CH637993A5 - Process for the preparation of a mixture of androsta-1,4-diene-3,17-dione and androst-4-ene-3,17-dione - Google Patents

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Publication number
CH637993A5
CH637993A5 CH234077A CH234077A CH637993A5 CH 637993 A5 CH637993 A5 CH 637993A5 CH 234077 A CH234077 A CH 234077A CH 234077 A CH234077 A CH 234077A CH 637993 A5 CH637993 A5 CH 637993A5
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
dione
mycobacterium
androst
steroid
carbon atoms
Prior art date
Application number
CH234077A
Other languages
German (de)
Inventor
Merle Gene Wovcha
Candice Brenda Biggs
Original Assignee
Upjohn Co
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 Upjohn Co filed Critical Upjohn Co
Publication of CH637993A5 publication Critical patent/CH637993A5/en

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07JSTEROIDS
    • C07J1/00Normal steroids containing carbon, hydrogen, halogen or oxygen, not substituted in position 17 beta by a carbon atom, e.g. estrane, androstane
    • C07J1/0003Androstane derivatives
    • C07J1/0011Androstane derivatives substituted in position 17 by a keto group
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P33/00Preparation of steroids
    • C12P33/005Degradation of the lateral chains at position 17

Description

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden insbesondere neue Mikroorganismenmutanten, nämlich Mycobacterium fortuitum NRRL B-8153 und Mycobacterium phlei NRRL B-8154 zum selektiven Abbau von Steoriden mit 17-Alkylseitenketten mit 2 bis einschliesslich 10 Kohlenstoffatomen zu ADD und AD benutzt. Beispiele für geeignete Ste-roidsubstrate sind Sitosterine, Cholesterine, Stigmasterine, Campesterin und ähnliche Steroide mit 17-Alkylseitenketten mit 2 bis einschliesslich 10 Kohlenstoffatomen. Diese Ste-roidsubstrate können entweder in reiner Form oder in Rohform zum Einsatz gelangen. In the context of the present invention, new microorganism mutants, namely Mycobacterium fortuitum NRRL B-8153 and Mycobacterium phlei NRRL B-8154, are used in particular for the selective degradation of steroids with 17-alkyl side chains with 2 to 10 carbon atoms, including ADD and AD. Examples of suitable steroid substrates are sitosterols, cholesterols, stigmasterols, campesterol and similar steroids with 17-alkyl side chains with 2 to 10 carbon atoms inclusive. These ste-roids can either be used in pure form or in raw form.

Wie bereits erwähnt, erhält man durch ihre Fähigkeit zum selektiven Abbau von Steroiden mit 17-Alkylseitenketten mit 2 bis einschliesslich 10 Kohlenstoffatomen gekennzeichnete und in der Nährbrühe ADD und AD anhäufende Mutanten durch Mutation von Mikroorganismen der Gattungen Arthrobacter, Bacillus, Brevibacterium, Corynebacterium, Microbacterium, Mycobacterium, Nocardia, Protaminobacter, Serratia und Streptomyces. As already mentioned, their ability to selectively break down steroids with 17-alkyl side chains with 2 to 10 carbon atoms, which are characterized and accumulate in the nutrient broth ADD and AD, by mutation of microorganisms of the genera Arthrobacter, Bacillus, Brevibacterium, Corynebacterium, Microbacterium, Mycobacterium, Nocardia, Protaminobacter, Serratia and Streptomyces.

Zur Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung wurden in der später beschriebenen Weise die Arten Mycobacterium fortuitum ATCC 6842 und Mycobacterium phlei UC 3533 zu neuen Labormikroorganismusmutanten mutiert. Der ATCC-Katalog von 1974 erläutert neben der Auflistung von ATCC 6842 folgendes: «J.C. Cruz 2. Cold abscess. Acta Med. Rio de Janeiro 1:1 (1936). Medium 90 37C». M. fortuitum ATCC 6842 baut Sterine nicht selektiv zu niedrigmolekularen Verbindungen, beispielsweise CO2 + H2O, ab. Somit eignet sich dieser Mikroorganismus nicht zum selektiven Steroidabbau. To carry out the method according to the invention, the species Mycobacterium fortuitum ATCC 6842 and Mycobacterium phlei UC 3533 were mutated to new laboratory microorganism mutants in the manner described later. In addition to listing ATCC 6842, the 1974 ATCC catalog explains the following: «J.C. Cruz 2. Cold abscess. Acta Med. Rio de Janeiro 1: 1 (1936). Medium 90 37C ». M. fortuitum ATCC 6842 does not selectively break down sterols into low-molecular compounds, for example CO2 + H2O. This microorganism is therefore not suitable for selective steroid breakdown.

Bei der Mutation von M. fortuitum ATCC 6842 und M. phlei UC 3533 (UC steht für «Kultursammlung der Firma The Upjohn Company») mittels Nitrosoguanidin erhält man neue Mutanten, die selektiv Steroide mit 17-Alkylseitenketten mit 2 bis einschliesslich 10 Kohlenstoffatomen zu ADD und AD abzubauen vermögen. Diesen Mikroorganismusmutanten wurde durch das Northern Regional Research Laboratory, U.S. Department of Agriculture, Peoria, Illinois, USA (die Mikroorganismusmutanten wurden an dieser Hinterlegungsstelle in der Dauersammlung am 12. Februar 1976 hinterlegt) die Nummern NRRL B-8153 und NRRL B-8154 zugeteilt. Eine Subkultur dieser Mikroorganismen ist auf s When mutating M. fortuitum ATCC 6842 and M. phlei UC 3533 (UC stands for “The Upjohn Company's culture collection”) using nitrosoguanidine, new mutants are obtained that selectively add steroids with 17-alkyl side chains with 2 to 10 carbon atoms to ADD and AD are able to reduce. These microorganism mutants have been identified by the Northern Regional Research Laboratory, U.S. Department of Agriculture, Peoria, Illinois, USA (the microorganism mutants were deposited at this depository in the permanent collection on February 12, 1976) with the numbers NRRL B-8153 and NRRL B-8154. A subculture of these microorganisms is on s

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

637 993 637 993

Anfrage von dieser Hinterlegungsstelle frei erhältlich. Es sei jedoch daraufhingewiesen, dass die Verfügbarkeit bzw. Aushändigung der Kulturen keine Lizenz an einem etwa auf die vorliegende Erfindung erteilten Patent begründet. Request from this depository freely available. However, it should be pointed out that the availability or delivery of the cultures does not constitute a license to a patent for the present invention.

Die im Rahmen der Verfahren gemäss der Erfindung verwendeten Mikroorganismen unterscheiden sich von der aus der genannten US-PS 3 759 791 bekannten Art Mycobacterium NRRL B-3805. Die Mycobacterium-Art NRRL B-3805 zeigt die allgemeinen Eigenschaften von Mycobacterium vaccae. Bei letzterer Art handelt es sich um eine von den erfindungsgemäss verwendeten Mycobacterium-Arten M. fortuitum und M. phlei deutlich verschiedene Art. Bezüglich eines Vergleichs dieser Mikroorganismen siehe «Bergey's Manual of Determinative Bacteriology», 8. Ausgabe, The Williams and Wilkins Company, 1974, Seiten 695 und 696. The microorganisms used in the process according to the invention differ from the species Mycobacterium NRRL B-3805 known from US Pat. No. 3,759,791. The Mycobacterium species NRRL B-3805 shows the general properties of Mycobacterium vaccae. The latter type is a distinctly different species from the Mycobacterium species M. fortuitum and M. phlei used according to the invention. For a comparison of these microorganisms, see "Bergey's Manual of Determinative Bacteriology", 8th edition, The Williams and Wilkins Company, 1974, pages 695 and 696.

Die Morphologie und die Chemikalien- bzw. Drogenempfindlichkeit von M. fortuitum NRRL B-8153 und M. phlei NRRL B-8154 sind von den entsprechenden Eigenschaften der Ausgangsarten M. fortuitum ATCC 6842 und M. phlei UC 3533 nicht zu unterscheiden. Beide M. fortuitum- und M. phlei-Kulturen stellen säurefeste, unbewegliche, nicht-spo-renbildende Bacilli aus der Familie Mycobacteriaceae der Ordnung Actinomycetales dar. Nach der Runyons-Klassifi-zierung [vgl. E.H. Runyon «Med. Clin. North America», 43, 273 (1959)] handelt es sich bei M. fortuitum um ein nicht-chromogenes, der Gruppe IV angehörendes Mycobacterium, d.h., es wächst rasch bei niedriger Temperatur unter Bildung nicht-pigmentierter Kolonien auf relativ einfach zusammengesetzten Medien. M. phlei stellt ebenfalls ein der Gruppe IV angehörendes Mycobacterium dar, das jedoch bei Züchtung auf einfach zusammengesetzten Medien tief gelbe bis orange Kolonien bildet. The morphology and chemical or drug sensitivity of M. fortuitum NRRL B-8153 and M. phlei NRRL B-8154 cannot be distinguished from the corresponding properties of the starting types M. fortuitum ATCC 6842 and M. phlei UC 3533. Both M. fortuitum and M. phlei cultures represent acid-fast, immobile, non-spore-forming Bacilli from the Mycobacteriaceae family of the Actinomycetales order. According to the Runyons classification [cf. E.H. Runyon «Med. Clin. North America », 43, 273 (1959)], M. fortuitum is a non-chromogenic, group IV Mycobacterium, i.e., it grows rapidly at low temperature to form unpigmented colonies on relatively simple media. M. phlei is also a group IV Mycobacterium, which, however, forms deep yellow to orange colonies when grown on simple media.

M. fortuitum ATCC 6842 und M. fortuitum NRRL B-8153 lassen sich hinsichtlich ihrer Wirkung auf Steroidmoleküle eindeutig voneinander unterscheiden. Wie bereits ausgeführt, kommt es beim Einsatz von M. fortuitum ATCC 6842 zu einem nicht-selektiven Abbau von Steroiden, bei Einsatz von M. fortuitum NRRL B-8153 erfolgt dagegen ein selektiver Steroidabbau. Diese Eigenschaft von M. fortuitum NRRL B-8153 stellt eine in hohem Masse wertvolle Eigenschaft dar. Auch M. phlei UC 3533 und M. phlei NRRL B-8154 unter- -scheiden sich hinsichtlich ihrer Wirkung auf Steroidmoleküle. M. phlei UC 3533 bewirkt einen nicht-selektiven Steroidabbau, während M. phlei NRRL B-8154 einen selektiven Abbau von Steroiden bewirkt. M. fortuitum ATCC 6842 and M. fortuitum NRRL B-8153 can be clearly distinguished from one another with regard to their effect on steroid molecules. As already stated, the use of M. fortuitum ATCC 6842 leads to a non-selective degradation of steroids, whereas the use of M. fortuitum NRRL B-8153 results in selective steroid degradation. This property of M. fortuitum NRRL B-8153 represents a highly valuable property. M. phlei UC 3533 and M. phlei NRRL B-8154 also differ in their effects on steroid molecules. M. phlei UC 3533 causes non-selective steroid degradation, while M. phlei NRRL B-8154 causes selective steroid degradation.

Die Mutation von M. fortuitum ATCC 6842 und M. phlei UC 3533 zu M. fortuitum NRRL B-8153 und M. phlei NRRL B-8154 erfolgt mit Hilfe von Nitrosoguanidin. Die Einzelheiten der Mutationsmassnahmen werden im folgenden noch näher erläutert werden. Obwohl Mutationsverfahren allgemein bekannt sind, gibt es auf dem einschlägigen Fachgebiet keine Lehren oder sogar Vermutungen bezüglich der möglicherweise bei Durchführung der im vorliegenden Falle eingehaltenen Mutationsmassnahmen erhältlichen Arten von Mutanten. Die im folgenden näher erläuterten Mutationsund Umwandlungs- bzw. Transformationsmassnahmen werden zwar im einzelnen für ein Mycobacterium beschrieben, es ist jedoch ohne weiteres möglich, ähnliche oder equivalente Massnahmen bei Mikroorganismen der anderen genannten Gattungen anzuwenden. The mutation of M. fortuitum ATCC 6842 and M. phlei UC 3533 to M. fortuitum NRRL B-8153 and M. phlei NRRL B-8154 takes place with the help of nitrosoguanidine. The details of the mutation measures will be explained in more detail below. Although mutation methods are generally known, there are no teachings or even assumptions in the relevant art regarding the types of mutants that may be available when the mutation measures followed in the present case are carried out. The mutation and conversion or transformation measures explained in more detail below are described in detail for a Mycobacterium, but it is readily possible to apply similar or equivalent measures to microorganisms of the other genera mentioned.

Die selektive Umwandlung lässt sich in einer wachsenden Kultur von M. fortuitum NRRL B-8153 oder M. phlei NRRL B-8154 entweder durch Zugabe des jeweiligen Steroidsub-strats zu der Kultur während der Inkubationsdauer oder durch Zusatz des jeweiligen Steroidsubstrats zu dem Nährmedium vor dem Beimpfen bewerkstelligen. Das Steroid kann entweder alleine oder in Kombination mit einem anderen Steroid zugesetzt werden. Der bevorzugte, jedoch nicht zwingend erforderliche Konzentrationsbereich für das Steroid in der Kultur beträgt etwa 0,1 bis etwa 100 g/1. Die Kultur wird in einem Nährmedium mit einem Kohlenstofflieferanten, beispielsweise einem assimilierbaren Kohlenhydrat, und einem Stickstofflieferanten, beispielsweise einer assimilierbaren Stickstoffverbindung oder einem eiweissar-tigen Material, wachsen gelassen bzw. gezüchtet. Bevorzugte Kohlenstofflieferanten sind Glukose, brauner Zucker, Rohrzucker, Glyzerin, Stärke, Maisstärke, Laktose, Dextrin, Melasse und dergleichen. Bevorzugte Stickstofflieferanten sind Maiseinweichflüssigkeit, Hefe, autolysierte Brauhefe mit Milchfeststoffen, Sojabohnenmehl, Baumwollsaatmehl, Maismehl, Milchfeststoffe, Pankreasverdauungsprodukte von Kasein, Fischmehl, Brennereirückstände, Tierpepton-flüssigkeiten, Fleisch- und Knochenabfälle, Ammoniumsalze und dergleichen. In vorteilhafter Weise können Kombinationen dieser Kohlenstoff- und Stickstofflieferanten zum Einsatz gelangen. Den Gär- bzw. Fermentationsmedien brauchen keine Spurenmetalle, z.B. Zink, Magnesium, Mangan, Kobalt, Eisen und dergleichen, zugesetzt werden, da vor der Sterilisation des Mediums normalerweise Leitungswasser und ungereinigte Bestandteile als Komponenten des Mediums zum Einsatz gelangen. The selective conversion can be carried out in a growing culture of M. fortuitum NRRL B-8153 or M. phlei NRRL B-8154 either by adding the respective steroid substrate to the culture during the incubation period or by adding the respective steroid substrate to the nutrient medium before Carry out inoculation. The steroid can be added either alone or in combination with another steroid. The preferred, but not absolutely necessary, concentration range for the steroid in the culture is about 0.1 to about 100 g / l. The culture is grown or grown in a nutrient medium with a carbon source such as an assimilable carbohydrate and a nitrogen source such as an assimilable nitrogen compound or a protein-like material. Preferred carbon suppliers are glucose, brown sugar, cane sugar, glycerin, starch, corn starch, lactose, dextrin, molasses and the like. Preferred nitrogen suppliers are corn steep liquor, yeast, autolysed brewing yeast with milk solids, soybean meal, cottonseed meal, corn meal, milk solids, pancreatic digestion products of casein, fish meal, distillery residues, animal peptone liquids, meat and bone waste, ammonium salts and the like. Combinations of these carbon and nitrogen suppliers can advantageously be used. The fermentation or fermentation media do not need trace metals, e.g. Zinc, magnesium, manganese, cobalt, iron and the like can be added, since tap water and unpurified components are normally used as components of the medium before the medium is sterilized.

Das Umwandlungsverfahren dauert im allgemeinen etwa 72 h bis 15 Tage. Die Inkubationstemperatur reicht gewöhnlich von etwa 25° bis etwa 37°C, für M. fortuitum NRRL B-8153 vorzugsweise 30°C und für M. phlei NRRL B-8154 vorzugsweise 35°C. Der Inhalt des Umwandlungsge-fässes wird mit sterilisierter Luft belüftet und zum leichteren Wachstum des jeweiligen Mikroorganismus vorzugsweise bewegt. Auf diese Weise lässt sich der Wirkungsgrad des Umwandlungsverfahrens erhöhen. The conversion process generally takes about 72 hours to 15 days. The incubation temperature usually ranges from about 25 ° to about 37 ° C, preferably 30 ° C for M. fortuitum NRRL B-8153 and preferably 35 ° C for M. phlei NRRL B-8154. The contents of the conversion vessel are aerated with sterilized air and preferably moved to facilitate the growth of the respective microorganism. In this way, the efficiency of the conversion process can be increased.

Nach beendeter Umwandlung, ermittelt durch Dünnschichtchromatographie unter Verwendung von handelsüblichen Silikagelplatten und eines Lösungsmittelsystems aus zwei Volumina Äthylacetat und drei Volumina Cyclohexan kann das umgewandelte Steroid in üblicher bekannter Weise isoliert werden. So kann beispielsweise das Gär- bzw. Fermentations- oder Umwandlungsgemisch einschliesslich der Gärbrühe und der Mikroorganismenzellen mit einem mit Wasser nicht mischbaren organischen Lösungsmittel für Steroide extrahiert werden. Geeignete Lösungsmittel sind vorzugsweise Dichlormethan, Methylenchlorid, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Äthylenchlorid, Trichloräthylen, Äther, Amylacetat, Benzol und dergleichen. After the conversion, as determined by thin layer chromatography using commercially available silica gel plates and a solvent system consisting of two volumes of ethyl acetate and three volumes of cyclohexane, the converted steroid can be isolated in a conventional manner. For example, the fermentation or fermentation or conversion mixture including the fermentation broth and the microorganism cells can be extracted with a water-immiscible organic solvent for steroids. Suitable solvents are preferably dichloromethane, methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride, ethylene chloride, trichlorethylene, ether, amyl acetate, benzene and the like.

Andererseits können die Gär- bzw. Fermentationsbrühe und die Zellen zunächst in üblicher bekannter Weise, beispielsweise durch Filtrieren oder Zentrifugieren, voneinander getrennt und dann getrennt mit geeigneten Lösungsmitteln extrahiert werden. Die Zellen können entweder mit einem mit Wasser mischbaren oder mit einem mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel extrahiert werden. Die zellenfreie Gär- und Fermentationsbrühe lässt sich mit mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmitteln extrahieren. On the other hand, the fermentation or fermentation broth and the cells can first be separated from one another in the customary known manner, for example by filtration or centrifugation, and then extracted separately with suitable solvents. The cells can be extracted either with a water-miscible or with a water-immiscible solvent. The cell-free fermentation and fermentation broth can be extracted with water-immiscible solvents.

Die Extrakte können durch Diatomeenerde filtriert werden, worauf das Filtrat im Vakuum zur Trockene destilliert wird. Der die gewünschten umgewandelten Steroide enthaltende Destillationsrückstand lässt sich in einer Mindestmenge eines 20:80-Äthylacetat/Cyclohexan-Gemischs lösen. Die erhaltene Lösung kann dann auf trockenem Silikagel unter Verwendung eines 20:80-Äthylacetat/Benzol-Gemischs als Entwickler chromatographiert werden. ADD und AD lassen sich aus dem Silikagel durch Eluieren mit einem 15:85-Äthylacetat/Chloroform-Gemisch abtrennen. Die Einzelverbindungen lassen sich aus dem Gemisch durch Verdampfen des Lösungsmittels und Umkristallisieren aus Hexan isolieren. The extracts can be filtered through diatomaceous earth and the filtrate is distilled to dryness in vacuo. The distillation residue containing the desired converted steroids can be dissolved in a minimum amount of a 20:80 ethyl acetate / cyclohexane mixture. The resulting solution can then be chromatographed on dry silica gel using a 20:80 ethyl acetate / benzene mixture as the developer. ADD and AD can be separated from the silica gel by elution with a 15:85 ethyl acetate / chloroform mixture. The individual compounds can be isolated from the mixture by evaporating the solvent and recrystallizing from hexane.

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

637 993 637 993

Die bei der Durchführung der erfindungsgemässen Verfahren als gewünschte Endprodukte anfallenden Verbindungen ADD und AD stellen bekannte Steroidzwischenpro-dukte dar. So eignen sich diese Verbindungen als Zwischenprodukte bei der Synthese geeigneter Steroidhormone. Aus ADD lässt sich beispielsweise nach dem aus der US-PS 3 274183 bekannten Verfahren Östron herstellen. Aus AD kann man gemäss den Lehren der US-PS 2 143 453,2 253 798, 2 264 888 und 2 356 154 Testosteron gewinnen. The compounds ADD and AD which are obtained as desired end products when carrying out the processes according to the invention are known steroid intermediates. Thus, these compounds are suitable as intermediates in the synthesis of suitable steroid hormones. ADD can be used, for example, to produce estrone using the process known from US Pat. No. 3,274,183. Testosterone can be obtained from AD according to the teachings of US Pat. Nos. 2,143,453.2,253,798, 2,264,888 and 2,356,154.

Die folgenden Beispiele sollen das Verfahren gemäss der Erfindung näher veranschaulichen. Sofern nicht anders angegeben, bedeuten sämtliche Prozentangaben «Gewichtsprozente». Ferner bedeuten sämtliche Mengenangaben bei Lösungsmittelgemischen, sofern nicht anders angegeben, Volumenangaben. The following examples are intended to illustrate the process according to the invention in more detail. Unless otherwise stated, all percentages mean “percentages by weight”. Furthermore, all quantities in the case of solvent mixtures, unless otherwise stated, mean volumes.

Beispiel 1 example 1

Herstellung des Mutanten M. fortuitum NRRL B-8153 aus M. fortuitum ATCC 6842: Production of the mutant M. fortuitum NRRL B-8153 from M. fortuitum ATCC 6842:

(a) Nitrosoguanidin-Mutagenese: (a) Nitrosoguanidine mutagenesis:

Zellen von M. fortuitum ATCC 6842 werden bei einer Temperatur von 28°C in einem sterilen Saatmedium der folgenden Zusammensetzung wachsen gelassen: M. fortuitum ATCC 6842 cells are grown at a temperature of 28 ° C in a sterile seed medium of the following composition:

Nährbrühe (Difco) 8 g/1 Nutrient broth (Difco) 8 g / 1

Hefeextrakt 1 g/1 Yeast extract 1 g / 1

Glyzerin 5 g/1 Glycerin 5 g / 1

mit destilliertem Wasser aufgefüllt auf 11 made up to 11 with distilled water

Der pH-Wert des Mediums wird mit 1 n-NaOH vor einer 20minütigen Sterilisation bei 121°C auf 7,0 eingestellt. The pH of the medium is adjusted to 7.0 with 1N NaOH before sterilization at 121 ° C. for 20 minutes.

Die Zellen werden bis zu einer Dichte von etwa 5 x 108/ml wachsen gelassen, durch Zentrifugieren in Kügelchen überführt und dann mit einem gleichen Volumen sterilen 0,1m-Natriumcitrat eines pH-Werts von 5,6 gewaschen. Die gewaschenen Zellen werden in demselben Volumen Citratpuffer resuspendiert, worauf ein aliquoter Teil zur Titerfeststellung (d.h. zur Zellenzählung) abgetrennt wird. Schliesslich wird Nitrosoguanidin bis zu einer Endkonzentration von 50 ug/ml zugestzt. Die Zellensuspension wird in einem Wasserbad 30 min lang bei einer Temperatur von 37°C inkubiert, worauf erneut ein aliquoter Teil zur Titerfeststellung abgetrennt wird. Der Rest wird abzentrifugiert und mit einem gleichen Volumen sterilen O,lm-Kaliumphosphats eines pH-Werts von 7,0 gewaschen. Schliesslich werden die Zellen in einem sterilen Minimalsalzmedium ohne Kohlenstofflieferant der folgenden Zusammensetzung: The cells are grown to a density of about 5 x 108 / ml, transferred to beads by centrifugation, and then washed with an equal volume of sterile 0.1M sodium citrate, pH 5.6. The washed cells are resuspended in the same volume of citrate buffer, after which an aliquot is separated for titer determination (i.e. for cell counting). Finally, nitrosoguanidine is added to a final concentration of 50 µg / ml. The cell suspension is incubated in a water bath for 30 minutes at a temperature of 37 ° C., after which an aliquot is separated off again to determine the titer. The rest is centrifuged off and washed with an equal volume of sterile O, lm potassium phosphate with a pH of 7.0. Finally, the cells are supplied in a sterile minimal salt medium without a carbon supplier of the following composition:

NH4NO3 1,0 g/1 NH4NO3 1.0 g / 1

K2HPO4 0,25 g/1 K2HPO4 0.25 g / 1

MgS04-7H20 0,25 g/1 MgS04-7H20 0.25 g / 1

NaCl 0,005 g/1 NaCl 0.005 g / 1

FeS04-7H:0 0,001 g/1 FeS04-7H: 0 0.001 g / 1

mit destilliertem Wasser aufgefüllt auf 11 made up to 11 with distilled water

resuspendiert. Der pH-Wert dieses Mediums wird vor einem 20minütigen Sterilisieren bei 121 °C mit ln-HCl auf 7,0 eingestellt. Endlich werden die Zellen zur Auswahl der Mutanten ausgebreitet. resuspended. The pH of this medium is adjusted to 7.0 with IN HCl before sterilizing at 121 ° C. for 20 minutes. Finally the cells are spread out to select the mutants.

(b) Auswahl und Isolierung des Mutanten M. fortuitum NRRL B-8153: (b) Selection and isolation of the mutant M. fortuitum NRRL B-8153:

Die in der geschilderten Weise mutagenisierten Zellen werden verdünnt und auf Platten verstrichen, die ein Medium der folgenden Zusammensetzung enthalten (modifiziert nach Fraser und Jerrel, 1963 «J. Biol. Chem.», 205,291 bis 295): The cells mutagenized in the manner described are diluted and spread on plates which contain a medium of the following composition (modified according to Fraser and Jerrel, 1963 "J. Biol. Chem.", 205.291 to 295):

Glyzerin 10,0 g/1 Glycerin 10.0 g / 1

K2HPO4 0,5 g/1 K2HPO4 0.5 g / 1

NH4C1 1,0 g/1 NH4C1 1.0 g / 1

MgSC>4 • 7H2O 0,5 g/1 MgSC> 4 • 7H2O 0.5 g / 1

5 FeCb • 6H2O 0,05 g/1 5 FeCb • 6H2O 0.05 g / 1

mit destilliertem Wasser aufgefüllt auf 11 made up to 11 with distilled water

Nach Zugabe von 15 g/1 Agar wird das Medium 30 min lang in einem Autoklaven auf eine Temperatur von 121°C 10 erhitzt und dann in sterile Petri-Schalen gegossen. Das Wachsen bzw. die Züchtung auf diesem Medium eliminiert die meisten durch das Mutageneseverfahren gebildeten Nähr-auxotrophe. So werden beispielsweise Kulturen, die zum Wachsen auf chemisch definierten Medien Vitamine, Wachs-15 tumsfaktoren und dergleichen erfordern, eliminiert. Nach etwa 7tägiger Inkubation bei einer Temperatur von 28°C werden die gebildeten Kolonien auf zur Auswahl von Mutanten geeignete Testplatten und dann zurück auf das auf Glyzerin basierende Medium enthaltende Kontrollplatten 20 repliziert. Die Testplatten werden entsprechend der Veröffentlichung von G.E. Peterson, H.L. Lewis und J.R. Davis «Préparation of uniform dispersions of cholesterol and other water-insoluble carbon sources in agar media», J. Lipid Research 3,275 bis 276 (1962) hergestellt. Das Minimalsalz-25 medium auf diesen Platten ist unter (a) von Beispiel 1 After adding 15 g / 1 agar, the medium is heated in an autoclave to a temperature of 121 ° C. for 30 minutes and then poured into sterile Petri dishes. The growth or cultivation on this medium eliminates most of the nutritional auxotrophs formed by the mutagenesis process. For example, cultures that require vitamins, growth factors and the like to grow on chemically defined media are eliminated. After about 7 days of incubation at a temperature of 28 ° C., the colonies formed are replicated on test plates suitable for selecting mutants and then back on the control plates 20 containing glycerol-based medium. The test panels are made according to the publication by G.E. Peterson, H.L. Lewis and J.R. Davis "Preparation of uniform dispersions of cholesterol and other water-insoluble carbon sources in agar media", J. Lipid Research 3,275 to 276 (1962). The minimum salt 25 medium on these plates is under (a) of Example 1

beschrieben. Nach Zugabe von 15 g/1 Agar und 1,0 g/1 eines geeigneten Kohlenstofflieferanten werden Steroide, wie Sitosterin oder Androstendion (AD), zugesetzt, worauf die erhaltene Suspension 30 min lang bei 121°C im Autoklaven erhitzt 30 wird. Das sterile, heisse Gemisch wird hierauf in ein steriles Mischgefäss gegossen, mehrere min lang durchgemischt und schliesslich in sterile Petri-Schalen gegossen. Bei diesen Massnahmen kann es infolge Schaumbildung zu Schwierigkeiten kommen, diese lassen sich jedoch durch Durchmi-35 sehen des heissen Gemischs und durch Abflammen der Oberfläche der geschmolzenen Agarplatten verringern. Auf diese Weise erhält man gleichmässige Dispersionen wasserunlöslicher Kohlenstofflieferanten, wodurch die Herstellung sehr homogener, jedoch opaker Agarplatten erleichtert wird. 40 Die auf den Kontrollplatten gewachsenen Kolonien, jedoch nicht die auf den AD als einzigen Kohlenstoffliefe-* ranten enthaltenden Testplatten gewachsenen Kolonien, werden durch Ausstreichen auf Nähragarplatten gereinigt. Nach dem Wachsen bei einer Temperatur von 28°C werden 45 mit Hilfe steriler Zahnstocher Einzelklonen von den Nähragarplatten gepflückt und durch Beimpfen netzartig gemusterter Platten mit AD als Kohlenstofflieferanten erneut getestet. Gereinigte Isolate, die noch einen von der Mutterkultur unterschiedlichen Phenotypus aufweisen, werden dann in 50 Schüttelflaschen ausgewertet. described. After adding 15 g / 1 agar and 1.0 g / 1 of a suitable carbon supplier, steroids, such as sitosterol or androstenedione (AD), are added, and the suspension obtained is then heated in an autoclave at 121 ° C. for 30 minutes. The sterile, hot mixture is then poured into a sterile mixing vessel, mixed for several minutes and finally poured into sterile Petri dishes. These measures can cause difficulties due to the formation of foam, but these can be reduced by looking through the hot mixture and by flaming the surface of the molten agar plates. In this way, uniform dispersions of water-insoluble carbon suppliers are obtained, which facilitates the production of very homogeneous but opaque agar plates. 40 The colonies grown on the control plates, but not the colonies grown on the AD containing the only carbon suppliers, are cleaned by streaking on nutrient agar plates. After growing at a temperature of 28 ° C, 45 individual clones are picked from the nutrient agar plates with the aid of sterile toothpicks and tested again by inoculating mesh-like plates with AD as carbon suppliers. Purified isolates that still have a different phenotype from the mother culture are then evaluated in 50 shake flasks.

(c) Schüttelflaschenauswertung: (c) Shake bottle evaluation:

Es werden 500 ml fassende Schüttelflaschen mit 100 ml 55 eines Biotransformationsmittels der folgenden Zusammensetzung verwendet: 500 ml shaking bottles with 100 ml 55 of a biotransformation agent of the following composition are used:

NH4C1 NH4C1

3,0 g/1 3.0 g / 1

Harnstoff urea

0,5 g/1 0.5 g / 1

Cerelose Cerelose

10,0 g/1 10.0 g / 1

KH2PO4 KH2PO4

0,5 g/1 0.5 g / 1

MgS04-7H20 MgS04-7H20

0,5 g/1 0.5 g / 1

FeCb•6H2O FeCb • 6H2O

0,5 g/1 0.5 g / 1

CaCOs CaCOs

3,0 g/1 3.0 g / 1

Tween 80* Tween 80 *

0,5 g/1 0.5 g / 1

mit Wasser aus dem Hahn aufgefüllt auf filled up with water from the tap

1 Liter 1 liter

* Atlas Refinery, Inc., Newark, New Jersey * Atlas Refinery, Inc., Newark, New Jersey

Hierauf werden in das Medium 1 g/1 Sojamehl und dann 30 g/1 Sitosterin eingemischt. Nach 30minütigem Erhitzen der Flaschen in einem Autoklaven auf 121°C werden sie auf 28°C abgekühlt und dann mit 10 ml eines wie folgt hergestellten Saatguts beimpft: Then 1 g / 1 soy flour and then 30 g / 1 sitosterol are mixed into the medium. After heating the bottles in an autoclave to 121 ° C. for 30 minutes, they are cooled to 28 ° C. and then inoculated with 10 ml of a seed produced as follows:

Die gereinigten Isolate aus Stufe (b) werden bei einer Temperatur von 28°C auf geneigtem Agar wachsen gelassen. Zum Beimpfen einer 500 ml fassenden Flasche mit 100 ml eines sterilen Saatguts der folgenden Zusammensetzung: The purified isolates from step (b) are grown at a temperature of 28 ° C on sloping agar. For inoculating a 500 ml bottle with 100 ml of sterile seeds of the following composition:

Nährbrühe (Difco) 8 g/1 Nutrient broth (Difco) 8 g / 1

Hefeextrakt 1 g/1 Yeast extract 1 g / 1

Glyzerin 5 g/1 Glycerin 5 g / 1

mit destilliertem Wasser aufgefüllt auf 11 made up to 11 with distilled water

wird eine von einem geneigten Agar entnommene Öse voll Zellen verwendet. Der pH-Wert des Saatmediums wird vor dem 30minütigen Erhitzen der Flaschen auf 121°C in einem Autoklaven mit ln-NaOH auf 7,0 eingestellt. Die Saatflaschen werden 72 h lang bei einer Temperatur von 28°C inkubiert. an eyelet full of cells removed from an inclined agar is used. The pH of the seed medium is adjusted to 7.0 in an autoclave with In NaOH before heating the bottles to 121 ° C. for 30 minutes. The seed bottles are incubated for 72 hours at a temperature of 28 ° C.

Wie bereits erwähnt, werden 10 ml gewachsene Saat zum Beimpfen sämtlicher 500-ml-Flaschen mit jeweils 100 ml sterilen Transformationsmediums verwendet. Hierauf werden die Flaschen bei einer Temperatur von 28° bis 30°C auf einem Drehrüttler inkubiert, wobei von Zeit zu Zeit aliquote Proben entnommen werden. Diese Proben umfassen jeweils 10 ml und werden nach dem Austragen durch Schütteln mit drei Volumina Methylenchlorid extrahiert. Teile der Extrakte werden durch Dünnschichtchromatographie unter Verwendung von Silikagel und des beschriebenen Lösungsmittelsystems, d.h. zwei Volumina Äthylacetat und drei Volumina Cyclohexan, sowie durch Gas/Flüssig-Chromatographie analysiert. Ein Nachweis der Anwesenheit von ADD und AD bestätigt den selektiven Abbau von Sitosterin durch den neuen Mutanten aus dem Muttermycobacterium M. fortuitum ATCC 6842. As already mentioned, 10 ml of grown seeds are used to inoculate all 500 ml bottles, each with 100 ml of sterile transformation medium. The bottles are then incubated at a temperature of 28 ° to 30 ° C on a rotary vibrator, aliquots being taken from time to time. These samples each comprise 10 ml and are extracted by shaking with three volumes of methylene chloride after discharge. Portions of the extracts are by thin layer chromatography using silica gel and the solvent system described, i.e. two volumes of ethyl acetate and three volumes of cyclohexane, as well as analyzed by gas / liquid chromatography. Detection of the presence of ADD and AD confirms the selective breakdown of sitosterol by the new mutant from the mother Mycobacterium M. fortuitum ATCC 6842.

Beispiel 2 Example 2

Umwandlung von Sitosterin in ADD und AD: Conversion of sitosterol to ADD and AD:

Das verwendete Medium entspricht dem Medium von Beispiel 1 (c). Dieses Medium wird durch 30minütiges Erhitzen im Autoklaven auf 121°C sterilisiert, dann auf 30°C abgekühlt und schliesslich mit 10 Teilen einer Saatkultur des Mutanten Mycobacterium M. fortuitum NRRL B-8153, die entsprechend Beispiel 1 (c) hergestellt worden war, beimpft. Das beimpfte Gemisch wird unter Bewegung 336 h lang bei einer Temperatur von 30°C zur Begünstigung eines sub-mersen Wachstums inkubiert. Nach der Inkubation wird das Gemisch mit Dichlormethan extrahiert. Der erhaltene Extrakt wird über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und dann durch Vakuumdestillation vom Lösungsmittel befreit. Hierauf wird der erhaltene Destillationsrückstand in einer Mindestmenge eines 20:80-Äthylacetat/Cyclohexan- The medium used corresponds to the medium of Example 1 (c). This medium is sterilized by heating in an autoclave at 121 ° C. for 30 minutes, then cooled to 30 ° C. and finally inoculated with 10 parts of a seed culture of the mutant Mycobacterium M. fortuitum NRRL B-8153, which had been prepared in accordance with Example 1 (c) . The inoculated mixture is incubated with agitation at a temperature of 30 ° C for 336 h to promote submerged growth. After the incubation, the mixture is extracted with dichloromethane. The extract obtained is dried over anhydrous sodium sulfate and then freed from the solvent by vacuum distillation. The distillation residue obtained is then in a minimum amount of a 20:80 ethyl acetate / cyclohexane

637993 637993

Gemisches gelöst, worauf die Lösung auf trockenem Silikagel unter Verwendung eines 20:80-Äthylacetat/Benzol-Lösungsmittelsystems chromatographiert wird. Die Anwesenheit von Androst-4-en-3,17-dion und Androsta-l,4-dien-3,l7-dion ergibt sich aus einem Dünnschichtchromatogramm. Die erhaltenen Verbindungen werden aus dem Silikagel durch Eluieren mit einem 15:85-Äthylacetat/Chloroform-Lösungs-mittelsystems abgetrennt, worauf die Einzelverbindungen durch Verdampfen des Lösungsmittels und Umkristallisieren des Verdampfungsrückstands aus Hexan isoliert werden. Mixture was dissolved and the solution was chromatographed on dry silica gel using a 20:80 ethyl acetate / benzene solvent system. The presence of androst-4-en-3,17-dione and Androsta-l, 4-dien-3, l7-dione results from a thin layer chromatogram. The compounds obtained are separated from the silica gel by elution with a 15:85 ethyl acetate / chloroform solvent system, whereupon the individual compounds are isolated by evaporating the solvent and recrystallizing the evaporation residue from hexane.

Beispiel 3 Example 3

Durch Ersatz von M. fortuitum NRRL B-8153 durch M. phlei NRRL B-8154 in Beispiel 2 und Ändern der Inkubationstemperatur von 30°C auf 35°C erhält man ebenfalls ein Gemisch aus ADD und AD. A mixture of ADD and AD is also obtained by replacing M. fortuitum NRRL B-8153 with M. phlei NRRL B-8154 in Example 2 and changing the incubation temperature from 30 ° C. to 35 ° C.

Beispiel 4 Example 4

Durch Ersatz des Sitosterins durch Cholesterin in den Beispielen 2 und 3 erhält man ein Gemisch aus ADD und AD. Replacing the sitosterol with cholesterol in Examples 2 and 3 gives a mixture of ADD and AD.

Beispiel 5 Example 5

Durch Ersatz des Sitosterins durch Stigmasterin in den Beispielen 2 und 3 erhält man ein Gemisch aus ADD und AD. Replacing the sitosterol with stigmasterol in Examples 2 and 3 gives a mixture of ADD and AD.

Beispiel 6 Example 6

Durch Ersatz des Sitosterins durch Campesterin in den Beispielen 2 und 3 erhält man ein Gemisch aus ADD und . AD. Replacing the sitosterol with campesterin in Examples 2 and 3 gives a mixture of ADD and. AD.

Beispiel 7 Example 7

Durch Zugabe einer Kombination aus beliebigen Steroiden der Beispiele 2 bis 6 zu dem Sitosterin im Beispiel 2 und 3 oder durch Ersatz des Sitosterins in den Beispielen 2 und 3 durch eine Kombination aus beliebigen Steroiden der Beispiele 2 bis 6 erhält man ebenfalls ein Gemisch aus ADD und AD. By adding a combination of any steroids from Examples 2 to 6 to the sitosterol in Examples 2 and 3 or by replacing the sitosterol in Examples 2 and 3 with a combination of any steroids from Examples 2 to 6, a mixture of ADD and is also obtained AD.

Beispiel 8 Example 8

Durch Ersatz von Mycobacterium fortuitum ATCC 6842 bzw. Mycobacterium phlei UC 3533 im Beispiel 1 durch einen Mikroorganismus der Gattungen Arthrobacter, Bacillus, Brevibacterium, Corynebacterium, Microbacterium, Nocardia, Protaminobacter, Serratia oder Strepto-myces erhält man Mikroorganismusmutanten, die sich durch ihre Fähigkeit zum selektiven Abbau von Steroiden mit 17-Alkylseitenketten mit 2 bis einschliesslich 10 Kohlenstoffatomen und zur Anhäufung von ADD und AD in der Gärbrühe auszeichnen. By replacing Mycobacterium fortuitum ATCC 6842 or Mycobacterium phlei UC 3533 in Example 1 with a microorganism of the genera Arthrobacter, Bacillus, Brevibacterium, Corynebacterium, Microbacterium, Nocardia, Protaminobacter, Serratia or Strepto-myces, microorganism mutants are obtained through mutations selective degradation of steroids with 17-alkyl side chains with 2 to 10 carbon atoms inclusive and for the accumulation of ADD and AD in the fermentation broth.

Bèispiel 9 Example 9

Durch Esatz des M. fortuitum NRRL B-8153 bzw. M. phlei NRRL B-8154 in den Beispielen 2 bis 7 durch die gemäss Beispiel 8 erhaltenen Mutanten erhält man ebenfalls ein Gemisch aus ADD und AD. A mixture of ADD and AD is likewise obtained by substituting M. fortuitum NRRL B-8153 or M. phlei NRRL B-8154 in Examples 2 to 7 with the mutants obtained according to Example 8.

5 5

s s

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

B B

Claims (8)

637 993637 993 1. Verfahren zur Herstellung eines Gemischs aus Androsta-l,4-dien-3,17-dion und Androst-4-en-3,17-dion, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Mikroorganismusmutanten von Mycobacterium fortuitum oder von Mycobacterium phlei, der sich durch seine Fähigkeit zum selektiven Abbau von Steroiden mit 17-Alkylseitenketten mit 2 bis einschliesslich 10 Kohlenstoffatomen und zur Bildung bzw. Ansammlung von Androsta-l,4-dien-3,17-dion und Androst-4-en-3,17-dion in der Gärbrühe auszeichnet, in einem wäss-rigen Nährmedium unter aeroben Bedingungen in Gegenwart eines Steroids mit 2 bis einschliesslich 10 Kohlenstoffatomen in der 17-Alkylseitenkette züchtet. 1. A process for the preparation of a mixture of Androsta-l, 4-diene-3,17-dione and Androst-4-en-3,17-dione, characterized in that a microorganism mutant of Mycobacterium fortuitum or Mycobacterium phlei, the Its ability to selectively break down steroids with 17-alkyl side chains with 2 to 10 carbon atoms inclusive and to form and accumulate androsta-l, 4-diene-3,17-dione and androst-4-en-3,17- dion in the fermentation broth, grown in an aqueous nutrient medium under aerobic conditions in the presence of a steroid with 2 to 10 carbon atoms in the 17-alkyl side chain. 2. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung eines Gemischs aus Androsta-1,4-dien-3,17-dion und Androst-4-en-3,17-dion, dadurch gekennzeichnet, dass man Mycobacterium fortuitum NRRL B-8153 in einem wässrigen Nährmedium unter aeroben Bedingungen in Gegenwart eines Steroids mit 2 bis einschliesslich 10 Kohlenstoffatomen in der 2. The method according to claim 1 for the preparation of a mixture of androsta-1,4-diene-3,17-dione and androst-4-ene-3,17-dione, characterized in that Mycobacterium fortuitum NRRL B-8153 in one aqueous nutrient medium under aerobic conditions in the presence of a steroid with 2 to 10 carbon atoms in the 17-Alkylseitenkette züchtet. 17-alkyl side chain breeds. 2 2nd PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Steroid ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Sitosterin, Cholesterin, Stigmasterin und Cam-pesterin. 3. The method according to claim 1, characterized in that said steroid is selected from the group consisting of sitosterol, cholesterol, stigmasterol and cam pesterin. 4. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung eines Gemischs aus Androsta-1,4-dien-3,17-dion und Androst-4-en-3,17-dion, dadurch gekennzeichnet, dass man Mycobacterium phlei NRRL B-8154 in einem wässrigen Nährmedium unter aeroben Bedingungen in Gegenwart eines Steroids mit 2 bis einschliesslich 10 Kohlenstoffatomen in der 17-Alkyl-seitenkette züchtet. 4. The method according to claim 1 for the preparation of a mixture of androsta-1,4-diene-3,17-dione and androst-4-ene-3,17-dione, characterized in that Mycobacterium phlei NRRL B-8154 in one aqueous nutrient medium under aerobic conditions in the presence of a steroid with 2 to 10 carbon atoms in the 17-alkyl side chain. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Steroid ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Sitosterin, Cholesterin, Stigmasterin und Cam-pesterin. 5. The method according to claim 4, characterized in that said steroid is selected from the group consisting of sitosterol, cholesterol, stigmasterol and cam pesterin. 6. Mittel zur Durchführung des Verfahrens gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Mikroorganismusmutanten von Mycobacterium fortuitum oder von Mycobacterium phlei einsetzt. 6. Means for performing the method according to claim 1, characterized in that one uses a microorganism mutant of Mycobacterium fortuitum or of Mycobacterium phlei. 7. Mittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass man Mycobacterium fortuitum NRRL B-8153 einsetzt. 7. Composition according to claim 6, characterized in that Mycobacterium fortuitum NRRL B-8153 is used. 8. Mittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass man Mycobacterium phlei NRRL B-8154 einsetzt. 8. Composition according to claim 6, characterized in that Mycobacterium phlei NRRL B-8154 is used. Die Umwandlung von Steroiden durch Mikroorganismen wurde bereits recht weitgehend untersucht und in der Literatur veröffentlicht. Die früheste einschlägige Arbeit stammt offensichtlich von Mamoli und Vercellone aus dem Jahre 1937 «Berichte» 70,470 und «Berichte» 70,2079. AaO wird über die Reduktion von 17-Ketosteroidenzu 17ß-Hydroxy-steroiden mit Hilfe von Gärhefe berichtet. Im Jahre 1952 (vgl. US-PS 2 602 769) berichten Peterson und Murray über die 1 la-Hydroxylierung von Progesteron mit Hilfe des Pilzes Rhizopus nigricans. 1972 (vgl. US-PS 3 684 657) berichten Kraychy und Mitarbeiter über den selektiven mikrobiologischen Abbau von steroidischen 17-Alkylresten durch Vergären von Steroiden mit mindestens 8 Kohlenstoffatomen in der 17-Alkylseitenkette mit Mycobacterium sp. NRRL B-3683 unter Bildung von Androst-4-en-3,17-dion, Androst-l,4-dien-3,l7-dion und 20a-Hydroxymethyl-pregna-l,4-dien-3-on. 1973 (vgl. US-PS 3 759 791) berichten Marsheck und Mitarbeiter über die selektive mikrobiologische Darstellung von Androst-4-en-3,17-dion durch Vergären eines Steroids der Cholestan- oder Stigmastanreihe mit mindestens 8 Kohlenstoffatomen in der 17-Alkylseitenkette mit Mycobacterium sp. NRRL B-3805. The conversion of steroids by microorganisms has been extensively studied and published in the literature. The earliest relevant work apparently comes from Mamoli and Vercellone in 1937 “Reports” 70,470 and “Reports” 70,2079. AaO reports the reduction of 17-ketosteroids to 17β-hydroxy-steroids using fermentation yeast. In 1952 (see US Pat. No. 2,602,769), Peterson and Murray report the 1 la hydroxylation of progesterone using the fungus Rhizopus nigricans. In 1972 (cf. US Pat. No. 3,684,657) Kraychy and co-workers report the selective microbiological degradation of steroid 17-alkyl residues by fermenting steroids with at least 8 carbon atoms in the 17-alkyl side chain with Mycobacterium sp. NRRL B-3683 to form androst-4-en-3,17-dione, androst-l, 4-dien-3, l7-dione and 20a-hydroxymethyl-pregna-l, 4-dien-3-one. 1973 (see U.S. Patent No. 3,759,791) Marsheck and coworkers report the selective microbiological preparation of androst-4-en-3,17-dione by fermenting a steroid of the cholestane or stigmastane series with at least 8 carbon atoms in the 17-alkyl side chain with Mycobacterium sp. NRRL B-3805. Mutanten, die durch ihre Fähigkeit zum selektiven Abbau von Steroiden mit 17-Alkylseitenketten mit 2 bis einschliesslich 10 Kohlenstoffatomen gekennzeichnet sind und in der Gärbrühe (fermentation beer) Androsta-l,4-dien-3,17-dion (im folgenden als ADD bezeichnet) und Androst-4-en-3,17-dion (im folgenden als AD bezeichnet) anhäufen, erhält man nach den im folgenden näher erläuterten Mutations-massnahmen oder anderen Mutationsmassnahmen aus Mikroorganismen der Gattungen Arthrobacter, Bacillus, Brevibacterium, Corynebacterium, Microbacterium, Mycobacterium, Nocardia, Protaminobacter, Serratia und Strepto-myces, vorzugsweise Mycobacterium. Beispiele für Arten dieser Gattungen sind M. phlei, M. smegmatis, M. rhodo-chrous, M. mucosum, M. fortuitum und M. butyricum. Mutants which are characterized by their ability to selectively break down steroids with 17-alkyl side chains with 2 to 10 carbon atoms, inclusive, and in the fermentation broth (fermentation beer) androsta-l, 4-diene-3,17-dione (hereinafter referred to as ADD ) and Androst-4-en-3,17-dione (hereinafter referred to as AD) can be obtained from the microorganisms of the genera Arthrobacter, Bacillus, Brevibacterium, Corynebacterium, Microbacterium, according to the mutation measures or other mutation measures explained in more detail below. Mycobacterium, Nocardia, Protaminobacter, Serratia and Strepto-myces, preferably Mycobacterium. Examples of species of these genera are M. phlei, M. smegmatis, M. rhodo-chrous, M. mucosum, M. fortuitum and M. butyricum. Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung eines Gemischs aus Androsta-l,4-dien-3,l7-dion und Androst-4-en-3,17-dion ist dadurch gekennzeichent, dass man einen Mikroorganismusmutanten von Mycobacterium fortuitum oder von Micobacterium phlei, der sich durch seine Fähigkeit zum selektiven Abbau von Steroiden mit 17-Alkylseitenketten mit 2 bis einschliesslich 10 Kohlenstoffatomen und zur Bildung bzw. Ansammlung von Androsta-1,4-dien-3,17-dion und Androst-4-en-3,17-dion in der Gärbrühe auszeichnet, in einem wässrigen Nährmedium unter aeroben Bedingungen in Gegenwart eines Steroids mit 2 bis einschliesslich 10 Kohlenstoffatomen in der 17-Alkylseitenkette züchtet. The process according to the invention for producing a mixture of Androsta-l, 4-diene-3, 17-dione and Androst-4-en-3,17-dione is characterized in that a microorganism mutant from Mycobacterium fortuitum or from Micobacterium phlei, the Its ability to selectively break down steroids with 17-alkyl side chains with 2 to 10 carbon atoms inclusive and to form and accumulate androsta-1,4-diene-3,17-dione and androst-4-ene-3,17- dion in the fermentation broth, in an aqueous nutrient medium under aerobic conditions in the presence of a steroid with 2 to 10 carbon atoms in the 17-alkyl side chain.
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