PL235019B1 - Sposób wytwarzania 3β,7α-dihydroksyandrost-5-en-17-onu - Google Patents

Sposób wytwarzania 3β,7α-dihydroksyandrost-5-en-17-onu Download PDF

Info

Publication number
PL235019B1
PL235019B1 PL420192A PL42019217A PL235019B1 PL 235019 B1 PL235019 B1 PL 235019B1 PL 420192 A PL420192 A PL 420192A PL 42019217 A PL42019217 A PL 42019217A PL 235019 B1 PL235019 B1 PL 235019B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
strain
hours
dihydroxyandrost
carried out
culture
Prior art date
Application number
PL420192A
Other languages
English (en)
Other versions
PL420192A1 (pl
Inventor
Ewa Kozłowska
Monika Dymarska
Edyta Kostrzewa-Susłow
Monika Urbaniak
Iak Monika Urban
Anna Kancelista
Cel Ista Anna Kan
Łukasz Stępień
Tomasz Janeczko
Czko Tomasz Jane
Original Assignee
Wrocław University Of Environmental And Life Sciences
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 Wrocław University Of Environmental And Life Sciences filed Critical Wrocław University Of Environmental And Life Sciences
Priority to PL420192A priority Critical patent/PL235019B1/pl
Publication of PL420192A1 publication Critical patent/PL420192A1/pl
Publication of PL235019B1 publication Critical patent/PL235019B1/pl

Links

Landscapes

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

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania 33,7a-dihydroksyandrost-5-en-17-onu.
Metoda, według wynalazku może znaleźć zastosowanie w przemyśle farmaceutycznym do wytwarzania leków o właściwościach neuroprotekcyjnych oraz leków stosowanych w zapaleniu jelit.
Dane doświadczalne i kliniczne wskazują, że 33,7a-dihydroksyandrost-5-en-17-on jest powstającym z DHEA (dehydroepiandrosteronu) bioaktywnym metabolitem człowieka wykazującym działanie neuroprotekcyjne (Akwa Y., Young J., Kabbadj K., Sancho M.J., Zucman D., Vourc'h C., Jung-Testas I., Hu Z.Y., Le Goascogne C., Jo D.H., Corpehot C., Simon P., Baulieu E-E., Robel P. (1991) Neurosteroids: biosynthesis, metab-olism and function of pregnenolone and dehydroepiandrosterone in the brain. J. Steroid Biochem. Mol. Biol. 40, 71-81; Pringle A., Schmidt W., Deans J., Wulfert E., Reymann K., and Sundstrom L (2003) 7-Hydroxylated epiandrosterone (7-OH-EPIA) reduces ischemia-induced neuronal damage both in vivo and in vitro. Eur J Neurosci 18: 117-124), immunostymulujące (Morfin R., Lafaye P., Cotillon A.C., Nato F., Chmielewski V., Pompon D. (2000) 7a-Hydroxy-dehydroepiandrosterone and immune response, Annals NY Acad Sci, 917, 971-982), przeciwzapalne (Pelissier M.A., Muller C., Hill, M, Morfin R. (2006) Protection against dextran sodium sulfate-induced colitis by dehydroepiandrosterone and 7a-hydroxy-dehydroepiandrosterone in the rat. Steroids 71, 240-248; Pelissier M.A., Trap C., Malewiak Ml, Morfin R. (2004) Antioxidant effects of dehydroepiandrosterone and 7alpha-hydroxy-dehydroepiandrosterone in the rat colon, intestine and liver. Steroids, 69, 137-144) i antyproliferacyjne względem komórek nowotworowych (Robinzon B., Michael K.K., Ripp S.L., Winters S.J., Prough R.A. (2003) Glucocorticoids inhibit interconversion of 7-hydroxy and 7-oxo metabolites of dehydroepiandrosterone: a role for 11 |<-hydroxysteroid dehydrogenases? Arch Biochem Biophys 412, 251-258; Chalbot S., Morfin R.: (2005) Human liver S9 fractions: metabolism of dehydroepiandrosterone, epiandrosterone, and related 7-hydroxylated derivatives. Drug Metab Dispos 33, 563-569).
Znana jest mikrobiologiczna metoda otrzymywania 33,7a-dihydroksyandrost-5-en-17-onu z 3β-hydroksyandrost-5-en-17-onu (DHEA): - z wydajnością 22% w wyniku zastosowania szczepu Absidia coerulea AM93 (Milecka-Tronina N., Kotek T., Świzdor A., Panek A. (2014) Hydroxylation of DHEA and its analogues by Absidia coerulea AM93. Can an inducible microbial hydroxylase catalyze 7a-and 73-hydroxylation of 5-ene and 5a-dihydro C19-steroids? Bioorg. Med. Chem. 22, 883-891), - z wydajnością 96% w wyniku zastosowania szczepu Fusarium culmorum (Kołek T. (1999) Biotransformation XLVII: transformations of 5-ene steroids In Fusarium culmorum culture, J. Steriod Biochem. Mol. Biol 71, 83-90); - z 63% konwersją wg GC w wyniku zastosowania szczepu Mortierella isabellina AM212 (Kołek T., Milecka N., Świzdor A., Paneka A., Białońska A. (2011) Hydroxylation of DHEA, androstenediol and epiandrosterone by Mortierella isabellina AM212. Evidence indicating that both constitutive and inducible hydroxylases catalyze 7a-as well as 73-hydroxylations of 5-ene substrates, Org. Biomol. Chem. 9, 5414-5422); - z wydajnością 35% w wyniku zastosowania szczepu Gelasinospora retispora (Koshimuraa M., Utsukihara T., Haraa A., Mizobuchi S., Horiuchi C.A., Kuniyoshi M. (2010) Hydroxylation of steroid compounds by Gelasinospora retispora. J Mol Cat B-Enzym 67, 72-77); - z wydajnością 38% w wyniku zastosowania szczepu Mucor silvaticus (Wang Y., Sun D., Chen Z., Ruan H., Ge W. (2013) Biotransformation of 33-hydroxy-5-en-steroids by Mucor silvaticus, Biocatal Biotransform. 31,168-174).
Istota wynalazku polega na tym, że regioselektywne wprowadzenie grupy hydroksylowej w cząsteczce substratu, którym jest 33-hydroksyandrost-5-en-17-on (DHEA), w wyniku którego otrzymuje się 33,7a-dihydroksyandrost-5-en-17-on, reakcję prowadzi się w wodnej kulturze szczepu Fusarium acuminatum KCh S1.
Istota wynalazku polega na tym, że do podłoża odpowiedniego dla grzybów strzępkowych wprowadza się szczep Fusarium acuminatum KCh S1. Po upływie co najmniej 48 godzin do hodowli wprowadza się substrat, którym jest 33-hydroksyandrost-5-en-17-on o wzorze 1, rozpuszczony w rozpuszczalniku organicznym mieszającym się z wodą. T ransformację prowadzi się w temperaturze od 20 do 30 stopni Celsjusza, przy ciągłym wstrząsaniu, co najmniej 9 godzin. Kolejno produkt ekstrahuje się rozpuszczalnikiem organicznym niemieszającym się z wodą i oczyszcza chromatograficznie.
Korzystnie jest, gdy stosunek masy dodawanego substratu do objętości hodowli wynosi 0,1 mg:1 mL.
Korzystnie także jest, gdy proces prowadzi się w temperaturze 25 stopni Celsjusza.
Dodatkowo, korzystnie jest, gdy transformację prowadzi się przez 12 godziny.
Postępując zgodnie z wynalazkiem, w wyniku działania układu enzymatycznego zawartego w komórkach szczepu Fusarium acuminatum KCh S1, następuje steroselektywna hydroksylacja przy atomie
PL 235 019 B1 węgla C-7. Uzyskany w ten sposób produkt wydziela się z wodnej kultury mikroorganizmu, znanym sposobem, przez ekstrakcję rozpuszczalnikiem organicznym niemieszającym się z wodą (chloroform).
Zasadniczą zaletą wynalazku jest otrzymanie z wydajnością izolowaną na poziomie 80% (udział procentowy według GC = 97%), w temperaturze pokojowej i przy pH naturalnym dla szczepu.
Wynalazek jest bliżej objaśniony na przykładzie wykonania.
Metoda izolowania szczepu Fusarium acuminatum KCh S1
Próbkę gleby pobranej na Śmietnisku - Wrocław, dzielnica Nadodrze, ul. Jedności Narodowej przeniesiono do sterylnej gilzy. Następnie w warunkach aseptycznych 1g gleby rozpuszczono w 10 ml sterylnej wody. Pobrano 1 cm3 supernatantu i wykonano posiewy z kolejnych rozcieńczeń. Kolejnymi rozcieńczeniami badanego materiału zaszczepiono płytki agarowe (sterylne plastikowe płytki z 20 ml pożywki stałej o składzie: glukoza 3%, aminobak 1%, agar 0,8%). Z jednego z rozcieńczeń wyodrębniono czystą kulturę szczepu Fusarium acuminatum KCh S1, który wykorzystano do biotransformacji. Wyodrębniony szczep przechowywany jest na skosach agarowych w temperaturze +4°C w kolekcji Katedry Chemii Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu, ul. C K. Norwida 25, 50-375 Wrocław.
Szczep dostępny jest również w Katedrze Biotechnologii i Mikrobiologii Żywności, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, ul. J. Chełmońskiego 37, 51-630 Wrocław.
P r z y k ł a d. Do kolby Erlenmajera o pojemności 2000 cm3, w której znajduje się 500 cm3 sterylnej pożywki zawierającej 5 g aminobaku i 15 g glukozy, wprowadza się szczep Fusarium acuminatum KCh S1 o sekwencji 1. Po 72 godzinach jego wzrostu dodaje się 100 mg 33-hydroksyandrost-5-en-17-onu o wzorze 1, rozpuszczonego w 1 cm3 DMSO. Transformację prowadzi się w 25 stopniach Celsjusza przy ciągłym wstrząsaniu przez 12 godziny. Następnie mieszaninę poreakcyjną ekstrahuje się trzykrotnie chloroformem, osusza bezwodnym siarczanem magnezu i odparowuje rozpuszczalnik. Otrzymany ekstrakt oczyszcza się chromatograficznie, używając jako eluentu mieszaniny heksanu i acetonu w stosunku objętościowym 2:1.
Na tej drodze otrzymuje się 80 mg 33,7a-dihydroksyandrost-5-en-17-onu (wydajność 80%, udział procentowy według = 97%).
Uzyskany produkt charakteryzuje się następującymi danymi spektralnymi:
1H NMR (600MHz) (ppm) (CDCb) δ: 0.87 (s, 3H, 18-H); 1.01 (s, 3H, 19-H); 1.11 (td, 1H, J = 13.4,
3.8 Hz, 1-Ha); 1.23-1.31 (m, 2H, 9-H, 12-Ha); 1.49 (td, 1H, J = 13.1,4.3 Hz, 11-Ha); 1.50-1.60 (m, 2H, 2-Ha, 15-Ha); 1.64-1.72 (m, 2H, 8-H, 11-Hp); 1.78 (td, 1H, J = 12.1, 5.3 Hz, 14-H); 1.80-1.89 (m, 3H, 1-Hp, 2-Hp, 12-Hp); 2.07-2.17 (m, 2H, 15-Hp, 16-Ha); 2.29 (br t, 1H, J = 12.3 Hz, 4-Ha); 2.35 (ddd, 1H, J = 13.3, 4.8, 2.0 Hz, 4-Hp); 2.33 (dd, 1H, J = 13.1,4.6 Hz, 16-Hp); 3.56 (tt, 1H, J = 11.3, 4.7 Hz, 3-Ha); 3.96 (br t, 1H, J = 3.8 Hz, 7-Hp); 5.63 (dd, 1H, J = 5.1, 1.2 Hz, 6-H).
13C NMR (151MHz) (ppm) (CDCI3) δ: 13,39 (C-18), 18,38 (C-19), 20,19 (C- 11), 22,02 (C-15), 31,18 (C-12), 31,39 (C-2), 35,91 (C-16), 37,07 (C-1), 37,32 (C-8), 37,63 (C-10), 42,06 (C-4), 42,72 (C-9), 45,05 (C-14), 47,23 (C-13), 64,37 (C-7), 71,25 (C-3), 123,67 (C-6), 146,64 (C-5), 221,30 (C-17).
PL 235 019 Β1
Sekwencja 1
TCTACTGATCCGAGGTCACATTCAGAAGTTGGGGTTTTACGGCATGG
CCGCGCCGCGTTCCAGTTGCGAGGTGTTAGCTACTACGCAATGGAG
GCTGCAGCGAGACCGCCAATGTATTTCGGGGGCGGCACCGCCCAGA
AGGGCAGAGCCGATCCCCAACACCAAACCCGGGGGCTTGAGGGTTG
AAATGACGCTCGAACAGGGCATGCCCGCCGGAATACCAGCGGGCGC
AATGTGCGTTCAAAGATTCGATGATTCACTGAATTCTGCAATTCACAT
TACTTATCGCATTTTGCTGCGTTCTTCATCGATGCCAGAACCAAGAGA
T CCGTTGTT G AAAGTTTT G ATTT ATTT GTTT GTTTT ACTC AGAAGTTAC
AATAAGAAACATTAGAGTTTGGGTCCTCTGGCGGGCCGTCCCGTTTT
ACGGGGCGCGGGCTGATCCGCCGAGGCAACATTAAGGTATGTTCAC AGGGGTTTGGGAGTTGTAAACTCGGTAATGATCCCTCCGCTGGTTCA CCAAC

Claims (4)

1. Sposób wytwarzania 33,7a-dihydroksyandrost-5-en-17-onu, znamienny tym, że do podłoża odpowiedniego dla grzybów strzępkowych wprowadza się szczep Fusarium acuminatum KCh S1 o sekwencji 1, następnie po upływie co najmniej 48 godzin do hodowli wprowadza się substrat, którym jest 33-hydroksyandrost-5-en-17-on o wzorze 1, rozpuszczony w rozpuszczalniku organicznym mieszającym się z wodą, transformację prowadzi się w temperaturze od 20 do 30 stopni Celsjusza, przy ciągłym wstrząsaniu, co najwyżej 9 godzin, po czym produkt ekstrahuje się rozpuszczalnikiem organicznym niemieszającym się z wodą i oczyszcza 3chromatograficznie.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosunek masy dodawanego substratu do objętości hodowli wynosi 0,1 mg : 1 mL
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces prowadzi się w temperaturze 25 stopni Celsjusza.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że transformację prowadzi się przez 12 godziny.
PL420192A 2017-01-13 2017-01-13 Sposób wytwarzania 3β,7α-dihydroksyandrost-5-en-17-onu PL235019B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL420192A PL235019B1 (pl) 2017-01-13 2017-01-13 Sposób wytwarzania 3β,7α-dihydroksyandrost-5-en-17-onu

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL420192A PL235019B1 (pl) 2017-01-13 2017-01-13 Sposób wytwarzania 3β,7α-dihydroksyandrost-5-en-17-onu

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL420192A1 PL420192A1 (pl) 2017-12-18
PL235019B1 true PL235019B1 (pl) 2020-05-18

Family

ID=60655772

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL420192A PL235019B1 (pl) 2017-01-13 2017-01-13 Sposób wytwarzania 3β,7α-dihydroksyandrost-5-en-17-onu

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL235019B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL420192A1 (pl) 2017-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Baydoun et al. Microbial transformation of nandrolone with Cunninghamella echinulata and Cunninghamella blakesleeana and evaluation of leishmaniacidal activity of transformed products
Kashiwada et al. Synthesis and anti-HIV activity of 3-alkylamido-3-deoxy-betulinic acid derivatives
D'yakonov et al. Catalytic cyclometallation in steroid chemistry VI: Targeted synthesis of hybrid molecules based on steroids and tetradeca-5Z, 9Z-diene-1, 14-dicarboxylic acid and study of their antitumor activity
Özçinar et al. Biotransformation of ruscogenins by Cunninghamella blakesleeana NRRL 1369 and neoruscogenin by endophytic fungus Neosartorya hiratsukae
DK165595B (da) 17-androstancarboxylsyreestere, fremgangsmaade til fremstilling heraf og farmaceutisk praeparat indeholdende samme samt anvendelse af samme til fremstilling af et medikament til behandling af svigtende hjertefunktion
Hussain et al. Aspergillus niger-mediated biotransformation of methenolone enanthate, and immunomodulatory activity of its transformed products
Siddiqui et al. Whole-cell fungal-mediated structural transformation of anabolic drug metenolone acetate into potent anti-inflammatory metabolites
PL235019B1 (pl) Sposób wytwarzania 3β,7α-dihydroksyandrost-5-en-17-onu
Siddiqui et al. Biocatalytic transformation of steroidal drugs oxandrolone and ganaxolone, and aromatase inhibitory activity of transformed products
Khan et al. Biotransformation of dianabol with the filamentous fungi and β-glucuronidase inhibitory activity of resulting metabolites
Aamer et al. New anti-inflammatory and non-cytotoxic metabolites of methylstenbolone obtained by microbial transformation
PL235021B1 (pl) Sposób wytwarzania 3β,7α-dihydroksyandrost-5-en-17-onu
Ibrahim-Ouali et al. A click chemistry approach to secosteroidal macrocycles
Smuga et al. Synthesis of dehydroepiandrosterone analogues modified with phosphatidic acid moiety
Lien et al. Triterpenes from Rubus cochinchinensis
Ye et al. Leonurosides A–D: Steroid N-acetylglucosaminides from the fruits of Leonurus japonicus
Cao et al. Metabolites identification of 17α-methyltestosterone mediated by Aspergillus niger RG13B1 and their cytotoxicity on cancer cells
PL235020B1 (pl) Sposób wytwarzania 3β,7α,17α-trihydroksyandrost-5-enu
Atif et al. Solid phase microbial fermentation of anabolic steroid, dihydrotestosterone with ascomycete fungus fusarium oxysporum
PL228761B1 (pl) Sposób wytwarzania 3β,7β-dihydroksy-17a-oxa-D-homoandrost- 5-en-17-onu
PL232297B1 (pl) 3β, 11α-dihydroksyandrost-5- en-7,17-dion oraz sposób wytwarzania nowego 3β, 11α-dihydroksyandrost-5- en-7,17-dionu
PL238288B1 (pl) Sposób wytwarzania 6β, 11α-dihydroksy-16α, 17α-epoksyprogesteronu
PL228762B1 (pl) Sposób wytwarzania 3β,7β-dihydroksyandrost-5-en-17-onu
PL241536B1 (pl) Sposób wytwarzania 9α-hydroksyoksandrolonu
PL228763B1 (pl) Sposób wytwarzania7α-hydroksyandrost-4-en-3,17-dionu