JPH022395A - 9α―ヒドロキシ―17―ケトステロイドの微生物学的製法 - Google Patents
9α―ヒドロキシ―17―ケトステロイドの微生物学的製法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
いた、9α−ヒドロキシ−17−ケトステロイド類の製
造法に関するものである。
知られている(IIl、 シャー −−−(Char
ney)、H,L、 ハーゾク()Ierzog)
、ステロイド類の微生物による変換)。繁雑で高洒な化
学過程と置換するために、微生物によるステロイド類の
変換を用いた多くの方法が開発されてきた。有用なステ
ロイド中間体の安価な製造源としては、豊富に人手でき
るステロール類、例えばコレステロール及びシトステロ
ールがある。微生物としては、これらのステロイド類を
炭素源として利用できるものが選ばれてきた。例えばオ
ランダ特許公報NL6513718およびNL6705
490など、いくつかの特許出願においては、ステロイ
ド核を保存した、C−17側鎖の微生物による分解が報
告されている。米国特許第3684657号、第375
9791号又は第4345029号で報告されているよ
うに、特異的インヒビター化合物およびその後に、特別
に開発した変異株を用いて、治療に有用なステロイド類
の合成の原料となる、アンドロスト−4−エン−3,1
7−ジオンおよびアンドロスタ−1,4−ジエン−3,
17−ジオンを高収率で製造することが可能である。
ドロキシ−17−ケトステロイド類は、コルチコステロ
イド類の合成のための価値ある原料化合物であることか
ら重要である(ジャーナル・オブ・オーガニック・ケミ
ストリー(J、Org。
及び場合によっては、C−9へのハロゲン原子の導入は
、このタイプの化合物とは異なり、容易で、よく知られ
た方法で行なわれる。
オブ・アメリカン・ケミカル・ソサイアテdJ、Ame
r、 Chem、 Soc、) 80巻(1958年
)6148頁に報告された9α−ヒドロキシアンドロス
ト−4−エン−3,17−’;オンがアル。それは、抗
アンドロゲン、及び抗エストロゲン活性を有するが、こ
れは主に医療的に価値のあるコルチコステロイド類の合
成中間体として用いられる(例えばヨーロッパ特許出願
E P −A −0263569参照)。
ステロイド類、特に、9α−ヒドロキシアンドロスト−
4−エン−3,17−ジオンを得るいくつかの方法が公
開されている。
国特許4397947)又は、コリネスポラ・カシコラ
(Corynespora cassicola) 株
(ヨー0ツバ特許出願EP−A−0027829)を用
いて、アンドロスト−4−エン−3,17−ジオンから
出発する、9−α−ヒドロキシ基の微生物学的導入。
イコバクテリウム(!、fycobacteriurn
) 株でのステロイド類の発酵後の培地中に、9α−ヒ
ドロキシアンドロスト−4−エン−3,17−ジオンが
存在することを報告している。米国特許4035236
によれば、収率はかなり低いが、マイコバクテリウム・
ホルツイタム(!J y c o −bacteriu
rn fortuitum) NRRL B −8
119は、ステロール類のC−17側鎖及び同時に9α
−ヒドロキシ基の導入を行うことができる。
ることを主因とする低収率は別にして、この方法の欠点
は、この微生物が便宜的病原(opportunist
ic pathogen)であるということである。
・ホルツィ9 A(、’lycobacterium
fortuitum) 1510株(Z IM’ET
10849)にょる9α−ヒドロキシアンドロスト−4
−エン−3,17−ジオンの製造を公開している。特別
な性質により、よく分散させた疎水佐有機ポリマーを発
酵培地に加えることにより、収率が40〜50%上昇し
た。
um)株を用いることによる、ステロール類とは異なる
9α−ヒドロキシアンドロスト−4−エン−3゜17−
ジオンの製法も、日本特許出願JP55/85397に
報告されているが、収率は低い。
−2197869によると、9α−ヒドロキシアンドロ
スト−4−エン−3,L7−ジオンの生産が、新しいマ
イコバクテリウム・ロセウム(Mycobacteri
um roseum)種の株を用いたステロール発酵に
より効果的に行うことができる。100gのステロール
から28.5 gの産物が得られた。
ium)属の新しい微生物を用い、5〜10個の炭素
原子を含むC−17炭素側鎖を特徴とするステロイド類
を9α−ヒドロキシ−17−ケトステロイド類へ、特に
種々のステロール類から、9α−ヒドロキシアンドロス
ト−4−エン−3,17−ジオンへ変換する発酵法を提
供する。この発酵法によれば希望のステロイド類を選択
的かつ高収率で生産できる。
コバクテリウム・スピーシーズ(M y c 。
3805の培養物から新しいマイコバクテリウム株が得
られた。
05は、米国特許4345029第2欄、34〜40行
から明らかなように、マイコバクテリウム・バカj−(
Mycobacterium vaccae)の−船釣
特徴を示す。マイコバクテリウム・スピーシーズNRR
L−B−3805は、高収率でステロール類をアンドロ
スト−4−エン−3,17−’;オンに変換する。
ンドロスタ−1,4−ジエン−3,17−ジオンの混合
物を含む培地中で子世代増殖させることにより選択操作
にかけた。この操作により最終的にマイコバクテリウム
・スピーシーズと命名した新しい株を調製し、1986
年11月24日、セントラル・ブリニー・ボア・シメル
力ルチャーズに(Centraal Bureau v
oor Schim+++elcultures。
n、 The Netherlands)第CBS48
2.86号で寄託した。親株マイコバクテリウム・スピ
ーシーズNRRL−B−3805から新しい種を区別す
る最も顕著な特性は、ステロイド類を安定に9α−ヒド
ロキシステロイド頚に変換する能力である。
、86は、コロニーの色や形で、上述のマイコバクテリ
ウム・ホルツイタムNRRLB−8119と明確に区別
される。それらは、通常のAPI−20Bテスト検定法
を用いたとき、生化学的性質に関し、わずか約75%の
類似性しか有していないようだ。さらに第1表を参照せ
よ。さらに、上記マイコバクテリウム・ホルツイタムと
は対照的に、新しいマイコバクテリウム株は、ステロー
ル分子の80%にも昇る、驚くべき高い変換率を示す。
ヒドロキシアンドロスト−4−ニンー3.17−ジオン
をさらに分解せず、従って、その発酵液中に蓄積してい
き、それを従来法により高収率で容易に単離することが
できる。
め、この新しいマイコバクテリウム・スピーシーズ(!
、lycobacterium 5pecies)は種
々の基質、特に、コレステロール、α+ Xはβ−シ
トステローノペスチグマステロール、カンペステロール
、エルゴステロール、コールLIJトコール酸、lL1
2−デヒドロ−リトコール酸、及びコレスト−4−エン
−3−オンのような、5〜10個の炭素原子を有するC
−17側鎖をもつステロイド類を利用することができる
。得られた発酵液中、例えば3−ケト−デルタ−4ステ
ロイド頌又は3−ケト−デルタ−1,4ステロイド頚の
ようなそのいくつかはC−17上にヒドロキシイソプロ
ピル基を有する、9α−ヒドロキシ基を欠いた少量の副
産物が見い出されることがある。基質の種類に依存して
、そのようなgす産物には、例えば、アンドロスト−4
−エン−3,17−ジオン、アンドロスタ−1,4−ジ
エン−3,17ジオン、9α−ヒドロキシ−20−ハイ
ドロキシメチルプレダン−4−エン−3−オンなどがあ
る。
J、例文lf、58%β−シトステロール、5%カンペ
ステロール及び25%スチグマステロールと12%のそ
の池の化合物を含む、大豆由来の既知混合物なども基質
に適している。9α−ヒドロキシアンドロスト−4−エ
ン−3,17−ジオン製造のための好ましい基質は、ス
テロール、特にβ−シトステロールであるが、リトコー
ル酸も適している。その池の種々のC−17−置換ステ
ロイド基質も、新しいマイコバクテリウム株を用いて、
本目当する9α−ヒドロキシ−17−ケトステロイド類
に変換される。
、マイコバクテリウム・スピーシーズNRRL−B−3
805及びマイコバクテリウム・ホルツイタムN RR
L −B−8119の特性 λ1.スど−シーズ j、1.スど−シーズ
V、ホルツイタムcas 482.86 N
RRL−8−3805NRRL−8−1t9AP I−
20Bテスト ゼラチン・ダンバク 分解 亜硝酸塩 β−ガラクトシダーゼ 酸生産 サッカロース しく+)アラビノース マンニトール フラクトース グルコース マルトース デンプン 十 二 i ″ 二 十 + + + ラムノース ガラクトース マンノース ソルビトール グリセロール 一 インドール ウレアーゼ LS形成 アセトイン シモンズクエン酸塩 チトクロムオキシダーゼ カタラーゼ 増毎温度依存性 37℃ 40℃ 45℃ マクコンキー寒天上 での増殖 色素沈着 + + + + + + + + + 十 :ネガティブ;十:ポシティブ; W:弱;S:暗所で
の色素沈着(スコトクロマゲン性)(方 法) 発酵は当分野でよく知られている方法で行なう。
たステロイドを添加するか、または、接種前、栄養培地
中にそれを添加しておくことにより、マイコバクテリウ
ム・スピーシーズCB S 482.86を培養して作
る。ステロイド基質は単独で添加することもあるし、ま
た、他のステロイドと組合せて用いることもできる。基
質は、懸濁物としてか、又は、例えばジメチルホルムア
ミドのような、適用な有機溶媒中に溶かして混合物に加
えることができる。培養培地中のステロイド濃度は0.
1〜100g/j、好ましくは、0.5150g/でで
あることが望ましい。培養物は、同化可能な炭水化物の
ような炭素源及び同化可能な窒素化合物又はタンパク質
性物質のような窒素源を含む栄養培地中で増殖される。
リセリン、デンプン、特にコーンスターチ、ラクトース
、デキストリン及び糖みつが含まれている。好ましい窒
素源には、コーンスターチ液、イースト、固型ミルクを
含む自己分解した醸造イースト、大豆粉、綿実粉、コー
ン扮、固型ミルク、カゼインのパンクレア消化物、魚粉
、酒蒸留固型分、動物ペプトンリカー肉及び骨破片及び
アンモニア塩類が含まれる。これら炭素源及び窒素源を
組合せて使用した方が良い。培地の滅菌前に培地成分と
して水道水及び未精製原料を用いるなら、例えば亜鉛、
マグネシウム、マンガン、コバルト及び鉄のような微量
金、嘱を発酵培地に加える必要はない。
日間で終了する。この方法におけるインキュベーション
温度は、20℃から35℃の温度範囲、好ましくは30
℃が用いられる。培養容器の内容物を好ましくは滅菌空
気で通気し、撹拌することにより微生物を増殖させ、そ
うすることにより、変換プロセスの効率を高揚した。
ロマトグラフィーにより示されたら(E。
r+5tadt) )、変換した目的産物を当分野でよ
く知られている手法で回収する。例えば、発酵液及び細
胞を含む発酵(変換)反応混合物から、非水溶性有機溶
媒を用いて、ステロイドを抽出することができる。溶媒
には、メチレンクロライド(好ましい)、クロロホルム
、四塩化炭素、エチレンクロライド、トリクロロエチレ
ン、ジエチルエーテノペ酢酸ペンチル、ベンゼン及びイ
ソブチルメチルケトンが適している。
の従来法で分離し、それからそれを別々に適当な溶媒で
抽出することができる。細胞は水溶性又は非水溶性溶媒
で抽出することができる。
いる方法で抽出することができる。
蒸留することができる。変換した目的とするステロイド
を含む残査を10%クロロホルムメタノール溶液に溶か
し、つづいて、結晶が出現するまで、スチーム浴上、窒
素を通気して濃縮していくこともできる。その溶液を室
温にまで冷却し、濾過して純粋な沈殿ステロイドを取り
出す。
発することによってさらに得ることができる(粗産吻)
。
量的データは、高速液体クロマトグラフィーカラムを用
い、メタノールで、培養液の混合物を分離することによ
って得ることができる。
きる。
イコバクテリウム株の細胞から誘導される酵素調製物に
よっても、目的とする変換を行うことができる。
がある。同様の変換を行い得る新規株マイコバクテリウ
ム・スピーシーズ(!、1ycobacter ium
species) CB S 482.86の変異株又
は突然変異株も同様に本発明に用いることができる。
発明を制限するものとして理解すべきではない。
ジオン 9−[IH−An: 9α−ヒドロキシアンドロスト−
4−エン−3,17−ジオン 9−0H−111,lP: 9α−ヒドロキシ−20
−ヒドロキシメチルプレダン−4−エン−3 −オン 実施例1 三角フラスコ(500m)中に、100読の培地Aを調
製する。
酸2水素カリウム 4.0g トウィーン80T′4 1000彪 蒸留水 p)17.0に調整 このフラスコを滅菌(120℃、20分)し、30℃に
冷却後、マイコバクテリウム・スピーシーズCBS48
2.86の懸濁液を接種する。接種した培地を、28O
rpmのロータリーシェーカー上、30℃で48〜72
時間インキュベートする。
mg)を?Nっだ100dの新しい培地Aに接種する。
培地Aに添加した。
蒸留水 0.25)ウィーン80T8 を入れたセラムボトルを滅菌(120℃1.20分)し
、室温で200時間、ロータリーシェーカ(28Orp
m )上で振盪する。接種した混合物を28Orpmの
ロータリーシェーカー上、30℃で144時間インキュ
ベートする。インキュベーションにつづいて、その培養
物をメタノールと混合し、濾過する。その濾液をHPL
Cで分析する。
イドに置き換えることにより、主産物として9−0H−
ADを得ることができる。その収量を第■表に示す。
50 1 <1100
26 1 <1100
45 1 <1100
30 1 <1100
12 11 <1α1−シトステロール β−7トステロール スチグマステロール カンペステロール エルゴステロール リ ト コ − ル 酸 実施例3 先の例(実施例1及び2)で述べたステロイド基質を例
えば実施例5の混合物のように、種々組合せて、発酵培
地に添加し、実施例1で述べたような操作を行った。主
産物は、9−0H−ADであった。
ール溶液(2,5mi!zタノール中、50mg)を用
い、実施例と同様の操作により、主産物として9−0H
−ADが得られた。
テローノベカンベステロール及びスチグマステロール(
およそ10:5:1の比率で、総ステロール含量90%
)を含む、粗シトステロール混合物の溶液(2,5mア
セトン中50mg>を用い、実施例1と同様の操作によ
り主産物として9−○H−ADが得られた。収量は: 13mg 9−0H−AD mgAD <1mgADD < l mg 9−9−0H−H であった。
用い、実施例1と同様の操作により、7α、9α、12
α−トリヒドロキシアンドロスト−4−エン−3,17
−ジオンが主産物として得られ、またいくつかの少量の
副産物も生成していることが、薄層クロマトグラフィー
で明らかとなった。主産物の構造は、NMR分析で確認
した。
2−デヒドロ−リトコール酸を用いると、9−α−ヒド
ロキシアンドロスト−4,11−ジエン−3゜17−ジ
オンが主産物として得られ、またいくつかの少量の副産
物も生成していることが、薄層クロマトグラフィーで明
らかとなった。主産物の構造は、NMR分析で確認した
。
スコ中500m)に、マイコバクテリウム・スピーシー
ズCBS482.86の培養液10rnI!を接種した
。この接種した混合物を、20Orpmのロータリーシ
ェーカー上、30℃で48時間インキュベートした。こ
の培養物を10βファーメンタ−用の接種物として用い
る。このファーメンタ−中の培地は、 50g イースト抽出物(デイフコ)20g トウィ
ーン80” 2500mJl! 蒸留水 (pH6,8に調整) を含んでいた。
却してから、リン酸2水素カリウム(蒸留水500d中
中子7)及び硫酸アンモニウム(蒸留水500m1中1
5g)の滅菌(120℃、20分)溶液を添加した。こ
の混合物に、例5で述べた粗β−シトステロール混合物
の懸濁液2000gを添加した。ステロール懸濁液は次
のように調製した。
んでいる 25g 粗β−シトステロール 200g ガラスピーズ(直径0.5cm)500mj
! 蒸留中 4g )ウィーン80” この混合物を45分間、120℃で滅菌し、ついで15
(lrpmのロータリーシェーカー上、室温で400時
間振盪した。接種した混合物を撹拌反応器(600rp
m )中、30℃で培養し、その間無菌空気を100β
/hの流量で培地に通気し、かつそのpHを、NH,O
H(蒸留水中5%、メンブレンフィルターで除菌)を用
いて、自動的にpH7,0に保持した。72時間後、ト
ゥイーン80T0(500gを蒸留水で2500gとし
たもの)の供給を、15g/hの速度で開始した。この
発酵を216時間続け、その後、この発酵培地をメチレ
ンクロライドで抽出した。抽出物をケイソウ土で濾過し
、その濾液を乾燥するまで減圧蒸留した。
れから結晶が析出するまで、スチームバス上で窒素を通
気してaFMした。その溶液を室温にまで冷却し、沈殿
したステロール頚を濾過して取り除いた。上清から、溶
媒をエバボレートすると徂β−OH−A D結晶が得ら
れた。粗結晶には37.9g 9−0H−AD 2.9gAD <0.1g ADD 0.2g 9−9−0H−H が含まれていた(HPLC検定)。
Claims (6)
- (1)5〜10個の炭素原子を含む、C−17側鎖を少
なくとも1個有する1個以上のステロイド化合物を、好
気培養条件下、栄養培地中、C−17側鎖分解微生物又
はその1個以上の酵素と反応させの作用に付し、かつ培
養液から9α−ヒドロキシ−17−ケトステロイドを回
収する工程を含む9α−ヒドロキシ−17−ケトステロ
イド類の製造法であって、上記微生物がマイコバクテリ
ウム種(Mycobacterium species
)CBS482.86、又はその突然変異株あるいは変
異株であって、それと同じ変換を行いうるものでること
を特徴とする上記製造法。 - (2)ステロイド化合物が、α_1−又はβ−シトステ
ロール、スチグマステロール、コレステロール、コレス
ト−4−エン−3−オン、カンペステロール、エルゴス
テロール、コール酸、リトコール酸、11,12−デヒ
ドロ−リトコール酸又はこれらの混合物から選ばれるこ
とを特徴とする、請求項(1)記載の方法。 - (3)9α−ヒドロキシアンドロスト−4−エン−3,
17−ジオンを、好ましくはβ−シトステロールから製
造することを特徴とする、請求項(1)もしくは(2)
記載の方法。 - (4)7α,9α,12α−トリヒドロキシアンドロス
ト−4−エン−3,17−ジオンをコール酸から製造す
ることを特徴とする、請求項(2)記載の方法。 - (5)9α−ヒドロキシアンドロスト−4−エン−3,
17−ジオンを11,12−デヒドロリトコール酸から
製造することを特徴とする、請求項(2)記載の方法。 - (6)マイコバクテリウム・スピーシーズCBS482
.86。
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