CH336820A - Verfahren zur Herstellung von Oxyhalogenpregnanen - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von     Oxyhalogenpregnanen       Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein  Verfahren zur Herstellung von gesättigten und unge  sättigten, in     11-Stellung    durch eine freie oder funk  tionell abgewandelte     Oxy-    oder     Oxogruppe    substituier  ten     14-Oxy-9a-halogen-pregnanen.    Die neuen     14-          Oxy-pregnane    und ihre Derivate, wie z.

   B. das     14a-          Oxy-9a-fluor-hydrocortison    und     -cortison,    zeigen ge  genüber den in     14-Stellung    nicht     hydroxylierten    Ver  bindungen eine gesteigerte Wirksamkeit.  



  Die neuen     14-Oxy-pregnane    werden erfindungs  gemäss erhalten, wenn man die entsprechenden     in          14-Stellung        unsubstituierten    Verbindungen der Ein  wirkung von Kulturen von Pilzen der Gattungen       Mucor,        Helicostylum,        Pleospora    oder     Curvularia    oder  von entsprechenden Enzymen unterwirft.  



  Die als     Ausgangsstoffe    zu verwendenden     14-H-9a-          Halogen-,    insbesondere     -9a-Fluor-    und     -9a-Chlor-          pregnane    weisen vorzugsweise ausser in     11-Stellung     auch in 3- und     20-Stellung    eine freie oder funktionell  abgewandelte     Oxy-    oder     Oxogruppe    auf. Sie können  gesättigt sein oder Doppelbindungen enthalten, z. B.

    in 1-     undloder        4-Stellung,    ferner in 5-, 6-, 7- oder     16-          Stellung,    oder zusätzliche     Substituenten    besitzen, wie  ausser den bereits erwähnten freien oder abgewandel  ten     Oxy-    oder     Oxogruppen,    z. B.     Epoxygruppen    oder  Halogenatome, beispielsweise in 2-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8-,  15-, 16-, 17- oder     21-Stellung,    oder     Methylgruppen,     z.

   B. in     17a-Stellung.    Die Ausgangsstoffe können,  was die     Substituenten    anbelangt, von beliebiger       sterischer    Konfiguration sein und auch als     Racemate     vorliegen. Sie können auch den sogenannten     Nor-          undjoder    Homo-Reihen, insbesondere der     19-Nor-          und        D-Homo-Reihe,    angehören. Besonders wichtige  Ausgangsstoffe sind z.

   B.     9a-Fluor-    und     9a-Chlor-          derivate    von     Hydrocortison,        Cortison,        Corticosteron,          11-Dehydro-corticosteron,    entsprechende     1-Dehydro-          und        21-Oxo-verbindungen,    wie die     9a-Fluor-    und 9a-    Chlorderivate von     1-Dehydro-hydrocortison,        1-De-          hydro-cortison,        1-Dehydro-corticosteron,        1,

  11-Bis-          dehydro-corticosteron,        11-Oxy-    und     11-Oxo-proge-          steron,        11ss-Oxy-    und     11-Oxo-17a-oxy-progesteron,          1-Dehydro-llf-oxy-    und     -11-oxo-progesteron,        1-De-          hydro-11,17a-dioxy-    und     -11-oxo-17a-oxy-proge-          steron.    Als funktionell abgewandelte     Oxygruppen     kommen z.

   B. mit einer     aliphatischen,    aromatischen  oder     heterocyclischen        Carbonsäure,    beispielsweise  Essigsäure,     Propionsäure,        Benzoesäure    oder     Furan-          carbonsäure,    veresterte oder     verätherte        Oxygruppen,     z.

   B. die     Tetrahydro-pyranyloxy-,        Benzyloxy-    oder       Triphenylmethoxygruppe,    in Betracht und als funk  tionell abgewandelte     Oxogruppen    vorteilhaft     ketali-          sierte        Oxogruppen,    abgeleitet insbesondere von einem  zweiwertigen Alkohol, wie die     Äthylendioxygruppe.     



  Gute Resultate werden vor allem mit folgenden       Pilzarten    bzw. den entsprechenden Enzymen erzielt:       Mucor        griseocyanus,        Mucor        parasiticus,        Helicostylum          piriforme,        Pleospora        gaeumanni    und     Curvularia        pal-          lescens.    Für die Kultivierung dieser     Pilze    eignen sich  die an sich     hiefür    bekannten Medien, z.

   B. solche mit  Zuckern, wie Glucose oder     Lactose,    mit     Peptonen,     Maisquellwasser, Sojaprodukten und dergleichen so  wie mit     Mineralsalzen,    oder aber synthetische Nähr  lösungen. Man arbeitet insbesondere unter     aeroben          Bedingungen,    beispielsweise in Schüttelkultur, oder       submers    unter Rühren und Luftzufuhr. Die genann  ten     Pilze    unterscheiden sich von andern Mikroorganis  men, z. B. den Bakterien, durch gutes Wachstum  unter verhältnismässig einfachen Zuchtbedingungen.  Die Reaktion kann wie gesagt in den genannten Pilz  kulturen selbst oder aber mit Hilfe der angereicher  ten oder abgetrennten Enzyme stattfinden, also z. B.

    in einer     Aufschwemmung    des abgetrennten     Pilz-          mycels,    des homogenisierten     Pilzmycels    oder in Fil  traten bzw. wasserhaltigen Extrakten davon.      Die Isolierung der Verfahrensprodukte kann z. B.  durch Extraktion des Reaktionsgemisches mit einem  organischen Lösungsmittel, z. B.     Methylenchlorid    oder  Essigester, erfolgen. Für die weitere Reinigung des so  erhaltenen Extraktes eignen sich besonders     Chromato-          graphie,    z. B. an Aluminiumoxyd oder     Silicagel,    An  wendung von Verteilungsmethoden, z.

   B. nach dem  Gegenstromverfahren, oder die Trennung mittels       Girard-Reagentien,    wie     Trimethylanunonium-    oder       Pyridinium-essigsäurehydrazid.    Anschliessend an diese  Reinigungsmethoden oder an ihrer Stelle kann schliess  lich aus organischen oder wässrig-organischen Lö  sungsmitteln umkristallisiert werden.  



  Die erfindungsgemäss erhaltenen     14-Oxy-steroide     und ihre Derivate zeichnen sich, verglichen mit den in       14-Stellung    nicht     hydroxylierten    therapeutisch wirk  samen Verbindungen durch eine gesteigerte Wirksam  keit aus. Die Verbindungen weisen wie gesagt in     11-          Stellung    eine freie oder     funktionell    abgewandelte     Oxy-          oder        Oxogruppe    auf; es kann sich also z.

   B. um Ester,  Äther,     Thioester,        Thioäther,        Thiol-    und     Thionester,          Acetale,        Mercaptale,        Ketale,        Enolderivate,    wie     Enol-          ester,        Enoläther    oder     Enamine,    Hydrazone,     Semicarb-          azone    und dergleichen handeln.

   Von den Verfahrens  produkten sind von besonderem Interesse die     9a-          Fluor-    und     9a-Chlor-derivate    von     14a-Oxy-hydro-          cortison,        14a-Oxy-cortison,        14a-Oxy-corticosteron,          14a-Oxy-11-dehydro-corticosteron,        14a-Oxy-1-          dehydro-hydrocortison,        14a-Oxy-1-dehydro-cor-          tison,        14a-Oxy-1-dehydro-corticosteron,        14a-Oxy-          1,11-bisdehydro-corticosteron,

          14a,11ss-Dioxy-    und  14a -     Oxy-11-        oxo    -     progesteron,    14a,11     ss,17a    -     Tri-          oxy-    und     14a,17a    -     Dioxy    - 11 -     oxo    -     progesteron,          14a,11ss-Dioxy-    und     14a-Oxy-11-oxo-1-dehydro-          progesteron,        14a,llss,17a-Trioxo-    und     14a,

  17a-          Dioxy    -11-     oxo    -1-     dehydro    -     progesteron,    ferner ent  sprechende funktionelle Derivate, wie Ester und  Äther.     Sofern    die Verfahrensprodukte nicht die Kon  figuration und die     Substituenten    von therapeutisch  verwendbaren Steroiden aufweisen, können sie als  Zwischenprodukte zu deren Herstellung, z. B. der       obgenannten    Verbindungen dienen.  



  Die erfindungsgemäss     erhältlichen    Umsetzungspro  dukte lassen sich in an sich bekannter Weise in ihre  funktionellen Derivate, wie Sauerstoff-, Schwefel- oder  Stickstoffderivate, beispielsweise Ester, Äther,     Enol-          ester,        Enoläther,        Ketale,        Trioäther    und     Thioketale,     ferner Hydrazone,     Oxime    und     Enamine    überführen;       Oxygruppen    lassen sich zu     Oxogruppen    dehydrieren.

    In den     Estern    und     Enolestern    können die Säure  reste solche beliebiger organischer oder anorgani  scher Säuren sein, wie     aliphatischer,        alicyclischer,          araliphatischer,    aromatischer oder     heterocyclischer          Carbon-,        Thioncarbon-,        Thiolcarbon-    oder     Sulfon-          säuren,    vorzugsweise der Ameisensäure, Essigsäure,       Chloressigsäuren,        Trifluoressigsäure,        Propionsäure,     Buttersäuren,

       Valeriansäuren,        Trimethylessigsäure,        Di-          äthylessigsäure,        Capronsäuren,        Önanthsäuren,        Capryl-          säuren,        Pahnitinsäuren,        Crotonsäure,        Undecansäure,          Undecylensäure,        Oxalsäure,        Bernsteinstäure,    Pimelin-    säure,     Maleinsäure,    Milchsäure,     Carbaminsäuren,          Alkoxycarbonsäuren,

          f-Cyclopentyl-propionsäure,          Hexahydrobenzoesäure,        Benzoesäure,        Phenylessig-          säure,        Cyclohexylessigsäure,        Phenylpropionsäuren,          Trimethylgallussäure,        Phthalsäure,        Furan-2-carbon-          säure,        Isonicotinsäure,        Methansulfonsäure,        Toluolsul-          fonsäure,    Schwefelsäuren,

       Halogenwasserstoffsäuren     oder Phosphorsäuren.  



  In den erhaltenen Verbindungen lassen sich funk  tionell abgewandelte     Oxy-    oder     Oxogruppen    in freie  Gruppen überführen. In polysubstituierten Derivaten  können     funktionell    abgewandelte Gruppen auch nur  teilweise in     Freiheit    gesetzt werden, z. B. durch chemi  sche oder enzymatische Hydrolyse, beispielsweise unter  Verwendung saurer oder basischer Mittel, durch     Um-          esterung    oder     Umacetalisierung.    Aus den auf diese  Weise oder auch direkt erhaltenen, nur partiell abge  wandelten, wie veresterten bzw.     verätherten    Derivaten  lassen sich durch anschliessende funktionelle Abwand  lung, z.

   B.     Veresterung    oder     Verätherung,    polysub  stituierte Derivate, insbesondere auch gemischte Ester  oder Äther     bzw.    Ester-Äther, herstellen. Sind wäh  rend der Hydrolyse, insbesondere derjenigen mit alka  lischen Mitteln, die     9,11-Halogenhydrine    in die ent  sprechenden     9,11-Oxidoverbindungen    umgewandelt  worden, so lassen sich letztere durch Einwirkung von       Halogenwasserstoffsäuren,    insbesondere Fluor- und       Chlorwasserstoffsäure,    wieder in     9,11-Halogenhydrine          verwandeln.     



  <I>Beispiel 1</I>  Zu einer bei 28  gut entwickelten, 4 Tage alten  Schüttelkultur von     Pleospora        gaeumanni    in 500     cm3          70proz.    wässriger Bierwürze mit 0,5     cm3        Spermöl     gibt man unter sterilen Bedingungen eine Lösung von  125 mg     44-3,20-Dioxo-9a-fluor-l        1ss,17a-21-trioxy-          pregnen    in 10     cm3    Aceton. Die Suspension schüttelt  man weitere 4 Tage bei der gleichen Temperatur. Nun  wird das     Mycel    abgetrennt und gut mit Wasser und  Essigester gewaschen.

   Die vereinigten klaren Lösun  gen werden mit Essigester ausgeschüttelt. Die Essig  ester-Lösungen wäscht man mit Wasser, trocknet sie  und dampft sie im Vakuum ein. Der Rückstand wird  in     80proz.    Methanol gelöst und mehrmals mit     Petrol-          äther    ausgeschüttelt. Die     Methanol-Lösungen    dampft  man hierauf im Vakuum vollständig ein.

   Das     Papier-          chromatogramm        (Propylenglykol-Toluol)    des Rück  standes zeigt neben wenig d     4-3,20-Dioxo-9a-fluor-          11ss,17a,11-trioxy-pregnen    das etwas langsamer lau  fende     44-3,20-Dioxo-9a-fluor-llss,14a,17a,21-tetra-          oxy-pregnen.    Der ganze Rückstand wird mittels eines       präparatives        Papierchromatogrammes        (Propylengly-          kol-Toluol)    aufgetrennt.

   Die dem     14a-Oxy-derivat     entsprechenden Zonen werden ausgeschnitten und mit  50     proz.    Methanol mehrmals     extrahiert.    Das Metha  nol entfernt man dann im Vakuum, schüttelt mehr  mals die zurückbleibende     wässrige    Lösung     mit    Essig  ester aus, wäscht die vereinigten     Essigester-Lösungen     mit Wasser, trocknet sie und dampft sie ein, wobei  als Rückstand reines     d4-3,20-Dioxo-9a-fluor-llss,          14a,17a,21-tetraoxy-pregnen    zurückbleibt.

        Die Inkubation des     44-3,20-Dioxo-9a-fluor-11ss,          17a,21-trioxy-pregnens    kann man auch in 500     cm3     einer     wässrigen,    gut entwickelten Kultur von     Curvularia          pallescens    ausführen, die folgende Zusätze enthält:

    5 g     Rohrzucker,    5 g     Difco-Trypton,    1 g     Natriumnitrat,     0,5 g sek.     Kaliumorthophosphat,    0,25 g Natriumsul  fat, 0,25 g     Kaliumchlorid,    5 mg     Eisensulfathepta-          hydrat,    1,25 g     Kaliumcarbonat    und 0,5     cm3        Spermöl.     Die Aufarbeitung geschieht wie oben angegeben.  



  Das     44-3,20-Dioxo-11ss,14a,17a,21-tetraoxy-          pregnen    lässt sich wie folgt     acetylieren:    100 mg wer  den mit 0,3     cm3        Acetanhydrid    und 3 Tropfen     Pyridin     versetzt. Die Lösung lässt man 15 Stunden bei 20   stehen, dampft sie hierauf auf Wasserzusatz im ge  wöhnlichen, dann im Hochvakuum vollständig ein  und erhält als Rückstand das     44-3,20-Dioxo-9a-          fluor-11        ss,14a,17a,21-tetraoxy-pregnen-21-acetat.     



  <I>Beispiel 2</I>  Zu einer bei 28  gut entwickelten, 4 Tage alten  Schüttelkultur von     Pleospora        gaeumanni    in 500     cm3          70proz.    wässriger Bierwürze mit 0,5     cm3        Spermöl     gibt man unter sterilen Bedingungen eine Lösung von  125 mg     41,4-3,20-Dioxo-9a-fluor-l        l,ss,17a,21-trioxy-          pregnadien    in 10     cm3    Aceton. Die Suspension schüt  telt man weitere 4 Tage bei der gleichen Temperatur.

    Die Aufarbeitung der Reaktionsmischung sowie die  Isolierung und Reinigung des entstandenen     di.4-3,20-          Dioxo-9a-fluor-11        ss,14a,17a,21-tetraoxy-pregnadiens     wird wie in Beispiel 1 angegeben ausgeführt. Das  erhaltene 11     P,14a,17a,21-Tetraoxy-derivat    läuft im       Papierchromatogramm        (Propylenglykol-Toluol)    etwas  langsamer als das     d1,4_3,20-Dioxo-9a-fluor-11f,17a,          21-trioxy-pregnadien.     



  Das     41.4-3,20-Dioxo-9a-fluor-llss,14a,17a,21-          tetraoxy-pregnadien    lässt sich wie in Beispiel 1 an  gegeben zum     di,4-3,20-Dioxo-9a-fluor-11f,14a,17a,          21-tetraoxy-pregnadien-21-acetat        acetylieren.     



  <I>Beispiel 3</I>  Durch Inkubation von 4 4 -     3,11,20-Trioxo-9a-          fluor-pregnen,    unter den oben angegebenen Bedingun  gen und nach analoger Aufarbeitung und Reinigung    erhält man das     44-3,11,20-Trioxo-9a-fluor-14a-oxy-          pregnen,    das im     Papierchromatogramm        (Formamid-          Cyclohexan-Benzol    [1:1]) etwas langsamer läuft als  das     d4-3,11,20-Trioxo-9a-fluor-pregnen.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von neuen gesättigten oder ungesättigten, in 11-Stellung durch eine freie oder funktionell abgewandelte Oxy- oder Oxogruppe substituierten 14-Oxy-9a-halogen-pregnanen, dadurch gekennzeichnet, dass man die entsprechenden in 14- Stellung unsubstituierten Verbindungen der Einwir kung von Kulturen von Pilzen der Gattungen Mucor, Helicostylum, Pleospora oder Curvularia oder von entsprechenden Enzymen unterwirft.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass man Kulturen von Pleospora gaeu- manni oder Curvularia pallescens bzw. darin enthal tende Enzyme verwendet. 2. Verfahren nach Patentanspruch und Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man in 11- Stellung durch eine freie oder funktionell abgewan delte Oxy- oder Oxogruppe substituierte 44-3,20 Dioxo-14-H-9a-halogen-pregnene als Ausgangsstoffe verwendet. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch und den Un teransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass man 9a-Fluor- oder 9a-Chlor-hydrocortison als Aus gangsstoff verwendet. 4. Verfahren nach Patentanspruch und den Un teransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass man 9a-Fluor- oder 9a-Chlor-cortison als Ausgangs stoff verwendet. 5. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass man als Ausgangsstoffe 1-De- hydro-derivate der in den Unteransprüchen 2 bis 4 genannten Verbindungen verwendet. 6.

   Verfahren nach Patentanspruch und den Unter ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man in erhaltenen 14-Oxy-pregnanen vorhandene freie Oxygruppen verestert.