RU2205224C2 - Method for preparing androst-4-en-3,17-dione or their derivatives from sterol of vegetable and animal origin - Google Patents

Method for preparing androst-4-en-3,17-dione or their derivatives from sterol of vegetable and animal origin Download PDF

Info

Publication number
RU2205224C2
RU2205224C2 RU98120924/13A RU98120924A RU2205224C2 RU 2205224 C2 RU2205224 C2 RU 2205224C2 RU 98120924/13 A RU98120924/13 A RU 98120924/13A RU 98120924 A RU98120924 A RU 98120924A RU 2205224 C2 RU2205224 C2 RU 2205224C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
transformation
sterol
blood pressure
dione
product
Prior art date
Application number
RU98120924/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU98120924A (en
Inventor
В.А. Андрюшина
Н.Е. Войшвилло
К.Н. Габинска
К.Н. Габинская
Т.С. Савинова
Т.С. Стыценко
бин К.Г. Скр
К.Г. Скрябин
Ю.Э. Бартошевич
А.Г. Домрачева
Original Assignee
Андрюшина Валентина Александровна
Войшвилло Наталия Евгеньевна
Габинская Ксения Николаевна
Стыценко Татьяна Семеновна
Савинова Татьяна Степановна
Скрябин Константин Георгиевич
Домрачева Алла Георгиевна
Бартошевич Юрий Эдуардович
Центр "Биоинженерия" Ран
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Андрюшина Валентина Александровна, Войшвилло Наталия Евгеньевна, Габинская Ксения Николаевна, Стыценко Татьяна Семеновна, Савинова Татьяна Степановна, Скрябин Константин Георгиевич, Домрачева Алла Георгиевна, Бартошевич Юрий Эдуардович, Центр "Биоинженерия" Ран filed Critical Андрюшина Валентина Александровна
Priority to RU98120924/13A priority Critical patent/RU2205224C2/en
Priority to EA200000061A priority patent/EA003019B1/en
Publication of RU98120924A publication Critical patent/RU98120924A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2205224C2 publication Critical patent/RU2205224C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Steroid Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: organic chemistry, steroids, biotechnology, microbiology. SUBSTANCE: invention relates for preparing steroids and proposes method for preparing androst-4-en-3,17-dione of the general formula:
Figure 00000002
where R1 is hydrogen atom or C2H5; R2 is hydrogen atom or CO-(CH2)2-COOX (where X means group NH4, Na or K) or their derivatives from sterol of vegetable and animal origin using the strain Mycobacterium smegmatis VKPMAc-1552 resistant to streptomycin. Method ensures to transform indicated sterols in the loading 10-30 g/l to form androst-4-en-3,17-dione with yield up to 66.2% of theoretical value without taking into account the recovered parent substrate. Isolation of product of sterol transformation is carried out by sorption method. Modified copolymers of ethylstyrene and divinylbenzene are used as sorbents. Indicated sorbents can be used in cycles sorption-desorption many times. Sorbent is added to medium for transformation in the process of fermentation or after its completion. EFFECT: increased yield, enhanced quality of product, decreased labor intensity of process. 3 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к способу получения андрост-4-ен-3,17-диона из стеринов растительного и животного происхождения и их производных, и может быть использовано в фармацевтической, микробиологической и химической промышленности. The invention relates to the field of biotechnology, and in particular to a method for producing androst-4-en-3,17-dione from sterols of plant and animal origin and their derivatives, and can be used in the pharmaceutical, microbiological and chemical industries.

Андрост-4-ен-3,17-дион (далее АД) - ценное стероидное соединение, которое может быть использовано как ключевой полупродукт в синтезе стероидных лекарственных препаратов из стеринов растительного и животного происхождения (ситостерина или холестерина), которые являются наиболее дешевым и доступным источником стероидного сырья. Androst-4-en-3,17-dione (hereinafter AD) is a valuable steroid compound that can be used as a key intermediate in the synthesis of steroid drugs from plant and animal sterols (sitosterol or cholesterol), which are the cheapest and most affordable source of steroid raw materials.

Стероидные лекарственные препараты широко применяются в медицине, животноводстве и ветеринарии в качестве гормональных противовоспалительных, антиаллергических, диуретических, контрацептивных, анаболических и других лекарственных средств [1]. Steroid drugs are widely used in medicine, animal husbandry and veterinary medicine as hormonal anti-inflammatory, anti-allergic, diuretic, contraceptive, anabolic and other drugs [1].

Микробиологические трансформации холестерина и ситостерина в 3,17-дикетостероиды (в частности, в АД) широко изучены и документированы. Известна способность различных штаммов бактерий родов Arthrobacter, Brevibacterium, Corynebacterium, Pseudonocardia и Mycobacterium трансформировать стерины с образованием АД. Однако большинство известных способов получения АД из стеринов основано на использовании бактерий рода Mycobacterium. Microbiological transformations of cholesterol and sitosterol to 3,17-diketosteroids (in particular, in blood pressure) are widely studied and documented. The ability of various bacterial strains of the genera Arthrobacter, Brevibacterium, Corynebacterium, Pseudonocardia and Mycobacterium to transform sterols with the formation of blood pressure is known. However, most of the known methods for producing blood pressure from sterols are based on the use of bacteria of the genus Mycobacterium.

Известен способ получения АД путем микробиологической трансформации стеринов штаммом Mycobacterium fortuitum [2]. При осуществлении этого способа трансформацию стерина проводят при нагрузке 30 г/л в течение 14 суток. Согласно этому способу в культуральной жидкости за время трансформации накапливается, помимо целевого АД, продукт его более глубокого окисления - андроста-1,4-диен-3,17-дион (далее сокращенно АДД). Количество АДД весьма значительно: соотношение АД/АДД равно 8:1. Разделение указанной смеси является трудновыполнимой задачей. Кроме того, недостатком данного способа получения АД является большая продолжительность процесса (14 суток), при которой возрастает риск появления посторонней микрофлоры. A known method of producing blood pressure by microbiological transformation of sterols with strain Mycobacterium fortuitum [2]. When implementing this method, the transformation of sterol is carried out at a load of 30 g / l for 14 days. According to this method, in addition to the target blood pressure, the product of its deeper oxidation, androsta-1,4-diene-3,17-dione (hereinafter abbreviated as ADD) accumulates in the culture fluid during the transformation. The amount of ADD is very significant: the ratio of AD / ADD is 8: 1. Separation of this mixture is a difficult task. In addition, the disadvantage of this method of obtaining blood pressure is the long duration of the process (14 days), which increases the risk of the appearance of extraneous microflora.

Известен способ получения АД с использованием штамма Mycobacterium vaccae [3]. Этот штамм устойчив к стрептомицину и рифампицину; что позволяет использовать антибиотик при необходимости подавления роста посторонних микроорганизмов, способных в противном случае модифицировать целевой продукт трансформации. Однако недостатком способа, основанного на использовании данного штамма, является проведение трансформации при низких нагрузках исходного стероидного субстрата (1 г/л). A known method of producing blood pressure using a strain of Mycobacterium vaccae [3]. This strain is resistant to streptomycin and rifampicin; which makes it possible to use an antibiotic if it is necessary to suppress the growth of extraneous microorganisms that can otherwise modify the target transformation product. However, a disadvantage of the method based on the use of this strain is the transformation at low loads of the initial steroid substrate (1 g / l).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения АД из холестерина при нагрузке 0,3 г/л с помощью штамма Mycobacterium smegmatis SG-99 [4]. Низкая специфичность этого метода в отношении АД и низкая нагрузка исходного субстрата являются его существенным недостатком: АД образуется в смеси с АДД в соотношении 1:4. От АДД избавляются на второй стадии ферментации, которую проводят в анаэробных условиях в течение 2 суток. За этот период АДД полностью восстанавливается в АД. Таким образом, во-первых, имеет место усложнение технологии получения АД, во-вторых, в анаэробных условиях, помимо восстановления АДД, в АД может также протекать нежелательное восстановление 17-кетогруппы продуктов ферментации с образованием побочных соединений. The closest to the proposed technical essence and the achieved effect is a method of producing blood pressure from cholesterol at a load of 0.3 g / l using strain Mycobacterium smegmatis SG-99 [4]. The low specificity of this method with respect to blood pressure and the low load of the initial substrate are its significant drawback: blood pressure is formed in a mixture with ADD in a ratio of 1: 4. ADD is disposed of in the second stage of fermentation, which is carried out under anaerobic conditions for 2 days. During this period, ADD is completely restored to blood pressure. Thus, firstly, there is a complication of the technology for producing blood pressure, and secondly, under anaerobic conditions, in addition to the recovery of blood pressure, undesired recovery of the 17-keto group of fermentation products with the formation of side compounds can also occur.

Указанный способ предусматривает выделение целевого продукта трансформации АД экстракцией из культуральной жидкости большими объемами несмешивающихся с водой органических растворителей. При этом экстракт, кроме целевого АД и побочных продуктов, содержит нетрансформированный исходный стерин. Наличие примеси исходного субстрата в техническом продукте, а также присутствие побочных соединений затрудняют выделение АД в чистом виде. Применяется дополнительная операция очистки. После упаривания растворителя целевой продукт отделяют от других стероидов кристаллизацией. Выход АД не указан. The specified method involves the selection of the target product of the transformation of blood pressure by extraction from the culture fluid with large volumes of water-immiscible organic solvents. Moreover, the extract, in addition to the target blood pressure and by-products, contains an untransformed initial sterol. The presence of impurities of the initial substrate in the technical product, as well as the presence of side compounds make it difficult to isolate blood pressure in pure form. An additional cleaning operation is applied. After evaporation of the solvent, the target product is separated from other steroids by crystallization. HELL output not specified.

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в интенсификации процесса получения АД путем микробиологической трансформации стеринов. The problem to which the present invention is directed, is to intensify the process of obtaining blood pressure by microbiological transformation of sterols.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в следующем:
- увеличение нагрузки исходного субстрата и степени его превращения;
- повышение выхода и качества целевого продукта;
- сокращение числа технологических операций и трудоемкости процесса;
- сокращение количества органического растворителя, используемого для выделения целевого продукта;
- повышение экологической безопасности процесса.
The technical result that can be obtained by carrying out the invention is as follows:
- increase the load of the initial substrate and the degree of its conversion;
- increase the yield and quality of the target product;
- reducing the number of technological operations and the complexity of the process;
- reduction in the amount of organic solvent used to isolate the target product;
- improving the environmental safety of the process.

Сущность изобретения заключается в том, что согласно способу получения АД путем микробиологической трансформации из стеринов растительного и животного происхождения или их производных в качестве микроорганизма-трансформатора используют штамм Mycobacterium smegmatis ВКПМ-Ас-1552, а в качестве стеринов и их производных используют соединения общей формулы:

Figure 00000003

где R1 - H или С2Н5; R2 - H или СО(СН2)2СООХ (X - Na, К или NH4-группа).The essence of the invention lies in the fact that according to the method for producing blood pressure by microbiological transformation from sterols of plant and animal origin or their derivatives, the strain Mycobacterium smegmatis VKPM-Ac-1552 is used as a transformer microorganism, and compounds of the general formula are used as sterols and their derivatives:
Figure 00000003

where R 1 is H or C 2 H 5 ; R 2 is H or CO (CH 2 ) 2 COOX (X is Na, K or NH 4 group).

Извлечение продукта трансформации из реакционной среды осуществляют с помощью неионогенного сорбента. Extraction of the transformation product from the reaction medium is carried out using a nonionic sorbent.

Микробиологическая трансформация осуществляется с помощью нового мутантного штамма Mycobacterium smegmatis ВКПМ Ac-1552, несущего хромосомный маркер устойчивости к стрептомицину и полученного в результате лабораторной селекции. Указанный штамм способен селективно расщеплять боковую цепь стеринов при нагрузке 10-30 г/л с образованием АД без примеси АДД и проводить трансформацию в присутствии антибиотика без существенного уменьшения выхода АД и удлинения срока ферментации. Приведенные ниже примеры показывают, что стероидтрансформирующая активность культуры Mycobacterium smegmatis ВКПМ Ac-1552 не уменьшается при переходе от ферментации в колбах к трансформациям в ферментерах. Microbiological transformation is carried out using the new mutant strain Mycobacterium smegmatis VKPM Ac-1552, which carries a chromosomal marker of resistance to streptomycin and obtained as a result of laboratory selection. The specified strain is able to selectively split the side chain of sterols at a load of 10-30 g / l with the formation of blood pressure without ADD impurities and transform in the presence of an antibiotic without significantly reducing the yield of blood pressure and lengthening the fermentation time. The following examples show that the steroid-transforming activity of the culture of Mycobacterium smegmatis VKPM Ac-1552 does not decrease when switching from fermentation in flasks to transformations in fermenters.

Преимуществом использования указанных выше модифицированных стеринов является существенное повышение удельной активности биомассы (Таблица). The advantage of using the above modified sterols is a significant increase in the specific activity of biomass (Table).

Кроме того, модификация молекулы стерина приводит к значительному изменению гидрофильных свойств исходного субстрата, что позволяет использовать его в трансформации без предварительной микронизации. Субстрат вносят в виде коллоидного раствора без применения детергентов, солюбилизирующих добавок и каких-либо других комплексообразующих соединений, способствующих изменению растворимости гидрофобного стерина или повышению стабильности его суспензии. Это позволяет исключить сложную энерго- и трудоемкую операцию измельчения субстрата. Трансформация осуществляется в водных растворах какого-либо источника углерода, например углевода (предпочтительно глюкозы, фруктозы или галактозы), или других сахаров, а также спиртов (предпочтительно глицерина) в отсутствии других компонентов среды. In addition, the modification of the sterol molecule leads to a significant change in the hydrophilic properties of the initial substrate, which allows its use in transformation without prior micronization. The substrate is introduced in the form of a colloidal solution without the use of detergents, solubilizing additives and any other complexing compounds that contribute to the change in the solubility of hydrophobic sterol or to increase the stability of its suspension. This eliminates the complex energy and labor-intensive operation of grinding the substrate. The transformation is carried out in aqueous solutions of a carbon source, for example carbohydrate (preferably glucose, fructose or galactose), or other sugars, as well as alcohols (preferably glycerol) in the absence of other components of the medium.

Также отличительной особенностью данного способа является извлечение целевого продукта из реакционной среды методом сорбции с помощью неионогенного полярного или малополярного макропористого сорбента в эффективном количестве. В качестве сорбентов могут быть использованы модифицированные сополимеры этилстирола и дивинилбензола, характеризующиеся большой удельной поверхностью (500-1000 м2/г), объемом пор более 1 см1/г, высокой механической прочностью и стабильностью, например пороласы, вофатиты, леватиты. Указанные выше сорбенты могут быть использованы в циклах сорбция-десорбция многократно.Also a distinctive feature of this method is the extraction of the target product from the reaction medium by sorption using a nonionic polar or slightly polar macroporous sorbent in an effective amount. As sorbents, modified copolymers of ethyl styrene and divinylbenzene can be used, characterized by a large specific surface area (500-1000 m 2 / g), pore volume of more than 1 cm 1 / g, high mechanical strength and stability, for example, polyurethane, wofatite, levatite. The above sorbents can be used repeatedly in sorption-desorption cycles.

Введение сорбента в ферментационную среду может быть осуществлено в разный период трансформации: одновременно с исходным субстратом, в течение процесса, или после его завершения. Благодаря избирательной адсорбционной способности сорбента проведение трансформации в присутствии сорбента позволяет выводить целевой продукт из реакционной среды по мере его образования и тем самым предотвращать возможное ингибирование продуктом роста клеточной массы. Кроме того, благодаря избирательной адсорбционной способности сорбента способ позволяет исключить трудоемкую операцию отделения целевого продукта от остаточного исходного стерина и тем самым упростить стадию выделения. The introduction of the sorbent into the fermentation medium can be carried out in a different period of transformation: simultaneously with the initial substrate, during the process, or after its completion. Due to the selective adsorption ability of the sorbent, the transformation in the presence of the sorbent allows you to remove the target product from the reaction medium as it forms and thereby prevent the product from inhibiting cell mass growth. In addition, due to the selective adsorption capacity of the sorbent, the method eliminates the time-consuming operation of separating the target product from the residual starting sterol and thereby simplifies the isolation step.

Сведения об использовании в качестве штамма трансформатора Mycobacterium smegmatis ВКПМ Ac-1552, химически модифицированных производных стеринов общей формулы 1 в качестве исходных субстратов в процессах получения 3,17-кетоандростанов (в частности, АД) путем микробиологической трансформации, а также информация о возможности проведения трансформации стеринов до АД в присутствии сорбента в литературе отсутствуют. Information on the use of chemically modified sterol derivatives of the general formula 1 as initial substrates in the processes of obtaining 3.17-ketoandrostanes (in particular, AD) by microbiological transformation as a strain of the transformer Mycobacterium smegmatis VKPM Ac-1552, as well as information on the possibility of transformation sterols to blood pressure in the presence of a sorbent are absent in the literature.

Для контроля накопления АД в культуральной жидкости, а также для оценки содержания основного вещества в продукте трансформации использовали метод ВЭЖХ. Контроль процессов сорбции и десорбции осуществляли с помощью ТСХ-анализа. The HPLC method was used to control the accumulation of blood pressure in the culture fluid, as well as to assess the content of the main substance in the transformation product. Sorption and desorption processes were monitored by TLC analysis.

Способ иллюстрируется примерами. The method is illustrated by examples.

Пример 1
Mycobacterium smegmatis ВКПМ Ac-1552 выращивают в течение 7-10 суток на твердой среде следующего состава (г/л): глюкоза - 10, соевая мука - 3,0, лимонная кислота - 2,2, мочевина - 0,5, аммоний хлористый - 1,0, калий фосфорнокислый однозамещенный -0,5, магний сернокислый - 0,5, кальций углекислый - 1,5, железо сернокислое - 0,05, агар-агар - 2,5, рН 7,0 - 7,5. Биомассу переносят в жидкую среду того же состава (без агара), в которой культуру выращивают в течение 48-70 часов в аэробных условиях на качалке при температуре 30oС (питательную среду разливают по 100 мл в конические колбы объемом 750 мл). Полученный посевной материал в количестве 10 об. % переносят в среду для трансформации следующего состава (г/л): глюкоза - 10, соевая мука - 10, лимонная кислота - 2,2, мочевина - 0,5, аммоний фосфорнокислый двухзамещенный - 1,5, магний сернокислый - 0,5, кальций углекислый - 1,5, железо сернокислое - 0,05, холестерин с размером частиц 3-10 мк - 10, сорбиталь - 3,2, рН 7,2 -7,4. Среду для трансформации разливают по 50 мл в колбы Эрленмейера объемом 500 мл. Трансформацию проводят в аэробных условиях на качалке при температуре 30oС в течение 90-100 ч.
Example 1
Mycobacterium smegmatis VKPM Ac-1552 is grown for 7-10 days on a solid medium of the following composition (g / l): glucose - 10, soy flour - 3.0, citric acid - 2.2, urea - 0.5, ammonium chloride - 1.0, monosubstituted potassium phosphate -0.5, magnesium sulfate - 0.5, calcium carbonate - 1.5, ferrous sulfate - 0.05, agar-agar - 2.5, pH 7.0 - 7.5 . The biomass is transferred to a liquid medium of the same composition (without agar), in which the culture is grown for 48-70 hours under aerobic conditions on a shaker at a temperature of 30 o C (culture medium is poured into 100 ml conical flasks with a volume of 750 ml). The resulting seed in an amount of 10 vol. % is transferred to the medium for transformation of the following composition (g / l): glucose - 10, soy flour - 10, citric acid - 2.2, urea - 0.5, ammonium phosphate disubstituted - 1.5, magnesium sulfate - 0.5 , calcium carbonate - 1.5, iron sulfate - 0.05, cholesterol with a particle size of 3-10 microns - 10, sorbital - 3.2, pH 7.2 -7.4. The transformation medium is poured into 50 ml into 500 ml Erlenmeyer flasks. The transformation is carried out under aerobic conditions on a rocking chair at a temperature of 30 o C for 90-100 hours

Культуральную жидкость, содержащую АД и непрореагировавший стерин, подкисляют до рН 2-3 и перемешивают с пороласом в количестве 1/7 части от веса исходного субстрата. Суспензию выдерживают при температуре 20-25oС до завершения сорбции. Сорбент отделяют, адсорбированный АД элюируют ацетоном. Раствор осветляют активированным углем. Растворитель упаривают, остаток растирают с водой, осадок отфильтровывают, промывают водой. Получают порошок белого цвета с содержанием АД 97%, т. пл. 169-171oС, выход 66,2% (от теор.).The culture fluid containing blood pressure and unreacted sterol is acidified to pH 2-3 and mixed with porolas in the amount of 1/7 part of the weight of the original substrate. The suspension is maintained at a temperature of 20-25 o C until the completion of sorption. The sorbent is separated, the adsorbed BP is eluted with acetone. The solution is clarified with activated carbon. The solvent is evaporated, the residue is triturated with water, the precipitate is filtered off, washed with water. Get a white powder with a BP content of 97%, so pl. 169-171 o C, yield 66.2% (of theory).

Культуральную жидкость после отделения пороласа центрифугируют. Биомассу обрабатывают ацетоном. Полученный раствор осветляют активированным углем, растворитель упаривают. Остаток растирают с водой, осадок отфильтровывают. Получают порошок белого цвета, содержащий по данным ГЖХ 94% холестерина, пригодного для повторного использования. Выход АД в пересчете на вступивший в реакцию стерин составляет 71%. The culture fluid is centrifuged after separation of the foam. The biomass is treated with acetone. The resulting solution was clarified with activated carbon, the solvent was evaporated. The residue is triturated with water, the precipitate is filtered off. A white powder is obtained containing, according to GLC, 94% cholesterol suitable for reuse. The yield of blood pressure in terms of the sterol that has reacted is 71%.

Пример 2
Посевной материал, полученный аналогично примеру 1 (1-й инокулят), вносят в 500 мл свежей питательной среды того же состава, как для 1-ого инокулята, инкубируют на качалке в условиях примера 1 в течение 24 ч. Получают 2-й инокулят, который переносят в ферментер объемом 10 л, заполненный 5 л трансформационной среды состава, приведенного в примере 1, но с добавлением пеногасителя. Трансформацию проводят в течение 96-100 ч при 30oС, перемешивании 700 об/мин и подаче воздуха с интенсивностью до 0,6 л/л среды/мин. Продукт выделяют аналогично примеру 1. Получают технический продукт с выходом АД 60,7% (от теор.) с содержанием основного вещества 95%, т.пл. 167-170oС.
Example 2
Inoculum obtained analogously to example 1 (1st inoculum), contribute to 500 ml of fresh nutrient medium of the same composition as for the 1st inoculum, incubated on a shaker in the conditions of example 1 for 24 hours. Receive the 2nd inoculum, which is transferred to a 10 L fermenter filled with 5 L of the transformation medium of the composition shown in Example 1, but with the addition of an antifoam. The transformation is carried out for 96-100 hours at 30 o C, stirring 700 rpm and air supply with an intensity of up to 0.6 l / l of medium / min. The product is isolated analogously to example 1. Get a technical product with a yield of blood pressure of 60.7% (of theory.) With a basic substance content of 95%, so pl. 167-170 o C.

Пример 3
Проводят трансформацию аналогично примеру 1, но с заменой холестерина на β-ситостерин. Выделение осуществляют аналогично примеру 1. Получают продукт с выходом 54,4% (от теор. ) с содержанием основного вещества 96%, т.пл. 169-171oС. Дополнительно выделяют непрореагировавший ситостерин. Выход АД в пересчете на вступивший в реакцию стерин составляет 85%.
Example 3
The transformation is carried out analogously to example 1, but with the replacement of cholesterol with β-sitosterol. Isolation is carried out analogously to example 1. Get the product with a yield of 54.4% (of theory.) With a basic substance content of 96%, so pl. 169-171 o C. In addition, unreacted sitosterol is isolated. The yield of blood pressure in terms of the sterol that has reacted is 85%.

Пример 4
Трансформацию β-ситостерина при нагрузке 10 г/л проводят в ферментере аналогично примеру 2. Продукт выделяют аналогично примеру 1. Получают технический продукт с выходом 51,4% (от теор.) с содержанием основного вещества 94%, т. пл. 167-170oС. Выход АД в пересчете на вступивший в реакцию ситостерин составляет 82%.
Example 4
The transformation of β-sitosterol at a load of 10 g / l is carried out in a fermenter as in Example 2. The product is isolated as in Example 1. A technical product is obtained with a yield of 51.4% (of theory) with a basic substance content of 94%, so pl. 167-170 o C. The yield of blood pressure in terms of the reacted sitosterol is 82%.

Пример 5
Посевной материал, полученный согласно примеру 1, вносят в количестве 10 об. % в трансформационную среду следующего состава (г/л): глицерин - 20, крахмал - 5,0, дрожжевой экстракт - 0,5, мочевина - 0,4, калий фосфорнокислый однозамещенный - 0,7, аммоний хлористый - 0,7, магний сернокислый - 0,5, железо хлорное - 0,05, холестерин - 20 (в виде частиц 3-10 мк), сорбиталь - 6,5, рН 7,0-7,2. Среду разливают по 50 мл в конические колбы объемом 750 мл. Ферментацию проводят в условиях примера 1 в течение 230 ч. За этот период в культуральной жидкости согласно данным ВЭЖХ анализа накапливается 10 г/л АД. По данным ВЭЖХ в продуктах трансформации отсутствует примесь АДД, а имеющаяся примесь в количестве 4% состоит из Δ1,4- и Δ4-22-спиртов.
Продукт выделяют аналогично примеру 1. В качестве сорбента используют Wofatit ЕР 60. Получают порошок белого цвета с содержанием АД 96%, т. пл. 169-171oС, выход 58,5% (от теор.). С учетом возвращенного стерина выход АД составляет 66,2%.
Example 5
Seeds obtained according to example 1, contribute in an amount of 10 vol. % into the transformation medium of the following composition (g / l): glycerin - 20, starch - 5.0, yeast extract - 0.5, urea - 0.4, potassium phosphate monosubstituted - 0.7, ammonium chloride - 0.7, magnesium sulfate - 0.5, ferric chloride - 0.05, cholesterol - 20 (in the form of particles 3-10 microns), sorbital - 6.5, pH 7.0-7.2. The medium is poured into 50 ml into 750 ml conical flasks. Fermentation is carried out under the conditions of Example 1 for 230 hours. During this period, according to the HPLC analysis, 10 g / L of BP accumulates in the culture fluid. According to HPLC, there is no ADD impurity in the transformation products, and the present impurity in an amount of 4% consists of Δ 1.4 - and Δ 4 -22-alcohols.
The product is isolated analogously to example 1. Wofatit EP 60 is used as the sorbent. A white powder is obtained with a 96% HELL content, so pl. 169-171 o C, yield 58.5% (of theory). Given the returned sterol, the yield of blood pressure is 66.2%.

Пример 6
Трансформацию холестерина при нагрузке 30 г/л проводят в условиях примера 1 в течение 330 ч. Выделяют продукт с выходом 52,6% (от теор.) и содержанием основного вещества 97%.
Example 6
The transformation of cholesterol at a load of 30 g / l is carried out under the conditions of example 1 for 330 hours. The product is isolated with a yield of 52.6% (of theory) and a basic substance content of 97%.

Пример 7
Трансформацию холестерина при нагрузке 30 г/л проводят в условиях примера 1 в течение 6 суток, после чего в культуральную жидкость добавляют стрептомицин и продолжают ферментацию в течение 8 суток. Выделение продукта проводят аналогично примеру 1. Получают продукт с выходом 49,5% (от теор.) с содержанием основного вещества 96%.
Example 7
The transformation of cholesterol at a load of 30 g / l is carried out under the conditions of example 1 for 6 days, after which streptomycin is added to the culture fluid and fermentation is continued for 8 days. The selection of the product is carried out analogously to example 1. Get the product with a yield of 49.5% (of theory.) With a basic substance content of 96%.

Пример 8
Посевной материал и трансформационную среду готовят аналогично примеру 1 (10 г/л холестерина), ферментацию проводят в течение 24 часов также в условиях примера 1, затем к культуральной жидкости добавляют простерилизованный отдельно поролас в количестве 20% от объема среды. Ферментацию продолжают в тех же условиях еще 3 суток. Сорбент отделяют от культуральной жидкости и обрабатывают аналогично примеру 1. Получают АД с выходом 58,4% (от теор.).
Example 8
The seed and transformation medium are prepared analogously to example 1 (10 g / l of cholesterol), fermentation is carried out for 24 hours also under the conditions of example 1, then separately sterilized porolas is added to the culture fluid in an amount of 20% of the volume of medium. Fermentation is continued under the same conditions for another 3 days. The sorbent is separated from the culture fluid and treated analogously to example 1. Receive blood pressure with a yield of 58.4% (from theory.).

Пример 9
Непревращенный холестерин, возвращенный после трансформаций, описанных в примерах 1, 2, 5-8, трансформируют при нагрузке 10 г/л в условиях примера 1 в течение 96 ч. Получают АД с выходом 53,1%, который выделяют согласно примеру 1 с использованием Lewatit ОС 1062.
Example 9
The non-converted cholesterol returned after the transformations described in examples 1, 2, 5-8, is transformed at a load of 10 g / l under the conditions of example 1 for 96 hours. Receive blood pressure in 53.1% yield, which is isolated according to example 1 using Lewatit OS 1062.

Пример 10
Гель аммонийной соли гемисукцината холестерина (концентрация по холестерину 20 г/л) смешивают с водным раствором глицерина в соотношении 1:1 (содержание источника углерода составляет 1%), рН полученного раствора 7,5-7,8.
Example 10
A gel of the ammonium salt of cholesterol hemisuccinate (cholesterol concentration 20 g / l) is mixed with an aqueous solution of glycerol in a ratio of 1: 1 (the content of the carbon source is 1%), the pH of the resulting solution is 7.5-7.8.

Раствор распределяют по 50 мл в конические колбы объемом 500 мл и стерилизуют 20 мин при 110oС. Посевной материал, приготовленный согласно примеру 1, вносят в стерильные растворы в количестве 20 об.% и проводят трансформацию на качалке в условиях примера 1. Образование АД начинается через сутки ферментации, в течение которой рН поддерживают выше 7,0. Выделение АД проводят аналогично примеру 1.The solution is dispensed in 50 ml conical flasks with a volume of 500 ml and sterilized for 20 min at 110 ° C. The seed prepared according to Example 1 is introduced into sterile solutions in an amount of 20 vol% and transformation is carried out on a rocking chair under the conditions of Example 1. The formation of blood pressure begins after a day of fermentation, during which the pH is maintained above 7.0. The selection of blood pressure is carried out analogously to example 1.

Пример 11
Посевной материал и трансформационную среду готовят аналогично примеру 1 (10 г/л ситостерина). В колбу вместимостью 0,75 л вносят 20 мл посевного материала 50 мл трансформационной среды (количество компонентов из расчета объема среды 100 мл), 10 мл 10% суспензии ситостерина и 20 мл пороласа. Трансформацию проводят в течение 96 ч. Выделение АД проводят аналогично примеру 1 с использованием в качестве сорбента Wofatit EP 62. Получают АД с содержанием основного вещества 90% и с выходом 66,7% (от теор.). С учетом содержания основного вещества в исходном субстрате (90%) выход АД составляет 74%.
Example 11
The seed and transformation medium are prepared analogously to example 1 (10 g / l of sitosterol). Into a flask with a capacity of 0.75 L make 20 ml of seed 50 ml of transformation medium (the number of components based on the volume of the medium is 100 ml), 10 ml of a 10% suspension of sitosterol and 20 ml of porolas. The transformation is carried out for 96 hours. The allocation of blood pressure is carried out analogously to example 1 using Wofatit EP 62 as a sorbent. Blood pressure is obtained with a basic substance content of 90% and a yield of 66.7% (of theory). Taking into account the content of the main substance in the initial substrate (90%), the blood pressure yield is 74%.

Источники информации
1. Машковский М.Д. "Лекарственные средства", М., "Медицина", 1993, т. 1, с.690-710.
Sources of information
1. Mashkovsky M.D. "Medicines", M., "Medicine", 1993, v. 1, S. 690-710.

2. Пат. США 4 345 033, Кл. 435-55. 2. Pat. USA 4 345 033, Cl. 435-55.

3. Докл. Болг. АН, т. 46, с.123-126, 1993 г. 3. Doc. Bolg. AN, vol. 46, p. 123-126, 1993

4. Пат. ГДР 137 661, С 07 J 1/00. 4. Pat. GDR 137 661, C 07 J 1/00.

Claims (3)

1. Способ получения андрост-4-ен-3,17-диона путем микробиологической трансформации стеринов растительного и животного происхождения или их производных, отличающийся тем, что в качестве микроорганизма-трансформатора используют штамм Mycobacterium smegmatis ВКПМ Ас-1552, в качестве стеринов и их производных используют соединения общей формулы
Figure 00000004

где R1 - Н или С2Н5;
R2 - Н или СО(СH2)2СООХ (Х - группа NH4, Na или К).
1. The method of producing androst-4-ene-3,17-dione by microbiological transformation of sterols of plant and animal origin or their derivatives, characterized in that the strain Mycobacterium smegmatis VKPM As-1552 is used as a transformer microorganism, as sterols and their derivatives use compounds of the general formula
Figure 00000004

where R 1 is H or C 2 H 5 ;
R 2 is H or CO (CH 2 ) 2 COOX (X is a group of NH 4 , Na or K).
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что извлечение продукта трансформации из реакционной среды осуществляют с помощью неионогенного сорбента. 2. The method according to p. 1, characterized in that the extraction of the transformation product from the reaction medium is carried out using a nonionic sorbent. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве сорбента используют модифицированные сополимеры этилстирола и дивинилбензола. 3. The method according to p. 1, characterized in that as the sorbent use modified copolymers of ethyl styrene and divinylbenzene.
RU98120924/13A 1998-11-25 1998-11-25 Method for preparing androst-4-en-3,17-dione or their derivatives from sterol of vegetable and animal origin RU2205224C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98120924/13A RU2205224C2 (en) 1998-11-25 1998-11-25 Method for preparing androst-4-en-3,17-dione or their derivatives from sterol of vegetable and animal origin
EA200000061A EA003019B1 (en) 1998-11-25 1999-11-25 Method for obtaining androst-4-ene-3,17-dione from steryl of vegetal and animal origin and derivatives thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98120924/13A RU2205224C2 (en) 1998-11-25 1998-11-25 Method for preparing androst-4-en-3,17-dione or their derivatives from sterol of vegetable and animal origin

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU98120924A RU98120924A (en) 2000-10-20
RU2205224C2 true RU2205224C2 (en) 2003-05-27

Family

ID=20212477

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98120924/13A RU2205224C2 (en) 1998-11-25 1998-11-25 Method for preparing androst-4-en-3,17-dione or their derivatives from sterol of vegetable and animal origin

Country Status (2)

Country Link
EA (1) EA003019B1 (en)
RU (1) RU2205224C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2776642C1 (en) * 2021-12-02 2022-07-22 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук Method for intensifying biological and chemical processes using immiscible liquid media of various viscosities

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2776642C1 (en) * 2021-12-02 2022-07-22 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук Method for intensifying biological and chemical processes using immiscible liquid media of various viscosities

Also Published As

Publication number Publication date
EA200000061A2 (en) 2000-08-28
EA003019B1 (en) 2002-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4035236A (en) Process for preparing 9α-hydroxyandrostenedione
EP0322081B1 (en) Microbiological preparation of 9-alpha-hydroxy-17-keto steroids
US4029549A (en) Process of producing 9α-hydroxy-3-ketobisnorchol-4-en-22-oic with mycobacterium fortuitum
US4397947A (en) Microbial process for 9α-hydroxylation of steroids
RU2205224C2 (en) Method for preparing androst-4-en-3,17-dione or their derivatives from sterol of vegetable and animal origin
US2960436A (en) Synthesis of steroids by diplodia natalensis
US4255344A (en) 9-α-Hydroxy steroids
US5004695A (en) Microbiological process for preparing 9α-hydroxy-4-androstene-3,17-dione
US4062729A (en) Microbial transformation of steroids
CH637993A5 (en) Process for the preparation of a mixture of androsta-1,4-diene-3,17-dione and androst-4-ene-3,17-dione
US3398054A (en) Microbiological transformations of sterols
US4358538A (en) Mycobacterium fortuitum mutant
JPS5934353B2 (en) Novel mutant microorganism of Mycobacterium faluthuitum
US4062880A (en) 9α-Hydroxy-bis-nor-cholanic acid
US4293646A (en) Composition of matter and process
RU2297455C2 (en) Method for production of androsta-1,4-diene-3,17-dione from plant and animal derived sterols
US5298398A (en) Preparation of 9-α-hydroxy-17-keto steroids using Mycobacterium species CBS 482.86
US4755463A (en) Process for preparing steroids
JPS58179498A (en) Preparation of 11alpha-hydroxylated androstane compound by microorganism
US2876171A (en) Preparation of delta1, 4 steroid compounds by protaminobacter
JPS5910792B2 (en) Novel microorganism
US2830937A (en) 11-hydroxylation of 17-alpha-hydroxy steroids by the genus stachylidium
US2890153A (en) Preparation of delta1, 4 steroid compounds by micromonospora
US2872380A (en) Process for the production of 17-beta hydroxysteroids by neocosmospora
EP0518661A1 (en) Microbial conversion of bile acids

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20121126