RU2447154C1 - Microbiological method of producing 1,2-dehydrogenated derivatives of δ4-3-keto-steroids of androstane family in aqueus organic media - Google Patents

Microbiological method of producing 1,2-dehydrogenated derivatives of δ4-3-keto-steroids of androstane family in aqueus organic media Download PDF

Info

Publication number
RU2447154C1
RU2447154C1 RU2010137452/10A RU2010137452A RU2447154C1 RU 2447154 C1 RU2447154 C1 RU 2447154C1 RU 2010137452/10 A RU2010137452/10 A RU 2010137452/10A RU 2010137452 A RU2010137452 A RU 2010137452A RU 2447154 C1 RU2447154 C1 RU 2447154C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dione
substrate
ketosteroids
group
producing
Prior art date
Application number
RU2010137452/10A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Галина Викторовна Суходольская (RU)
Галина Викторовна Суходольская
Татьяна Степановна Савинова (RU)
Татьяна Степановна Савинова
Виктория Валерьевна Фокина (RU)
Виктория Валерьевна Фокина
Андрей Анатольевич Шутов (RU)
Андрей Анатольевич Шутов
Вера Максимовна Николаева (RU)
Вера Максимовна Николаева
Николай Вадимович Лукашёв (RU)
Николай Вадимович Лукашёв
Виктор Васильевич Суровцев (RU)
Виктор Васильевич Суровцев
Марина Викторовна Донова (RU)
Марина Викторовна Донова
Original Assignee
Марина Викторовна Донова
Галина Викторовна Суходольская
Татьяна Степановна Савинова
Николай Вадимович Лукашёв
Виктор Васильевич Суровцев
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 Марина Викторовна Донова, Галина Викторовна Суходольская, Татьяна Степановна Савинова, Николай Вадимович Лукашёв, Виктор Васильевич Суровцев filed Critical Марина Викторовна Донова
Priority to RU2010137452/10A priority Critical patent/RU2447154C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2447154C1 publication Critical patent/RU2447154C1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: disclosed is a method of producing 1,2-dehydrogenated derivatives of Δ4-3-ketosteroids of the androstane family. A 1,2-dehydrogenation reaction is carried out using cells of a microorganism having high 3-ketosteroid-1-dehydrogenase activity, in a medium containing 8-40 vol. % water miscible aprotic solvent.
EFFECT: invention enables transformation of Δ4-3-ketosteroids and ensures high selectivity of formation of 1,2-dehydrogenated Δ4-3-ketosteroids at high rates of the process.
4 cl, 1 tbl, 5 ex

Description

Настоящее изобретение относится к области биотехнологии, конкретно касается получения 1,2-дегидрированных Δ4-3-кетостероидов ряда андростана микробиологической трансформацией Δ4-3-кетостероидов с участием клеток микроорганизмов, обладающих 3-кетостероид-1-дегидрогеназной активностью (3-КСД, ЕС 1.3.99.4), и может быть использовано в микробиологической и фармацевтической отраслях промышленности.The present invention relates to the field of biotechnology, specifically relates to the production of 1,2-dehydrogenated Δ 4 -3-ketosteroids of the androstane series by microbiological transformation of Δ 4 -3-ketosteroids with the participation of cells of microorganisms having 3-ketosteroid-1-dehydrogenase activity (3-KSD, EU 1.3.99.4), and can be used in the microbiological and pharmaceutical industries.

1,2-Дегидрированные Δ4-3-кетостероиды ряда андростана не только являются интермедиатами в синтезе физиологически активных соединений стероидной структуры, но и, обладая биологической активностью, применяются в качестве лекарственных препаратов. Так, андроста-1,4-диен-3,17-дион (АДД), будучи прогормоном, способен в результате метаболизма превращаться в организме в высокоактивный анаболик болденон [Milewich L., Bradfield D.J., Сое L.D., Masters B.S., MacDonald P.C. J. Steroid. Biochem., 1981, 14(11), 1115-1125]. В то же время АДД является исходным субстратом в синтезе практически всей группы эстрогеновых и гестагеновых препаратов 19-нор-ряда [Ахрем А.А., Титов Ю.А. Стероиды и микроорганизмы. М.: Наука, 1970]. 17β-Гидроксиандроста-1,4-диен-3-он и 17β-гидрокси-17-метиландроста-1,4-диен-3-он - высокоактивные анаболические препараты (МНН болденон и метандиенон соответственно). 6-Метиленандроста-1,4-диен-3,17-дион (6-метилен-АДД) и 17β-гидрокси-6-метиленандроста-1,4-диен-3-он (6-метилен-дегидро-ТС) - современные инактиваторы ароматазы, эффективные средства для лечения нарушений баланса между костной резорбцией и костным образованием у постменопаузальных и оофор-эктомированных женщин [СА 2463142, 2004]. 6-Метилен-АДД (МНН эксеместан) широко применяется в терапии злокачественных новообразований молочной железы [US 4808616, 1989; Giudici D., Ornati G., Briatico G., Buzzetti F., Lombardi P. and di Salle E. J. Steroid Biochem., 1988, 30(1-6), 391-394], а также может быть использован как препарат для посткоитальной контрацепции [WO 2007000056, 2007]. АДД, андроста-1,4,9(11)-триен-3,17-дион и его производные (6α-фторандроста-1,4,9(11)-триен-3,17-дион, 6α-метиландроста-1,4,9(11)-диен-3,17-дион, 16β-метиландроста-1,4,9(11)-триен-3,17-дион, 11β-гидроксиандроста-1,4-диен-3,17-дион и другие) могут быть использованы как интермедиаты в синтезе физиологически активных соединений ряда прегнана (преднизолона, дексаметазона, триамцинолона, 6α-метилпреднизолона и др.).The 1,2-dehydrogenated Δ 4 -3-ketosteroids of the androstane series are not only intermediates in the synthesis of physiologically active compounds of the steroid structure, but also, having biological activity, are used as medications. So, androsta-1,4-diene-3,17-dione (ADD), being a prohormone, is able to metabolize the body into a highly active anabolic boldenone [Milewich L., Bradfield DJ, Soy LD, Masters BS, MacDonald PCJ Steroid . Biochem., 1981, 14 (11), 1115-1125]. At the same time, ADD is the initial substrate in the synthesis of almost the entire group of estrogen and progestogen drugs of the 19th nor row [Ahrem A.A., Titov Yu.A. Steroids and microorganisms. M .: Nauka, 1970]. 17β-Hydroxyandrosta-1,4-dien-3-one and 17β-hydroxy-17-methylandrosta-1,4-dien-3-one are highly active anabolic drugs (INN boldenone and methanedienone, respectively). 6-Methyleneandrosta-1,4-diene-3,17-dione (6-methylene-ADD) and 17β-hydroxy-6-methyleneandrosta-1,4-dien-3-one (6-methylene-dehydro-TC) - modern aromatase inactivators, effective agents for the treatment of imbalances between bone resorption and bone formation in postmenopausal and oophorectomized women [CA 2463142, 2004]. 6-Methylene-ADD (INN exemestane) is widely used in the treatment of malignant neoplasms of the mammary gland [US 4808616, 1989; Giudici D., Ornati G., Briatico G., Buzzetti F., Lombardi P. and di Salle EJ Steroid Biochem., 1988, 30 (1-6), 391-394], and can also be used as a preparation for postcoital contraception [WO 2007000056, 2007]. ADD, androsta-1,4,9 (11) -trien-3,17-dione and its derivatives (6α-fluoro -rosta-1,4,9 (11) -trien-3,17-dione, 6α-methylandrosta-1 4,9 (11) -diene-3,17-dione, 16β-methylandrosta-1,4,9 (11) -trien-3,17-dione, 11β-hydroxyandrosta-1,4-diene-3.17 -dione and others) can be used as intermediates in the synthesis of physiologically active compounds of the pregnan series (prednisone, dexamethasone, triamcinolone, 6α-methylprednisolone, etc.).

Непосредственными предшественниками различных по структуре, физико-химическим и фармакологическим свойствам 1,2-дегидрированных стероидов являются андрост-4-ен-3,17-дион (АД) [RU 2079258, 1997; US 7259005, 2007; Родина Н.В., Молчанова М.А., Войшвилло Н.Е., Андрюшина В.А., Стыценко Т.С. Прикл. Биохим. Микробиол., 2008, 44(1), 56-62] и 9α-гидроксиандрост-4-ен-3,17-дион (9-ОН-АД) [US 4035236, 1977; RU 2077590, 1997; Родина Н.В., Андрюшина В.А., Стыценко Т.С., Турова Т.П., Баслеров Р.В., Пантелеева А.Н., Войшвилло Н.Е. Прикл. Биохим. Микробиол., 2009, 45(4), 439-445], получаемые из природных стеринов методом микробиологической трансформации.Androst-4-en-3,17-dione (AD) are the direct precursors of various in structure, physicochemical and pharmacological properties of 1,2-dehydrogenated steroids [RU 2079258, 1997; US 7259005, 2007; Rodina N.V., Molchanova M.A., Voishvillo N.E., Andryushina V.A., Stytsenko T.S. Adj Biochem. Microbiol., 2008, 44 (1), 56-62] and 9α-hydroxyandrost-4-en-3,17-dione (9-OH-AD) [US 4035236, 1977; RU 2077590, 1997; Rodina N.V., Andryushina V.A., Stytsenko T.S., Turova T.P., Baslerov R.V., Panteleeva A.N., Voishvillo N.E. Adj Biochem. Mikrobiol., 2009, 45 (4), 439-445], obtained from natural sterols by the method of microbiological transformation.

Введение в стероидное ядро функционально значимых заместителей осуществляют, как правило, методами химического синтеза. Реакцию 1,2-дегидрирования, усиливающую физиологическую активность целевых стероидных соединений, проводят химическим или микробиологическим способом.The introduction of functionally significant substituents into the steroid nucleus is carried out, as a rule, by chemical synthesis methods. The 1,2-dehydrogenation reaction enhancing the physiological activity of the target steroid compounds is carried out chemically or microbiologically.

Совокупность известных недостатков химического способа получения 1,2-дегидрированных продуктов хорошо известна. Это использование дорогостоящих реагентов, многоэтапность химических реакций при введении двойной связи в кольцо А стероидного ядра и последующего выделения продукта, жесткие условия проведения реакций (высокая температура, использование токсичных соединений, некоторые из которых проявляют выраженные канцерогенные свойства и представляют реальную угрозу здоровью рабочего персонала), необходимость применения колоночной хроматографии для очистки продукта и, как следствие, его низкий выход. Химическое производство требует решения многих экологических проблем.The set of known disadvantages of the chemical method for producing 1,2-dehydrogenated products is well known. This is the use of expensive reagents, the multi-stage chemical reactions with the introduction of a double bond in the ring A of the steroid nucleus and the subsequent isolation of the product, severe reaction conditions (high temperature, the use of toxic compounds, some of which exhibit pronounced carcinogenic properties and pose a real threat to the health of working personnel), the need for column chromatography to purify the product and, as a consequence, its low yield. Chemical production requires solving many environmental problems.

Микробиологические способы проведения процесса 1,2-дегидрирования стероидов, включая стероиды андростанового ряда, являются альтернативным вариантом. Использование биокатализаторов позволяет в мягких условиях осуществить в одну технологическую стадию сложные полиферментные процессы с высоким выходом продукта. Высокая селективность ферментативных реакций, относительная дешевизна, экологическая чистота характеризуют процессы конверсии стероидных соединений с участием микроорганизмов.Microbiological methods for carrying out the process of 1,2-dehydrogenation of steroids, including steroids of the androstane series, are an alternative. The use of biocatalysts makes it possible under mild conditions to carry out complex polyenzyme processes with a high yield of a product in one technological stage. High selectivity of enzymatic reactions, relative cheapness, ecological purity characterize the processes of conversion of steroid compounds with the participation of microorganisms.

Андроста-1,4-диен-3,17-дион (АДД) тоже может быть получен микробиологической трансформацией стеринов [Ahmad S., Garg S.K., Johri B.N. Biotechnol. Adv., 1992, 10(1), 1-67; RU 2039824, 1997; RU 2297455, 2007; US 6071714, 2000; US 7259005 В2, 2007]. Однако микробиологический способ получения АДД из фитостеринов с исходной нагрузкой выше 1 г/л требует выполнения определенных условий для эффективного превращения субстрата в продукт (высокая скорость реакции, предотвращение деструкции продукта, селективность реакции), например применения циклодекстринов [RU 2039824, 1997], жидких полимеров и масел [Carvalho F., Marques М.Р., de Carvalho C.C., Cabral J.M., Fernandes P. Bioresour. Technol., 2009, 100(17), 4050-4053; Marques M.Р.С., Carvalho F., de Carvalho С.С.С.R., Cabral J.M.S., Fernandes P. Food Bioprod. Process., 2010, 88(1), 12-20; Stefanov S., Yankov D., Beschkov V. Chem. Biochem. Eng. Q., 2006, 20, 421-427] синтетических полимеров класса N-виниламида [RU 2042687, 1995], адсорбционных смол [DD 291341, 1991] и т.п. Альтернативным методом синтеза АДД является 1,2-дегидрирование АД природными, мутантными и рекомбинантными штаммами микроорганизмов, обладающих 3-КСД [Yamane Т., Nakatani H., Sada E., Omata Т., Tanaka A., Fukui S. Biotechnol. Bioeng., 1979, 21, 2133-2145; US 4684610, 1987; GB 2131811 A, 1984; US 4524134, 1985; US 4749649, 1988; RU 2156302, 2000; US 7416866 В2, 2008]. В отличие от АД, 9-ОН-АД не может быть использован в микробиологическом процессе 1,2-дегидрирования непосредственно из-за спонтанной ароматизации кольца А стероидной молекулы и расщепления кольца В с образованием 9,10-секофенольного производного - 3-гидрокси-9,10-секоандроста-1,3,5(10)-триен-3,17-диона и последующей его деградации до CO2 и воды [Dodson R.M., Muir R.D. J. Am. Chem. Soc., 1961, 83, 4627-4631; Sih C.J., Wang K.C., Gibson D.T. J. Am. Chem. Soc., 1967, 87, 1386-1388]. Поэтому проводят предварительно дегидратацию 9α-гидроксильной группы с образованием Δ9(11)-производного АД химическими методами [US 3065146, 1962; US RE33364, 1990].Androsta-1,4-diene-3,17-dione (ADD) can also be obtained by microbiological transformation of sterols [Ahmad S., Garg SK, Johri BN Biotechnol. Adv., 1992, 10 (1), 1-67; RU 2039824, 1997; RU 2297455, 2007; US 6071714, 2000; US 7259005 B2, 2007]. However, the microbiological method for producing ADD from phytosterols with an initial load higher than 1 g / l requires certain conditions to be effective for the conversion of the substrate into a product (high reaction rate, prevention of product degradation, reaction selectivity), for example, the use of cyclodextrins [RU 2039824, 1997], liquid polymers and oils [Carvalho F., Marques M.P., de Carvalho CC, Cabral JM, Fernandes P. Bioresour. Technol., 2009, 100 (17), 4050-4053; Marques M.P.C., Carvalho F., de Carvalho S.C.C. R., Cabral JMS, Fernandes P. Food Bioprod. Process., 2010, 88 (1), 12-20; Stefanov S., Yankov D., Beschkov V. Chem. Biochem. Eng. Q., 2006, 20, 421-427] synthetic polymers of the class N-vinylamide [RU 2042687, 1995], adsorption resins [DD 291341, 1991] and the like. An alternative method for the synthesis of ADD is 1,2-dehydrogenation of AD with natural, mutant and recombinant strains of microorganisms with 3-KSD [Yamane T., Nakatani H., Sada E., Omata T., Tanaka A., Fukui S. Biotechnol. Bioeng., 1979, 21, 2133-2145; US 4,684,610, 1987; GB 2131811 A, 1984; US 4,524,134, 1985; US 4,749,649, 1988; RU 2156302, 2000; US7416866 B2, 2008]. Unlike AD, 9-OH-AD cannot be used in the microbiological process of 1,2-dehydrogenation directly due to the spontaneous aromatization of ring A of the steroid molecule and cleavage of ring B to form the 9,10-secophenol derivative - 3-hydroxy-9 , 10-secoandrosta-1,3,5 (10) -triene-3,17-dione and its subsequent degradation to CO 2 and water [Dodson RM, Muir RDJ Am. Chem. Soc., 1961, 83, 4627-4631; Sih CJ, Wang KC, Gibson DTJ Am. Chem. Soc., 1967, 87, 1386-1388]. Therefore, pre-dehydration of the 9α-hydroxyl group is carried out with the formation of the Δ 9 (11) derivative of blood pressure by chemical methods [US 3065146, 1962; US RE33364, 1990].

В качестве биокатализаторов процесса 1,2-дегидрирования используют культуры с 3-кетостероид-Δ1-дегидрогеназой (ЕС 1.3.99.4) родов: Arthrobacter, Alternaria, Alcaligenes, Calonectria, Ophiobolus, Corynebacterium, Bacillus, Nocardia, Streptomyces, Bacterium, Mycobacterium, Fusarium, Cylindrocarpon, Pseudomonas, Protaminobacter, Septomyxa, Didymella, Rhodococcus и др. [Charney W., Herzog H. Microbial transformation of Steroids. Academic Press. Inc. New York. 1967, p.236-261; Kaufmann G., Schumann G., Wollweber L., Huller E., Atrat. P. J. Basic. Microbiol., 1990, 30(6), 415-423; Fujui Ch., Morii S., Kadode M., Sawamoto S., Iwami M., Itagaki E. J. Biochem., 1999, 126, 662-667]. Наиболее часто для проведения процесса 1,2-дегидрирования стероидных соединений ряда прегнана и андростана используются штаммы вида Arthrobacter simplex.As biocatalysts of the 1,2-dehydrogenation process, cultures with 3-ketosteroid-Δ 1 -dehydrogenase (EC 1.3.99.4) of the genera: Arthrobacter, Alternaria, Alcaligenes, Calonectria, Ophiobolus, Corynebacterium, Bacillus, Nocardia, Streptomyces, Bacterium, Bacterium Fusarium, Cylindrocarpon, Pseudomonas, Protaminobacter, Septomyxa, Didymella, Rhodococcus et al. [Charney W., Herzog H. Microbial transformation of Steroids. Academic Press. Inc. New York 1967, p. 236-261; Kaufmann G., Schumann G., Wollweber L., Huller E., Atrat. PJ Basic. Microbiol., 1990, 30 (6), 415-423; Fujui Ch., Morii S., Kadode M., Sawamoto S., Iwami M., Itagaki EJ Biochem., 1999, 126, 662-667]. Most often, strains of the species Arthrobacter simplex are used to carry out the 1,2-dehydrogenation process of steroid compounds of a number of pregnan and androstane.

Биоконверсию проводят, используя культуральную жидкость, природные и мутантные нативные клетки (60-85% влажности) [US 4749649, 1988; Falero A., Llanes N., Perez C., Hung B.R., Aguila В., Forseca M., Herve E. Revista CENIC Ciencias Biologicas., 2004, 35(1), 41-43; Choi K.P., Molnar I., Murooka Y. Appl. Microbiol. Biotechnol, 1995, 43, 1044; US7259005, 2007], высушенные клетки, полученные при обработке ацетоном, высушенные в вакууме или на воздухе при нагревании [US 4749649, 1988; US 4704358, 1987], в условиях лиофилизации, а также используют бесклеточные экстракты, полученные при ультразвуковом разрушении или разрушенные при пропускании замороженных клеток через фильеры под давлением [EP 0350488, 1993]. Для того чтобы исключить дополнительные технологические этапы, предпочтительно использование нативных клеток.Bioconversion is carried out using culture fluid, natural and mutant native cells (60-85% humidity) [US 4749649, 1988; Falero A., Llanes N., Perez C., Hung B.R., Aguila B., Forseca M., Herve E. Revista CENIC Ciencias Biologicas., 2004, 35 (1), 41-43; Choi K.P., Molnar I., Murooka Y. Appl. Microbiol. Biotechnol, 1995, 43, 1044; US7259005, 2007], dried cells obtained by treatment with acetone, dried in vacuum or in air with heating [US 4749649, 1988; US 4704358, 1987], under lyophilization conditions, and also use cell-free extracts obtained by ultrasonic disruption or destroyed by passing frozen cells through dies under pressure [EP 0350488, 1993]. In order to exclude additional technological steps, it is preferable to use native cells.

Основной проблемой получения модифицированных по структуре 1,2-дегидрированных производных стероидов ряда андростана микробиологическим способом в водной среде является малая эффективность процесса, обусловленная низкой растворимостью субстратов, ограниченной доступностью субстрата ферментным системам микроорганизмов, низкой скоростью реакции, возможным ингибирующим влиянием субстрата или продукта на активность клеток микроорганизмов, деградацией продукта [Klibanov A.M. Nature, 2001, 409(11), 241-246]. При содержании субстрата в среде, превышающем значение растворимости, основная масса субстрата и продукта находятся в твердой фазе. В этом случае скорость процесса 1,2-дегидрирования лимитируется скоростью растворения частиц субстрата. Кроме этого, происходит и сокристаллизация продукта с субстратом. В образующихся кристаллических структурах субстрат становится недоступным для ферментных систем микроорганизма (Kondo F., Masuo M. J. Gen. Appl. Microbiol., 1961, 7, 113-117). В этом случае содержание остаточного субстрата в техническом целевом продукте может достигать 15-20%, что определяет значительные потери продукта в процессе его очистки от остаточного субстрата.The main problem of obtaining structure-modified 1,2-dehydrogenated derivatives of steroids of the androstane series by a microbiological method in an aqueous medium is the low efficiency of the process due to the low solubility of the substrates, the limited availability of the substrate to the enzyme systems of microorganisms, the low reaction rate, and the possible inhibitory effect of the substrate or product on cell activity microorganism degradation of the product [Klibanov AM Nature, 2001, 409 (11), 241-246]. When the substrate content in the medium exceeds the solubility value, the bulk of the substrate and product are in the solid phase. In this case, the rate of the 1,2-dehydrogenation process is limited by the rate of dissolution of the substrate particles. In addition, co-crystallization of the product with the substrate occurs. In the resulting crystalline structures, the substrate becomes inaccessible to the enzyme systems of the microorganism (Kondo F., Masuo M. J. Gen. Appl. Microbiol., 1961, 7, 113-117). In this case, the content of the residual substrate in the technical target product can reach 15-20%, which determines significant losses of the product during its cleaning from the residual substrate.

Известно, что для повышения растворимости стероидных субстратов в водной среде используют α-, β- или γ-циклодекстрины, а также производные β-циклодекстрина (β-ЦД) - метил-βЦД и гидроксипропил-β-ЦД - в концентрации 1-50 г/л [Szejtli J. The use of cyclodextrins in biotechnological operations. Ed. D.Duchene, Published in France by Editions de Sante. 1991, p.1-625; Wang M., Zhang L, Shen Y., Ma Y., Zheng Y., Luo J. J. Mol. Cat. B: Enzymatic, 2009, 59(1-3), 58-63; Zhang L., Wang M., Shen Y., Ma Y., Luo J. Appl. Biochem. Biotechnol., 2009, 159(3), 642-654]. Растворимость стероидов в различных водных циклодекстриновых растворах может быть увеличена в 2-1200 раз по сравнению с водой [Habon I., Stadler-Szoke A., Szejtli J. Acta Biochim. Biophys. Hung., 1984, 19(1/2), 86]. В частности, известен способ получения 1,2-дегидропроизводных Δ4-3-кетостероидов путем трансформации Δ4-3-кетостероидов с помощью микроорганизма Arthrobacter globiformis 193 в присутствии циклодекстрина, отличающийся тем, что в качестве циклодекстрина используют водорастворимые химически модифицированные производные β-циклодекстрина [RU 2156302, 2000]. Согласно этому способу применение метил-β-ЦД позволяет осуществлять 1,2-дегидрирование субстрата при нагрузке 20 г/л. При весовом соотношении метил-β-ЦД/субстрат 7/1 полное превращение субстрата завершается за 6 часов. Содержание 1,2-дегидрированного продукта в культуральной жидкости составляет 95%. Однако практическая значимость данного способа 1,2-дегидрирования в значительной степени ограничена использованием больших количеств дорогостоящего метил-β-ЦД. Кроме того, известным способом получают АДД из АД (пример 12) и в нем не описано получение 1,2-дегидрированных производных 17α-метилтестостерона, тестостерона, 6-метилентестостерона, 6-метиленандрост-4-ен-3,17-диона и андроста-4,9(11)-диен-3,17-диона.It is known that to increase the solubility of steroid substrates in an aqueous medium, α-, β- or γ-cyclodextrins are used, as well as β-cyclodextrin derivatives (β-CD) - methyl-βCD and hydroxypropyl-β-CD - in a concentration of 1-50 g / l [Szejtli J. The use of cyclodextrins in biotechnological operations. Ed. D. Duchene, Published in France by Editions de Sante. 1991, p. 1-625; Wang M., Zhang L, Shen Y., Ma Y., Zheng Y., Luo JJ Mol. Cat. B: Enzymatic, 2009, 59 (1-3), 58-63; Zhang L., Wang M., Shen Y., Ma Y., Luo J. Appl. Biochem. Biotechnol., 2009, 159 (3), 642-654]. The solubility of steroids in various aqueous cyclodextrin solutions can be increased 2-1200 times compared to water [Habon I., Stadler-Szoke A., Szejtli J. Acta Biochim. Biophys. Hung., 1984, 19 (1/2), 86]. In particular, a method is known for producing 1,2-dehydro derivatives of Δ 4 -3-ketosteroids by transforming Δ 4 -3-ketosteroids using the microorganism Arthrobacter globiformis 193 in the presence of cyclodextrin, characterized in that water-soluble chemically modified β-cyclodextrin derivatives are used as cyclodextrin [RU 2156302, 2000]. According to this method, the use of methyl β-CD allows 1,2-dehydrogenation of the substrate at a load of 20 g / L. With a weight ratio of methyl β-CD / substrate of 7/1, complete conversion of the substrate is completed in 6 hours. The content of 1,2-dehydrogenated product in the culture fluid is 95%. However, the practical relevance of this 1,2-dehydrogenation process is largely limited by the use of large quantities of expensive methyl β-CD. In addition, in a known manner, ADD is obtained from HELL (Example 12) and it does not describe the preparation of 1,2-dehydrogenated derivatives of 17α-methyltestosterone, testosterone, 6-methylene testosterone, 6-methyleneandrost-4-en-3,17-dione and androsta -4.9 (11) -diene-3.17-dione.

1,2-Дегидрирование 17α-метилтестостерона клетками Pimelobacter simplex ВКПМ Ac-1632 с применением модифицированных производных циклодекстринов описано Дружининой и соавт. [Дружинина А.В., Андрюшина В.А., Стыценко Т.С., Войшвилло Н.Е. Прикл. Биохим. Микробиол., 2008, 44(6), 642-646]. В среде, содержащей метил-β-ЦД (pH 7.2) и 7% метанола, в аэрируемых условиях при 28°С полная конверсия субстрата (20 г/л) при весовом соотношении субстрата к метил-β-ЦД, равном 1:5, протекала за 15 часов. При замене метил-β-ЦД на гидроксипропил-β-ЦД при той же концентрации размороженных клеток Р. simplex (4.0 г/л в расчете на вес сухой биомассы) время полной конверсии сократилось до 4.5 часов. Учитывая ингибирующее влияние как субстрата, так и 1,2-дегидрированного продукта - метандростенолона - на ферментативную активность бактериальных микроорганизмов, применение производных β-ЦД, способных образовывать комплексы включения со стероидными субстратами и продуктами, позволило авторам эффективно осуществить 1,2-дегидрирование 17α-метилтестостерона в высокой концентрации. Однако высокая стоимость модифицированных производных β-ЦД при отсутствии в России их производства является основным недостатком данного способа, ограничивающим его промышленное применение.1,2-Dehydrogenation of 17α-methyltestosterone with Pimelobacter simplex VKPM Ac-1632 cells using modified cyclodextrin derivatives is described by Druzhinina et al. [Druzhinina A.V., Andryushina V.A., Stytsenko T.S., Voishvillo N.E. Adj Biochem. Microbiol., 2008, 44 (6), 642-646]. In an environment containing methyl β-CD (pH 7.2) and 7% methanol, under aerated conditions at 28 ° C, the complete conversion of the substrate (20 g / l) with a weight ratio of substrate to methyl β-CD equal to 1: 5, proceeded in 15 hours. When replacing methyl-β-CD with hydroxypropyl-β-CD at the same concentration of thawed P. simplex cells (4.0 g / l calculated on the weight of dry biomass), the time of complete conversion was reduced to 4.5 hours. Considering the inhibitory effect of both the substrate and the 1,2-dehydrogenated product - methandrostenolone - on the enzymatic activity of bacterial microorganisms, the use of β-CD derivatives capable of forming inclusion complexes with steroid substrates and products allowed the authors to efficiently carry out 1,2-dehydrogenation of 17α- methyltestosterone in high concentration. However, the high cost of modified β-CD derivatives in the absence of their production in Russia is the main disadvantage of this method, limiting its industrial use.

Наряду с применением циклодекстринов для повышения концентрации и доступности для микроорганизмов стероидных субстратов могут быть использованы синтетические полимеры класса N-виниламидов - поливинилпирролидон (ПВП), поливинилкапролактам (ПВК), поливиниловый спирт (ПВС) и различные сополимеры N-винилкапролактама. Так, известен способ получения дегидроаналогов стероидов, включающий микробиологическую трансформацию соответствующих Δ4-3-кетостероидов в присутствии полимерного материала с последующим выделением из реакционной среды целевого продукта, отличающийся тем, что в качестве полимерного материала используют гомо- или сополимер N-винилкапролактама с м.м. 104-106 Да или сополимеры N-винилкапролактама с виниловым спиртом, винилацетатом или винилметилацетамидом с содержанием оных до 46%, 45% и 15% соответственно [RU 2042687, 1995]. Однако известный способ заявлен в общем виде и изобретение не проиллюстрировано примерами.Along with the use of cyclodextrins, synthetic polymers of the class of N-vinylamides - polyvinylpyrrolidone (PVP), polyvinylcaprolactam (PVC), polyvinyl alcohol (PVA) and various copolymers of N-vinylcaprolactam can be used to increase the concentration and availability of steroid substrates for microorganisms. Thus, there is a known method for producing dehydroanalogue of steroids, including microbiological transformation of the corresponding Δ 4 -3-ketosteroids in the presence of a polymer material, followed by isolation of the target product from the reaction medium, characterized in that a homo- or copolymer of N-vinylcaprolactam with m is used as a polymer material. m 10 4 -10 6 Yes or copolymers of N-vinylcaprolactam with vinyl alcohol, vinyl acetate or vinyl methylacetamide with the content thereof up to 46%, 45% and 15%, respectively [RU 2042687, 1995]. However, the known method is claimed in general terms and the invention is not illustrated by examples.

Дружининой и соавт. [Дружинина А.В., Андрюшина В.А., Аринбасарова А.Ю., Пашкин И.И., Савинова Т.С., Стыценко Т.С., Войшвилло Н.Е. Биотехнология, 2008, 1, 46-50] описаны результаты сравнительного изучения влияния ПВП, ПВК и ПВС на процесс 1,2-дегидрирования 17α-метилтестостерона клетками Р. simplex ВКПМ Ас-1632, согласно которым селективность образования метандростенолона из 17α-метилтестостерона при концентрации субстрата 4 г/л в лучшем варианте (солюбилизация ПВП с м.м. 500 кДа или ПВК с м.м. 900-2000 кДа) за 8 часов трансформации составила всего 70%.Druzhinina et al. [Druzhinina A.V., Andryushina V.A., Arinbasarova A.Yu., Pashkin II, Savinova TS, Stytsenko TS, Voishvillo N.E. Biotechnology, 2008, 1, 46-50] describes the results of a comparative study of the effect of PVP, PVA and PVA on the 1,2-dehydrogenation of 17α-methyltestosterone with P. simplex VKPM Ac-1632 cells, according to which the selectivity of methandrostenolone formation from 17α-methyltestosterone at a concentration substrate 4 g / l in the best case (solubilization of PVP with m.m. 500 kDa or PVC with m.m. 900-2000 kDa) for 8 hours of transformation was only 70%.

Известен также способ получения метандростенолона, включающий микробиологическую трансформацию 17α-метилтестостерона (МТС) штаммами микроорганизмов, обладающих 3-КСД активностью, в присутствии полимерного материала и последующее выделение из культуральной жидкости целевого продукта, отличающийся тем, что в качестве полимерного материала используют поливинилпирролидон. В качестве микроорганизмов, обладающих 3-КСД активностью, используют Arthrobacter globiformis, Pimelobacter simplex, Rhodococcus erythropolis [RU 2236464, 2002]. Применение ПВП с м.м. 500 кДа позволило проводить 1,2-дегидрирование МТС в концентрации 5-6 г/л. Степень превращения МТС в условиях аэрации и при 28°С, по данным ВЭЖХ, составила 95-96% через 48 часов конверсии для культуры Р. simplex ВКПМ Ас-1632, 95% через 50-52 часа инкубации для культуры А. globiformis 193 и 94-95% через 50-54 часа для Rh. erythropolis ВКПМ Ac-1014.There is also known a method for producing methandrostenolone, including microbiological transformation of 17α-methyltestosterone (MTS) with strains of microorganisms having 3-KSD activity in the presence of a polymer material and subsequent isolation of the target product from the culture fluid, characterized in that polyvinylpyrrolidone is used as a polymer material. As microorganisms with 3-KSD activity, Arthrobacter globiformis, Pimelobacter simplex, Rhodococcus erythropolis are used [RU 2236464, 2002]. Application of PVP with m.m. 500 kDa allowed for 1,2-dehydrogenation of MTS at a concentration of 5-6 g / l. The degree of conversion of MTS under aeration and at 28 ° C, according to HPLC, was 95-96% after 48 hours of conversion for P. simplex VKPM Ac-1632 culture, 95% after 50-52 hours of incubation for A. globiformis 193 culture and 94-95% after 50-54 hours for Rh. erythropolis VKPM Ac-1014.

Малая эффективность процесса, обусловленная использованием субстрата в концентрации, не превышающей 6.0 г/л, является основным недостатком рассматриваемого способа получения метандростенолона. Кроме этого, способ ограничивается использованием только одного субстрата и не рассматриваются другие стероидные соединения ряда андростана.The low efficiency of the process, due to the use of the substrate in a concentration not exceeding 6.0 g / l, is the main disadvantage of the considered method of producing methandrostenolone. In addition, the method is limited to the use of only one substrate and other steroid compounds of the androstane series are not considered.

С целью интенсификации процесса 1,2-дегидрирования используют органические растворители и экзогенные акцепторы электронов [Antonini E., Carrea G. and Cremonesi P. Enzyme Microb. Tech., 1981, 3(4), 291-296; US 4749649, 1988]. Известно, что экзогенные акцепторы электронов - феназинметосульфат (ФМС), менадион (2-метил-1,4-нафтохинон), 1,4-нафтохинон, менадион бисульфит - используют не только для стимулирования процесса 1,2-дегидрирования стероидных соединений, но также и для ингибирования деструктивной активности клеток микроорганизмов и побочных реакций восстановительного характера, протекающих в присутствии восстановленных кофакторов. Образование побочных продуктов, деструкция целевого продукта снижают выход основного продукта.Organic solvents and exogenous electron acceptors are used to intensify the 1,2-dehydrogenation process [Antonini E., Carrea G. and Cremonesi P. Enzyme Microb. Tech., 1981, 3 (4), 291-296; US 4,749,649, 1988]. It is known that exogenous electron acceptors - phenazine methosulfate (PMS), menadione (2-methyl-1,4-naphthoquinone), 1,4-naphthoquinone, menadione bisulfite - are used not only to stimulate the process of 1,2-dehydrogenation of steroid compounds, but also and to inhibit the destructive activity of microorganism cells and adverse reactions of a reducing nature occurring in the presence of reduced cofactors. The formation of by-products, the destruction of the target product reduce the yield of the main product.

При использовании несмешивающихся с водой растворителей [Straathof A.J. J. Biotechnol. Prog., 2003, 19, 755-762] трансформацию проводят в двухфазной среде. Микроорганизмы или ферменты обычно локализованы в водной фазе, а органическая фаза концентрирует гидрофобный субстрат и продукт. Таким образом, достигается растворение субстрата, устраняется ингибирование субстратом или продуктом, предотвращается деструкция продукта, а также достигается прямая экстракция продукта из водной фазы [Wang Z. Appl. Microbiol. Biotechnol., 2007, 75, 1-10].When using water immiscible solvents [Straathof A.J. J. Biotechnol. Prog., 2003, 19, 755-762] the transformation is carried out in a two-phase medium. Microorganisms or enzymes are usually localized in the aqueous phase, and the organic phase concentrates the hydrophobic substrate and the product. Thus, dissolution of the substrate is achieved, inhibition by the substrate or product is eliminated, product degradation is prevented, and direct extraction of the product from the aqueous phase is also achieved [Wang Z. Appl. Microbiol. Biotechnol., 2007, 75, 1-10].

Так, известен способ получения 1,2-дегидро-3-кетостероида, который заключается в том, что 1,2-насыщенный 3-кетостероид подвергают взаимодействию с A. simplex или Bacterium cyclooxydans в присутствии экзогенного носителя электронов и несмешивающегося с водой растворителя, включая ароматические углеводороды [GB 2131811, 1984]. В качестве субстратов упомянуты андрост-4-ен-3,17-дион (АД), 11β-гидрокси-АД, андроста-4,9(11)-диен-3,17-дион и его 6α-фтор-, 6α-метил- и 16β-метилпроизводные. Однако описан только пример трансформации андроста-4,9(11)-диен-3,17-диона клетками культуры A. simplex. Согласно этому способу (пример 2) процесс трансформации субстрата с нагрузкой до 8 г/л проводят клетками A. simplex в присутствии менадиона в среде фосфатного буферного раствора (pH 7.5), содержащей до 10% толуола, в течение 4 дней. Продукт андроста-1,4,9(11)-триен-3,17-дион получают с выходом 100%. Без толуола в тех же условиях выход продукта составил 82,3%.Thus, a method for producing 1,2-dehydro-3-ketosteroid is known, which consists in reacting a 1,2-saturated 3-ketosteroid with A. simplex or Bacterium cyclooxydans in the presence of an exogenous electron carrier and a water-immiscible solvent, including aromatic hydrocarbons [GB 2131811, 1984]. As substrates, androst-4-en-3,17-dione (AD), 11β-hydroxy-AD, androsta-4,9 (11) -diene-3,17-dione and its 6α-fluoro-, 6α- are mentioned methyl and 16β-methyl derivatives. However, only an example of the transformation of androst-4,9 (11) -diene-3,17-dione by A. simplex culture cells is described. According to this method (example 2), the substrate transformation process with a load of up to 8 g / l is carried out by A. simplex cells in the presence of menadione in a phosphate buffered saline (pH 7.5) containing up to 10% toluene for 4 days. The product of androsta-1,4,9 (11) -trien-3,17-dione was obtained in 100% yield. Without toluene, under the same conditions, the product yield was 82.3%.

Также известен аналогичный способ того же автора - способ превращения 1,2-насыщенного стероида в 1,2-дегидростероид, который включает взаимодействие 1,2-насыщенного стероида с A. simplex или В. cyclooxydans в присутствии экзогенного носителя электронов, несмешивающегося с водой ароматического углеводородного растворителя, где концентрация кислорода поддерживается на уровне минимальной концентрации кислорода, необходимой для окисления, или где реакция осуществляется ниже температуры вспышки смеси при условии, что 1,2-насыщенный стероид имеет растворимость в несмешивающемся с водой ароматическом углеводородном растворителе более чем 5 г/л [US 4684610, 1987]. Процесс проводят в двухфазной системе, используя несмешивающиеся с водой органические растворители: бензол, толуол, ксилол в присутствии экзогенных акцепторов электронов, выбранных из группы, содержащей менадион, менадион бисульфит, 1,4-нафтохинон или другие соединения, подобные витамину К. В качестве субстратов упомянуты андрост-4-ен-3,17-дион (АД), андроста-4,9(11)-диен-3,17-дион и его 6α-фтор-, 6α-метил- и 16β-метилпроизводные. Однако так же, как и в патенте [GB 2131811, 1984], описан только пример трансформации андроста-4,9(11)-диен-3,17-диона клетками культуры A. simplex (пример 2) в присутствии менадиона. В среде, содержащей от 7,4 до 50 об.% толуола за 4 суток трансформации андроста-4,9(11)-диен-3,17-диона при весовом соотношении субстрат/клетки, равном 1:1, в фосфатном буферном растворе (pH 7.5) образуется до 100% продукта андроста-1,4,9(11)-триен-3,17-диона по данным анализа экстрактов.A similar method of the same author is also known - the method of converting a 1,2-saturated steroid to a 1,2-dehydrosteroid, which involves the interaction of a 1,2-saturated steroid with A. simplex or B. cyclooxydans in the presence of an exogenous electron carrier immiscible with aromatic water hydrocarbon solvent, where the oxygen concentration is maintained at the minimum oxygen concentration required for oxidation, or where the reaction is carried out below the flash point of the mixture, provided that the 1.2-saturated steroid has a solution imost in a water-immiscible aromatic hydrocarbon solvent, more than 5 g / L [US 4684610, 1987]. The process is carried out in a two-phase system using water-immiscible organic solvents: benzene, toluene, xylene in the presence of exogenous electron acceptors selected from the group consisting of menadione, menadione bisulfite, 1,4-naphthoquinone or other compounds similar to vitamin K. As substrates mentioned are androst-4-ene-3,17-dione (AD), androsta-4,9 (11) -diene-3,17-dione and its 6α-fluoro, 6α-methyl and 16β-methyl derivatives. However, as in the patent [GB 2131811, 1984], only an example of the transformation of androst-4,9 (11) -diene-3,17-dione by A. simplex culture cells (example 2) in the presence of menadione is described. In a medium containing from 7.4 to 50 vol.% Toluene for 4 days of androsta-4.9 (11) -diene-3.17-dione transformation with a substrate / cell weight ratio of 1: 1 in a phosphate buffer solution (pH 7.5) up to 100% of the androsta-1,4,9 (11) -trien-3,17-dione product is formed according to the analysis of extracts.

Основным недостатком известных способов получения 1,2-дегидрированного производного - андроста-1,4,9(11)-триен-3,17-диона - является низкая концентрация субстрата (до 8 г/л) и отсутствие информации о способе выделения, а также о выходе и качестве выделенного продукта.The main disadvantage of the known methods for producing a 1,2-dehydrogenated derivative - androsta-1,4,9 (11) -trien-3,17-dione - is the low concentration of the substrate (up to 8 g / l) and the lack of information on the isolation method, and also about the output and quality of the selected product.

Известен способ получения 6-метиленандроста-1,4-диен-3,17-диона, который заключается в контактировании 6-метиленандрост-4-ен-3,17-диона с Δ1-дегидрирующими энзимами A. simplex в присутствии несмешивающегося с водой органического растворителя и экзогенного акцептора электронов [WO 0104342, 2001]. Согласно этому способу для проведения процесса 1,2-дегидрирования 6-метилен-АД используют целые клетки или бесклеточный экстракт A. simplex ATCC 6946, при этом использование целых клеток предпочтительно. Процесс проводят в двухфазной системе с использованием несмешивающегося с водой органического растворителя, выбранного из группы толуол, ксилол, бензол, гептан, метилен хлорид, н-октанол, или смесей этих растворителей, в присутствии химического экзогенного акцептора электронов (4% менадиона по отношению к весу субстрата) и фермента каталазы. Несмотря на то, что авторами заявлено, что субстрат 6-метиленандрост-4-ен-3,17-дион присутствует в среде в концентрации от 10 до 125 г/л (пп.18 и 19 формулы), в примере А, иллюстрирующем способ, концентрация исходного субстрата составляет 55,6 г/л. Так, для проведения процесса 6-метиленандрост-4-ен-3,17-дион (50 г) и менадион (2,0 г) смешивают с толуолом (800 мл). Водную фазу (pH 8.7-8.9), приготовленную как смесь каталазы, дикалийфосфата, клеточного концентрата A. simplex (50 мл) и воды (50 мл), добавляют к интенсивно перемешиваемой смеси в толуоле. Процесс проводят при 30°С, реакционную смесь продувают регулируемой смесью воздуха и азота - воздух (0.1% SCHF) и азот (0.3% SCHF). При необходимости в течение реакции добавляют клетки A. simplex для завершения процесса. Причем количество добавляемого дополнительно клеточного концентрата не указано. После завершения процесса органическую фазу отделяют, водную фазу экстрагируют толуолом. После фильтрации и осветления толуольный раствор концентрируют, к остатку добавляют 2,5-кратное объемное количество октана, кристаллический продукт отфильтровывают. Основным недостатком описанного в WO 0104342 процесса является использование фермента каталазы в количестве 0,03% от веса субстрата, что удорожает технологический процесс и ограничивает его индустриальное применение.A known method for producing 6-methyleneandrost-1,4-diene-3,17-dione, which consists in contacting 6-methyleneandrost-4-ene-3,17-dione with Δ 1 -dehydrogenating A. simplex enzymes in the presence of immiscible with water an organic solvent and an exogenous electron acceptor [WO 0104342, 2001]. According to this method, whole cells or cell-free A. simplex ATCC 6946 extract are used to carry out the 1,2-dehydrogenation of 6-methylene-AD, with the use of whole cells being preferred. The process is carried out in a two-phase system using a water-immiscible organic solvent selected from the group of toluene, xylene, benzene, heptane, methylene chloride, n-octanol, or mixtures of these solvents in the presence of a chemical exogenous electron acceptor (4% menadione in relation to weight substrate) and catalase enzyme. Despite the fact that the authors stated that the substrate 6-methyleneandrost-4-en-3,17-dione is present in the medium at a concentration of from 10 to 125 g / l (claims 18 and 19 of the formula), in example A, illustrating the method the concentration of the starting substrate is 55.6 g / l. So, for the process 6-methyleneandrost-4-en-3,17-dione (50 g) and menadione (2.0 g) are mixed with toluene (800 ml). The aqueous phase (pH 8.7-8.9), prepared as a mixture of catalase, dipotassium phosphate, A. simplex cell concentrate (50 ml) and water (50 ml), is added to the intensively stirred mixture in toluene. The process is carried out at 30 ° C, the reaction mixture is purged with a controlled mixture of air and nitrogen - air (0.1% SCHF) and nitrogen (0.3% SCHF). If necessary, A. simplex cells are added during the reaction to complete the process. Moreover, the amount of additional cell concentrate added is not indicated. After completion of the process, the organic phase is separated, the aqueous phase is extracted with toluene. After filtration and clarification, the toluene solution is concentrated, 2.5 times the volume of octane is added to the residue, and the crystalline product is filtered off. The main disadvantage of the process described in WO 0104342 is the use of the catalase enzyme in an amount of 0.03% by weight of the substrate, which increases the cost of the process and limits its industrial use.

Описан способ 1,2-дегидрирования 17α-метилтестостерона (10 г/л) клетками А. simplex AS 1.94 в бифазной системе (70% об./об.), состоящей из четыреххлористого углерода, содержащего твин-80 в концентрации 0.5 г/л (30% об./об.), и калий-фосфатного буферного раствора (pH 7.0) [Antonini E., Carrea G., Cremonesi P. Enzyme Microb. Technol., 1981, 3(4), 291-296; Bie S., Du L., Zhang L., Lu F. Proc. Biochem., 2005, 40, 3309-3313; Bie S., Lu F., Du L., Qiu Q., Zhang Y. J. Mol. Cat. B: Enzymatic, 2008, 55, 1-5; US 7259005, 2007]. В качестве акцептора электронов авторы использовали менадион в концентрации 0.2 г/л. В условиях аэрации 95% превращение субстрата в 1,2-дегидрированное производное происходило за 48 часов при 33°С.The method of 1,2-dehydrogenation of 17α-methyltestosterone (10 g / l) by A. simplex AS 1.94 cells in a biphasic system (70% v / v) consisting of carbon tetrachloride containing tween-80 at a concentration of 0.5 g / l is described. (30% v / v) and potassium phosphate buffer solution (pH 7.0) [Antonini E., Carrea G., Cremonesi P. Enzyme Microb. Technol., 1981, 3 (4), 291-296; Bie S., Du L., Zhang L., Lu F. Proc. Biochem., 2005, 40, 3309-3313; Bie S., Lu F., Du L., Qiu Q., Zhang Y. J. Mol. Cat. B: Enzymatic, 2008, 55, 1-5; US 7259005, 2007]. The authors used menadion at a concentration of 0.2 g / L as an electron acceptor. Under aeration conditions, 95% conversion of the substrate to a 1,2-dehydrogenated derivative occurred in 48 hours at 33 ° C.

Общими недостатками способов 1,2-дегидрирования в двухфазной среде с применением несмешивающихся с водой органических растворителей являются:Common disadvantages of the 1,2-dehydrogenation methods in a two-phase medium using water-immiscible organic solvents are:

- использование больших объемов легковоспламеняющихся органических растворителей на этапе трансформации, что требует специального ферментационного оборудования и соблюдения особых правил противопожарной безопасности; требование применения специального технологического оборудования фактически исключает практическую реализацию этих способов в условиях промышленного производства;- the use of large volumes of flammable organic solvents at the stage of transformation, which requires special fermentation equipment and compliance with special fire safety rules; the requirement for the use of special technological equipment virtually eliminates the practical implementation of these methods in industrial production;

- сложность проведения технологического процесса в условиях необходимого регулирования состава газовой смеси, подаваемой в реакционную среду: необходимость создания и строгого поддержания минимально допустимой концентрации растворенного кислорода в среде, чтобы избежать вспышки паров газовоздушной смеси и в то же время обеспечить оптимальные условия для процесса окисления субстрата;- the complexity of the process under the necessary control of the composition of the gas mixture supplied to the reaction medium: the need to create and strictly maintain the minimum permissible concentration of dissolved oxygen in the medium in order to avoid an outburst of vapor of the gas-air mixture and at the same time provide optimal conditions for the oxidation of the substrate;

- использование токсичных органических соединений создает угрозу здоровью специалистов, занятых в производстве. Применяемые ароматические углеводороды (бензол, толуол, ксилол) являются сильнодействующими ядами, влияющими на функцию кроветворения организма. Так, например, толуол вызывает цианоз, гипоксию, поражение центральной нервной системы, а также толуольную токсикоманию, которая имеет и канцерогенное действие. Четыреххлористый углерод (CCL4), несмотря на то что он не горюч и пожаровзрывобезопасен, является ядовитым и относится к потенциально канцерогенным для человека веществам. При вдыхании паров, попадании внутрь через желудочно-кишечный тракт или всасывании через кожные покровы и слизистые оболочки он вызывает повреждения печени и почек и нарушения в работе центральной нервной системы. ПДК его паров в воздухе рабочей зоны составляет 20 мг/м3,- the use of toxic organic compounds poses a threat to the health of specialists in production. The aromatic hydrocarbons used (benzene, toluene, xylene) are potent poisons that affect the blood formation function of the body. For example, toluene causes cyanosis, hypoxia, damage to the central nervous system, as well as toluene toxicomania, which also has a carcinogenic effect. Carbon tetrachloride (CCL 4 ), although non-combustible and fire and explosion proof, is poisonous and is a substance that is potentially carcinogenic to humans. When inhaled vapors, ingested through the gastrointestinal tract or absorption through the skin and mucous membranes, it causes damage to the liver and kidneys and disruption of the central nervous system. MPC of its vapor in the air of the working zone is 20 mg / m 3 ,

- необходимость решения экологических проблем: CCL4, как и ряд других хладонов, разрушает озоновый слой и в 1991 г. был включен в список запрещенных продуктов в соответствии с дополнениями к Монреальскому протоколу (1987 г.), который установил жесткие экономические ограничения на его производство и применение.- the need to solve environmental problems: CCL 4 , like a number of other chladones, destroys the ozone layer and in 1991 was included in the list of banned products in accordance with the amendments to the Montreal Protocol (1987), which established severe economic restrictions on its production and application.

В процессах микробиологической трансформации стероидных соединений наряду с использованием органических растворителей, не смешивающихся с водой, используют смешивающиеся с водой органические растворители, такие как диметилсульфоксид, диметилформамид, метанол, этанол, ацетон и т.п. Однако их использовали исключительно в качестве вспомогательного средства, обеспечивающего внесение исходного субстрата и/или акцептора электронов в растворенном виде в среду для трансформации, и концентрация такого растворителя ограничивалась 5 об.% от конечного объема реакционной среды.In the processes of microbiological transformation of steroid compounds, along with the use of organic solvents which are not miscible with water, water-miscible organic solvents such as dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, methanol, ethanol, acetone and the like are used. However, they were used solely as an auxiliary means providing the introduction of the initial substrate and / or electron acceptor in dissolved form into the transformation medium, and the concentration of such a solvent was limited to 5 vol% of the final volume of the reaction medium.

Так, известен способ превращения 1,2-насыщенных 3-кетостероидов в 1,2-дегидро-3-кетостероиды, который заключается в том, что 1,2-насыщенные 3-кетостероиды подвергают взаимодействию со средством, имеющим стероид-1,2-дегидрогеназную активность A. simplex или В. cyclooxydans, в присутствии экзогенного носителя электронов и одного или более дополнительного поглотителя токсичного кислорода, выбранного из группы, содержащей каталазу, супероксиддисмутазу или платину [US 4749649, 1988]. При этом 1,2-насыщенный 3-кетостероид является 1,2-насыщенным 3-кетоандростаном, выбранным из группы, включающей АД, андроста-4,9(11)-диен-3,17-дион и его 6α-фтор-, 6α-метил- и 16β-метилпроизводные; 11β-гидроксиандрост-4-ен-3,17-дион и его 6α-фтор-, 6α-метил-, 16β-метил-производные, a также 11α-гидроксиандрост-4-ен-3,17-дион и андрост-4-ен-3,11,17-трион. Согласно этому способу стероидный субстрат может быть внесен в виде порошка, водной пасты или в виде раствора (или суспензии) в смешивающемся с водой органическом растворителе, таком как ДМФ, ДМСО, этанол, метанол, ацетон, в количестве не более чем 5% от конечного объема среды. Способ проиллюстрирован примером 1, в описании которого, однако, не уточняется, какой из указанных выше видов внесения субстрата использован (нагрузка субстрата андроста-4,9(11)-диен-3,17-диона 10 г/л). Рассматриваемый способ [US 4749649, 1988] предлагает также использование экзогенного фермента - каталазы. Добавление каталазы в количестве 10 мг/л способствует активному превращению субстрата и позволяет увеличить его нагрузку до 10 г/л (пример 1). За 22 часа в присутствии менадиона (5·10-4 М) и каталазы (10 мг/л) степень превращения субстрата составляет 83%, за 46 часов - 95%. Кроме этого, в присутствии каталазы и менадиона происходит полное подавление деструктивной активности.Thus, a method is known for converting 1,2-saturated 3-ketosteroids to 1,2-dehydro-3-ketosteroids, which consists in reacting 1,2-saturated 3-ketosteroids with an agent having a steroid-1,2- the dehydrogenase activity of A. simplex or B. cyclooxydans, in the presence of an exogenous electron carrier and one or more additional toxic oxygen scavengers selected from the group consisting of catalase, superoxide dismutase or platinum [US 4749649, 1988]. Moreover, the 1,2-saturated 3-ketosteroid is a 1,2-saturated 3-ketoandrostane selected from the group consisting of blood pressure, androsta-4,9 (11) -diene-3,17-dione and its 6α-fluoro-, 6α-methyl and 16β-methyl derivatives; 11β-hydroxyandrost-4-en-3,17-dione and its 6α-fluoro, 6α-methyl-, 16β-methyl derivatives, as well as 11α-hydroxyandrost-4-en-3,17-dione and androst-4 en-3,11,17-trion. According to this method, the steroid substrate can be applied in the form of a powder, aqueous paste or in the form of a solution (or suspension) in a water-miscible organic solvent such as DMF, DMSO, ethanol, methanol, acetone, in an amount of not more than 5% of the final volume of medium. The method is illustrated by example 1, the description of which, however, does not specify which of the above types of application of the substrate was used (the load of the substrate androsta-4.9 (11) -diene-3.17-dione is 10 g / l). The considered method [US 4749649, 1988] also proposes the use of an exogenous enzyme - catalase. The addition of catalase in an amount of 10 mg / l promotes the active conversion of the substrate and allows you to increase its load up to 10 g / l (example 1). For 22 hours in the presence of menadione (5 · 10 -4 M) and catalase (10 mg / l), the degree of conversion of the substrate is 83%, for 46 hours - 95%. In addition, in the presence of catalase and menadione, a complete suppression of destructive activity occurs.

В аналогичных условиях осуществляют конверсию андрост-4-ен-3,17-диона (пример 4) с нагрузкой 10 г/л и со степенью превращения субстрата 93% за 24 ч. Способ внесения субстрата также не указан.In similar conditions, the conversion of androst-4-en-3,17-dione (Example 4) is carried out with a load of 10 g / l and with a degree of conversion of the substrate of 93% in 24 hours. The method of applying the substrate is also not indicated.

Однако удорожание технологии, обусловленное необходимостью добавления в среду поглотителя (фермента каталазы, или супероксиддисмутазы, или платины), устраняющего ингибирующее влияние синглетного кислорода на активность дегидрогеназы, определяет основной недостаток данного способа, который вследствие этого не может быть рекомендован для промышленного использования. Кроме того, известным способом не описано получение 1,2-дегидропроизводных тестостерона, 6-метилентестостерона, 17α-метилтестостерона и 6-метиленандрост-4-ен-3,17-диона.However, the cost of technology, due to the need to add an absorber (catalase enzyme, or superoxide dismutase, or platinum) to the medium, which eliminates the inhibitory effect of singlet oxygen on dehydrogenase activity, determines the main disadvantage of this method, which therefore cannot be recommended for industrial use. In addition, the production of 1,2-dehydro derivatives of testosterone, 6-methylene testosterone, 17α-methyltestosterone and 6-methyleneandrost-4-en-3,17-dione is not described in a known manner.

Наиболее близкими по сущности к предложенному способу являются методы, описанные в патентах [US 3091575, 1963] и [US 4524134, 1985].The closest in essence to the proposed method are the methods described in the patents [US 3091575, 1963] and [US 4524134, 1985].

В патенте [US 3091575, 1963] описан метод усовершенствования процесса ферментации, содержащего 1,2-дегидрирующую микробную систему для получения 1,2-дегидростероидов, в котором деструкция Δ1,4-3-кетостероидов ингибирована, включающий добавление в качестве ингибитора вещества, выбранного из группы, содержащей хром, молибден и вольфрам, а также соединения, содержащего орто- и пара-хиноидную структуру в окисленной или восстановленной форме, причем такое соединение может быть окисленной или восстановленной формой хинона, феназина, тиазина, оксазина и т.п. Согласно указанному способу трансформацию проводят в среде, содержащей метанол, в присутствии соединения хиноидной структуры, которым является феназина метасульфат, а Δ1,4-3-кетостероидом - Δ1-андростендион (18 п. формулы). Однако пример трансформации АД в АДД растущими клетками N. corallina приведен в среде, содержащей 10-3 М дихромата калия (пример 8). При этом концентрация метанола составляет 2% от объема, и хотя через 24 ч трансформации степень превращения составила 98%, нагрузка субстрата была всего 0,02 г/л. Кроме того, в патенте не рассматриваются такие субстраты, как тестостерон, 17α-метилтестостерон, 6-метиленандрост-4-ен-3,17-дион, 6-метилентестостерон и андроста-4,9(11)-диен-3,17-дион.The patent [US 3091575, 1963] describes a method for improving a fermentation process containing a 1,2-dehydrogenating microbial system for producing 1,2-dehydrosteroids, in which the destruction of Δ 1,4 -3-ketosteroids is inhibited, including the addition of a substance as an inhibitor, selected from the group consisting of chromium, molybdenum and tungsten, as well as a compound containing an ortho and para-quinoid structure in an oxidized or reduced form, which compound may be an oxidized or reduced form of quinone, phenazine, thiazine, oxazine and etc. According to this method, the transformation is carried out in a medium containing methanol, in the presence of a compound of the quinoid structure, which is phenazine metasulfate, and Δ 1,4 -3-ketosteroid - Δ 1 -androstenedione (18 claims). However, an example of the transformation of AD into ADD by growing N. corallina cells is shown in a medium containing 10 −3 M potassium dichromate (Example 8). The methanol concentration is 2% of the volume, and although after 24 hours of transformation the degree of conversion was 98%, the load of the substrate was only 0.02 g / l. In addition, substrates such as testosterone, 17α-methyltestosterone, 6-methyleneandrost-4-en-3,17-dione, 6-methylene testosterone and androsta-4,9 (11) -diene-3,17- are not considered dion.

В патенте [US 4524134, 1985] описан способ получения 1,2-дегидро-Δ4-3-кетостероида, который заключается в том, что соответствующий 1,2-насыщенный Δ4-3-кетостероид подвергают взаимодействию с высушенными на воздухе или в тепле клетками A. simplex, содержащими от 1 до 10% влаги, где клетки высушены в отсутствие органического растворителя. Согласно способу (пример 2b) суспензию микронизированного андроста-4,9(11)-диен-3,17-диона в ДМФ вносят в фосфатный буферный раствор (pH 7.5), содержащий суспензию высушенных клеток A simplex ATCC 6946 (10 г/л) и менадион (86 мг/л). При этом концентрация ДМФ в среде составляет 2 об.%, а нагрузка субстрата - от 2.5 г/л (пример 2b) до 10 г/л (пример 4). Трансформацию проводят в течение 24 ч при температуре 31°С. В качестве субстратов для 1,2-дегидрирования в условиях примера 2b упомянуты АД и 6α-фтор-, 6α-метил- и 16β-метилпроизводные андроста-4,9(11)-диен-3,17-диона. Однако описания примеров использования этих субстратов в патенте [US 4524134, 1985] отсутствуют. Кроме того, в указанном патенте не рассматриваются такие субстраты, как тестостерон, 17α-метилтестостерон, 6-метиленандрост-4-ен-3,17-дион, 6-метилентестостерон.The patent [US 4,524,134, 1985] describes a method for producing 1,2-dehydro-Δ 4 -3-ketosteroid, which consists in reacting the corresponding 1,2-saturated Δ 4 -3-ketosteroid with air-dried or heat with A. simplex cells containing 1 to 10% moisture, where the cells are dried in the absence of an organic solvent. According to the method (example 2b), a suspension of micronized androsta-4,9 (11) -diene-3,17-dione in DMF is added to a phosphate buffer solution (pH 7.5) containing a suspension of dried A simplex ATCC 6946 cells (10 g / l) and menadione (86 mg / l). The concentration of DMF in the medium is 2 vol.%, And the load of the substrate is from 2.5 g / l (example 2b) to 10 g / l (example 4). The transformation is carried out for 24 hours at a temperature of 31 ° C. As substrates for 1,2-dehydrogenation under the conditions of Example 2b, AD and 6α-fluoro, 6α-methyl and 16β-methyl derivatives of androsta-4,9 (11) -diene-3,17-dione are mentioned. However, there are no descriptions of examples of the use of these substrates in the patent [US 4,524,134, 1985]. In addition, such patents as testosterone, 17α-methyltestosterone, 6-methyleneandrost-4-en-3,17-dione, 6-methylene testosterone are not considered in this patent.

Относительно низкая концентрация субстрата, не превышающая 10 г/л в случае андроста-4,9(11)-диен-3,17-диона (пример 2b) и его производных, характеризует данный способ получения 1,2-дегидропроизводных как малоэффективный.The relatively low concentration of the substrate, not exceeding 10 g / l in the case of androsta-4,9 (11) -diene-3,17-dione (example 2b) and its derivatives, characterizes this method of producing 1,2-dehydro derivatives as ineffective.

Таким образом, применение смешивающихся с водой органических растворителей в низкой концентрации - 2 об.% - не позволяет значительно увеличить растворимость субстрата в водной среде и его доступность к клеткам микроорганизма и не позволяет повысить эффективность процесса. Интенсификации процесса с применением смешивающихся с водой органических растворителей в концентрации более 5 об.% можно достичь, применив дополнительно модифицированные полисахариды. О возможности применения метанола в концентрации до 7 об.% упоминалось ранее в процессе 1,2-дегидрирования 17α-метилтестостерона с нагрузкой до 20 г/л в среде, содержащей метил-β-ЦД или гидроксипропил-β-ЦД в концентрации до 100 г/л [Дружинина А.В., Андрюшина В.А., Стыценко Т.С., Войшвилло Н.Е. Прикл. Биохим. Микробиол., 2008, 44(6), 642-646].Thus, the use of organic solvents miscible with water in a low concentration of 2 vol.% Does not significantly increase the solubility of the substrate in the aquatic environment and its accessibility to the cells of the microorganism and does not allow to increase the efficiency of the process. The intensification of the process using water-miscible organic solvents in a concentration of more than 5 vol.% Can be achieved by using additionally modified polysaccharides. The possibility of using methanol at a concentration of up to 7 vol.% Was previously mentioned in the process of 1,2-dehydrogenation of 17α-methyltestosterone with a load of up to 20 g / l in a medium containing methyl-β-CD or hydroxypropyl-β-CD in a concentration of up to 100 g / l [Druzhinina A.V., Andryushina V.A., Stytsenko T.S., Voishvillo N.E. Adj Biochem. Microbiol., 2008, 44 (6), 642-646].

Технической задачей заявляемого изобретения является повышение эффективности, технологичности и безопасности проведения 1,2-дегидрирования и создание эффективного микробиологического способа получения 1,2-дегидрированных Δ4-3-кетостероидов ряда андростана, лишенного указанных недостатков.The technical task of the invention is to increase the efficiency, manufacturability and safety of 1,2-dehydrogenation and the creation of an effective microbiological method for producing 1,2-dehydrogenated Δ 4 -3-ketosteroids of a number of androstane, devoid of these disadvantages.

Техническая задача решается способом получения 1,2-дегидрированных производных Δ4-3-кетостероидов ряда андростана общей формулы (I)The technical problem is solved by the method of obtaining 1,2-dehydrogenated derivatives of Δ 4 -3-ketosteroids of the androstane series of general formula (I)

Figure 00000001
Figure 00000001

где R1=R2=Н или вместе СН2-группа; R3=R4=Н или вместе двойная связь; R5=ОН и R6=Н или СН3-группа; R5 и R6 вместе кетогруппа,where R 1 = R 2 = H or together CH 2 group; R 3 = R 4 = H or together a double bond; R 5 = OH and R 6 = H or CH 3 group; R 5 and R 6 together are a keto group,

микробиологической трансформацией Δ4-3-кетостероидов общей формулы (II)microbiological transformation of Δ 4 -3-ketosteroids of General formula (II)

Figure 00000002
Figure 00000002

где R1=R2=Н или вместе СН2-группа; R3=R4=Н или вместе двойная связь; R5=ОН и R6=Н или СН3-группа; R5 и R6 вместе кетогруппа,where R 1 = R 2 = H or together CH 2 group; R 3 = R 4 = H or together a double bond; R 5 = OH and R 6 = H or CH 3 group; R 5 and R 6 together are a keto group,

в водной среде, содержащей экзогенный акцептор электронов, с применением клеток микроорганизма, обладающего 3-кетостероид-1-дегидрогеназной активностью, с использованием концентраций исходного субстрата от 5 до 100 г/л и выделением целевого продукта из культуральной жидкости, отличающимся тем, что в качестве компонента среды используют смешивающийся с водой апротонный органический растворитель в концентрации более 5 об.%, конкретно от 8 до 40 об.%. Применение больших концентраций смешивающегося с водой органического растворителя в среде для проведения процесса 1,2-дегидрирования стероидного субстрата не является очевидным и ранее большие концентрации смешивающегося с водой органического растворителя в подобных процессах не использовались.in an aqueous medium containing an exogenous electron acceptor, using cells of a microorganism having 3-ketosteroid-1-dehydrogenase activity, using concentrations of the initial substrate from 5 to 100 g / l and isolating the target product from the culture fluid, characterized in that as a component of the medium using an aprotic organic solvent miscible with water in a concentration of more than 5 vol.%, specifically from 8 to 40 vol.%. The use of large concentrations of a water-miscible organic solvent in a medium for the process of 1,2-dehydrogenation of a steroid substrate is not obvious and previously large concentrations of a water-miscible organic solvent were not used in such processes.

Таким образом, сущность заявленного изобретения заключается в том, что введение 1,2-двойной связи в кольцо А стероидного ядра Δ4-3-кетостероидов ряда андростана осуществляют микробиологической реакцией 1,2-дегидрирования в водной среде, содержащей от 8 до 40 об.% апротонного растворителя, смешивающегося с водой, и экзогенный акцептор электронов, с участием клеток микроорганизмов, обладающих 3-кетостероид-1 -дегидрогеназной активностью.Thus, the essence of the claimed invention lies in the fact that the introduction of a 1,2-double bond into ring A of the steroid nucleus of Δ 4 -3-ketosteroids of the Androstane series is carried out by the microbiological reaction of 1,2-dehydrogenation in an aqueous medium containing from 8 to 40 vol. % aprotic solvent, miscible with water, and an exogenous electron acceptor, with the participation of cells of microorganisms with 3-ketosteroid-1-dehydrogenase activity.

Кроме того, проведение 1,2-дегидрирования с целью получения 1,2-дегидропроизводных Δ4-3-кетостероидов ряда андростана осуществляют с использованием клеток бактерий Nocardioides simplex ВКМ Ас-2033Д.In addition, carrying out 1,2-dehydrogenation in order to obtain 1,2-dehydro derivatives of Δ 4 -3-ketosteroids of the Androstan series is carried out using bacterial cells Nocardioides simplex VKM Ac-2033D.

Кроме того, в качестве апротонного органического растворителя при проведении 1,2-дегидрирования используют диметилформамид или диметилсульфоксид, предпочтительно диметилсульфоксид. При этом концентрация ДМФ в водной среде составляет не менее 8% об., а концентрация ДМСО в водной среде может достигать 40%.In addition, dimethylformamide or dimethyl sulfoxide, preferably dimethyl sulfoxide, is used as the aprotic organic solvent in the 1,2-dehydrogenation. Moreover, the concentration of DMF in the aquatic environment is at least 8% vol., And the concentration of DMSO in the aquatic environment can reach 40%.

Кроме того, концентрация исходного субстрата при проведении 1,2-дегидрирования составляет от 5 до 100 г/л.In addition, the concentration of the starting substrate during 1,2-dehydrogenation is from 5 to 100 g / l.

Технический результат заявляемого способа микробиологического 1,2-дегидрирования Δ4-3-кетостероидов ряда андростана состоит в следующем:The technical result of the proposed method of microbiological 1,2-dehydrogenation of Δ 4 -3-ketosteroids of a number of androstane is as follows:

- процесс проводится при высокой нагрузке субстрата (до 100 г/л) в мягких условиях;- the process is carried out at a high load of the substrate (up to 100 g / l) in mild conditions;

- в процессе не используются легко воспламеняющиеся и токсичные органические растворители;- the process does not use flammable and toxic organic solvents;

- способ экологически безопасен, так как в качестве предпочтительного смешивающегося с водой растворителя предлагается ДМСО - высококипящая жидкость с низким уровнем токсичности и температурой вспышки 89°С (в закрытом сосуде), применяемая в медицине в виде водных растворов с концентрацией от 10 до 90% в качестве лекарственного препарата противовоспалительного и обезболивающего действия (торговое название «Димексид») для наружного применения;- the method is environmentally safe, since DMSO is proposed as a preferred solvent miscible with water - a high-boiling liquid with a low toxicity level and a flash point of 89 ° C (in a closed vessel) used in medicine in the form of aqueous solutions with a concentration of from 10 to 90% in as an anti-inflammatory and analgesic drug (trade name "Dimexide") for external use;

- способ исключает применение любых циклических олигомеров глюкозы, например β-циклодекстрина и его модифицированных производных, а также каких-либо синтетических полимерных материалов, включая полимеры класса N-виниламида;- the method eliminates the use of any cyclic glucose oligomers, for example β-cyclodextrin and its modified derivatives, as well as any synthetic polymeric materials, including polymers of the class N-vinylamide;

- способ исключает применение фермента каталазы и каких-либо других поглотителей синглетного кислорода;- the method excludes the use of the enzyme catalase and any other absorbers of singlet oxygen;

- способ может быть реализован на стандартном технологическом оборудовании;- the method can be implemented on standard processing equipment;

- селективность образования 1,2-дегидрированных Δ4-3-кетостероидов на стадии микробиологического 1,2-дегидрирования составляет 85-98%.- the selectivity of the formation of 1,2-dehydrogenated Δ 4 -3-ketosteroids at the stage of microbiological 1,2-dehydrogenation is 85-98%.

Ниже приводится в качестве примера подробное описание сущности изобретения.The following is an example of a detailed description of the invention.

Δ4-3-Кетостероид ряда андростана общей формулы (II)Δ 4 -3-Ketosteroid of the androstane series of general formula (II)

Figure 00000002
Figure 00000002

где R1=R2=Н или вместе СН2-группа; R3=R4=Н или вместе двойная связь; R5=ОН и R6=Н или СН3-группа; R5 и R6 вместе кетогруппа,where R 1 = R 2 = H or together CH 2 group; R 3 = R 4 = H or together a double bond; R 5 = OH and R 6 = H or CH 3 group; R 5 and R 6 together are a keto group,

превращают в Δ1,4-3-кетостероид ряда андростана общей формулы (I)convert to Δ 1,4 -3-ketosteroid of the androstane series of general formula (I)

Figure 00000001
Figure 00000001

где R1=R2=Н или вместе СН2-группа; R3=R4=Н или вместе двойная связь; R5=ОН и R6=Н или СН3-группа; R5 и R6 вместе кетогруппа,where R 1 = R 2 = H or together CH 2 group; R 3 = R 4 = H or together a double bond; R 5 = OH and R 6 = H or CH 3 group; R 5 and R 6 together are a keto group,

введением 1,2-двойной связи методом микробиологического дегидрирования с участием клеток микроорганизмов, обладающих 3-кетостероид-Δ1-дегидрогеназной активностью (предпочтительно клеток бактерий N. simplex ВКМ Ас-2033Д), при этом нагрузка исходного субстрата составляет от 5 до 100 г/л, а продолжительность ферментации - от 24 до 52 часов и процесс проводят в водной среде, содержащей экзогенный акцептор электронов и смешивающийся с водой апротонный растворитель - ДМФ или ДМСО (предпочтительно ДМСО).the introduction of a 1,2-double bond by the method of microbiological dehydrogenation with the participation of cells of microorganisms with 3-ketosteroid-Δ 1 -dehydrogenase activity (preferably bacterial cells N. simplex VKM Ac-2033D), while the load of the initial substrate is from 5 to 100 g / l, and the duration of the fermentation is from 24 to 52 hours and the process is carried out in an aqueous medium containing an exogenous electron acceptor and aprotic solvent miscible with water - DMF or DMSO (preferably DMSO).

Использование ДМФ или ДМСО в процессе 1,2-дегидрирования обеспечивает перевод стероидного субстрата либо большей его части в растворимую форму, доступную для ферментных систем клеток микроорганизмов, и проведение процесса при высоких (до 100 г/л) нагрузках субстрата в значительной степени снижает эффект сокристаллизации субстрата и продукта и образования смешанных кристаллов. В литературных источниках отсутствует информация об использовании высоких концентраций (более 5 об.%, конкретно от 8 до 40 об.%) смешивающихся с водой органических растворителей в процессах микробиологического 1,2-дегидрирования стероидных субстратов.The use of DMF or DMSO in the process of 1,2-dehydrogenation ensures the conversion of the steroid substrate or most of it into the soluble form available for the enzyme systems of microorganism cells, and the process at high (up to 100 g / l) substrate loads significantly reduces the effect of co-crystallization substrate and product; and the formation of mixed crystals. The literature does not contain information on the use of high concentrations (more than 5 vol.%, Specifically from 8 to 40 vol.%) Of organic solvents miscible with water in the microbiological processes of 1,2-dehydrogenation of steroid substrates.

Анализ продуктов микробиологической трансформации проводят методом тонкослойной хроматографии (ТСХ) и ВЭЖХ. Определение содержания продуктов методом ВЭЖХ проводят на хроматографе Agilent 1100/1200 (Agilent, Germany) с предколонкой Symmetry С18, 5 мкм, 3,9×20 мм и колонкой Symmetry С18, 5 мкм, 4,6×250 мм (Waters, Ireland); в системе с подвижной фазой (v/v): 60% ацетонитрил, 10% изопропанол, 0,01% уксусная кислота и вода до 100%, при скорости потока 1 мл/мин, температуре 50°С и детекции по поглощению при 250 нм; типичные времена удержания:Analysis of the products of microbiological transformation is carried out by thin layer chromatography (TLC) and HPLC. The determination of the content of the products by HPLC was carried out on an Agilent 1100/1200 chromatograph (Agilent, Germany) with a Symmetry C18 pre-column, 5 μm, 3.9 × 20 mm and a Symmetry C18 column, 5 μm, 4.6 × 250 mm (Waters, Ireland) ; in a system with a mobile phase (v / v): 60% acetonitrile, 10% isopropanol, 0.01% acetic acid and water up to 100%, at a flow rate of 1 ml / min, a temperature of 50 ° C and detection by absorption at 250 nm ; typical retention times:

Стероидное соединениеSteroid compound Время удержания, минRetention time, min 6-Метиленандрост-4-ен-3,17-дион(6-метилен-АД)6-Methyleneandrost-4-en-3,17-dione (6-methylene-AD) 4.94.9 6-Метиленандроста-1,4-диен-3,17-дион(эксеместан, 6-метилен-АДД)6-Methyleneandrosta-1,4-diene-3,17-dione (exemestane, 6-methylene-ADD) 4.34.3 Андрост-4-ен-3,17-дион(АД)Androst-4-en-3,17-dione (HELL) 8.638.63 Андроста-1,4-диен-3,17-дион(АДД)Androsta-1,4-diene-3,17-dione (ADD) 6.596.59 17β-гидроксиандрост-4-ен-3-он(тестостерон)17β-hydroxyandrost-4-en-3-one (testosterone) 7.067.06 17β-гидроксиандроста-1,4-диен-3-он(болденон)17β-hydroxyandrosta-1,4-dien-3-one (boldenone) 5.545.54 Андроста-4,9(11)-диен-3,17-дионAndrosta-4.9 (11) -diene-3.17-dione 8.38.3 Андроста-1,4,9(11)-триен-3,17-дионAndrosta-1,4,9 (11) -trien-3,17-dion 6.46.4 6-Метилен-17β-гидроксиандрост-4-ен-3-он(6-метилентестостерон)6-Methylene-17β-hydroxyandrost-4-en-3-one (6-methylene testosterone) 4.544.54 17β-Гидрокси-17-метиландрост-4-ен-3-он(17β-метилтестостерон)17β-Hydroxy-17-methylandrost-4-en-3-one (17β-methyltestosterone) 4.424.42 17β-Гидрокси-17-метиландроста-1,4-диен-3-он(метандростенолон)17β-Hydroxy-17-methylandrosta-1,4-dien-3-one (methandrostenolone) 3.813.81

Выделение 1,2-дегидрированных Δ4-3-кетостероидов из культуральной жидкости может быть осуществлено экстракцией несмешивающимся с водой растворителем или экстракцией стероида из пасты биомассы любым подходящим растворителем после ее предварительного отделения от водной фазы. Для извлечения стероида может быть также применен, например, сорбционный способ извлечения, а также любой другой эффективный метод.Isolation of 1,2-dehydrogenated Δ 4 -3-ketosteroids from the culture fluid can be carried out by extraction with a water-immiscible solvent or by extracting the steroid from biomass paste with any suitable solvent after it has previously been separated from the aqueous phase. For steroid extraction, for example, a sorption extraction method, as well as any other effective method, can also be applied.

Заявленная группа изобретений иллюстрируется следующими примерами, не ограничивающими ее.The claimed group of inventions is illustrated by the following examples, not limiting it.

Микробиологическое 1,2-дегидрирование при осуществлении изобретения - способа получения 1,2-дегидрированных производных Δ4-3-кетостероидов ряда андростана в водно-органических средах - может быть осуществлено покоящимися (отмытыми) клетками бактерий рода Nocardioides, конкретно Nocardioides simplex ВКМ Ас-2033Д.Microbiological 1,2-dehydrogenation in the implementation of the invention - a method for producing 1,2-dehydrogenated derivatives of Δ 4 -3-ketosteroids of the androstane series in aqueous-organic media - can be carried out by resting (washed) bacteria cells of the genus Nocardioides, specifically Nocardioides simplex VKM Ac- 2033D.

В качестве компонента среды при осуществлении изобретения - способа получения 1,2-дегидрированных производных Δ4-3-кетостероидов ряда андростана в водно-органических средах - могут быть использованы смешивающиеся с водой органические апротонные растворители, например ДМФ или ДМСО, предпочтительно ДМСО.As a medium component in carrying out the invention, a method for producing 1,2-dehydrogenated derivatives of Δ 4 -3-ketosteroids of the androstane series in aqueous-organic media, water-miscible organic aprotic solvents, for example DMF or DMSO, preferably DMSO, can be used.

Стероидные субстраты и акцепторы электронов при осуществлении изобретения - способа получения 1,2-дегидрированных производных Δ4-3-кетостероидов ряда андростана - могут быть внесены в виде порошка, водной пасты, или в виде раствора (или суспензии) в смешивающемся с водой органическом растворителе, таком как ДМФ, ДМСО, этанол, метанол, ацетон и др.Steroid substrates and electron acceptors in the implementation of the invention - a method for producing 1,2-dehydrogenated derivatives of Δ 4 -3-ketosteroids of the androstane series - can be introduced in the form of a powder, aqueous paste, or in the form of a solution (or suspension) in a water-miscible organic solvent such as DMF, DMSO, ethanol, methanol, acetone, etc.

Пробу культуральной жидкости при осуществлении изобретения - способа получения 1,2-дегидрированных производных Δ4-3-кетостероидов ряда андростана - в процессе и по окончании процесса трансформации экстрагируют этилацетатом.A sample of the culture fluid in the implementation of the invention, a method for producing 1,2-dehydrogenated derivatives of Δ 4 -3-ketosteroids of the androstane series, is extracted with ethyl acetate during and after the transformation process.

Способ иллюстрируется нижеследующими примерами. Основные параметры процессов приведены в таблице 1.The method is illustrated by the following examples. The main process parameters are given in table 1.

ПримерыExamples

В работе используют штамм Nocardioides simplex ВКМ Ас-2033Д, который поддерживают на агаризованной среде следующего состава (г/л): глюкоза-10, соевый пептон-4, дрожжевой экстракт-4, MgSO4-0.5, KН2РO4-2, K2НРO4-4, агар-20, вода дистиллированная, рН 7.0-7.2. Выращивание проводят в течение 3-4 суток при 30°С.We use the strain Nocardioides simplex VKM Ac-2033D, which is supported on an agar medium of the following composition (g / l): glucose-10, soy peptone-4, yeast extract-4, MgSO4-0.5, KH 2 PO 4 -2, K 2 HPO 4 -4, agar-20, distilled water, pH 7.0-7.2. Cultivation is carried out for 3-4 days at 30 ° C.

Выращивание 1-го инокулятаGrowing 1st inoculum

Смыв культуры с поверхности агаризованной среды в 5 мл физиологического раствора вносят в 750 мл колбы Эрленмейера со 100 мл среды (г/л): глюкоза-15, соевый пептон-6, дрожжевой экстракт-6, MgSO4-0.5, KН2РO4-2, K2НРO4-4, и культивируют при 28-30°С в течение 24-26 часов.The culture was washed off from the surface of the agar medium in 5 ml of physiological saline into 750 ml of an Erlenmeyer flask with 100 ml of medium (g / l): glucose-15, soy peptone-6, yeast extract-6, MgSO 4 -0.5, KH 2 PO 4 -2, K 2 HPO 4 -4, and cultured at 28-30 ° C for 24-26 hours.

Выращивание трансформирующей культурыGrowing a transforming culture

5 мл культуральной жидкости на 24-26 часов роста 1-го инокулята вносят в 100 мл среды того же состава и проводят выращивание в аналогичных условиях в течение 10-12 часов, затем вносят индуктор синтеза стероид-1-дегидрогеназы - ацетат кортизона - в виде этанольного раствора (20 мг в 1 мл этанола). Индукцию синтеза 1,2-дегидрогеназы проводят в течение последующих 20-24 часов. Клетки микроорганизмов осаждают центрифугированием при 5000 g в течение 30 мин и используют для проведения процесса 1,2-дегидрирования или хранят при -18°С в течение месяца до использования.5 ml of culture fluid for 24-26 hours of growth of the 1st inoculum is added to 100 ml of medium of the same composition and cultivation is carried out under similar conditions for 10-12 hours, then a steroid-1-dehydrogenase synthesis inducer, cortisone acetate, is introduced in the form ethanol solution (20 mg in 1 ml of ethanol). Induction of the synthesis of 1,2-dehydrogenase is carried out over the next 20-24 hours. Microorganism cells are pelleted by centrifugation at 5000 g for 30 minutes and used to carry out the 1,2-dehydrogenation process or stored at -18 ° C for a month before use.

Пример 1. Получение андроста-1,4,9(11)-триен-3,17-дионаExample 1. Obtaining androsta-1,4,9 (11) -trien-3,17-dione

2.5 г Андроста-4,9(11)-диен-3,17-диона (в пересчете на 100% содержание основного вещества) трансформируют в колбах объемом 750 мл в среде, содержащей 15 мл 0.02М Na-фосфатного буферного раствора (pH 8,0), 10 мл ДМСО, 0.1 г менадиона и 4.0 г биомассы (вес сухой биомассы). Биоконверсию проводят в аэрируемых условиях при 30°С на роторной качалке при 200 об/мин. Процесс останавливают на 24-30 часов культивирования при достижении содержания андроста-1,4,9(11)-триен-3,17-диона 94-95%.2.5 g of Androsta-4,9 (11) -diene-3,17-dione (in terms of 100% content of the basic substance) are transformed in 750 ml flasks in a medium containing 15 ml of 0.02 M Na-phosphate buffer solution (pH 8 , 0), 10 ml of DMSO, 0.1 g of menadione and 4.0 g of biomass (weight of dry biomass). Bioconversion is carried out under aerated conditions at 30 ° C on a rotary shaker at 200 rpm. The process is stopped for 24-30 hours of cultivation when the content of androsta-1,4,9 (11) -trien-3,17-dione is 94-95%.

Пример 2. Получение андроста-1,4-диен-3,17-диона (АДД)Example 2. Obtaining androsta-1,4-diene-3,17-dione (ADD)

1.25 г Андрост-4-ен-3,17-диона (АД) трансформируют в колбах объемом 750 мл, содержащих 15 мл 0.02М Na-фосфатного буферного раствора (pH 8,0), 10 мл ДМСО, 0.05 г менадиона и 2.0 г биомассы (вес сухой биомассы). Биоконверсию проводят в аэрируемых условиях при 25°С на роторной качалке при 200 об/мин. Процесс останавливают на 22 часа культивирования при достижении содержания АДД 96%.1.25 g of Androst-4-en-3,17-dione (AD) was transformed in 750 ml flasks containing 15 ml of 0.02 M Na-phosphate buffer solution (pH 8.0), 10 ml DMSO, 0.05 g of menadione and 2.0 g biomass (weight of dry biomass). Bioconversion is carried out under aerated conditions at 25 ° C on a rotary shaker at 200 rpm. The process is stopped at 22 hours of cultivation when the content of ADD is 96%.

Пример 3. Получение 17β-гидроксиандроста-1,4-диен-3-она (болденона)Example 3. Obtaining 17β-hydroxyandrost-1,4-dien-3-one (boldenone)

0.5 г Тестостерона трансформируют в колбах объемом 750 мл, содержащих 20 мл 0.02М Na-фосфатного буферного раствора (pH 8,0), 5 мл ДМСО, 0.02 г менадиона и 0.8 г биомассы (вес сухой биомассы). Биоконверсию проводят в аэрируемых условиях при 25°С на роторной качалке при 200 об/мин. Процесс останавливают на 48 часов культивирования при достижении содержания 17β-гидроксиандроста-1,4-диен-3-она 85-87%.0.5 g of Testosterone is transformed in 750 ml flasks containing 20 ml of 0.02M Na-phosphate buffer solution (pH 8.0), 5 ml of DMSO, 0.02 g of menadione and 0.8 g of biomass (weight of dry biomass). Bioconversion is carried out under aerated conditions at 25 ° C on a rotary shaker at 200 rpm. The process is stopped for 48 hours of cultivation when the content of 17β-hydroxyandrost-1,4-dien-3-one reaches 85-87%.

Пример 4. Получение 17β-гидрокси-17-метиландроста-1,4-диен-3-она (метандростенолона)Example 4. Obtaining 17β-hydroxy-17-methylandrosta-1,4-dien-3-one (methandrostenolone)

0.25 г 17β-Гидрокси-17-метиландрост-4-ен-3-она(17β-метилтестостерона) трансформируют в колбах объемом 750 мл, содержащих 22 мл 0.02М Na-фосфатного буферного раствора (pH 8,0), 3 мл ДМСО, 0.02 г феназинметосульфата (ФМС) и 0.4 г биомассы (вес сухой биомассы). Биоконверсию проводят в аэрируемых условиях при 30°С на роторной качалке при 200 об/мин. Процесс останавливают на 42-48 часов культивирования при достижении содержания метандростенолона 92-95%.0.25 g of 17β-Hydroxy-17-methylandrost-4-en-3-one (17β-methyltestosterone) is transformed in 750 ml flasks containing 22 ml of 0.02 M Na-phosphate buffer solution (pH 8.0), 3 ml DMSO, 0.02 g of phenazine methosulfate (FMS) and 0.4 g of biomass (weight of dry biomass). Bioconversion is carried out under aerated conditions at 30 ° C on a rotary shaker at 200 rpm. The process is stopped for 42-48 hours of cultivation when the methandrostenolone content reaches 92-95%.

Пример 5. Получение 6-метиленандроста-1,4-диен-3,17-дион (эксеместана, 6-метилен-АДД)Example 5. Obtaining 6-methyleneandrost-1,4-diene-3,17-dione (exemestane, 6-methylene-ADD)

Вариант 1Option 1

0.125 г 6-Метиленандрост-4-ен-3,17-диона(6-метилен-АД) трансформируют в колбах объемом 250 мл, содержащих 23 мл 0.02 М Na-фосфатного буферного раствора (pH 8,0), 2 мл ДМСО. 0.005 г менадиона и 0.2 г биомассы (вес сухой биомассы). Биоконверсию проводят в аэрируемых условиях при 30°С на роторной качалке при 200 об/мин. Процесс останавливают на 48 часов культивирования при достижении содержания 6-метилен-АДД 94-96%.0.125 g of 6-Methyleneandrost-4-ene-3,17-dione (6-methylene-AD) is transformed in 250 ml flasks containing 23 ml of 0.02 M Na-phosphate buffer solution (pH 8.0), 2 ml DMSO. 0.005 g of menadione and 0.2 g of biomass (weight of dry biomass). Bioconversion is carried out under aerated conditions at 30 ° C on a rotary shaker at 200 rpm. The process is stopped for 48 hours of cultivation when the content of 6-methylene-ADD of 94-96% is reached.

Вариант 2Option 2

Способ осуществляют по варианту 1, но реакционная среда представлена 0.02 М Na-фосфатным буферным раствором, pH 8.0 (23 мл) и ДМФ (2 мл).The method is carried out according to option 1, but the reaction medium is represented by 0.02 M Na-phosphate buffer solution, pH 8.0 (23 ml) and DMF (2 ml).

Вариант 3Option 3

Способ осуществляют по варианту 1, но реакционная среда содержит 2,5 г 6-метилен-АД, 15 мл 0.02 М Na-фосфатного буферного раствора (pH 8,0), 10 мл ДМСО, 0.1 г менадиона и 0.5 г биомассы (вес сухой биомассы). Процесс останавливают на 52 часа культивирования при достижении содержания 6-метилен-АДД 95-97%.The method is carried out according to option 1, but the reaction medium contains 2.5 g of 6-methylene-AD, 15 ml of 0.02 M Na-phosphate buffer solution (pH 8.0), 10 ml of DMSO, 0.1 g of menadione and 0.5 g of biomass (dry weight biomass). The process is stopped for 52 hours of cultivation when the content of 6-methylene-ADD of 95-97% is reached.

Вариант 4Option 4

0,2 г 6-Метилентестостерона трансформируют в колбах объемом 750 мл, содержащих 18 мл 0.02 М Na-фосфатного буферного раствора (pH 8,0), 2 мл ДМСО, 0.008 г менадиона и 40 г биомассы (вес сухой биомассы). Биоконверсию проводят в аэрируемых условиях при 30°С на роторной качалке при 200 об/мин. Процесс останавливают на 120 часов культивирования при достижении содержания 6-метилен-АДД 97-98%.0.2 g of 6-Methylene testosterone is transformed in 750 ml flasks containing 18 ml of 0.02 M Na-phosphate buffer solution (pH 8.0), 2 ml of DMSO, 0.008 g of menadione and 40 g of biomass (dry biomass weight). Bioconversion is carried out under aerated conditions at 30 ° C on a rotary shaker at 200 rpm. The process is stopped for 120 hours of cultivation when the content of 6-methylene-ADD is 97-98%.

Figure 00000003
Figure 00000003

Claims (4)

1. Способ получения 1,2-дегидрированных производных Δ4-3-кетостероидов ряда андростана общей формулы (I)
Figure 00000001

где R1=R2=H или вместе СН2-группа; R3=R4=H или вместе двойная связь; R5=OH и R6=H или СН3-группа; R5 и R6 вместе кетогруппа,
микробиологической трансформацией Δ4-3-кетостероидов общей формулы (II)
Figure 00000002

где R1=R2=H или вместе СН2-группа; R3=R4=H или вместе двойная связь; R5=OH и R6=H или СН3-группа; R5 и R6 вместе кетогруппа, в водной среде, содержащей экзогенный акцептор электронов, с применением клеток микроорганизма, обладающего 3-кетостероид-Δ1-дегидрогеназной активностью, с использованием концентраций исходного субстрата от 5 до 100 г/л и выделением целевого продукта из культуральной жидкости, отличающийся тем, что в качестве компонента среды используют смешивающийся с водой апротонный органический растворитель в концентрации более 5 об.%, конкретно от 8 до 40 об.%.
1. The method of producing 1,2-dehydrogenated derivatives of Δ 4 -3-ketosteroids of the androstane series of general formula (I)
Figure 00000001

where R 1 = R 2 = H or together CH 2 group; R 3 = R 4 = H or together a double bond; R 5 = OH and R 6 = H or CH 3 group; R 5 and R 6 together are a keto group,
microbiological transformation of Δ 4 -3-ketosteroids of General formula (II)
Figure 00000002

where R 1 = R 2 = H or together CH 2 group; R 3 = R 4 = H or together a double bond; R 5 = OH and R 6 = H or CH 3 group; R 5 and R 6 together are a keto group in an aqueous medium containing an exogenous electron acceptor, using cells of a microorganism having 3-ketosteroid-Δ 1 -dehydrogenase activity, using initial substrate concentrations of 5 to 100 g / l and isolating the target product from culture fluid, characterized in that as a component of the medium using miscible with aprotic organic solvent in a concentration of more than 5 vol.%, specifically from 8 to 40 vol.%.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве микроорганизма с 3-кетостероид-Δ1-дегидрогеназной активностью используют Nocardioides simplex ВКМ Ас-2033Д.2. The method according to claim 1, characterized in that Nocardioides simplex VKM Ac-2033D is used as a microorganism with 3-ketosteroid-Δ 1 dehydrogenase activity. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве экзогенного акцептора электронов используют менадион или ФМС в эффективном количестве.3. The method according to claim 1, characterized in that as an exogenous electron acceptor use menadione or PMS in an effective amount. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве апротонного смешивающегося с водой органического растворителя используют диметилформамид или диметилсульфоксид, предпочтительно диметилсульфоксид. 4. The method according to claim 1, characterized in that dimethylformamide or dimethyl sulfoxide, preferably dimethyl sulfoxide, is used as an aprotic water-miscible organic solvent.
RU2010137452/10A 2010-09-09 2010-09-09 Microbiological method of producing 1,2-dehydrogenated derivatives of δ4-3-keto-steroids of androstane family in aqueus organic media RU2447154C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010137452/10A RU2447154C1 (en) 2010-09-09 2010-09-09 Microbiological method of producing 1,2-dehydrogenated derivatives of δ4-3-keto-steroids of androstane family in aqueus organic media

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010137452/10A RU2447154C1 (en) 2010-09-09 2010-09-09 Microbiological method of producing 1,2-dehydrogenated derivatives of δ4-3-keto-steroids of androstane family in aqueus organic media

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2447154C1 true RU2447154C1 (en) 2012-04-10

Family

ID=46031662

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010137452/10A RU2447154C1 (en) 2010-09-09 2010-09-09 Microbiological method of producing 1,2-dehydrogenated derivatives of δ4-3-keto-steroids of androstane family in aqueus organic media

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2447154C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4524134A (en) * 1982-07-30 1985-06-18 The Upjohn Company Process for preparing 1,2-dehydro steroids
US4749649A (en) * 1983-05-16 1988-06-07 The Upjohn Company Microbial Δ1-dehydrogenation process using a scavenger of toxic oxygen
RU2042687C1 (en) * 1992-04-07 1995-08-27 Кира Александровна Кощеенко Method of synthesis of steroid dehydroanalogues
RU2156302C1 (en) * 1998-12-28 2000-09-20 Донова Марина Викторовна Method of producing 1,2-dehydroderivatives of 4-delta-3-keto-steroids

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4524134A (en) * 1982-07-30 1985-06-18 The Upjohn Company Process for preparing 1,2-dehydro steroids
US4749649A (en) * 1983-05-16 1988-06-07 The Upjohn Company Microbial Δ1-dehydrogenation process using a scavenger of toxic oxygen
RU2042687C1 (en) * 1992-04-07 1995-08-27 Кира Александровна Кощеенко Method of synthesis of steroid dehydroanalogues
RU2156302C1 (en) * 1998-12-28 2000-09-20 Донова Марина Викторовна Method of producing 1,2-dehydroderivatives of 4-delta-3-keto-steroids

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ФОКИНА В.В. Конверсия 3-кетостероидов Nocardioides simplex ВКМ Ас-2033Д, автореферат, 2003. ANTONINI Е. ет al. Enzyme catalysed reactions in water - Organic solvent two-phase systems // Enzyme and Microbial Technology, v.3, iss.4, 1981, pp.291-296. АРИНБАСАРОВА А.Ю., КОЩЕЕНКО K.A. Использование водно-органических систем в энзиматической трансформации стероидов. - Прикладная биохимия и микробиология, т.XIX, вып.1, 1983, с.20-32. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Malaviya et al. Androstenedione production by biotransformation of phytosterols
Martin Microbial cleavage of sterol side chains
NAGASAWA et al. Microbial transformation of sterols part II. Cleavage of sterol side chains by microorganisms
TWI374936B (en) Process for the enantioselective reduction and oxidation, respectively, of steroids
Mahato et al. Steroid transformations by microorganisms—II
Fukui et al. Bioconversion of lipophilic compounds in non-aqueous solvent. Effect of gel hydrophobicity on diverse conversions of testosterone by gel-entrapped Nocardia rhodocrous cells
Rohman et al. Application of microbial 3-ketosteroid Δ1-dehydrogenases in biotechnology
JP2021533823A (en) Genetically modified bacteria and their uses
Pendharkar et al. Biotransformation of industrially important steroid drug precursors
RU2425052C1 (en) Method of producing 6-methyleneandrost-4-ene-3,17-dione from androst-4-ene-3,17-dione, method of producing 6-methyleneandrost-1,4-diene-3,17-dione (exemestane) using obtained 6-methyleneandrost-4-ene-3,17-dione
Kollerov et al. Biotransformation of 3-keto-androstanes by Gongronella butleri VKM F-1033
JPH0824596B2 (en) Steroid conversion process
RU2447154C1 (en) Microbiological method of producing 1,2-dehydrogenated derivatives of δ4-3-keto-steroids of androstane family in aqueus organic media
HU194318B (en) Process for the delta 1-dehydrogenation of steroids in the presence of materials relieving from toxic kinds of oxygen
Mutafov et al. The inducibility of 9α-steroid hydroxylating activity in resting Rhodococcus sp. cells
Manosroi et al. Biotransformation of chlormadinone acetate to delmadinone acetate by free and immobilized Arthrobacter simplex ATCC 6946 and Bacillus sphaericus ATCC 13805
Manosroi et al. Enhancement of 17α-hydroxyprogesterone production from progesterone by biotransformation using hydroxypropyl-β-cyclodextrin complexation technique
US4528271A (en) Process for the intensification of microbiological conversions of steroids using cyclodextrin additives
Fokina et al. Microbial conversion of pregna-4, 9 (11)-diene-17α, 21-diol-3, 20-dione acetates by Nocardioides simplex VKM Ac-2033D
Pendharkar et al. Enhanced biotransformation of phytosterols, a byproduct of soybean refineries, to a key intermediate used for synthesis of steroidal drugs
Montes et al. Δ′-Dehydrogenation of steroids by Arthrobacter simplex immobilized in calcium polygalacturonate beads
US3419470A (en) 11-microbiological hydroxylation of steroids in presence of dimethylsulfoxide
Tan et al. Biological conversion of 17α-hydroperoxyprogesterone to 11α, 17α-dihydroxyprogesterone
GB2121043A (en) Side-chain degradation of phytosterols to give androstanes
El Menoufy et al. Biotransformation of Steroids: History, Current Status, and Future Prospects

Legal Events

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

Effective date: 20140910