[发明专利]一种制备倍他米松中间体的方法

说明书

本发明利用单一菌种简单节杆菌Arthrobacter simplex CPCC 140451或简单类诺卡氏菌Nocardioide simplex ACCC 10205中的一种，使化合物I的水解和脱氢过程在同一个体系中进行，实现了一步发酵转化得到倍他米松环氧水解物，工艺简便，适合工业化生产。

技术领域

本发明属于甾体生物制药领域，具体涉及一种利用单一微生物发酵合成倍他米松环氧水解物即DB11的方法。

背景技术

倍他米松是一种临床应用广泛的糖皮质激素，具有抗炎、抗过敏和免疫等多种药理作用，可用于治疗风湿性关节炎、红斑狼疮等。倍他米松环氧水解物是合成倍他米松重要中间体，商品名为DB11，CAS：981-34-0，化学名为：9β，11β-环氧-16β-甲基孕甾-1，4-二烯-17α，21-二醇-3，20-二酮，为白色或几乎白色结晶性粉末，无臭，味苦。几乎不溶于水，略溶于甲醇或丙酮，其结构式如下所示：

现有报道合成DB11技术工艺路线，主要分为两类：一类是化学合成方法。专利文献CN 103724395 A报道了以倍他米松置换物为起始物，经还原剂硫化钠或亚硫酸钠水解成倍他米松环氧水解物的工艺，重量收率大于87％，液相含量97％以上，反应式如下：

专利文献CN 104945464 A报道了DB11的化学合成方法，反应过程复杂，以倍他米松消除物为原料，经溴羟化反应和环氧水解反应得到倍他米松环氧水解物成品，但该合成方法使用了二氧六环、高氯酸、N-溴代丁二酰亚胺等污染较重溶剂，收率70％-75％，HPLC含量96％-97％。

另一类是生物发酵合成方法。专利文献CN 107099498 A报道，利用重组分枝杆菌或者重组大肠杆菌细胞裂解液制备倍他米松环氧水解物的方法，但重组大肠杆菌或重组分枝杆菌质粒在培养和传代过程中容易丢失，且使用酶催化过程比较繁琐，需要先培养好菌体，然后使用PBS缓冲液洗涤菌体，超声波破碎重组菌后，投入反应起始物料，该方法中还使用了磷酸缓冲液，转化过程投料量仅1g/L，不适宜工业化生产。

虽然制备倍他米松环氧水解物研究取得了一定的研究成果，但现有技术中化学合成方法，存在环境污染大的问题；采用重组微生物转化制备倍他米松环氧水解物存在转化率和投料量低、副产物多等不足。经检索，利用非重组菌种进行一步发酵且投料量大、转化率高的制备倍他米松环氧水解物的技术未见报道。

发明内容

针对现有技术中合成DB11的缺陷，本发明旨在提供一种利用微生物发酵合成DB11的新方法，旨在解决化学合成过程中存在的污染问题和重组菌种投料量低、转化率低、副产物多等不足。

本发明提供的方案是：以化合物I(化学名称是：16β-甲基-17α，21-二羟基孕甾-4-烯-9，11-环氧-3，20-二酮-21-醋酸酯)为起始物，利用单一菌种一次性进行1，2位脱氢和21位酯水解，得到倍他米松环氧水解物DB11，这里所指单一菌种是：简单节杆菌Arthrobactersimplex CPCC 140451或简单类诺卡氏菌Nocardioide simplex ACCC 10205中的一种。转化如下式：

本发明人筛选菌种时，发现一些具有脱氢活性的节杆菌和诺卡氏菌对化合物I并没有水解作用，而简单节杆菌Arthrobacter simplex CPCC 140451和简单类诺卡氏菌Nocardioide simplex ACCC 10205，是能够对化合物I具有较强水解脱氢活性的单一菌种，其筛选结果如下：