 80 to 140°C.
This is done by heating to a temperature of . Also provided by the present invention is represented by the general formula (-a)
12α-acyloxypregna-1,4-diene-
Pregnare-1,4,11 can also be obtained by subjecting 3,20-dione to a decarboxylic acid reaction under heating.
(12)-triene-3,20-dione can be obtained. Pregna-1,4 11(12)-triene-
For example, 3,20-dione can be derived into prednisone and then prednisolone by a conventional method as shown in the following reaction formula. The present invention will be specifically explained below using Examples and Reference Examples. Reference example 1 Method for obtaining Alcaligenes faecalis D4020-K15 strain Medium 1 (composition: deoxycholic acid 0.5%, sodium hydroxide 0.05%, hepton 0.5%, yeast extract
Alcaligenes fuecalis grown on slants of 0.5% sodium chloride, 0.5% sodium chloride and 1.5% agar)
Culture medium 2 (composition: 2% deoxycholic acid, 0.2% sodium hydroxide, 0.2% ammonium nitrate, 2% phosphoric acid, prepared in advance in a test tube)
Potassium hydrogen 0.1%, dipotassium hydrogen phosphate 0.6%,
The cells were inoculated into 10 ml of 0.02% magnesium sulfate heptahydrate and 0.02% yeast extract, and cultured with shaking at 30°C for 8 to 10 hours. Medium 3 (composition: deoxycholic acid 0.5%,
Sodium hydroxide 0.05%, glucose 01%, ammonium nitrate 0.2%, potassium dihydrogen phosphate 0.1%,
Dipotassium hydrogen phosphate 0.6%, magnesium sulfate
0.02% heptahydrate and 0.02% yeast extract) and cultured at 30°C for 10 to 15 hours. Next, the bacterial cells in the logarithmic growth phase were collected by aseptic filtration using a 0.45μ membrane filter, washed with 20ml of 0.1M phosphate buffer (PH: 7.0), and then suspended in 25ml of the same buffer. . Mutation treatment was carried out by adding N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine to the mixture at a final concentration of 20 μg/ml and shaking at 30° C. for 10 to 15 minutes. The mutant-treated bacterial cells were collected by filtration using a 0.45μ membrane filter, washed with 20ml of 0.1M phosphate buffer (PH: 7.0), and then suspended in 20ml of the same buffer. The obtained bacterial suspension was diluted with sterile physiological saline and added to medium 4.
(Composition: Deoxycholic acid 0.5%, sodium hydroxide 0.05%, ammonium nitrate 0.2%, potassium dihydrogen phosphate 0.1%, dipotassium hydrogen phosphate 0.6%, magnesium sulfate heptahydrate 0.02%, yeast extract 0.02
% and agar 1.5%) on an agar plate so that 500 to 1000 colonies appear, and then incubated at 30°C.
The cells were cultured for 3 to 4 days. After isolating the tiny colonies among the colonies that appeared on the slant of medium 1,
Culture medium 5 (composition: deoxycholic acid 0.2%, sodium hydroxide
0.02%, glucose 0.1%, ammonium nitrate 0.2
%, potassium dihydrogen phosphate 0.1%, dipotassium hydrogen phosphate 0.6%, magnesium sulfate heptahydrate 0.02%
and yeast extract 0.02%) and inoculated at 30℃.
It was cultured with shaking for 24 hours. The products in each culture solution obtained were assayed by thin layer chromatography, and 12α-hydroxypregna-1,4-dien-3-one-20-carbaldehyde was selectively detected under the above culture conditions. Find one strain that has accumulated,
This is Alcaligenes fuecalis D4020−K15
It was named. Reference example 2 12α-hydroxypregna-1,4-diene-
Fermentative production of 3-one-20-carbaledehyde Alcaligenes faecalis D4020-K15 strain (Feikokenjo No. 204) was cultured by the following method.
Deoxycholic acid 1.0g, glucose 0.1g, ammonium nitrate 0.2g, potassium dihydrogen phosphate 0.12g,
Dipotassium hydrogen phosphate 0.61g, magnesium sulfate.
Add tap water to 0.02g of heptahydrate, 0.02g of yeast extract, and 0.1g of sodium hydroxide to make a volume of 100ml.
(PH: 8.4) and used as a medium. This medium was placed in a 500 ml Sakaguchi flask and steam sterilized at 120°C for 15 minutes. Inoculum grown in advance in a test tube shaker for one day in the same medium as above.
Add 10 ml to the above 500 ml melt Sakaguchi flask and add 30
The cells were cultured with shaking at ℃ for 2 days. After culturing, the culture solution was collected, and a mixture consisting of precipitates and bacterial cells produced during the culture was separated from the culture solution supernatant using a centrifuge. The pH of this solution was adjusted to 9 by adding 1N aqueous sodium hydroxide solution to this mixture, and then this solution was extracted with 200 ml of ethyl acetate. on the other hand,
A 1N aqueous sodium hydroxide solution was added to the culture supernatant to adjust the pH of this solution to 9, and then the solution was extracted with 200 ml of ethyl acetate. A mixture of this extract and the extract obtained above was dried over anhydrous sodium sulfate, and 12α-hydroxypregna-1,4-diene-3- On-20-
700 mg of carbaldehyde was obtained. The obtained 12α-hydroxypregna-1,4-
Take a portion of dien-3-one-20-carbaldehyde, add methanol to it to make a 1% solution, and add 25μ of this solution to Microbondapak C-18.
The mixture was injected into a fast liquid chromatograph (HLC-GPC-224 model, manufactured by Waters, USA) equipped with a column. As a mobile phase, a mixed solution of water/methanol in a volume ratio of 25/75 adjusted to pH 4.0 was flowed at a flow rate of 1 ml/min, and detection was performed using a refractive index method. The area ratio of each peak in the obtained liquid chromatograph was measured using an integrator (Shimadzu Chromato Pack C-
R1A), and from this area ratio, the above 12α-hydroxypregna-1,4-dien-3-one-20
-The purity of carbaldehyde was determined to be 96%.
It was hot. 12α-hydroxy pregnane obtained above
1,4-dien-3-one-20-carbaldehyde was confirmed by the following method. Melting point: 194-201℃ Mass spectrum m/Z: 342 [M] + 324 [M-H 2 O] + 309 [M-H 2 O-CH 3 ] + 3-keto from m/Z = 121 and 122 -1,4
-The presence of diene was confirmed. NMR spectrum (90MHz) δ DMSO-d6 HMS : 0.71 (3H, s) 18-CH 3 1.09 (3H, d) 21-CH 3 1.17 (3H, s) 19-CH 3 3.83 (1H, t, J = 3Hz ) 12α-H 4.33 (1H, d) 12α-OH 5.95 (1H, s) 4-H 3.83 (1H, d, J = 10Hz) 2-H 7.08 (1H, d, J = 10Hz) 1-H 9.56 ( 1H, s) 22-CHO Example 1 12α-acetoxypregna-1,4-diene-
Synthesis of 3,20-dione 12α-hydroxypregna-1,4-diene-
Dissolve 32.2 g of 3-one-20-carbaldehyde in 300 ml of methylene chloride, and add acetyl chloride to this solution.
23.6 g and 27.7 g of pyridine were added, and the mixture was stirred at room temperature for 5 hours. Add 300ml of methylene chloride to the resulting reaction solution.
After adding this solution, the solution was washed successively with diluted hydrochloric acid and water, and dried over anhydrous magnesium sulfate. By distilling off low boiling point substances from this solution under reduced pressure,
A candy-like crude product of 12α-aketoxypregna-1,4-dien-3-one-20-carbaldehyde was obtained. This crude product was dissolved in 300 ml of benzene, 21.3 g of piperidine was added to this solution, and the mixture was heated under reflux for 3 hours while distilling off water produced below the benzene azeotropic point. By distilling off low boiling point substances from the obtained reaction solution under reduced pressure, a candy-like 12α-acetoxy-22-(N-piperidyl)-bisnor-1,
A crude product of 4,20(22)-cholatrien-3-one was obtained. Dissolve this crude product in 180 ml of pyridine,
Add 20.0 g of chromic anhydride and 250 ml of pyridine to this solution.
The mixture was gradually added to the mixture at room temperature, and the mixture was stirred as it was for 1 hour. Benzene 1 was added to the reaction solution, solid matter was removed from this solution by filtration, then diluted hydrochloric acid was added to the filtrate to perform sufficient benzene extraction, and the benzene layer was washed successively with diluted hydrochloric acid and water. From this solution, low-boiling substances were distilled off under reduced pressure,
The resulting residue was subjected to preparative liquid chromatography [Prep LC/System 500, manufactured by Waters, USA.
Prep PAK TM 500/SILICA column, using a mixed solvent of isopropyl alcohol/n-hexane = 20/80 (volume)] to produce 12α-acetoxy pregnathic acid having the following physical properties.
9.1g of 1,4-diene-3,20-dione crystals
Obtained. Melting point: 175-176℃ NMR spectrum (90MHz) δ CDCl3 HMS : 0.76, 1.20, 2.0, 2.06 (each s, each 3H); 5.10-5.22 (m, 1H); 6.07 (bs, 1H); 6.18, 6.20 ( each d, 1H); 6.93 (d, 1H) Example 2 12α-Hydroxypregna-1,4-diene-
Synthesis of 3,20-dione Dissolve 2.2 g of sodium hydroxide in 80 ml of methanol, and add 12α-acetoxy pregnathic acid to this solution.
Add 7.4 g of 1,4-diene-3,20-dione,
Stirred at room temperature for 10 hours. Methanol was distilled off from the resulting reaction solution under reduced pressure, and the reaction solution was concentrated to about 1/10. 150 ml of benzene was added to this reaction solution, and this solution was washed successively with water, diluted hydrochloric acid, and water, and dried over anhydrous magnesium sulfate. By distilling off low-boiling substances from this solution under reduced pressure and recrystallizing the obtained residue from ethyl acetate, a product having the following physical properties was obtained.
12α-hydroxypregna-1,4-diene-
5.4 g of 3,20-dione was obtained. The purity of this product was determined by gas chromatography analysis.
It was 90%. Melting point: 185-186℃ NMR spectrum (90MHz) δ CDCl3 HMS : 0.69, 1.17, 2.14 (each s, each 3H); 4.04-4.16 (m, 1H); 6.06 (bs, 1H); 6.16, 6.18 (each d , 1H); 7.03 (d, 1H) Example 3 Synthesis of 12α-mesyloxypregna-1,4-diene-3,20-dione 12α-hydroxypregna-1,4-diene-
Dissolve 3.3g of 3,20-dione in 17ml of pyridine,
3.4 g of methanesulfonic acid chloride was added to this solution, and the mixture was stirred at room temperature for 8 hours. The resulting reaction solution was poured into 300 ml of diluted hydrochloric acid and extracted three times with 300 ml of benzene. The extract was washed successively with diluted hydrochloric acid, sodium bicarbonate and water, and dried over anhydrous magnesium sulfate. By distilling off low-boiling substances from this extract under reduced pressure, 3.8 g of a crude product of 12α-mesyloxypregna-1,4-diene-3,20-dione was obtained. The physical properties of the crude product obtained by recrystallizing it from ethyl acetate are shown below. Melting point: 185-186℃ NMR spectrum (90MHz) δ CDCl3 HMS : 0.82, 1.18, 2.10, 2.96 (each s, each 3H); 5.04-5.16 (m, 1H); 6.05 (bs, 1H); 6.19, 6.21 ( each d, 1H); 6.95 (d, 1H) Examples 4 to 8 Example 1 except that propionyl chloride, n-butyryl chloride, benzoyl chloride, p-chlorobenzoyl chloride or chloroacetyl chloride is used instead of acetyl chloride. By reacting in the same way and then separating and purifying, the corresponding 12α
-Propionyloxypregna-1,4-diene-3,20-dione, 12α-(n-butyryloxy)
Pregna-1,4-diene-3,20-1-dione, 12α-benzoyloxypregna-1,4-
Diene-3,20-dione, 12α-(p-chlorobenzoyloxy)pregna-1,4-diene-
3,20-dione and 12α-(chloroacetoxy)
Pregna-1,4-diene-3,20-dione was obtained. The physical properties of these products are shown below. 12α-propionyloxypregna-1,4-
Diene-3,20-dione Melting point: 172-173℃ NMR spectrum (90MHz) δ CDCl3 HMS : 0.75, 2.00 (each s, each 3H); 1.10, 1.20 (t, s, 6H); 5.10-5.22 (m, 1H); 6.07 (bs, 1H); 6.18, 6.20 (each d, 1H); 6.93 (d, 1H) 12α-(n-butyryloxy)pregna-1,
4-Diene-3,20-1-dione Melting point: 143-144℃ NMR spectrum (90MHz) δ CDCl3 HMS : 0.75, 1.18, 1.99 (each s, each 3H); 0.88 (t, 3H); 5.10-5.22 ( m, 1H); 6.07 (bs, 1H); 6.17, 6.19 (each d, 1H) 6.92 (d, 1H) 12α-benzoyloxypregna-1,4-diene-3,20-dione NMR spectrum (90MHz) δ CDCl3 HMS : 0.84, 1.21, 1.97 (each s, each 3H); 5.38-5.50 (m, 1H); 6.03-6.22 (m, 2H); 6.90 (d, 1H); 7.32-7.71 (m, 3H) ; 7.92-8.17 (m, 2H) 12α-(p-chlorobenzoyloxy)pregna-1,4-diene-3,20-dione NMR spectrum (90MHz) δ CDCl3 HMS : 0.84, 1.20, 1.97 (each s, each 3H); 5.37-5.48 (m, 1H); 6.02-6.21 (m, 2H); 6.89 (d, 1H); 7.41 (d, 2H); 7.92 (d, 2H) 12α-(chloroacetoxy)pregna-1 ,4
-Diene-3,20-dione FD Mass spectrum (m/Z): 405 [M+1] + Example 9 Synthesis of 12α-(n-butylsulfonyloxy)pregna-1,4-diene-3,20-dione Implementation The reaction was carried out in the same manner as in Example 3 except that n-butylsulfonic acid chloride was used instead of methanesulfonic acid chloride, and then separation and purification was performed to produce 12α-(n-butylsulfonyloxy).
Pregna-1,4-diene-3,2-dione was obtained. This product was confirmed by the following FD Mass spectrum. FD Mass spectrum (m/Z): 449 [M+1] + 311 [M+1-CH 3 (CH 2 ) 3 SO 3 H] + Reference example 3 Pregna-1,4,11(12)-Toluene-3,20
-Synthesis of dione 3.0 g of 12α-mesyloxypregna-1,4-diene-3,20-dione was dissolved in 60 ml of hexamethylphosphortriamide, 7.2 g of potassium acetate was added to this solution, and the mixture was heated at a temperature of 120°C. Stirred for 5 hours.
300 ml of diluted hydrochloric acid water was added to the resulting reaction solution, and the mixture was extracted three times with 200 ml of benzene. The extract was washed successively with diluted hydrochloric acid and water, and dried over anhydrous magnesium sulfate. Low-boiling substances were distilled off from this extract under reduced pressure, and the resulting residue was subjected to silica gel column chromatography (eluent: acetone to n-hexane volume ratio: 46
By recrystallizing this from ethyl acetate, pregna-1,4,11(12)-triene-3, having the following physical properties was obtained.
1.6 g of 20-dione crystals were obtained. Melting point: 167-169℃ NMR spectrum (90MHz) δ CDCl3 HMS : 0.74, 1.17, 2.15 (each s, each 3H); 5.66 (d, 1H); 6.07-6.40 (m, 3H); 7.12 (d, 1H)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 一般式 (式中、Rは水素原子、R1CO基又はR2SO2基を
表わし、ここでR1は水素原子、置換されていて
もよいアルキル基又は置換さていてもよいアリー
ル基を表わし、R2はアルキル基を表わす。) で示される12α−置換プレグナ−1,4−ジエン
−3,20−ジオン。 2 一般式 (式中、R1は水素原子、置換されていてもよい
アルキル基又は置換さていてもよいアリール基を
表わす。) で示される12α−アシルオキシプレグナ−1,4
−ジエン−3,20−ジオンである特許請求の範囲
第1項記載の12α−置換プレグナ−1,4−ジエ
ン−3,20−ジオン。 3 12α−ヒドロキシプレグナ−1,4−ジエン
−3,20−ジオンである特許請求の範囲第1項記
載の12α−置換プレグナ−1,4−ジエン−3,
20−ジオン。 4 一般式 (式中、R2はアルキル基を表わす。) で示されるスルホネートである特許請求の範囲第
1項記載の12α−置換プレグナ−1,4−ジエン
−3,20−ジオン。
[Claims] 1. General formula (In the formula, R represents a hydrogen atom, an R 1 CO group, or an R 2 SO 2 group, where R 1 represents a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group, or an optionally substituted aryl group, R 2 represents an alkyl group.) 12α-substituted pregna-1,4-diene-3,20-dione. 2 General formula (In the formula, R 1 represents a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group, or an optionally substituted aryl group.) 12α-acyloxypregna-1,4 represented by
12α-substituted pregna-1,4-diene-3,20-dione according to claim 1, which is -diene-3,20-dione. 3 12α-substituted pregna-1,4-diene-3 according to claim 1, which is 12α-hydroxypregna-1,4-diene-3,20-dione;
20-Zion. 4 General formula (In the formula, R2 represents an alkyl group.) 12α-substituted pregna-1,4-diene-3,20-dione according to claim 1, which is a sulfonate represented by the following formula.
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