PL194400B1

PL194400B1 - Method of obtaining androst-4-ene 3,17-dione and androsta-1,4-diene 3,17-dione

Info

Publication number: PL194400B1
Application number: PL347953A
Authority: PL
Inventors: Ewa Brzezowska; Tadeusz Kowalski
Original assignee: Uniwerytet Przyrodniczy We Wro
Priority date: 2001-06-05
Filing date: 2001-06-05
Publication date: 2007-05-31
Also published as: PL347953A1

Abstract

1. Sposób otrzymywania drog a mikrobiolo- giczn a androst-4-en-3,17-dionu, o wzorze 2, oraz androsta-1,4-dien-3,17-dionu, o wzorze 3, z substratu, którym jest 1-dehydrotestosteron, o wzorze 1, znamienny tym, ze substrat pod- daje si e biotransformacji z wykorzystaniem kultury szczepu z gatunku Epithyrium resinae. PL PL PL1. The method of obtaining the microbiological route of androst-4-en-3,17-dione, formula 2, and androsta-1,4-dien-3,17-dione, formula 3, from the substrate which is 1-dehydrotestosterone according to the formula I, characterized in that the substrate is biotransformed using a culture of a strain of the species Epithyrium resinae. PL PL PL

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania androst-4-en-3,17-dionu, o wzorze 2, oraz androsta-1,4-dien-3,17-dionu, o wzorze 3, przedstawionych na rysunku.The present invention relates to the preparation of androst-4-ene-3,17-dione, formula 2, and androsta-1,4-dien-3,17-dione, formula 3, shown in the drawing.

Związki te mają działanie biologiczne i mogą znaleźć zastosowanie w przemyśle farmaceutycznym.These compounds have a biological effect and can be used in the pharmaceutical industry.

Znane są metody otrzymywania androst-4-en-3,17-dionu z testosteronu na drodze biotransformacji z wykorzystaniem systemów enzymatycznych drobnoustrojów (Atta-ur-Rahman, M. Iqbal Choudghary, Fahim Asif, Afgan Farooq, M. Yaqoob Nat. Prod. Lett. 12/4, ss. 255-261, 1998). W wymienionych metodach biotransformację prowadzono przy użyciu kultur drobnoustrojów Curvularia lunata i Pleurotus ostreatus.Methods of obtaining androst-4-en-3,17-dione from testosterone by biotransformation using microbial enzyme systems are known (Atta-ur-Rahman, M. Iqbal Choudghary, Fahim Asif, Afgan Farooq, M. Yaqoob Nat. Prod. Lett. 12/4, pp. 255-261, 1998). In these methods, biotransformation was carried out with the use of cultures of Curvularia lunata and Pleurotus ostreatus.

Znane są również metody otrzymywania androst-4-en-3,17-dionu oraz androsta-1,4-dien-3,17-dionu z 1-dehydrotestosteronu (T. Goren, M. Harnik, S. Rimon i Y. Aharonowitz J. Steroid Biochem. 19/6, ss. 1789-1797, 1983). W tej metodzie otrzymywano androst-4-en-3,17-dion oraz androsta-1,4-dien-3,17-dionu z 1-dehydrotestosteronu przy użyciu enzymów zawartych w Mycobacterium sp.There are also known methods of obtaining androst-4-ene-3,17-dione and androsta-1,4-dien-3,17-dione from 1-dehydrotestosterone (T. Goren, M. Harnik, S. Rimon and Y. Aharonowitz J. Steroid Biochem. 19/6, pp. 1789-1797, 1983). In this method, androst-4-ene-3,17-dione and androsta-1,4-dien-3,17-dione were obtained from 1-dehydrotestosterone using enzymes contained in Mycobacterium sp.

Znana też jest metoda otrzymywania androst-4-en-3,17-dionu z 1-dehydrotestosteronu na drodze chemicznej (John Fried i John A. Edwards Organic Reactions in Steroid Chemistry volume I, ss. 239, 1972).There is also a known method of obtaining androst-4-ene-3,17-dione from 1-dehydrotestosterone by chemical means (John Fried and John A. Edwards Organic Reactions in Steroid Chemistry volume I, pp. 239, 1972).

Wynalazek dotyczy mikrobiologicznego sposobu wytwarzania androst-4-en-3,17-dionu, o wzorze 2, oraz androsta-1,4-dien-3,17-dionu, o wzorze 3, z substratu, którym jest 1-dehydrotestosteron, o wzorze 1.The invention relates to a microbial process for the preparation of androst-4-en-3,17-dione of formula 2 and androsta-1,4-dien-3,17-dione of formula 3 from the substrate 1-dehydrotestosterone with formula 1.

Istota wynalazku polega na tym, że substrat poddaje się biotransformacji, w której jako bioreagenta używa się systemu enzymatycznego drobnoustroju Epithyrium resinae.The essence of the invention consists in that the substrate is biotransformed, in which the enzyme system of the microorganism Epithyrium resinae is used as a bioreactant.

Korzystnie jest gdy biotransformację prowadzi się wodną kulturą szczepu przy ciągłym mieszaniu oraz gdy do 250 - 450 cm³ płynnej kultury dodaje się 70 - 140 mg substratu. Korzystnie też jest, gdy biotransformację prowadzi się w temperaturze 288 - 303 K.It is preferred that the biotransformation is carried out with the aqueous culture of the strain under constant stirring and that 70 - 140 mg of substrate are added ^{to 250 - 450 cm 3 of the liquid culture.} It is also preferred that the biotransformation is carried out at a temperature of 288-303 K.

W wyniku działania układu enzymatycznego wspomnianego mikroorganizmu zachodzi utlenienie 17β alkoholu do ketonu, a dla drugiego związku, oprócz utlenienia 17β alkoholu do ketonu, zachodzi specyficzna redukcja wiązania podwójnego C1-C2. Otrzymane w ten sposób produkty wydziela się z wodnej kultury mikroorganizmu przez ekstrakcję chlorkiem metylenu.As a result of the enzyme system of the aforementioned microorganism, the alcohol 17β is oxidized to the ketone, and for the second compound, in addition to the alcohol 17β oxidation to the ketone, a specific reduction of the C1-C2 double bond takes place. The products obtained in this way are separated from the aqueous culture of the microorganism by extraction with methylene chloride.

Zaletą wynalazku jest, że otrzymuje się androst-4-en-3,17-dion z wydajnością około 68% oraz androsta-1,4-dien-3,17-dion z wydajnością około 32%, jako dwa produkty reakcji.An advantage of the invention is that androst-4-ene-3,17-dione is obtained in about 68% yield and androsta-1,4-dien-3,17-dione is obtained in about 32% yield as two reaction products.

Przedmiot wynalazku jest bliżej objaśniony w przykładzie wykonania.The subject of the invention is explained in more detail in an exemplary embodiment.

P r z y k ł a d. Do kolby o pojemności 2 dm³ zawierającej 350 cm³ sterylnej pożywki, sporządzonej przez rozpuszczenie 30 g glukozy i 10 g peptonu w 1 dm³ wody, wprowadza się szczep Epithyrium resinae. Po ośmiu dniach wzrostu mikroorganizmu w temperaturze około 300 K i ciągłym wstrząsaniu dodaje się substratu, którym jest 1-dehydrotestosteron (wzór 1). Substrat rozpuszcza się w acetonie (około 1 cm³) i dodaje, w ilości 120 mg, do płynnej kultury drobnoustroju. Transformację prowadzi się przy ciągłym wstrząsaniu przez 5 dni w temperaturze około 300 K.Example d. To a flask containing 2 dm ³ 350 cm ^{3 of} the sterile medium prepared by dissolving 30 g of glucose and 10 g of peptone in 1 dm ³ of water is introduced strain Epithyrium resinae. After eight days of growth of the microorganism at a temperature of about 300 K and continuous shaking, the substrate 1-dehydrotestosterone (formula 1) is added. The substrate is dissolved in acetone (about 1 cm ³ ) and added, in an amount of 120 mg, to the liquid culture of the microorganism. The transformation is carried out under continuous shaking for 5 days at a temperature of about 300 K.

Następnie, uzyskany roztwór transformacyjny ekstrahuje się trzykrotnie chlorkiem metylenu, osusza siarczanem magnezu i odparowuje rozpuszczalnik na wyparce rotacyjnej. Otrzymuje się 113 mg surowego produktu, który oczyszcza się chromatograficznie, używając jako eluentu mieszaniny heksan:aceton w stosunku 2:1. Na tej drodze otrzymuje się 81 mg androst-4-en-3,17-dionu (wydajność 68%) oraz 37,5 mg androsta-1,4-dien-3,17-dionu (wydajność 32%).Thereafter, the resulting transformation solution was extracted three times with methylene chloride, dried with magnesium sulfate and the solvent was evaporated on a rotary evaporator. 113 mg of crude product are obtained, which product is purified by chromatography using a 2: 1 mixture of hexane: acetone as the eluent. In this way, 81 mg of androst-4-ene-3,17-dione (68% yield) and 37.5 mg of androsta-1,4-dien-3,17-dione (32% yield) are obtained.

Uzyskane produkty charakteryzują się następującymi danymi spektralnymi:The obtained products are characterized by the following spectral data:

- androst-4-en-3,17-dion ¹H NMR (CDCl₃) δ: 0,93 (3H, s, C-18H), 1,22 (3H, s, C-19H).- androst-4-ene-3,17-dione ¹ H NMR _(CDCl3) δ: 0.93 (3H, s, C-18H), 1.22 (3H, s, C-19H).

- androsta-1,4-dien-3,17-dion ¹H NMR (CDCl₃) δ: 7,024 (d, C-1H, J=10,14 Hz), 6,07 (s, C-4H), 1,24 (3H, s, C-19H), 0,925 (3H, s, C-18H).- androsta-1,4-diene-3,17-dione ¹ H NMR _(CDCl3) δ: 7.024 (d, C-1H, J = 10.14 Hz), 6.07 (s, C-4H), 1.24 (3H, s, C-19H), 0.925 (3H, s, C-18H).

Claims

1. The method of microbiological preparation of androst-4-en-3,17-dione, formula 2, and androsta-1,4-dien-3,17-dione, formula 3, from the substrate which is 1-dehydrotestosterone, formula 1,

A method according to which the substrate is biotransformed using a culture of the strain Epithyrium resinae.

2. The method according to p. A method as claimed in claim 1, characterized in that the biotransformation is carried out in an aqueous culture of the strain at a temperature of 288-303 K under constant stirring.

3. The method according to p. The method of claim 1, wherein 70 - 140 mg of substrate are added to the

250 - 450 cm of liquid microbial culture.