DE1175670B - Verfahren zur Herstellung von 11ª‡, 17ª‡-Dihydroxyprogesteron - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von 11ª‡, 17ª‡-Dihydroxyprogesteron

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DE1175670B
DE1175670B DEU8423A DEU0008423A DE1175670B DE 1175670 B DE1175670 B DE 1175670B DE U8423 A DEU8423 A DE U8423A DE U0008423 A DEU0008423 A DE U0008423A DE 1175670 B DE1175670 B DE 1175670B
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Germany
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dihydroxyprogesterone
steroid
water
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microorganism
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DEU8423A
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English (en)
Inventor
Herbert Charles Murray
Lester Morrison Reineke
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Pharmacia and Upjohn Co
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Upjohn Co
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Publication date
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    • 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

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

Description

  • Verfahren zur Herstellung von 11 a,17a-Dihydroxyprogesteron Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von 11a,17a-Dihydroxyprogesteron durch Einwirkung von Sepedonium ampullosporum oder deren oxydierend wirkenden Enzymen auf llcx-Hydroxyprogesteron unter für aerobe mikrobiologische Verfahren üblichen Bedingungen, z. B. den in der deutschen Patentschrift 936 207 erläuterten. Eine Sepedonium-ampullosporum-Kultur ist bei der Northern Utilization Research and Development Division, Peoria, I11., unter der Nummer NRRL 2877 hinterlegt, ferner beim Centralbureau voor Schimmelkultures, Baarn, Holland.
  • Man hat schon 11a,17a-Dihydroxyprogesteron durch Einwirkung eines oxydierend wirkenden Mikroorganismus auf 11A-Hydroxyprogesteron erhalten, jedoch nur in sehr geringen Ausbeuten. Insbesondere bei Verwendung von Trichotecien als oxydierend wirkenden Mikroorganismen schien die Gegenwart der Hydroxylgruppe in lla-Stellung die Hydroxylierung ungünstig zu beeinflussen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, lla,l7a-Dihydroxyprogesteron in einer Ausbeute von etwa 2619/o zu erhalten. Dabei muß der Verfahrensablauf als überraschend bezeichnet werden, nachdem bei Einwirkung von Sepedonium arnpullosporum auf 5ß-Pregnan-3,11,20-trion nicht das 17a-, sondern das 16(x-Hydroxyderivat erhalten wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren wird unter Verwendung eines assimilierbaren Kohlenstoff und Stickstoff sowie Mineralstoffe, z. B. Phosphate und Magnesiumsulfat, und gegebenenfalls andere bekannte, erwünschte Zusätze enthaltenden Nährmediums durchgeführt. Vor der Beimpfung mit dem Mikroorganismus kann auf einen pH-Wert zwischen etwa 4 und 7 und vorzugsweise auf einen PH-Wert zwischen 4 und 5 eingestellt werden. Für das Wachstum des Mikroorganismus wird eine Temperatur von etwa 20 bis 38° C, zweckmäßig von etwa 25 bis 35° C angewandt. Der Zeitpunkt, zu dem das zu hydroxylierende Steroid der Mikroorganismenkultur zugesetzt wird, scheint nicht kritisch zu sein. Man kann das Steroid vor der Sterilisation des Nährmediums, zum Zeitpunkt der Beimpfung mit Sepedonium ampullosporum oder zu irgendeinem beliebigen Zeitpunkt, z. B. auch 24 oder 48 Stunden später, zusetzen. Das zu hydroxylierende Steroid kann in jeder beliebigen Konzentration zugefügt werden. Zweckmäßig wendet man eine Konzentration von etwa oder bis etwa 0,6 g pro Liter oder sogar 0,8 g pro Liter Medium an. Auch 2 g pro Liter sind anwendbar. Höhere Konzentrationen können die Mycelbildung etwas behindern. Der Zusatz des Steroids kann in jeder geeigneten Weise erfolgen, jedoch sollte eine große Kontaktfläche zwischen dem Steroid und dem Mikroorganismus geschaffen werden, z. B. durch Dispergieren des Steroids, gegebenenfalls unter Verwendung eines Dispergiermittels, oder durch Zugabe einer Lösung des Steroids in einem organischen Lösungsmittel und Mischen oder Homogenisieren mit dem Kulturmedium unter Bildung einer Suspension oder Dispersion des Steroids. Man kann sowohl submerse als auch Oberflächenkulturen anwenden, doch werden submerse Kulturen bevorzugt. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Hydroxylierung mit dem oxydierend wirkenden Enzym des Mikroorganismus zu bewirken.
  • Während der Hydroxylierung kann die gleiche Temperatur angewendet werden wie für das Wachstum des Mikroorganismus. Die Wirksamkeit der Hydroxylierung ist von der Belüftung abhängig. Bei Verwendung von Luft als Belüftungsmedium für submerse Kulturen sollte die Belüftungsgeschwindigkeit etwa 4 bis 20 Millimol und insbesondere etwa 6 Millimol Sauerstoff pro Stunde pro Liter entsprechen (vgl. Cooper, Fernstrom und Miller, Ind. Eng. Chem., Bd. 36, S. 504 [1944)). Die Sauer-Stoffaufnahme kann durch verschiedene Substanzen, wie Ascorbinsäure, Glutaminsäure, Zitronensäure, Milchsäure, Tyrosin oder Tryptophan, gefördert werden.
  • Die für die Hydroxylierung des Steroids erforderliche Zeit hängt vom Zeitpunkt der Steroidzugabe ab. Ist das Steroid schon zum Zeitpunkt der Beimpfung im Nährmedium anwesend, so können 8 bis 72 Stunden erforderlich sein. Wird das Steroid jedoch erst nach beträchtlichem aerobem Wachstum des Mikroorganismus, z. B. nach 16 bis 24 Stunden, bei optimaler Temperatur zugesetzt, so beginnt die Umwandlung des Steroids sofort, und hohe Ausbeuten können schon in 48 Stunden erreicht sein.
  • Nach beendigter Hydroxylierung wird das Steroid aus dem Reaktionsgemisch gewonnen. Ein besonders vorteilhaftes Verfahren besteht in der Extraktion des Reaktionsgemisches mit einem mit Wasser nicht mischbaren organischen Lösungsmittel, z. B. Methylenchlorid, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Äthylenchlorid, Trichloräthylen, Äther, Amylacetat oder Benzol. Hierbei kann man zuvor die Gärflüssigkeit vom Mycel trennen und beide getrennt extrahieren. Das Mycel kann mit mit Wasser mischbaren oder mitWasser nicht mischbaren Lösungsmitteln extrahiert werden. Die von Mycel befreite Gärflüssigkeit wird mit mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmitteln extrahiert. Die Extrakte werden vor oder nach dem Waschen mit einer alkalischen Lösung, z. B. einer Natriumbicarbonatlösung, vereinigt, getrocknet, z. B. über wasserfreiem Natriumsulfat, und vom Lösungsmittel befreit. Das so gewonnene Steroid kann dann durch Umkristallisieren aus organischen Lösungsmitteln oder chromatographisch gereinigt werden. Die Hydroxylierung des 11a-Hydroxyprogesterons kann auch in der Weise erreicht werden, daß man es mit den Hyphen oder den Sporen von Sepedonium ampullosporum in Berührung bringt. Man geht dabei so vor, daß man die Hyphen oder Sporen in Leitungswasser, mit Puffersubstanzen versetztem destilliertem Wasser oder in einem anderen geeigneten Medium suspendiert und unter aeroben Bedingungen auf 11,-Hydroxyprogesteron einwirken läßt.
  • Das folgende Beispiel erläutert das erfindungsgemäße Verfahren: Beispiel 11 x,17a-Dihydroxyprogesteron Ein Nährmedium aus 20 g Maisquellwasser (60% Feststoffe) und 10 g handelsüblichem Traubenzucker in 1 1 Wasser wurde auf einen pj,-Wert zwischen 4,8 und 5 eingestellt und mit 10 ccm Specköl als Antischaummittel versetzt. 101 des sterilisierten Mediums wurden mit einem vegetativen 72 Stunden alten Wachstum von Sepedonium ampullosporum (D a m o n, Mycologia, Bd. 44, S. 86 bis 96, 1952) geimpft und 48 Stunden unter Rühren (300 UpM) und Belüftung (0,31 pro Minute) auf etwa 28° C gehalten. Dann wurde eine Lösung von 2,0 g llx-Hydroxyprogesteron in 20 ccm Dimethylformamid zugesetzt. Nach weiteren 48 Stunden wurde das Mycel abfiltriert. Das Mycel wurde mit Wasser gewaschen und das Waschwasser mit dem Filtrat vereinigt. Filtrat und Waschwasser wurden viermal mit '/4 Volumen ihres Volumens an Methylenchlorid extrahiert. Die vereinigten Extrakte wurden mit einem Viertel ihres Volumens an destilliertem Wasser gewaschen. Das Lösungsmittel wurde abdestilliert. Der erhaltene rohe Rückstand wurde in etwa 25 ccm Methylenchlorid gelöst und über eine Säule aus synthetischem Magnesiumsilikat mit einem Durchmesser von 3,3 cm und einer Höhe von 35 cm chromatographiert. Die Säule wurde mit jeweils 335 ccm der nachstehend angegebenen Lösungsmittel eluiert. Die Eluatfraktionen wurden zur Trockne eingedampft. Das Gewicht des Rückstandes von jeder Fraktion ist in der Tabelle angegeben:
    Die Fraktionen 12, 13 und 14 wurden vereinigt und aus Aceton und handelsüblichen Hexankohlenwasserstoffen kristallisiert. Man erhielt 0,56 g 11,t,17*-Dihydroxyprogesteron vom Schmelzpunkt 210 bis 2l4° C; @,mä = 242 mit; E=15 700. Das Infrarotspektrum entsprach einer auf anderem Wege hergestellten Probe von 111,17x-Dihydroxyprogesteron.

Claims (1)

  1. Patentanspruch: Verfahren zur Herstellung von 11a,17a-Dihydroxyprogesteron durch Bebrütung von lla-Hydroxyprogesteron mit Kultur eines oxydierend wirkenden Mikroorganismus unter aeroben Bedingungen, dadurch gekennzeichnet, daß man als oxydierend wirkenden Mikroorganismus Sepedonium ampullosporum verwendet. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 962 435; deutsche Auslegeschrift Nr. 1027 664; USA.-Patentschriften Nr. 2 863 806, 2 813 060, 2 925 366; belgische Patentschrift Nr. 572 686; französische Patentschrift Nr. 1197 608; schweizerische Patentschriften Nr. 335 492, 343 390; J. Am. Chem. Soc., 76, S. 4050 ff. (1954); Appl. microbiol., 3, S. 372 ff. (1955); Arch. Bioch. Biophys., 62, S. 111 ff. (1956); Helv. Chim. Act., 37, S. 1548 ff. (1954).
DEU8423A 1960-11-23 1961-10-28 Verfahren zur Herstellung von 11ª‡, 17ª‡-Dihydroxyprogesteron Pending DE1175670B (de)

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