PL239842B1

PL239842B1 - Sposób wytwarzania 19-nortestololaktonu

Info

Publication number: PL239842B1
Application number: PL429379A
Authority: PL
Inventors: Anna Panek; Alina Świzdor; Paulina Ostrowska
Original assignee: Wrocław University Of Environmental And Life Sciences
Priority date: 2019-03-25
Filing date: 2019-03-25
Publication date: 2022-01-17
Also published as: PL429379A1

Abstract

Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania 19-nortestololaktonu, o wzorze 2, na drodze mikrobiologicznego utleniania typu Baeyera - Villigera w pierścieniu D cząsteczki, w którym jako substrat stosuje się 19-nortestosteron, o wzorze 1, przy użyciu systemu enzymatycznego grzyba strzępkowego Penicillium vinaceum AM110.

Description

PL 239 842 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania 19-nortestololaktonu,o wzorze 2, przedstawionym na rysunku.

Sposobem, według wynalazku, można otrzymać związek, który ze względu na swoją aktywność biologiczną i możliwość przekształcenia w inne biologicznie aktywne pochodne może znaleźć zastosowanie w przemyśle farmaceutycznym.

Laktony steroidowe, głównie z układem laktonowym w pierścieniu D, wykazują m. in. aktywność przeciwnowotworową, przeciwbakteryjną, antyhipercholesterolemiczną i antyandrogeniczną (Brodie A.M.H. and Njar V.C.O.; J Steroid Biochem Mol Biol 1998, 66, 1-10; Bydal P. et al.; Eur J Med. Chem 2009, 44, 632-644). Testolakton jako inhibitor aromatazy hamuje rozwój hormono-zależnych nowotworów prostaty i piersi. Stosowany jest także w terapii dolegliwości związanych z zaburzeniami równowagi estrogeny/androgeny, np. w ginekomastii i przedwczesnym dojrzewaniu (Serafini G. E., Moslemi S., Mol Cell Endocrinol 2001, 178, 117-131).

Testololakton i 19-nortestololakton, jako analogi strukturalne testolaktonu, mogą wykazywać zbliżoną do niego aktywność biologiczną.

Zastosowany w omawianym wynalazku substrat, 19-nortestosteron, wykazuje aktywność anaboliczną i androgeniczną; stosowany jest także w leczeniu lęku i poprawy pamięci (Boris A. and Ng C., Steroids 1967, 9, 299-305; Kouvelas D. et al, Int J Neuropsychopharmacol 2008,11, 925-34).

Mikrobiologiczne utlenianie typu Baeyera-Villigera jest metodą atrakcyjną i konkurencyjną w stosunku do utleniania chemicznego ze względu na wysoką wydajność uzyskiwanego produktu i ogólne zalety stosowania procedur „green chemistry”.

Znany jest sposób otrzymywania 19-nortestololaktonu jako jednego z pięciu produktów otrzymanych w wyniku mikrobiologicznego utleniania typu Baeyera-Villigera 19-nortestosteronu przez Aspergillus tamarii amani (McCurdy J.T. and Garrett R.D., J Org Chem 1968, 33, 660-661).

W innym znanym przykładzie transformacji 19-nortestosteronu przez Penicillium notatum uzyskano 19-nortestololakton z wydajnością 93%, ale przy zastosowaniu niższego stężenia substratu (100 mg/300 ml medium) niż w omawianym wynalazku (Bartmańska A. et al., Steroids 2004, 70, 193 -198).

Z kolei, w opisie patentowym PL226320 ujawniono zastosowanie Penicillium vinaceum AM110 jako biokatalizator w transformacji pregnenolonu do 3e-hydroksy-17a-oksa-D-homo-androst-5-en-17onu.

Istota wynalazku polega na tym, że do przygotowanej pożywki wprowadza się zawiesinę komórek Penicillium vinaceum AM110, wzrastających przez co najmniej dwa dni na tym samym podłożu przy stałym wstrząsaniu w temperaturze 20-27°C. Następnie dodaje się 19-nortestosteron, w ilości od 20 do 100 mg na 100 ml pożywki, który to substrat rozpuszcza się w 0,25 do 1 cm³ acetonu. Transformację prowadzi się przy ciągłym wstrząsaniu przez kolejne 2 do 9 dni odpowiednio do ilości substratu, w warunkach typowych dla hodowli mikroorganizmu. Uzyskane roztwory transformacyjne ekstrahuje się trzykrotnie rozpuszczalnikiem organicznym niemieszającym się z wodą, osusza i odparowuje rozpuszczalnik, w wyniku czego otrzymuje się surowy produkt, który oczyszcza się chromatograficznie.

Korzystne jest, gdy wzrost komórek prowadzi się przez 3 dni.

Korzystnie także jest, gdy do hodowli dodaje się 50 mg substratu na 100 ml pożywki.

Korzystne również jest, gdy jako ekstrahent stosuje się chloroform.

Korzystne jest także, gdy jako eluent stosuje się mieszaninę heksan: aceton, w proporcji objętościowej składników 2:1.

Zasadniczą zaletą wynalazku jest otrzymanie 19-nortestololaktonu z wydajnością 90%, w temperaturze pokojowej i pH bliskim obojętnemu.

Wynalazek jest bliżej objaśniony na przykładzie wykonania.

Do kolby Erlenmeyera o pojemności 300 ml, w której znajduje się 100 ml sterylnej pożywki zawierającej 3 g glukozy i 1 g aminobaku, wprowadza się 2 cm³ zawiesiny komórek szczepu Penicillium vinaceum AM110. Hodowlę prowadzi się przez kolejne trzy dni przy stałym wstrząsaniu w temperaturze 20-27°C. Po trzech dniach wzrostu mikroorganizmu dodaje się 50 mg 19-nortestosteronu, o wzorze rozpuszczonego w 0,5 cm³ acetonu. Transformację prowadzi się przy ciągłym wstrząsaniu przez sześć dni w warunkach, w których prowadzona była hodowla mikroorganizmu. Następnie uzyskany roztwór transformacyjny ekstrahuje się trzykrotnie chloroformem, osusza bezwodnym siarczanem magnezu

Claims

PL 239 842 B1 i odparowuje rozpuszczalnik. Otrzymuje się 48 mg surowego produktu, który oczyszcza się chromatograficznie używając jako eluent mieszaninę heksan: aceton, w proporcji objętościowej składników 2:1. Na tej drodze otrzymuje się 45 mg 19-nortestololaktonu (wydajność 90%), o wzorze 2.

Uzyskany produkt 19-nortestololakton charakteryzuje się następującymi danymi spektralnymi:

¹H NMR (CDCI3) δ (ppm): 1,36 (s, 3H, 18-H); 2,60 (m, 1H, 16a-H); 2,69 (m,1H, 16p-H); 5,84 (s, 1H, 4-H);

¹³C NMR (CDCl3) δ (ppm):199,1 (C-17); 171,2 (C-3); 164,8 (C-5); 124,9 (C-4); 83 (C-13); 48,4 (C-9); 45,0 (C-14); 42,6 (C-12); 42,1 (C-10); 38,6 (C-8); 36,4 (C-2); 35,2 (C-6); 29,4 (C-7); 28,5 (C-16); 26,7 (C-11); 26,2 (C-1); 20,1 (C-15); 19,7 (C-18).

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania 19-nortestololaktonu, na drodze transformacji mikrobiologicznej, znamienny tym, że do przygotowanej pożywki, wprowadza się zawiesinę komórek Penicillium vinaceum AM 110, wzrastających przez co najmniej dwa dni na tym samym podłożu przy stałym wstrząsaniu w temperaturze 20-27°X, po .czym dodaje się 19-nortestosteron, o wzorze 1, w ilości od 20 do 100 mg na 100 ml pożywki, który to substrat rozpuszcza się w odpowiednio 0,25 do 1 cm³ acetonu, przy czym transformację prowadzi się przy ciągłym wstrząsaniu przez kolejne 2 do 9 dni odpowiednio do ilości substratu, w. warunkach typowych dla hodowli mikroorganizmu, następnie uzyskane roztwory transformacyjne ekstrahuje się trzykrotnie rozpuszczalnikiem organicznym niemieszającym się z wodą, osusza i odparowuje rozpuszczalnik, w wyniku czego otrzymuje się surowy produkt, który oczyszcza się chromatograficznie
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wzrost komórek prowadzi się przez 3 dni.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że dodaje się 50 mg substratu na 100 ml pożywki.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako ekstrahent stosuje się chloroform.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako eluent stosuje się mieszaninę heksan:

aceton, w proporcji objętościowej składników 2:1.