PL235399B1 - Sposób wytwarzania 17a-oxa-D-homo-androst-4-en-3, 17-dionu - Google Patents

Sposób wytwarzania 17a-oxa-D-homo-androst-4-en-3, 17-dionu Download PDF

Info

Publication number
PL235399B1
PL235399B1 PL420187A PL42018717A PL235399B1 PL 235399 B1 PL235399 B1 PL 235399B1 PL 420187 A PL420187 A PL 420187A PL 42018717 A PL42018717 A PL 42018717A PL 235399 B1 PL235399 B1 PL 235399B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
androst
oxa
homo
strain
dione
Prior art date
Application number
PL420187A
Other languages
English (en)
Other versions
PL420187A1 (pl
Inventor
Ewa Kozłowska
Anna Kancelista
Cel Ista Anna Kan
Monika Urbaniak
Iak Monika Urban
Łukasz Stępień
Monika Dymarska
Edyta Kostrzewa-Susłow
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 PL420187A priority Critical patent/PL235399B1/pl
Publication of PL420187A1 publication Critical patent/PL420187A1/pl
Publication of PL235399B1 publication Critical patent/PL235399B1/pl

Links

Landscapes

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

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania 17a-oxa-D-homo-androst-4-en-3,17-dionu.
Metoda, według wynalazku może znaleźć zastosowanie w przemyśle farmaceutycznym do wytwarzania leku stosowanego w terapii hormonalnej (Carel J-C, Lahlou N, Roger M, Chaussain JL. (2004) Precocious puberty and statural growth. Hum Reprod Update. 10, 135-147).
Leki steroidowe są po antybiotykach drugą co do wielkości grupą leków, odgrywającą ważną rolę w leczeniu i zapobieganiu różnym chorobom (Zhang WQ, Shao ML, Rao ZM, Xu MJ, Zhang X, Yang TW, Li H, Xu ZH (2013) Bioconversion of 4-androstene-3,17-dione to androst-1,4-diene-3,17-dione by recombinant Bacillus subtilis expressing ksdd gene encoding 3-ketosteroid-A1 -dehydrogenase from Mycobacterium neoaurum JC-12. J Steroid Biochem Mol Biol 135: 36-42).
17a-oxa-D-homo-androst-4-en-3,17-dion jest prekursorem testolaktonu - związku stosowanego jako inhibitor aromatazy. Dzięki tej właściwości zapobiega wzrostowi nowotworów sutka, które są aktywowane przez estrogen (Clark RV, Sherins RJ. (1989) Treatment of men with idiopathic oligozoospermic infertility using the aromatase inhibitor, testolactone results of a double-blinded, randomized, placebocontrolled trial with crossover. J Androl 10, 240-247). Ze względu na jego zdolność do blokowania wytwarzania estrogenów stwierdzono również skuteczność testolaktonu w zapobieganiu przedwczesnemu pokwitaniu (Carel J-C, Lahlou N, Roger M, Chaussain JL. (2004) Precocious puberty and statural growth. Hum Reprod Update. 10, 135-147).
Biotransformacje są ekologiczną alternatywą klasycznej syntezy chemicznej w uzyskiwaniu aktywnych związków i są coraz częściej stosowane w przemyśle biofarmaceutycznym, zwłaszcza do produkcji leków steroidowych (M.-M. Chen, F.-Q. Wang, L.-C. Lin, K. Yao, D.-Z. Wei; Characterization and application of fusidane antibiotic biosynethsis enzyme 3-ketosteroid-A1-dehydrogenase in steroid transformation. Appl Microbiol Biotechnol 96, 2012, 133-142).
Znane są mikrobiologiczne metody uzyskiwania 17a-oxa-D-homo-androst-4-en-3,17-dionu z 33-hydroksyandrost-5-en-17-on w wyniku zastosowania szczepu: Penicillium simplicissimum WY134-2 z wydajnością 53% (B. Yang, Y. Wang, X. Chen, J. Feng, Q. Wu, D. Zhu, Y. Ma (2014) Biotransformations of steroids to testololactone by a multifunctional strain Penicillium simplicissimum WY134-2. Tetrahedron 70, 41-46); Penicillium lanosocoeruleum z wydajnością 91% (A. Świzdor (2013) Baeyer-Villiger Oxidation of Some C19 Steroids by Penicillium lanosocoeruleum. Molecules 18, 13812-13822).
Istota wynalazku polega na tym, że regioselektywną laktonizację pierścienia D, poprzedza utlenienie grupy hydroksylowej przy trzecim atomie węgla i izomeryzacją wiązania podwójnego z 5-en do 4-en w substracie, którym jest 33-hydroksyandrost-5-en-17-on (DHEA), w wyniku tych przekształceń otrzymuje się 17a-oxa-D-homo-androst-4-en-3,17-dion, proces prowadzi się w wodnej kulturze szczepu Penicillium chrysogenum KCh S4.
Istota wynalazku polega na tym, że do podłoża odpowiedniego dla grzybów strzępkowych wprowadza się szczep Penicillium chrysogenum KCh S4. 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 najmniej 96 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 0,2 g : 1 L. Korzystnie także jest, gdy proces prowadzi się w temperaturze 25 stopni Celsjusza.
Dodatkowo, korzystnie jest, gdy transformację prowadzi się przez 96 godzin.
Postępując zgodnie z wynalazkiem, w wyniku działania układu enzymatycznego zawartego w komórkach szczepu Penicillium chrysogenum KCh S4, następuje regioselektywna laktonizacja pierścienia D poprzedzona utlenieniem grupy hydroksylowej przy trzecim atomie węgla i izomeryzacją wiązania podwójnego z 5-en do 4-en. 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 17a-oxa-D-homo-androst-4-en-3,17-dionu z wydajnością izolowaną na poziomie 60% (według GC > 70%), w temperaturze pokojowej i przy pH naturalnym dla szczepu.
Wynalazek jest bliżej objaśniony na przykładzie wykonania.
PL 235 399 Β1
Metoda izolowania szczepu Penicillium chrysogenum KCh S4
Próbkę gleby pobranej na Śmietnisku - Wrocław, dzielnica Nadodrze, ul. Jedności Narodowej przeniesiono do sterylnej gilzy. Następnie w warunkach aseptycznych 1 g 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 Penicillium chrysogenum KCh S4, 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 5 g aminobaku i 15 g glukozy, wprowadza się szczep Penicillium chrysogenum KCh S4 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 tetrahydrofuranu. Transformację prowadzi się w 25 stopniach Celsjusza przy ciągłym wstrząsaniu przez 6 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 60,1 mg 17a-oxa-D-homo-androst-4-en-3,17-dionu (wydajność 60%, według GC > 70%).
Uzyskany produkt charakteryzuje się następującymi danymi spektralnymi:
1H NMR (600 MHz) (ppm) (CDCh) δ: 1.03-1.15 (m, 2H, 7-Ηα, 9-H); 1.14 (s,3H, 18-H); 1.26-1.32 (m, 1H, 11-Ηβ); 1.32 (s, 3H, 19-H); 1.36-1.43 (m, 2H, 8-H, 14-H); 1.48-1.57 (m, 1H, 15-Ηβ); 1.64 (td, 1H, J = 13.3, 4.2 Hz, 12-Hoc); 1.70 (td, 1H, J = 13.9, 5.0 Hz, 1-Ha); 1.77 (dq, J = 13.6, 3.7 Hz, 1H, 11-Ha); 1.96-2.05 (m, 4H, 1-Ηβ, 7-Ηβ, 12-Ηβ, 15-Ha); 2.27-2.36 (m, 3H, 2-Ha, 6-Ha, 6-Ηβ); 2.40 (ddd, 1H, J= 17.0, 14.4, 5.1 Hz, 2-Ηβ); 2.56 (dt, 1H, J= 18.8, 9.1 Hz, 16-Ha); 2.67 (ddd, 1H, J= 19.0, 8.8, 2.2 Hz, 16-Ηβ); 5.72 (brs, 1H, 4-H);
13C NMR (151 MHz) (ppm) (CDCh) δ: 17,40 (C-18), 19,82 (C-15), 20,11 (C-19), 21,82 (C-11), 28,53 (C-16), 30,37 (C-7), 32,35 (C-6), 33,84 (C-2), 35,46 (C-1), 37,92 (C-8), 38,46 (C-10), 38,93 (C-12), 45,62 (C-14), 52,45 (C-9), 82,87 (C-13), 124,07 (C-4), 169,63 (C-5), 171,44 (C-17), 199,40 (C-3).
TGCGGAGGACATTACCGAGTGAGGGCCCTCTGGGTCCAACCTCCCACCCG TGTTTATTTTACCTTGTTGCTTCGGCGGGCCCGCCTTAACTGGCCGCCGGG GGGCTTACGCCCCCGCTGCCTTTCGGGCCCGTCCCCCGGGATCGGAGGAC GGGGCCCAACACACAAGCCGTGCTTGAGGGCAGAAATGACGCTCGGACAG GCATGCCCCCCGGAATACCAGGgGGCGCAATGTGCGTTCAAAGACTCGATG ATT

Claims (4)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób wytwarzania 17a-oxa-D-homo-androst-4-en-3,17-dionu, znamienny tym, że do podłoża odpowiedniego dla grzybów strzępkowych wprowadza się szczep Penicillium chrysogenum KCh S4 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 najmniej 3 dni, po czym produkt ekstrahuje się rozpuszczalnikiem organicznym niemieszającym się z wodą i oczyszcza chromatograficznie.
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosunek masy dodawanego substratu do objętości hodowli wynosi 0,2 g : 1 L.
  3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces prowadzi się w temperaturze 25 stopni Celsjusza.
  4. 4. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że transformację prowadzi się przez 3 dni.
PL420187A 2017-01-13 2017-01-13 Sposób wytwarzania 17a-oxa-D-homo-androst-4-en-3, 17-dionu PL235399B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL420187A PL235399B1 (pl) 2017-01-13 2017-01-13 Sposób wytwarzania 17a-oxa-D-homo-androst-4-en-3, 17-dionu

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL420187A PL235399B1 (pl) 2017-01-13 2017-01-13 Sposób wytwarzania 17a-oxa-D-homo-androst-4-en-3, 17-dionu

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL420187A1 PL420187A1 (pl) 2018-02-26
PL235399B1 true PL235399B1 (pl) 2020-07-13

Family

ID=61227747

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL420187A PL235399B1 (pl) 2017-01-13 2017-01-13 Sposób wytwarzania 17a-oxa-D-homo-androst-4-en-3, 17-dionu

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL235399B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL420187A1 (pl) 2018-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ekiz et al. Biotransformation of cyclocanthogenol by the endophytic fungus Alternaria eureka 1E1BL1
JP2018524000A (ja) 抗菌剤製造のためのミクロバクテリウム株の使用
Mao et al. Microbial hydroxylation of steroids by Penicillium decumbens
PL235399B1 (pl) Sposób wytwarzania 17a-oxa-D-homo-androst-4-en-3, 17-dionu
PL235018B1 (pl) Sposób wytwarzania 17a-oxa-D-homo-androst-4-en-3,17-dionu
PL235022B1 (pl) Sposób wytwarzania 6β-hydroksyandrost-4-en-3,17-dionu
PL235023B1 (pl) Sposób wytwarzania 3β,6β-dihydroksyandrost-4-en-17-onu
Menelle et al. Biotransformation of guttiferones, Symphonia globulifera metabolites, by Bipolaris cactivora, an endophytic fungus isolated from its leaves
CN104352505B (zh) 原人参三醇及其衍生物在制备治疗肝病药物中的应用
PL235287B1 (pl) Sposób wytwarzania androst-1,4-dien-3,17-dionu
EP3875596A1 (de) Verfahren zur hydroxylierung von steroiden
PL237711B1 (pl) Sposób wytwarzania 3β-hydroksy-5α-chloro-6,19-oksidoandrostan- 17-onu
Atif et al. Solid phase microbial fermentation of anabolic steroid, dihydrotestosterone with ascomycete fungus fusarium oxysporum
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
Grison et al. A simple synthesis of 2-keto-3-deoxy-D-erythro-hexonic acid isopropyl ester, a key sugar for the bacterial population living under metallic stress
Wu et al. Unexpected epimerization and stereochemistry revision of IMDA adducts from sorbate-related 1, 3, 8-nonatrienes
PL246071B1 (pl) Sposób wytwarzania 11α-hydroksy-19-nortestosteronu
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
PL228764B1 (pl) Sposób wytwarzania 6β-hydroksyandrost-4-en-3,11,17-trionu
PL235020B1 (pl) Sposób wytwarzania 3β,7α,17α-trihydroksyandrost-5-enu
CN103451242A (zh) 一种微生物转化制造1α-羟基维生素D的方法
PL228763B1 (pl) Sposób wytwarzania7α-hydroksyandrost-4-en-3,17-dionu
EP1095003A1 (en) Cytokine production and tyrosine kinase inhibitors
PL228071B1 (pl) Sposób wytwarzania 17a -metyloandrost -1,4 -dien -3-on -17 -olu