CH356765A - Procédé de préparation de dérivés de cortisone - Google Patents

Description

  Procédé de     préparation    de dérivés de     cortisone       Dans le brevet principal No 344999 on a décrit  un procédé de déshydrogénation     d'un        3-céto-stéroïde     non saturé en position 4 (5), en vue     d'introduire    une  double liaison dans le noyau de ce dernier, qui est  caractérisé en ce qu'on soumet ledit stéroïde à l'ac  tion oxydante d'enzymes     produites    par une     espèce    du  genre     Mycobactérium.     



  Conformément à la présente invention on part de  l'hydrocortisone, de la     14-hydroxy-hydrocortisone,    de  la     14-hydroxy-cortisone    ou de la cortisone. Ces com  posés sont transformés respectivement en     Al-déhydro-          hydrocortisone,        Al-déhydro-14-hydroxy-hydrocorti-          sone,

          Al-déhydro-14-hydroxy-cortisone    et     Al-déhydro-          cortisone.    Chacun de ces produits nouveaux est  extrêmement actif comme     hormone        adrénocorticale.     Ce fait est prouvé par la réaction positive à     des     complications du thymus     ainsi    qu'une épreuve posi  tive sur la formation du glycogène du foie. D'ail  leurs     ces        composés    Al ont l'avantage de ne pas pro  voquer des effets secondaires.

   La formation     d'oedè-          mes    et     l'androgénéicité    est fortement réduite. En plus,  des substances obtenues par le procédé selon l'inven  tion telles que la     prédnisolone    et la     prédnisone        sont     des remèdes très actifs dans le traitement de     l'arthrite     rhumatoïde.  



  Le groupement hydroxyle en position 21 étant le  seul groupement alcoolique primaire dans tous les  quatre composés susmentionnés, il peut être facile  ment éthérifié et estérifié par des méthodes     connues.     Ainsi on a préparé les éthers     méthylique,    éthylique,       benzylique,        méthoxy-méthylique    et une variété d'es  ters d'acides     monocarboxyliques    et     polycarboxyliques     avec des     chaînes    droites ou ramifiées, saturées ou  cycliques.  



  Les esters en position 21 de ces     alcools.    stéroïdes       peuvent    être préparés en partant des alcools libres    suivant un des procédés d'estérification connus, uti  lisant     des    réactifs n'ayant pas d'effet nuisible sur la       stabilité    du composé stéroïde.

   On peut donc em  ployer les halogénures d'acide     appropriés,        particuliè-          rement    en présence     d'une    base organique, ainsi qu'au       moins    une     proportion    moléculaire d'un acide ou autre  agent d'acylation, un anhydride d'acide ou un ester  avec un alcool à poids moléculaire faible.

   On ne peut  pas seulement employer l'alcool C     21-stérdïde    comme  matière de     départ    mais aussi ses esters avec des aci  des     aliphatiques    à poids     moléculaire    faible     comme     par exemple l'acétate en effectuant une     alcoolyse.     



  L'estérification peut être catalysée par des subs  tances tels que des résines     échangeuses    d'ions, ou  des     petites    quantités d'acides     forts    ou     d'alcalis.        Le     catalyseur peut être de nature organique ou     inor-          ganique.    Pourtant il faut avoir soin     parce    que la  molécule     contient    des     groupements    sensibles,

       tels    que  le     groupe    hydroxyle en position 11 avec configura  tion     (3.    Quand on emploie un agent d'acylation tel  qu'un     anhydride    d'acide ou un halogénure d'acide  l'emploi     d'une        quantité    catalytique d'une base ou  d'un acide pour     accélérer    l'estérification n'est pas  nécessaire.  



  Il est évident qu'une variété d'acides se prête  pour la réaction en question, soit sous forme de  l'acide libre ou de l'ester, soit sous     forme    de l'anhy  dride ou de l'halogénure d'acide.  



  Une méthode d'estérification     particulièrement          convenable    est d'employer un     anhydride    d'acide ou  halogénure     d'acide    dans une base organique. La     réac-          tion.    est sélective en ce sens que seulement le groupe       alcoolique    primaire en position 21 est     estérifié    et  que des autres,     groupes    tels que le groupe     11(3-          hydroxyle    ne sont pas estérifiés     sensiblement    par le  procédé en question.

   Quand on n'emploie pas une      base     organique    telle que la     pyridine,    il est convena  ble d'employer un solvant.  



  Si les composés en question sont     estérifiés    avec  un acide     polycarboxylique    on obtient un ester acide,  c'est-à-dire un ester à un ou plusieurs     groupes        car-          boxyliques        libres.        Les    sels des métaux     alcalins    et  d'ammonium de     ces    composés ont l'avantage d'être  solubles     dans    l'eau. On peut     obtenir        ces    sels. par trai  tement de l'ester acide avec une quantité équivalente  d'une base ou d'un sel d'un acide faible tel que le  bicarbonate de sodium.  



  Les composés obtenus selon le     procédé    de la pré  sente invention peuvent être     administrés    seuls ou en  combinaison avec des véhicules     pharmaceutiques.    Le  dosage est en général du même ordre qu'en cas de       l'hydrocortisone,    mais les     limites    du dosage sont plus  étendues. En     certain    cas l'activité de ces composés  est telle qu'une dose plus petite est     suffisante,    mais  le manque     d'effets    secondaires permet     d'administrer     des doses plus fortes si     cela    est nécessaire.

   En utili  sant des     sels    tels que le     succinate    sodique     on,    peut  préparer des solutions aqueuses.  



  Pour la mise en     oeuvre    du procédé selon l'inven  tion     différentes    espèces du genre     Mycobactérium    déjà  décrites dans le brevet     principal    peuvent être em  ployées. On a constaté que des organismes de l'es  pèce M.     phlei        ATCC    354 sont d'une     utilité    particu  lière.

   Les     différentes    espèces de     Mycobactérium    va  rient considérablement quant à la vitesse et à la faci  lité - avec lesquelles la déshydrogénation se produit  par les cellules de l'organisme ou par des produits  formés     pendant    leur     croissance.    Il a été trouvé que       certaines    souches de M.     phlei    et M.     smegmatis    sont       particulièrement    actives pour l'obtention de la réac  tion du procédé selon l'invention.

   Les     différentes          Mycrobactéries    se distinguent légèrement dans leurs       besoins    en     milieu        nutritif.    Par un     minimum    d'expéri  mentation, cependant, il est possible de     déterminer     la composition d'un     milieu    approprié,     ainsi    que les  conditions     optimum        pour        travailler,    telles que le pH,  la vitesse     d'aération,    la vitesse d'agitation etc.

   D'une  manière analogue on peut     déterminer    les conditions  optimum pour la déshydrogénation d'un stéroïde par  ticulier.  



  Par     une    série d'expériences     conduites    en     utilisant     les espèces     suivantes    de     Mycobactéries     M.     phlei     M.     ranae     M:     butyricum     M.     berolinense     M.     tamnopheos     M.     lacticola     M.     friedmanni     M.     tuberculosis     on a trouvé que la déshydrogénation des stéroïdes a  toujours pris place en position 1 (2).  



  <I>Exemple 1:</I>  Une culture de     Mycobactérium        smegmatis          [ATCC    12051]     cultivée    sur un milieu     d'agar    solide    est transférée dans une solution nutritive     stérile     ayant la composition suivante       Bouillon.    nutritif     solide    . . . . . . . . 8     g/litre          Glycérine    .................. 20     cc/litre       Tween 80   (marque déposée) . . 0,2     cc/litre          Asparagine    ..................

   5     g/litre     Un     litre    de ce milieu ensemencé est placé dans  deux flacons à secouer de     Fernbach.    Après trois  jours on ajoute à chaque     flacon    0,5 g     hydrocortisone.     Après quatre jours de réaction le contenu des     deux     flacons est réuni et extrait trois fois avec le même  volume de     chloroforme.    Les extraits     combinés    sont  concentrés à un volume de 150     cc    environ. On ajoute  un peu de charbon actif et chauffe     doucement    pen  dant quelques minutes en agitant.

   Le charbon est  enlevé par     filtration    et le filtrat est versé sur une  colonne gel de     silice-éthanol.    Cette colonne,     est    en  suite     éluée    avec un mélange de 97 volumes de     chlo-          rure    d'éthylène et 3 volumes d'éthanol. Des fractions  de 50 cc sont     recueillies.    Les premières 37 fractions  ne contiennent pas de stéroïdes. Dans les fractions 38  à 66 on récupère de l'hydrocortisone non transfor  mée.

   Les fractions 67 à 82 contiennent de l'hydro  cortisone et de la     Al-déhydro-hydrocortisone.    Les       fractions    116 à 269 ne     contiennent    pas de stéroïdes.  Les fractions 270 à 332 contiennent un sous-produit,  la     A4-prégnène-11(3,17a,20(3,21-tétrol-3-one.     



  Les     fractions    83 à 115 combinées sont évaporées  à sec sur un bain de vapeur.     Le    résidu est     dissous     dans l'acétate d'éthyle et traité avec un peu de char  bon actif. Le charbon est     enlevé    par filtration, le fil  trat     concentré    à un     petit    volume et refroidi. Les cris  taux formés après     réfrigération    sont dissous dans un       minimum    d'acétone. On ajoute le volume équivalent       d'héxane    et ensuite de     cyclohéxane    jusqu'à     trouble-          ment    naissant.

   En répétant la réfrigération il se forme  des     cristaux    blancs de     Al-déhydro-hydrocortisone,     aussi nommée     prédnisolone    ou     A1,4-prégnadiène-11(3,          17a,21-triol-3,20-dione.    Les cristaux ont un point  de fusion de     196,1-    1980 une rotation     spécifique          [ ]D    de     -I-108,2,1    dans     l'éthanol    et     1m 4    = 260,  280, 310, 358     m#t.     



  <I>Exemple 2:</I>  On répète l'exemple 1 en     utilisant    de la cortisone  au     lieu    de l'hydrocortisone. La     Al-déhydro-cortisone     obtenue, aussi     nommée        prédnisone    ou     A1,4        prégna-          diène-17a,21-diol-3,11,20-trione,    est isolée de ma  nière     similaire.     



  <I>Exemple 3:</I>  Dans un récipient de quatre litres en verre mar  que   pyrex   muni d'un équipement pour fermenta  tion aérée et     submergée,    on place deux     litres    d'un       milieu        nutritif    de     Turfitt.        Le    milieu aqueux est sté  rilisé et inoculé avec 100 cc d'une culture de     Myco-          bactérium        smegmatis        [ATCC    12051] cultivée dans  un     flacon    à secouer sur un bouillon     nutritif.    Après  trois     jours    on ajoute 0,25 g d'hydrocortisone.

   Le mé  lange est agité et aéré avec de l'air stérile. Quatre      jours après l'addition du stéroïde le mélange total est  extrait avec 2 litres de chloroforme. La chromato  graphie prouve la     présence    de     Al-déhydro-hydrocor-          tisone.     



  <I>Exemple 4:</I>  On répète l'exemple 3 en utilisant la cortisone au  lieu de l'hydrocortisone. La     Al-déhydro-cortisone    est  obtenue et isolée d'une manière identique. .  <I>Exemple 5:</I>  Dans un récipient de quatre litres en verre mar  que   pyrex   muni d'un équipement pour fermenta  tion aérée et submergées on     place    deux litres de     mi-          lieu    nutritif de     Turfitt.    Le milieu aqueux est stérilisé  et inoculé avec 100 cc d'une culture de     Mycobacté-          rium        smegmatis        [ATCC    12051] cultivée dans un fla  con à secouer sur un bouillon nutritif.

   Après trois  jours on ajoute 0,25 g de     14a-hydroxy-hydrocorti-          sone.    Le mélange est agité et aéré avec de l'air sté  rile. Quatre jours après l'addition du stéroïde, le mé  lange total est extrait avec 21 de chloroforme envi  ron.

   L'extrait est traité avec du charbon actif,     filtré     et évaporé à un petit volume, et ensuite transféré sur  une colonne gel de     silice-éthanol.    Cette     colonne    est  ensuite     éluée    avec des mélanges de     chlorure    d'éthy  lène et d'éthanol à 95 %, en     commençant    avec des       mélanges        contenant    2     %        environ        d'éthano1        et        aug-          mentant    graduellement le pourcentage d'éthanol.

   La       Al,4-prégnadiène-11(3,14a,17a,21-tétrol-    3,20 -     dione     obtenue est nouvelle ; elle présente les constantes  physiques suivantes : point de fusion: 227 - 2290,  04 = 264, 389, 495     m@4.          [a]D        -f-103,50        (dioxane),        @mx     Dans l'infrarouge     (1,%)        dans    pilule     KBr)    les     maxima-          d'absorption    les plus marqués sont à 2,92, 5,78, 603  et 9,65 micron.

   Ce composé possède une forte acti  vité d'hormone     adrénocorticale.       <I>Exemple 6:</I>  On répète l'exemple 5 avec la     14a-hydroxy-corti-          sone.        La        Al,4-prégnadiène-14a,17a,21-triol-3,11,20          trione    obtenue est récupérée par une méthode simi  laire. Ce composé possède une forte activité biolo  gique d'hormone     adrénocorticale.  

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé selon la revendication du brevet princi pal, caractérisé en ce qu'on soumet la A4-prégnène- 11(3,17a,21-trio13,20-dione, la ALprégnène-17a,-21- diol-3,11,20-trione, la A4-prégnène-11(p,14a,17a,21- tétrol-3,20-dione ou la A4-prégnène-14a,17a,21-triol- 3,11,20-trione à l'action. oxydante d'enzymes produi tes par une espèce du genre Mycobactérium, en vue d'obtenir le Al,

   4-stéroïde correspondant. SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon. la revendication, caractérisé en ce qu'on soumet le stéroïde de départ à une fermen tation dans une culture aérée et submergée dudit organisme. 2. Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que l'organisme est le Mycobactérium phlei. 3. Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que l'organisme est le Mycobactérium smegmatis. 4.

   Procédé selon la revendication, caractérisé en ce qu'on transforme le A1,4-stéroïde obtenu en un es ter d'un acide monobasique tel que l'acétate, en un ester acide d'un acide polybasique tel que l'hémi- succinate ou en un sel de ce dernier, tel que le sel sodique de l'hémisuccinate.