Divergent Chemo‐ and Biocatalytic Route to 16β‐Methylcorticoids: Asymmetric Synthesis of Betamethasone Dipropionate, Clobetasol Propionate, and Beclomethasone Dipropionate

化学 区域选择性 倍他米松 皮质类固醇 双键 立体选择性 脱氢 药理学 有机化学 组合化学 医学 催化作用 内科学
作者
Jianhai Wei,Yajiao Zhang,Minjie Liu,Yingtang Ning,Yiran Cao,Fen‐Er Chen
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:63 (4) 被引量:1
标识
DOI:10.1002/anie.202313952
摘要

16β-Methylcorticoids are among the most important glucocorticoid steroids for the treatment of various dermatological disorders, respiratory infections, and other allergic reactions elicited during inflammatory responses of the human body. Betamethasone dipropionate, clobetasol propionate, and beclomethasone dipropionate are particularly noteworthy for their synthetic intractability. Despite five decades of research, these 16β-methylcorticoids have remained challenging synthetic targets owing to insurmountable issues of reactivity, selectivity, and cost efficiency associated with all previously explored strategies. We herein report our practicability-oriented strategy toward the unified stereoselective synthesis of 16β-methylcorticoids in 12.6-14.0 % overall yield from commercially available 9α-hydroxyandrost-4-ene-3,17-dione (9α-OH-AD). In this approach, the chiral C16β-Me and C17α-OH groups of the corticosteroid D ring were installed via a substrate-controlled diastereo- and enantioselective Mn-catalyzed oxidation-reduction hydration of Δ4,9(11),16 -triene-3,20-dione. The C1-C2 double bond of the corticosteroid A ring was constructed using an unprecedented engineered 3-ketosteroid-Δ1 -dehydrogenase (MK4-KstD)-catalyzed regioselective Δ1 -dehydrogenation of Δ4,9(11) -diene-3,21-dione. This strategy provides a general method and a key precursor for the divergent synthesis of a variety of glucocorticoids and related steroidal drugs.
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