[发明专利]犁头霉和节杆菌联合发酵制备11β-羟基-1,4-二烯-3,20-二酮甾体化合物

说明书

本发明以4‑烯‑3,20‑二酮甾体化合物为起始物，利用犁头霉和节杆菌联合发酵一步制备11β羟基‑1,4‑二烯‑3,20‑二酮甾体化合物。

技术领域

本发明涉及甾体类药物的生产方法，具体来说是利用犁头霉和节杆菌联合发酵一步制备11β-羟基-1,4-二烯-3,20-二酮甾体化合物。

背景技术

甾体药物是药物中重要的一类，具有抗炎、抗免疫、避孕、抗癌、调节内分泌等多种作用，广泛应用于风湿、心血管病、胶原性病症、淋巴白血病、人体器官移植、细菌性脑炎、皮肤病、内分泌失调、老年性疾病、激素依赖性肿瘤等疾病的治疗。

甾体激素药物生产中,甾体母核的多个基团需要经过化学法和微生物进行修饰，其中C₁₁β羟基化和C_1,2脱氢引入双键是重要的甾体转化反应，对于甾体药物的合成及结构改造具有重要意义。

微生物的C₁₁β羟基化反应是甾体化合物在工业上采用发酵生产的代表，也是以薯蓣皂素为原料合成氢化可的松类皮质激素药物的重要途径。目前，用于甾体C₁₁β-羟基化反应的微生物主要有蓝色犁头霉和新月弯孢霉，两者各有所长，其中新月弯孢霉的羟化酶专一性较强，但是容易生成C₁₄α羟基副产物，且该菌种对于底物的转化能力低，一般投料浓度仅为0.05％，如果提高投料量，则转化周期明显延长。蓝色犁头霉生长繁殖速度快，生产周期短，生产能力强，但是产生的羟化酶专一性差，在转化反应中生成的副产物多。

目前，用于甾体C_1,2脱氢引入双键反应的微生物主要有：简单节杆菌、分支杆菌、芽孢杆菌、棒状杆菌等。

很多甾体药物都具有C₁₁β羟基和C_1，2双键官能团，在全部合成过程中可能涉及多步微生物转化。如对每步反应的产物进行提取、分离，势必造成人力、物力和时间的浪费。例如从化合物RSA(17α-羟基-孕甾-4-烯-3，20-二酮-21-醋酸酯)开始合成泼尼松龙，需要连续的两步微生物转化反应。第一步先由霉菌导入C₁₁β羟基，得到氢化可的松，然后再由细菌在其C_1，2位上引入双键。如果能把上述提及的两步微生物转化反应一步完成，就会使整个工艺简化，并可节约大量提取用的有机溶剂，降低成本。但是联合转化发酵在技术上存在很大难度，主要是由于不同菌的生长和发酵条件，例如：温度、培养基、pH值不同，很难在同一发酵条件下使两种菌各自发挥最大酶活力。因此，寻找一种适合的微生物组合及发酵方法能够一步制备11β-羟基-1,4-二烯-3,20-二酮甾体化合物非常重要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种发酵能耗较小，节约成本并提高产品收率的微生物联合转化发酵化合物(I)制备11β-羟基-孕甾-1,4-二烯-3,20-二酮(II)的方法。

本发明涉及一种以化合物I为起始物，利用微生物联合发酵制备化合物II的方法，其特征是经蓝色犁头霉Absidia coerulea AS3.65和简单节杆菌Arthrobacter simplexAS1.94混合一步发酵制备化合物II,

R1、R2、R3、R4彼此独立地选择且其中：

R1＝H、OH或OCOR5，R5为六个碳以内的烷基,

R2＝α-OH或α-OCOR6，R6为六个碳以内的烷基，

R3＝H或α-OH,

或R2和R3可一起形成具有式I的部分、式II部分或者环氧结构，

其中X和Y独立地选自氢或烷基，条件是当X或Y之一是氢时，另一个是烷基；

R4＝H或甲基。