[发明专利]一种地塞米松中间体的制备方法

说明书

本发明利用简单节杆菌Arthrobacter Simple CPCC140451一步发酵获得地塞米松环氧水解物8DM的制备方法，本方法操作方式简单，工艺稳定，适合工业化大生产。

技术领域

本发明属于甾体生物技术领域，特别涉及一种生物发酵合成地塞米松中间体8DM的方法。

背景技术

地塞米松临床上广泛用于多种疾病的治疗，如活动性风湿病、类风湿性关节炎、严重支气管哮喘、严重皮炎，急性白血病等，其临床用药量逐年增加。8DM，也称为地塞米松环氧水解物，是甾体药物化学的重要中间体之一，其CAS#：24916-90-3，结构式如下：

8-DM主要用来合成地塞米松、匹伐氯可托龙、糠酸莫米松等糖皮质激素类药物。

最初，地塞米松的工艺是以双烯衍生物为起始原料制备，8DM是其中的一个关键中间体。双烯衍生物来源于黄姜中提取的薯蓣皂苷，薯蓣皂苷经开环裂解生成醋酸妊娠双烯醇酮；经环氧、水解、沃式氧化物，接着经赭曲霉氧化、节杆菌脱氢得到霉菌脱氢物；再经C16位甲基化、侧链上碘置换得到地塞米松中间体；再经过溴羟环氧等反应得到8DM。该生产路线长、操作复杂，污染严重，随着环保要求的升级，以及双烯衍生物皂素资源的日益枯竭，使得以双烯衍生物路线的得到8DM价格上涨，导致甾体产业结构大调整。

此时，以植物甾醇为原料的地塞米松合成路线迅速崛起。植物甾醇是生产大豆油的副产物，价格低廉，来源丰富。如今国内将植物甾醇直接发酵产生4-AD，9α_-OH-AD已经实现工业化生产。俄罗斯专利RU2532902C1公开以采用9α-OH-AD制备8DM的工艺路线，中国专利CN 105440094A公开了地塞米松中间体的制备方法；又如公开号为CN 107417754A的中国发明申请公开了一种地塞米松及倍他米松关键中间体的制备方法；三篇专利都具体研究了9α-OH-AD到地塞米松的工艺路线，相对于原有双烯衍生物的路线具有成本优势，符合绿色环保理念。

由此可见，在地塞米松现有的合成方法中8DM是一个重要中间体。现有的报道文献中，经过起始物I，16α-甲基-17α，21-二羟基孕甾-4烯-9，11-环氧-3，20-二酮-21醋酸酯制备8DM有两种方式：一是生物法结合化学法，即先利用微生物发酵将起始物I，A环的1，2位脱氢，再通过化学方法将D环21位醋酸酯进行水解，而得8DM。比如中国专利CN 105440094A公开了地塞米松中间体的制备方法，该方法将两步合并为一步，其中化学水解会产生杂质，导致精品质量不稳定，收率偏低，重量一次收率大约60％；二是生物发酵法，即只利用微生物发酵转化制备8DM；如中国专利CN 106520896A通过简单节杆菌(Arthrobacter simplex，ATCC6946)和巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)共同发酵，协同作用，将脱氢、水解两步反应同时进行，直接获得产物地塞米松环氧水解物8DM，该方法具有反应温和、环保的，收率高等优势，重量一次收率约70％，总收率约76％。该结果虽好于第一种方式获得的8DM，但是混合菌种存在菌种相互抑制、发酵过程不易调控，物料降解，收率降低等问题；此外，由于两株菌需要先进行单独培养再混合，设备投入大，操作繁琐，增加了系统染菌的风险，不适合工业化生产。

为了提高8DM的产品质量，业界一直在寻找和建立生产过程绿色环保、收率高、操作简便和成本低廉的具有商业化竞争力的转化方式。

发明内容

针对现有技术中合成地塞米松重要中间体8DM的缺陷，本发明的目的是提供一种微生物发酵合成8DM的方法：即利用微生物菌种将起始物I进行一步发酵得到8DM，所述微生物是指简单节杆菌Arthrobacter simplex CPCC 140451；所述起始物I是指16α-甲基-17a，21-二羟基孕甾-4烯-9，11-环氧-3，20-二酮-21醋酸酯，转化如下式。本发酵工艺经优化后，使合成得到的8DM的收率较高，质量更加稳定。