[发明专利]一种微生物转化制造1α-羟基维生素D的方法

说明书

技术领域

本发明涉及化学及生物制药，尤其是治疗骨质疏松症的药物1-α-羟基维生素D₂或D₃，即阿法骨化醇(paricalcitol)和度骨化醇(Doxercalciferol)制备技术领域。

背景技术

阿法骨化醇(paricalcitol)和度骨化醇(Doxercalciferol)活性维生素药物，临床上用于骨质疏松症及各种原因造成的佝偻病、骨软化症。

1-α-羟基维生素D类药物主要被用来治疗骨质疏松症和慢性肾衰竭等其他疾病。目前主要采用化学合成方法来生产制造。采用维生素D的1-α-位进行化学直接羟基化，是非常困难的，产率非常低。1-α-羟基维生素D的已知合成大多采用化学合成法，主要采用维生素D作为原料，经过酯化保护、环和、氧化、开环、纯化等多步反应生成。化学合成需进行多步的基团保护和脱保护，运用光照反应，开环和异构化，步骤繁多，分离纯化复杂。在生产上操作复杂，收率偏低，在10％左右。

发明内容

鉴于现有技术的以上不足，本发明的目的是提供一种制备1-α-羟基维生素D₂或D₃，即阿法骨化醇(paricalcitol)和度骨化醇(Doxercalciferol)，使之具有生产工序简化、收率高、环境友好且制造成本低的优点。

本发明的目的是通过如下手段来实现的。

一种微生物转化制造1α-羟基维生素D的方法，采用假诺卡菌CGMCC No.5098对维生素D的1位进行微生物转化，一步直接得到1-α-羟基维生素D：

培养基在发酵培养3天时，将维生素D作为底物与环糊精及复合溶剂混合溶解后加入到培养液中，底物浓度1-15g/升，环糊精与维生素D的比例为5∶1到2∶1；继续上述培养过程中产生1位的羟基化物，转化的时间1-10天；最后经过滤，浓缩，硅胶柱分离后得到目标1α位羟基化产物。

本发明是采用假诺卡菌CGMCC No.5098对维生素D的1位进行微生物转化，一步直接得到1-α-羟基维生素D₂或D₃。比化学法温和，无须保护和使用有毒的二氧化硒进行氧化，而且具有区域选择性，不需要进行基团保护，生物转化收率高达40-50％，环境友好，通过一步转化反应，大大缩短工艺路线，提高收率，降低制造成本，将已知的合成阿法骨化醇和度骨化醇的6步左右的化学反应缩短为1步，总收率提高到40-50％。生物转化法能够进行某些化学方法难于进行或不能合成的反应，转化条件温和，操作简单。

本发明直接在维生素D的1α-位引入羟基，解决了有机合成难以实现的问题，在短时间内直接引入羟基生成活性产物。本发明所利用的菌种为放线菌，假诺卡菌CGMMC No.5098，通过控制转化条件，微生物产生的细胞色素P450酶可直接对底物维生素D的1-α位羟基化，具有产物立体选择性高，收率高等特点。本发明也为解决阿法骨化醇和度骨化醇的工业制备提供一条新的工艺路线，缩短了工艺路线，提高了收率，降低制造成本。

附图说明

图1为本发明方法的工艺路线图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的实施作进一步的描述。

本发明的技术方案路线见图1，虽然仅给出反应物维生素D₂制备目标产物为1-α-羟基维生素D₂的反应式，但反应物维生素D₃制备目标产物为1-α-羟基维生素D₃的反应式是完全对等的。

所用菌株不同于日本专利JP2005323618所用无枝酸菌属Amycolata菌株，是发明人从四川二峨山采取的土样中分离得到一株菌SWJTUQL-3721021，经鉴定菌株属于假诺卡氏菌类放线菌，定名为假诺卡氏菌SWJTUQL-3721021(Pseudonocardia autotrophica SWJTUQL-3721021)，保藏编号为CGMCC No.5098。

本发明工艺涉及用菌株CGMCC No.5098在通气、搅拌、碳源、氮源、矿物盐的培养基中对维生素D进行生物转化，得到1-羟基维生素D。