RU2512076C1 - Method of obtaining androst-4,9(11)-dien-3,17-dione from phytosterol - Google Patents

Method of obtaining androst-4,9(11)-dien-3,17-dione from phytosterol Download PDF

Info

Publication number
RU2512076C1
RU2512076C1 RU2012148620/10A RU2012148620A RU2512076C1 RU 2512076 C1 RU2512076 C1 RU 2512076C1 RU 2012148620/10 A RU2012148620/10 A RU 2012148620/10A RU 2012148620 A RU2012148620 A RU 2012148620A RU 2512076 C1 RU2512076 C1 RU 2512076C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dione
dehydration
acid
phytosterol
hydroxyandrost
Prior art date
Application number
RU2012148620/10A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Витальевич Казанцев
Татьяна Степановна Савинова
Николай Вадимович Лукашёв
Виктор Григорьевич Десяткин
Дмитрий Владимирович Довбня
Сергей Михайлович Хомутов
Галина Викторовна Суходольская
Андрей Анатольевич Шутов
Марина Викторовна Донова
Ольга Валерьевна Егорова
Виктор Васильевич Суровцев
Original Assignee
Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации
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 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации filed Critical Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации
Priority to RU2012148620/10A priority Critical patent/RU2512076C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2512076C1 publication Critical patent/RU2512076C1/en

Links

Landscapes

  • Steroid Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to biotechnology. Claimed is method of obtaining androst-4,9(11)-dien-3,17-dione from phytosterol. Microbiological oxidative elimination of side chain at atom C17 with formation of 9α-hydroxyandrost-4-en-3,17-dione is performed. Biomass is separated. 9α-hydroxyandrost-4-en-3,17-dione is extracted from clarified cultural liquid with aprotic organic solvent, selected from aromatic hydrocarbons or organochlorine hydrocarbons. After that, reaction of 9α-hydroxygroup of 9α- hydroxyandrost-4-en-3,17-dione dehydration is carried out in obtained extract. As dehydration agent applied is mineral acid, which contains water and is selected from group, which includes orthophosphoric, pyrophosphoric and chloric acids. Mineral acid is applied in quantity from 1 to 10 mol per 1 mol of 9α- hydroxyandrost-4-en-3,17-dione. In the process of dehydration reaction removal of excessive water is carried out either in presence of effective quantity of pyrophosphoric acid or by azeotropic distillation.
EFFECT: invention makes it possible to intensify dehydration process with application of smaller quantity of mineral acid and exclude side product formation.
11 cl, 1 tbl, 1 ex

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к области биотехнологии, конкретно касается получения стероидного соединения андроста-4,9(11)-диен-3,17-диона из фитостерина и может быть использовано в биотехнологической и химико-фармацевтической отраслях промышленности для производства стероидных препаратов. The present invention relates to the field of biotechnology, specifically relates to the production of the steroid compound androsta-4,9 (11) -diene-3,17-dione from phytosterol and can be used in the biotechnological and chemical-pharmaceutical industries for the production of steroid preparations.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

Андроста-4,9(11)-диен-3,17-дион (Δ9(11)-АД, 9(11)-дегидроандростендион, CAS 1035-69-4) является ключевым соединением в синтезе кортикостероидных препаратов из стеринов, например таких, как гидрокортизон, преднизолон, а также их 9-галоид-производных (например, кортинеф, 9-фторпреднизолон и т.п.), и препаратов, имеющих также заместители при С16, в частности, алкильные группы и гидроксильные группы (например, триамцинолон, дексаметазон, бетаметазон, мометазон и т.п.) [V. vanRheenen, K.P. Shepard, J. Org. Chem., 1979, 44(9), 1582-1584]. Кроме того, Δ9(11)-АД может быть использован в качестве исходного субстрата в синтезе андрогенного препарата фтороксиместерона (11β-гидрокси-9α-фтор-17α-метилтестостерон, CAS 76-43-7) [CN 102040639, 2011], применяемого для лечения, например, себореи [MXNL05000077, 2007], рака молочной железы [WO 0040230, 2000].Androsta-4,9 (11) -diene-3,17-dione (Δ 9 (11) -AD, 9 (11) -dehydroandrostenedione, CAS 1035-69-4) is a key compound in the synthesis of corticosteroid preparations from sterols, for example such as hydrocortisone, prednisone, as well as their 9-halogen derivatives (e.g., Cortinef, 9-fluoroprednisolone, etc.), and preparations also having substituents at C 16 , in particular alkyl groups and hydroxyl groups (e.g. , triamcinolone, dexamethasone, betamethasone, mometasone, etc.) [V. vanRheenen, KP Shepard, J. Org. Chem ., 1979, 44 (9), 1582-1584]. In addition, Δ 9 (11) -AD can be used as a starting substrate in the synthesis of the androgenic preparation of fluorooxymesterone (11β-hydroxy-9α-fluoro-17α-methyltestosterone, CAS 76-43-7) [CN 102040639, 2011] used for the treatment of, for example, seborrhea [MXNL05000077, 2007], breast cancer [WO 0040230, 2000].

Способы получения Δ9(11)-АД известны.Methods for producing Δ 9 (11) -AD are known.

Так, описан способ полного синтеза Δ9(11)-АД, исходя из (1S, 7aS)-1-t-бутокси-7a-метил-5,6,7,7a-тетрагидроиндан-5-она [U. Eder, G. Sauer, G. Haffer, J. Ruppert, R.Wiechert, A. Furst, and W. Meier. Helvetica Chimica Acta, 1976, 59(4), 999-1005]. Недостатком этого метода является многостадийность, низкий выход продукта (27,8%), применение хроматографической очистки интермедиатов и продукта, использование дорогостоящих реагентов, а также реагентов, применение которых в промышленном производстве представляет серьезную опасность.Thus, a method for the complete synthesis of Δ 9 (11) -AD is described based on (1S, 7aS) -1- t -butoxy-7a-methyl-5,6,7,7a-tetrahydroindan-5-one [U. Eder, G. Sauer, G. Haffer, J. Ruppert, R. Wiechert, A. Furst, and W. Meier. Helvetica Chimica Acta , 1976, 59 (4), 999-1005]. The disadvantage of this method is multi-stage, low product yield (27.8%), the use of chromatographic purification of intermediates and product, the use of expensive reagents, as well as reagents, the use of which in industrial production is a serious danger.

Figure 00000001
Figure 00000001

Кроме этого известны методы получения Δ9(11)-АД дегидратацией стероидных спиртов, конкретно производных андрост-4-ен-3,17-диона (АД), содержащих гидроксильную группу при атоме С9 или С11 (в 11α- или 11β-конфигурации). Следует отметить, что в мультистадийных синтезах стероидных препаратов модификацией 17-кетогруппы гидроксилсодержащих производных АД предварительно проводят дегидратацию гидроксильной группы с образованием Δ9(11)-АД, у которого 9,11-двойная связь более стабильна в условиях последующих реакций, чем гидроксильная группа при С11. Так, например, в синтезе фтороксиместерона на первом этапе получают Δ9(11)-АД дегидратацией 11α-гидроксиандрост-4-ен-3,17-диона [CN 102040639, 2011]. In addition, methods are known for producing Δ 9 (11) -AD by dehydration of steroid alcohols, specifically derivatives of androst-4-en-3,17-dione (AD), containing a hydroxyl group at the C 9 or C 11 atom (in 11α- or 11β- configuration). It should be noted that in multistage syntheses of steroid preparations by modification of the 17-keto group of hydroxyl-containing derivatives of AD, the hydroxyl group is dehydrated first to form Δ 9 (11) -AD, in which the 9.11 double bond is more stable under the conditions of subsequent reactions than the hydroxyl group at C 11 . So, for example, in the synthesis of fluorooxymesterone at the first stage, Δ 9 (11) -AD is obtained by dehydration of 11α-hydroxyandrost-4-en-3,17-dione [CN 102040639, 2011].

Известны способы получения Δ9(11)-АД дегидратацией 11β-гидроксиандрост-4-ен-3,17-диона: в условиях кетализации [Q. Zhao, Zh. Li. Synthetic Communications, 1993, 23(10), 1473-1478], действием N,N′-тионилдиимидазола в тетрагидрофуране [S. Solyom, K. Szilágyi, L. Toldy. Journal für Praktische Chemie, 1988, 330 (2), 309-312] или SO2 в пиридине [GB1081307, 1967, пример 2]. Однако выход Δ9(11)-АД не превышает 45-50% в двух первых и 77,3% в последнем варианте.Known methods for producing Δ 9 (11) -AD by dehydration of 11β-hydroxyandrost-4-en-3,17-dione: under conditions of ketalization [Q. Zhao, Zh. Li. Synthetic Communications , 1993, 23 (10), 1473-1478], by the action of N, N′-thionyl diimidazole in tetrahydrofuran [S. Solyom, K. Szilágyi, L. Toldy. Journal für Praktische Chemie , 1988, 330 (2), 309-312] or SO 2 in pyridine [GB1081307, 1967, Example 2]. However, the yield of Δ 9 (11) -AD does not exceed 45-50% in the first two and 77.3% in the latter embodiment.

В синтезе кортикостероидной цепи на основе 17-кетогруппы 9α-гидроксиандрост-4-ен-3,17-диона (9-ОН-АД) дегидратацию 9α-гидроксигруппы обычно проводят также на первом этапе [J.G. Reid, T. Debiak-Krook, Tetrahedron Lett., 1990, 31(26), 3669-3672], так как образующийся Δ9(11)-АД более стабилен в дальнейшем синтезе. Это позволяет избежать на следующих стадиях синтеза возможных перегруппировок с участием третичной гидроксильной группы при С9, особенно перегруппировок в кольце А [L.Chinn, R. Dodson, J. Org. Chem., 1959, 24 (6), 879]. In the synthesis of a corticosteroid chain based on the 17-keto group of 9α-hydroxyandrost-4-en-3,17-dione (9-OH-AD), the dehydration of the 9α-hydroxy group is also usually carried out in the first stage [J.G. Reid, T. Debiak-Krook,Tetrahedron lett., 1990, 31 (26), 3669-3672], since the resulting Δ9 (11)-AD is more stable in further synthesis. This allows us to avoid possible rearrangements involving the tertiary hydroxyl group at C9, especially rearrangements in ring A [L. Chinn, R. Dodson,J. Org. Chem., 1959, 24 (6), 879].

9-ОН-АД является промежуточным соединением в синтезе Δ9(11)-АД из природных стеринов (холестерина или фитостерина). Слово «фитостерин» обозначает стерины растительного происхождения (β-ситостерин, кампестерин, стигмастерин и др.) или их смеси.9-OH-AD is an intermediate in the synthesis of Δ 9 (11) -AD from natural sterols (cholesterol or phytosterol). The word "phytosterol" means sterols of plant origin (β-sitosterol, campesterol, stigmasterol, etc.) or mixtures thereof.

9-ОН-АД получают из фитостерина микробиологической трансформацией методами и культурами микроорганизмов, описанными в литературных источниках. 9-OH-AD is obtained from phytosterol by microbiological transformation using the methods and cultures of microorganisms described in the literature.

9-ОН-АД может быть получен двухстадийным биотехнологическим процессом, включающим стадию трансформации стеринов в АД и стадию 9α-гидроксилирования выделенного АД с применением известных методов ([C. Perez, A. Falero, L.H. Duc, et al., J. Ind. Microbiol. Biotechnol., 2006, 33(8), 719-723; Н.В. Родина, М.А. Молчанова,9-OH-AD can be obtained by a two-stage biotechnological process, including the step of transforming sterols into AD and the step of 9α-hydroxylation of the isolated AD using known methods ([C. Perez, A. Falero, LH Duc, et al. , J. Ind. Microbiol. Biotechnol., 2006, 33 (8) , 719-723; N.V. Rodina, M.A. Molchanova,

Н.Е. Войшвилло, В.А. Андрюшина, Т.С. Стыценко, Прикл. биохим. микробиол., http://elibrary.ru/issues.asp?id=7955&jyear=2008&selid=439695, http://elibrary.ru/issues.asp?id=7955&volume=44&selid=439695(1), 56-62] и [GB862701, 1961; US3065146, 1962; US4397947, 1983; B. Angelova, P. Fernandes, A. Cruz, H.M. Pinheiro, S. Mutafova and J.M.S. Cabra, Enzym. Microb. Tech., 2005, 37(7), 718-722; Н.В. Родина, В.А. Андрюшина, Т.С. Стыценко, Т.П. Турова, Р.В. Баслеров, А.Н. Пантелеева, Н.Е. Войшвилло, Прикл. биохим. микробиол., http://elibrary.ru/issues.asp?id=7955&jyear=2008&selid=439695, http://elibrary.ru/issues.asp?id=7955&volume=44&selid=439695(4), 439-445; RU2351645, 2009] соответственно).NOT. Voishvillo, V.A. Andryushina, T.S. Stytsenko , Prikl . biochem . microbiol. , http://elibrary.ru/issues.asp?id=7955&jyear=2008&selid=439695 , http://elibrary.ru/issues.asp?id=7955&volume=44&selid=439695 (1), 56-62] and [ GB862701, 1961; US3065146, 1962; US4397947, 1983; B. Angelova, P. Fernandes, A. Cruz, HM Pinheiro, S. Mutafova and JMS Cabra , Enzym. Microb. Tech., 2005, 37 (7), 718-722; N.V. Homeland, V.A. Andryushina, T.S. Stytsenko, T.P. Turova, R.V. Baslerov, A.N. Panteleeva, N.E. Voishvillo , App . biochem . microbiol. , http://elibrary.ru/issues.asp?id=7955&jyear=2008&selid=439695 , http://elibrary.ru/issues.asp?id=7955&volume=44&selid=439695 (4), 439-445; RU2351645, 2009] respectively).

Figure 00000002
Figure 00000002

где R=C2H5 - β-ситостерин; R=CH3 - кампестерин; R=C2H5 и ∆22(23) - стигмастерин)where R = C 2 H 5 - β-sitosterol; R = CH 3 - campesterol; R = C 2 H 5 and ∆ 22 (23) - stigmasterol)

Также известен одностадийный двухступенчатый микробиологический процесс, состоящий в последовательном использовании стеринтрансформирующего штамма и 9α-гидроксилирующей культуры без выделения промежуточно-образованного продукта деградации боковой цепи - андростендиона (АД) - из культуральной жидкости [B.А. Андрюшина, Н.В. Родина, Т.С. Стыценко, Лью Дук Хи,Also known is a one-stage two-stage microbiological process consisting in the sequential use of a sterol-transforming strain and a 9α-hydroxylating culture without isolation of the intermediate-formed side chain degradation product, androstenedione (AD), from the culture fluid [B.A. Andryushina, N.V. Homeland, T.S. Stytsenko, Lew Dook Hee,

А.В. Дружинина, В.В. Ядерец, Н.Е. Войшвилло, Прикл. биохим. микробиол., 2011, 47(3), 297-301]. A.V. Druzhinin, V.V. Yaderets, N.E. Voishvillo, Prikl . biochem . microbiol . , 2011, 47 (3), 297-301].

Известны одностадийные методы микробиологической трансформации фитостерина в 9-ОН-АД [M .G. Wovcha, F. J. Antosz, J. C. Knight, L. A. Kominek, andKnown single-stage methods of microbiological transformation of phytosterol in 9-OH-HELL [M .G. Wovcha, F. J. Antosz, J. C. Knight, L. A. Kominek, and

T. R. Pyke, Biochim. Biophs. Acta, 1978, 539, 308; US4035236, 1977; US4175006, 1979; US4397946, 1983; DD298278, 1992; DD298279, 1992; RU2077590, 1997; M.V. Donova, S.A. Gulevskaya, D.V., Dovbnya, I.F. Puntus, Appl. Microbiol. Biotechnol., 2005, 67(5), 671-678; M.V. Donova, D.V., Dovbnya, G.V. Sukhodolskaya, S.M. Khomutov V.M. Nikolayeva, I. Kwon, K. Han, J. Chem. Technol. Biotechnol., 2005, 80, 55-60 и др.]. T. R. Pyke,Biochim. Biophs. Acta1978, 539, 308; US4035236, 1977; US4175006, 1979; US4397946, 1983; DD298278, 1992; DD298279, 1992; RU2077590, 1997; M.V. Donova, S.A. Gulevskaya, D.V., Dovbnya, I.F. Puntus,Appl. Microbiol. Biotechnol.2005, 67 (5), 671-678; M.V. Donova, D.V., Dovbnya, G.V. Sukhodolskaya, S.M. Khomutov V.M. Nikolayeva, I. Kwon, K. Han,J. Chem. Technol. Biotechnol.,2005, 80, 55-60, etc.].

Известно, что эффективность микробиологического способа получения 9-ОН-АД трансформацией стеринов зависит также и от эффективности метода извлечения 9-ОН-АД из культуральной жидкости. Обычно степень извлечения продукта трансформации составляет от 70 до 90%. It is known that the effectiveness of the microbiological method for producing 9-OH-AD by sterol transformation also depends on the efficiency of the method of extracting 9-OH-AD from the culture fluid. Typically, the degree of recovery of the transformation product is from 70 to 90%.

Например, известен способ [US 4035236, 1977], согласно которому трансформацию фитостерина в 9-ОН-АД проводят клетками бактерий Mycobacterium fortuitum NRRL B-8119 с нагрузкой исходного субстрата 10 г/л. Клетки культуры после проведения трансформации отделяют, экстрагируют растворителем (смешиваемым или несмешиваемым с водой). Культуральную жидкость, свободную от клеток, экстрагируют несмешиваемым с водой органическим растворителем, например хлористым метиленом (пример 2). Экстракт фильтруют через кизельгур и упаривают в вакууме досуха. Остаток растворяют в смеси метанола и хлороформа, концентрируют в токе азота на паровой бане до начала кристаллизации. После охлаждения остатка до комнатной температуры осадок нетрансформированного стерина отфильтровывают (например, ситостерина, пример 2). Из супернатанта после упаривания растворителя получают круд 9-ОН-АД, в котором присутствуют следы примеси 17-гидрокси-производного. Дополнительное количество 9-ОН-АД может быть получено из маточного раствора дополнительной обработкой. For example, a method is known [US 4035236, 1977], according to which transformation of phytosterol into 9-OH-AD is carried out by bacterial cellsMycobacterium fortuitum NRRL B-8119 with a loading of the initial substrate of 10 g / l. The cells of the culture after transformation are separated, extracted with a solvent (miscible or immiscible with water). The cell-free culture fluid is extracted with a water-immiscible organic solvent, for example methylene chloride (Example 2). The extract was filtered through kieselguhr and evaporated to dryness in vacuo. The residue is dissolved in a mixture of methanol and chloroform, concentrated in a stream of nitrogen in a steam bath until crystallization begins. After cooling the residue to room temperature, the precipitate of non-transformed sterol is filtered off (for example, sitosterol, example 2). From the supernatant, after evaporation of the solvent, a 9-OH-AD pond is obtained, in which traces of the impurity of the 17-hydroxy derivative are present. An additional amount of 9-OH-HELL can be obtained from the mother liquor by further processing.

Также известен способ получения 9-ОН-АД из фитостерина [GB 2197869, 1988] с нагрузкой субстрата 20 г/л, согласно которому клетки бактерий после ферментации отделяют, продукт смывают с клеток метанолом. Дополнительное количество 9-ОН-АД извлекают из надосадочной жидкости экстракцией после отделения продуктов неполного окисления боковой цепи стеринов. Очистку 9-ОН-АД проводят хроматографированием на колонке с силикагелем. Из 15,1 г круда 9-ОН-АД получают всего 5,7 г очищенного продукта. Also known is a method of producing 9-OH-AD from phytosterol [GB 2197869, 1988] with a substrate load of 20 g / l, according to which bacterial cells are separated after fermentation, the product is washed off with methanol from the cells. An additional amount of 9-OH-AD is recovered from the supernatant by extraction after separation of the products of incomplete oxidation of the sterol side chain. Purification of 9-OH-HELL is carried out by silica gel column chromatography. From 15.1 g of 9-OH-AD crudes, only 5.7 g of purified product is obtained.

Известен метод селективного выделения, очистки и разделения моногидроксилированных 3,17-дикетостероидных соединений из раствора, полученного микробиологическим способом, содержащего смесь стероидных соединений, путем экстракции, очистки и селективной кристаллизации [WO 2008032131, 2008]. В примере 4 описано выделение 9-ОН-АД, полученного биотрансформацией β-ситостерина культурой Mycobacterium fortuitum NRRL B-8119 с нагрузкой исходного субстрата 30 г/л в условиях патента [US 40635236, 1977]. При этом согласно ВЭЖХ анализу, содержание 9-ОН-АД в культуральной жидкости по окончании трансформации составляет 12 г/л: 1,5 г/л из этого количества находится в жидкой фазе, а остальное - на поверхности отфильтрованной биомассы. После раздельного извлечения продукта из биомассы и экстракции из надосадочной жидкости, последующей очистки и кристаллизации, 9-ОН-АД получен с содержанием основного вещества 95,6% и выходом 92%, считая на содержание в культуральной жидкости (степень извлечения, таким образом, 88%).A known method for the selective isolation, purification and separation of monohydroxylated 3,17-diketosteroid compounds from a solution obtained by the microbiological method containing a mixture of steroid compounds by extraction, purification and selective crystallization [WO 2008032131, 2008]. Example 4 describes the isolation of 9-OH-AD obtained by biotransformation of β-sitosterol cultureMycobacterium fortuitum NRRL B-8119 with a load of the starting substrate of 30 g / l under the conditions of the patent [US 40635236, 1977]. Moreover, according to HPLC analysis, the content of 9-OH-AD in the culture fluid at the end of the transformation is 12 g / l: 1.5 g / l of this amount is in the liquid phase, and the rest is on the surface of the filtered biomass. After separate extraction of the product from biomass and extraction from the supernatant, subsequent purification and crystallization, 9-OH-AD was obtained with a basic substance content of 95.6% and a yield of 92%, based on the content in the culture liquid (degree of extraction, thus, 88 %).

Известен способ получения и выделения 9-ОН-АД [DD 298279, 1992], заключающийся в проведении микробиологической трансформации стеринов культурой Mycobacterium vaccae ZIMET 11053 с нагрузкой 10 г/л в присутствии адсорбционного полимера (сополимера дивинилбензола и этилстирола). A known method for the preparation and isolation of 9-OH-AD [DD 298279, 1992], which consists in conducting microbiological transformation of sterols with Mycobacterium vaccae ZIMET 11053 culture with a load of 10 g / l in the presence of an adsorption polymer (divinylbenzene-ethyl styrene copolymer).

Кроме этого описан аналогичный способ выделения 9-OH-АД из культуральной жидкости, полученной при трансформации ситостерина клетками Mycobacterium sp. 207 при нагрузке субстрата 5 г/л в присутствии синтетической смолы, являющейся модифицированным сополимером этилстирола и дивинилбензола (Porolas)In addition, a similar method has been described for the isolation of 9-OH-AD from the culture fluid obtained by transformation of sitosterol by Mycobacterium sp. 207 with a substrate load of 5 g / l in the presence of a synthetic resin, which is a modified copolymer of ethyl styrene and divinylbenzene (Porolas)

[Е.А. Борман, Ю.А. Редикюльцев, К.А. Кощеенко, А.М. Турута, А.В. Камерницкий, Прикл. Биохим. Микробиол., 1992, 28 (4), 551-56]. Способ предусматривает отделение смолы с адсорбированным продуктом, промывку, элюирование 9-ОН-АД этилацетатом, упаривание и кристаллизацию. Выход на стадии выделения - около 70%. [E.A. Borman, Yu.A. Redikyultsev, K.A. Koschenko, A.M. Turuta, A.V. Kamernitsky, Prikl. Biochem. Microbiol., 1992, 28 (4), 551-56]. The method involves separating the resin with the adsorbed product, washing, eluting with 9-OH-AD by ethyl acetate, evaporation and crystallization. The output at the isolation stage is about 70%.

Так как ферментация проходит в присутствии адсорбента, основным недостатком этих методов получения 9-ОН-АД из стеринов является необходимость использования специального оборудования для предотвращения разрушения смолы при перемешивании и обеспечения эффективного массообмена между полимерной смолой и стероидным продуктом. Это ограничивает масштабирование и практическое использование подобных процессов.Since fermentation takes place in the presence of an adsorbent, the main drawback of these methods for producing 9-OH-AD from sterols is the need to use special equipment to prevent the destruction of the resin with stirring and to ensure effective mass transfer between the polymer resin and the steroid product. This limits the scaling and practical use of such processes.

Из вышеизложенного очевидно, что способы извлечения 9-ОН-АД из ферментационной среды сложны, многоступенчаты и не обходятся без существенных потерь основного вещества.From the foregoing, it is obvious that the methods for extracting 9-OH-AD from the fermentation medium are complex, multi-stage and cannot do without significant losses of the basic substance.

Способы получения Δ9(11)-АД дегидратацией 9-ОН-АД известны. Особенностью дегидратации 9-ОН-АД является возможность образования нежелательного изомера андроста-4,8(9)-диен-3,17-диона (Δ8(9)-АД). Methods for producing Δ 9 (11) -AD by dehydration of 9-OH-AD are known. A feature of the dehydration of 9-OH-AD is the possibility of the formation of the undesirable isomer of androst-4.8 (9) -diene-3.17-dione (Δ 8 (9) -AD).

Figure 00000003
Figure 00000003

При этом изомерные ∆9(11)- и ∆8(9)-олефины имеют одинаковое значение Rf на ТСХ и не могут быть разделены кристаллизацией. Определение примеси ∆8(9)-изомера может быть проведено, например, спектроскопически (1Н ЯМР, 13С ЯМР) [EP 0253415, 1988; EP 0294911, 1988] или хроматографически (ВЭЖХ [EP 0253415, 1988; EP 0294911, 1988] , ГЖХ [US 4102907, 1978]). Moreover, the isomeric Δ 9 (11) - and Δ 8 (9) -olefins have the same value of R f on TLC and cannot be separated by crystallization. The determination of the impurity of the Δ 8 (9) isomer can be carried out, for example, spectroscopically ( 1 H NMR, 13 C NMR) [EP 0253415, 1988; EP 0294911, 1988] or chromatographic (HPLC [EP 0253415, 1988; EP 0294911, 1988], GLC [US 4102907, 1978]).

В качестве дегидратирующего агента используют минеральные и органические кислоты, ангидриды и хлорангидриды минеральных и органических кислот, а также другие реагенты.Mineral and organic acids, anhydrides and acid chlorides of mineral and organic acids, as well as other reagents, are used as a dehydrating agent.

Реакция дегидратации 9-ОН-АД с образованием ∆9(11)-АД может быть проведена или в среде дегидратирующего агента без использования растворителя, или в среде органического растворителя.The dehydration reaction of 9-OH-AD with the formation of Δ 9 (11) -AD can be carried out either in the medium of a dehydrating agent without using a solvent, or in an environment of an organic solvent.

Сочетанием существенных признаков по заявляемому изобретению является проведение реакции дегидратации 9-ОН-АД с образованием ∆9(11)-АД в среде инертного апротонного органического растворителя, конкретно, в среде ароматического углеводорода (например, бензола, толуола) или хлорсодержащего углеводорода (например, дихлорметана, дихлорэтана, хлороформа), с применением в качестве дегидратирующего агента минеральной кислоты, в том числе содержащей воду, конкретно, ортофосфорной или хлорной кислоты. The combination of the essential features of the claimed invention is to conduct the dehydration reaction of 9-OH-AD with the formation of Δ 9 (11) -AD in an inert aprotic organic solvent, in particular in an aromatic hydrocarbon (e.g. benzene, toluene) or chlorine-containing hydrocarbon (e.g. dichloromethane, dichloroethane, chloroform), using a mineral acid as a dehydrating agent, including water containing, in particular, phosphoric or perchloric acid.

Известны способы проведения дегидратации 9-ОН-АД с образованием ∆9(11)-АД в среде органического растворителя. При этом известно, что в качестве среды могут быть использованы хлорсодержащие углеводороды, ароматические углеводороды, циклические эфиры, органические основания. Known methods for the dehydration of 9-OH-HELL with the formation of Δ 9 (11) -HELL in an organic solvent. It is known that chlorine-containing hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, cyclic ethers, and organic bases can be used as the medium.

Известен способ проведения дегидратации 9-ОН-АД в среде циклического эфира, в частности тетрагидрофурана (ТГФ). A known method of dehydration of 9-OH-HELL in a cyclic ether medium, in particular tetrahydrofuran (THF).

Так, известно проведение дегидратации 9-ОН-АД действием N,N1-тионил-диимидазола, образующегося из тионилхлорида и имидазола, в среде ТГФ [S. Solyom, K. Szilágyi, L. Toldy, Journal für Praktische Chemie, 1988, 330(2), 309-312]. Продукт получают с выходом 93%. Однако реакция проходит неселективно: образуется смесь изомеров Δ9(11)-АД и Δ8(9)-АД в соотношении 69:31. Причем на их соотношение, как отмечено авторами, не влияет изменение ни температурного режима, ни природы растворителя. Thus, the dehydration of 9-OH-AD by the action of N, N is known.one-thionyl-diimidazole formed from thionyl chloride and imidazole in THF medium [S. Solyom, K. Szilágyi, L. Toldy,Journal für Praktische Chemie1988, 330 (2), 309-312]. The product is obtained in 93% yield. However, the reaction is non-selective: a mixture of Δ isomers is formed9 (11)-AD and Δ8 (9)-AD in the ratio of 69:31. Moreover, their ratio, as noted by the authors, is not affected by changes in either the temperature regime or the nature of the solvent.

Известны способы проведения дегидратации 9-ОН-АД с образованием ∆9(11)-АД в среде органического основания.Known methods for the dehydration of 9-OH-HELL with the formation of Δ 9 (11) -HELL in an organic base.

В статье [C.G. Bergstrom, R.T. Nicholson, R.M. Dodson, J. Org. Chem., 1963, 28(10), 2633-2640] описан способ получения ∆9(11)-АД из 9-ОН-АД действием реагента, образованного из HF и пиридина, содержащего 30% пиридина. Однако в этих условиях происходит образование равновесной смеси, содержащей 9α-фтор-андростендион (9α-фтор-АД). In the article [CG Bergstrom, RT Nicholson, RM Dodson, J. Org. Chem ., 1963, 28 (10), 2633-2640] describes a method for producing Δ 9 (11) -AD from 9-OH-AD by the action of a reagent formed from HF and pyridine containing 30% pyridine. However, under these conditions, the formation of an equilibrium mixture containing 9α-fluoro-androstenedione (9α-fluoro-AD) occurs.

Figure 00000004
Figure 00000004

Другой известный способ получения ∆9(11)-АД - обработка 9-гидроксистероидов, включая и 9-ОН-АД, эквимолярным количеством тионилхлорида в среде органического основания (например, пиридина и триэтиламина) [US 3065146, 1962]. Однако заявлена лишь возможность получения ∆9(11)-АД в общем виде (пример 7) без указания выхода и качества продукта. Использование этих условий, как отмечено в работе [V. VanRheenen, K. P. Shephard, J. Org. Chem., 1979, 44 (9), 1582-1584], не позволяет провести отщепление гидроксильной группы у 9-ОН-АД региоселективно: образуется смесь изомерных продуктов ∆9(11)-АД и ∆8(9)-АД. Так, в патенте [US 4102907, 1978] описано получение ∆9(11)-АД из 9-ОН-АД действием тионилхлорида в среде пиридина (0-5°С, 2 мин). Показано, что в этих условиях происходит образование смеси ∆9(11)-АД и ∆8(9)-АД с содержанием 43,4-55,5% и 43,7-56% соответственно по данным ГЖХ анализа [Preparation 1 - 3]. Неудовлетворительный результат дает использование для дегидратации смеси брома и SO2 в среде пиридина [US 4102907, 1978. Preparation 4 - 5]. Продуктом является смесь ∆9(11)-АД и ∆8(9)-АД с содержанием 50-64,4% и 43,7-50% соответственно по данным ГЖХ анализа.Another known method for producing Δ9 (11)-AD - treatment of 9-hydroxysteroids, including 9-OH-AD, with an equimolar amount of thionyl chloride in an organic base medium (eg, pyridine and triethylamine) [US 3065146, 1962]. However, only the possibility of obtaining Δ9 (11)-AD in general form (example 7) without indicating the yield and quality of the product. The use of these conditions, as noted in [V. VanRheenen, K. P. Shephard,J. Org. Chem., 1979, 44 (9), 1582-1584], does not allow cleavage of the hydroxyl group at 9-OH-AD is regioselective: a mixture of isomeric products Δ9 (11)-AD and ∆8 (9)-HELL. So, in the patent [US 4102907, 1978] describes the receipt of Δ9 (11)-AD from 9-OH-AD by the action of thionyl chloride in pyridine medium (0-5 ° C, 2 min). It is shown that under these conditions the formation of a mixture Δ9 (11)-HELL and ∆8 (9)-AD with a content of 43.4-55.5% and 43.7-56%, respectively, according to GLC analysis [Preparation 1 - 3]. An unsatisfactory result gives the use of a mixture of bromine and SO for dehydration2 in the environment of pyridine [US 4102907, 1978. Preparation 4 - 5]. The product is a mixture of ∆9 (11)-HELL and ∆8 (9)-AD with a content of 50-64.4% and 43.7-50%, respectively, according to GLC analysis.

Известен способ получения ∆9(11)-АД [US 4102907, 1978, п.25 формулы, пример 1] двухстадийным синтезом, включающим 1) сульфинилирование 9α-гидрокси- андростендиона действием фенилсульфинилхлорида с образованием 9-фенилсульфината 9α-гидроксиандростендиона и 2) десульфинилирование 9-фенилсульфината 9α-гидроксиандростендиона нагреванием до 40°С в присутствии силикагеля и п-метил-фенилсульфоновой кислоты (п-толуолсульфокислоты, п-ТСК).A known method of producing Δ 9 (11) -AD [US 4102907 , 1978, claim 25 of the formula, Example 1] by two-stage synthesis, including 1) sulfinylation of 9α-hydroxy-androstenedione by phenylsulfinyl chloride to form 9-phenyl sulfinate 9α-hydroxyandrostenedione and 2) desulfinylation 9-phenylsulfinate of 9α-hydroxyandrostenedione by heating to 40 ° C in the presence of silica gel and p-methyl-phenylsulfonic acid (p-toluenesulfonic acid, p-TSC).

Figure 00000005
Figure 00000005

Получение сульфинатного эфира 9-ОН-АД проводят в среде пиридина (10-20ºС), последующее десульфинилирование - в среде хлороформа при температуре кипения в присутствии силикагеля и п-ТСК. При этом максимальный достигаемый выход ∆9(11)-АД с температурой плавления от 191 до 201°С не превышает 91,78%, а содержание побочного ∆8(9)-АД не указано. The production of 9-OH-AD sulfate ester is carried out in pyridine medium (10-20 ° C), subsequent desulfinylation in chloroform medium at boiling point in the presence of silica gel and p-TSC. The maximum achievable yield of ∆ 9 (11) -AD with a melting point of 191 to 201 ° C does not exceed 91.78%, and the content of the side ∆ 8 (9) -AD is not indicated.

Известен способ получения ∆9(11)-АД [US 3005834, 1961, п.6 формулы], который включает контактирование 9-ОН-АД, 11α-гидрокси-АД и 11β-гидрокси-АД в безводных условиях в присутствии пиридина с 1) N-бромацетамидом и 2) безводным диоксидом серы, причем диоксид серы добавляют до полного окисления гидроксильной группы с образованием ∆9(11)-АД. Однако, несмотря на упоминание 9-ОН-АД как исходного соединения в реакции дегидратации с образованием ∆9(11)-АД, пример его использования отсутствует. Поэтому невозможно оценить эффективность этого метода в применении к 9-ОН-АД.A known method of producing Δ 9 (11) -AD [US 3005834, 1961, claim 6 of the formula], which includes contacting 9-OH-AD, 11α-hydroxy-AD and 11β-hydroxy-AD in anhydrous conditions in the presence of pyridine with 1 ) N-bromoacetamide and 2) anhydrous sulfur dioxide, with sulfur dioxide being added until the hydroxyl group is completely oxidized to form Δ 9 (11) -AD. However, despite the mention of 9-OH-AD as the starting compound in the dehydration reaction with the formation of Δ 9 (11) -AD, there is no example of its use. Therefore, it is impossible to evaluate the effectiveness of this method as applied to 9-OH-AD.

Известны способы проведения дегидратации 9-ОН-АД в среде ароматических углеводородов. Known methods for the dehydration of 9-OH-HELL in the environment of aromatic hydrocarbons.

Так, описан способ использования п-толуолсульфокислоты в среде сухого бензола для дегидратации 9-ОН-АД [C.G. Bergstrom and R.M.Dodson, Chem.and Ind., 1961, 1530]. Однако вместо ожидаемого ∆9(11)-АД авторами была получена смесь, содержащая 9,10-секоандрост-4-ен-3,9,17-трион (А) и 9α-гидрокси-4-метилэстр-4-ен-1,17-дион (Б).Thus, a method is described for using p-toluenesulfonic acid in dry benzene to dehydrate 9-OH-AD [CG Bergstrom and RMDodson, Chem.and Ind ., 1961, 1530]. However, instead of the expected Δ 9 (11) -AD, the authors obtained a mixture containing 9,10-secoandrost-4-ene-3,9,17-trion (A) and 9α-hydroxy-4-methylestra-4-en-1 , 17-dione (B).

Figure 00000006
Figure 00000006

Известен способ получения 9(11)-дегидроандростанов дегидратацией соответствующего 9α-гидроксиандростана, характеризующийся тем, что дегидратацию проводят в присутствии ароматической сульфокислоты и силикагеля [EP 0253415, 1988]. Реакцию проводят в среде ароматического углеводорода при температуре кипения раствора стероида, при этом в качестве ароматической сульфокислоты может быть использована п-ТСК или нафталенсульфоновая кислота. Способ характеризуется тем, что предварительно получают адсорбат сульфокислоты (например, адсорбат моногидрата п-ТСК) на силикагеле хроматографического качества. Существенными недостатками этого способа является использование значительного количества силикагеля (более 10-кратного к весу исходного субстрата) и низкий выход продукта: достигаемый максимальный выход ∆9(11)-АД не превышает 65,8%. A known method of producing 9 (11) -dehydroandrostanes by dehydration of the corresponding 9α-hydroxyandrostane, characterized in that the dehydration is carried out in the presence of aromatic sulfonic acid and silica gel [EP 0253415, 1988]. The reaction is carried out in an aromatic hydrocarbon medium at the boiling point of a steroid solution, while p-TSC or naphthalenesulfonic acid can be used as aromatic sulfonic acid. The method is characterized in that a sulfonic acid adsorbate (for example, p-TSC monohydrate adsorbate) on chromatographic quality silica gel is preliminarily obtained. Significant disadvantages of this method is the use of a significant amount of silica gel (more than 10 times the weight of the starting substrate) and low product yield: the achieved maximum yield of Δ 9 (11) -AD does not exceed 65.8%.

Способ получения 9(11)-дегидростероидов рядов андростана и прегнана дегидратацией соответствующего 9α-гидроксистероида описан в патенте [EP0294911, 1988]. Способ характеризуется тем, что дегидратацию проводят в среде инертного органического растворителя в присутствии кислоты Льюиса, выбранной из группы, содержащей хлорид железа, трифторид бора или их комплексы, пентахлорид сурьмы, тетрахлорид титана и смеси этих соединений с силикагелем. Так, пример 1 описывает получение ∆9(11)-АД из 9-ОН-АД указанным способом в среде безводного бензола при температуре кипения действием реагента, образованного из хлорида железа и силикагеля. Продукт не содержит примеси ∆8(9)-АД. Недостатками этого способа являются использование хроматографического способа очистки и низкий выход полученного ∆9(11)-АД (из 0,4 г 9-ОН-АД авторы получили 0,16 г ∆9(11)-АД, что соответствует молярному выходу 42,6%). Пример 3 описывает проведение реакции дегидратации 9-ОН-АД в среде хлористого метилена при комнатной температуре действием пентахлорида сурьмы. Основными недостатками этого варианта являются использование токсичного реагента, крайне низкий выход ∆9(11)-АД (из 604 мг 9-ОН-АД получено 139 мг ∆9(11)-АД, что соответствует молярному выходу 24,5%). Лучший результат получен при использовании комплексов трехфтористого бора в среде бензола (эфирата трехфтористого бора в примере 4 при температуре кипения, комплекса трехфтористого бора с метанолом при комнатной температуре в примере 5 и комплекса трехфтористого бора с уксусной кислотой при температуре кипения в примере 6). Из 3,02 г 9-ОН-АД (пример 4) получено 2,3 г ∆9(11)-АД, что соответствует молярному выходу 81%. При этом температура плавления полученного ∆9(11)-АД составляет 204-205,5°С, что подтверждает чистоту продукта. Выход ∆9(11)-АД в примере 5 составил 92,4%, однако содержание основного вещества - всего 89,5%. Выход ∆9(11)-АД в примере 6 составил 97,5%. Авторами отмечено, что наличие ∆8(9)-изомера не было детектировано (по данным ВЭЖХ). Общим недостатком вариантов, описанных в примерах 4-6, является использование опасного реагента трехфтористого бора, обладающего чрезвычайно высокой коррозионной агрессивностью и токсичностью. A method for producing 9 (11) -dehydrosteroids of the androstane series and driven by dehydration of the corresponding 9α-hydroxysteroid is described in the patent [EP0294911, 1988]. The method is characterized in that the dehydration is carried out in an inert organic solvent in the presence of a Lewis acid selected from the group consisting of iron chloride, boron trifluoride or their complexes, antimony pentachloride, titanium tetrachloride and mixtures of these compounds with silica gel. So, example 1 describes the receipt of ∆9 (11)-AD from 9-OH-AD by the specified method in anhydrous benzene at a boiling point by the action of a reagent formed from iron chloride and silica gel. The product does not contain impurities ∆8 (9)-HELL. The disadvantages of this method are the use of chromatographic purification method and low yield Δ9 (11)-AD (from 0.4 g of 9-OH-AD, the authors obtained 0.16 g of ∆9 (11)-AD, which corresponds to a molar yield of 42.6%). Example 3 describes the dehydration reaction of 9-OH-HELL in a methylene chloride medium at room temperature by the action of antimony pentachloride. The main disadvantages of this option are the use of a toxic reagent, an extremely low yield ∆9 (11)-AD (from 604 mg of 9-OH-AD, 139 mg Δ9 (11)-AD, which corresponds to a molar yield of 24.5%). The best result was obtained using boron trifluoride complexes in benzene (boron trifluoride etherate in example 4 at boiling point, a complex of boron trifluoride with methanol at room temperature in example 5, and a complex of boron trifluoride with acetic acid at boiling point in example 6). From 3.02 g of 9-OH-HELL (Example 4), 2.3 g of Δ9 (11)-AD, which corresponds to a molar yield of 81%. In this case, the melting point obtained Δ9 (11)-AD is 204-205.5 ° C, which confirms the purity of the product. Output ∆9 (11)-AD in example 5 was 92.4%, but the content of the basic substance was only 89.5%. Output ∆9 (11)-AD in example 6 was 97.5%. The authors noted that the presence of ∆8 (9)-isomer was not detected (according to HPLC). A common disadvantage of the options described in examples 4-6, is the use of a hazardous reagent boron trifluoride, which has extremely high corrosiveness and toxicity.

Известен способ получения ∆9(11)-АД дегидратацией 9-ОН-АД хлорсульфоновой кислотой в среде хлорсодержащего углеводорода, конкретно хлористого метилена [US 4127596, 1978, примеры 1-8]. Недостатком способа является то, что хлорсульфоновая кислота, которая должна утилизировать воду, образующуюся при дегидратации 9-гидроксигруппы, тем самым катализируя процесс, реагирует также с водой, которая может присутствовать в органическом растворителе. Кроме того, для предотвращения деструкции 9-ОН-АД или ∆9(11)-АД реакцию проводят при низких температурах (конкретно при температуре от минус 20 до 5°С). Выход ∆9(11)-АД составляет 85% (в примере 1) и ~ 95% (в примерах 2- 7). При проведении реакции при температуре 20-27°С выход ∆9(11)-АД падает до 84,4% (пример 8). A known method of obtaining Δ9 (11)-AD by dehydration of 9-OH-AD with chlorosulfonic acid in a medium of chlorine-containing hydrocarbon, particularly methylene chloride [US 4127596, 1978, Examples 1-8]. The disadvantage of this method is that chlorosulfonic acid, which must utilize the water generated by the dehydration of the 9-hydroxy group, thereby catalyzing the process, also reacts with water, which may be present in the organic solvent. In addition, to prevent the destruction of 9-OH-AD or Δ9 (11)-AD reaction is carried out at low temperatures (specifically, at a temperature of from minus 20 to 5 ° C). Output ∆9 (11)-AD is 85% (in example 1) and ~ 95% (in examples 2-7). When carrying out the reaction at a temperature of 20-27 ° C, the output ∆9 (11)-AD drops to 84.4% (example 8).

Одним из существенных признаков по настоящему изобретению является использование в качестве дегидратирующего агента минеральной кислоты, в том числе содержащей воду, более конкретно, ортофосфорной или хлорной кислоты.One of the essential features of the present invention is the use of a mineral acid as a dehydrating agent, including water, more specifically, phosphoric or perchloric acid.

Известен способ получения ∆9(11)-стероидов ряда андростана, в том числе и ∆9(11)-АД, реакцией 9α-гидроксистероида (в частности, 9-ОН-АД) с неароматической кислородсодержашей кислотой с pKa ≤1,0 [US4127596, 1978]. При этом кислота выбрана из группы: хлорсульфоновая, серная, фосфорная, метансульфоновая, перхлорная и трифторуксусная. Реакцию проводят в среде кислородсодержащей кислоты. Так, например, при использовании водной серной кислоты (смесь 3 частей воды и 7 частей 70% серной кислоты, что соответствует ~55%) получают ∆9(11)-АД с выходом 97,4%. Однако продолжительность реакции не указана, при этом продукт содержит до 1% побочного ∆8(9)-АД. Примеры 12-15 описывают использование метансульфоновой кислоты (МСК). Показано, что наибольший выход ∆9(11)-АД получают при проведении реакции без добавления воды (пример 13, выход 95,6%, продолжительность реакции 80 мин при 25°С). Проведение реакции в среде смеси МСК и воды с увеличением содержания воды увеличивается продолжительность процесса и падает выход ∆9(11)-АД, причем появляется необходимость проведения реакции при более высокой температуре. Так, при объемном соотношении МСК и воды 4:1 продолжительность процесса при 31-39°С составляет 5 ч, выход ∆9(11)-АД - 87,2%, т.пл. 198,5-201°С (пример 12); при объемном соотношении МСК и воды 1:1 продолжительность процесса при температуре от 100 до 60°С составляет 2 ч, выход круда ∆9(11)-АД с т.пл. 170-175°С составляет 75,9% (пример 15), а при объемном соотношении МСК и воды 2:3 продолжительность процесса при 68°С составляет 6 ч, а выход ∆9(11)-АД с т.пл. 186-195°С составляет всего 55,7% (пример 14). Таким образом, недостатком применения МСК является большая продолжительность процесса и значительное снижение выхода и качества ∆9(11)-АД в присутствии воды и при увеличении температуры проведения процесса выше комнатной. A known method of obtaining Δ9 (11)-steroids of a number of androstane, including ∆9 (11)-AD by the reaction of 9α-hydroxysteroid (in particular, 9-OH-AD) with non-aromatic oxygen-containing acid with pKa ≤1.0 [US4127596, 1978]. Moreover, the acid is selected from the group: chlorosulfonic, sulfuric, phosphoric, methanesulfonic, perchloric and trifluoroacetic. The reaction is carried out in an oxygen-containing acid medium. So, for example, when using aqueous sulfuric acid (a mixture of 3 parts of water and 7 parts of 70% sulfuric acid, which corresponds to ~ 55%), Δ9 (11)-AD with a yield of 97.4%. However, the duration of the reaction is not indicated, while the product contains up to 1% of the side ∆8 (9)-HELL. Examples 12-15 describe the use of methanesulfonic acid (MSC). It is shown that the highest yield ∆9 (11)-AD is obtained by carrying out the reaction without adding water (example 13, yield 95.6%, reaction time 80 min at 25 ° C). Carrying out the reaction in a medium of a mixture of MSC and water with increasing water content increases the duration of the process and decreases the yield ∆9 (11)-AD, and there is a need for a reaction at a higher temperature. So, with a volume ratio of MSC and water 4: 1, the duration of the process at 31-39 ° C is 5 hours, the output ∆9 (11)-AD - 87.2%, mp 198.5-201 ° C (example 12); when the volume ratio of MSC and water is 1: 1, the duration of the process at a temperature of 100 to 60 ° C is 2 hours, the output of the crud ∆9 (11)-HELL with so pl. 170-175 ° C is 75.9% (example 15), and with a volume ratio of MSC and water 2: 3, the duration of the process at 68 ° C is 6 hours, and the output Δ9 (11)-HELL with so pl. 186-195 ° C is only 55.7% (example 14). Thus, the disadvantage of using MSCs is the long process time and a significant decrease in yield and quality ∆9 (11)-AD in the presence of water and with an increase in the temperature of the process above room temperature.

Также известен способ получения ∆9(11)-АД из 9-ОН-АД дегидратацией с полифосфорной кислотой [HUT36138, 1985]. Реакцию проводят в среде полифосфорной кислоты в течение 2 ч 20 мин при температуре 40°С, причем используют ~3-кратное объемное количество кислоты на 1 весовую часть 9-ОН-АД. По окончании реакции реакционную массу разбавляют водой, осадок отфильтровывают. Продукт получен с выходом 98,46% и т.пл. 199-201ºС. Also known is a method of producing Δ 9 (11) -AD from 9-OH-AD by dehydration with polyphosphoric acid [HUT36138, 1985]. The reaction is carried out in a medium of polyphosphoric acid for 2 hours and 20 minutes at a temperature of 40 ° C, using ~ 3-fold volume of acid per 1 part by weight of 9-OH-HELL. At the end of the reaction, the reaction mass is diluted with water, the precipitate is filtered off. The product was obtained with a yield of 98.46% and so pl. 199-201ºС.

Общим недостатком методов дегидратации в среде дегидратирующего агента, особенно в присутствии воды, является использование большого избытка дегидратирующего агента, большая продолжительность реакции, а также в большинстве случаев необходимость применения колоночной хроматографии для очистки продукта, и как следствие или низкий выход, или неудовлетворительное качество.A common drawback of dehydration methods in the environment of a dehydrating agent, especially in the presence of water, is the use of a large excess of a dehydrating agent, a long reaction time, and in most cases the need for column chromatography to purify the product, and, as a result, either a low yield or poor quality.

Наиболее близким аналогом (прототипом) по одному из существенных признаков заявляемого изобретения, каковым является природа использованного дегидратирующего агента, а именно использование минеральной кислоты, в том числе содержащей воду, более конкретно использование ортофосфорной кислоты или хлорной кислот, является способ получения ∆9(11)-стероидов ряда андростана, в том числе и ∆9(11)-АД, реакцией 9α-гидроксистероида (в частности, 9-ОН-АД) с неароматической кислородсодержащей кислотой с pKa ≤1,0 [US 4127596, 1978, примеры 10-11 и пример 16 соответственно (переиздан как USRE 33364, 1990]. The closest analogue (prototype) according to one of the essential features of the claimed invention, which is the nature of the dehydrating agent used, namely the use of mineral acids, including those containing water, more specifically the use of phosphoric acid or perchloric acid, is a method for producing Δ9 (11)-steroids of a number of androstane, including ∆9 (11)-AD by the reaction of 9α-hydroxysteroid (in particular, 9-OH-AD) with a non-aromatic oxygen-containing acid with pKa ≤1.0 [US 4127596, 1978, Examples 10-11 and Example 16, respectively (reprinted as USRE 33364, 1990].

Пример 11 прототипа [US 4127596, 1978] описывает получение ∆9(11)-АД реакцией 9-ОН-АД с 85% фосфорной кислотой, причем фосфорная кислота одновременно служит и дегидратирующим агентом, и средой для проведения реакции. На 1 моль 9-ОН-АД использовано 12,2 моля 85% фосфорной кислоты. Реакционную массу перемешивают при температуре 45-55°С в течение 24 ч. Затем разбавляют водой втрое, осадок отфильтровывают. Получают ∆9(11)-АД с молярным выходом 95,1%. Содержание ∆9(11)-АД в образце не указано. Однако температура плавления полученного продукта всего 193-195°С, что является показателем низкого содержания основного вещества и, вероятно, связано с продолжительным нагреванием реакционной массы. Для специалистов, работающих в области синтеза стероидных соединений, очевидно, что температура плавления является важной характеристикой чистоты стероидных соединений. Известно, что температура плавления ∆9(11)-АД, практически не содержащего примеси, находится в диапазоне от 203 до 206°С (например, 204-205,5°С [EP0294911, 1988]). Кроме этого другим существенным недостатком описанного метода является большая продолжительность процесса. Значительное разбавление реакционной массы фосфорной кислотой (до 73-кратного к исходному стероиду) позволяет сократить продолжительность реакции с 24 ч до 7,5 ч при температуре 35-48°С и получить ∆9(11)-АД с выходом 96,2% [US 4127596, 1978, пример 10]. Хотя температура плавления продукта повышается до 197-201°С, ГЖХ анализ показывает наличие 1% побочного ∆8(9)-АД. Недостатком этого варианта способа является использование большого количества дегидратирующего агента и большая продолжительность процесса.An example of a prototype [US 4127596, 1978] describes the receipt of Δ9 (11)-AD by the reaction of 9-OH-AD with 85% phosphoric acid, and phosphoric acid simultaneously serves as both a dehydrating agent and a reaction medium. 12.2 moles of 85% phosphoric acid were used per 1 mol of 9-OH-AD. The reaction mass is stirred at a temperature of 45-55 ° C for 24 hours. Then it is diluted with water three times, the precipitate is filtered off. Get ∆9 (11)-AD with a molar yield of 95.1%. ∆ content9 (11)-AD in the sample is not indicated. However, the melting point of the obtained product is only 193-195 ° C, which is an indicator of the low content of the basic substance and is probably associated with prolonged heating of the reaction mass. For specialists working in the field of synthesis of steroid compounds, it is obvious that the melting temperature is an important characteristic of the purity of steroid compounds. It is known that the melting point ∆9 (11)-AD, practically free of impurities, is in the range from 203 to 206 ° C (for example, 204-205.5 ° C [EP0294911, 1988]). In addition, another significant drawback of the described method is the long duration of the process. Significant dilution of the reaction mass with phosphoric acid (up to 73 times the initial steroid) allows reducing the reaction time from 24 hours to 7.5 hours at a temperature of 35-48 ° С and obtain ∆9 (11)-AD with a yield of 96.2% [US 4127596, 1978, example 10]. Although the melting point of the product rises to 197-201 ° C, GLC analysis shows the presence of 1% side ∆8 (9)-HELL. The disadvantage of this variant of the method is the use of a large amount of dehydrating agent and a long process time.

Пример 16 прототипа [US 4127596, 1978] описывает получение ∆9(11)-АД реакцией 9-ОН-АД с использованием разбавленной хлорной кислоты, причем хлорная кислота одновременно служит и дегидратирующим агентом, и средой для проведения реакции. Реакцию проводят в среде ~28% водной хлорной кислоты (среда представляет собой смесь 5 мл воды и 2 мл 70% хлорной кислоты), причем на 1 моль 9-ОН-АД используют 23,2 моля хлорной кислоты. Метод является крайне неэффективным, так как помимо большой продолжительности процесса (66 ч) при температуре 54°С молярный выход ∆9(11)-АД составляет всего 69,6%.Example 16 of the prototype [US 4127596, 1978] describes the receipt of Δ9 (11)-AD by the reaction of 9-OH-AD using dilute perchloric acid, with perchloric acid simultaneously serving as both a dehydrating agent and a reaction medium. The reaction is carried out in an environment of ~ 28% aqueous perchloric acid (the medium is a mixture of 5 ml of water and 2 ml of 70% perchloric acid), and 23.2 moles of perchloric acid are used per 1 mol of 9-OH-AD. The method is extremely inefficient, since in addition to a long process time (66 h) at a temperature of 54 ° С, the molar yield ∆9 (11)-AD is only 69.6%.

Общими недостатками способов получения ∆9(11)-АД с применением минеральных кислот, в том числе содержащих воду, использованных при этом в качестве растворяющей среды, в частности, 85% фосфорной кислоты и 28% хлорной кислоты, являются:Common disadvantages of the methods for producing Δ 9 (11) -AD using mineral acids, including those containing water, used as a solvent medium, in particular 85% phosphoric acid and 28% perchloric acid, are:

• Большое количество минеральной кислоты (до 73-кратного к весу исходного стероида);• A large amount of mineral acid (up to 73 times the weight of the original steroid);

• Большая продолжительность реакции (от 7,5 ч до 24 ч для 86% фосфорной кислоты и 66 ч для 28% хлорной кислоты);• Long reaction time (from 7.5 hours to 24 hours for 86% phosphoric acid and 66 hours for 28% perchloric acid);

• Низкий выход продукта (69,6% при использовании хлорной кислоты).• Low product yield (69.6% when using perchloric acid).

Таким образом, анализ методов дегидратации 9-ОН-АД, известных из доступных литературных источников, показывает, что при проведении реакции в среде органического растворителя, в частности, в среде ароматического углеводорода или хлорсодержащего углеводорода, использование минеральных кислот, в том числе содержащих воду, неизвестно. Описано проведение реакции органическими кислотами или их производными, ангидридами или хлорангидридами минеральных кислот, при этом наличие безводной среды является условием проведения реакции, обеспечивающем положительный результат. Как следует из уровня техники, использование минеральных кислот, в том числе содержащих воду, для получения ∆9(11)-АД возможно и известно в процессах дегидратации 9-ОН-АД без применения органического растворителя, однако эти методы имеют существенные недостатки и полученные результаты нельзя считать удовлетворительными. Thus, the analysis of 9-OH-AD dehydration methods known from available literature shows that when carrying out the reaction in an organic solvent, in particular in an aromatic hydrocarbon or chlorine-containing hydrocarbon, the use of mineral acids, including those containing water, is unknown. The reaction is described by organic acids or their derivatives, anhydrides or acid chlorides of mineral acids, and the presence of an anhydrous medium is a condition for the reaction to provide a positive result. As follows from the prior art, the use of mineral acids, including those containing water, to produce Δ 9 (11) -AD is possible and known in the processes of dehydration of 9-OH-AD without the use of an organic solvent, however, these methods have significant drawbacks and the results obtained cannot be considered satisfactory.

В доступных литературных источниках отсутствует информация о проведении реакции дегидратации 9-ОН-АД с образованием ∆9(11)-АД с использованием в качестве дегидратирующего агента минеральных кислот, в том числе содержащих воду, в среде апротонного органического растворителя. Available literature does not contain information on the dehydration reaction of 9-OH-AD with the formation of Δ 9 (11) -AD using mineral acids, including those containing water, as a dehydrating agent in an aprotic organic solvent.

Кроме того, в доступных литературных источниках также отсутствует информация об интенсификации процесса дегидратации удалением избыточной воды в течение реакции дегидратации, например, методом азеотропной отгонки.In addition, the available literature also lacks information on the intensification of the dehydration process by removing excess water during the dehydration reaction, for example, by azeotropic distillation.

Кроме того, в доступных литературных источниках отсутствует информация о возможности получения ∆9(11)-АД из фитостерина через образование 9-ОН-АД без выделения последнего. Известные методы, например, описанные выше [US 4035236, 1977; GB 2197869, 1988], предусматривают трансформацию фитостерина с выделением кристаллического 9-ОН-АД. Другие известные методы получения ∆9(11)-АД предусматривают введение в реакцию дегидратации кристаллического 9-ОН-АД.In addition, there is no information available in available literature on the possibility of obtaining Δ 9 (11) -AD from phytosterol through the formation of 9-OH-AD without isolating the latter. Known methods, for example, described above [US 4035236, 1977; GB 2197869, 1988], provide for the transformation of phytosterol with the release of crystalline 9-OH-HELL. Other known methods for the preparation of Δ 9 (11) -AD include the introduction of crystalline 9-OH-AD into the dehydration reaction.

Кроме того, в доступных литературных источниках отсутствует информация о возможности проведения реакции дегидратации 9-ОН-АД с образованием ∆9(11)-АД в экстракте культуральной жидкости, содержащей 9-ОН-АД и полученной в результате микробиологической трансформации стеринов. In addition, there is no information in available literature on the possibility of carrying out the dehydration reaction of 9-OH-AD with the formation of Δ 9 (11) -AD in the extract of the culture fluid containing 9-OH-AD and obtained as a result of microbiological transformation of sterols.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ SUMMARY OF THE INVENTION

Целью настоящего изобретения является упрощение и удешевление технологии получения ∆9(11)-АД из фитостерина. The aim of the present invention is to simplify and reduce the cost of technology for producing Δ 9 (11) -AD from phytosterol.

Сущностью изобретения является совмещение двух стадий синтеза ∆9(11)-АД из фитостерина - биотехнологической стадии, а именно микробиологической трансформации фитостерина с образованием 9-ОН-АД, и химической стадии дегидратации 9-ОН-АД - в один производственно-технологический процесс, осуществляемый без выделения промежуточного 9-ОН-АД из экстракта осветленной культуральной жидкости.The essence of the invention is the combination of two stages of the synthesis of Δ 9 (11) -AD from phytosterol - the biotechnological stage, namely the microbiological transformation of phytosterol with the formation of 9-OH-HELL, and the chemical stage of dehydration of 9-OH-HELL - in one production process, carried out without isolation of the intermediate 9-OH-HELL from the clarified culture fluid extract.

Подобное техническое решение не известно из уровня техники. Реализовано нами впервые.A similar technical solution is not known from the prior art. Implemented by us for the first time.

Технический результат настоящего изобретения обеспечивается совокупностью существенных признаков, каковыми являются:The technical result of the present invention is provided by a combination of essential features, which are:

• Проведение дегидратации 9-ОН-АД, полученного из фитостерина микробиологической трансформацией, в экстракте культуральной жидкости, из которой предварительно удалены бактериальные клетки штамма-трансформанта;• Conducting dehydration of 9-OH-HELL obtained from phytosterol by microbiological transformation in an extract of the culture fluid from which the bacterial cells of the transforming strain were previously removed;

• Использование для экстракции ∆9(11)-АД органических растворителей, а именно ароматических углеводородов или хлорорганических углеводородов;• Use of ∆ 9 (11) -AD for the extraction of organic solvents, namely aromatic hydrocarbons or organochlorine hydrocarbons;

• Использование в качестве дегидратирующего агента минеральных кислот, в том числе содержащих воду, более конкретно, ортофосфорной кислоты или хлорной кислоты;• Use as a dehydrating agent of mineral acids, including those containing water, more specifically, phosphoric acid or perchloric acid;

• Удаление воды из реакционной массы в процессе реакции, например, азеотропной отгонкой.• Removing water from the reaction mass during the reaction, for example, by azeotropic distillation.

Предлагаемое техническое решение является новым (не известно из уровня техники), явным образом не следует из уровня техники, промышленно применимо.The proposed technical solution is new (not known from the prior art), does not explicitly follow from the prior art, is industrially applicable.

Техническим результатом предлагаемого технического решения являются:The technical result of the proposed technical solutions are:

• Оптимизация и упрощение метода получения ∆9(11)-АД из фитостерина за счет совмещения двух стадий синтеза ∆9(11)-АД из фитостерина - биотехнологической стадии, а именно микробиологической трансформации фитостерина с образованием 9-ОН-АД, и химической стадии дегидратации 9-ОН-АД - в один производственно-технологический процесс, осуществляемый без выделения промежуточного 9-ОН-АД из экстракта осветленной культуральной жидкости;• Optimization and simplification of the method of producing ∆ 9 (11) -AD from phytosterol by combining the two stages of synthesis of ∆ 9 (11) -AD from phytosterol - the biotechnological stage, namely the microbiological transformation of phytosterol with the formation of 9-OH-AD, and the chemical stage dehydration of 9-OH-AD - in one production process carried out without isolation of the intermediate 9-OH-AD from the extract of clarified culture fluid;

• Сокращение числа технологических операций на этапе биотехнологического процесса получения 9-ОН-АД из фитостерина, а именно исключение из технологического процесса следующих операций: упаривание экстракта, кристаллизация 9-ОН-АД, фильтрация осадка технического 9-ОН-АД, сушка технического 9-ОН-АД, очистка технического 9-ОН-АД (включает операции кристаллизации/перекристаллизации, фильтрации, сушки);• Reducing the number of technological operations at the stage of the biotechnological process of obtaining 9-OH-HELL from phytosterol, namely, the exclusion of the following operations from the technological process: evaporation of the extract, crystallization of 9-OH-HELL, filtration of technical sediment 9-OH-HELL, drying of technical 9- OH-AD, purification of technical 9-OH-AD (includes crystallization / recrystallization, filtration, drying);

• Полное исключение потерь 9-ОН-АД на операциях его выделения, описанных выше (от 10 до 30% основного вещества), включая механические потери и потери основного вещества в маточных растворах;• The complete exclusion of losses of 9-OH-AD in the operations of its isolation described above (from 10 to 30% of the main substance), including mechanical losses and losses of the main substance in the mother liquor;

• Проведение реакции дегидратации в экстракте без потери эффективности по сравнению с дегидратацией кристаллического 9-ОН-АД в среде органического растворителя;• Conducting a dehydration reaction in the extract without loss of efficiency compared with the dehydration of crystalline 9-OH-AD in an organic solvent;

• Сокращение продолжительности реакции дегидратации 9-ОН-АД, сокращение количества дегидратирующего агента и тем самым повышение выхода и качества ∆9(11)-АД,• Reduction of the duration of the dehydration reaction of 9-OH-AD, reduction of amount of a dehydrating agent and thereby improving the yield and quality of Δ 9 (11) -AD,

• Сокращение продолжительности производственного процесса и тем самым энергетических затрат;• Reducing the duration of the production process and thereby energy costs;

• Сокращение материальных затрат.• Reduction of material costs.

Техническая задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в упрощении и повышении эффективности процесса получения ∆9(11)-АД из фитостерина через образование промежуточного 9-ОН-АД за счет полного исключения потерь 9-ОН-АД, увеличения выхода целевого продукта ∆9(11)-АД из фитостерина путем практически полного исключения образования побочного продукта ∆8(9)-АД на этапе дегидратации 9-ОН-АД и получении ∆9(11)-АД из фитостерина способом, лишенным вышеуказанных недостатков. The technical problem to be solved by the claimed invention is aimed at simplifying and increasing the efficiency of the process of obtaining Δ 9 (11) -AD from phytosterol through the formation of intermediate 9-OH-HELL due to the complete elimination of losses of 9-OH-HELL, increasing the yield of the target product ∆ 9 (11) -AD from phytosterol by almost completely eliminating the formation of a by-product of ∆ 8 (9) -AD at the stage of 9-OH-AD dehydration and obtaining ∆ 9 (11) -AD from phytosterol in a way devoid of the above disadvantages.

Осуществление двух сложных процессов в одну технологическую стадию определяют перспективность использования способа по предлагаемому изобретению для получения ∆9(11)-АД из фитостерина.The implementation of two complex processes in one technological stage determines the prospects of using the method according to the invention to obtain Δ 9 (11) -AD from phytosterol.

Техническая задача получения андроста-4,9(11)-диен-3,17-диона из фитостерина с использованием в качестве промежуточного соединения 9α-гидроксиандрост-4-ен-3,17-диона, полученного микробиологической трансформацией, решается способом получения андроста-4,9(11)-диен-3,17-диона формулы (I) The technical problem of obtaining androsta-4,9 (11) -diene-3,17-dione from phytosterol using 9α-hydroxyandrost-4-en-3,17-dione obtained by microbiological transformation as an intermediate is solved by the method of producing androsta 4.9 (11) -diene-3.17-dione of the formula (I)

Figure 00000007
Figure 00000007

из фитостерина общей формулы (II),from phytosterol of the general formula (II),

Figure 00000008
Figure 00000008

где R=C2H5 - β-ситостерин; R=CH3 - кампестерин; R=C2H5 и ∆22(23) - стигмастерин, R=CH3 и ∆22(23) - брассикастерин,where R = C 2 H 5 - β-sitosterol; R = CH 3 - campesterol; R = C 2 H 5 and ∆ 22 (23) - stigmasterol, R = CH 3 and ∆ 22 (23) - brassicasterin,

включающим микробиологическое окислительное элиминирование боковой цепи с образованием 9α-гидроксиандрост-4-ен-3,17-диона формулы (III),including microbiological oxidative elimination of the side chain with the formation of 9α-hydroxyandrost-4-en-3,17-dione of the formula (III),

Figure 00000009
Figure 00000009

отделение биомассы, экстракцию 9α-гидроксиандрост-4-ен-3,17-диона (III) из осветленной культуральной жидкости и последующую дегидратацию 9α-гидрокси-группы дегидратирующим агентом, отличающимся тем, что дегидратацию 9α-гидроксигруппы осуществляют в экстракте культуральной жидкости, а в качестве дегидратирующего агента используют минеральные кислоты, в том числе содержащие воду, причем удаление избыточной воды может быть проведено в процессе реакции дегидратации. Проведение реакции дегидратации 9-ОН-АД, полученного микробиологической трансформацией из фитостерина, без выделения его из экстракта культуральной жидкости ранее в литературных источниках не описано.separation of biomass, extraction of 9α-hydroxyandrost-4-en-3,17-dione (III) from the clarified culture fluid and subsequent dehydration of the 9α-hydroxy group with a dehydrating agent, characterized in that the 9α-hydroxy group is dehydrated in the culture fluid extract, and mineral acids, including those containing water, are used as the dehydrating agent, and the removal of excess water can be carried out during the dehydration reaction. The dehydration reaction of 9-OH-HELL obtained by microbiological transformation from phytosterol, without isolation from the extract of the culture fluid, has not been previously described in literature.

Таким образом, сущность заявленного изобретения, в которое входит получение 9-ОН-АД из фитостерина и далее ∆9(11)-АД с его использованием, заключается в том, что фитостерин сначала подвергают микробиологической трансформации культурой рода Mycobacterium с образованием 9-ОН-АД, затем 9-ОН-АД экстрагируют из предварительно осветленной культуральной жидкости апротонным органическим растворителем с последующим проведением реакции дегидратации в полученном экстракте, для чего в экстракт добавляют минеральную кислоту, в том числе содержащую воду, причем избыточное количество воды может быть удалено в процессе реакции, например, азеотропной отгонкой. Thus, the essence of the claimed invention, which includes obtaining 9-OH-AD from phytosterol and then Δ 9 (11) -AD using it, lies in the fact that phytosterol is first subjected to microbiological transformation with a culture of the genus Mycobacterium with the formation of 9-OH- HELL, then 9-OH-HELL is extracted from a pre-clarified culture fluid with an aprotic organic solvent, followed by a dehydration reaction in the obtained extract, for which mineral acid, including water, is added to the extract When in use, excess water can be removed during the reaction, e.g., azeotropic distillation.

При этом микробиологическую трансформацию фитостерина с целью получения 9-ОН-АД осуществляют с использованием клеток бактерий Mycobacterium sp. ВКМ Ac-1817Д.In this case, the microbiological transformation of phytosterol in order to obtain 9-OH-AD is carried out using bacteria cells of Mycobacterium sp. VKM Ac-1817D.

Кроме того, в качестве апротонного органического растворителя используют ароматический углеводород (например, бензол или толуол) или хлорсодержащий углеводород (например, дихлорметан, или хлороформ, или дихлорэтан).In addition, an aromatic hydrocarbon (e.g., benzene or toluene) or a chlorine-containing hydrocarbon (e.g., dichloromethane, or chloroform, or dichloroethane) is used as an aprotic organic solvent.

Кроме того, концентрация фитостерина при проведении микробиологической трансформации составляет от 4 до 20 г/л.In addition, the concentration of phytosterol during microbiological transformation is from 4 to 20 g / l.

Преимущества заявляемого способа состоят в следующем:The advantages of the proposed method are as follows:

• Отсутствие необходимости извлечения из экстракта, кристаллизации и очистки 9-ОН-АД; отсутствие потерь 9-ОН-АД, имеющих место на этих операциях;• No need to extract from the extract, crystallization and purification of 9-OH-HELL; the absence of losses of 9-OH-AD occurring in these operations;

• Высокая региоселективность реакции дегидратации. Степень превращения 9-ОН-АД в ∆9(11)-АД 98-100% (по данным ВЭЖХ анализа); степень извлечения ∆9(11)-АД 96-98%.• High regioselectivity of the dehydration reaction. The degree of conversion of 9-OH-AD to Δ 9 (11) -AD 98-100% (according to HPLC analysis); the recovery rate of Δ 9 (11) -AD 96-98%.

• Общий выход ∆9(11)-АД из фитостерина достигает 71%.• The total yield of ∆ 9 (11) -AD from phytosterol reaches 71%.

Способ по настоящему изобретению позволяет проводить процесс дегидратации 9-ОН-АД:The method of the present invention allows the process of dehydration of 9-OH-HELL:

• с минимальным количеством дегидратирующего агента, а именно от 1,6 до 9 моль на 1 моль 9-ОН-АД, в экстракте культуральной жидкости;• with a minimum amount of dehydrating agent, namely from 1.6 to 9 mol per 1 mol of 9-OH-AD, in the extract of the culture fluid;

• без использования опасных и дорогостоящих дегидратирующих агентов, таких как ангидриды и хлорангидриды минеральных и органических кислот, комплексы трехфтористого бора;• without the use of hazardous and expensive dehydrating agents, such as anhydrides and acid chlorides of mineral and organic acids, boron trifluoride complexes;

• без использования дорогих безводных органических растворителей;• without the use of expensive anhydrous organic solvents;

• Способ может быть реализован на стандартном технологическом оборудовании. • The method can be implemented on standard processing equipment.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Получение андроста-4,9(11)-диен-3,17-диона формулы (I) из фитостерина формулы (II) осуществляется по схеме, изображенной на рисунке 1.Obtaining androsta-4,9 (11) -diene-3,17-dione of the formula (I) from the phytosterol of the formula (II) is carried out according to the scheme shown in Figure 1.

Figure 00000010
Figure 00000010

Рисунок 1- Синтез Δ9(11)-АД (I) из фитостерина (II) через 9-ОН-АД (III) заявляемым способом, где R=C2H5 - β-ситостерин; R=CH3 - кампестерин; R=C2H5 и ∆22(23) - стигмастерин, R=CH3 и ∆22(23) - брассикастеринFigure 1 - Synthesis of Δ 9 (11) -AD (I) from phytosterol (II) through 9-OH-AD (III) of the claimed method, where R = C 2 H 5 - β-sitosterol; R = CH 3 - campesterol; R = C 2 H 5 and ∆ 22 (23) - stigmasterol, R = CH 3 and ∆ 22 (23) - brassicasterin

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

Фитостерин общей формулы (II), Phytosterol of the general formula (II),

Figure 00000011
Figure 00000011

где R=C2H5 - β-ситостерин; R=CH3 - кампестерин; R=C2H5 и ∆22(23) - стигмастерин, R=CH3 и ∆22(23) - брассикастерин, where R = C 2 H 5 - β-sitosterol; R = CH 3 - campesterol; R = C 2 H 5 and ∆ 22 (23) - stigmasterol, R = CH 3 and ∆ 22 (23) - brassicasterin,

подвергают микробиологическому окислительному элиминированию боковой цепи при атоме С17 с одновременным образованием Δ4-3-кетосистемы и 9α-гидроксилированием культурой бактериальных клеток рода Mycobacterium (предпочтительно клеток бактерий Mycobacterium sp. ВКМ Ac-1817Д), при этом нагрузка исходного субстрата составляет от 4 до 20 г/л, а продолжительность ферментации - от 72 до 144 часов; процесс проводят в водной среде с селективностью превращения в 9α-гидроксиандрост-4-ен-3,17-дион (III) до 72%, после чего клетки штамма-трансформанта отделяют. 9α-Гидроксиандрост-4-ен-3,17-дион (III) экстрагируют из полученной осветленной культуральной жидкости, практически не содержащей фитостерин, органическим растворителем (ароматическим углеводородом или хлорсодержащим углеводородом) и без выделения из экстракта подвергают взаимодействию с дегидратирующим агентом с образованием андроста-4,9(11)-диен-3,17-диона (I), для чего в полученный экстракт добавляют минеральную кислоту. subjected to microbiological oxidative elimination of the side chain at the C 17 atom with the simultaneous formation of a Δ 4 -3-ketosystem and 9α-hydroxylation of a culture of bacterial cells of the genus Mycobacterium (preferably bacteria cells Mycobacterium sp. VKM Ac-1817D), while the load of the initial substrate is from 4 to 20 g / l, and the duration of the fermentation is from 72 to 144 hours; the process is carried out in an aqueous medium with a selectivity of conversion to 9α-hydroxyandrost-4-en-3,17-dione (III) up to 72%, after which the cells of the transforming strain are separated. 9α-Hydroxyandrost-4-ene-3,17-dione (III) is extracted from the obtained clarified culture fluid containing practically no phytosterol with an organic solvent (aromatic hydrocarbon or chlorine-containing hydrocarbon) and without isolation from the extract is reacted with a dehydrating agent to form androst -4.9 (11) -diene-3,17-dione (I), for which mineral acid is added to the resulting extract.

Анализ продуктов микробиологической трансформации проводят методом тонкослойной хроматографии (ТСХ) и ВЭЖХ. Определение содержания продуктов методом ВЭЖХ проводят на хроматографе Agilent 1200 (США) с предколонкой Symmetry C18, 5 мкм, 3,9x20 мм и колонкой Symmetry C18, 5 мкм, 4,6x250 мм (Waters, США) в системе с подвижной фазой (%): ацетонитрил - 52, уксусная кислота - 0,01 и вода -47,99; при скорости потока 1 мл/мин, температуре 50°С, с детекцией пиков по оптической абсорбции при 240 нм; с расчетом концентраций по методу внешнего стандарта. Типичные времена удержания: для 9-ОН-АД 4,27 мин и для Δ9(11)-АД 8,25 мин.Analysis of the products of microbiological transformation is carried out by thin layer chromatography (TLC) and HPLC. Determination of the content of products by HPLC was carried out on an Agilent 1200 chromatograph (USA) with a Symmetry C18 pre-column, 5 μm, 3.9x20 mm and a Symmetry C18 column, 5 μm, 4.6x250 mm (Waters, USA) in a mobile phase system (%) : acetonitrile - 52, acetic acid - 0.01 and water -47.99; at a flow rate of 1 ml / min, a temperature of 50 ° C, with peak detection by optical absorption at 240 nm; with the calculation of concentrations according to the external standard method. Typical retention times: for 9-OH-HELL 4.27 min and for Δ 9 (11) HELL 8.25 min.

Выделение 9-ОН-АД (III) из осветленной культуральной жидкости может быть осуществлено экстракцией несмешивающимся с водой растворителем после предварительного отделения биомассы от водной фазы. Для извлечения стероида может быть также применен, например, сорбционный способ извлечения, а также любой другой эффективный метод. Селективность образования 9α-гидроксиандрост-4-ен-3,17-диона (III) на стадии микробиологического окисления фитостерина (II) составляет 68-72%. Селективность образования Δ9(11)-АД (I) на стадии дегидратации составляет 98-100%. Степень извлечения кристаллического Δ9(11)-АД из круда составляет 96-98%. Isolation of 9-OH-AD (III) from the clarified culture fluid can be carried out by extraction with a water-immiscible solvent after preliminary separation of the biomass from the aqueous phase. For steroid extraction, for example, a sorption extraction method, as well as any other effective method, can also be applied. The selectivity of the formation of 9α-hydroxyandrost-4-en-3,17-dione (III) at the stage of microbiological oxidation of phytosterol (II) is 68-72%. The selectivity of the formation of Δ 9 (11) -AD (I) at the stage of dehydration is 98-100%. The degree of extraction of crystalline Δ 9 (11) -AD from the crud is 96-98%.

Общий выход Δ9(11)-АД (I) из фитостерина достигает 71%.The total yield of Δ 9 (11) -AD (I) from phytosterol reaches 71%.

Заявленное изобретение иллюстрируется следующими примерами, не ограничивающими его. The claimed invention is illustrated by the following examples, not limiting it.

Для трансформации может быть использован соевый фитостерин с содержанием трансформируемых стеринов от 90 до 100%. При осуществлении изобретения-способа получения андроста-4,9(11)-диен-3,17-диона в описанном ниже примере использован фитостерин с содержанием трансформируемых стеринов 95,47%, в том числе (%): β-ситостерин - 42,39; кампестерин - 23,48; стигмастерин - 26,08; брассикастерин - 3,52. For transformation, soybean phytosterol with the content of transformable sterols from 90 to 100% can be used. When carrying out the invention, a method for producing androsta-4,9 (11) -diene-3,17-dione in the example described below, phytosterol was used with a content of transformable sterols of 95.47%, including (%): β-sitosterol - 42, 39; campesterol - 23.48; stigmasterol - 26.08; brassicasterin - 3.52.

Микробиологическое окисление фитостерина при осуществлении изобретения-способа получения андроста-4,9(11)-диен-3,17-диона может быть осуществлено клетками бактерий рода Mycobacterium, конкретно Mycobacterium sp. ВКМ Ac-1817Д. Microbiological oxidation of phytosterol in the implementation of the invention, a method for producing androsta-4,9 (11) -diene-3,17-dione can be carried out by bacteria cells of the genus Mycobacterium , specifically Mycobacterium sp. VKM Ac-1817D.

В качестве органического растворителя при осуществлении изобретения-способа получения андроста-4,9(11)-диен-3,17-диона на операции экстракции 9-ОН-АД и последующей дегидратации могут быть использован ароматический углеводород (например, бензол или толуол) или хлорсодержащий углеводород (например, дихлорметан, или хлороформ, или дихлорэтан).As an organic solvent in the implementation of the invention, a method for producing androst-4,9 (11) -diene-3,17-dione in the operation of extraction of 9-OH-AD and subsequent dehydration, an aromatic hydrocarbon (for example, benzene or toluene) can be used or a chlorine-containing hydrocarbon (e.g. dichloromethane or chloroform or dichloroethane).

В качестве дегидратирующего агента на операции дегидратации 9-ОН-АД могут быть использованы минеральные кислоты, в том числе содержащие воду, например, хлорная кислота с содержанием воды до 43%, или ортофосфорная кислота с содержанием воды до 15%, или ортофосфорная кислота с содержанием до 50% пирофосфорной кислоты.Mineral acids, including those containing water, for example, perchloric acid with a water content of up to 43%, or phosphoric acid with a water content of up to 15%, or phosphoric acid with a content of 9% OH, can be used as a dehydrating agent for the dehydration of 9-OH-AD. up to 50% pyrophosphoric acid.

Интенсификация процесса дегидратации при осуществлении изобретения-способа получения андроста-4,9(11)-диен-3,17-диона удалением избыточной воды в течение реакции дегидратации может быть проведена, например, методом азеотропной отгонки или проведением реакции в присутствии эффективного количества пирофосфорной кислоты, которая, реагируя с водой, превращается в условиях проведения реакции в ортофосфорную кислоту. The intensification of the dehydration process in the implementation of the invention, the method of producing androst-4,9 (11) -diene-3,17-dione by removing excess water during the dehydration reaction can be carried out, for example, by azeotropic distillation or by carrying out the reaction in the presence of an effective amount of pyrophosphoric acid , which, reacting with water, turns into phosphoric acid under the conditions of the reaction.

В таблице 1 представлены результаты дегидратации 9α-гидроксиандрост-4-ен-3,17-диона с образованием ∆9(11)-АД в экстракте осветленной культуральной жидкости в условиях по заявляемому способу и способами, описанными в литературных источниках.Table 1 presents the results of the dehydration of 9α-hydroxyandrost-4-en-3,17-dione with the formation of Δ 9 (11) -AD in an extract of clarified culture fluid under the conditions of the present method and the methods described in the literature.

ПримерыExamples

Пример 1 Получение андроста-4,9(11)-диен-3,17-диона (I) Example 1 Preparation of androsta-4,9 (11) -diene-3,17-dione (I)

А) Выращивание инокулятаA) Growing inoculum

Бактерии Mycobacterium sp. ВКМ Ac-1817Д культивируют в шейкере-термостате в течение 25 ч при температуре 30°C и частоте встряхивания 220 об/мин в качалочных колбах вместимостью 750 мл, содержащих по 100 мл жидкой питательной среды следующего состава (г/л): дрожжевой экстракт сухой - 10; (NH3)2HPO4 - 1,5; KH2PO4 - 0,5; K2HPO4 x 3H2O - 0,5; глицерин - 10; полиэтиленгликоль сорбит моноолеат - 3,0; MgSO4 x 7H2O - 0,2; FeSO4 x 7H2O - 0,005; ZnSO4 x 7H2O - 0,002; вода дистиллированная - до 1 л, pH 6,8 - 7,2. Bacteria Mycobacterium sp. VKM Ac-1817D is cultivated in a shaker-thermostat for 25 hours at a temperature of 30 ° C and a shaking frequency of 220 rpm in rocking flasks with a capacity of 750 ml containing 100 ml of a liquid nutrient medium of the following composition (g / l): dry yeast extract - 10; (NH 3 ) 2 HPO 4 - 1.5; KH 2 PO 4 - 0.5; K 2 HPO 4 x 3H 2 O - 0.5; glycerin - 10; polyethylene glycol sorbitol monooleate - 3.0; MgSO 4 x 7H 2 O 0.2; FeSO 4 x 7H 2 O - 0.005; ZnSO 4 x 7H 2 O - 0.002; distilled water - up to 1 l, pH 6.8 - 7.2.

Б) Проведение трансформацииB) Transformation

Полученный посевной материал вносят в среду для трансформации в количестве 10% (по объему). Микробиологическую трансформацию фитостерина осуществляют в шейкере-термостате в течение 72 часов при температуре 30°C и частоте встряхивания 220 об/мин в качалочных колбах вместимостью 750 мл, содержащих по 100 мл среды для трансформации следующего состава (г/л): KH2PO4 - 0,8; K2HPO4 x 3H2O - 4,2; (NH3)2SO4 - 3,0; глицерин - 5,0; карбамид - 0,13; MgSO4 x 7H2O - 0,2; FeSO4 x 7H2O - 0,01; ZnSO4 x 7H2O - 0,002; полиэтиленгликоль сорбит моноолеат - 1,0; фитостерин (в расчете на трансформируемые стерины) - 4,0; вода дистиллированная - до 1 л, pH 6,8 - 7,2. После стерилизации среды фитостерин гомогенизируют ультразвуком (42 кГц, 100 Вт) в течение 2 минут.The resulting seed is introduced into the medium for transformation in an amount of 10% (by volume). Microbiological transformation of phytosterol is carried out in a shaker-thermostat for 72 hours at a temperature of 30 ° C and a shaking frequency of 220 rpm in rocking flasks with a capacity of 750 ml containing 100 ml of medium for transformation of the following composition (g / l): KH 2 PO 4 - 0.8; K 2 HPO 4 x 3H 2 O - 4.2; (NH 3 ) 2 SO 4 - 3.0; glycerin - 5.0; urea - 0.13; MgSO 4 x 7H 2 O 0.2; FeSO 4 x 7H 2 O - 0.01; ZnSO 4 x 7H 2 O - 0.002; polyethylene glycol sorbitol monooleate - 1.0; phytosterol (calculated on transformable sterols) - 4.0; distilled water - up to 1 l, pH 6.8 - 7.2. After sterilization of the medium, phytosterol is homogenized by ultrasound (42 kHz, 100 W) for 2 minutes.

В) Получение экстрактаC) Preparation of the extract

По окончании трансформации культуральную жидкость центрифугируют приAt the end of the transformation, the culture fluid is centrifuged at

10 000 g в течение 40 мин при температуре 20-25°C. Получают осветленную культуральную жидкость (надосадочную жидкость), содержащую 9-ОН-АД (селективность трансформации 71,48%).10,000 g for 40 minutes at a temperature of 20-25 ° C. A clarified culture fluid (supernatant) containing 9-OH-AD (transformation selectivity 71.48%) is obtained.

9-ОН-АД экстрагируют из надосадочной жидкости органическим растворителем. Получают экстракт, содержащий 9-ОН-АД (далее экстракт). 9-OH-AD is extracted from the supernatant with an organic solvent. An extract is obtained containing 9-OH-HELL (hereinafter the extract).

Г) Проведение реакции дегидратацииD) Conducting a dehydration reaction

Вариант 1. Экстракт помещают в колбу, снабженную обратным холодильником. К экстракту добавляют минеральную кислоту. Реакционную массу нагревают до кипения и выдерживают при перемешивании до окончания реакции. Затем смесь охлаждают до комнатной температуры и добавляют 5% водный раствор NaCl. Органический слой отделяют, водный слой экстрагируют тем же растворителем. Объединенные органические фазы промывают 5% раствором NaCl до нейтральной реакции и водой, затем сушат Na2SO4 и упаривают в вакууме досуха. Получают круд, содержащий ∆9(11)-АД и не содержащий 9-ОН-АД по данным ВЭЖХ анализа.Option 1. The extract is placed in a flask equipped with a reflux condenser. Mineral acid is added to the extract. The reaction mass is heated to boiling and maintained with stirring until the end of the reaction. Then the mixture was cooled to room temperature and a 5% aqueous NaCl solution was added. The organic layer was separated, the aqueous layer was extracted with the same solvent. The combined organic phases are washed with 5% NaCl until neutral and water, then dried with Na2SOfour and evaporated to dryness in vacuo. Get crud containing ∆9 (11)-AD and not containing 9-OH-AD according to HPLC analysis.

Вариант 2 (с азеотропной отгонкой воды). Экстракт помещают в колбу, снабженную насадкой Дина-Старка и обратным холодильником. Затем к экстракту добавляют минеральную кислоту. Реакционную массу нагревают до кипения и выдерживают при перемешивании до окончания реакции, собирая выделяющуюся воду в насадку. Затем смесь охлаждают до комнатной температуры. Обработку реакционной массы проводят, как описано в предыдущем варианте. Option 2 (with azeotropic distillation of water). The extract is placed in a flask equipped with a Dean-Stark nozzle and reflux condenser. Then, mineral acid is added to the extract. The reaction mass is heated to boiling and maintained with stirring until the end of the reaction, collecting the released water in the nozzle. Then the mixture was cooled to room temperature. Processing the reaction mass is carried out as described in the previous embodiment.

Селективность реакции дегидратации оценивают по данным ВЭЖХ анализа исходного экстракта (определение содержания 9-ОН-АД) и круда (содержание ∆9(11)-АД). Selectivity dehydration reaction is evaluated by HPLC analysis of the initial extract (determination of 9-OH-AD) and Crude (content of Δ 9 (11) -AD).

После выделения из круда получают ∆9(11)-АД с температурой плавления от 203,5 до 206,5ºC и степенью извлечения 96-98%.After isolation from the crud, Δ 9 (11) -AD is obtained with a melting point of 203.5 to 206.5ºC and a degree of recovery of 96-98%.

Спектр ЯМР 1H (δ, м.д.; CDCl3): 5,75 (д, J = 1,8 Гц, 1H, 4-CH); 5,55 (м, 1H, 11-CH); 1,35 (с, 3H, 19-CH 3); 0,87 (с, 3H, 18-CH 3). 1 H NMR Spectrum ( δ , ppm; CDCl 3 ): 5.75 (d, J = 1.8 Hz, 1H, 4-C H ); 5.55 (m, 1H, 11-C H ); 1.35 (s, 3H, 19-C H 3 ); 0.87 (s, 3H, 18-C H 3 ).

Спектр ЯМР 13С (δ, м.д.; CDCl3): 221,0 (17-C(O)); 199,0 (3-C(O)); 168,9 (5-C); 145,1 (9-C); 124,2 (4-CH); 118,1 (11-CH); 48,0; 45,8; 41,1 36,8; 36,2; 34,2; 33,8; 33,4; 32,6; 31,1; 26,2; 22,6; 13,9 (19-СН 3). 13 C NMR spectrum ( δ , ppm; CDCl 3 ): 221.0 (17- C (O)); 199.0 (3- C (O)); 168.9 (5- C ); 145.1 (9- C ); 124.2 (4- C H); 118.1 (11- C H); 48.0; 45.8; 41.1 36.8; 36.2; 34.2; 33.8; 33.4; 32.6; 31.1; 26.2; 22.6; 13.9 (19-C H 3 ).

Таблица 1 Table 1

СпособWay Раствори-тельSolvent Дегидрати-рующий агент (моль/моль 9-ОН-АД)Dehydrating agent (mol / mol 9-OH-AD) Температура, продолжи-тельность реакцииTemperature, reaction time Селективность образования ∆9(11)-АД, % (ВЭЖХ)The selectivity of the formation of ∆ 9 (11) -AD,% (HPLC) Выход
9(11)-АД, %
(степень извлечения,%)
Exit
9 (11) -HELL,%
(degree of extraction,%)
Примечание Note
По способу US 4127596According to the method of US 4127596 -- 85% H3PO4
12,2
85% H 3 PO 4
12,2
45-55°С,
24 ч
45-55 ° C,
24 h
- - 95,195.1 Кристаллический 9-ОН-АДCrystalline 9-OH-HELL
По способу US 4127596According to the method of US 4127596 -- H3PO4 85%
73v/1w
H 3 PO 4 85%
73v / 1w
35-48°С,
7,5 ч
35-48 ° C,
7.5 h
- - 96,2 96.2 Кристаллический 9-ОН-АДCrystalline 9-OH-HELL
Заявляемый способThe inventive method Хлороформ
Chloroform
85% H3PO4
1,6
85% H 3 PO 4
1,6
Кипячение,
1 ч 25 мин
Boiling,
1 h 25 min
~100  ~ 100 -- Экстракт Extract
Заявляемый способThe inventive method Бензол
Benzene
85% H3PO4
1,6
85% H 3 PO 4
1,6
Кипячение,
1 ч 10 мин
Boiling,
1 h 10 min
~100~ 100 (97,8) (97.8) ЭкстрактExtract
Заявляемый способThe inventive method Толуол
Toluene
85% H3PO4
1,6
85% H 3 PO 4
1,6
Кипячение,
30 мин
Boiling,
30 minutes
98,4
98.4
-- ЭкстрактExtract
Заявляемый способThe inventive method ДихлорэтанDichloroethane 85% H3PO4
8,9
85% H 3 PO 4
8.9
Кипячение
(78 °С), 30 мин
Boiling
(78 ° C), 30 min
~100~ 100 (96,86)(96.86) ЭкстрактExtract
Заявляемый способThe inventive method Толуол
Toluene
85% H3PO4
1,6
85% H 3 PO 4
1,6
Кипячение,
5 мин
Boiling,
5 minutes
~100~ 100 -- Экстракт. Проведение реакции с азеотропной отгонкой водыExtract. Carrying out the reaction with azeotropic distillation of water
Заявляемый способThe inventive method CH2Cl2 CH 2 Cl 2 85% H3PO4
1,6
85% H 3 PO 4
1,6
Кипячение, 2 чBoiling, 2 hours 99 99 (96,1)
(96.1)
Экстракт. Проведение реакции с азеотропной отгонкой водыExtract. Carrying out the reaction with azeotropic distillation of water
Заявляемый способThe inventive method Толуол Toluene 46,5% H4P2O7/H3PO4 46.5% H 4 P 2 O 7 / H 3 PO 4 Кипячение,
40 мин
Boiling,
40 min
98,5298.52 -- ЭкстрактExtract
Заявляемый способThe inventive method Хлороформ
Chloroform
46,5% H4P2O7/H3PO4
5,4
46.5% H 4 P 2 O 7 / H 3 PO 4
5,4
Кипячение,
1 ч 40 мин
Boiling,
1 h 40 min

99,48

99.48
-- Экстракт Extract
По способу
HUT36138
By the way
HUT36138
-- (H)n+2.(P)n.(O)3n+1
3v/1w
(H) n + 2 . (P) n . (O) 3n + 1
3v / 1w
40°С,
2 ч 20 мин
40 ° C
2 h 20 min
-- 98,4698.46 Кристаллический 9-ОН-АДCrystalline 9-OH-HELL
Заявляемый способThe inventive method Бензол
Benzene
57% HClO4
1,83
57% HClO 4
1.83
Кипячение,
10 мин
Boiling,
10 min
~100~ 100 (96,0)(96.0) Экстракт. Проведение реакции с азеотропной отгонкой водыExtract. Carrying out the reaction with azeotropic distillation of water
По способу US 4127596According to the method of US 4127596 -- 28% HClO4
23,2
28% HClO 4
23,2
54 °С
66 ч
54 ° C
66 h
-- 69,669.6 Кристаллический 9-ОН-АДCrystalline 9-OH-HELL

Claims (11)

1. Способ получения андроста-4,9(11)-диен-3,17-диона формулы (I)
Figure 00000012

из фитостерина общей формулы (II),
Figure 00000013

где R=C2H5 - β-ситостерин; R=CH3 - кампестерин; R=C2H5 и ∆22(23) - стигмастерин; R=CH3 и ∆22(23) - брассикастерин,
включающий микробиологическое окислительное элиминирование боковой цепи при атоме С17 с образованием 9α-гидроксиандрост-4-ен-3,17-диона формулы (III),
Figure 00000009

отделение биомассы, экстракцию 9α-гидроксиандрост-4-ен-3,17-диона (III) из осветленной культуральной жидкости и последующую дегидратацию 9α-гидрокси-группы дегидратирующим агентом, отличающийся тем, что соединение (III) экстрагируют из осветленной культуральной жидкости апротонным органическим растворителем, выбранным из ароматических углеводородов или хлорорганических углеводородов, с последующим проведением реакции дегидратации 9α-гидроксигруппы соединения (III) в полученном экстракте, при этом в качестве дегидратирующего агента используют минеральную кислоту, в том числе содержащую воду и выбранную из группы, включающей ортофосфорную, пирофосфорную и хлорную кислоту, причем удаление избыточной воды проводят в процессе реакции дегидратации.
1. The method of producing androsta-4,9 (11) -diene-3,17-dione of the formula (I)
Figure 00000012

from phytosterol of the general formula (II),
Figure 00000013

where R = C 2 H 5 - β-sitosterol; R = CH 3 - campesterol; R = C 2 H 5 and ∆ 22 (23) - stigmasterol; R = CH 3 and Δ 22 (23) - brassicasterin,
including microbiological oxidative elimination of the side chain at the C 17 atom with the formation of 9α-hydroxyandrost-4-en-3,17-dione of the formula (III),
Figure 00000009

separation of biomass, extraction of 9α-hydroxyandrost-4-en-3,17-dione (III) from the clarified culture fluid and subsequent dehydration of the 9α-hydroxy group with a dehydrating agent, characterized in that compound (III) is extracted from the clarified culture fluid with an aprotic organic a solvent selected from aromatic hydrocarbons or organochlorine hydrocarbons, followed by the dehydration reaction of the 9α-hydroxy group of compound (III) in the obtained extract, using as a dehydrating agent dissolved mineral acid, including water-containing and selected from the group comprising orthophosphoric, pyrophosphoric and perchloric acid, and the removal of excess water is performed during the dehydration reaction.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для трансформации используют соевый фитостерин с содержанием трансформируемых стеринов от 90 до 100%.2. The method according to claim 1, characterized in that for the transformation using soybean phytosterol with the content of transformable sterols from 90 to 100%. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что микробиологическую трансформацию фитостерина проводят клетками бактерии Mycobacterium sp. ВКМ Ac-1817Д.3. The method according to claim 1, characterized in that the microbiological transformation of phytosterol is carried out by the bacteria Mycobacterium sp. VKM Ac-1817D. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве ароматического углеводорода используют бензол или толуол.4. The method according to claim 1, characterized in that benzene or toluene is used as an aromatic hydrocarbon. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве хлорсодержащего углеводорода используют дихлорметан, или хлороформ, или дихлорэтан.5. The method according to claim 1, characterized in that dichloromethane or chloroform or dichloroethane is used as the chlorine-containing hydrocarbon. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что удаление избыточной воды может быть проведено в процессе реакции дегидратации азеотропной отгонкой.6. The method according to claim 1, characterized in that the removal of excess water can be carried out in the process of dehydration by azeotropic distillation. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что удаление избыточной воды может быть проведено в процессе реакции дегидратации в присутствии эффективного количества пирофосфорной кислоты. 7. The method according to claim 1, characterized in that the removal of excess water can be carried out during the dehydration reaction in the presence of an effective amount of pyrophosphoric acid. 8. Способ по п.6, отличающийся тем, что используют минеральную кислоту в количестве от 1 до 10 моль на 1 моль 9α-гидроксиандрост-4-ен-3,17-диона, предпочтительно от 2 до 5 моль на 1 моль 9α-гидроксиандрост-4-ен-3,17-диона.8. The method according to claim 6, characterized in that they use mineral acid in an amount of from 1 to 10 mol per 1 mol of 9α-hydroxyandrost-4-en-3,17-dione, preferably from 2 to 5 mol per 1 mol of 9α- hydroxyandrost-4-en-3,17-dione. 9. Способ по п.6, отличающийся тем, что в качестве минеральной кислоты используют 85% ортофосфорную кислоту.9. The method according to claim 6, characterized in that 85% orthophosphoric acid is used as a mineral acid. 10. Способ по п.6, отличающийся тем, что в качестве минеральной кислоты используют 57% хлорную кислоту.10. The method according to claim 6, characterized in that 57% perchloric acid is used as a mineral acid. 11. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве дегидратирующего агента используют ортофосфорную кислоту, содержащую до 50% пирофосфорной кислоты. 11. The method according to claim 1, characterized in that as the dehydrating agent using phosphoric acid containing up to 50% pyrophosphoric acid.
RU2012148620/10A 2012-11-16 2012-11-16 Method of obtaining androst-4,9(11)-dien-3,17-dione from phytosterol RU2512076C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012148620/10A RU2512076C1 (en) 2012-11-16 2012-11-16 Method of obtaining androst-4,9(11)-dien-3,17-dione from phytosterol

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012148620/10A RU2512076C1 (en) 2012-11-16 2012-11-16 Method of obtaining androst-4,9(11)-dien-3,17-dione from phytosterol

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2512076C1 true RU2512076C1 (en) 2014-04-10

Family

ID=50438369

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012148620/10A RU2512076C1 (en) 2012-11-16 2012-11-16 Method of obtaining androst-4,9(11)-dien-3,17-dione from phytosterol

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2512076C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3065146A (en) * 1960-03-29 1962-11-20 Olin Mathieson Process for preparing 9alpha-hydroxy steroids
US4127596A (en) * 1977-04-11 1978-11-28 The Upjohn Company Non-aromatic oxygenated strong acid dehydration of 9α-hydroxyandrostenediones
US4444884A (en) * 1982-05-25 1984-04-24 Wisconsin Alumni Research Foundation Process for preparing steroids
RU2297455C2 (en) * 2005-06-08 2007-04-20 Наталия Евгеньевна Войшвилло Method for production of androsta-1,4-diene-3,17-dione from plant and animal derived sterols

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3065146A (en) * 1960-03-29 1962-11-20 Olin Mathieson Process for preparing 9alpha-hydroxy steroids
US4127596A (en) * 1977-04-11 1978-11-28 The Upjohn Company Non-aromatic oxygenated strong acid dehydration of 9α-hydroxyandrostenediones
US4444884A (en) * 1982-05-25 1984-04-24 Wisconsin Alumni Research Foundation Process for preparing steroids
RU2297455C2 (en) * 2005-06-08 2007-04-20 Наталия Евгеньевна Войшвилло Method for production of androsta-1,4-diene-3,17-dione from plant and animal derived sterols

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DONOVA M. V. ET AL. "Microbial conversion of sterol-containing soybean oil production waste", Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 2005, v.88, pp. 55-60. *
EGOROVA O. V. ET AL. "Production of androstenedione using mutants of Mycobacterium sp.", Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 2005, v.77, pp.141-147. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2624007C2 (en) Production method for ulipristal acetate and its intermediates
JP5097724B2 (en) Stereoselective synthesis of 24-hydroxylated compounds useful for the production of aminosterols, vitamin D analogs and other compounds
EP0263569B1 (en) 9-alpha-hydroxysteroids, process for their preparation and process for the preparation of the corresponding 9(11)-dehydro-derivatives.
CN108794557A (en) A kind of preparation method of chenodeoxycholic acid and intermediate
SHIMADA et al. Occurrence of bufadienolides in the skin of Bufo viridis Laur.
RU2512076C1 (en) Method of obtaining androst-4,9(11)-dien-3,17-dione from phytosterol
US4022768A (en) Process for preparation of 1α,25-dihydroxycholecalciferol
CN114276406B (en) Preparation method of intermediate of deoxomilpine
EP1534732B1 (en) 5 androsten-3-ol steroid intermediates and processes for their preparation
Okihara et al. Potential corticoid metabolites: chemical synthesis of 3-and 21-monosulfates and their double-conjugates of tetrahydrocorticosteroids in the 5α-and 5β-series
DK171850B1 (en) Process for the preparation of 17alpha-ethynyl-17beta-hydroxy-18-methyl-4,15-estradien-3-one and intermediates for use in the process
Khripach et al. Synthesis and biological activity of the probable biosynthetic precursors of 24 1-norbrassinolide
CN109678919B (en) Preparation method of methylprednisolone succinate impurity
Iida et al. Chemical synthesis of uncommon natural bile acids: The 9α-hydroxy derivatives of chenodeoxycholic and lithocholic acids
SHIMADA et al. Occurrence of marinobufotoxin and telocinobufotoxin homologs in the skin of Bufo bankorensis BORBOUR
RU2689335C1 (en) Agents for inhibiting enzyme tyrosyl-dna-phosphodiesterase 1 based on bile acids
RU2664101C1 (en) Method for producing 6-methylenehydrocortisone or esters thereof from hydrocortisone 21-acetate
KUSANO et al. A revised structure of Tomatillidine
HOSODA et al. Synthesis of 15α-hydroxylated dehydroepiandrosterone and androstenediol
Ebersole et al. Mechanism of oxidative cyclization of squalene. Mode of formation of the 17 (20) double bond in the biosynthesis of fusidic acid by Fusidium coccineum
Ashim et al. Selenium dioxide oxidation of oxime derivative of lupanone and antimicrobial activity of the oxidized products
Cravotto et al. Regio-and stereoselective reductions of dehydrocholic acid
US3697510A (en) Novel preparation of pregnanes
US2888384A (en) Process for the production of 10-hydroxy-19-nortestosterone by rhizopus
Khripach et al. Radical oxidation of 17-functionalized 14α-hydroxy steroids

Legal Events

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

Effective date: 20151117

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20161010

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20161014