CH339620A - Verfahren zur Herstellung von Oxypregnanen - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von     Oxypregnanen       Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein  Verfahren zur Herstellung von gesättigten und un  gesättigten, in     13-Stellung    durch eine freie oder  funktionell abgewandelte     Carbinol-,        Formyl-    ' oder       Carboxylgruppe    substituierten     14-Oxy-pregnanen.     Die neuen     14-Oxy-pregnane    und ihre Derivate, wie  z. B. das     14-Oxy-aldosteron,    zeigen gegenüber den  in     14-Stellung    nicht     hydroxylierten    Verbindungen  eine gesteigerte Wirksamkeit.  



  Die neuen     14-Oxy-pregnane    werden erhalten,  wenn man die entsprechenden, in     14-Stellung        unsub-          stituierten    Verbindungen der Einwirkung von Kul  turen von Pilzen der Gattungen     Mucor,        Helicostylum,          Pleospora    oder     Curvularia    oder von entsprechenden  Enzymen unterwirft.  



  Die Ausgangsstoffe weisen vorzugsweise ausser  dem in 3- und     20-Stellung,    vor allem aber in     11-          Stellung,    eine freie oder funktionell abgewandelte       Oxy-    oder     Oxogruppe    auf. Sie können gesättigt sein  oder Doppelbindungen enthalten, z.

   B. in 1- und/oder       4-Stellung,    ferner in 5-, 6-, 7-, 8-, 9 : 11-, 11 :     12-          oder        16-Stellung,    oder zusätzliche     Substituenten    be  sitzen, wie freie oder abgewandelte     Oxy-    oder     Oxo-          gruppen,    ferner     Epoxygruppen    oder Halogenatome,  beispielsweise in 2-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8-, 9-, 12-, 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    vorlie  gen. Sie können auch den sogenannten     Nor-    und/oder  Homo-Reihen, insbesondere der     19-Nor-    und     D-          Homo-Reihe,    angehören. Besonders wichtige Aus  gangsstoffe sind z.

   B.     18-Oxy-    und     18-Oxo-proge-          steron,        17a,18-Dioxy-    und     17a-Oxy-18-progesteron,          18-Oxy-    und     18-Oxo-cortexon,        17a,18-Dioxy-    und       17a-Oxy-18-oxo-cortexon,        Aldosteron,        18-Oxy-cor-          ticosteron    und     -11-dehydro-corticosteron,    11-Epi-18-         oxy-    und     11-Epi-18-oxo-corticosteron,        17a-Oxy-          aldosteron,

          18-Oxyhydrocortison,        18-Oxy-    und     18-          Oxo-cortison,    entsprechende     1-Dehydro-    und     21-          Oxo-verbindungen    und bzw. oder     9a-Fluor-,    9a  Chlor- oder     12a-Fluor-    und     12a-Chlor-derivate,    bei  spielsweise     9a-Fluor-aldosteron    und     -1-dehydro-          aldosteron,        9a-Fluor-18-oxy-corticosteron    und -1  dehydro-corticosteron, Als funktionell abgewandelte       Oxygruppen    kommen z.

   B. mit einer     aliphatischen,     aromatischen oder     heterocyclischen        Carbonsäure,     beispielsweise Essigsäure,     Propionsäure,        Benzoesäure     oder     Furancarbonsäure    veresterte oder eine     ver-          ätherte        Oxygruppen,    z.

   B. die     Tetrahydropyranyl-          oxy-,        Benzyloxy-    oder     Triphenylmethoxygruppe,    in  Betracht und als funktionell abgewandelte     Oxogrup-          pen    vorteilhaft     ketalisierte    bzw.

       acetalisierte        Oxo-          gruppen,    abgeleitet insbesondere von einem zwei  wertigen Alkohol, wie die     Äthylendioxygruppe.    Die  Ausgangsstoffe können auch, hauptsächlich in     13-          Stellung,    eine freie oder funktionell abgewandelte       Carboxylgruppe    aufweisen, in erster     Linie    eine     ver-          esterte    oder     laktonisierte        Carboxylgruppe.     



  Gute Resultate werden vor allen mit folgenden  Pilzarten bzw. den entsprechenden     Enzymen    erzielt:       Pleospora        gaeumanni,        Mucor        griseocyanus,        Mucor          parasiticus,        Helicostylum        piriforme    und     Curvularia          pallescens.    Für die Kultivierung dieser Pilze eignen  sich die an sich hierfür bekannten Medien, z. B.

    solche mit Zuckern, wie Glukose oder     Lactose,    mit       Peptonen,    Maisquellwasser, Sojaprodukten und der  gleichen, sowie mit Mineralsalzen, oder aber syn  thetische Nährlösungen. Man arbeitet insbesondere  unter     aeroben    Bedingungen, beispielsweise in Schüt  telkultur, oder     submers    unter Rühren und Luft  zufuhr. Die genannten Pilze unterscheiden sich von  andern Mikroorganismen, z. B. den Bakterien, durch  gutes Wachstum unter verhältnismässig einfachen      Zuchtbedingungen. Die Reaktion kann wie gesagt in  den genannten     Pilzkulturen    selbst oder aber mit Hilfe  der     angereicherten    oder abgetrennten Enzyme statt  finden, also z.

   B. in einer     Aufschwemmung    des ab  getrennten     Pilzmycels,    des homogenisierten     Pilz-          mycels    oder in Filtraten bzw. wasserhaltigen Extrak  ten davon.  



  Die Isolierung der Verfahrensprodukte lässt sich  nach bekannten Methoden vornehmen. Ihre Abtren  nung kann z. B. durch Extraktion des Reaktions  gemisches mit einem organischen Lösungsmittel, z. B.       Methylenchlorid    oder Essigester, erfolgen. Für die  weitere Reinigung des so erhaltenen Extraktes eignen  sich besonders     Chromatographie,        z.B.    an Aluminium  oxyd oder     Silicagel,    Anwendung von Verteilungs  methoden, z.

   B. dem Gegenstromverfahren, oder die  Trennung mittels     Girard-Reagentien,    wie     Trimethyl-          ammonium-    oder     Pyridinium-essigsäurehydrazid.    An  schliessend an diese Reinigungsmethoden oder an  ihrer Stelle kann schliesslich aus organischen oder       wässrib    organischen Lösungsmitteln umkristallisiert  werden.  



  Die erfindungsgemäss erhältlichen     14-Oxy-steroide     und ihre Derivate zeichnen sich, verglichen mit den  in     14-Stellung    nicht     hydroxylierten    therapeutisch  wirksamen Verbindungen, durch eine gesteigerte  Wirksamkeit aus. Die Verbindungen weisen wie  gesagt in     13-Stellung    eine freie oder funktionell "  abgewandelte     Carbinol-,        Formyl-    oder     Carboxyl-          gruppe    und vorzugsweise in     11-Stellung    eine freie  oder funktionell abgewandelte     Oxy-    oder     Oxogruppe     auf; es kann sich also z.

   B. um Ester, Äther,     Thio-          ester,        Thioäther,        Thiol-    und     Thionester,        Acetale,          Mercaptale,        Ketale,        Enolderivate,    wie     Enolester,          Enoläther    oder     Enamine,    Hydrazone,     Semicarbazone     und dergleichen handeln.

   Von den Verfahrenspro  dukten sind von besonderem Interesse:         14a,18-Dioxy-    und     14a-Oxy-18-oxo-progesteron,          14a,17a,18-Trioxy-    und     14a,17a-Dioxy-18-          oxo-progesteron,          14a-18-Dioxy-    und     14a-Oxy-18-oxo-cortexon,          14a,17a,18-Trioxy-    und     14a,17a-Dioxy-18-          oxo-cortexon,          14a-Aldosteron,          14a,18-Dioxy-corticosteron    und     -11-dehydro-          corticosteron,          11-Epi-14a,

  18-dioxy-    und     11-Epi-14a#-oxy-18-          oxo-corticosteron,          17a-Oxy-aldosteron,          14a,18-Dioxy-hydrocortison,          14a,18-Diöxy-    und     14a-Oxy-18-oxo-cortison,     die entsprechenden     1-Dehydro    sowie     21-Oxo-verbin-          dungen,    ferner entsprechende funktionelle Derivate,  wie Ester, Äther,     Halogen-Derivate,    z.

   B. 9a- oder       12a-Halogen-,    insbesondere die Fluor- oder Chlor  verbindungen, beispielsweise     14a-Oxy-9a-fluor-aldo-          steron    und     -1-dehydro-aldosteron,        14a,18-Dioxy-9a-          fluor-corticosteron    und     -1-dehydro-corticosteron.     Sofern die Verfahrensprodukte nicht die Konfigura-         tion    und die     Substituenten    von therapeutisch ver  wendbaren Steroiden aufweisen, können sie als Zwi  schenprodukte zu deren Herstellung, z. B. der oben  genannten Verbindungen dienen.  



  Die erfindungsgemäss erhältlichen Umsetzungs  produkte lassen sich in an sich bekannter Weise in  ihre funktionellen Derivate, wie Sauerstoff-, Schwe  fel- oder Stickstoffderivate, beispielsweise Ester,  Äther,     Enolester,        Enoläther,        Ketale,        Thioäther    und       Thioketale,    ferner Hydrazone,     Oxime    und     Enamine     überführen, ferner können     Oxy-    zu     Oxogruppen     dehydriert werden.

   In den Estern und     Enolestern     können die Säurereste solche beliebiger organischer  oder anorganischer Säuren sein, wie     aliphatischer,          alicyclischer,        araliphatischer,    aromatischer oder       heterocyclischer        Carbon-,        Thioncarbon-,        Thiolcarbon-          oder        Sulfonsäuren,    vorzugsweise der Ameisensäure,  Essigsäure,     Chloressigsäuren,        Trifluoressigsäure,        Pro-          pionsäure,    Buttersäuren,

       Valeriansäuren,        Trimethyl-          essigsäure,        Diäthylessigsäure,        Capronsäuren,        Önanth-          säuren,        Caprylsäuren,        Palmitinsäuren,        Crotonsäure,          Undecansäure,        Undecylensäure,        Oxalsäure,    Bern  steinsäure,     Pimelinsäure,        Maleinsäure,    Milchsäure,       Carbaminsäuren,        Alkoxycarbonsäuren,

          ss-Cyclopentyl-          propionsäure,        Hexahydrobenzoesäure,        Benzoesäure,          Phenylessigsäure,        Cyclohexylessigsäure,        Phenylpro-          pionsäuren,        Trimethylgallussäure,        Phthalsäure,          Furan-2-carbonsäure,        Isonicotinsäure,        Methansulfon-          säure,        Toluolsulfonsäure,    Schwefelsäuren, Halogen  wasserstoffsäuren oder Phosphorsäuren.  



  In den erhaltenen Verbindungen lassen sich funk  tionell abgewandelte     Oxy-    oder     Oxogruppen    in freie  Gruppen überführen. Auf diese Weise können ins  besondere in polysubstituierten Derivaten die funk  tionell abgewandelten Gruppen auch teilweise in  Freiheit gesetzt werden, z. B. durch chemische oder  enzymatische Hydrolyse, beispielsweise unter Ver  wendung 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    Deriva  ten lassen sich durch anschliessende funktionelle Ab  wandlung, z.

   B.     Veresterung    oder     Verätherung,    poly  substituierte Derivate, insbesondere auch gemischte  Ester oder Äther bzw. Ester-Äther, herstellen. Sind  während der Hydrolyse, insbesondere derjenigen mit  alkalischen Mitteln, 9,11- oder     12,11-Halogenhydrine     in die entsprechenden 9,11- oder     11,12-Oxidover-          bindungen    umgewandelt worden, so lassen sich  letztere durch Einwirkung von Halogenwasserstoff  säuren, insbesondere Fluor- oder Chlorwasserstoff  säure, wieder in die gewünschten 9,11- bzw.     12,11-          Halogenhydrine    verwandeln.

      <I>Beispiel 1</I>  Zu einer bei 28  gut entwickelten, 4 Tage alten       Schüttel-Kultur    von     Pleospora        gaeumanni    in 500     cm3          70proz.    wässriger Bierwürze mit 0,5     em3        Spermöl    gibt  man unter sterilen Bedingungen eine Lösung von  125 mg     Aldosteron    in 10     cm3    Aceton. Die Suspen-           sion    schüttelt man weitere 4 Tage bei der gleichen  Temperatur. Nun wird das     Mycel    abgetrennt und  gut mit Wasser und Essigester gewaschen. Die ver  einigten klaren Lösungen werden mit Essigester aus  geschüttelt.

   Die     Essigester-Lösungen    wäscht man mit  Wasser, trocknet sie und dampft sie im Vakuum ein.  Der Rückstand wird in     80proz.    Methanol gelöst und  mehrmals mit     Petroläther    ausgeschüttelt. Die     Äthanol-          Lösungen    dampft man hierauf im Vakuum voll  ständig ein.

   Das     Papierchromatogramm    des Rück  standes     (Propylenglykol-Toluol)    zeigt neben wenig       Aldosteron    das etwas langsamer laufende     14a-Oxy-          aldosteron.    Der ganze Rückstand wird mittels eines       präparativen        Papierchromatogramms        (Propylenglykol-          Toluol)    aufgetrennt. Die dem     14a-Oxy-aldosteron     entsprechenden Zonen werden ausgeschnitten und  mit     50proz.    Methanol mehrmals extrahiert.

   Das  Methanol entfernt man dann in Vakuum, schüttelt  mehrmals die zurückbleibende     wässrige    Lösung mit  Essigester aus, wäscht die vereinigten     Essigester-          Lösungen    mit Wasser, trocknet sie und dämpft sie  im Vakuum ein, wobei als Rückstand reines     14a-          Oxy-aldosteron    erhalten wird.  



  Die Inkubation des     Aldosterons    kann man auch  in 500     cm3    einer gut entwickelten     wässrigen    Kultur  von     Curvularia        pallescens    ausführen, die folgende  Zusätze enthält:

   5 g Rohrzucker, 5 g     Difco-Trypton,     1 g     Natriumnitrat,    0,5 g sek.     Kaliumorthophosphat,     0,25g     Magnesiumsulfat,    0,25g     Kaliumchlorid,    5 mg       Eisensulfat-heptahydrat,    1,25 g     Calciumcarbonat     und 0,5     cm3        Spermöl.    Die Aufarbeitung geschieht  wie oben angegeben.  



  Das so gewonnene     14a-Oxy-aldosteron    lässt sich  wie folgt verestern: 100 mg werden mit 0,2     cm3          Pyridin    und 0,4     cm3        Acetanhydrid    übergossen. Die  Lösung lässt man 15 Stunden bei 20  stehen und  dampft sie dann auf Wasserzusatz im gewöhnlichen  Vakuum und zuletzt im Hochvakuum bei 35 .

   Als  Rückstand erhält man das     14a-Oxy-aldosteron-          18,21-diacetat.       <I>Beispiel 2</I>  Zu einer bei 28  gut entwickelten, 4 Tage alten       Schüttel-Kultur    von     Pleospora        gaeumanni    in 500     cm3          70proz.    wässriger Bierwürze mit 0,

  5     cm3        Spermöl     gibt man unter sterilen Bedingungen eine Lösung  von 125 mg     1-Dehydro-aldosteron    (erhältlich aus       Aldosteron    durch mikrobiologische     Dehydrierung    in       1-Stellung    mittels des Pilzes     Colo        nectria        decora)     in 10     cm3    Aceton. Die Suspension schüttelt man  weitere 4 Tage bei der gleichen Temperatur.

   Das  Reaktionsgemisch wird dann wie im Beispiel 1  angegeben aufgearbeitet und das     gebildete        1-De-          hydro-14a-oxy-aldosteron    ebenfalls wie angegeben  mittels eines     präparativen        Papierchromatogramms          (Propylenglykol-Toluol)    isoliert, wobei. es etwas lang  samer läuft als das     1-Dehydro-aldosteron.     



  Wenn man das so gewonnene     1-Dehydro-14a-          oxy-aldosteron    mit 0,2     cm3        Pyridin    und 0,4     cm3          Acetanhydrid    übergiesst, die Lösung 15 Stunden bei  20  stehenlässt und dann im gewöhnlichen Vakuum    und schliesslich im Hochvakuum bei 35  eindampft,  so     erhält    man als Rückstand das     1-Dehydro-14a-          oxy-aldosteron-18,21-diacetat.     



  <I>Beispiel 3</I>  125 mg (18     ->    l     lss)-Lakton    der     44-3,20-Dioxo-          llss-oxy-pregnen-18-säure    werden wie in Beispiel 1  und 2 mit einer Kultur von     Pleospora        gaeumanni     umgesetzt. Das Umsetzungsprodukt wird ebenfalls  wie dort aufgearbeitet und das entstandene (18<B>--></B>     11ss)-          Lakton    der     44-3,20-Dioxo-llss,l4a-dioxy-pregnen-          18-säure    wie angegeben isoliert.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von neuen gesättigten oder ungesättigten, in 13-Stellung durch eine freie oder funktionell abgewandelte Carbinol-, Formyl- oder Carboxylgruppe substituierten 14-Oxy-pregna- neu, dadurch gekennzeichnet, dass man die entspre chenden, in 14-Stellung unsubstituierten Verbindungen der Einwirkung von Kulturen von Pilzen der Gattun gen Mucor, Helicostylum,

   Pleospora oder Curvu- laria oder von entsprechenden Enzymen unterwirft. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man Kulturen von Pleospora gaeumanni oder Curvularia pallescens bzw. darin enthaltene Enzyme verwendet. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man in 13-Stellung in der genannten Weise substituierte d4-3,20-Dioxo-14-H-pregnene als Ausgangsstoffe verwendet. 3., Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass man Aldosteron als Ausgangsstoff verwendet. 4. Verfahren nach Patentanspruch und den Unter ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass man 18-Oxy-hydrocortison als Ausgangsstoff verwen det. 5.

   Verfahren nach Patentanspruch und den Unter ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass man das (18<B>--></B> 11)-Lakton der 44-3,20-Dioxo-11ss- oxy-pregnen-18-säure als Ausgangsstoff verwendet. 6. Verfahren nach Patentanspruch und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Ausgangsstoffe 1-Dehydroderivate der in den Unter ansprüchen 2-5 genannten Verbindungen verwen det. 7. Verfahren nach Patentanspruch und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Ausgangsstoffe 9a- oder 12a-Fluor- oder -Chlor derivate der in den Unteransprüchen 2-6 genannten Verbindungen verwendet. B.

   Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass man in erhaltenen 14-Oxy-pregnanen vorhandene freie Oxygruppen verestert.