CH339621A - Verfahren zur Herstellung von Oxyhalogenpregnanen - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von     Oxyhalogenpregnanen       Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein  Verfahren zur Herstellung von gesättigten oder un  gesättigten, in     11-Stellung    durch eine freie oder funk  tionell abgewandelte     Oxy-    oder     Oxogruppe    substi  tuierten     14-Oxy-12a-halogen-pregnanen.    Die neuen       14-Oxy-12a-halogen-pregnane    und ihre Derivate, wie  z.

   B.     44-3,20-Dioxo-1        1ss,14a-dioxy-12a-fluor-pregnen,     zeigen gegenüber den in     14-Stellung    nicht     hydroxy-          lierten    Verbindungen 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, in  11 -Stellung durch eine freie oder funktionell abge  wandelte     Oxy-    oder     Oxogruppe    substituierten     14-H-          12a-Halogen-,    insbesondere     -12a-Fluor-    und     -12a-          Chlor-pregnane    weisen ausserdem vorzugsweise in S  und     20-Stellung    freie oder funktionell abgewandelte       Oxy-    oder     Oxogruppen    auf. Sie können gesättigt  sein oder Doppelbindungen enthalten, z.

   B. in     1-          und/oder        4-Stellung,    ferner in 5-, 6-, 7-, 8-, 9- oder       16-Stellung,    oder zusätzliche     Substituenten    besitzen,  wie ausser den bereits erwähnten freien oder     äbge-          wandelten        Oxy-    oder     Oxogruppen    z. B.     Epoxygrup-          pen    oder Halogenatome, beispielsweise in 2-, 4-, 5-,  6-, 7-, 8-; 15-, 16-, 17- oder     21-Stellung,    oder       Methylgruppen,    z.

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

   B.     12a-Fluor-    und       12a-Chlorderivate    von     Hydrocortison,        Cortison,            Corticosteron,        11-Dehydrocorticosteron;        11ss-Oxy-          und        11-Oxo-17a-oxy-progesteron,    l     lss-Oxy-    und     11-          Oxo-progesteron    und die entsprechenden     1-Dehydro-          verbindungen.    Als funktionell abgewandelte     Oxy-          gruppen    kommen z.

   B. mit einer     aliphatischen,    aro  matischen oder     heterocyclischen        Carbonsäure,    bei  spielsweise 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     Oxo-          gruppen    vorteilhaft     ketalisierte        Oxogruppen,    abgelei  tet 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,        Helicö-          stylum        piriforme,        Pleospora        gaeumanni    und     Curvu-          laria        pallescens.    Für die Kultivierung dieser Pilze  eignen sich die an sich hierfür bekannten Medien,  z.

   B. solche mit Zucker, wie Glucose oder     Lactose,     mit     Peptonen,    Maisquellwasser, Sojaprodukten und  dergleichen, sowie mit Mineralsalzen, oder aber syn  thetische Nährlösungen. Man arbeitet insbesondere  unter     aeroben    Bedingungen, beispielsweise in Schüt  telkultur, oder     submers    unter Rühren und Luftzu  fuhr. 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 Pilzkulturen selbst oder aber mit     Hilfe    der ange  reicherten oder abgetrennten Enzyme     stattfinden,     also z.

   B. in einer     Aufschwemmung    des abgetrennten       Pilzmycels,    des homogenisierten     Pilzmycels    oder in  Filtraten bzw. wasserhaltigen Extrakten 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  wässrig-organischen Lösungsmitteln umkristallisiert  werden.  



  Die erfindungsgemäss erhältlichen     14-Oxy-Ste-          roide    und ihre Derivate zeichnen sich, verglichen  mit den in     14-Stellung    nicht     hydroxylierten    thera  peutisch wirksamen Verbindungen, durch eine gestei  gerte Wirksamkeit aus. Die Verbindungen weisen wie  gesagt in     11-Stellung    eine freie oder funktionell ab  gewandelte     Oxy-    oder     Oxogruppe    auf; es kann sich  also z.

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

    Von den Verfahrensprodukten sind von besonderem  Interesse die     12a-Fluor-    und     12a-Chlor-derivate    von       14a-Oxy-hydrocortison,          14a-Oxy-cortison,          14a-Oxy-corticosteron,          14a-Oxy-11-dehydro-corticosteron,          14a-Oxy-l-dehydro-hydrocortison,          14a-Oxy-l-dehydrocortison,          14a-Oxy-1-dehydro-corticosteron,          14a-Oxy-1,11-bisdehydro-corticosteron,          14a,llss-Dioxy-und        14a-Oxy-11-oxo-progesteron,          14a,1lss,

  17a-Trioxy-    und     14a,17a-Dioxy-11-oxo-          progesteron,          14a,llss-Dioxy-    und     14a-Oxy-11-oxo-l-dehydro-          Progesteron,          14a,11ss,17a-Trioxy-    und     14a,17a-Dioxy-11-oxo-          1-dehydro-progesteron,     ferner entsprechende funktionelle Derivate, wie Ester  und Äther. Sofern die     Verfahrensprodukte    nicht die  Konfiguration und die     Substituenten    von therapeu  tisch 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,       Enolester,        Enoläther,        Ketale,        Thioäther    und     Thio-          ketale,    ferner Hydrazone,     Oxime    und     Enamine    über  führen;     Oxygruppen    lassen sich zu     Oxogruppen    de  hydrieren.  



  In den Estern und     Enolestern    können die Säure  reste solche beliebiger organischer und anorganischer  Säuren sein, wie     aliphatischer,        alicyclischer,        aralipha-          tischer,    aromatischer oder     heterocyclischer        Carbon-,            Thioncarbon-,        Thiolcarbon-    oder     Sulfonsäuren,    vor  zugsweise der Ameisensäure, Essigsäure, Chloressig  säuren,     Trifluoressigsäuren,        Propionsäure,    Buttersäu  ren,     Valeriansäuren,

          Trimethylessigsäure,        Diäthyl-          essigsäure,        Capronsäuren,        Önanthsäuren,        Capryl-          säuren,        Palmitinsäuren,        Crotonsäure,        Undecansäure,          Undecylensäure,        Oxalsäure,    Bernsteinsäure,     Pimelin-          säure,        Maleinsäure,    Milchsäure,     Carbaminsäuren,          Alkoxycarbonsäuren,

          ss-Cyclopentyl-propionsäure,          Hexahydrobenzoesäure,        Benzoesäure,        Phenylessig-          säure,        Cyclohexylessigsäure,        Phenylpropionsäuren,          Trimethylgallussäure,        Phthalsäure,        Furan-2-carbon-          säure,        Isonicotinsäure,        Methansulfonsäure,        Toluol-          sulfonsäure,    Schwefelsäuren,

       Halogenwasserstoffsäu-          ren    oder Phosphorsäuren.  



  In den erhaltenen Verbindungen lassen sich funk  tionell abgewandelte     Oxy-    oder     Oxogruppen    in freie  Gruppen überführen. Auf diese Weise können insbe  sondere in polysubstituierten Derivaten die funktionell  abgewandelten Gruppen auch teilweise in Freiheit  gesetzt werden, z. B. durch chemische oder enzyma  tische Hydrolyse, beispielsweise unter Verwendung  saurer oder basischer Mittel, durch     Umesterung    oder       Umacetalisierung.    Aus den auf diese Weise oder  auch direkt erhaltenen, nur partiell abgewandelten,  wie veresterten bzw.     verätherten    Derivaten lassen sich  durch anschliessende funktionelle Abwandlung, z. B.

         Veresterung    oder     Verätherung,    polysubstituierte Deri  vate, insbesondere auch gemischte Ester oder Äther  bzw. Ester-Äther, herstellen. Sind während der  Hydrolyse, insbesondere derjenigen mit alkalischen  Mitteln, die     12,11-Halogenhydrine    in die entspre  chenden     11,12-Oxidoverbindungen    umgewandelt wor  den, so lassen sich letztere durch Einwirkung von       Halogenwasserstoffsäuren,    insbesondere Fluor- und       Chlorwasserstoffsäuren,    wieder in die gewünschten       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     d4-3,20-Dioxo-llss-oxy-12a-fluor-pre-          gnen    (erhalten z.

   B. durch Anwendung des in     Helv.          Chim.    Acta 1953, Seite 1241, beschriebenen Ver  fahrens auf     d4-3,20-Dioxo-11,12ss-oxido-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 Lösungen werden  mit Essigester ausgeschüttelt. Die     Essigester-Lösun-          gen    wäscht man mit Wasser, trocknet sie und dampft  sie im Vakuum ein. Der Rückstand wird in     80proz.     Methanol gelöst und mehrmals mit     Petroläther    aus  geschüttelt.

   Die     Methanol-Lösungen    dampft man  hierauf im Vakuum vollständig ein. Das     Papier-          chromatogramm        (Propylenglykol-Toluol)    des Rück  standes zeigt neben wenig     44-3,20-Dioxo-llss-oxy-          12a-fluor-pregnen    das etwas langsamer laufende           d1-3,20-Dioxo-1lss,14a-dioxy-12a-fluor-pregnen.    Der  ganze Rückstand wird mittels eines     präparativen        Pa-          pierchromatogramms        (Propylenglykol-Toluol)    aufge  trennt.

   Die dem     14a-Oxy-Derivat    entsprechenden  Zonen werden ausgeschnitten und mit     50proz.    Metha  nol mehrmals extrahiert. Das Methanol entfernt man  dann im Vakuum, schüttelt mehrmals die zurückblei  bende     wässrige    Lösung mit Essigester aus, wäscht die  vereinigten     Essigester-Lösungen    mit Wasser, trocknet  sie und dampft sie ein, wobei als Rückstand reines       d4-3,20-Dioxo-llss,14a-dioxy-12a-fluor-pregnen    zu  rückbleibt.  



  Die Inkubation des     d4-3,20-Dioxo-llss-oxy-12a-          fluor-pregnens    kann man auch in 500     cm3    einer     wäss-          rigen,    gut entwickelten Kultur von     Curvularia        palles-          cens    ausführen, die folgende Zusätze     enthält:

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

      <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     em3        Spermöl     gibt man unter sterilen Bedingungen eine Lösung von  125 mg     d4-3,20-Dioxo-llss,l7a-dioxy-12a-fluor-          pregnen    (z.

   B. erhalten durch Anwendung des in       Helv.        Chim.    Acta 1953, Seite 1241, beschriebenen  Verfahrens auf     d4-3,20-Dioxo-17a-oxy-11,12ss-oxido-          pregnen)    in 10     cm3    Aceton. Die Suspension schüttelt  man weitere 4 Tage bei der gleichen Temperatur und  arbeitet sie dann wie in Beispiel 1 angegeben auf. Die  Isolierung und Reinigung des entstandenen     d4-3,20-          Dioxo-llss,14a,17a-trioxy-12a-fluor-pregnens    ge  schieht ebenfalls wie angegeben.

   Die erhaltene     14a-          Oxy-Verbindung    läuft im     Papierchromatogramm          (Propylenglykol-Toluol)    etwas langsamer als das       d4-3,20-Dioxo-11        ss,17a-dioxy-12a-fluor-pregnen.     



  In analoger Weise lässt sich das     d1.4-3,20-Dioxo-          11ss,17a-dioxy-12a-fluor-pregnadien    (erhalten aus  obigem Ausgangsstoff z. B. durch mikrobiologische       Dehydrierung,    z. B. gemäss dem in     Helv.        Chim.    Acta  1955, Seite 835, beschriebenen Verfahren) in das         d1,4    -     3,20-Dioxo-11ss,14,a,17a-trioxy-12a-fluor-pre-          gnadien    überführen.

   Die neue Verbindung läuft im       Papierchromatogramm        (Propylenglykol-Toluol)    etwas  langsamer als das     d1,4-3,20-Dioxo-llss,17a-dioxy-          12a-fluor-pregnadien.  

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-12a-halogen-pregnanen, da durch gekennzeichnet, dass man die entsprechenden, in 14-Stellung unsubstituierten Verbindungen der Einwirkung von Kulturen von Pilzen der Gattungen Mucor, Helicostylum, Pleospora oder Curvularia oder entsprechenden Enzymen unterwirft. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass man Kulturen von Pleospora gaeumanni oder Curvularia pallescens bzw. entspre chende Enzyme verwendet. 2. Verfahren nach Patentanspruch und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man in 11-Stellung durch eine freie oder funktionell abge wandelte Oxy- oder Oxogruppe substituierte d4-3,20- Dioxo-14-H-12a-halogen-pregnene als Ausgangsstoffe verwendet. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch und den Unter ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass man 12a-Fluor- oder 12a-Chlor-hydrocortison als Ausgangsstoff verwendet. 4. Verfahren nach Patentanspruch und den Unter ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass man 12a-Fluor- oder 12a-Chlor-cortison als Aus gangsstoff verwendet. 5. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass man als Ausgangsstoffe 1-Dehydro- derivate der in den Unteransprüchen 2-4 genannten Verbindungen verwendet. 6.

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