PL218586B1

PL218586B1 - Sposób wytwarzania 3β-hydroksy-17a-oksa-<sub>D</sub>-homo-androst-5-en-17-onu

Info

Publication number: PL218586B1
Application number: PL400942A
Authority: PL
Inventors: Alina Świzdor; Teresa Kołek; Anna Panek; Natalia Milecka
Original assignee: Univ Przyrodniczy We Wrocławiu
Priority date: 2012-09-27
Filing date: 2012-09-27
Publication date: 2015-01-30
Also published as: PL400942A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania 3e-hydroksy-17a-oksa-D-homo-androst-5-en-17-onu, o wzorze 2 przedstawionym na rysunku.

Sposobem, według wynalazku, otrzymuje się steroidowy lakton - analog strukturalny antynowotworowego i antyandrogennego testolaktonu, o potencjalnie podobnej aktywności biologicznej.

Steroidowe układy zawierające ugrupowanie laktonowe w pierścieniu D lub A wykazują różnorodną aktywność biologiczną, m.in. antynowotworową, antyandrogenną i antybakteryjną (J. A. Cella, C. M. Kagawa. J. Am. Chem. Soc. 1957, 79, 4808-9). Testolaktony inhibują aktywność 5α-aromatazy, dzięki czemu mogą być stosowane w terapii androgenozależnych nowotworów, głównie raka piersi i prostaty. Ograniczenie aktywności reduktazy jest również skuteczne w leczeniu łagodnego przerostu prostaty, trądziku i łysienia typu męskiego (M. Garrido, E. Bratoeff, D. Bonilla, J. Soriano, Y. Heuze, M. Cabeza. J. Steroid Blochem. Mol. Biol 2011,127,367-373).

Znana chemiczna synteza steroidowych laktonów, poprzez utlenienie typu Baeyera-Villigera za pomocą nadkwasów, napotyka szereg ograniczeń z uwagi na toksyczność stosowanych odczynników i tworzenie się wielu produktów ubocznych.

Inną znaną metodą otrzymywania laktonów steroidowych jest enzymatyczna laktonizacja ketosteroidów. Szereg szczepów z rodzaju Penicillium i Aspergillus prowadzi utlenieniającą laktonizację dehydroepiandrosteronu (DHEA) lub przekształcenie pregnenolonu (3e-hydroksy-5-pregnen-20-onu), w których 3β-hydroksy-17a-oksa-_D-homo-androst-5-en-17-on jest jednym z produktów reakcji (T. Kołek, A. Szpineter, A. Świzdor. Steroids, 2008, 73, 1441-1445; A. C. Hunter, E. Coyle, F. Morse, C. Dedi, H. T. Dodd, S-J. Koussoroplis. Biochim. Biophys. Acta, 2009, 1791, 110-117; L-H. Huang, J. Li; G. Xu, X-H. Zhang, Y-G. Wang, Y-L. Yin, H-M. Liu. Steroids, 2010,75,1039-1046).

Znany jest także sposób efektywnego mikrobiologicznego utlenienia DHEA do 3β-hydroksy-17a-oksa-D-homo-androst-5-en-17-onu przez szczep z gatunku Penicillium lilacinum z wydajnością 84% (T. Kołek, A. Szpineter, A. Świzdor. Patent PL Nr 207818).

Przekształcenie pregnenolonu do D-laktonu typu androstanu z zachowaniem układu pierścienia A, prowadzi zwykle do mieszanin, w których pozostaje około 50% nieprzereagowanego substrata a zawartość 3β-hydroksy-17a-oksa-_D-homo-androst-5-en-17-onu nie przekracza 25%.

W literaturze nie spotkano przykładów otrzymywania 3β-hydroksy-17a-oksa-_D-homo-androst-5-en-17-onu z 3e-hydroksy-pregn-5,16-dien-20-onu.

Przedmiotem wynalazku jest 3e-hydroksy-17a-oksa-_D-homo-androst-5-en-17-on, otrzymany w wyniku badań prowadzonych w ramach projektu finansowanego przez Unię Europejską z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego, Grant Nr POIG. 01.03.01-00-158/09.

Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania 3e-hydroksy-17a-oksa-_D-homo-androst-5-en-17-onu, o wzorze 2, na drodze mikrobiologicznego utlenienia typu Baeyera-Villigera, 3 e-hydroksy-pregn-5,16-dien-20-onu (A16-pregnenolonu), o wzorze 1.

Istota wynalazku polega na tym, że 3e-hydroksy-pregn-5,16-dien-20-on, o wzorze 1, przekształca się do 3e-hydroksy-17a-oksa-_D-homo-androst-5-en-17-onu, o wzorze 2, za pomocą kultury szczepu Penicillium lanoso-coeruleum.

Korzystne jest, gdy proces transformacji prowadzi się wodną kulturą szczepu, przy ciągłym wstrząsaniu, w temperaturze 291-298 K.

Zasadniczą zaletą wynalazku jest otrzymanie 3e-hydroksy-17a-oksa-_D-homo-androst-5-en-17-onu, jako głównego produktu reakcji, z wydajnością 81%

Postępując zgodnie z wynalazkiem, w wyniku działania układu enzymatycznego zawartego w komórkach grzyba Penicillium lanoso-coeruleum, 3e-hydroksy-pregn-5,16-dien-20-on przekształcany jest do 3e-hydroksy-17a-oksa-_D-homo-androst-5-en-17-onu. Uzyskany w ten sposób produkt wydziela się z wodnej kultury mikroorganizmu, znanym sposobem przez ekstrakcję rozpuszczalnikiem organicznym.

Wynalazek jest bliżej objaśniony na przykładzie wykonania.

P r z y k ł a d. Do kolby Erlenmajera o pojemności 300 cm³, w której znajduje się 100 cm³ ste₃ rylnej 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 291-298 K. Po kolejnych dwóch dniach wzrostu dodaje się 40 mg 3e-hydroksypregn₃

-5,16-dien-20-onu, o wzorze 1, rozpuszczonego w 0,5 cm³ acetonu. Transformację prowadzi się przy ciągłym wstrząsaniu przez 36 godzin w warunkach, w których prowadzona jest hodowla mikroorganizmu.

PL 218 586 B1

Następnie mieszaninę transformacyjną ekstrahuje się trzykrotnie chloroformem, osusza bezwodnym siarczanem magnezu i odparowuje rozpuszczalnik. Otrzymuje się 46 mg surowego produktu, który oczyszcza się chromatograficznie używając jako eluentu mieszaniny heksan:izopropanol:octan etylu (2:0,5:0,5 v/v/v). Na tej drodze otrzymuje się 32 mg 3e-hydroksy-17a-oksa-D-homo-androst-5-en-17-onu, o wzorze 2 (wydajność 81%).

Uzyskany produkt charakteryzuje się następującymi danymi spektralnymi: t.t. 229-231°C; ¹H-NMR: δ (ppm): 0,94 (s, 19-H3); 1,30 (s, 18-H3); 3,54 (m, 3a-H); 5,34 (t, J=2,1 Hz, 6-H). ¹³C-NMR: δ (ppm): 171,9 (C-17); 140,9 (C-5); 121,4 (C-6); 83,0 (C-13); 72,2 (C-3); 48,8 (C-9);

46,0 (C-14); 42,5 (C-4); 38,7 (C-12); 37,3 (C-1); (C-10); 34,7 (C-2); 32,0 (C-7); 30,2 (C-8); 28;5 (C-16); 22,1 (C-11); (C-18); 19,6 (C-15); 19,1 (C-19).

IRvmax(cm^-1): 3446,1719,1655,1210.

Claims

1. Sposób wytwarzania 3β-hydroksy-17a-oksa-_D-homo-androst-5-en-17-onu o wzorze 2, na drodze mikrobiologicznego utlenienia typu Baeyera-Villigera, w którym jako substrat stosuje się 3β-hydroksy-pregn-5,16-dien-20-on, o wzorze 1, znamienny tym, że substrat przekształca się za pomocą systemu enzymatycznego szczepu z gatunku Penicillium lanoso-coeruleum.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces biotransformacji substrata prowadzi się wodną kulturą szczepu przy ciągłym wstrząsaniu reagentów.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces biotransformacji substrata prowadzi się w temperaturze 291 - 298 K.