[發(fā)明專利]微生物聯(lián)合發(fā)酵制備16α,17α-環(huán)氧-11α-羥基-孕甾-1,4-二烯-3,20-二酮的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410779441.6
• 申請(qǐng)日: 2014-12-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105779556A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙春霞;王淑麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津金耀集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): C12P39/00
• 分類號(hào): C12P39/00;C12P33/20;C12P33/10;C12P33/02;C12R1/66;C12R1/06
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及甾體類藥物的生產(chǎn)方法，具體來(lái)說(shuō)是利用微生物聯(lián)合轉(zhuǎn)化發(fā)酵 16α,17α-環(huán)氧黃體酮制備16α,17α-環(huán)氧-11α-羥基-孕甾-1,4-二烯-3,20- 二酮的方法。

背景技術(shù)

甾體藥物是藥物中重要的一類，具有抗炎、抗免疫、避孕、抗癌、調(diào)節(jié)內(nèi)分 泌等多種作用，廣泛應(yīng)用于風(fēng)濕、心血管病、膠原性病癥、淋巴白血病、人體器 官移植、細(xì)菌性腦炎、皮膚病、內(nèi)分泌失調(diào)、老年性疾病、激素依賴性腫瘤等疾 病的治療。

甾體激素藥物生產(chǎn)中,甾體母核的多個(gè)基團(tuán)需要經(jīng)過(guò)化學(xué)法和微生物進(jìn)行 修飾，其中C₁₁α-羥基化和C_1,2脫氫引入雙鍵是重要的甾體轉(zhuǎn)化反應(yīng)，對(duì)于甾體藥 物的合成及結(jié)構(gòu)改造具有重要意義，目前工業(yè)上此兩類轉(zhuǎn)化反應(yīng)主要通過(guò)微生物 分步轉(zhuǎn)化。

目前，用于甾體C11α-羥基化反應(yīng)的微生物主要有黑根霉、綠僵菌、赭曲 霉、黃曲霉、青霉、諾卡氏菌等。黑根霉、赫曲霉、綠僵菌是近年國(guó)內(nèi)研究較多 的甾體C11α-羥基化微生物。但是文獻(xiàn)報(bào)道(趙瑋瑋，2012年碩士論文《赭曲 霉發(fā)酵法催化甾體11α-羥基化反應(yīng)研究》、微生物學(xué)通報(bào)1999年26(6)P417、) 赭曲霉在轉(zhuǎn)化后期產(chǎn)生與產(chǎn)物難以分離的磚紅色色素，綠僵菌也存在活性不穩(wěn) 定、轉(zhuǎn)化不專一的缺點(diǎn)，限制了其工業(yè)化應(yīng)用。工業(yè)生產(chǎn)上，國(guó)內(nèi)普遍使用黑根 霉進(jìn)行C11α-羥基化反應(yīng)，但是現(xiàn)有工藝轉(zhuǎn)化率不高。

目前，用于甾體C_1,2脫氫引入雙鍵反應(yīng)的微生物主要有：簡(jiǎn)單節(jié)桿菌、分支 桿菌、芽孢桿菌、棒狀桿菌等。

16α,17α-環(huán)氧黃體酮(16α,17α-Epoxyprogester-one,EP)全稱為 16α,17α-環(huán)氧孕甾-4-烯-3,20-二酮,又名沃式氧化物。以16α,17α-環(huán)氧黃 體酮為底物利用微生物進(jìn)行C₁₁α-羥基化是甾體生物轉(zhuǎn)化中的一個(gè)重要反應(yīng)，得 到的C₁₁α-羥基化產(chǎn)物16α,17α-環(huán)氧-11α-羥基-孕甾-4-烯-3,20-二酮是甾 體合成重要中間體。16α,17α-環(huán)氧-11α-羥基-孕甾-4-烯-3,20-二酮或其衍生 物經(jīng)過(guò)微生物C_1,2脫氫等反應(yīng)可以合成地塞米松、強(qiáng)的松龍、強(qiáng)的松和膚輕松等 藥物。

目前現(xiàn)有技術(shù)中甾體微生物C11位羥基化反應(yīng)和C1,2位脫氫主要是分兩 步進(jìn)行的，前一步反應(yīng)完成后需要進(jìn)行后處理，加大了產(chǎn)品后處理成本及發(fā)酵能 耗，而且降低了產(chǎn)品收率。中國(guó)專利CN201210316179.2報(bào)道了利用赭曲霉和簡(jiǎn) 單節(jié)桿菌微生物聯(lián)合轉(zhuǎn)化發(fā)酵4-AD制備11α-OH-ADD的方法，但是經(jīng)多次試驗(yàn) 發(fā)現(xiàn)該方法不易重復(fù)，目標(biāo)產(chǎn)物的收率和含量均未超過(guò)50％。聯(lián)合轉(zhuǎn)化發(fā)酵在技 術(shù)上存在很大難度，主要是由于不同菌的生長(zhǎng)和發(fā)酵條件，例如：溫度、培養(yǎng)基、 pH值不同，很難在同一發(fā)酵條件下使兩種菌各自發(fā)揮最大酶活力。因此，尋找 適合不同菌發(fā)酵的培養(yǎng)基非常重要。

目前尚無(wú)以16α,17α-環(huán)氧黃體酮為底物利用微生物聯(lián)合轉(zhuǎn)化發(fā)酵一步制 備16α,17α-環(huán)氧-11α-羥基-孕甾-1,4-二烯-3,20-二酮的文獻(xiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種發(fā)酵能耗較小，節(jié)約成本并提高產(chǎn)品收 率的微生物聯(lián)合轉(zhuǎn)化發(fā)酵16α,17α-環(huán)氧黃體酮(I)制備16α,17α-環(huán)氧-11α- 羥基-孕甾-1,4-二烯-3,20-二酮(II)的方法。

本發(fā)明的反應(yīng)路線如下：

本發(fā)明涉及一種以16α,17α-環(huán)氧黃體酮為起始物，利用微生物聯(lián)合發(fā)酵制 備16α,17α-環(huán)氧-11α-羥基-孕甾-1,4-二烯-3,20-二酮的方法，其特征是經(jīng)赭 曲霉AspergillusochraceusATCC18500和簡(jiǎn)單節(jié)桿菌Arthrobactersimplex AS1.94混合一步發(fā)酵制備16α,17α-環(huán)氧-11α-羥基-孕甾-1,4-二烯-3,20-二 酮。