183021. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 4-androsztén-3,17-dion-származékok előállítására
1 183021 2 A találmány tárgya eljárás az (1) általános képletü 4-androsztcn-3.l 7-dión-származékok előállítására, ahol X 1,2-metilén-csoportot vagy valamely 1- vagy 2-helyzetben kapcsolódó metilcsoporíot jelent. A találmány értelmében úgy járunk el. hogy valamely (II) általános képletü szterin-származékot - ahol X a fenti jelentésű, a...........kötés egyes vagy kettős kötést jelent és R( valamely szterin 8-10 szénatomos szénhidrogéncsoportját jelenti - Mycobacterium spec. NRRL-B-3805 mikroorganizmus-kultúrával fermentálunk Valamely 8-10 szénatomos R* szénhidrogéncsoporton olyan csoportot kell érteni, ahogyan az a természetben előforduló zoo- vagy fitoszterinek. például a koleszterin, sztigmaszterin, kampeszterín, brasszikaszterin vagy a szitoszterinek adott esetben hidrogénezett oldalláncában előfordul. Alkalmas (II) általános képletü szterin-származékok például a (11a) általános képlettel jellemezhető vegyületek, ahol X és...........a fenti jelentésű és R2 hidrogénatomot, metil- vagy etilcsoportot jelent. A találmány szerinti eljárásban kiindulási anyagként alkalmazhatunk például olyan szterineket, amelyekben az X szubsztituens la-metilcsoportot, 10-metilcsopoitot, la,2a-metiléncsoportot vagy 1/3,20-metiléncsoporlot jelent. Alkalmas kiindulási anyag például az la-metil-4-kolesztén-3-on, az l/3-metil-4-kolesztén-3-on. la,2a-metilén-4.6-kolesztadién-3on. la-metil-4-sztigmasztén-3-on, la,2a-meti!én-4-sztigmasztén-3-on. la.2ametilén-4.6-sztigmasztadién-3on vagy a megfelelő szitoszterin-származékok. Ismert, hogy számos mikroorganizmus (így például az Arthrobacter, Brevibacterium, Microbacterium, Protamino bacter, Bacillus, Norcardia, Streptomyces és különösen a Mycobacterium genus-hoz tartozó mikroorganizmus) természetéből adódóan képes a zoo- és fitoszterinek széndioxidra és vízre való lebontására, és ennek a lebontásnak a során 4-androsztén-3,l 7-dion és 1,4- androsztadién-3,17-dion közbenső termék képződik. Ismert továbbá, hogy inhibitor adalékanyagok vagy mikroorganizmusok mutánsainak segítségével lehetőség van arra, hogy a szterinek lebontását úgy irányítsák, hogy elkerüljék a képződött 4-androsztén-3,l7-dion vagy 1,4-androsztadién-3,l 7-dion lebomlását (1 543 269 és 1 593 327 számú német szövetségi köztársaságbeli nyilvánosságrahozatali irat és a 3 684 657 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás). A szakember számára is meglepő, hogy az ismert körülmények között a (II) általános képletü szterinszármazékok oldalláncai is lebomlanak, minthogy ismert az, hogy a szterinek oldalláncának lebontását egy nagyon összetett enzimrendszer befolyásolja, és nem volt előre várható, hogy a természetben előforduló szteroidok oldalláncának lebontását befolyásoló összes enzim rendelkezik azzal a képességgel, hogy a természetben elő nem forduló (II) általános képletü szterin-származékok oldalláncának iebontását is befolyásolja. Ezen túlmenően az sem volt előre várható, hogy az 1,4-androsztadién-3,17-dion és a 4-androsztén-3,l7-dion lebontását befolyásoló enzimrendszer nem képes az (I) általános képlete androsztén-3,17-dion-származékok lebontására. A A6-kettős kötést tartalmazó (II) általános képletü szterin-származékok fermentativ reakciója során ez a kötés meglepő módon hidrogéneződik. Eltekintve attól, hogy más kiindulási anyagokat alkalmazunk és a reakciót inhibitorok távollétében valósítjuk meg. a találmány szerinti eljárás ugyanolyan fermentációs körülmények között valósítjuk meg. mint amilyen körülményeket a szterinek ismert mikrobiológiai oldallánc lebontó reakcióinak esetén is alkalmazunk. Az irodalom számos törzset ismertet szteroidok 17- alkil-oldalláncának lebontására. Az ilyen mikroorganizmusokról részletes ismertetést ad W. Charney és H. L Herzog Microbiological Transformation of Steroids. Academic Press.. New York, és London című munkája. Az eljárásban előnyösen használható a Mycobacterium spec. NRRL-B-3805 törzs. A Mycobacterium spec. NRRL-B-3805 törzset a 3 759 791 sz. amerikai szabadalmi leírás ismerteti; a törzset az A.R.S. Culture Collection Investigations Fermentation Laboratory, 1815 N. University Ave, Peoria. 111. 61604 intézettől szereztük be. E törzsek kiterjedt irodalommal rendelkeznek és alkalmasak például koleszt-5-én-3/3-ol. (24R)-metil-koleszt-5-én-3(3-ol, szfgmaszt-5-én-3f!-ol. sztigmaszt4-én-3-on, sztigmaszta-5.22-dién-3/3-ol. sztigmaszta-4.22-dién-3-on és hasonló szteroidok androszt-4-én-3.17-dionná történő átalakítására. A fentiekben említett további törzsek ugyancsak bárki számára hozzáférhetők a megfelelő törzsgyűjteményekböl. A mikroorganizmusokat az ilyen mikroorganizmusok esetében szokásos körülmények között, valamely alkalmas táptalajban, levegőztetett, szubmersz kultúrákban tenyésztjük. Ezután hozzáadjuk a kultúrához aszubsztrátumot (valamely alkalmas oldószerben feloldva vagy előnyösen emulgeált alakban), és addig fermentáljuk, amíg maximális szubsztrátum átalakulást nem értünk el. A szubsztrátum alkalmas oldószerei például a metanol, etanol, glikolmonometiléter, dimetilformamid vagy dimetilszulfoxid. A szubsztrátum emulgeálását például úgy valósíthatjuk meg, hogy a szubsztrátumot mikronizált alakban vagy valamely vízzel elegyedő oldószerben (így metanolban, etanolban, acetonban, glikolmonomctiléterbemdimetilformamidban vagy dimetilszulfoxidban) feloldva, erős keverés közben az emulgeálás általánosan alkalmazott segédanyagait tartalmazó (előnyösen mésztelcnitett) vízbe adagoljuk. Az emulgeálás segédanyagai nem ionos emulgeátorok, így például etilénoxidadduktumok vagy poliglikolok zsírsavészterei. Az alkalmas emulgeátorok példáiként megnevezzük a kereskedelemben Tegin, Tagat, Tween és Span névvel kapható nedvesítőszereket. A szubsztrátum optimális koncentrációja, beadagolásának ideje és a fermentáció tartama az alkalmazott szubsztrátum szerkezetétől és a felhasznált mikroorganizmus fajtájától függ. Ezeket az értékeket, ahogyan ez a szteroidok mikrobiológia átalakításának esetében általában szükséges, az egyes esetekben a szakember által jól ismert előkísérletekkel kell meghatározni. A találmány szerinti eljárással előállítható (I) általános képletü 4-androsztén-3,17-dion-származékokat farmakológiailag hatásos szteroidok előállítására használhatjuk kiindulási anyagokként. így például a 4-androsztén-3,17-dion-származékok 1 7-ketocsoportját adott esetben a 3-oxo-csoport ketállá történő átalakítása után redukálhatjuk, vagy valamely (IV) általános képletü szerves fém-vegyülettel rcagáltathatjuk - ahol R4 valamely rövidszénláncú telített vagy telítetlen szénhidrogéncsoportot jelent és Me valamely 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
