[发明专利]分支杆菌促进植物甾醇转化为9α-羟基雄烯二酮的方法

说明书

发明领域

本发明涉及一种使用MycobacteriumfortuitumATCC35855菌种将植物甾醇转化为9α-羟基雄烯二酮的方法，特别是的方法中使用了超声波震荡。

背景技术：

雄甾4-烯-3，17-双酮(androst-4-ene-3，17-dione，简称：雄烯二酮或AD)是甾体激素类药物不可替代的中间体，对机体起着非常重要的调节作用。可以说几乎所有甾体激素药物都是以AD作为起始原料进行生产的。如用于生产性激素、孕激素、蛋白同化激素及皮质激素，又可用于合成氢化可的松，氧化泼尼松，黄体酮、雌烯醇、地塞米松等100余种药物，也是直接用于生产抗早孕药米非司酮和各类计划生育用药的必不可少的基本原料。如今AD不断被一些发达国家用于开发和生产新的医药主品，如福美司坦(Formestane或Lentaron)，等及类固醇类激素免疫抗原等，目前全世界范围内，AD的应用领域日益拓宽，用AD做原材料生产的医药品种不断增加。

由于化学全合成雄烯二酮成本较高，国内外很多科学家一直研究如何通过生物发酵方法得到雄烯二酮。50年代，美国Upjohn公司首先利用侧链上有双链的大豆甾醇和麦角甾醇为原料生产出雄甾-4-烯-3，17二酮(AD)及雄甾-1，4-二烯-3，17-二酮(ADD)并以此作为合成甾体药物的原料。近年来，由于甾体药物应用量逐年增加，人们的目光又转到在动植物界中含量较多的胆甾醇，谷甾醇，菜油甾醇等，并被认为是具有巨大潜能的甾体激素类药物的起始原料。20世纪60年代中期，由Sih等首先发现有些微生物可以选择性降解切除甾醇的饱和侧链而得到AD和ADD，70年代初，日本的有马启利用微生物降解胆甾醇生产ADD获得成功，受到许多制药公司的高度重视。为了大量生产类固醇激素，研究者试图使用甾醇为唯一碳源分离微生物和改变甾醇结构用作发酵的底物，并用能防止甾醇核降解的化学添加剂来提高类固醇的收得率，这一努力己获得很大进展(Marsheck等，ApliedMicroobiology，23(1)：72～77，1972)。此外，埃及国家研究中心生物与天然产品化学系的和Sallam等研究发现，利用磷酸盐缓冲液调节底物培养基pH值5.5～7.38可提高生物降解AD、ADD的转化率。Upjohn公司在美国专利No.4，293，644中描述了一种通过分枝杆菌(ATCC29472)的突变株从多种类固醇中得到以高产量的雄-4-烯-3，17-二酮(AD)为主，并有少量雄-1，4-二烯-3，l7-二酮(ADD)的产物的方法。以后的研究发现节杆菌，诺卡氏菌和分枝杆菌等微生物均可用于直接切除甾醇的饱和侧链，在一定条件下得到AD和ADD，这使得微生物转化工业化生产成为可能。

在生物发酵法制备AD和ADD的基础上，近年来研发发现如果采用发酵法以9α-OH-AD为原料可以更为便捷的制备皮质激素。

根据皮质激素的构效关系，甾体激素的11位具有β羟基才能具有更为强大的药效，按照目前引入11β羟基的普遍技术，需要在9或11位引入α羟基，才便于通过化学方法引入11β羟基。所以雄烯二酮为原料制备皮质激素药物则需要再一次发酵得到9或11位为α羟基的产物。9α-羟基雄烯二酮(雄甾-9α-羟基-4-烯-3，17-二酮)在甾环的9位具有-OH取代基，与雄烯二酮相比便于通过化学方法引入11β羟基，11位具有β羟基才能具有更为强大的药效。这样从植物甾醇就要进行两步发酵，如果能以植物甾醇为原料通过发酵一步得到9α-羟基雄烯二酮，则能够节约大量的人力、物力，更够更有效的提高工作效率。