PL214910B1 - Process for simultaneous preparation of 3ß, 7alpha-dihydroxyandrost-5-en-17-one and 3ß, 7ß-dihydroxyandrost-5-en-17-one - Google Patents

Process for simultaneous preparation of 3ß, 7alpha-dihydroxyandrost-5-en-17-one and 3ß, 7ß-dihydroxyandrost-5-en-17-one

Info

Publication number
PL214910B1
PL214910B1 PL392488A PL39248810A PL214910B1 PL 214910 B1 PL214910 B1 PL 214910B1 PL 392488 A PL392488 A PL 392488A PL 39248810 A PL39248810 A PL 39248810A PL 214910 B1 PL214910 B1 PL 214910B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
dihydroxyandrost
dhea
formula
hydroxy
substrate
Prior art date
Application number
PL392488A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL392488A1 (en
Inventor
Teresa Kolek
Alina Świzdor
Natalia Milecka
Anna Panek
Original Assignee
Univ Przyrodniczy We Wroclawiu
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Przyrodniczy We Wroclawiu filed Critical Univ Przyrodniczy We Wroclawiu
Priority to PL392488A priority Critical patent/PL214910B1/en
Publication of PL392488A1 publication Critical patent/PL392488A1/en
Publication of PL214910B1 publication Critical patent/PL214910B1/en

Links

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Steroid Compounds (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób jednoczesnego wytwarzania 33,7a-dihydroksyandrost-5-en-17-onu, o wzorze 2, i 33,73-dihydroksyandrost-5-en-17-onu, o wzorze 3, przedstawionych na rysunku.The present invention relates to a process for the simultaneous preparation of 33.7a-dihydroxyandrost-5-en-17-one of the formula 2 and 33.73-dihydroxyandrost-5-en-17-one of the formula 3 shown in the drawing.

Związki te mogą znaleźć zastosowanie w przemyśle farmaceutycznym.These compounds can find application in the pharmaceutical industry.

Dehydroepiandrosteron (DHEA, 33-hydroksyandrost-5-en-17-on), syntetyzowany w warstwie siateczkowej kory nadnerczy oraz tkankach mózgu ssaków, jest prekursorem męskich i żeńskich hormonów płciowych, a także odgrywa ważną rolę w funkcjonowaniu centralnego układu nerwowego i układu immunologicznego (R. C. Bron, C. Jasio, V. Papadopoulos, J. Neurochem. 2000, 74, ss. 847-59). Wyniki wielu badań wskazują, że neuroprotektorowe działanie wykazuje nie DHEA, a jego metabolity, głównie hydroksypochodne przy C-7: 3β,7α-dihydroksyandrost-5-en-17-on ^α-hydroksy-DHEA) i 33,73-dihydroksyandrost-5-en-17-on (73-hydroksy-DHEA). Wymienione metabolity są też aktywnymi immunomodulatorami (A. Pringle, W. Schmidt, J. Deans, E. Wulfert, K. Reymann, L. Sundstrom, Eur. J. Neurosci, 2003, 18, ss. 117-24; D. L. Auci, C. L. Reading, J. M. Frincke, Autoimmunity Rev., 2009, 8, ss. 369-72).Dehydroepiandrosterone (DHEA, 33-hydroxyandrost-5-en-17-one), synthesized in the reticular layer of the adrenal cortex and in mammalian brain tissues, is a precursor of male and female sex hormones, and also plays an important role in the functioning of the central nervous system and the immune system ( RC Bron, C. Jasio, V. Papadopoulos, J. Neurochem. 2000, 74, pp. 847-59). The results of many studies show that the neuroprotector effect is not shown by DHEA, but its metabolites, mainly hydroxy derivatives at C-7: 3β, 7α-dihydroxyandrost-5-en-17-one ^ α-hydroxy-DHEA) and 33.73-dihydroxyandrost- 5-en-17-one (73-hydroxy-DHEA). These metabolites are also active immunomodulators (A. Pringle, W. Schmidt, J. Deans, E. Wulfert, K. Reymann, L. Sundstrom, Eur. J. Neurosci, 2003, 18, pp. 117-24; DL Auci, CL Reading, JM Frincke, Autoimmunity Rev., 2009, 8, pp. 369-72).

Enzymatyczna hydroksylacja, w której utleniaczem jest tlen atmosferyczny, to efektywna, przyjazna dla środowiska metoda utleniania wiązania C-H. Jako biokatalizatory najczęściej stosowane są grzyby strzępkowe, ze względu na różnorodność produkowanych przez nie hydroksylaz, jak i ich wysoką aktywność katalityczną (P. Fernandes, A. Gruz, B. Angelova, H. M. Pinheiro, J. M. S. Carbal, Enzyme Microbial Technology, 2003, 32, ss. 688-705).Enzymatic hydroxylation, in which the oxidant is atmospheric oxygen, is an effective, environmentally friendly method of oxidizing the C-H bond. Filamentous fungi are most often used as biocatalysts due to the variety of hydroxylases they produce and their high catalytic activity (P. Fernandes, A. Gruz, B. Angelova, HM Pinheiro, JMS Carbal, Enzyme Microbial Technology, 2003, 32, pp. 688-705).

Znane są z doniesień literaturowych, głównie z ostatnich lat, liczne przykłady enzymatycznej hydroksylacji DHEA. W wielu tkankach ssaków (wątroby, mózgu, skóry) identyfikowano obecność 7α-hydroksy-DHEA i 73-hydroksy-DHEA (S. B. Kim, S. Chalbot, D. Pompon, D. H. Jo, R. Morfin,Numerous examples of enzymatic hydroxylation of DHEA are known from literature reports, mainly from recent years. The presence of 7α-hydroxy-DHEA and 73-hydroxy-DHEA (S. B. Kim, S. Chalbot, D. Pompon, D. H. Jo, R. Morfin,

J. Steroid. Biochem. Mol. Biol., 2004, 92, ss. 383-389; S. Chalbot, R. Morfin, Drug Metabolism and Disposition, 2005, 33, ss. 363-69). Te metabolity wykazują wyższą aktywność immunologiczną i antyglukokortykoidową niż DHEA. Ponadto nie wpływają one na wzrost poziomu androgenów i estrogenów. W badaniach przesiewowych nad hydroksylacją mikrobiologiczną, mieszaninę 7α- i 73-hydroksyDHEA identyfikowano po transformacji przez trzydzieści siedem, spośród sześćdziesięciu czterech szczepów zdolnych do hydroksylacji DHEA (T. G. Lobastova, S. A. Gulevskaya, G. V. Sukhodolskaya,J. Steroid. Biochem. Moth. Biol., 2004, 92, pp. 383-389; S. Chalbot, R. Morfin, Drug Metabolism and Disposition, 2005, 33, pp. 363-69). These metabolites show higher immune and antiglucocorticoid activity than DHEA. Moreover, they do not increase the level of androgens and estrogens. In screening for microbial hydroxylation, a mixture of 7α- and 73-hydroxyDHEA was identified after transformation by thirty-seven of the sixty-four strains capable of hydroxylating DHEA (T. G. Lobastova, S. A. Gulevskaya, G. V. Sukhodolskaya,

K. F. Turchin, M. V. Donora, Biocatal. Biotransform, 2007, 25; ss. 434-42). Po czterodniowej transformacji DHEA przez szczep Mucor racemosus uzyskano 40,9% 7α-hydroksy-DHEA i 18% 73-hydroksyDHEA (H. Li, H-M Liu, W. Ge, L. Huang, L. Shan, Steroids, 2005, 70, ss. 970-73).K. F. Turchin, M. V. Donor, Biocatal. Biotransform, 2007,25; pp. 434-42). After a four-day transformation of DHEA by the Mucor racemosus strain, 40.9% 7α-hydroxy-DHEA and 18% 73-hydroxyDHEA were obtained (H. Li, HM Liu, W. Ge, L. Huang, L. Shan, Steroids, 2005, 70, pp. 970-73).

Wynalazek dotyczy sposobu jednoczesnego wytwarzania 3β,7α-dihydroksyandrost-5-en-17-onu ^-hydroksy-DHEA), o wzorze 2, i 3β,7β-dihydroksyandrost-5-en-17-onu ^-hydroksy-DHEA), o wzorze 3, na drodze mikrobiologicznej hydroksylacji 3β-hydroksyandrost-5-en-17-on (DHEA), o wzorze 1.The invention relates to a process for the simultaneous preparation of 3β, 7α-dihydroxyandrost-5-en-17-one [beta] -hydroxy-DHEA), of the formula 2, and 3β, 7β-dihydroxyandrost-5-en-17-one [beta] -hydroxy-DHEA), of formula 3 by microbial hydroxylation of 3β-hydroxyandrost-5-en-17-one (DHEA) of formula 1.

Istota wynalazku polega na tym, że 3β-hydroksyandrost-5-en-17-on (DHEA) przekształca się do 3β,7α-dihydroksyandrost-5-en-17-onu ^α-hydroksy-DHEA) i 3β,7β-dihydroksyandrost-5-en-17-onu ^β-hydroksy-DHEA) za pomocą kultury szczepu Mortierella isabellina AM212.The essence of the invention is that 3β-hydroxyandrost-5-en-17-one (DHEA) is transformed into 3β, 7α-dihydroxyandrost-5-en-17-one (α-hydroxy-DHEA) and 3β, 7β-dihydroxyandrost -5-en-17-one ^ β-hydroxy-DHEA) with the culture of the strain Mortierella isabellina AM212.

Korzystne jest, gdy proces transformacji prowadzi się wodną kulturą szczepu, przy wstrząsaniu reagentów, w temperaturze 293-300K.It is advantageous if the transformation process is carried out with an aqueous strain culture, with agitation of the reactants, at a temperature of 293-300K.

Postępując zgodnie z wynalazkiem, w wyniku działania układu enzymatycznego zawartego w komórkach grzyba Mortierella isabellina AM212 3β-hydroksyandrost-5-en-17-on przekształca się do 3β,7α-dihydroksyandrost-5-en-17-onu i 3β,7β-dihydroksyandrost-5-en-17-onu. Uzyskaną w ten sposób mieszaninę produktów oddziela się, od wodnej kultury mikroorganizmu, znanym sposobem przez ekstrakcję chloroformem.Following the invention, as a result of the action of the enzyme system contained in the cells of the fungus Mortierella isabellina AM212 3β-hydroxyandrost-5-en-17-one is converted into 3β, 7α-dihydroxyandrost-5-en-17-one and 3β, 7β-dihydroxyandrost -5-en-17-one. The product mixture obtained in this way is separated from the aqueous culture of the microorganism by a known method by extraction with chloroform.

Zasadniczą zaletą wynalazku jest jednoczesne otrzymanie 3β,7α-dihydroksyandrost-5-en-17-onu i 3β,7β-dihydroksyandrost-5-en-17-onu, z łączną wydajnością 77,5%, w temperaturze pokojowej i pH bliskim obojętnemu.The main advantage of the invention is the simultaneous preparation of 3β, 7α-dihydroxyandrost-5-en-17-one and 3β, 7β-dihydroxyandrost-5-en-17-one, with a total yield of 77.5%, at room temperature and near neutral pH.

Wynalazek jest bliżej objaśniony na przykładzie wykonania.The invention is explained in more detail using an exemplary embodiment.

P r z y k ł a dP r z k ł a d

Do kolby Erlenmayera o pojemności 300 cm3, w której znajduje się 100 cm3 sterylnej po3 żywki zawierającej 3 g glukozy i 1 g aminobaku, wprowadza się 2 cm3 zawiesiny komórek Mortierella isabellina AM212, które wzrastają, przez trzy dni na tym podłożu, przy stałym wstrząsaniu w temperaturze 295K.To the Erlenmeyer flask with a capacity of 300 cm 3, which is 100 cm 3 of sterile 3 nutrient medium containing 3 g of glucose and 1 g aminobaku introduced 2 cm 3 cell suspension Mortierella isabellina AM212 that grow for three days on this substrate. with constant shaking at a temperature of 295K.

PL 214 910 B1PL 214 910 B1

Po trzech dniach wzrostu dodaje się 20 mg 33-hydroksyandrost-5-en-17-onu (DHEA), o wzorze 1, rozpuszczonego w 1 cm3 acetonu. Transformację prowadzi się, przy ciągłym wstrząsaniu, przez kolejne 8 godzin w warunkach, w których prowadzi się hodowlę mikroorganizmu. Następnie uzyskane roztwory transformacyjne ekstrahuje się trzykrotnie chloroformem, osusza bezwodnym siarczanem magnezu i odparowuje rozpuszczalnik. Otrzymuje się 25,8 mg surowego produktu, który oczyszcza się chromatograficznie, używając jako eluentu mieszaniny aceton : octan etylu : chlorek metylenu (0,5:1,5:1).After three days of growth, was added 20 mg of 33-hydroxyandrost-5-en-17-one (DHEA), of formula 1, dissolved in 1 cm 3 of acetone. The transformation is carried out under continuous shaking for another 8 hours under culturing conditions for the microorganism. The resulting transformation solutions were then extracted three times with chloroform, dried with anhydrous magnesium sulfate, and the solvent was evaporated. 25.8 mg of crude product is obtained, which product is purified by chromatography using acetone: ethyl acetate: methylene chloride (0.5: 1.5: 1) as the eluent.

Na tej drodze otrzymuje się 11,3 mg (53,5%) 3β,7α-dihydroksyandrost-5-en-17-onu i 5,1 mg (24%) 33,73-dihydroksyandrost-5-en-17-onu (łączna wydajność 77,5%).In this way, 11.3 mg (53.5%) of 3β, 7α-dihydroxyandrost-5-en-17-one and 5.1 mg (24%) of 33.73-dihydroxyandrost-5-en-17-one are obtained (total yield 77.5%).

Uzyskane produkty charakteryzują się następującymi danymi spektralnymi:The obtained products are characterized by the following spectral data:

3β,7α-dihydroksyandrost-5-en-17-on:3β, 7α-dihydroxyandrost-5-en-17-one:

1H-NMR (δ ppm) w CDCl3: 0,88 (3H, s, 18-CH3); 1,01 (3H, s, 19-CH3); 3,58 (1H, m, Wh=32,6 Hz, 3α-Η); 3,97 (1H, t, J = 3,6 Hz, 7β-Η); 5,64 (1H, d, J = 5,0 Hz, 6-H). 1 H-NMR (δ ppm) in CDCl 3: 0.88 (3H, s, 18-CH 3); 1.01 (3H, s, 19-CH3); 3.58 (1H, m, Wh = 32.6 Hz, 3α-Η); 3.97 (1H, t, J = 3.6 Hz, 7β-Η); 5.64 (1H, d, J = 5.0 Hz, 6-H).

13C NMR (δ ppm): 220 (C-17); 146,3 (C-5); 123,3 (C-6); 70,9 (C-3); 64,0 (C-7); 46,8 (C-14); 44,6 (C-9); 42,3 (C-13); 41,6 (C-4); 37,2 (C-8); 36,9 (C-1); 36,6 (C-10); 35,5 (C-16); 31,0 (C-12); 30,8 (C-2); 21,6 (C-15); 19,8 (C-11); 18,0 (C-19); 13,0 (C-18). 13 C NMR (δ ppm): 220 (C-17); 146.3 (C-5); 123.3 (C-6); 70.9 (C-3); 64.0 (C-7); 46.8 (C-14); 44.6 (C-9); 42.3 (C-13); 41.6 (C-4); 37.2 (C-8); 36.9 (C-1); 36.6 (C-10); 35.5 (C-16); 31.0 (C-12); 30.8 (C-2); 21.6 (C-15); 19.8 (C-11); 18.0 (C-19); 13.0 (C-18).

IR omax(cm1): 3394, 2932, 1731.IR o ma x (cm 1 ): 3394, 2932, 1731.

3β,7β-dihydroksyandrost-5-en-17-on:3β, 7β-dihydroxyandrost-5-en-17-one:

1H-NMR (δ ppm) w CDCl3: 0,89 (3H, s, 18-CH3); 1,07 (3H, s, 19-CH3); 3,55 (1H, m, Wh = 31,6 Hz, βα-ή); 3,95 (1H, dt, J = 2,0; 8,1 Hz, 7α-ή); 5,31 (1H, t, J = 1,8 Hz, 6-H). 1 H-NMR (δ ppm) in CDCl 3: 0.89 (3H, s, 18-CH 3); 1.07 (3H, s, 19-CH3); 3.55 (1H, m, Wh = 31.6 Hz, βα-ή); 3.95 (1H, dt, J = 2.0; 8.1 Hz, 7α-ή); 5.31 (1H, t, J = 1.8Hz, 6-H).

13C NMR (δ ppm): 221,2 (C-17); 143,6 (C-5); 125,4 (C-6); 72,8 (C-7); 71,2 (C-3); 51,1 (C-14); 13 C NMR (δ ppm): 221.2 (C-17); 143.6 (C-5); 125.4 (C-6); 72.8 (C-7); 71.2 (C-3); 51.1 (C-14);

48.1 (C-9); 47,7 (C-13); 41,5 (C-4); 40,4 (C-8); 36,8 (C-1); 36,6 (C-10); 35,9 (C-16); 31,4 (C-12);48.1 (C-9); 47.7 (C-13); 41.5 (C-4); 40.4 (C-8); 36.8 (C-1); 36.6 (C-10); 35.9 (C-16); 31.4 (C-12);

31.1 (C-2); 24,1 (C-15); 20,3 (C-11); 19,1 (C-19); 13,5 (C-18).31.1 (C-2); 24.1 (C-15); 20.3 (C-11); 19.1 (C-19); 13.5 (C-18).

IR umajcm'1): 3429, 2933, 1731.IR umajcm-1): 3429, 2933, 1731.

Claims (3)

1. Sposób jednoczesnego wytwarzania 3β,7α-dihydroksyandrost-5-en-17onu ^α-hydroksyDHEA), o wzorze 2, i 3β,7β-dihydroksyandrost-5-en-17-onu ^-hydroksy-DHEA), o wzorze 3, na drodze transformacji mikrobiologicznej, w którym jako substrat stosuje się 3β-hydroksyandrost-5-en-17-on, o wzorze 1, znamienny tym, że substrat przekształca się za pomocą systemu enzymatycznego szczepu grzyba strzępkowego z gatunku Mortierella isabellina AM212.1. The method of the simultaneous preparation of 3β, 7α-dihydroxyandrost-5-en-17one (^ α-hydroxyDHEA), formula 2, and 3β, 7β-dihydroxyandrost-5-en-17-one ^ -hydroxy-DHEA), formula 3 , by microbial transformation, in which the substrate is 3β-hydroxyandrost-5-en-17-one, of formula 1, characterized in that the substrate is transformed with the enzyme system of the strain of the filamentous fungus Mortierella isabellina AM212. 2. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że proces biotransformacji substratu prowadzi się wodną kulturą szczepu przy ciągłym wstrząsaniu reagentów.2. The method according to p. The method of claim 1, wherein the substrate biotransformation process is carried out in an aqueous culture of the strain with continuous shaking of the reactants. 3. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że proces biotransformacji substratu prowadzi się w temperaturze 293-300K.3. The method according to p. The method of claim 1, characterized in that the substrate biotransformation process is carried out at the temperature of 293-300K.
PL392488A 2010-09-23 2010-09-23 Process for simultaneous preparation of 3ß, 7alpha-dihydroxyandrost-5-en-17-one and 3ß, 7ß-dihydroxyandrost-5-en-17-one PL214910B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL392488A PL214910B1 (en) 2010-09-23 2010-09-23 Process for simultaneous preparation of 3ß, 7alpha-dihydroxyandrost-5-en-17-one and 3ß, 7ß-dihydroxyandrost-5-en-17-one

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL392488A PL214910B1 (en) 2010-09-23 2010-09-23 Process for simultaneous preparation of 3ß, 7alpha-dihydroxyandrost-5-en-17-one and 3ß, 7ß-dihydroxyandrost-5-en-17-one

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL392488A1 PL392488A1 (en) 2011-04-26
PL214910B1 true PL214910B1 (en) 2013-09-30

Family

ID=44060623

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL392488A PL214910B1 (en) 2010-09-23 2010-09-23 Process for simultaneous preparation of 3ß, 7alpha-dihydroxyandrost-5-en-17-one and 3ß, 7ß-dihydroxyandrost-5-en-17-one

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL214910B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL392488A1 (en) 2011-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bhatti et al. Biological transformations of steroidal compounds: a review
Kollerov et al. Deoxycholic acid transformations catalyzed by selected filamentous fungi
Shah et al. Biotransformation of 17α-ethynyl substituted steroidal drugs with microbial and plant cell cultures: a review
CN101659928A (en) Novel bacteriological culture medium
Li et al. Synthesis of 7α-hydroxy-dehydroepiandrosterone and 7β-hydroxy-dehydroepiandrosterone
Świzdor et al. Hydroxylative activity of Aspergillus niger towards androst-4-ene and androst-5-ene steroids
Shingate et al. Stereoselective syntheses of 20-epi cholanic acid derivatives from 16-dehydropregnenolone acetate
PL214910B1 (en) Process for simultaneous preparation of 3ß, 7alpha-dihydroxyandrost-5-en-17-one and 3ß, 7ß-dihydroxyandrost-5-en-17-one
Hunter et al. An unusual ring—A opening and other reactions in steroid transformation by the thermophilic fungus Myceliophthora thermophila
CN104694609A (en) Method for improving conversion efficiency of converting phytosterol into androstenedione
Gao et al. Microbial transformation of 3β-acetoxypregna-5, 16-diene-20-one by Penicillium citrinum
Hunter et al. Fate of novel Quasi reverse steroidal substrates by Aspergillus tamarii KITA: Bypass of lactonisation and an exclusive role for the minor hydroxylation pathway
PL239842B1 (en) Method of preparing 19-nortestolactone
PL219992B1 (en) Method for producing 3ß, 7ß-dihydroxy-5α-androst-17-one
CN103789385A (en) Method for preparing androstane 4-alkene-3,17-diketone by sodium dodecyl sulfate through auxiliary of phytosterol composition
PL215117B1 (en) Method for production of 3�, 11?-dihydroxy-17a-oxa-D-homo-5?-androstan-17-one
PL214911B1 (en) Process for the preparation of 3�, 7?-dihydroxy-5?-androst-17-one
PL222711B1 (en) Method for preparing 15α-hydroxy-androst-1,4-diene-3,17-dione
PL237128B1 (en) Method for producing 6β,11α-dihydroxyprogesterone
PL238288B1 (en) 6β,11α-dihydroxy-16α,17α-epoxyprogesterone and method for producing 6β,11α-dihydroksy-16α,17α-epoxyprogesterone
PL214913B1 (en) New 3beta, 11alpha-dihydroxy-17a-oxa-D-homo-androst-5-en-17-one and method of its manufacturing
PL212717B1 (en) Method of manufacturing of testololactone of (17a-oxa-D-homo-androst-4-en-3,17-dione)
Eshrat et al. Biotransformation of progesterone by Penicillium aurantiogriseum
PL212020B1 (en) Production method of testoloactane (17a-oxa—D-homo-androst-4-en-3,17-dione)
PL237134B1 (en) 3β,11α-Dihydroxy-5α-chloro-6,19-oxidoandrostan-17-one and method of preparation of 3β,11α-dihydroxy-5α-chloro-6,19-oxidoandrostan-17-one

Legal Events

Date Code Title Description
LICE Declarations of willingness to grant licence

Effective date: 20130325

LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20130923