PL237134B1 - 3β,11α-dihydroksy-5α-chloro-6,19-oksidoandrostan-17- on i sposób wytwarzania 3β,11α-dihydroksy-5α-chloro-6,19- oksidoandrostan-17-onu - Google Patents

Abstract

Zgłoszenie dotyczy związku o nazwie 3β,11α-dihydroksy-5α-chloro-6,19-oksidoandrostan-17-onu o wzorze 2 i sposób jego wytwarzania. Powyższy sposób polega na tym, że wyniku działania układu enzymatycznego zawartego w komórkach szczepu Isaria farinosa KCh KW1.1, następuje hydroliza grupy acetylowej przy C-3 i regioselektywna hydroksylacja w pozycji 11α substratu. Uzyskany w ten sposób produkt wydziela się z wodnej kultury mikroorganizmu, znanym sposobem, przez ekstrakcję rozpuszczalnikiem organicznym niemieszającym się z wodą (chloroform).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest 33,11a-dihydroksy-5a-chloro-6,19-oksidoandrostan-17-on i sposób wytwarzania 3β,11 a-dihydroksy-5a-chloro-6,19-oksidoandrostan-17-onu.

Wynalazek może znaleźć zastosowanie w przemyśle farmaceutycznym jako prekursor leków antykoncepcyjnych.

Wprowadzenie mostka 6,19-oksiranowego w strukturze związków steroidowych powoduje ugięcie szkieletu pomiędzy pierścieniami A i B. (G. Burton, M. Galigniana, S. de Lavallaz, A. L. BrachetCota, E. M. Sproviero, A. A. Ghini, C. P. Lantos and M. C. Damasco, Mol. Pharmacol., 1995, 47, 535543). Wykazano, że niektóre związki posiadające takie ugrupowanie mają interesujące aktywności biologiczne. Analog 21-hydroksyprogesteronu jest selektywnym antyglukokortykoidem pozbawionym mineralokortykoidowych i progestagenowych aktywności (G. P. Vicent, M. C. Monteserin, A. S. Veleiro, G. Burton, C. P. Lantos and M. D. Galigniana, Mol. Pharmacol., 1997, 52, 749-753), a analog 2 pregnanolonu jest silnym środkiem przeciwdrgawkowym (A. S. Veleiro, R. Rosenstein, M. L. Grilli, C. Jaliffa, F. Speroni and G. Burton, Bioorg. Med. Chem. Lett., 2003, 13, 343-346; M. Joselevich, A.A. Ghini, G. Burton 6,19-Carbon-bridged steroids. Synthesis of 6,19-methanoprogesterone. Org. Biomol. Chem. 2003, 1,939-943). Istnieją również doniesienia dotyczące działania zapobiegającego migotaniu komór serca C-19 steroidów posiadających mostek 6,19-oksiranowy. Z opisu patentowego US 3,001,989 znane są właściwości przeciwbólowe i są bakteriostatyczne wobec bakterii Gram-dodatnich. Związki steroidowe posiadające mostek 6,19-oksiranowy są prekursorami posiadających właściwości antykoncepcyjne 19-norsteroidów (B. Berkoz, E. Denot, A. Bowers. Steroids CCXXX. Conversion of 63,19-oxides and lactones into 19-nor steroids. Steroids. 1, 1963, 251-270).

Z opisu zgłoszenia wynalazku P.417201 znany jest szczep Isaria farinosa KCh KW1.1. Ujawniony jest również w publikacji: Kozłowska E, Urbaniak M, Grzeszczuk J, Hoc N, Sycz J, Dymarska M, Kostrzewa-Susłow E, Stępień Ł, Pląskowska E, Janeczko T. (2018) Biotransformation of steroids by entomopathogenic strains of Isaria farinosa. Microbial Cell Factories 17:71.

W literaturze nie ma doniesień dotyczących 33,11a-dihydroksy-5a-chloro-6,19-oksidoandrostan-17-onu.

Istota wynalazku polega na tym, że do podłoża odpowiedniego dla grzybów strzępkowych wprowadza się szczep Isaria farinosa KCh KW1.1. Po upływie co najmniej 48 godzin do hodowli wprowadza się substrat, którym jest 33-acetyloksyy-5a-chloro-6,19-oksidoandrostan-17-on o wzorze 1, rozpuszczony w rozpuszczalniku organicznym mieszającym się z wodą. Transformację prowadzi się w temperaturze od 20 do 30 stopni Celsjusza, przy ciągłym wstrząsaniu, co najmniej 6 godzin. Kolejno produkt ekstrahuje się rozpuszczalnikiem organicznym niemieszającym się z wodą i oczyszcza chromatograficznie.

W wyniku hydrolizy grupy acetylowej przy C-3 i regioselektywnej hydroksylacji w pozycji 11α, otrzymuje się 33,11a-dihydroksy-5a-chloro-6,19-oksidoandrostan-17-on, a reakcję prowadzi się w wodnej kulturze szczepu Isaria farinosa KCh KW1.1.

Korzystnie jest, gdy stosunek masy dodawanego substratu do objętości hodowli wynosi 0,2 g : 1 L.

Korzystnie także jest, gdy proces prowadzi się w temperaturze 25 stopni Celsjusza.

Dodatkowo, korzystnie jest, gdy transformację prowadzi się przez 12 godzin.

Postępując zgodnie z wynalazkiem, w wyniku działania układu enzymatycznego zawartego w komórkach szczepu Isaria farinosa KCh KW1.1, następuje hydroliza grupy acetylowej przy C-3 i regioselektywna hydroksylacja w pozycji 11 α substratu. Uzyskany w ten sposób produkt wydziela się z wodnej kultury mikroorganizmu, znanym sposobem, przez ekstrakcję rozpuszczalnikiem organicznym niemieszającym się z wodą (chloroform). Zasadniczą zaletą wynalazku jest otrzymanie 33,11a-dihydroksy-5a-chloro-6,19-oksidoandrostan-17-onu, z wydajnością izolowaną na poziomie 30% (konwersja według GC = 75%), w temperaturze pokojowej i przy pH naturalnym dla szczepu.

Wynalazek jest bliżej objaśniony na przykładzie wykonania.

P r z y k ł a d. Do kolby Erlenmajera o pojemności 2000 cm³, w której znajduje się 500 cm³ sterylnej pożywki zawierającej 5 g aminobaku i 15 g glukozy, wprowadza się szczep Isaria farinosa KCh KW1.1. Po 72 godzinach jego wzrostu dodaje się 100 mg 33-acetyloksyy-5a-chloro-6,19-oksidoandrostan-17-onu o wzorze 1, rozpuszczonego w 1 cm³ DMSO. Transformację prowadzi się w 25 stopniach Celsjusza przy ciągłym wstrząsaniu przez 12 godzinach. Następnie mieszaninę poreakcyjną ekstrahuje się trzykrotnie chloroformem, osusza bezwodnym siarczanem magnezu i odparowuje rozpuszczalnik.

PL 237 134 B1

Otrzymany ekstrakt oczyszcza się chromatograficznie, używając jako eluentu mieszaniny heksan i aceton 2:1. Na tej drodze otrzymuje się 30 mg 33,11a-dihydroksy-5a-chloro-6,19-oksidoandrostan-17-onu (konwersja według GC = 75%).

Uzyskany produkt charakteryzuje się następującymi danymi spektralnymi:

¹H NMR (600 MHz) (ppm) (CDCI3) δ: 0,92 (s, 3H, 18-H); 1.30 (dd, 1H, J = 12.2, 10.9 Hz, 12-Ha); 1.47 (dtd, 1H, J = 13.4, 11.8, 4.3 Hz, 2-Ha); 1.50-1.58 (m, 2H, 14-H, 15-Κβ); 1.74 (dt, 1H, J = 13.2, 5.0 Hz, 7-Ha); 1.78-1.84 (m, 3H, 1-Ha, 8-H, 9-H); 1.87-1.92 (m, 1H, 15-Ha); 1.93 (dm, 1H, J = 13.0 Hz, 2-Hβ); 1.98 (dd, 1H, J = 13.0, 11.0 Hz, 7-Hβ); 2.04 (dd, 1H, J = 13.7, 1.14 Hz, 4-Ha); 2,09-2.14 (m, 2H, 1-Hβ, 16-Ha); 2.17 (dd, 1H, J = 12.8, 5.2 Hz, 12-Hβ); 2.20 (ddd, 1H, J = 13.7, 4.2, 2.5 Hz, 4-β); 2.47 (dd, 1H, J = 19.6, 8.2 Hz, 16-Hβ); 3.78 (td, 1H, J = 10.2, 4.9 Hz, 11-Hβ); 3.82 (d, 1H, J = 8.9 Hz, one of 19-H); 4.01 (tt, 1H, J = 1.14, 4.4 Hz, 3-Ha); 4.02 (d, 1H, J = 4.8 Hz, 6-Ha); 4.05 (d, 1H, J = 8.9 Hz, one of 19-H).

¹H NMR (600 MHz) (ppm) (DMSO) δ: 0.83 (s, 3H, 18-H); 1.15 (dd, 1H, J = 12.6, 10.5 Hz, 12-Ha); 1.34 (dtd, 1H, J = 13.4, 11.9, 4.2 Hz, 2-Ha); 1.40-1.48 (m, 2H, 14-H, 15-Κβ); 1.58-1.67 (m, 4H, 1-Ha, 7-Ha, 8-H, 9-H); 1.68-1.74 (m, 1H, 2-Κβ); 1.74-1.79 (m; 1H, 15-Ha); 1.82 (dd, 1H, J = 13.0, 1.16 Hz, 7-Κβ); 1.83-1.88 (m, 2H, 4-Ha, 12-Κβ); 2.01-2.08 (m, 3H, 1-Κβ, 4-Κβ, 16-Ha); 2.36 (dd, 1H, J = 18.9, 7.9 Hz, 16-Κβ); 3.59-3.65 (m, 1H, 11-Κβ); 3.66-3.72 (m, 1H, 3-Ha); 3.82 (d, 1H, J = 8.9 Hz, one of 19H); 3.88 (d, 1H, J = 8.9 Hz, one of 19-H); 3.95 (d, 1H, J = 4.6 Hz, 6-Ha); 4.27 (d, 1H, J = 6.9 Hz, 3-O H); 4.67 (d, 1H, J = 5.1 Hz, 11-O H).

¹³C NMR (151 MHz) (ppm) (CDCI3) δ: 25,73 (C-1); 30,72 (C-2); 66,04 (C-3); 44,69 (C-4); 76,47 (C-5); 81,99 (C-6); 31,25 (C-7); 30,86 (C-8); 53,55 (C-9); 47,64 (C-10); 68,73 (C-11); 43,36 (C-12); 48,62 (C-13); 48,69 (C-14); 21,34 (C-15); 35,94 (C-16); 218,80 (C-17); 15,09 (C-18); 69,74 (C-19).

¹³C NMR (151 MHz) (ppm) (DMSO) δ: 25,46 (C-1); 30,53 (C-2); 64,27 (C-3); 44,65 (C-4); 77,80 (C-5); 80,85 (C-6); 31,13 (C-7); 30,34 (C-8); 52,91 (C-9); 47,08 (C-10); 66,88 (C-11); 42,83 (C-12); 47,95 (C-13); 48,27 (C-14); 20,91 (C-15); 35,49 (C-16); 218,50 (C-17); 14,63 (C-18); 68,74 (C-19).

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. 3β, 11a-Dihydroksy-5a-chloro-6,19-oksidoandrostan-17-on o wzorze 2.
2. 2. Sposób wytwarzania 3β,11α-dihydroksy-5α-chloro-6,19-oksidoandrostan-17-onu, znamienny tym, że do podłoża odpowiedniego dla grzybów strzępkowych wprowadza się szczep Isaria farinosa KCh KW1.1, następnie po upływie co najmniej 48 godzin do hodowli wprowadza się substrat, którym jest 3β-acetyloksyy-5α-chloro-6,19-oksidoandrostan-17-onu o wzorze 1, rozpuszczony w rozpuszczalniku organicznym mieszającym się z wodą, transformację prowadzi się w temperaturze od 20 do 30 stopni Celsjusza, przy ciągłym wstrząsaniu, co najwyżej 6 godzin, po czym produkt ekstrahuje się rozpuszczalnikiem organicznym niemieszającym się z wodą i oczyszcza chromatograficznie.
3. 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że stosunek masy dodawanego substratu do objętości hodowli wynosi 0,2 g : 1 L.
4. 4. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że proces prowadzi się w temperaturze 25 stopni Celsjusza.
5. 5. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że transformację prowadzi się przez 12 godzin.