CH214400A - Verfahren zur Darstellung von Ketosteroiden. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Darstellung von     ILetosteroiden.       Die     Dehydrierung    von     Steroiden        mit,de-          hydrierbaren        Hydroxylgruppen    zu den ent  sprechenden     Ketos        teroiden    auf chemischem  Weg     ist    bekannt. Es wurde nun gefunden,  dass man diese Reaktion mit Vorteil auch auf  biochemischem Wege durchführt.  



  Gegenstand der vorliegenden     Erfindung     ist also ein Verfahren zur Darstellung von       Ketosteroiden    durch     Dehydrierung    von     de-          hydrierbare.        Hydroxylgruppen    enthaltenden       Steroiden,    dadurch gekennzeichnet, dass ein  biochemischer     Wasserstoffaaceptor    den akti  vierten Wasserstoff der zu dehydrierenden       Hy        droxylgruppen    aufnimmt.  



  Für die Durchführung des Verfahrens  kann man sich der Hilfe gewisser Mikro  organismen, zum Beispiel der Hilfe von  Bakterien oder von Schimmelpilzen     bezw.    der  Hilfe von hieraus erhältlichen Enzymen, be  dienen. Von den     Bakterien    seien zum     Beispiel     genannt     dieBakterien        derAcetobactergruppe,     insbesondere des     Baeterium        (Acetobacter)          Pasteurianum,    ferner Bakterien wie Micro-         coccus        oblongus,    sowie     Sorbosebakterien;

       von den     Schimmelpilzen    können .gewisse As  pergillaceen mit Vorteil verwendet werden.  



  Als besonders vorteilhaft hat sich die       Verwendung    von sogenannter     "verarmter"     Hefe erwiesen, wie sie zum Beispiel nach  Wieland,     "Annalen    der Chemie",     Bd.    492,       S.    183 ff., durch Schütteln von Hefesuspen  sionen in     Toluolwasser    mit Sauerstoff erhält  lich     ist.     



  Die biochemische     Dehydrierung    wird  zweckmässig unter     aeroben    Bedingungen oder  in Gegenwart von sekundären Wasserstoff  acceptoren, wie     Methylenblau,        Chinon    oder  dergleichen durchgeführt.  



  Zu den als Ausgangsmaterialien für die  biochemische     Dehydrierung    in Betracht kom  menden Steroidverbindungen     gehören    zum       Beispiel    die     dehydrierbare        Hydroxylgruppen     enthaltenden     Sterine    und     Gallensäuren    sowie       Abbauprodukte    derselben,     dehydrierbare          Hydroxylgruppen    enthaltende     Verbindungen     vom Typ des-     Cortins    und der     tierischen.    und      pflanzlichen Herzgifte.

   Weiterhin können       dehydrierbare        Hydroxylgruppen    enthaltende       Verbindungen@derPregnanreihe    als Ausgangs  materialien verwendet werden sowie     dehy-          drierbare        Hydroxylgruppen    enthaltende Ver  bindungen der     Oestrau-    und     Androstanreihe.     Von den zuletzt genannten     seitenkettenfreien     Verbindungen seien zum Beispiel Verbindun  gen wie     Oes:

  tratriod,        Octahydrooestron,    sowie  die     ungesättigten        Verbindungen    der     Andro-          stanreihe,    die     Androstanverbindungen        De-          hydroandrosteron    und     Androstend:iol,    beson  ders angeführt.  



  Sind im Ausgangsmaterial ausser der oder  den zu dehydrierenden     Hydroxylgruppen     noch andere     dehydrierbare        Hydroxylgruppen     enthalten., so kann man diese, falls erforder  lich, vor dem Angriff der biochemischen     De-          hydrierungsmittel    schützen.  



  <I>Beispiel 1:</I>  Als Nährlösung für die Bakterien wurde       ungehopfte    Bierwürze für Lagerbier     verwen-          den.    Der     Maltosegehalt    der Würze wurde be  stimmt und durch Verdünnen mit Wasser auf  einen Gehalt von etwa     4/10    gebracht. Die  Nährlösung wurde dann nach Zusatz von       Calciumcarbonat    20 Minuten bei<B>115'</B> im       Autoklaven    erhitzt und nach dem Abkühlen  klar filtriert. Die erneut unter Druck er  hitzte Nährlösung wurde darauf in sterile ge  räumige     Petrischalen    gefüllt und mit dem       Bacterium        Pasteurianum    beimpft.

   Nach drei  tägigem Stehen bei Zimmertemperatur wurde  in jede     Petrischale,    die<B>300</B> cm' Nährlösung  enthielt, eine Lösung von 200 mg     Dehydro-          androsteron    in 15 cm'     Äthylalkohol    vorsich  tig hinzugegeben. Nach dreitägigem Stehen       wurde    mit Äther extrahiert, die ätherische  Lösung gewaschen,     getrocknet    und ver  dampft.

   Der     Rückstand    wurde dann zur Ent  fernung des unveränderten     Dehydroandro-          sterons    vier Stunden in absolutem     Pyridin     mit     Phthalsäureanhydrid    behandelt, das Re  aktionsgemisch in Wasser gegossen, mit.  Äther extrahiert und das     Pyridin    durch Wa  schen mit säurehaltigem Wasser entfernt.

    Der saure     Phthalsäureester    des Dehydroan-         drosterons    liess sich dann mit Alkali ab  trennen, und die     ätherische    Lösung     hint,3rliess     nach dem Verdampfen ein     Kristallisat,    das  mit     sä.tirehaltigem        lIethanol    behandelt wurde  und     naeh    dem     Umkristal.lisieren    aus     Hexan          Androstendion    vom Drehwert
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   und     Fp.   <B>173'</B> ergab.

    <I>Beispiel 2:</I>  Ebenso wie im Beispiel 1 beschrieben,  wurde in einem weiteren Versuch     Androsten-          diol-monopropionat-17    der Oxydation unter  worfen. und zwar wurden 300 mg dieses Pro  duktes     (Fp.    146  ;
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    für eine Bakterienkultur mit 300 cm' Sub  strat benutzt. Nach viertägigem Stehen bei  Zimmertemperatur wurde, wie im Beispiel 1  beschrieben, aufgearbeitet, auch das unver  änderte     Monopropionat    als saurer     Phthal-          Aureester    entfernt.

   Das     nae.h    der     Isomerisa-          tion    verbleibende     Testosteronpropionat    wurde  dann aus     Hexan    kristallisiert     Tina    hatte fol  gende Daten:

       Fp.    121  ;
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         Beispiel   <I>3:</I>  Auf 1 Litereiner     Nährlösung    von der Zu  sammensetzung:<B>1%</B>     P'epton,    0,2     aö        Amnio-          niumbiphosphat,    0,1 ö     Kaliumbiphosphat,     0,025%     1llagnnesiumpliosphat    werden     Sor-          bosebakterien    zum     gutenWachstum    gebracht.

    Dann werden zu dieser Kulturlösung     por-          tionsweise    10 cm' einer 2 %     igen    Lösung von       Cholesterin    .in Alkohol gegeben. Nach länge  rem Stehen wird das gesamte Reaktions  gemisch mit Äther extraliiert. Die Ätherlö  sung wird mit Wasser gewaschen, getrocknet  und verdampft.. Der Rückstand. wird darauf  in     iNlethanol    mit     Semic@irbazidacetat    umge  setzt. Dabei tritt     Abscheidung    von     Choleste-          nonsemica.rbazon    ein.

   Das     Semicarbazon    lie  fert nach der Spaltung das     Cholestenon    mit  den Daten:<B>F p.</B> 84-81  ;
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   Die Ausbeute beträgt     29/o.     <I>Beispiel</I>     .l:     8 g Hefe (Mailand flockige Fermente)  werden in 30 cm' Wasser suspendiert und  mit 10     cni    \     n/.;        Na@HPO,-Lösung    und 10<B>cm'</B>           ni,        $X2P04-Lösung        versetzt.    Die Suspension  wird 20 Stunden lang in Sauerstoffatmo  sphäre bei 32       geschüttelt;

      dann werden  190 mg     Androstendiol,    in 30 cm' Wasser sus  pendiert, hinzugefügt und anschliessend wird  die Mischung noch weitere 47 Stunden in       Sauerstoffatmospä.re    geschüttelt. Hiernach  wird das Reaktionsgemisch mit Äther     extra-          hiert;    die ätherische Lösung wird mit Was  ser, Natronlauge,     nj,    Salzsäure und wiederum  mit Wasser     gewaschen.    Nach dem Trocknen  über Natriumsulfat wird die ätherische Lö  sung zur Trockne eingedampft.  



  Der Rückstand wird in 30 cm' Alkohol  gelöst, mit 3 g Eisessig und 1.5 g P. Rea  genz (Girard,     Helv.        Chem.    Acta 19, 1095,  1936) versetzt und eine Stunde unter Rück  fluss zum Sieden erhitzt. Nach dem Erkalten  wird das Ganze in 140 cm' Wasser, 60 g Eis  und die zur Neutralisierung von 2,7 g     Eis-          essig    notwendige Menge     Natriumhydroxyd     gegossen. Man extrahiert dann dreimal mit  Äther, um den     ketogruppenfreien    Anteil zu  entfernen.  



  Zur     wässerigen    Lösung fügt man 20 g  50%ige Schwefelsäure hinzu, wodurch eine  Trübung entsteht. Man lässt die Lösung eine  Stunde stehen und extrahiert sie dann dreimal  mit Äther, wäscht die     ätherische    Lösung  mit Wasser, trocknet sie über Natriumsulfat  und dampft den Äther ab. Versetzt man den  Rückstand wieder mit etwas Äther, so kann  man ihn in     kristalliner    Form     gewinnen.     



  Nach     Umkristallisieren    des Rückstandes  aus verdünntem Aceton erhält man eine Sub  stanz vom F.     168-169',    die sich als iden  tisch mit     Androstendion    erweist.    Auf Grund der erfindungsgemässen Ver  fahren gelingt es, in verhältnismässig ein  facher Weise und unter Erzielung verhält  nismässig hoher Ausbeuten     wertvolle        Keto-          steroide    zu erzielen, die bisher nur auf ver  hältnismässig umständlichem Wege     bezw.    nur  in     verhältnismässig    geringer     Ausbeute    zu  gänglich waren.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Darstellung von Keto- steroiden durch Dehy drierung von dehydrier- bare Hydroxylgruppen enthaltenden .Steroi- den, dadurch gekennzeichnet,

   dass ein bioche mischer -T@Tasserstoffacceptor den aktivierten Wasserstoff der zu dehydrierenden Hydroxyl- gruppen aufnimmt. UNTERANSPRtrCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, da ,durch gekennzeichnet, dass man unter aeroben Bedindungen arbeitet. 2. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die biochemische Dehydrierung mit Hilfe von Bakterien der Acetobactergruppe durchführt.

   3. Verfahren nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, dass man die biochemische Dehy- drierung mit Hilfe von Bacterium (Aceto- bacter) Pasteurianum durchführt. 4. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man für die Durchführung der biochemi schen Dehydrierung "verarmte" Hefe ver wendet.