JPS5926279B2 - プレグナン系17−エステルの製法 - Google Patents

プレグナン系17−エステルの製法

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JPS5926279B2
JPS5926279B2 JP51065925A JP6592576A JPS5926279B2 JP S5926279 B2 JPS5926279 B2 JP S5926279B2 JP 51065925 A JP51065925 A JP 51065925A JP 6592576 A JP6592576 A JP 6592576A JP S5926279 B2 JPS5926279 B2 JP S5926279B2
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acid
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dihydroxy
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徳明 釜野
安英 館
二郎 沢田
一 安井
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、微生物によるプレグナン系ステロイドの17
−エステルの製法に関し、さらに詳しくは、副腎皮質ホ
ルモン剤として極めて有用な17α、21−ジヒドロキ
シ−20−ケト−プレグナン系17−エステルを容易に
得ることができる新規な製法に関する。
従来、プレグナン系ステロイドの17α−エステルを得
るには化学的に合成する方法が行なわれていた。
この17α−エステルを得るには酸を用いてプレグナン
系ステロイドの17α−ヒドロキシ体を直接エステル化
する方法があるが、11位と21位にヒドロキシ基があ
る場合には、エステル化に先立ってこれらのヒドロキシ
基を保護しなければならず、また17位のヒドロキシ基
をエステル化した後、11位と21位の保護基をはずさ
なければならない。
しかも、酸に強酸を用いるために好ましくない副反応を
起こしやすく、目的物である17−エステルだけを選択
的に得ることはできなかった。
また、プレグナン系ステロイドの17α、21−ジヒド
ロキシ体を17α、21−i伏オルトエステル体となし
、これを酸加水分解により17α−エステルとなす方法
がある。
酸としては無機酸または有機酸のいずれも使用できるが
、シュウ酸またはプロピオン酸などの概して弱い酸が適
当とされている。
しかし、この場合、加水分解により17α−エステルの
他に21−エステルが副生じ、この不要な21−エステ
ルを取り除く工程が必要となる欠点があった。
このため塩酸−クエン酸ソーダなどの酸の緩衝された水
−崩機性媒質を用いることにより21−エステルの生成
はある程度減少させ得るが21−エステルの副生を完全
に抑制することはできなかった。
本発明者らは、プレグナン系ステロイドの17α−エス
テルのみを高収率かつ工業的に製造できる方法につき種
々研究した結果、微生物を利用することにより本発明の
目的を達成することができた。
すなわち本発明は、 部分構造式 (式中、Rはアルキル基またはアラルキル基を示し、R
′は低級アルキル基を示す。
)を有する17α、21−ジヒドロキシ−20−ケト−
プレグナン系ステロイド 17α、21−環状オルトエ
ステルを加水分解して開裂する、ストレプトミセス属に
属する菌株を、前記環状ステロイドを含む培地で培養し
、培養物から 部分構造式 (式中、Rは前記と同意義である。
)を有する17α、21−ジヒドロキシ−20−ケト−
プレグナン系ステロイド 17−エステルを採取するこ
とを特徴とするプレグナン系ステロイド 17−エステ
ルの製法である。
本発明の式(I)2式(II)における置換基Hのうち
、アルキル基としてはたとえばメチル、エチル、プロピ
ル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ペンチル、ヘ
キシルなどの炭素数1〜9個の基があげられる。
アラルキル基はたとえばペンデル、フェニル−エチル、
フェニルプロピルナトのフェニル基によって置換された
低級アルキル基の意味である。
前記式(n)の置換基R′は低級アルキル基たとえばメ
チル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソ
ブチル、ペンチルなど炭素数1〜5個の直鎖状または分
校法の基があげられる。
本発明に用いられるストレプトミセス属に属する菌株は
たとえばストレプトミセス属に属するTM511菌株で
あり、この菌株は土壌より分離、保存したもので、S
、A−Waksmanの分類によればStreptom
ycesに属する一枚線菌である。
なお、この菌株は、微生物の名称「ストレプトミセス属
放線菌株 TM 511 Jおよび微生物寄託番号「微
工研菌寄第3579号(FERM−PA3579)Jと
して工業技術院微生物工業技術研究所に寄託されている
本発明に使用するストレプトミセス属に属するTM 5
11の菌学的性質は次の通りである。
■形態 本形態は原株を30℃で酵母エキス・麦芽エキス寒天培
地およびオートミル寒天培地で培養した結果である。
(1)胞子形成菌糸の分校法:単純分枝 (2)胞子形成菌糸の形態 :螺旋法(緩く伸びた3〜
4回程度の開放螺旋 (3)胞子の数(着生数) :数個〜20個前後(4)
胞子の形状 :卵形ないし円筒形(5)胞子の
大きさ :平均0.5X0.9μ(6)電子顕微
鏡による胞子:粗面(f伏、Warty)表面構造 (7)胞子の着生部位 :気中菌糸(二次菌糸)上 (8)鞭毛胞子、胞子溝、菌核:何れも観察されない。
■ 各種培地上の生育状態(30℃、6週間)■ 生理
的性質 (1)生育温度 酵母エキス・麦芽エキス寒天培地において22〜42°
Cまで良好な生育を示し、30°C附近に至適温度を有
する。
(2)ゼラチンの液化:陽性 (3)澱粉の加水分解:陽性 (4)脱脂乳の凝固とペプトン化:それぞれ陽性(5)
メラニン様色素の生成:陽性 (6)硝酸還元能:陽性 (7)瀕化水素の形成:陰性 ■ 炭素源の利用性 (ブリードハム・ゴツトリーブ培地(30°C) (1)生育状態が極めて良好のもの L−アラビノース (2)生育状態が良好のもの D−キシロース、D−グルコース、D−フラクトース、
シュークロース、イノシトール、L−ラムノース、D−
マンニット (3)生育状態が不良のもの ラフィノース 本発明の実施にあたり、好気的条件下において上記性状
の菌株を式(II)を有する化合物に作用させることに
より、式(1)を有する化合物が容易に得られる。
前記式(n)を有する化合物は、酵素を比較的不活性化
しない有機溶剤たとえばアセトン、酢酸エチルもしくは
アルコール類に溶かし、この溶液を本発明方法に使用す
る菌の植付けと同時に培地に入れるかあるいは当該菌の
植付後その菌が増殖した2日後に培地へ入れてもよい。
培養液に対する式(II)を有する化合物の濃度はm1
710〜200μgである。
使用する培地は、たとえば炭素源としてブドウ糖、果糖
、乳糖、グリセリン、澱粉、大豆油などであり、窒素源
としては肉エキス、ペプトン、きな粉、コーンスチープ
リカー、綿実粕などを用いることができ、微量成分とし
ては各種ビタミン、金属塩類を添加することができる。
これらの一連の操作は無菌室内で行う。
このようにして得られた培養液は30℃にて2日〜6日
間振盪あるいは撹拌処理を行う。
反応の終点は反応液の一部をとり、酢酸エチル抽出した
液の薄層クロマトグラフィーにより知ることができる。
反応終了後、反応液はP紙あるいはP布で沖過し、p液
に酢酸エチルを加えて振盪抽出する。
これを遠心分離して得た酢酸エチル層を減圧下に濃縮し
て粗生成物を得る。
この粗生成物は再結晶して目的物17α。21−ジヒド
ロキシ−20−ケト−プレグナン系ステロイドの17α
−エステルを得ることができるが、さらに分取薄層クロ
マトグラフィーかカラムクロマトグラフィーに付せばよ
り純度の高い目的物を効率良く集めることができる。
本発明の式(n)を有する原料化合物は公知の方法によ
り製造することができる。
たとえば、17α、21−ジヒドロキシプレグナン類と 一般式 %式%(0 (式中RおよびR′は前記式(1,II)と同意義であ
る。
)で表わされるオルトエステルとをトルエンスルホン酸
、ナフタリンスルホン酸などの酸性触媒の存在下、ジメ
チルホルムアミドなどの適当な有機溶媒中で60〜13
0℃加熱するなどして式(II)を有する化合物を得る
この反応に使用できる式(I)のオルトエステルとして
はたとえばオルト酢酸、オルトプロピオン酸、オルト酪
酸、オルトイソ酪酸、オルト吉草酸、オルトイソ吉草酸
、オルトカプロン酸、オルトイソカプロン酸、オルトカ
プン酸、オルトカプリル酸、オルトシクロプ叫*ロパン
カルボン酸、オルトシクロブタンカルボン酸、オルトヘ
キサヒドロ安息香酸、オルト安息香酸、オルトβ−フェ
ニルプロピオン酸などの各エステルがあり、このうち特
に望ましいものはメチルエステルまたはエチルエステル
である。
前記式(n)を有する17α−21−環状オルトエステ
ルは、以上の記載から容易に理解されるとおり、反応に
関与しない部分について特に限定を要するものではない
が、代表的なものとして次の一般式(IV)で表わされ
る化合物があげられる。
式中Y1はヒドロキシ基、ハロゲン原子もしくはケトン
伏の酸素原子を示し、¥2は水素原子もしくはハロゲン
原子を示し、または¥1 と¥2 は各各が結合して
いる炭素原子と共にエポキシ環もしくは二重結合を形成
する。
¥3は水素原子、ハロゲン原子もしくはメチル基を示し
、Wl とW2は各々水素原子もしくは一方が水素原
子のときは他方はメチル基またはハロゲン原子を示し、
またはWl とW2は各々が結合している炭素原子と
共にシクロプロパン環もしくは二重結合を形成する。
R“は水素原子、α位もしくはβ位のメチル基またはヒ
ドロキシ基を示し、RおよびR′は前記と同意義である
Biの点線は二重結合もしくは単一結合を示し、18位
もしくは19位のメチル基はあってもなくてもよい。
また、一般式(5)のステロイド構造は環ノル体もしく
は環ホモ体であってもまたは各ケトン基のエノール体で
あっても差し支えない。
本発明の新規な製法によれば副生成物や異性体の生成を
見ることなく式(I)を有する目的化合物17α、21
−ジヒドロキシ−20−ケト−プレグナン系ステロイド
の17α−エステルのみをわずか一工程で定量的かつ高
収率で製造することができる。
したがって、従来法では不可欠の好ましくない副生成物
21−エステルを除去する工程を全く必要としなくなっ
た。
また、本発明では、17位以外にもヒドロキシ基を有す
るものであっても、これらのヒドロキシ基を保護し、1
7位をエステル化した後、再び前記保護基をはずすとい
う煩雑な行程は全く必要としない。
また、ステロイド環の各種置換基および二重結合は、本
発明の実施に全く関与することがないばかりでなく、1
7α、21−ジヒドロキシ体から製造した式(n)を有
する原料化合物は精製することなく、粗生成物のまま本
発明に使用することができる。
本発明で得られる式(1)を有する目的化合物は臨床上
著効を有する副腎皮質ホルモン剤であり、リュウマチの
治療に有効である。
とりわけ局所抗炎症剤として各種の皮膚疾患すなわち皮
膚炎症、日焼は症、神経皮膚炎症、湿疹、肛門性器掻痒
症などに著効を示すばかりでなく、抗アレルギー炎症剤
として喘息にも極めて有効である。
次に実症例および参考列を挙げて本発明を詳細に説明す
る。
参考例 ■ Waksman培地の調製:イオン交換樹脂で精製
した水21にグルコース20g1肉エキス10g1ペプ
トン10g1塩化ナトリウム10gを溶解しlN−Na
OHでp H7,4に調製しオートクレーブ殺菌し、培
養液とした。
■ きな粉培地の調製:イオン交換樹脂で精製した水2
1に可溶性澱粉20g1グルコース20gきな粉20g
1イーストエキス10g、塩化ナトリウム59 N炭酸
カルシウム4g1金属無機塩(CuS04.MnCl2
.t ZnSO4、FeSO4Mg504)微量を溶解
しlN−NaOHでpH7,2に調製し、オートクレー
ブ殺菌をおこなって培養液とした。
実施例 1 デキサメサゾン17−プロピオネート〔9α−フルオロ
−16α−メチル−17α−プロピオニルオキシ−11
β、21−ジヒドロキシ−1゜4−プレグナジェン−3
,20−ジオン〕の製造 (a) デキサメサゾン17.21−エチルオルトプ
ロピオネート〔9α−フルオロ−16α−メチル−17
α、21(1′−エトキシ−1しエチル−メチレンジオ
キシ)−11β−ヒドロキシ−1,4−プレグナジェン
−3,20−ジオン〕(m−p−219〜221℃)5
00ダをアセトン25m1に溶解した。
前記参考例で調製したWaksman培養液21を50
0m1フラスコ20個に100rrLlずつ分配しそれ
ぞれストレプトミセスTM511を接種した。
これに上記のステロイド液をそれぞれ1.25mA’ず
つ加え30℃で4日間振盪培養した。
培養終了後、各フラスコの培養液をF紙にてア過し、酢
酸エチルで抽出、遠心分離後分離した酢酸エチル層を集
めた。
これを水洗し減圧下に濃縮して得た粗生成物をシリカゲ
ルを吸着剤、クロロホルムを展開剤とする乾式カラムク
ロマトグラフィーに付した。
溶出液をシリカゲル板を用いた薄層クロマトグラフィー
〔展開剤;アセトン:クロロホルム:n−ヘキサン(3
:3:4))でチェックしてRfo、21を示す目的物
の部分を集め得られる結晶をアセトン−ヘキサン混液か
ら再結晶した。
収量4607729.m、p、218〜221°C(b
) きな粉培地を20m1ずつ入れた試験管20本に
ストレプトミセスTM511を接種後、(a)と同じ原
料200m9をアセトン10rIllに溶解し0、5
mlずつ加えた。
これを30℃4時間振盪培養した。
培養終了液を沖紙で沢過し酢酸エチル抽出、抽出液を水
で洗浄した。
これをある程度減圧下に濃縮してから薄層クロマト板上
に塗布し展開剤にアセトン:クロロホルム−ヘキサン(
3:3:4)を用いて分取薄層クロマトグラフィーを実
施した。
Rfo、27付近の目的物を集め、アセトン−ヘキサン
混液で再結晶した。
収量177m9.m−p、218〜222℃実施例 2 ベータメサゾン17−プロピオネート〔9α−フルオロ
−16β−メチル−17α−プロピオニルオキシ−11
β、21−ジヒドロキシ−1゜4−プレグナジェン−3
,20−ジオン〕の製、造 ベータメサゾン17,21−エチルオルトプロピオネー
ト〔9α−フルオロ−16β−メチル=17α、2l−
(1’−エトキシ−1′−エチル−メチレンジオキシ)
−11β−ヒドロキシ−1,4−プレグナジェン−3,
20−ジオン) (m、p208〜211°C)200
〜をアセトン10m1に溶解した。
次にWaksman培地20m1を入れた試験管20本
にストレプトミセスTM511を接種しこれに上記のス
テロイド溶液を0.5 mlずつ加えた。
これを30°C4日間振盪培養し以後実施例1(b)と
同様に処理し、分取薄層クロマトグラフィーによって生
成物を得、これをアセトンより再結晶した。
収量185172p、m−p、232〜235°C実施
例 3 ベータメサゾン17−バレレート〔9α−フルオロ−1
6β−メチル−17α−バレロイルオキシ−11β、2
1−ジヒドロキシ−1,4−プレグナジェン−3,20
−ジオン〕の製造ベータメサゾン17,21−メチルオ
ルトバレレート〔9α−フルオロ−16β−メチル−1
7α、2l−(1’−メトキシ−1′−ブチル−メチレ
ンジオキシ)−11β−ヒドロキシ−1,4−プレグナ
ジェン−3,20−ジオン)(m、p、152〜154
℃)500〜を用いて実施例1(a)と同様に、Wak
sman培地でストレプトミセスT M511で6日間
処理した。
以後実施例1(b)に示したような処理をし分取薄層ク
ロマトグラフィーを利用して生成物を分離、アセトン−
ヘキサン混液で再結晶し目的物を得た。
収量460m9m、p、182〜184°C実施例 4 ヒドロコーチシン17−−jチレート〔17α−プチリ
ルオキシ−11β、21−ジヒドロキシ−4−プレグネ
ン−3,20−ジオン〕の製造ヒドロコーチジン1フ、
21−メチルオルトブチレート〔17α、2l−(1’
−メトキシ−1′−プロピルーメチレンジオキシ)−1
1β−ヒドロキシ−4−プレグネン−3,20−ジオン
〕(m。
p、186〜187°C)200■を用いて実施例1(
b)と同様にストレプトミセスTM511で処理した。
以後同じように分取薄層クロマトグラフィーを利用して
生成物を得、これを酢酸エチル−ヘキサン混液より再結
晶した。
収量1877%l、m、p、205〜207°C実施例
5 ヒドロコーチシン17−プロピオネート〔17α−プロ
ピオニルオキシ−11β、21−ジヒドロキシ−4−プ
レグネン−3,20−ジオン〕の製造 ヒドロコーチシン17,21−エチルオルトプロピオネ
ート〔17α、2l−(1’−エトキシ−1′−エチル
ーメチレンジオキシ)−11β−ヒドロキシ−4−プレ
グネン−3,20−ジオン〕(m−p 、 182.5
〜183.5°C)2007iQをアセトン10m1に
溶解し、実施例2と同様にWaksman培地中で30
°C4日間ストレプトミセスTM511と処理した。
以後実施例1(b)に示すような操作をおこない、得ら
れた粗生成物を、アセトン−ヘキサン混液で再結晶した
収量185m9.m、p、188〜191°C実施例
6 ヒドロコーチゾン17−カプロエート〔17α−カブ口
イルオキシ−11β、21−ジヒドロキシ−4−プレグ
ネン−3,20−ジオン〕の製造 ヒドロコーチシン17,21−メチルオルトカプロエー
ト〔17α、2l−(1’−メトキシ−1′−ペンチル
−メチレンジオキシ)−11β−ヒドロキシ−4−プレ
グネン−3,20−ジオン〕(m、p 、 119〜1
20°C)1007Qを酢酸エチル5mAに溶解した。
次にWa k s m 訂賠地20rnllを入れた試
験管10本にストレプトミセスTM511を接種し、こ
れに上記のステロイド溶液を0、5 ml!ずつ加えた
これを30℃4日間振盪培養し、以後実施例1(b)と
同様に処理し、分取薄層クロマトグラフィーをおこなっ
た。
得られた粗生成物をアセトン−ヘキサン混液で再結晶し
た。
収量89〜. m 、 p 、 156〜159℃実施
例 7 プレドニソロス17−アセテート〔17α−アセトキシ
−11β、21−ジヒドロキシ−1,4−プレグナジェ
ン−3,20−ジオン〕の製造プレドニソロン17.2
1−メチルオルトアセテート〔17α、2l−(1′−
メトキシ−1′−メチル−メチレンジオキシ)−11β
−ヒドロキシ−1,4−プレグナジェン−3,20−ジ
オン〕(m、p、185〜188°C) 1007Vを
アセトン5mlに溶解した。
前記参考例で調製したきな粉培地400m1を100T
rLlフラスコ20個に20m1!ずつ分配し、それぞ
れにストレプトミセスTM511を接種し、30℃2日
間保ってから、上記のステロイド溶液をそれぞれ0.2
5 rnlずつ加えて30°Cで4日間処理した。
以後、実施例1(b)と同様に処理し、得られた生成物
をアセトン−ヘキサン混液で再結晶した。
収量901119.m、p、240〜242°C実施例
8 ベータメサゾン17−ブチレート〔17α−ブチリルオ
キシ−9α−フルオロ−16β−メチル−11β、21
−ジヒドロキシ−1,4−プレグナジェン−3,20−
ジオン〕の製造ベータメサゾン17,21−メチルオル
トブチレート〔9α−フルオロ−16β−メチル−17
α、2l−(1’−メトキシ−1′−プロピル−メチレ
ンジオキシ)−11β−ヒドロキシ−1,4−プレグナ
ジェン−3,20−ジオン) (m−p −148°C
)200m9をアセトン10m1に溶解し、実施例5と
同様にWaksman培地中で30°C5日間ストレプ
トミセスTM511と処理した。
以後、実施例1(b)と同様に処理して得た生成物をア
セトン−ヘキサン混液にて再結晶した。
収量183m9、m、 p−193〜195°C実施例
9 ベータメサゾン17−イソバレレート〔9α−フルオロ
−17α−イソバレロイルオキシ−16β−メチル−1
1β、21−ジヒドロキシ−1,4−プレグナジェン−
3,20−ジオン〕の製造 ベータメサゾン17,21−メチルオルトイソバレレー
ト(9α−フルオロ−16β−メチル−17α、2l−
(i’−イソブチル−1′−メトキシ−メチレンジオキ
シ)−11β−ヒドロキシ−1゜4−プレグナジェン−
3,20−ジオン〕(m。
p、175〜176°C)100〜をエタノール5rd
に溶解したものを使って、Waksman培地中30℃
4日間実癩例6と同様にストレプトミセスTM511で
処理した。
以後、実施例6と同様に処理し、得られた生成物をアセ
トン−ヘキサン混液にて再結晶した。
収量87m9.m、p−219〜221°C実施例 1
0 ベータメサゾン17−ベンゾエート〔17α−ベンゾイ
ルオキシ−9α−フルオロ−16β−メチル−11β、
21−ジヒドロキシ−1,4−プレグナジェン−3,2
0ジオン〕の製造ベータメサゾン17,21−メチルオ
ルトベンゾエート〔9α−フルオロ−16β−メチル−
17α、2l−(1’−メトキシ−1′−フェニル−メ
チレンジオキシ)−11β−ヒドロキシ−1,4−プレ
グナジェン−3,20−ジオン)(m、p−169〜1
72°C)2007711?をアセトン10m1に溶解
し、Waksman培地中、30°C6日間実施例1(
a)と同じような方法で、ストレプトミセスTM511
と処理した。
以後、実施例1(b)と同じような方法を用いて生成物
を分離し、アセトン−エーテル混液で再結晶した。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 部分構造式 (式中、Rはアルキル基またはアラルキル基を示し、R
    ′は低級アルキル基を示す。 )を有する17α、21−ジヒドロキシ−20−ケト−
    プレグナン系ステロイド 17α、 21−JJJ伏オ
    ルトエステルを加水分解して開裂する、ストーブ+−−
    。 セス属に属する菌株を、前記環状ステロイドを含む培地
    で培養し、培養物から 部分構造式 (式中、Rは前記と同意義である。 )を有する17α、21−ジヒドロキシ−20−ケト−
    プレグナン系ステロイド 17−エステルを採取するこ
    とを特徴とするプレグナン系ステロイド 17−エステ
    ルの製法。
JP51065925A 1976-06-05 1976-06-05 プレグナン系17−エステルの製法 Expired JPS5926279B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0241874Y2 (ja) * 1986-07-31 1990-11-08

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JPH0241874Y2 (ja) * 1986-07-31 1990-11-08

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