HU194318B - Process for the delta 1-dehydrogenation of steroids in the presence of materials relieving from toxic kinds of oxygen - Google Patents

Process for the delta 1-dehydrogenation of steroids in the presence of materials relieving from toxic kinds of oxygen Download PDF

Info

Publication number
HU194318B
HU194318B HU841880A HU188084A HU194318B HU 194318 B HU194318 B HU 194318B HU 841880 A HU841880 A HU 841880A HU 188084 A HU188084 A HU 188084A HU 194318 B HU194318 B HU 194318B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
dione
pregn
acetoxy
hydroxy
methyl
Prior art date
Application number
HU841880A
Other languages
English (en)
Other versions
HUT34240A (en
Inventor
Timothy W Evans
Leo A Kominek
Sheryl L Henderson
Holly J Wolf
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 HUT34240A publication Critical patent/HUT34240A/hu
Publication of HU194318B publication Critical patent/HU194318B/hu

Links

Classifications

    • 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
    • C12P33/02Dehydrogenating; Dehydroxylating

Landscapes

  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Steroid Compounds (AREA)

Description

A kortikoszteroidokat az 1950-es években kezdték terápiás célra alkalmazni, mégpedig a reumatoid arthritis kortizon-acetátos kezelésére. Később kimutatták, hogyha a hidrokortizon Illetve kortizon 1,2-helyzetében kialakítanak egy telítetlen kötést, a kapott szteroldok — a prednlzolon és prednizon — hatása nagyobb, és a gyógyszer által kiváltott sóvisszatartás csökken az alapvegyülethez viszonyítva. Ezt követően a kortikoidokkal kapcsolatos rendellenességek kezelésére alkalmazott szteroldok többségén is elvégezték a fenti 1,2-kettőskötés kialakítást.
1977-ben két olyan Amerikai Egyesült Államokbeli szabadalom jutott nyilvánosságra, amelyben a kortikoszteroidok-. szterin prekurzorokból kiinduló szintézisét új oldalról közelítik meg. A 4 035 236. számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírásban a 9a-hidroxl-androszténdion előállítását Ismertetik szitoszterin, stigmaszterol vagy koleszterin fermentálása útján. A 4 041 055. számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírás pedig a gyógyászatiig hasznosítható kortikoszteroidok 9a-hidroxi-androsztén-dionból történő előállítására vonatkozik, egy általános eljárás segítségével. A fenti eljárások köztitermékei közé tartoznak a 3-keto-A , (11) konfigurációjú származékok is.
A gyógyhatású szteroldok szintézisében fontos köztitermékként hasznosítható szteroidszármazékok A-györűjében az 1,2 telítetlen kötés kialakítására számos mikrobiológiai eljárás ismeretes a szakirodalomból. A 2 837 464. számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírásban ismertetett eljárás szerint a szteroidok 1-dehldrogénezésére Arthrobacter simplex fermentációs tenyészethez adják a szteroid szubsztrátot. A fenti eljárás használhatósága azonban korlátozott. A fenti baktérium, és más 1-dehidrogénező baktériumok is tovább bonthatják a szteroidmolekulákat, aminek következtében a hozam csökken és nemkívánatos melléktermékek is keletkeznek.
A 3 091 575. számú Amerikai Egyesült Államokbeli szabadalmi leírás egy javított eljárást ismertet, amelynek értelmében a szteroldok 1-dehldrogénezését úgy végzik, hogy a szteroidot elektron-hordozóval keverik, és a baktériumsejteket valamely rövidszénláncú alkanoUal vagy rövidszénlánéú alkanonnal - például acetonnal - előkezelik. A fenti előkezelés következtében az egyik nemkívánatos enzim — a 20-keto-reduktáz - aktivitása csökken a sejtekben.
A 3 047 469. számú Amerikai Egyesült Államokbeli szabadalmi leírásban más típusú eljárást ismertetnek, közelebbről, a fenti eljárásban az 1,2-helyzetben telített szteroidot egy elektron-hordozó és egy szteroid-1-dehldrogenáz tartalmú extraktum elegyével kezelik, az extraktumot egy Nocardia, Corynebacterium, Mycobaterium vagy Cylindrocarpon nemzetségbe tartozó mikroorganizmusból nyerik. A fenti módszerrel számos olyan hátrány kiküszöbölhető, amely az élő baktériumok alkalmazásából adódik, többek között csökkenthetők a szteroidok lebontásához vezető meUékreakciók.
A 3 091 575. számú Amerikai Egyesült Államokbeli szabadalmi leírásban foglalt eljárás szerint a kívánt termék lebomlását úgy kerülik el, hogy a fermentációs táptalajhoz a szteroid szubsztrát hozzáadása előtt, vagy azzal egyldőben inhibitort - például egy kinon-tipusú vegyületet - adnak.
Az exogén elektron-hordozók alkalmazását sokszor korlátozza az, hogy ezek mérgezhetik az enzim10 rendszert (J. H. Ouasiel: Methods in Enzymology, S. P. Colowick és N. O. Káplán szerkesztők, Academic Press, Inc., New York, 4. kötet, 329-336, 1957]. Yung és Studebaker [Biotechnology and Bioengineering, 20, 17-25 (1978)] Az elektron-hordozó fenazin-metoszulfát (PMS) szuperoxid- vagy peroxld-képződés miatti lehetséges toxikus hatását vizsgálva Pseudomonas testosteronl szterold-l-dehidrogenázon, megállapították, hogy a PMS jelenlétében az 1-dehidrogenáz aktivitás lényegében változatlan. Ezt a tényt azzal magyarázták, hogy a fend erősen aerob mikroorganizmus peroxld-diszmutáz és kataláz aktivitása elegendő ahhoz, hogy a képződő szuperoxidot és peroxidot elbontsa, még mielőtt azok a szteroid-1-dehidrogenáz enzimet károsítanák.
A találmány szerinti eljárás olyan elektron-hordozó jelenlétében történő új, tökéletesített 1-dehidrogénezési biokonverzióra vonatkozik, amely a technika állásának ismeretében sem kézenfekvő.
A találmány azon a felismerésen alapul, hogy ha a szteroidok 1-dehidrogenézésére használt mikrobiológiai konverziós rendszerhez valamely beadagolt elektron-hordozó jelenlétében egy vagy több peroxld-mentesítő anyagot vagy szuperoxld-dlszmutázokat és peroxld-mentesitő anyagokat adunk, az ismert eljárásoknál sokkal hatékonyabban alakíthatók át az 1,2-telitett szteroidok megfelelő 1,2-telítetlen szteroid-származékokká. A fenti anyagok hozzadása megakadályozza a sejtek és az elektron -hordozók, vagy a szteroid-1-dehidrogenáz és az elektron-hordozók kölcsönhatásából származó toxikus oxigénféleségeknek a szteroid-1-dehidrogenáz aktivitására gyakorolt káros hatását.
A találmány szerinti eljárás nagyobb hatékonysága abban nyilvánul meg, hogy
1) az 1 g száraz sejt által 1-dehidrogénezett szteroidszubsztrát mennyisége nő,
2) nagyobb szubsztrát-koncentrációt alkalmazhatunk, mint az ismert eljárások esetén,
3) a biológiai átalakító rendszerben átalakulatlanul maradó szubsztrát mennyisége csökken,
4) az átalakulás sebessége növekszik,
5) csökken a nemkívánatos melléktermékek képződése a biokonverzióban, eltekintve azoktól a termékektől, amelyek a szteroid-lebontó enzimek aktivitásának gátlása céljából az enzim-készítmény specifikus kezelésének következtében képződtek. A fenti hatások összességükben azt eredményezik, hogy a találmány szerinti eljárással a kívánt tennék jobb hozammal, ennek folytán gazdaságosabban állítható elő, mint az ismert eljárásokkal.
A találmány szerinti eljárást részleteiben az alábbiakban ismertetjük.
Mikroorganizmusok
Mikroorganizmusként bármely olyan mlkróbát használhatunk, amely önmagában ismerten alkalmas a szteroldok 1-dehldrogénezésére. A fenti mikroorganizmusok felsorolása például a [Chamey W. és Herzog, H.: Microbial Transformation of Steroids, Academic Press, Inc., New York, (1967)] irodalmi helyen található.
Az ismert 1-dehidrogénező mikroorganizmusok prokariota vagy eukariota nemzetségbe tartozó különféle fajok lehetnek, példaként az Arthrobacter, Corynebacterium, Nocardia, Mycobacterium, Streptomyces, Bacterlum, Pseudomonas, Bacillus, Sep’tomyxa, DidymeUa, és Cilindrocarpon nemzetségeket említjük.
194 318
Az 1-dehidrogénezési célra leggyakrabban használt mikroorganizmusok az Arthrobacter simplex ATCC 6946, amely a 2 837 464. számú Amerikai Egyesült Allamok-beli szabadalmi leírásból Hmert. g
A továbbiakban túlnyomóan ezt a mikroorganizmust használjuk a találmány szerinti eljárás közelebbi ismertetése céljából. Természetesen a találmány szerinti eljárás bármely, a szteroidok biológiai átalakítására használt mikrobiológiai eredetű 1-dehidrogenáz-készítménnyel lefolytatható, beadagolt elekt- 10 ron-hordozók és a képződő toxikus oxigénféleségek inaktiválására alkalmas anyagok jelenlétében.
A szteroid-dehidrogenáz biokatalizátor előállítása
A mikroorganizmusok tenyésztésére használt vizes táptalaj az alábbi összetevőket tartalmazza: 1
a) a mikroorganizmus szaporodásához szükséges nit- '0 rogén-forrásként szervetlen sókat - például nitrát-, vagy ammóniuin-sókat — vagy szerves nitrogénvegyületeket, például élesztő-kivonatot, peptont, kukoricalekvárt,
b) szén- és energiaforrásként szénhidrátokat és cu- 20 korszármazékokat, olajat, zsírsavakat és zsírsavmetil-észtereket, alkoholokat, aminosavakat és szerves savakat,
c) ionokat. és nyomelemeket — például nátrium-, kálium-, magnézium-, foszfát-, szulfát-, mangánréz-, kobalt-, molibdén-lonokat - a csapvízben 25 vagy a kevéssé tisztított táptalaj-alkotórészekben
- például kukoricalekvárban — előforduló mennyiségben.
A mikroorganizmus szaporodásához oxigént igényel. A hőmérséklet 10 és 45eC között változhat, az optimum 28 és 37ÖC között van, A. simplex esetén. 30 Az A. simplex szaporodásához optimálisan semleges pH körüli értéket biztosítunk. A sejtek szteroid-ldehidrogenáz aktivitásának indukálására legalább 0,005 vegyes%-ban egy 1,2-telített 3-keto-szteroidszármazékot - például androszta-4-én-3,17-diont « vagy kortizon-acetátot — adunk a tenyészethez. Az indukálószert a tenyésztési ciklus tetszőleges pontján hozzáadhatjuk a tenyészethez. A nutrienseken például disznózsír-olajon — tenyésztett mikroorganizmusok rendszerint gyorsan elkezdik a szteroid-1-dehidrogenáz szintetizálását, míg a glükózon te- 4Q nyésztett mikroorganizmusoknak az enzim-szintézis megindulása előtt el kell fogyasztaniuk a glükózt.
Az induktor hozzáadása után célszerűen legalább 6 órán át inkubáljuk a tenyészetet. Ezután az 1,2-dehjdrogenáz aktivitással rendelkező tenyészetet tetszőleges formában felhasználhatjuk a kívánt sztero- 45 id-szubsztrát 1-dehidrogénezésének katalizálására. A teljes sejteket tartalmazó fermentlevet közvetlenül Is felhasználhatjuk. Ugyanezeket a sejteket felhasználhatjuk úgy is, hogy először a táptalajból a szokásos módin - például centrifugálással, flokkulálással és szűréssel vagy ultraszűréssel - összegyűjtők és 50 koncentráljuk azokat. Az elválasztott sejteket vagy nedves állapotban - körülbelül 60-80% nedvességtartalmú formában - használjuk fel, vagy szárítás után. A szárítást például rövidszénláncú alkanollal vagy alkanonnal, így -acetonnal végzett kezeléssel, cc vákuum-szárítással melegítés közben, fagyasztva szá- 00 ritással, levegős szárítással melegítés közben, vagy porlasztásos szárítással végezzük, míg a nedvességtartalom 3-30%-ra csökken. A nedvességtartalom előnyösen 1-10%. A sejteket a felhasználásig előnyösen 5eC-on tároljuk. Aktív száraz sejteket úgy is θθ előállíthatunk, hogy a száraz sejteket a szokásos eljárással immobilizáljuk, például a sejteket poli(akril-amid)-gélbe vagy kollagénbe zárjuk, vagy polielektroUt-hordozóhoz kötjük kovalens kötéssel, a (Methods in Enzimology, XLIV. kötet, 11-317. oldal (1976) Academic Press, Inc., New York] irodalmi helyen leírtak szerint. A peroxid-mentesitő anyagok hozzáadásával megszüntethetjük a különböző módszerekkel koncentrált és szárított sejtek szteroid-l-dihidrogenáz aktivitásában a különféle biokonverziós eljárások során észlelhető eltéréseket. A szteroid-l-dehidrogenáz aktivitás sejtmentes formában, oldatként vagy immobillzált enzimként is hasonló eredménnyel használható a szteroidok 1-dehidrogénezésének katalizálására. Az aktív enzimet a mikroorganizmus-sejtekből a szokásos feltárási eljárásokkal - például ultrahangos kezeléssel, vagy nyomással végzett roncsolással, a [Manual of Methods fór General Bacteriology 367. oldal (1981) American Society fór Microbiology, Washington, D. C.] irodalmi helyen leírtak szerint, vagy más ismert módon — tehetjük szabaddá. A szabaddá vált enzimet nyers extraktum formájában is használhatjuk, de a szokásos biokémiai fehérietísztítási eljárásokkal tovább is tisztíthatjuk, például a [Methods in Enzymology, ΧΧΠ. kötet, (1971), Academic Press, Inc., New York] irodalmi helyen ismertetett módszerek szerint. A tisztítást például centrifugálás, ammónium-szulfátos kicsapás, gélszűrés, ioncserélő kromatográfia, izoelektromos módszerek és hasonló műveletek kombinálásával hajtjuk végre.
Biokonverzió
A biológiai átalakítás során a szteroid-l-dehidrogenáz aktivitású készítményt szteroid-szubsztráttal hozzuk össze, -hozzáadott elektron-hordozó és egy vagy több toxikus oxigénféleségektől mentesítő anyag, például peroxid-mentesitő anyag, vagy szuperoxid-diszmutáz és peroxid-mentesitő anyag jelenlétében. A biológiai átalakítást vizes rendszerben, vagy 0%-nál több, de 100%-nál kevesebb vízzel nem elegyedő szerves oldószert — például toluolt, xilolt, benzolt, heptánt, butil-acetátot, metilén-kloridot vagy más hasonló oldószert - tartalmazó vegyes rendszerben végezzük. Az elektron-hordozót azért adjuk a rendszerhez, hogy elősegítsük a szteroid-l-dehidrogénezést és/vagy gátoljuk azokban a készítményekben a szteroid-bontó aktivitást, amely készítményekben ezt az aktivitást előzőleg nem szüntettük meg.
Külső elektron-hordozóként például menadiont (2-metfl-l,4-naftokinon), menadion-biszulfltot, 1,4-naftoldnont, fenazin-metoszulfátot, fenazin-etoszulfátot, K-vitamin-csoportba tartozó anyagokat, vagy hasonló vegyületeket használunk. Az elektronhordozót előnyösen katalitikus mennyiségben - például
2,5 x 10'4 mól/1 és 5,0 x 10's mól/1 közötti koncentráció-tartományban - adjuk a rendszerhez az 1-dehidrogénezési reakció elősegítésére. A toxikus oxigén-féleségektől mentesítő anyagok hozzáadásának előnyös hatása különösen akkor tapasztalható, ha növeljük a hozzáadott elektron-hordozó mennyiségét.
A fenti hatás abban nyilvánul meg, hogy adott mennyiségű szteroid átalakításához kevesebb szteroid-1-dehldrogenázt kell alkalmaznunk, 8 reakciósé bessíg fokozódik, kevesebb az átalakuiatlan anyag, magasabb szubsztrát-koncentráció alkalmazható, stb. Ha az oxigénféleségektől mentesítő anyagot elhagyjuk, a nagyobb koncentrációban használt elektron-
194 318 hordozó hátrányosan befolyásolja a reakciót.
A toxikus oxigénféleségektol mentesítő anyagot előnyösen a reakció kezdetén adjuk a biokonverziós rendszerhez. A mentesítő anyagok vagy azáltal hatnak, hogy elintínálják a káros oxigénféleségeket, vagy úgy csökkentik a káros oxigénféleségek hatását, hogy megtámadják az oxigénféleségeket stabilizáló enzimeket. Káros oxigénféleségek alatt hldrogén-peroxJdot, szuperoxid-anlont, hldroxil-gyököt, atomos oxigént, stb. értünk.
A mentesítő anyag valamely szerves anyag, például kataláz, peroxidáz, szuperoxid-diszmutáz enzim, vagy szervetlen anyag, például platina vagy egyéb fémkatalizátor lehet. Az alkalmazandó mentesítő anyagot és annak előnyös koncentrációját gazdaságossági szempontok szerint választjuk meg. A kataŰzt kb. 100-10 000 egységig átalakítandó szteroid koncentrációban használjuk. Egy egység alatt az enzim azon mennyiségét értjük, amely percenként 1 μηιόΐ hidrogén-peroxidot bont el pH 7 értéken, 25°C-on, miközben a hiidrogén-peroxid koncentrációja a reakcióelegyben 10,3 μπιό1/ιη1-Γδ1 9,2 μιηόΐ/ΐ re csökken.
A szteroidok 1-dehidrogénezése során a reakcióelegyet 5—4S°C-on 0-7 napon át inkubáljuk. Az Inkubálás alatt a reakcióelegyben előnyösen molekuláris oxigén-felesleget biztosítunk, és az elegyet előnyösen keverjük. Az 1-dehidrogénezés sebessége az idővel jellegzetesen csökken. A biokonverzió 5-60 g/1 szubsztrát-koncentráció alkalmazása mellett 2 napon belül 90—100%-ban végbemehet. A szubsztrát/ sejt arány 2-25 g szubsztrát/g száraz sejt lehet.
Szubsztrátként 3-keto-A4 -androszténeket vagy 3-keto- Δ4 -pregnéneket használhatunk a találmány szerinti eljárásban.
A szteroid-1-dehldrogenáz enzimnek szubsztrátként azok a szteroidok felelnek meg, amelyek az Agyűrűn az 1,2-helyzetben telített kötést és az Agyűrű 3-helyzetében hidroxil- vagy ketocsoportot tartalmaznak.
Az androsztén-származékok közül az
1) androszt-4-én-3,17-diont és az
2) androszt-4,9(ll)-dién-3,17-diont, ll-hidroxl-androszt-4-én-3,17-dlont és ezek 6a-fluor-6a-metll- vagy
1ó-metil-származékalt; a 3-keto-A4-pregnén-származékok közül a
1) 17a-hidroxi-pregn-4-én-20-In-3-ont és 16-metíl-szánnazékalt,
2) 110,21-dihidroxi-pregn4,17(20)-dién-3-ont és 6a-metU-származékát,
3) 20-klór-pregn-4,9(l l),17(20>trién-21-al-2-ont,
4) a 3,20-diketo-Á-pregnének néhány csoportját, közöttük
a) 11,17,2l-trihidroxi-származékokat, például hidrokortizont és 6a-metll-származékát,
b) 90,110-epoxl-l 7,21-dihidroxi-származékokat, például 90,110-epoxl-l7,21 -dihidroxi-l60-metil-pregn-4-én-3,10-diont,
c) 3,20-dlketo-4,9(ll)-pregnadléneket, például 17 a, 21 -dihidro)d-pregn-4,9( 11 >dién-3,20-dlont és 16a-metíl-, 160-metÜ-, vagy 16a-hidroxl-származékait, illetve 17a-acetát-észterét,
d) 3,20-dlketo-4,9(l l),16-pregnatriéneket, például 21-hldroxj-pregn-4,9(l l),16-trlén-3,20-dlont és óa-fluor-származékát használhatjuk.
Szubsztrátként használhatjuk a 21-hldroxl-cso10 portot tartalmazó szteroidok (2. és 4. pontban említett vegyületek) 21-észter-származékait Is. A 21-észterek előnyösen rövidszénláncú alkll-, vagy aifl-észterek lehetnek, például a rövidszénláncú zsírsavakkal, így ecetsavval, vagy monociklusos karbonsavakkal, így benzoesawal képzett észterek.
A biokonverziós eljárás típusa, az endmkészltmény, szteroi'd-szubsztrát, elektron-akceptor és peroxid-mentesítő anyag alkalmazandó koncentrációja a dehidrogénező szteroidmolekula tulajdonságaitól függ, melynek megállapítása a szakember feladata.
A következőkben általánosságban ismertetjük az
1- dehidrogénezésre használható különféle biokonverziós eljárásokat, amelyeket elektron-hordozó és egy vagy több toxikus oxigénféleségektől mentesítő anyag jelenlétében hajtunk végre.
Fermentációs biokonverzió
A megfelelő mértékű sejtszaporodás és szteroid-1-dehldrogenáz aktivitás elérése után a fermentorba beadagoljuk a toxikus oxigénféleségektől mentesítő anyagot, az elektronhordozót, és a szteroid-szubsztrátot. Az elektron-hordozó hozzáadásának célja a szteroid-1-dehldrogenáz aktivitás fokozása, és a szteroidok bomlásának megakadályozása, vagy a szteroidok olyan nemkívánatos melléktermékekké alakulásának gátlása, amelyek nem igényelnek a szteroid-1-dehldrogenáz aktivitásához hordozót. A szteroidot és/vagy elektron-hordozót száraz, por, vizes iszap, oldat, vagy vízzel elegyedő oldószerrel — például etanollal, metanollal, dimetíl-formamiddal, dimetil-szulfoxiddal, acetonnal vagy más hasonló oldószerrel - készült sűrű szuszpenzió formájában adagolhatjuk a reakcióelegyhez. A. dmplex-szel katalizált fermentációs konverzió esetén elektron-hordozóként előnyösen naftoldnon-származékot, például
2- metil-l,4-naftokinont használunk, katalitikus mennyiségben. A szteroid-koncentráció 5 és 50 g/1 között változhat. A szubsztrát-koncentráció növelésével növekedni fog a reakció végén átalakulatlanul maradt szubsztrát mennyisége. Az optimális szintet részben a kiindulási anyag azon koncentrációja határozza meg, amely a termékben, mint a következő kémiai lépés kiindulási anyagában még tolerálható. A szterold-elegy és a fermentlé habzási tulajdonságaitól Is függ az optimális szubsztrát-koncentráció.
Habzásgátló vagy habtalanító szerek — például disznózsír-olaj, szilikonok vagy polialkflén-glikolok — hozzáadásával szabályozhatjuk a fermentációs elegy habzását és a szteroid szuszpenzióban tartását'.
Biokonverzió vizes rendszerben, izolált készítményekkel
Az 1-dehldrogenáz aktivitással rendelkező készítményt, a szteroidot, az elektron-hordozót és a mentesítő anyagot 0,01—2 mól/l-es vizes pufferoldatban (pH 6—10) szuszpendáljuk. A reakciókomponensek adagolási sorrendje tetszés szerinti.
Az aktív készítmény Izolált nedves sejt, száraz sejt, immobillzált sejt vagy sejtmentes enzimrendszer lehet. A sejtekvlvalens mennyisége 0,1 g és 50 g szárazsúly/1 között változhat. A szteroidot a sejtekhez viszonyítva kb. 0,05—15 súlyarányban (szteroid/sejt) adhatjuk. A sejt mennyisége 15—50 g/1 szteorid-koncentrádó mellett előnyösen 2,0 és 25 g között változhat. A szteroid-szubsztrátot száraz por, vizes sűrű szuszpenzió formájában, vagy vízzel elegyedő szerves oldószerben — például dlmetil-formamldban, dimetil-szulfoxidban, etanolban,
194 318 metanolban, acetonban vagy egyéb hasonló oldószerben - oldva vagy szuszpendálvg adagolhatjuk a rendszerbe, mennyisége a végtérfogatnak legfeljebb 5%-a lehet. Kis koncentrációban - például 0,5-5%-ban 5
- felületaktív szereket is adhatunk a szteroid szuszpenzióban tartásához. Az elektron-hordozót - például menadiont, 1,4-naftokinont, fenazin-metoszulfátot - por, vizes sűrű szuszpenzió formájában, vagy vízzel elegyedő szerves oldószerben oldva adagolhatjuk a reakcióelegybe. A toxikus oxigénféleségektől mentesítő anyagokat előnyösen a reakció kezdetén adagoljuk az elegybe. Az eljárással elérhető előnyök jelentős mértékben függenek az alkalmazott enzimkészítmény típusától, a szubsztrát/sejt aránytól (előnyösen 2:1, vagy annál nagyobb), és/vagy a katalizátorként használt elektron-hordozó koncentrációjától.
Biokonverzió vízzel nem elegyedő oldószer jelenlétében f A vizes szteroid-l-dehidrogenáz aktivitással rendelkező elegyhez a szteroid-szubsztrát, elektron-hordozó és a toxikus oxigénféleségektől mentesítő anyag mellett vízzel nem elegyedő oldószert is adhatunk.
Az oldószert olyan mennyiségben adjuk az elegyhez, amely-részben vagy egészen elegendő a szteroid-szubsztrát és a tennék oldásához. A fenti módosítást a fermentációs biokonverziós rendszerben alkalmazhatjuk, ahol az átalakítást izolált nedves sejttel, száraz sejttel, sejtmentes enzimmel vagy immobflizált enzimmel végezzük. A vízzel nem elegyedő oldószer jelenlétében végzett biokonverzió reakciósebessége nagy mértékben függ a keverés intenzitásától, ezért a reakcióelegyet a lehető legintenzívebben kell keverni.
Az átalakulatian szubsztrátot és a biokonverzió termékét a fenti reakcióelegyből hagyományos eszközökkel nyerhetjük ki. A szteroidokat jeÚegzetes módon szűréssel, majd a szűrőn maradt csapadék szerves oldószeres — például acetonos vagy metilén-kloridot - extrahálásával választhatjuk el a reakcióelegyből. Úgy Is eljárhatunk, hogy a teljes reakcióelegyet extraháljuk valamely vízzel nem elegyedő oldószenei, például butll-acetáttal vagy metilénkloriddal. A terméket ezután elválasztjuk a szerves oldószertől.
Az 1,2-dehidro-szteroidok felhasználási területe jól ismert. Például a 3 284 447. számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírásban ismertetett ú',4,9(ll).pregnatriének a 16-helyzetben helyettesített diuretikus hatású kortikoszteroidok szintézisében hasznosíthatók. A 4 041 055. számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírás eljárást ismertet a kortikoszteroidok előállítására Δ1 **-androszténdionból és ismertet más jelentős köztitermékeket is a gyógyászatig alkalmazható szteroidok előállítására.
A találmány szerinti eljárást részleteiben - a korlátozás szándéka nélkül - az alábbi példák segítségével kívánjuk ismertetni.
,1. példa
Androszt-4,9(11 j-dién-3,17-dion fermentációs biokonverziója A. simplex-szel aj Biokatalizátor előállítása
Az Arthrobacter simplex (ATCC 6946) tenyésztésére 20 g/1 kukoricalekvárt és 15 g/1 disznózsír-olajat tartalmazó táptalajt (pH 7,)) használunk. A tenyészetet rotációs rázón 2 napon át 28’C-on inkubáljuk, majd hozzáadunk 0,15 g/1 kortizon-acetátot a szteroid-l-dehidrogenáz aktivitás indukálására. b) Biokonverzió
A következő napon különböző koncentrációkban androszt-4,9(1 l>dién-3,17-diont adunk a lombikba. Meghatározott lombikokba menadiont és/vagy katalázt adagolunk. A biokonverziót a metilén-kloridos extraktumok vékonyréteg-kromatográfiás elemzésével követjük. Azokban a reakcióelegyekben, amelyek 3,5 g/1 koncentrációban csak szteroidot tartalmaznak, az 1-dehidrogénezés csak kis mértékben játszódik le. Egy napos inkubálás után a szubsztrátnak kb. 10%-a alakul kívánt 1,2-dehidrogénezett 15 termékké és kb. 5%-a egyéb termékké. A negyedik napra az 1,2-dehidro-terméknek 5%-nál kisebb része marad meg, míg a szteroid 10-20%-a három vagy még több fajta nemkívánatos poláros szteroid-termékként jelenik meg. Azok a biokonverziós elegyek, amelyek
3,5 g/1 szteroid-szubsztrátot és 5 x ÍO'4 mól/1 me20 nadiont tartalmaznak, az összes jelenlévő szteroid közel 50%-át 1-dehidrogénezett termékként tartalmazzák. Azonban a reakció nem megy végbe teljesen további inkubálás hatására sem, és a szteroidok degradálódása figyelhető meg, noha kisebb mértékben. Azokban a biokonverziós elegyekben, amelyek 10 mg/1 katalázt ÍSigma termék Cl-0, 16 000 egység/ 1-rel egyenértékű), 5 x 10'4 mól/1 menadiont és 10 g/1 szubsztrátot tartalmaznak, a konverzió sikeres. A konverzió 22 órán belül 83%-ban végbemegy, és 46 óra múlva 95%-os. A reakcióelegyben vékonyré2θ teg-kromatográflás meghatározás szerint nem találunk jelentős mennyiségű bomlásterméket. A katalázt és sztetoidot tartalmazó kontroll mintában a fermentléből és szteroidból álló mintával kapott konverzióhoz hasonló átalakulás érhető el.
2 példa
Ιΐβ-hidroxl-androszténdion (ΙΙβΟΗ-AD) fermentációs biokonverziója A. simplex-szel aj Biokatalizátor előállítása
Az Arthrobacter simplex-et (ATCC 6946) rázott lombikban tenyésztjük, 6 g/1 glükózt, 6 g/1 kukorica40 lekvárt és 6 g/1 Bactopeptont (Difco) tartalmazó táptalajban, pH 7,0 értéken. A tenyészetet rotációs rázón 28eC-on inkubáljuk, míg a glükóz elfogy. Ekkor 0,1 g/1 kortizon-acetátot adunk a tenyészethez a szteroid-l-dehidrogenáz aktivitás indukálására. 45 bj Biokonverzió
Egy éjszakán át tartó inkubálás után minden egyes lombikba 10 g/1 110OH-AD-t mérünk. A kontroll lombikba nem adunk más anyagot. A kísérleti lombikba 5 x 10M mól/1 menadiont és 10 mg/1 katalázt (Sigma tennék C-10,16 000 egység/l-nek 50 felel meg) adunk. A biokonverziós elegyet rotációs rázón 28’C-on inkubáljuk. A konverzió követésére adott térfogatú mintát két térfogatnyi metilén-kloríddal extrahálunk, és az extraktumot vékonyréteg kromatografáljuk 1 : 1 arányú etfl-acetát-hep__ tán eleggyel. A konverzió előrehaladtát megfelelő szteroid-standardokkal végzett összehasonlítás alapján becsüljük meg.
Eredmények:
Lombik Biokon- Átalaku- Megjegyzés verzió latlan en ideje szubsztrát 60 (óra) (%)
Kontroll 24 kb. 3 Kevés degradádós termék
48 kb. 2. Kimutatható szteroldveszteség
5 nap kb. 2 ~50% szteroidveszfeség
Kísérleti menadion és kataláz 24 kb. 5
48 kb.5
5 nap kb. 5 Szteroid degradáció nem mutatható ki.
3. példa
a) Száraz sejtek előállítása g/1 glükózt, 6 gjl peptont és 6 g/1 kukoricalekvárt tartalmazó táptalajt (pH 7,0) beoltunk Arthrobacter simplex-szel (ATCC 6946) és a tenyészetet rotációs rázón 28°C-on rázatjuk, míg a glükóz elfogy. Ezután hozzáadunk 0,5 g/1 kortizon-acetátot és a lombikokat további 16 órán át inkubáljuk. A sejteket centrifugálással összegyűjtjük, vízzel kétszer mossuk és vákuumszárítószekrényben 45°C-on szárítjuk.
bj Hidrokortúon prednizolonná alakítása biokonverzióval
A száraz sejteket 500 ml-es Erlenmeyer-lomblkban 50 mmól/l-es foszfát-pufferban 0,05 g/1 koncentrációban újraszuszpendáljuk. A szubsztrátot 100 mg/ml koncentrációjú dimetil-formamidos oldat formájában adjuk a szuszpenzióhoz, 0,5 g/1 végkoncentrációban. A menadlon 8,6 mg/ml koncentrációjú etanolos oldatából 0,5 ml/100 ml végtérfogat 30 mennyiséget adunk a reakcióelegyhez. Az egyes lombikokban lévő reakcióelegy térfogatát 50 mmól/l-es foszfát-pufferral 100 ml-re egészítjük ki. A katalázt a Sígma Chemical Company-tói szerezhetjük be, az enzimpreparátum aktivitása 2300 egység/mg.
Az (A) lombikba 2300 egység katalázt mérünk, a 35 (B) lombik nem tartalmaz enzimet, ez az egyetlen különbség a két lombikban lévő reakcióelegy bén.
Az elegyeket 28°C-on inkubáljuk, keverés közben, órás inkubálás után az (A) lombikban lévő hidrokortizonnak kb. 69%-a alakul prednizolonná. Ugyanakkor azonos idő alatt a (B) lombikban a hidrokortizoqnal csak kb. 42%-a konvertálódik prednizolonná. Az eredményekből látható, hogy a kataláz-enzim hozzáadásának hatására kb. 27%-kal növekszik a biokonverziós termék mennyisége.
A prednizolont a szokásos módon nyertük ki a reakdóelegyből. Az Arthrobacter simplex helyett Bacterium cyclooxydans ATCC 12673 törzset használva (3 065 146. számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírás) hasonló eredményeket kapunk.
4,9(1 l)-dlén-3,17-dlont száraz por formájában 10 g/1 koncentrációban adjuk az elegyhez. A lombikokat rotádós rázón 28°C-on inkubáljuk. A biokonverziós elegyekből vett mintákat metflén-klorlddal éxtraháljuk. A szárított extraktumok gázkromatográfiás analízisével meghatározzuk az átalakulás fokát. Eredmények:
Szárított sejt ekvivalens g/1 Sejt típusa Kataláz Atalakulatlat szubsztrát 26 óra múlva (%)
5 Centrifugált 38,9
5 Centrifugált 9,8
Szűrt 47,4
83
7,5 Centrifugált 24,0
93
Szűrt 393
* 7,2.
10,0 Centrifugált 9,8
9,8
Szűrt 313
+ 7,0
5. példa
A szárított A. simplex sejteket 50 mmól/l-es 25 kálium-foszfát-pufferban (pH 7,5) 20 percen át újraszuszpendáljuk, 5 g szárított centrifugált sejt/1 mennyiségben, majd a sejtszuszpenziót 500 ml-es Erlenmeyer-lombikokba 100 ml-enként szétmérjük. A menadiont és a katalázt az alábbi táblázatban feltüntetett mennyiségben adjuk a lombikba. A 160-metű-androszt4,9(ll>dién-3,17-diont mikronizált por formájában adjuk az elegyhez, 15 g/1 koncentrációban. A lombikokat rotádós rázón 31°C-on inkubáljuk. A mintákat metilén-kloriddal extraháljuk. Az extraktumok szteroid-tartalmát gáz-kromatográfiás eljárással határozzuk meg.
Eredmények:
Kataláz koncentrádója mg/1 Menadion koncén t- Átalakulatlan szubsztrát %
dója mg/1 19 óra 43 óra 91 óra
2,5 (4000 egység/1) 86 243 12,0 93
2,5 (4000 egység/1) 129 22,1 15,0 12,7
5,0 (8000 egység/1) 86 21,9 93 83
5,0 (8000 egység/1) 129 14,6 4,6 43
4. példa
A sejteket az 1. példában leírt módon tenyésztjük. Az aktív sejteket centrifugálással vagy szűréssel összegyűjtük. A nedves sejtmasszát melegítés közben kb. 3-5% nedvességtartalomig szárítjuk. A szárított sejteket 50 mmól/l-es foszfát-pufferban (pH 73) újraszuszpendáljuk és 20 percen át keverjük, majd 500 ml-es Erlenmeyer-lombikokba 100 rní-enként szét mérj ük. 5x10'* mól/1 végkoncentrádóban etanolos oldatban lévő menadiont adunk a lombikokba. A lombikok feléhez 10 mg/I katalázt mérünk, ez kb. 16 000 egység/l-nek felel meR. Az androszt50 6-péIda
A szárított A. simplex sejteket a 4. példában leírtak szerint újraszuszpendáíva két lombikba szétosztjuk. A sejtek végkoncentrációja kb. 1,5 g szárított sqt/í-nek felel meg. Mindkét lombikba 5 mg (8000 egység) katalázt és etanolos oldat formájában 8,6 mg menadiont mérünk. A 160-metfl-A’,lí-androszténdion szubsztrátot száraz por formájában adjuk az elegyhez 20 g/1 koncentrádóban. Az egyik lombikba 3 mg/1 koncentrádóban szuperoxid-dlszmutázt (Sigma termék S8254, kb. 3000 egység/mg protein aktivitású) mérünk, a másik lombikba nem teszünk gzuperoxid-diszmutázt. A lomblkokat 3l”C-on rotá-
dós rfzón inkubáljuk. Szabályos Időközökben mintát veszünk, metflén-kloridda] extraháljuk és a blokonverzió szempontjából analizáljuk.
Eredmények:
Lombik Szuperoxld- Képződött tennék
diszmutáz mennyisége
(mg/lombik) 22 óra 70 óra
1 0,0 mg 037 g 0,68 g
2 0,3 mg 0.41 g 0,81 g
7. példa
Reakdóelegybe az alábbi anyagokat mérjük:
a) 0,681 50 minól/l-es káÚum-foszfát puffer (pH 7,5)
b) 6,4g szárított A. simplex sejt
c) 032 g menadion
d) 13 mg marhamáj-kataláz (2000 nemzetközi egység/mg)
e) 32g androszt-4,9(ll)-dién-3(17-dlon
f) 03201 toluol.
A reakcióelegyet 15 cal/1 x perc-cel keverjük. A reakdóelegybe vezetett levegővel a reaktor a légterében 3% feletti oxigénkoncentrációt biztosítunk. A hőmérsékletet 28 ± l°C-on tartjuk. A reakciót 47 órán keresztül hagyjuk végbemenni, majd a toluolos fázist elválasztjuk. Jelen esetben a toluolos fázis szteroid összetétele az alábbi:
99,9% tennék (androszt-l,4,9(ll)-trlén-3,17-dion)
0,1% átalakulatlan szubsztrát (androszt-4,9-(11 )-dién-3,17-dion).
8. példa rázólombikba az alábbi anyagokat, mérjük:
a) 23 ml 50 mmól/l-es káliurn-foszfát-puffer (pH 7,5)
b) 0,04 g száraz A. simplex sejt
c) 0,25 ml 50 mmól/1 menadion 3A-alkoholban.
Az egyes lombikokat az alábbi anyagokkal egészítjük ki:
1. lombik: semmi
2. lombik: 0,167 mg kataláz (2000 nemzetközi egység/mg)
3.lombik: 2 mg 5% fémtartalmú szénhordozós platinakatalizátor.
Minden egyes lombikba bemérünk 0,2 g androszt4,9(1 l)-dién-3,17-diont és 2 ml toluolt. A lombibikokat szobahőmérsékleten 3 napon át rázatjuk.
napos inkubálás után minden lombikba 23 ml toluolt mérünk. Az extraktumot analizáljuk.
Eredmények: 1. lombik kontroll 2. lombik katalázzal 3. lombik platinával
Termék (androszt- 1,4,9(11)- -trién-3,17- -djon) 80,8%, 99,9% 95,9%
Szubsztrát (androszt- 4,9(11). -dlén-3,17- -dlon) 19,2% 0,1% 4,1%
9. példa
Az Arthrobacter simplex sejteket 20 g/1 kukoricalekvárt és 15 g/1 disznózsír-olajat tartalmazó táptala5 jón (pH 7,0) tenyésztjük. A tenyészetet 28*C-on kb. 26 Órán át Inkubáljuk, majd hozzáadunk 0,15 g/1 kortlzon-acetátot. Az inkubálást 18 órán át folytatjuk. A sejteket centrifugálással elválasztjuk a táptalajtól. A kapott sejteket a fermentlé felé térfogatának megfelelő mennyiségű 0,05 mól/l-es kálium-foszfát'υ -pufferban (pH 7,5) újraszuszpendáljuk. A lomblkokba száraz por formájában 10 g/1 androszt-4,9(ll)-dién-3,20-dlont adunk. Az (A) lombikba nem adunk más anyagot. A (B) lombikban lévő szteroidhoz
8,6 mg menadiont és 1600 egység katalázt mérünk. j5 5 órás inkubálás után az (A) lombikban közel 5%
I, 2-dehidrogénezett tennék képződik. A (B) lombikban lévő szteroid 95%-ban 1,2-dehidrogénezett termékből és kb. 5%-ban átalakulatlan szubsztrátból áll. Az inkubálást tovább folytatva az (A) lombikban kb. 10% dehldro-terméket és kimutatható mennyi20 ségű nemkívánatos bomlásterméket találunk a reakcióelegyben. A (Β) lombikban a további inkubálás hatására ugyan nem képződik több termék, de nem találunk kimutatható mennyiségű bomlásterméket sem.
2g 10. példa
A 3. példában a hldrokortizont, az 1., 7. vagy
9. példában az androszt-4,9(ll)-dién-3,l7-diont és a 6. példában a 160metíl-ú4,9(l l)-androsztén-dlont az alább felsorolt szubsztrátokkal helyettesítve az alábbi termékeket kapjuk:
Szubsztrátok:
1. androszt-4-én-3,l 7-dion
2. 6a-fluor-androszt4,9(l l)-dién-3,l 7-dion
3. 6a-metfl-androszt4,9(l l)-dién-3,l 7-dion nr 4. 16fl-metil-androszt-4,9(l l)-dién-3,l 7-dion
5. 17a-hidroxi-pregn-4-én-20-in-3-on
6. 17a-hidroxl-pregn-4,9(l 1 )-dién-20-ln-3-on
7. 17a-iiidroxi-160-metil-pregn4,9( 11 )-dién-20-in-3-on
8. 11021-dihidroxi-pregn4,17(20)-dién-3-on
4Q 9. 21-acetoxl-l 10-hidroxi-pregn4,17(2O)-dién-3·
-on
10. 6a-metil-l 1021-dihjdroxi-pregn4,17(2O)-dién-3-on
II. 20-klór-pregn-4,9(l l),17(20)-trién-21-al-3-on
12. hidrokortlzon
13. 6a-metfl-hidrokortizon
14. 21 -acetoxl-110,17 -dihidroxi-160-me til-pregn-4-én-3,20-dion
15. 21-acetoxl-9o-fiuor-l 10,17-dlhidroxl-160-metll-pregn-4-én-3,20-dion
16. 21-acetoxl-90,l 10-epoxl-17-hldroxl-160-metű50 -pregn4-én-3,20-dion
17. 21-acetoxl-l 7-hldroxl-pregn4,9(l l)-dlén-3,20-dlon
18. 21-acetoxi-16a,17-dihidroxl-pregn4,9(l l)-dién-3,20-dion Kc 19. 21-acetoxi-17-dihldroxi-16o-metfl-pregn4,900 -(ll)-dién-3,20-dion
20. 21 -benzo’l oxi-17-hidroxi-160-metfl-pregn4,9 (1 l)-dlén-3,20-dion
21. 21-acetoxl-17-hldroxl-16/J-metfl-pregn43(ll)•dién-3,20-dion
22. 21 -acetoxl-pregn4,9( 11 ),16-trién-3,20-dion
23. 21-acetoxl-6a-fluor-pregn-4,9(l l),16-trién-3,20-dion
24. 21 -acetoxl-9a-fluor-110,16α,17-trihidroXi-pregn-4-én-3,20-dion
25. 21-acetoxl-6a,9a-difluor-l 10,16a,17-trlhldroxl-pregn-4-én-3,20-dion-l 6,17 -acetonid
26. 21-acetoxi-6o-fluor-l 10-hldroxi-16a-metfl-pregn-4-én-3,20-dion
27. 21-acetoxi-6o-fluor-l 10,17-dihidroxi-pregn-4-én-3,20-dion
28. 21-acetoxi-6a-9a-difluor-l 10,17-dlhidroxi-16a-metfl-pregn-4-én,3,20-dion
29. 21-acetoxl-9a-fluor-l 10,16a,17-tríhidroxi-pregn-4-én-3,20-dion-16,17-acetonid
30. 21-acetoxi-90,l 10-epoxi-6a-fluor-16q,17-dlhldroxl-pregn-4-én,3,20-dion-l 6,17-acetonld
31. 21-acetoxi-90,l 10-epoxi-16a-hidroxl-pregn-4-én-3,20-dion
32. 21-acetoxi-90,110-epoxi-16a,17-dihidroxi-pregn-4-én-3,20-dion-l 6,17 -acetonid
Termékek:
a androszt-1,4-dién-3,17-dión 2a 6a-Quor-androszt-l,4,9(ll)-tiién-3,17-dlon 3a 6a-metfl-androszt-l,4,9(ll)-trién-3,17-dion 4a 160-metfl-androszt-l ,4,9(1 l)-trién-3,17-dion 5a 17e-hidroxi-pregn-l,4-dién-20-ion-3-on 6a 17a-hidroxi-pregn-l ,4,9(1 l)-trién-20-in-3-on 7a 17a-hidroxi-l 60-metil-pregn-l ,4,9(1 l)-tiién-20-in-3-on
8a 110,21-dihidroxi-pregn-l,4,17(2O)-trién-3-on 9a 21-acetoxi-l 10-hidroxi-pregn-l ,4,17(20)-trién·
-3-on és
110,21-dihidroxi-pregn-l,4,17(2O)-trién-3-on
10a 6a-metil-l 10,21-dihidroxi-pregn-l ,4,7(20)-trién-3-on la 20-klór-pregn-l ,4,9(1 l),17(20)-tetraén-21-al-3-on
12a prednizolon
13a 6a-metil-prednlzolon
14a 21-acetoxi-l 10,17-dihidroxi-160-metfl-pregnl,4-dién-3,20-dion és
110,17,21 -trihidroxl-160-metfl-pregn-l ,4-dlén-3,20-dion
15a 21-acetoxl-9a-fluor-l 10,17-dlhldroxl-160-metfl-pregn-1,4-dién-3,20-dion és 9o-fluor-l 10,17,21 -trihidroxi-160-metÜ-pregn-l,4-dién-3,20-dion
16a 21-acetoxl-90,l 10-epoxi-l 7-hidroxi-160-metil-pregn-1,4-dién-3,20-dion és 90,110-epoxi-17,21-dihldroxi-160-metll-pregn-l,4-dién-3,20-dion
17a 21 -acetoxl-17-hldroxl-pregn-1,4,9( 11 )-trién-3,20-dion és
17,21 -dlhldroxl-pregn-1,49( 11 )-trién-3,20-dion
18a 21 -acetoxi-16α,17-dlhldroxl-pregn-l ,4,9(11)-trlén-3,20-dion és
16α,17,21 -trihldroxi-preng-1,4,9(11 )-tirén-3,20-dlon
19a 21-acetoxl-17-hidroxi-16a-metfl-pregn-l ,4,9-(ll)-trién-3,20-dion és
17,21-dihldroxl-16a-metll-pregn-l ,4,9(11> -trién-3,20-dion
20a 21 -benzofl-oxl-17-hidroxi-160-metfl-pregn-1,4,9-(1 l>trlén-3,20-dion
21a 21 -acetoxl-17-hldroxl-l 60-metfl-pregn-l A$-(ll)-trlén-3,20-dlon és
17,21 -dihldroxl-160-metíl- -pregn- ,4,9(11 >trién-3,20-dion
22a 21-acetoxi-pregn-l ,4,9(1 l)-16-tetrán-3,20-dion és 21-hldroxi-pregn-l ,4,9(1 l),16-tetrán-3,20-dion
23a 21-acetoxi-6a-fluor-pregn-l ,4,9(1 l),16-tetraén-3,20-dion és
6a-fluor-21 -hidroxi-pregn-1,4,9( 11 ),16-tetraén-3,20-dion
24a 21-acetoxi-9a-fluor-l 10,16a,17-trihidroxi-pregn-1,4-dién-3,20-dion és 9a-fluor-l 10,16a,17,21tetrahidroxi-pregn-1,4-dién-3,20-dion
25a 2 l-acetoxi-6a,9a-difluor-l 10,16017-trihidroxl-pregn-1,4-dion-3,20-dion-16,17-acetonid és 6a-9a-fluor-110,16α, 17,21 -tetrahidioxi-pregn -1,4-dién-3,20-dion-16,17-acetonid
26a 21 -acetoxi-6a-fluor-110-hldroxi-16a-metfl-pregn-1,4-dién-3,20-dion és 6a-fluor-l 10,21-dihidroxl-16a-metíl-pregn-l ,4-dlén-3,20-dion
27a 21-acetoxi-6a-fluor-l 10,17-hldroxl-pregn-l ,4-dién-3,20-dion és őo-fluor-l 10,17,21 -trihidroxi-1,4-dlén-3,20-dion
28a 2 l-acetoxi-6a-9a-difluor-l 10,17-dihidroxl-l 6a-metfl-pregn-l ,4,-dién-3,20-dion és 6a-9a-difluor-l 10,17,21-trihidroxi-l ,4-dlén-3,20-dion
29a 21-acetoxi-9a-fluor-110,16a-17-trihidroxi-pregn-1,4-dién-3,20-dion-16,17 -acetonid
30a 21-acetoxl-90,l 10-epoxi-6a-fluor-16a,17-dlhidroxi-pregn-1,4-dién,3,20-dion-16,l 7-ácetonld
31a 21-acetoxi-90,l 10-epoxi-16a-hidroxi-pregn-l ,4-dién-3,20-dion és
90,110-epoxi-16a,21 -dihidroxi-pregn-1,4-dlén-3,20-dion
32a 21-acetoxl-90-l 10-epoxi-16a-17-dihidroxi-pregn-1,4-dién-3,20-dion-l 6,17-acetonld.
Az egyéb szubsztrátok és termékek az alábbiak:
szubsztrát
SÍ 10-hidroxj-160-metfl-androszt-4-én-3,17-dlon 110-hidroxl-l 60-metll-androszt-4-én-3,17-dlon (3) 6o-fiuor-l 10-hldroxi-androszt-4-én-3,17-dion (4) 6a-metil-110-hldroxi-androszt-4-én-3,l 7-dlon (51 11 o-hidroxi-androszt-4-én-3,17-dlon (6) androszt-4-én-3,l 1,17-trion termék
110-hldroxi-160-metil-androszt-l ,4-dién-3,l 7-dlon 110-hidroxl-l 6a-metll-androszt-1,4-dién-3,17-dlon 6a-fluor-l 10-hldroxl-androszt-l,4-dlén-3,17-dion 6a-metll-l 10-hidroxi-androszt-l ,4-dién-3,l 7-dlon 1 la-hldroxl-androszt-1,4-dién-3,17-dion androszt-1,4-dién-3,l 1,17-trion

Claims (8)

1. Eljárás 1,2-dehldro-szteróldok előállítására a megfelelő 1,2-telített 3-keto-szteroidot szteroid-dehidrogenáz aktivitással rendelkező enzim-készltménynyel reagáltatva, elektron-hordozó jelenlétében, a zz a 1 jellemezve, hogy a reakció során egy vagy több toxikus oxigénféleségektől mentesítő anyagot: nevezetesen katalázt, szuperoxld-dlszmutázt, vagy platinát, adunk a reakciókeverékhez.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal ellemezve, hogy a toxikus oxigénféleség drogén-peroxid.
3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy toxikus oxigénféleségektől mentesítő anyagként katalázt használunk.
4. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy toxikus oxigénféleségektől mentesítő anyagként platinát használunk.
5. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a toxikus oxigénféleség szuperoxid vagy peroxid.
6. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy toxikus oxigénféleségektől mentesítő anyagként szuperoxid-diszmutázt és katalázt használunk.
7. Az 1. igénypont szerinti eljárás androszt-1,4-dién-3,17-dión,
6a-fluor-androszt-l ,4,9(1 l)-trién-3,17-dion, 6a-metfl-androszt-l ,4,9(1 l>trién-3,l 7-dion, 16a-metil-androszt-l ,4,9(1 l)-trién-3,17-dión, androszt-1,4,9(1 l)-trién-3,l 7-dion,
110-hldroxi-androszt-l ,4-díén-3,27-dion,
110-hidroxl-160-metil-androszt-l ,4-dlén-3,17-dion, 6a-fluor-l 10-hidroxi-androszt-l ,4-dlén-3,17-dion,
1 10-hidroxi-6 a-metil-androszt-1 ,4-dlén-3,17-dion,
1 la-hidroxi-androszt-1,4-dlén-3,l 7-dion vagy androszt-1,4-dlén-3,l 1,17-trion előállítására, azzal jellemezve, hogy 1,2-telített3-keto-ezteroidként.
androszt-4-én-3,l 7-diont,
6a-fluor-androszt-4,9( 11 )-dién-3,17-díont,
6a-metíl-androszt-4,9( 11 )-dién-3,17 -diont,
16a-metil-androszt-4,9(l l)-dién-3,l 7-diont, androszt-4,9(l l)-dién-3,l 7-diont,
110-hldroxi-androszt-4-én-3,17-diont,
110-hidroxi-160-metil-androszt-én-3,17-diont, óa-fluor-1 10-hidroxi-androszt-4-én-3,17 -dlont,
110-hidroxi-6a-metil-androszt-4-én-3,17 -dlont,
110-hidroxi-androszt-4-én-3,l 7-diont, vagy androszt-4-én-3,l 1-17-triont reagáltatunk.
8. Az 1. igénypont szerinti eljárás 17o-hldroxl-pregn-l,4-dlén-20-in-3-on, 17ahldroxl-pregn-l ,4,9(1 l)-trién-20-in-3-on, 17a-hldroxl-l 6a-metil-pregn-l ,4,9(1 l)-trién-20-in-3-on,
U0,21-dihldroxi-pregn-l,4,17(2O)-trién-3-on, 21-acetoxi-l 10-hldroxl-pregn-l ,4,17(20Vtrién-3-on, 6a-metíl-l 10,21-dihidroxi-pregn-l ,4,17(20>trién-3-on,
20- klór-pregn-l ,4,9(11 ),17(20)-tetraén-21 al-3-οη, prednizolon, óa-metll-prednizolon,
21- acetoxl-l 10,17-dihldroxl-160-metíl-pregn-l ,4•dlén-3,20-djon,
21 -acet oxi-9a-fluor-110,17 -dihídroxi-160-metfl-pregn-l,4-dlén-3,20-dion,
21 -acetoxi-90,110-epoxi-17 -hidroxi-160-metfl-pregn-1,4-dién-3,20-dion,
21 -acetoxl-l 7-hldroxl-pregn-l ,4,9(1 l>trién-3,205 -dión,
21 -acetoxi-16α,17-dlhidroxi-pregn-l ,4,9(1 l)-trién-3,20-dion,
21-acetoxl-l 7-hldroxi-16a-metil-pregn-l ,4,9(11}·
-trién-3,20-dlon,
21-benzofl-oxl-17-hidroxi-160-metil-pregn-l ,4,9(11)10 -trién-3,20-dion,
21 -acetoxi-17-hldroxi-160-metil-pregn-1,4,9( 11 >trién-3,20-dlon,
21-acetoxl-pregn-l ,4,9(1 l),16-tetraén-3,20-dion, 21-acetoxi-6a-fluor-pregn-l ,4,9(1 l),16-tetraén-3,20-dlon, 10 21-acetoxi-90,110-epoxi-6a-fluor-16a,17-dihidroxi-pregn-1,4-dién-3,20-dlon-16,17-acetonid,
21-acetoxi-90,110-epoxl-l 6a-hldroxi-pregn-l ,4-dlén-3,20-dion,
21-acetoxl-90,110-epoxi-16a,17-dihidroxi-pregn20 '1 »4*<ttén-3,20-dion-l 6,17-acetonld,
21-acetoxi-90,110-epoxi-16a-hidroxi-pregn-l ,4-dlén-3,20-dion,
21-acetoxi-90,110-epoxi-16a,l 7-dihldroxi-pregn-1,4-dién-3,20-dion-l 6,17-acetonid,
21 -acetoxi-9o-fluor-110,16α, 17 -trihldroxi-pregn25 -l,4-dlén-3,20-dlon,
21-acetoxl-6a,9a-difluor-l 10,16a,17-trihldroxi-pregn-1,4-dlén-3,20-dion-l 6,17-acetonld,
21 -acetoxi-6a-fluor-110-hidroxi-16a-metfl-pregn-1,4-dién-3,20-dlon,
21-acetoxi-l 10,17-dlhidroxl-l ,4-dlén-3,20-dion,
30 21-acetoxi-6a,9a-dlfluor-l 10,17-dihidroxi-16a-metil-pregn-1,4-dién-3,20-dlon, vagy 21-acetoxi-9a-fluor-l 10,16a,17-trihldroxl-pregn-l ,4-dién-3,20-dion-16,l 7-acetonid előállítására, azzal jellemezve, hogy 1,2-telített 3-keto-szteroidként
17a-hidroxi-pregn-4-én-20-in-3-ont,
17a-hidroxi-pregn-4,9( 11 )-dlén-2O-in-3 -önt,
17a-hidroxi-16a-metil-pregn-4,9( 11 )-dién-20-ln-3-ont,
110,21-dihidroxi-pregn-4,17(2O)-dién-3-ont,
4Q 21-acetoxi-l 10-hidroxi-pregn-4,l 7(20)-dién-3-ont, •6a-metfl-110,21 -dihidroxl-pregn-4,17(20)-dlén-3 -ont,
20-klór-pregn-4,9(l 1 ),17(20)-trién-21 -al-3-ont, hldrokortízont,
6a-metil-hldrokortlzont,
45 21-acetoxl-l 10,17-dihidroxi-160-metfl-pregn-4-én-3,20-diont,
2 l-acetoxl-9a-fluor-l 10,17-dihidroxi-160-metilpregn-4-én-3,20-diont,
21 -acetoxi-90,110-epoxl-l 7-hidroxl-l 60-metil-pregn-4-én-3,20-diont,
21 -acetoxi-17-hldroxi-pregn-4,9(11 )-doén-3 30-dlont,
21 -acetoxi-16α, 17 -dihidroxi-pregn-4 fi( 11 )-dién-3,20-diont,
55 21-acetoxi-17-hidroxi-16a-metíl-pregn-4,9(11)-dién-3,20-dlont,
21 -benzofl-oxid-l 7 -hldroxl-160-metfl-prcgn-4 fi·
-(, l>dién-3,20-diont,
21 -acetoxi-17-hldroxl- l60-metfl-pregn-4,9(11)-dlén-3,20-diont,
60 21-acetoxl-pregn-4,9(l l),16-trién-3,20-diont,
21 -acetoxi-6a-fluor-pregn-4,9( 11), 16-trién-3 30-91
-diont,
21 -acetoxi-90, 110-epoxi-6a-fluor-16α, 17-dlhldroxl-pregn4-én-3,20-dlon-l 6,17-acetonidot,
21-acetoxi-90,1 10-epaxi-16ahldroxi-pregn44n-3,20-diont,
21 -acetoxl-90,1 10-epoxi-16a-dihidroxi-pregn-4-én-3,20-dlon-l 6,17-acetonldot,
2 l-acetoxl-9a-fluor-110,16α,17-trihidroxi-pregn4-én-3^0-dlont,
21 -acetoxi-6a.9a-difluor-l 10,16α,17-trihidroxi-pregn4-én-3,20-dlon-l 6,17 -acetonldot, 21-acetoxl-6a-fluor-l 104ddroxi-16a-metll-pregn4-én-3,20-dlont,
5 21 -acetoxi·110,17-dlhldroxl-pregn4-én-3 ,?0-dlont,
21-acetoxl-6a,9a-dlfluor-l 10,17-dlhldroxl-16o-metfl-pregn4-3,20-dlont vagy 21 -acetoxl-9o-fluor-l 10,16a,17-tilhldroxl-pregn4-én-3,20-dlon-l 6,17-acetonidot reagál tatunk.
in rajz nélkül
HU841880A 1983-05-16 1984-05-15 Process for the delta 1-dehydrogenation of steroids in the presence of materials relieving from toxic kinds of oxygen HU194318B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/494,747 US4749649A (en) 1983-05-16 1983-05-16 Microbial Δ1-dehydrogenation process using a scavenger of toxic oxygen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
HUT34240A HUT34240A (en) 1985-02-28
HU194318B true HU194318B (en) 1988-01-28

Family

ID=23965795

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU841880A HU194318B (en) 1983-05-16 1984-05-15 Process for the delta 1-dehydrogenation of steroids in the presence of materials relieving from toxic kinds of oxygen

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4749649A (hu)
EP (1) EP0127294B1 (hu)
JP (1) JPH06104072B2 (hu)
DE (1) DE3461720D1 (hu)
HU (1) HU194318B (hu)
IE (1) IE57426B1 (hu)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE94212T1 (de) * 1987-03-12 1993-09-15 Upjohn Co 1-2-dehydrierung von steroid-21-estern mit a. simplex.
US5888995A (en) * 1991-02-04 1999-03-30 Astra Aktiebolag Steroid esters
SE9100341D0 (sv) * 1991-02-04 1991-02-04 Astra Ab Novel steroids
SE9100342D0 (sv) * 1991-02-04 1991-02-04 Astra Ab Novel steroid esters
AU5873300A (en) * 1999-07-07 2001-01-30 Pharmacia & Upjohn Company Process to prepare exemestane
CA2448037A1 (en) * 2001-06-18 2002-12-27 Pharmacia & Upjohn Company Process to prepare 11.beta.,17.alpha.,21-trihydroxy-6.alpha.-methylpregna-1,4-diene-3,20-dione 21-acetate
HU227117B1 (en) 2002-05-10 2010-07-28 Richter Gedeon Nyrt Process for dehydrogenation of aza-androstane compounds
RU2447154C1 (ru) * 2010-09-09 2012-04-10 Марина Викторовна Донова Микробиологический способ получения 1,2-дегидрированных производных δ4-3-кетостероидов ряда андростана в водно-органических средах
CN113105517B (zh) * 2021-04-10 2022-03-01 台州仙琚药业有限公司 雄甾-1,4,9-三烯-3,17-二酮的合成方法
EP4230196A1 (en) 2022-02-21 2023-08-23 Som Innovation Biotech, S.A. Compounds for use in the treatment of dystrophinopathies

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2837464A (en) * 1955-01-11 1958-06-03 Schering Corp Process for production of dienes by corynebacteria
US3047469A (en) * 1959-07-08 1962-07-31 Olin Mathieson Dehydrogenation of steroids by dehydrogenase and hydrogen carrier
US3091575A (en) * 1961-06-06 1963-05-28 American Cyanamid Co Method of preparing delta1 steroids
US3567586A (en) * 1967-11-09 1971-03-02 Us Navy Chemiluminescent system for detecting living microorganisms
US3751340A (en) * 1971-05-06 1973-08-07 Aerojet General Co Method for detecting the presence and concentration of heme-containing particles and heavy metal ions in fluid media
US4035236A (en) * 1975-10-24 1977-07-12 The Upjohn Company Process for preparing 9α-hydroxyandrostenedione
US4041055A (en) * 1975-11-17 1977-08-09 The Upjohn Company Process for the preparation of 17α-hydroxyprogesterones and corticoids from androstenes
GB1555004A (en) * 1976-05-24 1979-11-07 Dunhill P Enzymic conversion of steroids

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06104072B2 (ja) 1994-12-21
JPS59216599A (ja) 1984-12-06
HUT34240A (en) 1985-02-28
IE841198L (en) 1984-11-16
US4749649A (en) 1988-06-07
IE57426B1 (en) 1992-09-09
EP0127294A1 (en) 1984-12-05
DE3461720D1 (en) 1987-01-29
EP0127294B1 (en) 1986-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mahato et al. Current trends in microbial steroid biotransformation
Sedlaczek et al. Biotransformations of steroids
Mahato et al. Steroid transformations by microorganisms-III
US3684657A (en) Selective microbiological degradation of steroidal 17-alkyls
US4179336A (en) Microbiological degradation of sterol side chains to a 17-keto group
Mahato et al. Steroid transformations by microorganisms—II
Fukui et al. Bioconversion of lipophilic compounds in non-aqueous solvent. Effect of gel hydrophobicity on diverse conversions of testosterone by gel-entrapped Nocardia rhodocrous cells
US4524134A (en) Process for preparing 1,2-dehydro steroids
HU194318B (en) Process for the delta 1-dehydrogenation of steroids in the presence of materials relieving from toxic kinds of oxygen
GB2123833A (en) Steroid 1,2-dehydrogenation using dried microbial cells
Mutafov et al. The inducibility of 9α-steroid hydroxylating activity in resting Rhodococcus sp. cells
US4397947A (en) Microbial process for 9α-hydroxylation of steroids
US4528271A (en) Process for the intensification of microbiological conversions of steroids using cyclodextrin additives
Fokina et al. Microbial conversion of pregna-4, 9 (11)-diene-17α, 21-diol-3, 20-dione acetates by Nocardioides simplex VKM Ac-2033D
US4704358A (en) Δ1 -dehydrogenation with heat or air-dried B. cyclooxidans
US4444884A (en) Process for preparing steroids
US4684610A (en) Process for converting 1,2-saturated steroids to 1,2-dehydro steroids
Tan et al. Biological conversion of 17α-hydroperoxyprogesterone to 11α, 17α-dihydroxyprogesterone
US4755463A (en) Process for preparing steroids
Breiter et al. Microbial hydroxylation of androsta-1, 4-diene-3, 17-dione
GB1560850A (en) Immobilized microorganisms
EP1504021B1 (en) Process for dehydrogenation of azaandrostane compounds
Kogan Microbiological reactions of steroids
EP2093285B1 (en) Method for biocatalysis using filamentous fungi
HU196464B (en) New process for producing 1,2-dehydrosteroids

Legal Events

Date Code Title Description
HU90 Patent valid on 900628
HMM4 Cancellation of final prot. due to non-payment of fee