PL235020B1 - Sposób wytwarzania 3β,7α,17α-trihydroksyandrost-5-enu - Google Patents
Sposób wytwarzania 3β,7α,17α-trihydroksyandrost-5-enu Download PDFInfo
- Publication number
- PL235020B1 PL235020B1 PL420193A PL42019317A PL235020B1 PL 235020 B1 PL235020 B1 PL 235020B1 PL 420193 A PL420193 A PL 420193A PL 42019317 A PL42019317 A PL 42019317A PL 235020 B1 PL235020 B1 PL 235020B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- trihydroxyandrost
- ene
- strain
- carried out
- water
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 241000907556 Mucor hiemalis Species 0.000 claims description 7
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 5
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 5
- 241000233866 Fungi Species 0.000 claims description 3
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 claims description 3
- FMGSKLZLMKYGDP-UHFFFAOYSA-N Dehydroepiandrosterone Natural products C1C(O)CCC2(C)C3CCC(C)(C(CC4)=O)C4C3CC=C21 FMGSKLZLMKYGDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229960002847 prasterone Drugs 0.000 description 5
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FMGSKLZLMKYGDP-USOAJAOKSA-N dehydroepiandrosterone Chemical compound C1[C@@H](O)CC[C@]2(C)[C@H]3CC[C@](C)(C(CC4)=O)[C@@H]4[C@@H]3CC=C21 FMGSKLZLMKYGDP-USOAJAOKSA-N 0.000 description 4
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 4
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 4
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 3
- -1 androstene steroids Chemical class 0.000 description 3
- 230000000259 anti-tumor effect Effects 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 238000005556 structure-activity relationship Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000002004 Cytochrome P-450 Enzyme System Human genes 0.000 description 1
- 108020005199 Dehydrogenases Proteins 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- QGXBDMJGAMFCBF-UHFFFAOYSA-N Etiocholanolone Natural products C1C(O)CCC2(C)C3CCC(C)(C(CC4)=O)C4C3CCC21 QGXBDMJGAMFCBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010025323 Lymphomas Diseases 0.000 description 1
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 101710198130 NADPH-cytochrome P450 reductase Proteins 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000001093 anti-cancer Effects 0.000 description 1
- 230000003110 anti-inflammatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000001028 anti-proliverative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007120 biohydroxylation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000036983 biotransformation Effects 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- QGXBDMJGAMFCBF-LUJOEAJASA-N epiandrosterone Chemical compound C1[C@@H](O)CC[C@]2(C)[C@H]3CC[C@](C)(C(CC4)=O)[C@@H]4[C@@H]3CC[C@H]21 QGXBDMJGAMFCBF-LUJOEAJASA-N 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000003862 glucocorticoid Substances 0.000 description 1
- 229930182851 human metabolite Natural products 0.000 description 1
- 230000033444 hydroxylation Effects 0.000 description 1
- 238000005805 hydroxylation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002519 immonomodulatory effect Effects 0.000 description 1
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000013048 microbiological method Methods 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 230000000324 neuroprotective effect Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 238000013207 serial dilution Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 230000000707 stereoselective effect Effects 0.000 description 1
- 239000008223 sterile water Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 229940037128 systemic glucocorticoids Drugs 0.000 description 1
- 210000004881 tumor cell Anatomy 0.000 description 1
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania 33,7a,17a-trihydroksyandrost-5-enu.
Metoda, według wynalazku może znaleźć zastosowanie w przemyśle farmaceutycznym do wytwarzania leków o właściwościach immunomodulujących (Lehman L.R., Stewart J.D., Filamentous fungi: Potentially useful catalysts for the biohydroxylations of non-activated carbon centers Curr. Org. Chem. 2001,5, 439; Wong L.L., Cytochrome P450 monooxygenases. Curr. Opin. Chem. Biol. 1998, 2, 263).
Dane doświadczalne i kliniczne wskazują, że 33,7a,17a-trihydroksyandrost-5-en-17-on jest powstającym z DHEA (dehydroepiandrosteronu) bioaktywnym metabolitem człowieka wykazującym działanie neuroprotekcyjne, przeciwzapalne i antyproliferacyjne względem komórek nowotw orowych (Robinzon B, Michael KK, Ripp SL, Winters SJ, Prough RA: 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). 33,7a,17a-trihydroksyandrost-5-en wykazuje wysoką aktywność antynowotworową względem linii komórkowych chłoniaka. Wykazano, że andorostentriole właśnie z takim usytuowaniem grup hydroksylowych wykazują najwyższą aktywność antynowotworową (M.R. Graf, W. Jta, M.L. Lewbart, R.M. Loria (2009) The anti-tumor effects of androstene steroids exhibit a strict structure-activity relationship dependent upon the orientation of the hydroxyl group on carbon-17. Chem Biol Drug Des 2009; 74: 625-629).
Znana jest chemiczna metoda otrzymywania 33,7a,17a-trihydroksyandrost-5-enu z 33,17a-dihydroksyandrost-5-enu w wyniku selektywnej oksydacji węgla allilowego i redukcji nowopowstałej grupy karbonylowej (M.R. Graf, W. Jia, M.L. Lewbart, R.M. Loria (2009) The anti-tumor effects of androstene steroids exhibit a strict structure-activity relationship dependent upon the orientation of the hydroxyl group on carbon-17. Chem Biol Drug Des 2009; 74: 625-629).
W dostępnej literaturze nie znaleziono mikrobiologicznej metody otrzymywania 33,7a,17a-trihydroksyandrost-5-enu.
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,17a-trihydroksyandrost-5-en, poprzedzone jest enancjospecyficzną redukcją grupy karbonylowej usytuowanej przy C-17, reakcję prowadzi się w wodnej kulturze szczepu Mucor hiemalis KCh W2.
Istota wynalazku polega na tym, że do podłoża odpowiedniego dla grzybów strzępkowych wprowadza się szczep Mucor hiemalis KCh W2. 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 naj mniej 24 godziny. 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 g : 1 L.
Korzystnie także jest, gdy proces prowadzi się w temperaturze 25 stopni Celsjusza.
Dodatkowo, korzystnie jest, gdy transformację prowadzi się przez 3 dni.
Postępując zgodnie z wynalazkiem, w wyniku działania układu enzymatycznego zawartego w komórkach szczepu Mucor hiemalis KCh W2, następuje stereoselektywna hydroksylacja przy atomie węgla C-7, poprzedzona enancjospecyficzną redukcją grupy karbonylowej przy węglu C-17. 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 33,7a,17a-trihydroksyandrost-5-enu z wydajnością izolowaną na poziomie 54% (według GC > 65%), w temperaturze pokojowej i przy pH naturalnym dla szczepu.
Wynalazek jest bliżej objaśniony na przykładzie wykonania.
Metoda izolowania szczepu Mucor hiemalis KCh W2
Próbkę gleby pobranej na Wyspa Słodowa - Wrocław, okolice Starego Miasta i Węzła Wodnego 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
PL 235 020 Β1 płytki z 20 ml pożywki stałej o składzie: glukoza 3%, aminobak 1%, agar 0,8%). Z jednego z rozcieńczeń wyodrębniono czystą kulturę szczepu Mucor hiemalis KCh W2, 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.
Przykład
Do kolby Erlenmajera o pojemności 2000 cm3, w której znajduje się 500 cm3 sterylnej pożywki zawierającej 1 g aminobaku i 3 g glukozy, wprowadza się szczep Mucor hiemalis KCh W2 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 metanolu. Transformację prowadzi się w 25 stopniach Celsjusza przy ciągłym, wstrząsaniu przez 3 dni. 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 54,2 mg 33,7a,17a-trihydroksyandrost-5-en (wydajność 54%, według GC > 65%).
Uzyskany produkt charakteryzuje się następującymi danymi spektralnymi:
1H NMR (600 MHz) (ppm) (CDCb) δ: 0.69 (s, 3H, 18-H); 1.00 (s, 3H, 19-H); 1.14 (td, 1H, J = 13.5, 3.7 Hz, 1-Ha); 1,20-1.29 (m, 2H, 9-H, 12Ha); 1.44-1.70 (m, 6H, 2-Ha, 8-H, 11-Ha, 11-Ηβ, 15- Ha, 16-Ha); 1.78-1.93 (m, 5H, 1-Ηβ, 2-Ηβ, 12-Ηβ, 14-H, 15-Ηβ); 2.21 (m, 1H, 16-Ηβ); 2.29 (br, J= 13.1 Hz, 4-Ha); 2.36 (ddd, 1H, J= 13.1, 5.0, 2.1 Hz, 4-Ηβ); 3.59 (tt, 1H, J= 11.0, 4.7 Hz, 3-Ha); 3.77 (d, 1H, J = 6.0 Hz, 17-Ηβ); 3.88 (br t, 1H, J = 3.7 Hz, 7-Ηβ); 5.62 (dd, 1H, J = 5.3, 1.5 Hz, 6-H).
13C NMR (151 MHz) (ppm) (CDCb) δ: 16,76 (C-18); 18,43 (C-19); 20,43 (C-11); 24,89 (C-15); 31,10 (C-2); 31,51 (C-12); 32,75 (C-16); 37,22 (C-1); 37,60 (C-10); 37,98 (C-8); 42,13 (C-14); 42,19 (C-4); 42,49 (C-9); 45,08 (C-13); 65,63 (C-7); 71,41 (C-3); 80,00 (C-17); 123,99 (C-6); 146,28 (C-5).
ATATGCTTAAGTTCAGCGGGTAATCCCGCCTGATTTCAGATCAAATTTAAGA ATGATTTATTTGGGAGGCCCCAGAGATAGTCTTTTTACTAGAGCATTCCTTTA TATTAAAAAAATGTTCAGGCAGAAAGAACAATAGTTCAGGCCTAATAATTTTA AAGAATTCAGCAATAAAGCCGAAACTCTCATTTCCATTCACAACAAAATTATG AATGTGGGGTGTTTTTGATACTGAAACAGGCGTGCTCAATGGAATACCATTG AGCGCAAGTTGCGTTCAAAGACTCGATGATTCACTGAATATGCAATTCACAC TAGTTATCGCACTTTGCTACGTTCTTCATCGATGCGAGAACCAAGAGATCCG TTGTTAAAAGTTGTTTTATAAGTTTTTTACGCTTATGTTACAATTATAATACTG AATTCTTTTGGTAAATAATTAATAGGATACCAGGCCTAAGCCTGACTTTCAGC TCGGTTAACATTCTAGTAGCCTATCCCTATGGCTAAAAGACATTCCTCAGAC GCTGAAAAATTAAAACAGTTCACAGTAAAAAAGAATGAACCATTCGCTAGAA AACTAGCAAAGGCCATCTAAATTATTTAT
Sekwencja 1
Claims (4)
1. Sposób wytwarzania 33,7a,17a-trihydroksyandrost-5-en, znamienny tym, że do podłoża odpowiedniego dla grzybów strzępkowych wprowadza się szczep Mucor hiemalis KCh W2 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, zaś transformację prowadzi się w temperaturze od 20 do 30 stopni Celsjusza, przy ciągłym wstrząsaniu, przez co najmniej 72 godziny, po
4 PL 235 020 B1 czym produkt ekstrahuje się rozpuszczalnikiem organicznym niemieszającym się z wodą i oczyszcza chromatograficznie.
2. Sposób według zastrz. 1., znamienny tym, że stosunek masy dodawanego substratu do objętości hodowli wynosi 0,1 g : 1 L.
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 3 dni.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL420193A PL235020B1 (pl) | 2017-01-13 | 2017-01-13 | Sposób wytwarzania 3β,7α,17α-trihydroksyandrost-5-enu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL420193A PL235020B1 (pl) | 2017-01-13 | 2017-01-13 | Sposób wytwarzania 3β,7α,17α-trihydroksyandrost-5-enu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL420193A1 PL420193A1 (pl) | 2017-12-18 |
| PL235020B1 true PL235020B1 (pl) | 2020-05-18 |
Family
ID=60655804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL420193A PL235020B1 (pl) | 2017-01-13 | 2017-01-13 | Sposób wytwarzania 3β,7α,17α-trihydroksyandrost-5-enu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL235020B1 (pl) |
-
2017
- 2017-01-13 PL PL420193A patent/PL235020B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL420193A1 (pl) | 2017-12-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bildziukevich et al. | Polyamine derivatives of betulinic acid and β-sitosterol: A comparative investigation | |
| PL235020B1 (pl) | Sposób wytwarzania 3β,7α,17α-trihydroksyandrost-5-enu | |
| Korda et al. | Sugar migration induced by the Wagner-Meerwein rearrangement of 28-O-glycosyl-betulin derivatives | |
| Cano et al. | Isolation of acetylated bile acids from the sponge Siphonochalina fortis and DNA damage evaluation by the comet assay | |
| Atif et al. | Solid phase microbial fermentation of anabolic steroid, dihydrotestosterone with ascomycete fungus fusarium oxysporum | |
| PL228764B1 (pl) | Sposób wytwarzania 6β-hydroksyandrost-4-en-3,11,17-trionu | |
| PL237135B1 (pl) | 3β,17α-Dihydroksy-5α-chloro-6,19-oksidoandrostan i sposób wytwarzania 3β,17α-dihydroksy-5α-chloro-6,19-oksidoandrostanu | |
| PL235022B1 (pl) | Sposób wytwarzania 6β-hydroksyandrost-4-en-3,17-dionu | |
| PL235019B1 (pl) | Sposób wytwarzania 3β,7α-dihydroksyandrost-5-en-17-onu | |
| PL238288B1 (pl) | Sposób wytwarzania 6β, 11α-dihydroksy-16α, 17α-epoksyprogesteronu | |
| PL237134B1 (pl) | 3β,11α-dihydroksy-5α-chloro-6,19-oksidoandrostan-17- on i sposób wytwarzania 3β,11α-dihydroksy-5α-chloro-6,19- oksidoandrostan-17-onu | |
| PL232297B1 (pl) | 3β, 11α-dihydroksyandrost-5- en-7,17-dion oraz sposób wytwarzania nowego 3β, 11α-dihydroksyandrost-5- en-7,17-dionu | |
| PL237709B1 (pl) | Sposób wytwarzania 3β-hydroksy-5α-chloro-6,19-oksidoandrostan- 17-onu | |
| PL237710B1 (pl) | Sposób wytwarzania 3β-hydroksy-5α-chloro-6,19-oksidoandrostan- 17-onu | |
| PL235018B1 (pl) | Sposób wytwarzania 17a-oxa-D-homo-androst-4-en-3,17-dionu | |
| PL237711B1 (pl) | Sposób wytwarzania 3β-hydroksy-5α-chloro-6,19-oksidoandrostan- 17-onu | |
| PL235287B1 (pl) | Sposób wytwarzania androst-1,4-dien-3,17-dionu | |
| PL241536B1 (pl) | Sposób wytwarzania 9α-hydroksyoksandrolonu | |
| PL235023B1 (pl) | Sposób wytwarzania 3β,6β-dihydroksyandrost-4-en-17-onu | |
| PL228763B1 (pl) | Sposób wytwarzania7α-hydroksyandrost-4-en-3,17-dionu | |
| PL239563B1 (pl) | 3β-Hydroksy-5α-chloro-17a-oksa-D-homo-6,19-oksidoandrostan- 17-on i sposób wytwarzania 3β-hydroksy-5α-chloro-17aoksa- D-homo-6,19-oksidoandrostan-17-onu | |
| PL235286B1 (pl) | Sposób wytwarzania 3β-hydroksy-17a-oksa-D-homo-androst- 5-en-7,17-dionu | |
| PL235399B1 (pl) | Sposób wytwarzania 17a-oxa-D-homo-androst-4-en-3, 17-dionu | |
| PL239564B1 (pl) | Sposób wytwarzania 3β-hydroksy-5α-chloro-17a-oksa-Dhomo- 6,19-oksidoandrostan-17-onu | |
| PL222711B1 (pl) | Sposób wytwarzania 15α-hydroksy-androst-1,4-dien-3,17-dionu |