CH335492A - Verfahren zur Herstellung von 17-Oxy-steroiden - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von     17-Oxy-steroiden       Es ist     bereits    bekannt, mittels Enzymen  aus Nebennieren, insbesondere mit     deren          IIomogenaten,    oder auch bei ihrer     Durehströ-          mung        Hydroxylgrtippeit,    u. a. in     17a-Stellunc     von.     Steroiden    einzuführen.

   So interessant  diese     Funktion    tierischer Enzyme vom theo  retischen     Standpunkt    aus ist, so vermag sie  zur     präparativen    und     speziell    industriellen     Ge-          winn.ung    von     17a.-Oxy-steroiden    nicht zu be  friedigen. Mit mikrobiologischen Methoden,  die sich     aueh    in grösstem Stile anwenden  lassen, ist die genannte     Reaktion    bisher nicht  durchführbar gewesen.  



  Es wurde nun gefunden, dass     17-Ox#--          steroide    hergestellt werden können,     wend     man auf Verbindungen der     Pregnanreihe,     die in     17-Stellung    ein     '#Tasserstoffatom    auf  weisen, durch     aerobe    Kulturen von Pilzen  der Arten     Leptosphaeria        maculans,        Cucurbi-          taria        laburni,        Lophotrichtts        martinii,

          Melano-          spora        parasit.ica    und     Thielavia        terricola    pro  duzierte Enzyme einwirken. lässt.  



  Ausgangsstoffe für das neue Verfahren  sind allgemein Verbindungen der     Pregnan-          reihe,        zum    Beispiel     Pregnane,        Allopregnane,          Isopregnane,    wie 14- oder     17-Isopregnane,     sowie Homo- und     Norpregnane,    zum Beispiel       A-Nor-,        D-Homo-    und     19-Nor-pregnane,    die  in     17-Stellung    ein     Wasserstoffatom    aufwei  sen.

   Die Verbindungen können gesättigt oder  ungesättigt sein und beliebige     Substituenten       aufweisen. Doppelbindungen können sich zum  Beispiel in 1-, 4-,     5-,    6-, 7-, 9-, 14-,     15-          und/oder        20-Stellung    befinden. Die Konfigu  ration der Ausgangsstoffe ist vorzugsweise  diejenige des     Pregnans,        5a-Pregnans,        17a-          Pregnans    oder entsprechender     Racemate,    wie  sie bei der Totalsynthese erhalten werden.

    Als     Substituenten    kommen besonders in Frage  freie bzw. funktionell abgewandelte     Hy-    ,       droxyl-,        Oxo-oder        Carboxylgruppen,    wie Ester-,  Äther-,     Thioester-,        Thioäther-,        Thiol-    und       Thionester-,        Acetal-,        Mercaptal-,        Ketal-,        Hy-          drazon-,        Semicarbazon-    und     Enolgruppen,     zum Beispiel in 3-, 7-, 11-, 12-, 16-, 18-,  19-,

   20- und     2.1-Stellung.    Ausgangsstoffe sind  u. a.     Cortexon,    9,11- oder     11,12-Dehydro-          cortexon,        16a-Oxy-cortexon,        18-Oxo-    und     18-          Oxy-cortexon,        Corticosteron,        11-Epi-corticoste-          ron,        11-Dehy        dro-corticosteron,        18-Oxy-cortico-          steron,        d1>4-3,11,20-Triketo-21-oxy-pregnadien,     41,4 - 3,

  20     -Diketo        -11ss,21-        dioxy    -     pregnadien,     Progesteron,     17a-Progesteron,        11=Keto-proge-          steron,    11a- sowie 11     l-Oxy-progesteron,        9,11-          oder    11,12 -     Dehydro    -     progesteron,    19 -     Oxo-          progesteron,        19-Nor-progesteron,        Pregnenolon,     21-     Oxy    -     pregnenolon,

          Aldosteron    bzw. ihre  funktionellen Derivate.  



  Zur Einführung der     17-Oxygruppe        inku-          biert    man meist direkt die Ausgangsstoffe mit  den unter an sich bekannten     aeroben    Bedin  gungen     submers    wachsenden Kulturen der ge  nannten Pilze. Diese werden zweckmässig be-           wegt,    das heisst geschüttelt oder gerührt, und  enthalten     assimilierbaren    Kohlenstoff, insbe  sondere Kohlenhydrate sowie gegebenenfalls       Wuehsstoffe,        beispielsweise    Maisquellwasser  oder     Bierwürze,    und     anorganische    Salze.

   Es  sind somit natürliche, synthetische oder halb  synthetische Nährlösungen brauchbar. Das  praktisch einfachste Verfahren ist im folgen  den geschildert: Man züchtet die Organismen  in Apparaturen und unter ähnlichen Bedin  gungen, wie sie bei der     Antibiotika-Fabrika-          tion    als sogenanntes     Tieftankverfahren    be  kannt sind. Nach Entwicklung der Kulturen  gibt man die genannten Ausgangsstoffe in  feiner Dispersion oder     Lösung,    beispielsweise  in Methanol, Aceton oder     Äthylenglykol    zu  und     inkubiert    weiter.

   Schliesslich trennt man  vom     Myeel    ab, extrahiert das Filtrat und/oder  die     Mycelmasse    und isoliert     aus    dem Extrakt  die Reaktionsprodukte in an sich bekannter  Weise, zum Beispiel durch     Entmischungsver-          fahren,        Adsorption,        Chromatographie,    Kri  stallisation, Überführung in funktionelle Deri  vate, wie     Girard-Verbindungen    und derglei  chen.

   Dieselben Umsetzungen lassen sich aber  auch durchführen, indem man die     wirksamen     Enzyme aus entsprechenden     aeroben    Kulturen  der genannten Arten zuerst abtrennt und un  ter Ausschluss der wachsenden Kulturen ver  wendet.  



  Die Verfahrensprodukte können als Heil  mittel Verwendung finden oder als Zwischen  produkte zu ihrer Herstellung dienen. Von  grösstem praktischem     Interesse    sind zum Bei  spiel     Cortison,        Hydroeortison,        1,2-Dehydro-          cor        tison,        1,2-Dehydro    -     hydrocortison,    Reich  steins Substanz S,     17a-Oxy-aldosteron    sowie  die zum Beispiel aus Progesteron,

       Pregnen-          olon    und     11-Ketoprogesteron    entstehenden     17-          Oxy-derivate.     



  <I>Beispiel 1</I>  50     Volumteile    sterilisierte     70prozentige     Bierwürze werden mit     Leptosphaeria        macu-          lans    geimpft und 4 Tage bei 27  geschüttelt.  Zur     geit    entwickelten Kultur wird eine Lö  sung von 0,01 Gewichtsteilen     Cortexon    in  0,5     Volumteilen    Aceton unter sterilen Be  dingungen gegeben, und das     Gemisch    wird    weiter bei     27     geschüttelt. Nach 3 Tagen  wird das     My        cel        abfiltriert    und einige Male  mit Wasser gewaschen.

   Man extrahiert das  Kulturfiltrat dreimal mit je     2'5        Volumteilen     Essigester. Die     Essigester-Lösungen    werden  mit 1-n. Salzsäure, Wasser, 1-n.     Natriumbi-          carbonat-Lösung    und Wasser     gewaschen,    ge  trocknet und bei 40     bis    50  im     Vakuum    ein  gedampft. Der Rückstand wird an 0,2     CTe-          wichtsteilen        Silieagel        chromatographiert,    wo  bei zuerst mit. Chloroform allein, dann mit.

         Chloroform-Aceton-Gemischen    mit steigendem       Aceton-Gehalt        eluiert    wird. Mit Chloroform  und     Chloroform-Aceton        (9'5:5)    werden wenig       Cortexon    enthaltende     Verunreinigungen        elu-          iert.    Die ersten Chloroform-Fraktionen mit       10%        Aceton        geben        beim        Eindampfen        einen     Rückstand,

   der mit     konzentrierter    Schwefel  säure die für     Substanz        S        (17a-Oxy-cortexon)     charakteristische karminrote Färbung gibt.  Dieser     Rückstand    wird aus     Aceton--,@ther-          Gemischen    umkristallisiert, wobei reine Sub  stanz S vom F. = ?02 bis      213"    und der spe  zifischen Drehung [.a] D = + 132  (in       Äthanol)    erhalten wird.  



  <I>Beispiel</I>  50     Volumteile    sterilisierte     70prozentige     Bierwürze werden mit     Cucurbitaria        laburni     geimpft und 5 Tage bei 27  geschüttelt. Zur  gut entwickelten Kultur wird eine Lösung von  0,01     llewicht.steilen        Cortexon    in 0,5     Volum-          teilen    Aceton unter sterilen Bedingungen ge  geben, und das Gemisch wird weiter bei 27        geschüttelt.    Nach 3 Tagen wird das     Mveel    ab  filtriert und das Kulturfiltrat wie in Beispiel  1 beschrieben extrahiert.

   Der Extraktions  rückstand enthält, wie die     papierehromatogra-          phische    L     ntersuchung    zeigt,     zusammen    mit  etwas Ausgangsmaterial hauptsächlich     17a-          Oxy-cortexon    (Substanz S von     Reichstein),     welches wie in Beispiel 1 isoliert und kristalli  siert wird.  



  <I>Beispiel 3</I>  50     Volumteile    sterilisierte 70prozentige       Bierwürze    werden mit     Lophotriehus        martinii     geimpft und 3 Tage bei 27  geschüttelt. Zur  gut entwickelten Kultur wird eine Lösung      von 0,01. Gewichtsteilen     Cortexon    in 0,5     Vo-          lumteilen    Aceton unter sterilen Bedingungen       gegeben,    und das Gemisch wird weiter bei 27        gesehüttelt.    Nach 2 Tagen wird das     3lycel          abfiltriert    und das Kulturfiltrat wie in Bei  spiel 1 beschrieben extrahiert.

   Der Extrak  tionsrückstand enthält, wie die     papierchro-          inat.ographische    Untersuchung zeigt, zusam  men mit etwas Ausgangsmaterial hauptsäch  lich     1.7a-Oxy-cortexon    (Substanz S von Reich  stein), welches wie in Beispiel 1 isoliert und  kristallisiert wird.    <I>Beispiel</I>  50     Volumteile        sterilisierte    70prozentige       Bierwürze    werden mit     Melanospora        parasitica     geimpft, und 3 Tage bei 27  geschüttelt.

   Zur  gut entwickelten Kultur wird eine     Lösung          von    0,01 Gewichtsteilen     Cortexon    in 0,5     Vo-          luniteilen    Aceton unter sterilen Bedingungen  gegeben, und das Gemisch wird weiter bei 27   geschüttelt. Nach 2 Tagen wird das     Myeel          abfiltriert    und das Kulturfiltrat wie in Bei  spiel 1 beschrieben extrahiert.

   Der Extrak  tionsrückstand enthält, wie die     papierchro-          matographische    Untersuchung zeigt, zusam  men mit etwas Ausgangsmaterial hauptsäch  lich     17a-Oxy-cortexon    (Substanz S von Reich  stein), welches wie in Beispiel 1 isoliert und  kristallisiert wird.  



  <I>Beispiel 5</I>  50 V     olumteile    sterilisierte 70prozentige  Bierwürze werden mit     Thielavia        terricola    ge  impft und 3 Tage bei 27  geschüttelt. Zur gut  entwickelten Kultur wird eine Lösung von  0,01 Gewichtsteilen     Cortexon    in 0,5     Volum-          teilen    Aceton unter sterilen Bedingungen ge  geben, und das Gemisch wird weiter bei 27   geschüttelt. Nach 3 Tagen wird das     Mycel            abfiltriert    und das Kulturfiltrat wie in Bei..  spiel 1 beschrieben extrahiert.

   Der Extrak  tionsrückstand enthält, wie die     papierchro-          matographische    Untersuchung     zeigt,        zusammen     mit etwas Ausgangsmaterial hauptsächlich       17a-Oxy-cortexon    (Substanz S von Reich  stein), welches wie in Beispiel 1 isoliert und       kristallisiert    wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von 17-Oxy- steroiden, dadurch gekennzeichnet, dass man auf Verbindungen der Pregnanreihe, die in 17-Stellung ein Wasserstoffatom aufweisen, durch aerobe Kulturen von Pilzen der Arten Leptosphaeria maculans, Cucurbitaria laburni, Lophotriehus martinii,

   Melanospora parasitica und Thielavia terricola produzierte Enzyme einwirken lässt. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, da- durcll gekennzeichnet, dass man als Pregnan- verbindung Cortexon verwendet. 2. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man als Pregnan- v erbindung Corticosteron verwendet, 3.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man als Pregnan- verbindung 11-Dehydro-corticosteron verwen det. 4. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man als Pregnan- verbindung d1,4-3,11,20-Triketo-21-oxy-pre- gnadien verwendet. 5. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man als Pregnan- verbindung d 1,4-3,20-Diketo-11ss,21-dioxy- pregnadien verwendet.