JPS5886096A - 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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JPS5886096A
JPS5886096A JP18178381A JP18178381A JPS5886096A JP S5886096 A JPS5886096 A JP S5886096A JP 18178381 A JP18178381 A JP 18178381A JP 18178381 A JP18178381 A JP 18178381A JP S5886096 A JPS5886096 A JP S5886096A
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dione
diene
deoxycholic acid
aeromonas
salt
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JP18178381A
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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−ヒドロキシアンドロスタ−1,4−ジエ
ン−3,17−ジオン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、x、p−1,4−ジエン−3,
17−ジオンを生産スルエアロモナス属に属する細菌を
、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41して12β−ヒドロキシアンドロスタ−
1,4−ジニンー3.17−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
に関する。
従来、デオキシコール区に微生物を作用させて12β−
ヒドロキシアンドロスタ−1,4−ジエン−3,17−
ジオン(以下、12β−ヒドロキ7ADDと称す)を得
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、Barnea )らによって、シュードモナ
ス・、エスピーNCIB  1059010590(P
seudo sp、NCIB  10590)菌株を用
いる方法が報告されている。(J、 Chem、Soc
、Chem。
Commun、(1974年)t 115〜116頁及
びTatrahedron 、 32巻、89〜93頁
(1976年)参照〕。この方法は、デオキシコール酸
を0.1%富む無機塩培地10jでシュードモナス・エ
スビ−NCIB  10590菌株を14時間好気的に
11111し、デオキシコール酸10fから128−ヒ
ドロキシADD960”r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#
1657岬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
、12β−ヒドロキシ−4−アンドロステン−3,17
−ジオン及び12ξ、17ξ−ジヒドロキシ−4−ア/
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Fi12β−ヒドロキシADDの収率が10
%未満と低い点、12β−ヒドロキシプレ’;f す−
1,4−−)、x 7−3−オン−20α−カルボン酸
が12β−ヒドロキシADDの収量の約2/3程副生し
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濃度が0.196と低い点
で実用的ではない。また、テネソン(M、、E。
Tenneson )らによる、嫌気性大腸菌を用いて
デオキシコール酸から12β−ヒドロキシADD及び1
2α−ヒドロキシプレグナ−i、4−ジエン−3−オン
−20α−カルボン酸を得る方法(Bloch@m。
Soc、 Trans、 5巻、17513〜1760
頁(1977年)参照〕 ;オーエン(ル、 W、 O
w@n )らによる、ノ(クチロイデス・フラギリスX
 F 23 (Bacteroid@afragiLi
s XF 23 ) iii株又はバクテロイデス・フ
ラギリス・サブスビーシーズーセタイオタオミクロンE
59  (Bacteroides   fragil
ia   5ubsp、   thetaiotaom
icroni59)@株を用いてデオキシコール酸から
12β−ヒドロキシADD、12α−ヒドロキシデンド
ロスター1.4−ジエン−3,17−ジオン、12β−
ヒドロキン−4−アンドロステン−3,17−ジオン及
び12α−ヒドロキシプレグナ−1,4−ジエン−3−
オン−20α−カルボン酸を得る方法(Bioche+
n、8oc、 Trans、 5巻、1711〜171
3頁(1977年)参照〕が知られているが、これらの
方法はいずれも嫌気性菌を用いており、用いる基質が低
rIk度となること、培養に長期間t−要すること、目
的物の収率が低iことなど工業的に発酵生産するに当り
槙々の問題点を有する〇 本発に!A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を生産する微生物
の探索を長期間材なった結果、エアーモナス属に属する
特定の細11力五\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ADI)J−高遥択率
、^収率で生産することを見出し、本発明を完成するに
至った。
本発明者らが得喪上記のエアロモナス属に属する細菌と
しては、エアロモナス・ノ1イドロフイラD −238
(Aeromonas hydrophilaD−23
8) 9株(aI工研薗寄第6149号)及びエアロモ
ナス・プンクp p D −298(Aerornon
a@punctata D−298)菌株(ii工研薗
寄第6151号)力4る0本発明者らが得たエアロモナ
ス・ノ・イト°ロフイラD−238菌株及びエアロモナ
ス・ブンクタタD−2981111株の一宇的性質を列
挙すると次表のとおりであ゛る0 (注1):培地組成: ポテトエキス4.0 t/I 、  グルコース20.
0 t/J及び寒天15.Of/j (注2):生理学的性質において、士、十及び−は次の
ことを意味する。
ト・・・・・その性質又はその生成あり土・・・・・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と代えた培地での麺による糖類か
らの敵の生成及びガスの発生を観察したものである。
十・・′・・・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峻い −・・・・・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、エアロモナス・ハイ下ロフイ
ラD−238菌株及びエアロモナス・プンクタタD−2
98菌株の同定をパージエイズ・マニュアル・オプ・デ
イターミネイティブ・バクテリオロジー第7版及び第8
版に基づき行なった。エアロモナス・ハイドロフイラD
−238’1株及びエアロモナス・ダン菌株タタD−2
98劇株はいずれも桿菌であり、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Par
見並びに好気性であること、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り、グルコース及びラクト
ースから敵を生成し1発酵的(Ferrnentati
ve )であることなどの生理学的性質からエアロモナ
ス輌に属する細菌であると同定した。これらの菌株はグ
ルコースの代鉗が発醇的ヤあることからエアロモナス輌
とtit類縁のシュードモナス属に属する細菌とは異な
る。また、両鉋株はいずれも水田の土から採取した細−
であり、このことからもエアロモナス属に属するとする
のが妥当である。さらに、エアロモナス・ハイドロフイ
ラD−238菌株はグルコースから酸を生成しガスを発
生すること、VPテストが陽性であること、グルタミン
酸を唯一炭素源として利用できることなとの生理学的性
質からエアロモナス属のハイドロフィラ種KIsする細
菌であると同定した。エアロモナス・プンクタタD−2
9811i株はゼラチンを液化すること、ミルクを酸性
にすることなどの培地における培養所見及びインドール
を生成すること、硫化水素を生成しないことなどの生理
学的性質からエアロモナス属のプンクタタ種に属する細
―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″V1
2β−ヒドロキシADDを生産するエアロモナス属に属
する細菌を、デオキシコール酸及び/又はその塩を含む
培地に培養することによシ行なわれる0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 t/4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/4の範囲が好ましい
。培養方法Fi鳳則的には一般黴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教及び/又はその塩を基筒として
12β−ヒドロキシADDを生産するエアロモナス属に
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/又はその塩にアラビノースなELDぺ/ドー
ス類;クルコース、マンノース、フラクトース、ガラク
トースなどのヘキソース類;シュークロース、マルトー
スナトの二糖類;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
トン、肉エキス、麦芽エキス、コーンステイープリカー
、酵母エキス、各種アミノ酸、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室−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@
2水素カリウム、硫敵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1〜7日間振盪培養又は通気攪拌培養を行なうO 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
DD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する方法が採られる。?:、0有
機溶媒による抽出は、I!体を含んだ状態の培養液につ
いて行なってもよいし、予め培養液中の1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
れ九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は
遠心分離などによって分離除去される不溶成分について
上記の有機溶媒による抽出操作を行なうととにより、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。このよう圧して得られた抽
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をはぼ全量回収する
ことができる6得られた抽出物中には12β−ヒドロキ
シADDの他に残存基質の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
Fi、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ピロ
ノ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I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−ヒドロ中シー4−アンドロステ:
/−3,17−ジオンを得((、DJ@rassi  
and  J。
Gutzwill@r、 J、Am、 Ch@m、 B
oa、、 g 53巻、4538〜4539ji(19
6a年)参照〕、この12β−ヒドロキシ−4−アンド
ロステン−3,17−ジオンを2−メチル−2−エチル
−1,3−ジオキソランと反応させることにより3位と
17位のケト基が保験された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、 Rosenkr
anz et al、、 J、 Am、Chem 。
8oc、、75巻、 5024〜5026頁(1954
年)参照〕0このアセタールtp−トルエンスルホニル
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位のヒドロ中シル基を脱離後、鉱酸/
ア七トンで処理して3位と17位の保饅基を脱離させる
ことにより4−アンドロステン−3゜17−ジオンとす
ることができる。
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 エアロモナ゛ス・ノ・イドロフイラD−238菌株(黴
工研薗寄第6149号)を次に示す方法で培養した。デ
オギシコール93 f s硝酸アンモニウム0.12f
、燐[2水素力IJ l) A 0.06 f 、燐酸
水素2カリウム0.3F、硫酸マグネシウム・7水昶物
0.012F、酵母エキス0.024f及び水敵化ナト
リウム0,3tに水道水を加えて容量を6.OsJに調
整し、これを培地とした。この培地を500g1容坂ロ
フラスコに入れ、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のlOdを上記の5
00d容坂ロフラスコに添加し、30℃で5日間振盪培
養した。培養後、この培養液を集め、遠心分鴫機で菌体
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300 gl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
混合液を溜去することにより、i、srのデオキシコー
ル酸の酸化生成物及び未変換のデオキシ、コール酸の混
合物を得た。
上記の混合物の極〈一部を取り、これにメタノールを加
えて1優溶液とし、この溶液20μ4をミクロボンダバ
ックC−18カラムを傳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
all)&’C注入した。移動相として田4.0に調整
1.シ九水/メタノールの25/75容量比の混合液を
流速11Ll/分で流し、検出を屈折率方°式で行なっ
たとζろ第1図のクロマトグラムが得られ九〇このクロ
マトグラムにおけるビークA% ビークB1 ビークC
1ビークD1 ビークE1 ビークF及びビークGは標
準品のビークと照合することによp各々12β−ヒドロ
キシADD112β−ヒドロキシ−4−アンドロステン
−3,17−ジオン、12α−ヒドロキシプレグナ−1
,4−ジエン−3−オン−20α−カルボン酸、12α
−ヒドロキシ−4−プレグネン−3−オン−20α−カ
ルボン酸、12α−ヒドロキシ−3−ケト−4−コレン
赦、12α−ヒドロキシ−3−ケト−5β−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1.81を少量のクロロホルムに溶解させ
、約30fのシリカゲルカラムに吸着させ九。このカラ
ムにクロロホルム100117を流し、ついでクロロホ
ルム/エタノールの容量比が99.510.5の混合液
200d、容量比が99/1の混合液200−1容量比
が9872の混合液300d。
容量比が97/3の混合液4QQs+j、容量比が95
15の混合液250114及び容量比が90/10の混
合液300−をこの順序で流し、溶出液を20−宛フラ
クションチューブに分取し、薄層クロマトグラフィーに
より単一スポットを与える両分をそれぞれ合わせ、ロー
タリー・二ノ(ボレーターで溶媒を溜去した0その結果
、クロロホルム/エタノールの99.5 / 0.5容
量比の混合液による溶出−分から12β−ヒドロキシ−
4−アンドロステン−3,17−ジオンを30’lt、
99/1容量比の混合液による溶出画分から12β−ヒ
ドロキシADDを220”f得、98/2容量比の混合
液による溶出画分から12α−ヒドロキシ−3−ケト−
4−コレン酸を30”F及び12α−ヒドロキン−3−
ケト−5β−コラン酸を2osql!友。クロロホルム
/エタノールの97/3容’l比の混合液による溶出画
分からIZa−ヒドロキシ−4−プレグネン−3−オン
−20α−カルボン酸を40q及び12α−ヒドロキシ
プレグナ−1,4−ジニンー3−オン−20α−カルボ
ン酸を7011v得り。またクロロホルム/エタノール
09515〜90/10容童比の混合液による溶出画分
からデオキシコール酸を450”lf回収した。得られ
た各々の化合物を下記の方法で開示した。
12β−ヒドロキシADD 融点=213℃ マススヘクト/l/ m/z: 300(M)”285
 (M−CHa )”。
282CM−H20)”。
またm/Z”=122より3−ケト−1,4−ジエンの
存在が確認された。
N M Rx ヘクトル(90MHz )δCDα3゜
)IMS  ’ 0.96 (・3H,a)18−CHsl、21(3H
,I)19−CH3 2,30〜2.50 (2H、m ) 16−CHa3
.72(IH,dd、J=5Hz及び10 Hz ) 
1=2 a−H6,06(IH,!I)4−H 6,20(tfi、d、J=toHz)z−H6,98
(IH,d、J=10H蔦)1−H12β−ヒドロキン
−4−アンドロステン−3,17−ジエンマxxべ/ 
ト/I/m/z : 302(Ml”287 (M−C
Hs )” 284 CM−HzO)” tたm/Z=124より3−ケト−4−エンの存在が確
認されも NMRスペクトk(90MHz)δI)MSO−46゜
HMS    ’ 0.81 (3H,s ) 18−CHal、10(3
H,5)19−CHa 2.20〜2.30(2H,m)16−CH23,50
(IH,dd、J=5Hz及び10H1) 12a−H
4,19(IH,d)12β−0H 5,60(IH,5)4−H 12α−ヒドロキシプレグナ−1,4−ジエン−3−オ
ン−2oα一カルボン敵 マススペクトルm/z −= 358 (ME ”34
0 (M−HzO’J” 322 [M−2H20]”“ ′またm/Z=122より3−ケト−1,4−ジエンの
存在が確認され1m/z=74より一〇H−COOHの
存在が確認されたOHs NMRスペl)ル(90MHz)δDMSO−d5゜E
MS    ’ 0.65 (3H,8) 18−CH51,05(3)
1.d)21−CHs l、13(3H,a)19−CHa 3.74(1)1.t、J=3Hり12β−H4,33
(IH,d)12α−0H 5,93(IH,5)4−H 6,03(IH,d、J=IQHz)2−H7,08(
IH,d、J=10Hz)l−H12α−ヒドロキシプ
レグナ−1,4−ジエン−3−オン−20α−カルボン
酸メチルエステルの融点=237℃12α−ヒドロキシ
−4−プレグネン−3−オン−20α−カルボン歇 マススペクトルm/z : 360 (M)”345 
(M−CHa)“ 342 CM−H20)“ 324 (M−HiO−CHa ) ”。
またm/z=124より3−ケト−4−エンの存在が1
iuiiされ。
m/z=74より−CH−COOHの存在が確認された
CHa N M Rスペクトル (90Mfiz )δDM80
−d6゜HMS    ’ 0.62(3H,5)18−CHa l、08(6H,m)21−CHa及び19−CHa3
.75 (1)1. t 、 J=3Hz) 12β−
H4,28(1)1.d)t2α−0H 5,57(1)1. a )4−H λ2α−ヒドロキン−3−ケト−4−コレン酸マxスペ
ク)ルm/z:388(Mコ“。
370 (M−H5I(J )“ 355 CM−HgO−CHa )” またm/z=124より3−ケト−4−エンの存在が確
認され、m/Z=60より−CH2−C0OHの存在が
amされた。
NMRスペクトル(90MH2)δDMSO−d6゜)
(MS    ’ 0.60 (3H,a ) 18−CHso、86(3
H,d)21−CHs l、07 (3)1 、 s ) 19−CH53,7
5(114,t、J=3Hz)12β−H5.56(I
H,自)4−H 12α−ヒドロキシ−3−ケト−5β−コラン酸マスス
ペクトルm/m:390(M)”。
372(M−H2O)“。
354(M−2HaO)”。
339 (M−2H鵞0−CHs)” t*m、/z=6o j t) −CHx −COOH
f)存在dlllWtすtLfiニー。
NMR2ベク)ル(90MHz)aDMSO”HMS 
   ’ 0.57(3M、11)18−CHa o、83(3H,d)21−CHa o、89(3H,a)t9−CI(a 3.76 (IH,t 、 、y=anz)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(高滓製作所製、高滓クロマトパック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キシコール酸の残存量
を算出すると次表のとおりである。
実施例2 エアロモナス・ハイドロフイラD−23811a(iり
代すにエアロモナス・プンクタタD−298菌株(微工
研菌寄第6151号)を用いた以外は実施例1と同゛様
の方法に2リゾオキシコール@31からその酸化生成物
及び未変換のデオキシコール酸の混合物1.02Fを得
た。
1配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憾溶液とし、この溶液20μmをミクロボンダパ
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、1(LG−GPC−244
11i)に注入し友。移動相として…4.0に調整した
水/メタノールの25/75 容量坊の混合液を流速1
g//分で流し、検出を行なった。以下、実施例1と同
様の方法によシ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
。その結果を次表に示す。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例1で得られた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欽の液体クロマトグラ
ムを表わす。 0  3 6   q  1215  /2r  21
保蒋4閂扮) 手続補正書(1発) 昭和57年 1月11日 特許庁長官島田春樹殿 ■、事件の表示 昭和56年特許願第181783号 2、発明の名称 12β−ヒドロキシアンドロスll−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si役岡林次男 4、代理 人 株式会社クラレ特許部 電、、話東京03 (277) 31826、補正の内
容 (1) 明細書第1頁第6〜14行の記載(特許請求の
範囲)を別紙のとおり訂正する。 (2)  明細書第2頁第2行における「主炭素源とし
て」を削除する。 (8)  明細書第19貞最下行における[M−H2O
−CHa Jをl M−2H20Jに訂正する。 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ースタ−1,4−ジエン−3,1
    7−ジオンを生産するエアロモナス属に属する細菌を、
    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−ジエン−3,17−ジオンを生成、せしめ、これ
    を採取することを特徴トスる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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