CH493511A - Verfahren zur Herstellung von 14a-Hydroxy-steroiden - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zur Herstellung von   14a-Hydroxy-steroiden      l4z-Hydroxy-steroide    der allgemeinen Formel
EMI1.1     
 worin R1, R2, R3 Wasserstoff oder einen vorzugsweise niederen Acylrest bedeuten und welche alle 4 durch Variation der sterischen Anordnung an den mit * bezeichneten Kohlenstoffatomen möglichen Isomeren umfassen soll und zwar sowohl in isoliertem Zustand als auch in beliebigem Mengenverhältnis der einzelnen Isomeren, zeichnen sich durch eine hohe Wirksamkeit als Insektenmetamorphose-Hormone aus. Daneben zeigen sie tiefgreifende Beeinflussungen des Zell stoffwechsels bei anderen Lebewesen, insbesondere auch bei Warmblütern.



  Ferner werden Wirkungen auf das Zentralnervensystem   beobachtet    Hieraus ergibt sich eine vielfache technische Verwertbarkeit, beispielsweise als Pharmazeutika in der Human- und Veterinärmedizin oder als Schädlingsbekämpfungsmittel im Pflanzenschutz. Der bekannten entsprechenden 20-Desoxyverbindung (Ecdyson) zeigen sich die neuen Verfahrensprodukte, wie der Calliphora-Test am Beispiel des   A7-5p-Cholesten-2,3 14 ,2O,22,25-hexa-    ol-6-on (20-Hydroxy-ecdyson) ausweist, überlegen.



   Wie das Ecdyson, so ist auch das natürlich vorkommende 20-Hydroxy-ecdyson aus z.B. Insekten (z.B. aus Seidenspinnerpuppen Bombyx mori in einer Menge von 47 mg/2,8 t) isolierbar. Um diese hochwirksamen Produkte praktisch nutzen zu können, ist ihre synthetische Herstellung von technischer Bedeutung.



   Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung von neuen   14a-Hydroxy-Derivaten    von Steroiden der Formel   list    dadurch gekennzeichnet, dass man Verbindungen der Formel
EMI1.2     
 in   14c-Stellung    hydroxyliert. Die   14a-Hydroxylierung    kann nach an sich bekannten Methoden der Steroidchemie, sei es auf rein chemischem Wege, insbesondere durch Einwirkung von seleniger Säure, sei es auf biochemischem Wege, insbesondere durch Einwirkung von solchen Mikroorganismen bzw. der von ihnen gebildeten Enzyme, die bekanntermassen zur 14a-Hydroxylierung befähigt sind, wie z.B. Enzyme aus Stämmen der Gattung Curvularia oder Heliocostylum sowie Absidia regnieri, erfolgen.

  Hierbei ist es möglich, entweder von bereits sterisch einheitlichen Ausgangsstoffen auszugehen oder ein nach dem erfindungsgemässen Verfahren primär erhaltenes Diastereomeren-Gemisch in an sich bekannter Weise z.B.



  durch fraktionierte Destillation, Chromatographie oder   Gegenstromverteilung nachträglich in seine Bestandteile aufzutrennen. Nach Einführung der   14x-Hydroxylgrup-    pe - und zwar vor oder nach der Diastereomerentrennung - können gewünschtenfalls die 2- und/oder 3- und/ oder 22ständigen Hydroxylgruppen in üblicher Weise acyliert werden.



   Zur Veresterung dieser Hydroxylgruppen kommen insbesondere Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure oder deren reaktionsfähige Derivate in Frage.



   Das in der Literatur bisher nicht beschriebene Ausgangsmaterial der Formel I kann nach an sich bekannten Methoden der Steroidchemie, z.B. aus   2,B,3,-Diacetoxy-      -A7-5p-pregnen-6,20-dion    [herstellbar aus   20-Äthylendi-      oxy-5cc-pregnan-3a-ol-6-on    analog der in Tetrahedron Letters (1966) 1387 beschriebenen   Arbeftsmethoden    nach folgendem Reaktionsschema erhalten werden: einem Schüttelkolben sterilisiert. Dann wird beimpft mit Absidia regnieri und bei 280C 2 Tage lang geschüttelt. Zu dieser Kultur werden 90 mg 20-(1',4'-Dihydroxy-4'-me   thyl-pentyl)-A7-5,8-pregnen-2p,3p-20-triol-6-on    in 5   ml    2,5% Methanol gegeben.

  Nach beendeter Fermentation, feststellbar durch Dünnschicht-Chromatographie, wird von der Zellmasse abfiltriert und diese mit Aceton und Essigester extrahiert, wonach alle Extrakte vereinigt werden. Die Extrakte werden mit Natriumhydrogencarbonatlösung und Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und zur Trockene im Vakuum eingeengt. Nach Reinigung durch präparative Dünnschicht-Chromatographie wird das 20-(1',4'-Dihydroxy-4'-methyl-pentyl)-A7   -5ss-pregnen-2ss,3ss,14α,20-tetraol-6-on    isoliert; F. 236 bis 2400C. UV:   $242    = 12400 (Methanol).
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Beispiel I
300 mg   20-(1',4'-Dihydroxy-4'-methyl-pentyl)-A7-5,,B-      -pregnen-2p,3,ss,20-triol-6-on    (hergestellt aus   2p,3,ss-Diacet-      oxy-A7-5p-pregnen- 6, 20-dion    durch Vinylgrignardierung an C20, Ozonspaltung zum 20-Aldehyd, Grignardierung mit 2-Methyl-butin-2-ol-tetrahydropyranyläther,

   Hydrierung der   Dreifachbindung    und Hydrolyse) werden in 15 ml Dioxan gelöst und mit 300 mg Selendioxyd 70 Minuten auf 800 erhitzt. Das Lösungsmittel wird im Vakuum entfernt und der Rückstand durch präparative Schichtchromatographie (Kieselgel    PF54     MERCK AG; Entwicklung mit Chloroform/Methanol) gereinigt. Man erhält 20 mg   #7-5ss-Cholesten-2ss,3ss,14&alpha;,20,22,25-hexaol-    -6-on, die nach Umkristallisation aus Tetrahydrofuran/ Essigester bei 237,5 bis 239,50 schmelzen. UV:    & 42    = 12400 (Methanol).



   Beispiel 2
200 ml eines Mediums, bestehend aus 4,5% Glucose, 2% Pepton und 0,5%  Corn-Steep-Liquor  werden in
IR: (KBr)   ou    3440   cm-'   
Vco 1650   cm-1       Ve=c    1610 cm-l
KMR: (Protonen-resonanzspektrograph  Farian HP 100 , perdeuteriertes Pyridin,

   Bezugssubstanz Tetramethylsilan)
C-18-Methylprotonen   8    1,19
C-19-Methylprotonen   8    1,05
C-21-Methylprotonen   8    1,55
C25- und C26-Methylprotonen   8    1,35
C7-Vinylproton   8    6,20
Beispiel 3
Eine Nährlösung bestehend aus
5 % Saccharose
1 % Rübenzuckermelasse
0,2   %    NaNO3
0,1 % KH2PO4  
0,05 %   KCl   
0,05 % MgSO4    0,001%    FeSO4
0,5 % Maisquellwasser vom pH 7 wird durch 90minütiges Erhitzen auf 1200C sterilisiert und nach Abkühlung mit einer Sporen-Suspension von Curvularia lunata beimpft, die durch Abschwemmen einer 7tägigen Maiskultur mit physiologischer Kochsalzlösung erhalten wurde.

 

   Nach 2tägiger Vermehrung bei 250C unter Rühren und Belüftung werden 280 ml der erzeugten Kultur unter sterilen Bedingungen entnommen und in einen Fermenter mit 4,7 Liter einer Nährlösung aus 5% Saccharose, 1% Rübenzuckermelasse, 0,2% NaNO3, 0,1% KH2PO4 übergeführt. Nach 24stündiger Anzucht unter Rühren und Belüftung werden 1,13 g 20-(1',4'-Dihydroxy-4'-methyl   pentyl)-A7-58-pregnen-2p3B2o-triol-6-on    in 50 ml Äthanol zugesetzt. Nach beendeter Fermentation wird wie in Beispiel 2 beschrieben weiter verfahren. Man isoliert das 20-(1',4' - Dihydroxy-4'-   methyl-pentyl)-A7-5-pregnen-2p,      3,14x,20-tetraol-6-on.    F. 237,5 bis 2390C. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH

   Verfahren zur Herstellung von 14z-Hydroxy-steroi- den der Formel EMI3.1 wobei die sterische Anordnung an den mit * bezeichneten C-Atomen beliebig ist, dadurch gekennzeichnet, dass man Verbindungen der Formel EMI3.2 hydroxyliert.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man den Ausgangsstoff der Formel I mittels seleniger Säure hydroxyliert.

   2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man den Ausgangsstoff der Formel I durch Einwirkung von Mikroorganismen bzw. der von ihnen gebildeten Enzyme hydroxyliert.

   3. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man den Ausgangsstoff der Formel I durch Einwirkung von Mikroorganismen der Gattung Curvularia, Heliocostylum oder Absidia regnieri bzw. deren Enzymen hydroxyliert.

   4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man von Diastereomerengemischen ausgeht und die primären 14a-Hydroxylierungsprodukte nachträglich in ihre Bestandteile auftrennt.

   5. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man von einem einheitlichen Diastereome ren ausgeht.

   6. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass man im Hydroxylierungsprodukt mindestens eine der Hydroxygrup pen in Stellung 2, 3 und 22 acyliert.