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Verfahren zur Darstellung von Oxyoxo-bzw. Polyoxyverbindungen der Cyclopentanopolyhydrophenanthrenreihe, welche keine phenolischen Hydroxylgruppen enthalten.
Im Stammpatent Nr. 160403 ist ein Verfahren zur Herstellung von Isomerengemischen des Östradiols oder wasserstoffärmeren Analogen desselben bzw. ihren Derivaten, welche im wesentlichen die trans-Form der genannten Dialkohole oder deren Derivate enthalten, durch Reduktion von Ostron oder wasserstoffärmerer Analogen desselben bzw. deren Derivate, in der für die Reduktion von Keto- gruppen zu sekundären Alkoholgruppen üblichen Weise geschützt, das darin besteht, dass man die Reduktion mittels enzymatischer oder phytochemischer Reduktionsmethoden durchführt. Zweckmässig führt man die als Ausgangsstoffe dienenden Oxyketone in ein Substrat ein, in dem eine reduzierende Gärung stattfindet.
Die Reduktion wird vorteilhafterweise mittels in Gärung befindlicher Aufschwemmungen von Mikroorganismen, insbesondere Hefe, in Zuckerlösung durchgeführt. Dem Gärungsgemisch können als Gärungsaktivatoren Salze, wie primäre bzw. sekundäre Natriumphosphate oder Calciumcarbonat, zugesetzt werden. Die Aufarbeitung der so erhältlichen Reaktionsgemische erfolgt vorzugsweise derart, dass man dieselben nach Beendigung der Gärung mit einem organischen Lösungsmittel, in welchem die Hormone löslich sind, extrahiert und aus dem Extrakt die unveränderten, als Ausgangsstoffe dienenden Oxyketone durch Kondensation mit einem Ketonreagens abtrennt, wobei aus den anfallenden Kondensationsprodukten die unveränderten Oxyketone wiedergewonnen werden können.
Es wurde nun gefunden, dass diese Methode allgemein zur Darstellung von Oxyoxo-bzw. Polyoxyverbindungen der Cyclopentanopolyhydrophenanthrenreihe anwendbar ist. Als Ausgangsstoffe für das erfindungsgemässe Verfahren kommen sowohl gesättigte als auch ungesättigte Polyoxo- bzw. keine phenolischen Hydroxylgruppen enthaltende Oxyoxoverbindungen der Cyclopentanopolyhydrophenanthrenreihe in Betracht.
Mit dem erfindungsgemässen Verfahren gelingt es, je nach dem verwendeten Ausgangsmaterial in verhältnismässig einfacher Weise und in guter Ausbeute physiologisch wertvolle Stoffe darzustellen, die sich auf rein chemischem Wege meistens nur schwierig bzw. nur mit geringer Ausbeute gewinnen lassen. So kann man z. B. Androstanol- (3)-on- (17) durch phytochemische Reduktion leicht in cis- Androstandiol- (3. 17) überführen, während Androsten- (5)-ol- (3)-on- (17) Androsten- (5)-diol- (3. 17) liefert.
Als sehr geeignet erweist sich die Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens bei Polyoxoverbindungen der Cyclopentanopolyhydrophenanthrenreihe, u. zw. insbesondere bei solchen, bei denen sich in Konjugation zu der einen Ketogruppe eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung befindet, wie dies z. B. bei Androsten- (l)- oder- (4)-dion- (3. 17) der Fall ist. Das Androsten- (4)-dion- (3. 17) liefert bei der erfindungsgemässen Reduktion ein besonders wertvolles Produkt, nämlich das Androsten- (4)-ol- (17)-on- (3) [Testosteron] ; es wird also in diesem Falle überraschenderweise lediglich die Ketogruppe am Kohlenstoffatom 17 reduziert, während sowohl die Ketogruppe am Kohlenstoffatom 3 wie auch die Doppelbindung unangegriffen bleiben.
Besonders vorteilhaft ist die Anwendung obergäriger Hefe zur Durchführung der Reduktion.
Beispiel l : Zu einem in vollkommener Gärung befindlichen Gemisch, welches aus 50 g Saccharose, 25 g Bäckereihefe und 300 cm3 Wasser besteht, wird eine Lösung von 0'15 g Androsten-
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(4)-don-(3. 17) in 20 cm3 Äthylalkohol tropfenweise unter Rühren hinzugefügt. Die Gärung wird 4 Tage fortgesetzt, dann wird der Alkohol abdestilliert und der verbleibende Teil mit Äther extrahiert.
Der aus dem Ätherextrakt erhältliche Rückstand wird im Hochvakuum bei 0'001 mm und 130-170 (Luftbad) destilliert und das erhaltene Destillat anschliessend mehrmals aus verdünntem Aceton umkristallisieit. Man erhält in sehr guter Ausbeute einen kristallinen Stoff, der bei 150-1510 (unkorr. ) schmilzt und mit Androsten- (4)-ol- (17)-on- (3) [Testosteron] identisch ist.
Beispiel 2 : Ein Gemisch aus 50 g Invertzucker, 25 g obergärige Hefe und 300 cm3 Wasser wird nach Eintritt lebhafter Gärung unter Umschütteln tropfenweise mit einer Lösung von 0'18 g Androsten- (5)-ol- (3)-on- (7) in 20 cm3 Alkohol versetzt. Man lässt das Ganze 42 Stunden bei ungefähr 200 gären und fügt dann nochmals 10 g Invertzucker, 10 g Oberhefe und 100 cm3 Wasser hinzu. Wenn die Gärung im wesentlichen beendet ist und die Flüssigkeit Fehlingsche Lösung nur noch schwach reduziert, was nach ungefähr 90 Stunden der Fall zu sein pflegt, wird die Flüssigkeit von dem Hefesatz abgegossen.
Beide Teile werden dann mehrmals mit Äther extrahiert und die vereinigten Extrakte eingedampft ; der erhaltene ölige Rückstand wird im Hochvakuum bei 0'001 mm fraktioniert destilliert. Der zwischen 140-1800 (Luftbad) übergehende halbfeste Anteil wird mit Petroläther gewaschen und der hiebei erhaltene feste Rückstand mehrmals aus verdünntem Aceton umkristallisiert. Man erhält 0-032 g einer kristallinen Substanz vom F = 178-179 , die mit Androsten- (5)-diol- (3. 17) identisch ist.
Beispiel 3 : Man fügt zu einem in lebhafter Gärung befindlichen Gemisch aus 40 g Rohrzucker, 20 g obergäriger Hefe und 300 cm3 Wasser unter häufigem Umschütteln eine Lösung von 0'2 g Androsten- (5) -dLOn- (3. 17) in 20 cm3 Alkohol hinzu und lässt das Ganze drei Tage bei Zimmertemperatur weitergären. Dann giesst man die Flüssigkeit von der Hefemasse ab und extrahiert beide Teile mit Äther. Die Ätherextrakte werden vereinigt und mit n-Natronlauge, verdünnter Salzsäure und Wasser
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identisch ist.
Aus der Mutterlauge des ersten Kristallisats aus Aceton und Petroläther kristallisiert bei mehrtägigem Stehenlassen eine kleine Menge einer Substanz, die sich nach dem Umkristallisieren aus verdünntem Aceton als Androsten- (4)-ol- (17)-on- (3) erweist.
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nacheinander mit n-Natronlauge, mit verdünnter Salzsäure und mit Wasser. Die ätherische Lösung wird dann eingedampft und der Rückstand im Hochvakuum bei 0-001 mm fraktioniert destilliert. Den zwischen 140-1700 (Luftbad) übergehenden Teil kristallisiert man aus Aceton und verdünntem Alkohol um ; man erhält dabei eine kristalline Substanz vom F = 163-1640, die sich als Isoandrostandiol- (3. 17) erweist.
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sieren, und dreimal mit Äther extrahiert.
Die ätherische Lösung, welche die ketonfreien Anteile enthält, wird mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und eingedampft. Der Rückstand liefert 0-12 g 3-Acetoxyandrosten- (5)-ol- (17) vom F = 1460 (unkorr. ).
Beispiel 8 : 610 g Stierhoden werden zerkleinert, mit 1250 cm3 Wasser vermischt und in einem verschlossenen Gefäss aufbewahrt.
0'14 g Androstandion- (3. 17) werden wie oben mit 200ex3 des Stierhodenbreies behandelt.
Die nach der Aufarbeitung erhaltene Mischung wird ebenfalls einer Trennung mit Girards Ketonreagenz T unterworfen. Die ketonfreien Anteile enthalten nur wenige Milligramm Substanz, die nicht untersucht wird.
Die Trennung der Ketone (0'095 g) geschieht auf folgende Weise : a) 0'06 g dieses Gemisches werden mit 2 cm3 Essigsäureanhydrid 20 Minuten gekocht ; das Essigsäureanhydrid wird entfernt und der Rückstand aus Methanol umkristallisiert. Es werden 0'017 g 3-Acetoxyandrostanon- (17) vom F = 160/61 erhalten. Aus der Mutterlauge können keine weiteren Kristallisate genommen werden.
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vom F = 170/71'und 0-012 g Androstanol- (3)-on- (17) vom F = 1780 erhalten werden.
Anstatt der in den Beispielen genannten Ausgangsstoffe können auch andere Polyoxo-bzw. keine phenolischen Hydroxylgruppen enthaltende Oxyoxoverbindungen der Cyclopentanopolyhydrophenanthrenreihe zur Anwendung gelangen.
Ebenso können auch die Arbeitsweisen und Reaktionsbedingungen bei der Durchführung der phytochemischen Reduktion in mannigfache Art abgeändert werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Abänderung des Verfahrens nach Stammpatent Nr. 160403, dadurch gekennzeichnet, dass man zwecks Darstellung von Oxyoxo-bzw. Polyoxyverbindungen der Cyclopentanopolyhydrophenanthrenreihe, welche keine phenolische Hydroxylgruppen enthalten, Polyoxo-bzw. keine phenolischen Hydroxylgruppen enthaltende Oxyoxoverbindungen der Cyclopentanopolyhydrophenanthrenreihe als Ausgangsstoffe verwendet.