JPS5863396A - 12β−ヒドロキシアンドロスタ−1,4−ジエン−3,17−ジオンの製造方法 - Google Patents

12β−ヒドロキシアンドロスタ−1,4−ジエン−3,17−ジオンの製造方法

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JPS5863396A
JPS5863396A JP16396781A JP16396781A JPS5863396A JP S5863396 A JPS5863396 A JP S5863396A JP 16396781 A JP16396781 A JP 16396781A JP 16396781 A JP16396781 A JP 16396781A JP S5863396 A JPS5863396 A JP S5863396A
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acid
culture
deoxycholic acid
dione
salt
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Application number
JP16396781A
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English (en)
Inventor
Tsutomu Sugiura
勉 杉浦
Masayasu Fumino
文野 正恭
Masao Tsuji
正男 辻
Hidemi Harada
ひでみ 原田
Yoshihiro Ichihara
好博 市原
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Kuraray Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はデオキシコール酸及び/又はその塩から微生物
により12β−ヒドロヤシアンドロスタ−1,4−ジエ
ン−3,17−ジオ/を製造する方法に関し、詳しくは
デオキシコール酸及び/又はその塩を基質として12β
−ヒドロキシアンドロスタ−1,4−ジエン−3,17
−ジオンを生産するシュードモナス・オバリスに属する
細−を、主炭素源としてデオキシコール酸及び/又はそ
の塩を冨む培mrc培養して12β−ヒドロキシアンド
ロスタ−1,4−ジエン−3,17−ジオンを半成せし
め、これを採取することt−特徴とする12β−ヒドロ
キシアンドロスタ−1,4−ジエン−3,17−ジオン
の製造方法に関する。
従来、デオキシコール−に微生物を作用させて12β−
ヒドロキシアンドロスタ−1,4−ジオ〈−3,17−
ジオン(以下、12β−ヒドロキシAODと称す)會得
る方法として次に示す報告が見られる。まずバルネス(
P、J、 Barnes )らによって、シュードモナ
ス−エスピーNCIB 1059010590(Pse
udo sp、 NCIB I Q 590 ) g株
を用いる方法が報告されている(J、 Chem、 S
oc、 Chem、 Commun。
(1974年)、115〜116頁及びTetrahe
dron、 32巻、89〜93頁−(1976年)参
煕〕0この方法は、デオキシコールeを0.1−含む無
機塩培地101でシュードモナス・エスピーNClB1
0590ii11株を14時間好気的に培養し、デオキ
シコール酸1゜fから12 j?−ヒ)”aキシADD
 960Tq及Cj’12α−ヒドロキシブレブナ−1
,4−ジエン−3−オン−20α−カルボン酸6571
19を主生産物として得、さらに12α−ヒドロキシア
ンドロスタ−1,4−・ジエン−3,17−ジオン、1
2β−ヒドロキシ−4−ア/ドロステン−3,17−ジ
オ/及び12r、17ξ−ジヒドロキシ−4−アンドロ
ステン−3−オンを微量成分として得るものである。
この方法は12β−ヒドロキシADDの収率が1゜チ未
満と低い点、12β−ヒドロキシプレグナ−1,4−ジ
エン−3−オン−20α−カルボン酸カ12β−ヒドロ
キシADDの収量の約2/3&i副生し12β−ヒドロ
キシADDへの選択率が低い点、及び基質であるデオキ
シコール酸の績度が0.1−と低い点で実用的ではない
6な、お1、この方法で使用されているシュードモナス
・ap−NCIB10590菌株については、この菌株
が動物糞便から採取されたシュードモナス属に属する細
菌であること以外には全く報告されていない。マ九、テ
ネンン(M、 E、 T@nneaon )らニよル、
嫌気性大mmt−用いテテオキシコール酸がら12β−
ヒドロキシADD及び12α−ヒドロキシプレグナ−1
,4−ジエン−3−オン−20α〜カルボン酸を得ル方
法(Biochem、 8oc、Trans、、 5 
巻、 1758〜1760頁(1977年)#照); 
オーzy(R,W、Owan) らKよる、バクテロイ
デス・7ツギリスXF23(Bacteroideaむ
agilis XF 23 )菌株又はバクテロイデス
・フラギリス・サブスピーシーズ・セタイオタオミクo
 ンE 59 (Bact@roidaa fragi
lia 5ubap。
thetaiotaomicron E 59 )Bi
g株を用イテデ# dt シ:y−ル酸から12β−ヒ
ドロキシAi)D、12α−ヒドロキンアンドロス/−
1,4−9エン−3,17−ジオ/、12β−ヒトc1
d?シー4−アンドロステン−3,17−ジオン及び1
2α−ヒドロキシプレグナ−1,4−ジェノi−3−A
r 7−20 a −力A/ボン酸を得る方法(Bio
chem、 Soc、Trans、 、 5巻、171
1〜1713頁(1977年)参照〕が知られているが
、これらの方法はいずれ4htlIk気性fIA′t−
用いておシ、用いる基質が低濃度となること、培養に兼
期間を要すること、目的物の収率が低いことなど工業的
に発酵生産するに当り種々の問題点を有する0 本発明者らはデオキシコール酸及び/又はその塩を基質
として12β−ヒドロキシADD金生産する微生物の探
索を長期間貸なった結果、シュードモナス・オパリスに
属する特定の細醒がデオキシコール酸及び/又はその塩
を基質として12β−ヒドロキシムDDを高選択率、高
収率で生麹することを見出し、本発明を完成するに至っ
た。
本発明者らが得た上記のシュードモナス・オパリスに属
する細菌としては、シュードモナス・オバリスD −4
Q (Ps@udomonaa ovalis D−4
0)−株(徴工研曹寄第6147号)がある。この菌株
はデオキシコール酸及び/又はその塩を含む培地で培養
された場合、培養期間のいずれの時期においても12α
−ヒドロ中シグレグナー1.4−ジエン−3−オン−2
0α−カルボン酸をほとんど生産しない点で前記のバル
ネスらの方法で用いられたシュードモナス・エスピーN
CIB 10590菌株とは区別される。
本発明者らが得たシュードモナス・オパリスD−40g
株の両生的性質を列挙すると次表のとおりである。
一徹鏡的所見 形 態           短禅菌、単画(−都連鎖
状)大きさ          0.4〜0.7X1.
5〜2.5μ壁 毛           極鞭毛(1
〜3本、束毛)胞子     なし ダラム染色         陰 性 抗酸性           な し 培地における培養所見 ニュー) IJエンド寒天平板  円形、扁平状、金縁
、白色、培養           混光、透明、平滑
ニュートリエンド寒天斜面  拡布状、白色〜桃色、平
滑、培養           透明 ニュー) IJエンド液体靜装  厚膜状、沈渣培養 ポテト・グルコース寒天糾  拡布状、白色、平滑面培
養(注1) ゼラチン穿刺培養      液化せずリドマスミルク
       リドマスを脱色、ミルクを凝固せず、ペ
プトン化せず BCPミルク        アルカリ性脱窒反応  
          十 MRテスト               −vPテス
ト               −インドールの生成
        ヘ  一硫化水素の生成      
      生澱粉の加水分解           
 十クエン酸の利用            十コハク
酸の利用             十グルタミ/酸の
利用          十p−ヒドロキシベンゾエー
トの利用土 無機窪素源の利用           十ウレアーゼ
              −オキシダーゼ    
         十カタ2−ゼ          
    ±酸素に対する態度         好気的
0・Fテスト (1)L−アラビノース      −(2)D−キシ
ロース        −−(8)D−グルコース  
      −       −(4)D−マンノース
        −−(6)D−フラクトース    
    −(6)D−ガラクトース       −−
(γ)マルトース            −    
    −(8)シュークロース         −
−10)ラクトース            −   
     −■トレハロース          −−
(6)D−ノルビット         −     
  −(鴫り−マンニット        −−11ニ ーイノジット     ・・ に)グリセリン         − に)デンプン          −      −(
注1):培地組成; ポテトエキス4.0f/j、グA/ コース2 o、0
./ノ及び寒天15.0f/J (注2):生理学的性質において、+、士及び−は次の
ことを意味する。
+・・・・・・その性質又はその生成あり士・・・・・
・その性質又はその生成の有無が判定し難い−・・・・
・・その性質又はその生成なしく注3):ヒュー・アン
ド・ライフノン培地の炭素源をそれぞれ糖類1〜15と
代えた培地での菌による糖類からの酸の生成及びガスの
発生を観察したものである。
+・・・・・・酸の生成又はガスの発生あり±・・・・
・・酸の生成又はガスの発生の有無が判定し難い −・・・・・・酸の生成又はガスの発生なし上記の表に
示した菌学的性質に基づき、シュードモナス・オバリス
D−40菌株の同定を行なった。シュードモナス・オバ
リスD−40自体は、桿菌であること、極鞭毛を有して
いること、ダラム染色が陰性であることなどの顕微鏡的
所見及び好気性であること、0−Fテストの結果がマイ
ナ奔であることなどの生理学的性質からパージエイズ・
マニュアル・オプ・ディター建ネイティブ・バクテリオ
ロジー第7版及び第8版に基づき、シュードモナス属に
属する細菌であると同定した。
さらにシュードモナス・オバリスD−40菌株は、両端
に丸みを持った短桿菌でめる点、寒天平板上で形成する
コロニーが円形で光沢を有する点、インドールを生成し
ない点並びに糖類から酸及びガスの生成が認められない
点から、シュードモナス属のオパリス種に属する細菌で
あると同定した。
本発明の方法による12β−ヒドロキシADDの生産は
、デオキシコール酸及び/又はその塩を基質として12
β−ヒドロキシADDを生産するンユードモナス・オパ
リスに属する細菌を、デオキシコール酸及び/又はその
塩を含む培地に培養することによシ行なわれる。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であ
る。デオキシコール酸及び/又はその塩の濃度は通常的
1〜200 f/Iの範囲でよいが、生産される12β
−ヒドロキシADDの収量、培養条件及び操作性などの
経済的観点から約10〜100 f/lの範囲が好まし
い。培養方法Fi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
盪培養法又は通気攪拌培養法が用いられる。培地として
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12β−ヒドロキシADDを生産するシュードモナス
・オパリス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/又はその塩にアラビノースなど
のペントース類;クルコース、マンノース、フラクトー
ス、カラクトースなどのヘキノース類;シュークロース
、マルトースなどの二糖類;澱粉分解物;糖アルコール
類、グリセリンなどの多価アルコール類;又はポリペプ
トン、ペプト/、肉エキス、木芽エキス、コーンステイ
ープリカー、酵母エキス、6極アミノ酸、有機酸などを
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、#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ii1木源が用いられる。また、この他に燐酸水
1g2カリウム、燐[12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
は通気攪拌培養を行なう。
このようにして培養液中に蓄積された12β−ヒドロキ
シADDを分離、採取するには、12β−ヒドロキシA
DDt−溶解しかつ水と相分離する有*溶謀、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する方法が採られる0この有機
溶媒による抽出は、陶体を含んだ状−の培養液について
行なってもよいし、予め培養液中の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、得られた
培養濾液又は上清について行なってもよい。
後者の抽出方法を採る場合には、必要に応じて濾過又蝉
遠心分離などによって盆離除去される不溶成分について
上記の有機溶媒瞥よる抽出操作を行なうことにより、培
養液中に析出又は沈澱している12β−ヒドロキシAD
Dを回収することができる。このよう、にして得られた
抽出液を集め、これより溶媒を溜去することによって目
的とする12β−ヒドロキシADDをほぼ全量回収する
ことができる0得られた抽出物中には12β−ヒドロキ
シADDの他に一存基質やデオキシコール及び/又はそ
の塩並びに副生物が含まれており、その抽出物を例えば
シリカゲルカラムに吸着させ、クロロホルムとエタノー
ルの混合液で溶出させることにより12β−ヒドロキシ
ADDを取得することができる。
本発明の方法により得られる12β−ヒドロキシADD
は、その人環を部分水添し12位のヒドロキシ基を化学
的に除去することによって利尿剤として有用なスビロン
ラクトンなどのステロイドの合成原料となる4−アンド
ロステン−3,17−ジオンに誘導することができる。
例えば、12β−ヒドロキシADDをトリス(トリフェ
ニルホスフィン)クロロロジウムを用いて部分水添する
ことにより12β−ヒドロキシ−4−アンドロステン−
3,17−ジオンを得(C,Djerassi and
 J。
Gutzwiller  J、Am、Ch@m、8oc
、、  88巻、4538〜4539頁(1966年)
参照〕、この12β−ヒドロキシ−4−アンドロステン
−3,17−シ;に7t2−メチル−2−エチル−1,
3−ジオキノランと反応させることにより3位と17位
のケト基が保繰された12β−ヒドロキシ−5−アンド
ロステン−3,17−シオンー3,17−ビス(エチレ
ンアセタール)を得る(G、Rosenkranz @
ta1..  J、Am。
Chem、 Soc、、 75巻、5024〜5026
頁(1954年)参照〕。このアセタールをp−)ルエ
ンスルホニルクロリドでトシル化し、水素化トリエチル
ホウ素リチウムで還元して12位のヒドロキシル基を脱
離後、鉱酸/アセトンで処理して3位と17位の保鏝基
を脱離させることにより4−アンドロステン−3,17
−ジオ/とすることができる0以下実施例によって本発
明をさらに詳細に説明する。
実施例1 シュードモナス・オバリスD−40Tilii株(#工
研曹を第6147号)を次に示す方法で培養した。
デオキシコール酸50f1硝酸アンモニウム2.0?、
燐酸2水素カリウム1.Of、燐酸水素2カリウム5.
 Of 、硫酸マグネシウム・7水和物0.2f。
酵母エキス0.2f及び水酸化ナトリウム5.Ofに水
道水を加えて容量をIJK−瞥し、これを培地とした。
この培地を500−容坂ロフラスコに100111j宛
10本に分注し、120℃で15分間、蒸気殺菌を行な
った。予め上記の培地と同じ培地で試験管振盪機にて2
日間増殖させた種菌を上記の500−容坂ロフラスコあ
た〕10d宛添加し、30℃で5日間振盪培養した。培
養後、これらの培養液を集め、遠心分離機で菌体を除去
後、得られた培養液上清をクロロホルム/メタノールの
271容量比の混合液1,5Iで抽出し、ロータリー・
エバポレーターでクロロホルム/メタノール混−ル酸の
酸化生成物及び未変換のデオキシコール酸の混合物を得
た。
上記の混合物の極く一部を取り、これにメタノールを加
えて1%溶液とし、この溶−atOμ!ヲミクロボンダ
パックC−18カラムを備えた高速液体クロマトグラフ
ィー(米国ウォーターズ社製、HLC−GPC−244
型)に注入した。移動相としてPt′14.0に調整し
た水/メタノールの25/75拌量此の混合液を流速1
耐/分で流し、検出を屈折率方式で行なったところ第1
図のクロマトグラムが得られた。このクロマトグラムに
2けるピークA1ピークB、ピークCmびピークDは標
準品のピークと照合することによシ各々12β−ヒドロ
キシADD112α−ヒドロキシ−3−ケトル5β−グ
レグナンー20α−カルボン酸、12α−ヒドロキシ−
3−ケト−5”””β−コラン酸及びデオキシコール酸
のものと一致した。
上記の混合物209を少量のクロロポルム/エタノール
の99.510.5容量比の混合液に溶解させ、600
tのシリカゲルカラムに吸着させた。このカラムをクロ
ロホルム/エタノールの99.510.5容量比の混合
液11で洗滌後、クロロホルム/エタノールの99/1
容量比の混合液2Jをカラムに流し、得られた溶出液か
ら溶媒を溜去することにより、12β−ヒドロキシAD
D3.4fを単離した。ついで、上記のカラムにりaa
ホルム/エタノールの99/1容量比の混合液11及び
その98/2容量比の混合液2JをtCt−序で流して
洗滌後。
りl:lJ:lホルム/エタノールの97/3容量比の
混合液2jで溶出することによシ、マず12α−ヒドロ
キシ−3−ケト−5、β−コランaを得、ついで12α
−ヒトc1中シー3−ケトー5β−グレグナン−20α
−カルボン酸を得た。各々の化合物の収量Fi12α−
ヒドロキシー3−ケト−5β−コラン酸が150q、1
2g−ヒドロキシ−3−ケト−5β−プレグナ/−20
α−カルボ/酸が100岬であった。その後、上記のカ
ラムにクロロホルム/エタノールの90710容量比の
混合液IJを流し、得られた溶出液からデオキコール敵
を約4f回収した。得られた各々の化合物を下記の方法
で同定した。
12β−ヒドロキシADD 融点;213℃ マススペクトルrn];/z 二300 (M)←28
5 (M、−CR2,、)汁°  。
282 [M−H20]” またm/z=122より3−ケト−1,4−ジェ/の存
在が確認された。
NMRスベク)/’(90MHz)δCDCl5゜HM
s ’ 0.96 (3H、8) 18−CHst、zx(aH
,5)1c+−CR5 2,30−!−2,50(2H、m) 16−CR53
,72(IH,dd 、J=5Hz及び10dZ)12
α−H6,06(IH,a)4−H 6,20(IH,d、J=10Hz)2−H6,98(
IH,d、J=10HzM−H12α−ヒドロキシ−3
−ケト−5β−プレグナン−20α−カルボン酸 マススペクトルm/z : 362 (M)”344(
M−HxO)” 326 (M −2H*0)“。
またm / t = 74より−CH−COO)Iの存
在が確認され丸。
みH3 NMRxべ/)#(90MHz)a DMSO−” ・
)IMS     ’ 0.63(3H,5)18−CHs l、07(6H,m)19−CHs及び21− CHs
3.75(IH,t、J=3Hz)12β−H4,28
(IH,d)12α−0H 12α−ヒドロキシ−3−ケト−5β−コラン酸マスス
ペクトルrn/z : 390 (M)←372 (M
−HxO)” 354(M−2H雪O)+。
339(M−2H鵞0− CHs )“。
またm / Z =60よ?)−CHz−COOHの存
在が確認された。
DMSO−H6 NMRスペクトル(90MHK)δHMS   ’0.
57(3H,a)18−CH3I、、、、。
0.83(3H,d)21−CHs o、89(3H,I)19−CHs 3.76(IH,t 、J==3Hz)12β−H第1
図のクロマトグラムにおける各ピークの面積比を積分針
(島津製作所製、島津クロマトパックC−RIA)で求
め、この面積比から得られたデオキシコール酸の酸化生
成物の収量及び未変換のデオ午シコー・ル酸の残存量を
算出すると次表のとおりである。
SA施例2 シュードモナス・オバリスD−40菌株(黴工研曹寄第
6147号)を次に示す方法で培養した。
デオキシコール酸0.2F、 グルコース0.06F。
硝駿アンモニウム0.02f、燐酸2水素カリウム0.
01fs燐駿水素2 力9 ?A O,05?、 硫1
1vグネシウム・7水和物0.002f、酵母エキス0
.002#を水道水に加えて容量を101に調整し、こ
れを培地とした。この培地を試験管(内径2181 X
長さ200 m )に注入し、120’C,−t’15
分間、蒸気殺菌を行なった。予め、デオキシコール酸1
−%ペプトンO,S * 、肉エキス0.5優、塩化ナ
トリウム0.51G、寒天1.5饅及び水駿化ナトリウ
ム0.1−を含有する水溶液から作成したスラント上で
1日間増殖させた種菌の1白金耳を上記の試験管中の培
地に植菌し、′30℃で3日間振盪培養し良。培養後、
培養液からクロロホルム100dを用いてデオキシコー
ル酸の酸化生成物及び未変換のデオキシコール酸を抽出
した。分液後、抽出液からロータリー・エバポレーター
でクロロホルムを榴去するととKより、デオキシコール
酸の酸化生成物と未変換のデオキシコール酸との混合物
を140”f得f#−0 上記の混合物の極く一部を取り、これにメタノールを加
えて2.−溶液とし、この溶液20μmをマクロボンダ
パックC−18カラムを備え九高速液体クロマトグラフ
ィー(米国ウォーターズ社製、HLG−GPC−244
型)に注入した。移動相としてf4′14. Oに調整
した水/メタノールの25/75容量比の混合液を流速
11E#/分で流し、検出を行なった。以下、実施例1
と同様の方法により得られたデオキシコール酸の酸化生
成物の収量及び未変換のデオキシコール酸の残存量を求
めた0その結果を次表に示す0
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例1で得られたデオ牛シコール酸の酸化生
成物及び未変換のデオ中シコール峡の液体クロマトグラ
ムを表わす。 御拙願人株式会社クラレ 代塩入弁理士本多 峯 保栴爵聞(弁) :11 手続補正書(自発)         1昭和57年 
1月11日 特許庁長官島田春樹殿 1.44件の表示 昭和56年特許願第163967号 2、発明の名称 12β−ヒドロ中シアンドロスター1,4−ジエン−3
,17−ジオンの製造方法 倉敷市酒津1621番地 (108)株式会社り ラ し 代表取綺役岡林次男 4、代 理 人 明細書の特許請求の範囲の掴及び発明の詳細な説明の掴 S、補正の内容 (1)  明細書第1頁第6〜15行の記4m(%許請
求の範囲)を別紙のとお9訂正する。 情) 明細書第2頁第3〜4行における「主炭素源とし
て」を削除するO 以上 (別紙)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. デオキシコール酸及び/又はその塩を基質として12β
    −ヒドロキシアンドロスタ−1,4−ジエン−3,17
    −ジオンを生産するシュードモナス・オパリスに属する
    細菌を、主炭素源としてデオキシコール酸及び/又はそ
    の塩を含む培地に培養して12β−ヒドロキシアンドロ
    スタ−1,4−シェアー3.IT−ジオンを生成せしめ
    、これを採取することを特徴とする12β−ヒドロキシ
    アンドロスタ−1,4−ジエン−3,17−ジオンの製
    造方法。
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