CH334921A

CH334921A - Verfahren zur Herstellung von Testosteronderivaten

Info

Publication number: CH334921A
Authority: CH
Inventors: Charles Murray Herbert; Harold Peterson Durey
Original assignee: Upjohn Co
Priority date: 1952-02-23
Filing date: 1952-07-08
Publication date: 1958-12-15

Description


      Zusatzpatent    zum Hauptpatent Nr. 329194    Verfahren zur Herstellung von     Testosteronderivaten       Die     Eifindung    betrifft ein Verfahren zur       Eierstellung    von zwei neuen     Testosteronderi-          \-aten,    und zwar von     11a-Oxy-17a-methyl-          lestosteron    und von     lla-Oxy-1.0-normethyl-          17a-nietliyl-testosteron.     



  Diese neuen Verbindungen werden gemäss  der Erfindung hergestellt, indem     1.7a-hrethyl-          lestosteron    oder     10-Noi-inethyl-17a-inethyl-          lestosteron    einer     bioehennischen    Oxydation  mittels     l"nzy-men    unterworfen wird, die von       einer    Spezies der Pilzgattung     Rhizopus,    wel  che der     Ordnung        -.Vlueorales    angehört, erzeugt       werden.     



  Es können die von den Pilzen abgetrenn  ten     Enzyme    verwendet werden. Vorzugsweise        erden    aber der lebensfähige Pilz und das       .\nsgangssteroid    unter     Fermentationsbedin-          giingen    in Gegenwart eines Nährmediums für       den    Pilz     zusannnengebraeht,    wie dies in den       1'ol"-endeii    Beispielen ausführlicher beschrie  ben wird.  



       Beispiel   <I>1</I>  <I>-1.</I>     1.1a-Oa,y-17a-naeth-yl-testosteroit          Aus    \'0     g    L     actalbuininauszug,    3 g Mais  quellwasser , und 50 g technischer Dextrose  wurde     dureli    Verdünnung mit Leitungswas  ser auf 1 Liter ein Nährboden hergestellt, .das       nach    Sterilisierung auf einen     pii-Wert    von 4,7  eingestellt wurde.

   3 Liter dieses sterilisierten  Nährbodens wurden mit     Rhizopus        nigricans     minus     (ATCC        Nr.6227b)    geimpft und 24       \tunden    lang bei einer Temperatur von.

       28     C    mit einer solchen Luftzufuhr und unter Rüh  ren bebrütet, dass die Sauerstoffaufnahme 6,3  bis 7     Millimol    je     Stunde    und Liter     NazSO,          betrug    [Cooper,     Fernstrom    und     Miller,        Ind.          1?.n        @g.        Chem.,    Band 36, Seite 504     (1944)    ]. Zu  diesem, eine 24 Stunden alte Kultur des Pil  zes enthaltenden Nährboden wurden 1,48 g 17a  Methyl-testosteron     hinzugefügt,    welches, um.

         eine:    Suspension des     Steroids    in der Kultur       zii    erzeugen, in 30     cin3    absolutem     Alkohol    ge  löst war. Nach einer weiteren, unter denselben       Temperatur-    und Belüftungsbedingungen  durchgeführten     Bebrütung    von 24 Stunden  wurden die Nährlösung und das     1VIy        eel    extra  liiert.

   Das     1\lycel    wurde filtriert, zweimal je  weils     finit    einem seinem Volumen etwa     gleichen     Volumen     Azeton    gewaschen und zweimal je  weils     finit    einem seinem Volumen etwa     glei-          ehen    Volumen     Methylenchlorid    extrahiert.  Diese     Azeton-    und     hlethylenehloridauszüge     wurden dein Filtrat der Nährlösung hinzu  gesetzt.

   Die Mischung der     Extrakte    mit denn  Filtrat der Nährlösung wurde erst zweimal  jeweils mit einem ihrem halben Volumen ent  sprechenden Volumen     Methylenchlorid,    dann  zweimal jeweils mit einem ihrem Viertelvolu  men entsprechenden Volumen     Methylenehlo-          rid    extrahiert.

   Die vereinigten     Methylenehlo-          ridextrakte    wurden zweimal mit einem je  einem Zehntel ihres Volumens entsprechenden  Volumen einer 2      /migen        wässrigen    Natrium  bikarbonatlösung, dann zweimal mit     einem         je einem     Zehntel    ihres Volumens     entsprechen-          den    Volumen     @V        asser    gewaschen.

   Nach Trock  nung des     Methylenehlorids    mit etwa 3 bis 5 g  wasserfreiem     Natriumsulfat    pro Liter Lö  sungsmittel und Filtrieren wurde das Lö  sungsmittel     abdestilliert.    Der nach     Abdun-          stung    des als Lösungsmittel     verwendeten        bTe-          thy        lenehlorids    erhaltene     Extrakt    wog<B>30,3</B> 107 g.

      1,095 g des     lösungsmittelfreien        Extraktes     wurde in 110     ein-'    Benzin gelöst und     über     einer Säule     chromatographiert,    die 55     g    mit  Salzsäure, anschliessend mit Wasser     gewasehe-          nes        -Lind    vier Stunden bei 120  C getrocknetes  Aluminiumoxyd enthielt.

   Die Säule wurde je  weils mit 11.0     em3    der in     naehstehender    Ta  belle angeführten     Lösungsmittel        beschiekt.     
EMI0002.0029     
  
    Fraktion <SEP> Lösungsmittel <SEP> Ausbeute <SEP> in <SEP> mg
<tb>  1 <SEP> Benzol <SEP> 13,2
<tb>  2 <SEP> Benzol- <SEP> Äther <SEP> 9 <SEP> :

   <SEP> l <SEP> 11.,7
<tb>  3 <SEP> Benzol-Äther <SEP> 9:1 <SEP> 62,1
<tb>  Benzol-Äther <SEP> 1 <SEP> :1. <SEP> 10,1.
<tb>  5 <SEP> Benzol-Äther <SEP> 1 <SEP> :1 <SEP> 5,5
<tb>  6 <SEP> Äther <SEP> 4,0
<tb>  7 <SEP> Äther <SEP> 4,7
<tb>  8 <SEP> Äther <SEP> 4,1.
<tb>  9 <SEP> Ätlier-Chloroforin <SEP> <B>19-1</B> <SEP> 6,0
<tb>  10- <SEP> Äther-Chloroform <SEP> 19 <SEP> :1 <SEP> .1,7
<tb>  11 <SEP> Äther-Chloroform <SEP> 19 <SEP> :1 <SEP> 1.,8
<tb>  12 <SEP> tlther-Chloroform <SEP> 9:1 <SEP> 5,1
<tb>  13 <SEP> Äthei#-Cliloroform <SEP> 9:1 <SEP> 5,9
<tb>  14 <SEP> Äther-Chloroform <SEP> 9:1. <SEP> .1,2
<tb>  15 <SEP> Äther-Chloroform <SEP> 1:1 <SEP> 3,8
<tb>  16 <SEP> Äther-Chloroform <SEP> 1:1. <SEP> 11,0
<tb>  17 <SEP> Äther-Chloroform <SEP> 1:

  7. <SEP> 8,0
<tb>  <B>18</B> <SEP> Chloroform <SEP> <I>4,2</I>
<tb>  19 <SEP> Chloroform <SEP> 113,S
<tb>  20 <SEP> Chloroform <SEP> 67,0
<tb>  21 <SEP> Chloroform-Azeton <SEP> 19:1 <SEP> -12,5
<tb>  2\' <SEP> Chloroform-Azeton <SEP> 1.9:1 <SEP> 20,8
<tb>  23 <SEP> Chloroform-Azeton <SEP> 19 <SEP> :1 <SEP> 27,.1
<tb>  24 <SEP> Chloroforrii-Azeton <SEP> 9:1 <SEP> 67,?
<tb>  25 <SEP> Chloroform-Azeton <SEP> 9:1 <SEP> <B>56,1</B>
<tb>  26 <SEP> Chloroform-Azeton <SEP> 9:1 <SEP> 40,9
<tb>  27 <SEP> Chloroform-Azeton <SEP> 1:1 <SEP> 103,1
<tb>  28 <SEP> Chloroform-Azeton <SEP> 1:1 <SEP> 31.,8
<tb>  29 <SEP> Chloroform-Azeton <SEP> 1:1 <SEP> <B>1.8,0</B>
<tb>  30 <SEP> Azeton <SEP> <B>19,7</B>
<tb>  31 <SEP> Azeton <SEP> <B>8,8</B>
<tb>  32 <SEP> Azeton <SEP> -1,2
<tb>  33 <SEP> Azeton-Methanol <SEP> 1 <SEP> :1. <SEP> 3 <SEP> 1, <SEP> 2
<tb>  31 <SEP> Azeton-Methanol <SEP> 1:

  1 <SEP> 12,3
<tb>  Azeton-Methanol <SEP> l <SEP> :l <SEP> 6,5
<tb>  <B>0 <SEP> '5</B>
<tb>  36 <SEP> Methanol <SEP> 7,4
<tb>  37 <SEP> Methanol <SEP> 2,5              Pie        Fraktionen    22-23 wurden     vom        Lö-          sim-;sinittel    befreit und in     Methylenehlorid          aufgenommen.    Diese Lösung wurde mit 0,3 g        llagnesol     (ein     Magnesiumsilikat)    angerührt.  Dann wurde filtriert, bis zur völligen Trock  nung eingedampft und aus 4     em3        Äthylazetat     kristallisiert.

   Die erhaltenen Kristalle wurden  aus 0,5     em3        Äthylazetat    umkristallisiert und  er gaben<B>98,2</B> mg     11-Oxy-17a-Methyl-testoste-          ron        finit    einem Schmelzpunkt von 160-162  C  und einer optischen Rotation [a] D von plus       (i2         (C    - 1,026 in     Chloroform).     
EMI0003.0020     
  
    <I>.1 <SEP> nalyse:</I>
<tb>  "'o <SEP> berechnet <SEP> für <SEP> CzoH3003: <SEP> C <SEP> 75,43; <SEP> 1I <SEP> 9,50
<tb>   !o <SEP> gefunden: <SEP> C <SEP> 75,59; <SEP> H <SEP> 9,51
<tb>  C <SEP> 75,20;

   <SEP> H <SEP> 9,54       Bei Verwendung von     Rhizopus        arrhizus          wurde    das gleiche Ergebnis erhalten, jedoch  waren die Ausbeuten geringer.    <I>h.</I>     lla-P-ro        pio-rl        ylox-y-17a-nieth        yl-testostero        n     Zu 50 mg des gemäss A.

   hergestellten     1l    a  Oxy -1.7a -     methyl-testosterons,    die in 1     cm3          1'yridin    gelöst und über     Bariumoxyd    getrock  net worden waren, wurden 5     em3    einer mit  trockenem     Pyridin    auf 10     eins    verdünnten       Lösung    von 0,

  3     em3        Propionsäureanhydrid        zii-          gcsetzt.        Naeh    15stündigem Stehenlassen bei       7imniertemperatur    wurde das     Reaktionsge-          niisch    mit Wasser auf 50     em3    verdünnt. Das       verdünnte    Gemisch wurde fünfmal     jeweils     mit. 2 5     em3    Äther extrahiert.

   Die vereinigten  Ätherauszüge wurden zweimal jeweils mit  <B>10</B>     ein-    zweiprozentiger Salzsäure, dann ein  mal mit 10     em3    Wasser, einmal mit. 10     ein"-          zweiprozentigem    Natriumkarbonat und noch  einmal mit 10     em3    Wasser gewaschen. Der  gewaschene Auszug wurde über wasserfreiem  Natriumsulfat getrocknet-, filtriert und der       :tlier    bei Zimmertemperatur verdampft, wo  bei ein     Rüekstand    von rohem     11a-Propionyl-          oxy-17a-methyl-testosteron    zurückblieb.  



  Dieser Rückstand wurde aus einer Lösung  in einem Minimum Methanol durch     Zutropfen     von     Petroläther    zu reinem     11a-Propionyloxy-          17rc-methyl-testosteron    umkristallisiert.    <I>Beispiel 2</I>  <I>A. Herstellung des Ausgangsstoffes</I>     10-Nor-          methyl-17a-methyl-testosteron        (17ss-Oxy-17a-          methyl-4-oestren-3-on)          4-Oestren-3,17-dion        (Marker    und Rohr  mann, J.

   Am.     Chem.        Soc.,    1940, Nr. 62, Seite  73), das auch durch die Oxydation von       10-Normethyl-testosteron    mit     Chromtrioxyd          (Cr03)    hergestellt werden kann, wird mit  etwa, 4     Moläquivalenten    wasserfreiem     Pyroli-          din    in Benzol bei der Siedetemperatur des  Reaktionsgemisches in einem mit     Rückfluss-          kühler    und     Wasserabscheider    versehenem Kol  ben zur Reaktion gebracht.

   Der     Wasser-          abscheider    ist. so angeordnet, dass die konden  sierten Gase durch ihn     hindurchströmen,    be  vor sie in den Reaktionskolben zurückkehren.  Nach etwa einstündigem     R.ückflussbetrieb     wird dem Reaktionsgemisch eine katalytische  Menge     p-Toluolsulfonsä,ure    zugesetzt. Danach  wird der     Rückflussbetrieb    fortgesetzt, bis sich  im     Wasserabscheider    etwa ein     Moläquivalent     Wasser angesammelt hat.

   Bei Destillation des  Reaktionsgemisches zur Trockene verbleibt ein  Rückstand aus     3-(N-Pyrrolidyl)-3,5-oestra-          dien-17-on,    der in wasserfreiem Äther gelöst  und mit einem     molaren    Überschuss an     Methyl-          magnesiumjodid    zur Reaktion gebracht wird.

    Danach wird das Reaktionsgemisch mit ver  dünnter Salzsäure behandelt,     rwobei        10-Nor-          methyl-17a-methyl-testosteron        entsteht.    Wenn  die Ätherphase mit Wasser gewaschen und die  getrocknete Ätherlösung dann zur Trockne  eingedampft wird, verbleibt ein Rückstand  von     10-Normethyl-17a-methyl-testosteron,    das  eine deutliche     androgene    Wirkung aufweist.

      <I>B.</I>     11a-Oxy-lO-normeth        yl-17a-methyl-          testosteron       In der in Beispiel 1 A. beschriebenen Weise  wird     lla-Oxy-10-normethyl-17a-methyl-testo-          steron    aus     10-Normethyl-17a-methyl-testöste-          ron    hergestellt, indem man letzteres     Steroid     der oxydierenden Wirkung von     Rhizopus          nigrieans    minus     (ATCC        Nr.6227b)    aussetzt.

    Das entstehende oxydierte     Ster        oid    wird, wie  in Beispiel     1.A.    beschrieben, aus der Fermen-           tationsinischung    abgetrennt, und durch Kri  stallisation des Reaktionsproduktes aus     Äthyl-          azetatwird        gereinigtes        1-1a-Oxv-10-noi@metlivl-          1.7a-methvl-testosteron    erhalten.  



  <I>C.</I>     lla-(ss-Zyklopeii.t-yZ-p)rol,)ioityloxy)-10-          ttot-t2tetltyl-1i        a-iitetltyl-testostet-ori     Wenn in dein Verfahren gemäss Beispiel  1.B. anstelle von     Propionsäureanhv        di,icl    ein       äquivalenter    Anteil     ss-Zyhlopentyl-propion        @@l-          ehlorid    und anstelle von l l     a-Oxy-17a-methv    l  testosteron     lla-Oxv-10-normethvl-17a-methvl-          testosteron    verwendet wurden,

   entstand     Ilrc-          (ss-Zy        klopent-v    1-     propionvloxv    ) -10 -     norinethvl-          17a-methirl-testosteron.     



  In ähnlicher Weise können nach dein     be-          sehriebenen        Acvlierungsv    erfahren     andere:     Ester von     l.la-Oxy-10-norinethvl-17 -methvl-          testosteron        hergestellt    werden.  



  Beispiele derart.     hergestellter    Ester von     1l        rz-          Oxv-17a-methyl-testosteron    und     11a-Oxv-10-          norinetlivl-17a-inethyl-testosteron    umfassen       Aeylester    von     Karbonsäure    mit 1-8 Kohlen  stoffatoinen, und zwar von     gesättigten    oder       umgesättigten        aliphatisehen,        karbozvklischen,          zvkloalipliatisehen        Aryl-,

          Arplalkyl-    oder     Al-          l@arvl-liono-,        Di-    oder     Polykarbonsäuren,    die       Ist.ergruppen,        wie    z.

   B. die     Formyloxv,        Aeet-          oxv-,        Propionvloxy--,        Diinethvlaeetoxy,        Tri-          niethpIa.cetoxv-,        Butvryloxv-,        Valervloxv-,          Hexanovloxy-,        I-Ieptanovloxv-,        Oktanolvoxy-,          Benzoxy-,        Plienvlaeetoxy-,        Toluovloxy-,        Naph-          thoyloxy-,        Zyklopentvlformyloxc-,

          ss-Zyklo-          pentvlpropionploxy-,        Akrylvloxy-    und     Zyklo-          liexvlformyloxv-Gruppe,    die Halb- und     Di-          Tster    der     Malon-,        Malein-,    Bernstein-,     Glutar-          und        Adipinsäure    und dergleichen bilden.

   Die  Säuren können     gegebenenfalls    auch     niehtstö..          rende        Substituenten    wie Mono- oder     Polv-          Halo-,    Chlor-, Brom-,     Oxy-,        14fethoxv-    oder  dergleichen Gruppen enthalten.  



  Die gemäss der     vorliegenden        l:rfinclun"          hergestellten    neuen Verbindungen sind     gegen-          über    Hitze und verdünnten Säuren stabil.

   Sie  zeigen     anästhetische    und hemmende     luteoide,          glukocortikoide,        spermatogene,        renotrope,    te-         Stoide,

          livpertensive    und     Progesteron-Wir-          kung.    Bei     Wasserabspaltun        @-    aus     ll.a-Oxv-17a-          nietlivl-testosteron    mit     Pliosplioroxveliloi-icl     oder Chlorwasserstoff in     Eisessig    mit     nach-          fol-ender    Oxydation mit     Cliromtrioxvd    ent  steht     Adrenosteron.        Ähnlieli        wird    bei Behand  lung von     11a-Oxv        

  -1.0-noi-nietlivl-1.        7a-inethvl-          testosteron    mit     I'liosphox-oxvelilorid    oder       Chlorwasserstoff    in     Eisessig    mit     miehfolgen-          der        Oxydation        finit        Clironitrioxyd,    das     auch     10 -     Nox@niethvl    -     adrenosteron    genannte     -1-          (>estren-3,11,20-t-rion        _gebildet,

      das     Androgen-          hornionwirkung    aufweist.

Claims

<B>PATENTANSPRUCH</B> Verfahren zur Herstellung von Testostc- ronderivaten, dadurch -#,eliennzeiclniet, dass 17a-1letlivl-testosteron oder 70-Noi-methvl- 17a-inetlivl.-testosteron einer bioeheiniseben Oxydation mittels Enzvinen unterworfen wird, die von einer Spezies der Pilzgattung,, Rhizopus erzeugt werden,

wobei das entspre chende l l a-Oxy-derivat entsteht. ITNTERANSPHUCHE 1. Verfahren nach Patentansprueli, da durch gekeiinzeiehnet, dass das Ausgangsstr- roid der T#,inwirkun- der ab--etrennten oxv- dierenden Enzyme unterworfen wird. 3.

Verfahren nach Patentansprueli, da- clureli gekennzeichnet, dass als Pilz Rhizopus nigrieans verwendet. wird. 3. Verfahren nach Patentansprueb, da durch gekennzeichnet, dass als Pilz Rliizopus arrhizus verwendet wird. 4.

Verfahren nach Patentansprueli, da durch gekennzeichnet, dass das Ausgan fl;sste- roid unter Ferinentationsbedingiingen mit einem lebensfähigen Pilz dieser (lattung in Axiwesenlieit eines Nä-hrmediuins für den Pilz zusammengebracht wird. 5. Verfahren nach Patentansprueh, da durch gekennzeichnet, dass das erhaltene 11 a Oxv-derieat anschliessend durch Reaktion mit einem Aevlierungsmittel verestert wird.