11α-羟基坎利酮是由坎利酮通过微生物转化在11位上进行羟基化得到的产物。由于其巨大的市场潜力,早在1971年,B. Lunt等就尝试用坎利酮生产11α-羟基坎利酮。1980年,Deshayes在坎利酮投料为1.5g/L时,转化率达到了95%,但其高耗料量使其不适合大规模生产。1996年,Ng等采用间歇补料方法虽增加了投料量,但转化时间延长且转化率不高,导致成本显著增加。
11α-羟基坎利酮是坎利酮羟基化反应后形成的甾体类衍生物,也是合成依普利酮的重要药物中间体。依普利酮作为一种治疗高血压和其他心血管疾病的新型药物,具有广阔的市场前景。微生物转化坎利酮合成11α-羟基坎利酮的方法因其专一性强、反应条件温和、催化效率高、副产物少、成本低且污染小等优点而备受青睐。
然而,由于11α-羟基坎利酮在水中的溶解度极低,由微生物发酵合成的该物质主要吸附在菌丝体表面,难以通过简单的过滤、离心或萃取进行分离。此外,发酵液中还存在未转化的坎利酮,其物理和化学性质与11α-羟基坎利酮相似,因此对提取物的纯化也是一个重要步骤。
目前,尽管微生物转化技术在某些方面表现优异,但仍存在生产周期长、成本高、转化率低等问题,这极大地限制了该产品的应用和推广。因此,寻求一种廉价且高效的11α-羟基坎利酮生产方法显得尤为必要。
应用从11α-羟基化坎利酮可以得到一系列有用的坎利酮衍生物。美国G. D. Searle公司通过微生物转化法成功地制备了11α-羟基化坎利酮,并在此基础上进行了六步或七步化学合成,最终得到了选择性甾体类醛固酮受体拮抗剂依普利酮(Eplerenone,商品名Inspra)。2002年4月,美国食品药品监督管理局(FDA)批准了该药物的上市申请。2003年由Pharmacia公司在美国正式上市。
临床研究表明,在治疗高血压及其他心血管疾病方面,Eplerenone相比坎利酮和螺内酯(Spironolactone),副作用显著减少,心力衰竭患者的死亡率也明显降低。