PL212717B1 - Sposób wytwarzania 17a-oxa-D-homo-androst-4-en-3,17-dionu (testololaktonu) - Google Patents
Sposób wytwarzania 17a-oxa-D-homo-androst-4-en-3,17-dionu (testololaktonu)Info
- Publication number
- PL212717B1 PL212717B1 PL389966A PL38996609A PL212717B1 PL 212717 B1 PL212717 B1 PL 212717B1 PL 389966 A PL389966 A PL 389966A PL 38996609 A PL38996609 A PL 38996609A PL 212717 B1 PL212717 B1 PL 212717B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- androst
- oxa
- homo
- dione
- testololactone
- Prior art date
Links
- CNIXJDVUMXTEKX-DZBHQSCQSA-N testololactone Chemical compound O=C1CC[C@]2(C)[C@H]3CC[C@](C)(OC(=O)CC4)[C@@H]4[C@@H]3CCC2=C1 CNIXJDVUMXTEKX-DZBHQSCQSA-N 0.000 title claims description 4
- CNIXJDVUMXTEKX-UHFFFAOYSA-N Testololactone Natural products O=C1CCC2(C)C3CCC(C)(OC(=O)CC4)C4C3CCC2=C1 CNIXJDVUMXTEKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 8
- FMGSKLZLMKYGDP-USOAJAOKSA-N dehydroepiandrosterone Chemical compound C1[C@@H](O)CC[C@]2(C)[C@H]3CC[C@](C)(C(CC4)=O)[C@@H]4[C@@H]3CC=C21 FMGSKLZLMKYGDP-USOAJAOKSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 6
- 241000674483 Penicillium lanosocoeruleum Species 0.000 claims description 4
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 2
- 230000036983 biotransformation Effects 0.000 claims 2
- BPEWUONYVDABNZ-DZBHQSCQSA-N testolactone Chemical compound O=C1C=C[C@]2(C)[C@H]3CC[C@](C)(OC(=O)CC4)[C@@H]4[C@@H]3CCC2=C1 BPEWUONYVDABNZ-DZBHQSCQSA-N 0.000 description 8
- 229960005353 testolactone Drugs 0.000 description 8
- 150000003431 steroids Chemical class 0.000 description 7
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 6
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 4
- 238000006220 Baeyer-Villiger oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 241000124008 Mammalia Species 0.000 description 2
- 241000228143 Penicillium Species 0.000 description 2
- HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N cholesterol Chemical compound C1C=C2C[C@@H](O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H]([C@H](C)CCCC(C)C)[C@@]1(C)CC2 HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 description 2
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 2
- 150000002596 lactones Chemical group 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000001644 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 102000014654 Aromatase Human genes 0.000 description 1
- 108010078554 Aromatase Proteins 0.000 description 1
- 241000228212 Aspergillus Species 0.000 description 1
- 206010006187 Breast cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000026310 Breast neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 241000723247 Cylindrocarpon Species 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 241000228147 Penicillium camemberti Species 0.000 description 1
- 235000002245 Penicillium camembertii Nutrition 0.000 description 1
- 206010060862 Prostate cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000000236 Prostatic Neoplasms Diseases 0.000 description 1
- -1 Steroid lactones Chemical class 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000003098 androgen Substances 0.000 description 1
- 230000002280 anti-androgenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000259 anti-tumor effect Effects 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 229940011871 estrogen Drugs 0.000 description 1
- 239000000262 estrogen Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 201000000079 gynecomastia Diseases 0.000 description 1
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 description 1
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 1
- 206010020718 hyperplasia Diseases 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 230000003637 steroidlike Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Steroid Compounds (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania 17a-oxa-D-homo-androst-4-en-3,17-dionu, (testololaktonu) o wzorze 2 przedstawionym na rysunku.
Wynalazek może znaleźć zastosowanie w przemyśle farmaceutycznym.
Laktony steroidowe, głównie te z fragmentem laktonowym w pierścieniu D, wykazują różnorodną aktywność biologiczną, między innymi: antynowotworową, przeciwbakteryjną, antyandrogenną, obniżają poziom cholesterolu w organizmach ssaków (A. Μ. H. Brodie, V. C. O. Njar. J., Steroid Biochem. Mol. Biol. 1998, 66, ss. 1-10; S. Li, E. J. Parish. JAOCS, 1996, 73, ss. 1435-51).
Testololakton jest inhibitorem aktywności aromatazy ssaków, w tym ludzkiej, i skutecznie ogranicza rozwój hormono-zależnych guzów raka piersi, przerostu i raka prostaty.
Innym obszarem stosowania testololaktonu są zaburzenia równowagi estrogeny/androgeny, co wykorzystywane jest w terapii ginekomastii i przedwczesnego dojrzewania (G. E. Serafini, S. Moslemi. Mol. Cell. Endocrinol. 2001, 178, ss. 117-131).
Mimo iż znane jest chemiczne utlenienie typu Baeyera-Villigera, które jest wydajną metodą otrzymywania laktonów steroidowych, to przeprowadzenie tej reakcji przy użyciu kultur mikroorganizmów jest atrakcyjną, konkurencyjną metodą ze względu na wysoką wydajność uzyskiwanego produktu i ogólnie znane zalety stosowania „green chemistry”. Wykorzystanie transformacji mikrobiologicznej jest szczególnie korzystne w przekształceniach, które obejmują więcej niż jedną reakcję.
Znane są z literatury przykłady mikrobiologicznego utlenienia 4-en-3-okso ketonów steroidowych do testololaktonu, między innymi z udziałem szczepów z rodzaju Penicillium, Aspergillus, Cylindrocarpon, Rhohococcus, natomiast nieliczne są przykłady enzymatycznego utlenienia 3e-hydroksy-5-en substratów (H-M. Liu, H. Li, L. Shan, J. Wu. Steroids, 2006, 71, 931-4; T. Kołek, A. Szpineter, A. Świzdor, Steroids, 2008, 73, ss. 1441-1445; T. Kołek, A, Szpineter; A. Świzdor, Steroids, 2009, 74, ss. 859-62; A. C. Hunter, E. Coyle, F. Morse. C. Dedi, Η. T. Dodd, S-J. Koussoroplis, Biochim. Biophys. Acta, 2009, 1791, ss. 110-117).
W przekształceniu 3e-hydroksy-androst-5-en-17-onu (DHEA) do testololaktonu zachodzą trzy reakcje: utlenienie grupy hydroksylowej przy C-3 i izomeryzacja wiązania podwójnego C-5 w położenie C-4 oraz utlenienie Baeyera-Villigera C-17 ketonu. W znanym przykładzie mikrobiologicznego utlenienia DHEA przez Penicillium citreo-viride, uzyskano testololakton z wydajnością 65% (H-M. Liu, H. Li, L. Shan, J. Wu. Steroids, 2006, 71, ss. 931-4). W transformacji tego substratu przez Penicillium camembertii otrzymano 82% testololaktonu, podczas transformacji powstawał też drugi D-Iakton: 3e-hydroksy-17a-oxa-D-homo-androst-5-en-17-on (T. Kołek, A. Szpineter; A. Świzdor, Steroids, 2009, 74, ss. 859-62).
Istota wynalazku polega na tym, że DHEA przekształca się do testololaktonu (17a-oxa-D-homo-androst-4-en-3,17-dionu) za pomocą kultury szczepu grzyba strzępkowego z gatunku Penicillium lanoso-coeruleum.
Korzystne jest, gdy proces transformacji prowadzi się wodną kulturą szczepu, przy wstrząsaniu reagentów, w temperaturze 293-300 K.
Postępując zgodnie z wynalazkiem, w wyniku działania układu enzymatycznego zawartego w komórkach mikroorganizmu Penicillium lanoso-coeruleum, 3e-hydroksy-androst-5-en-17-on (DHEA) ulega przekształceniu, które obejmuje: utlenienie grupy hydroksylowej przy C-3, izomeryzację wiązania podwójnego C-5 w położenie C-4 oraz utlenienie typu Baeyera-Villigera C-17 ketonu. Uzyskany w ten sposób produkt wydziela się z wodnej kultury mikroorganizmu, znanym sposobem przez ekstrakcję octanem etylu.
Zasadniczą zaletą wynalazku jest otrzymanie 3e-hydroksy-17a-oxa-D-homo-androst-5-en-17-onu, jako jedynego produktu reakcji, z wydajnością 90%, w temperaturze pokojowej i pH bliskim obojętnemu.
Wynalazek jest bliżej objaśniony na przykładzie wykonania.
P r z y k ł a d. Do kolby Erlenmayera o pojemności 250 cm3, w której znajduje się 100 cm3 sterylnej pożywki zawierającej 3 g glukozy i 1 g aminobaku, wprowadza się 1 cm3 zawiesiny komórek Penicillium lanoso-coeruleum, wzrastających przez dwa dni na tym samym podłożu przy stałym wstrząsaniu w temperaturze 293-300 K. Po dwóch dniach wzrostu dodaje się 30 mg DHEA, o wzorze 1, rozpuszczonego w 1 cm3 acetonu. Transformację prowadzi się przy ciągłym wstrząsaniu przez kolejne 72 godziny w warunkach, w których prowadzona jest hodowla mikroorganizmu. Następnie uzyskane roztwory transformacyjne ekstrahuje się trzykrotnie octanem etylu, osusza bezwodnym siarczanem
PL 212 717 B1 magnezu i odparowuje rozpuszczalnik. Otrzymuje się 35 mg surowego produktu, który oczyszcza się chromatograficznie używając jako eluentu mieszaniny: heksan: aceton, w stosunku 1:1.
Na tej drodze otrzymuje się 27 mg testololaktonu (wydajność 90%).
Uzyskany produkt charakteryzuje się następującymi danymi spektralnymi: t.t. 481-483 K;
1H-NMR δ (ppm) w CDCl3: 1,16 (s, 19-H3); 1,35 (s, 18-H3); 2,60 (m, 16a-H); 2,67 (m, 16β-Η); 5,75 (s, 4-H);
13C-NMR: δ (ppm) w CDCl3: 199,4 (C-3); 171,0 (C-17); 169,4 (C-5); 124.1 (C-4); 82,6 (C-13); 52,4 (C-9); 45,6 (C-14); 39,1 (C-12); 38,3 (C-10); 38,1 (C-8); 35,5 (C-1); 33,8 (C-2); 32,3 (C-6); 30,4 (C-7); 28,6 (C-16); 21,9 (C-11); 20,2 (C-18); 19,8 (C-15); 17,5 (C-19);
IR vmax (cm-1): 1717, 1666, 1614, 1210.
Claims (3)
1. Sposób wytwarzania 17a-oxa-D-homo-androst-4-en-3,17-dionu, testololaktonu o wzorze 2, na drodze transformacji mikrobiologicznej, w którym jako substrat stosuje się DHEA, o wzorze 1, znamienny tym, że substrat przekształca się za pomocą kultury szczepu grzyba strzępkowego z gatunku Penicillium lanoso-coeruleum.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces biotransformacji substratu prowadzi się wodną kulturą szczepu przy ciągłym wstrząsaniu reagentów.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces biotransformacji substratu prowadzi się w temperaturze 293-300 K.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL389966A PL212717B1 (pl) | 2009-12-21 | 2009-12-21 | Sposób wytwarzania 17a-oxa-D-homo-androst-4-en-3,17-dionu (testololaktonu) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL389966A PL212717B1 (pl) | 2009-12-21 | 2009-12-21 | Sposób wytwarzania 17a-oxa-D-homo-androst-4-en-3,17-dionu (testololaktonu) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL389966A1 PL389966A1 (pl) | 2010-05-24 |
| PL212717B1 true PL212717B1 (pl) | 2012-11-30 |
Family
ID=43479578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL389966A PL212717B1 (pl) | 2009-12-21 | 2009-12-21 | Sposób wytwarzania 17a-oxa-D-homo-androst-4-en-3,17-dionu (testololaktonu) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL212717B1 (pl) |
-
2009
- 2009-12-21 PL PL389966A patent/PL212717B1/pl not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL389966A1 (pl) | 2010-05-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Huang et al. | Biotransformation of dehydroepiandrosterone (DHEA) with Penicillium griseopurpureum Smith and Penicillium glabrum (Wehmer) Westling | |
| Bartmańska et al. | Steroids’ transformations in Penicillium notatum culture | |
| Yang et al. | Biotransformations of steroids to testololactone by a multifunctional strain Penicillium simplicissimum WY134-2 | |
| Kollerov et al. | Deoxycholic acid transformations catalyzed by selected filamentous fungi | |
| Kollerov et al. | Biotransformation of androstenedione and androstadienedione by selected Ascomycota and Zygomycota fungal strains | |
| de Pádua et al. | Biotransformation of 21-O-acetyl-deoxycorticosterone by cell suspension cultures of Digitalis lanata (strain W. 1.4) | |
| Kozłowska et al. | Biotransformation of dehydroepiandrosterone (DHEA) by environmental strains of filamentous fungi | |
| Liu et al. | Synthesis of steroidal lactone by penicillium citreo-viride | |
| Świzdor et al. | Hydroxylative activity of Aspergillus niger towards androst-4-ene and androst-5-ene steroids | |
| Li et al. | Synthesis of 7α-hydroxy-dehydroepiandrosterone and 7β-hydroxy-dehydroepiandrosterone | |
| Zoghi et al. | Biotransformation of progesterone and testosterone enanthate by Circinella muscae | |
| Lobastova et al. | Microbiological synthesis of stereoisomeric 7 (α/β)-hydroxytestololactones and 7 (α/β)-hydroxytestolactones | |
| Martin et al. | Synthesis and bioconversions of formestane | |
| Xu et al. | Microbial transformation of diosgenin by Cunninghamella blakesleana AS 3.970 and potential inhibitory effects on P-glycoprotein of its metabolites | |
| PL212717B1 (pl) | Sposób wytwarzania 17a-oxa-D-homo-androst-4-en-3,17-dionu (testololaktonu) | |
| Yildirim et al. | Biotransformation of testosterone by Ulocladium chartarum MRC 72584 | |
| Yildirim et al. | Baeyer–Villiger oxidation of some steroids by Aspergillus tamarii MRC 72400 | |
| EA015734B1 (ru) | СПОСОБ СИНТЕЗА 9α-ГИДРОКСИСТЕРОИДОВ | |
| Yildirim et al. | Biotransformation of some steroids by Aspergillus terreus MRC 200365 | |
| Hunter et al. | Fate of novel Quasi reverse steroidal substrates by Aspergillus tamarii KITA: Bypass of lactonisation and an exclusive role for the minor hydroxylation pathway | |
| PL214913B1 (pl) | Nowy 3p,11a-dihydroksy-17a-oxa-D-homo-androst-5-en-17-on oraz sposób jego wytwarzania | |
| PL215117B1 (pl) | Sposób wytwarzania 3p,11a-dihydroksy-17a-oxa-D-homo-5a-androstan-17-onu | |
| Hunter et al. | Transformation of a series of saturated isomeric steroidal diols by Aspergillus tamarii KITA reveals a precise stereochemical requirement for entrance into the lactonization pathway | |
| PL212016B1 (pl) | Sposób wytwarzania testololaktonu (17a-oxa-D-homo-androst-4-en-3,17-dionu) | |
| Łyczko et al. | Highly Regioselective and Stereoselective Biohydroxylations of Oxandrolone. Catalysts 2021, 11, 16 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LICE | Declarations of willingness to grant licence |
Effective date: 20120720 |
|
| LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20121221 |