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Verfahren zur Herstellung von neuen Pregnadienen Die vorliegende Erfindung betrifft neue Pregnadienverbindungen der nachstehenden Formel :
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in der Rl, R2 und R3 Wasserstoff oder freie oder veresterte Hydroxygruppen, R4 Wasserstoff oder eine Methylgruppe, Y zwei Wasserstoffatome, eine Oxogruppe oder Wasserstoff und eine freie oder veresterte - oder -ständige Hydroxygruppe, X Wasserstoff, ein Chlor- oder Fluoratom und X2 ein Chlor- oder Fluoratom bedeuten. Die genannten Esterreste sind z. B. solche von gesättigten oder ungesättigten aliphatischen oder cycloaliphatischen, von aromatischen oder heterocyclischen Carbonsäuren, beispielsweise der Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure, der Buttersäuren, Valeriansäuren, wie n-Valeriansäure
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oderphenoxyessigsäure, 4-tert.
Butyl-phenoxy-essigsäure, 3-Phenoxy-propionsäure, 4-Phenoxy-buttersäure, der Furan-2-carbonsäure, 5-tert. Butyl-furan-2-carbonsäure, 5-Brom-furan-2-carbonsäure, der Nicotinsäuren, ferner von Dicarbonsäuren, wie Oxal-, Bernstein- oder Glutarsäuren, von substituierten Carbonsäuren, wie ss-Keto-carbonsäuren, z. B. der Acetessig-, Propionylessig-, Butyrylessig- oder Caprinoylessig- säure, von Aminosäuren usw. An Stelle von Carbonsäureresten können auch solche von Sulfonsäuren, ferner von Phosphor- oder Schwefelsäuren vorliegen.
Die Verfahrensprodukte zeichnen sich durch eine hohe biologische Wirkung aus. Besonders zu nennen
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eine hohe Wirkung aufweisen. Im Gegensatz zu manchen in 6 a-Stellung nichthalogenierten Corticosteroiden zeigen die genannten Pregnadienverbindungen die Nebenwirkung der Retention von Natrium nicht oder nur in untergeordnetem Masse.
Die neuen Pregnadienverbindungen werden erhalten, wenn man 6-Chlor- oder 6-Fluor-#4-pregnen- 3, 20-done in 1, 2-Stellung dehydriert. Die Einführung der 1, 2-Doppelbindung in die Ausgangsstoffe
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2-dehydrierendenKulturen von Fusarium solani, Fusarium caucasicum, Calonectria decora, Alternaria passiflorae, Ophiobolus heterostrophus, Ophiobolus, Miyabeanus, Didymella lycopersici oder von Corynebacterium simplex. Zur Durchführung des mikrobiologischen Verfahrens kann man die Ausgangsstoffe mit Kulturen der genannten Mikroorganismen unter an sich bekannten aeroben Bedingungen inkubieren. Das Wachstum erfolgt in
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Oberflächenkultur oder, technisch vorteilhaft, submers, wobei man schüttelt oder rührt.
Die Kulturer enthalten assimilierbaren Kohlenstoff, insbesondere Kohlenhydrate, sowie gegebenenfalls Wuchsstoffe beispielsweise Maisquellwasser oder Bierwürze, und anorganische Salze. Es sind somit natürliche, synthetische oder halbsynthetische Nährlösungen brauchbar. Das praktisch einfachste Verfahren ist im folgenden geschildert, ohne dass die Erfindung durch diese Angaben beschränkt sein soll : Man züchtet die Organismen in Apparaturen und unter ähnlichen Bedingungen, wie sie bei der Antibiotika-Fabrikatior als sogenannte Tieftankverfahren bekannt sind. Nach Entwicklung der Kulturen gibt man die genannter Ausgangsstoffe in feiner Dispersion oder Lösung, beispielsweise in Methanol, Aceton oder äthylenglykol zu und inkubiert weiter.
Schliesslich trennt man vom Mycel ab, extrahiert das Filtrat und bzw. oder die Mycelmasse und isoliert aus dem Extrakt die A-Pregnadienverbindungen in an sich bekannter Weise, z. B. durch Entmischungsverfahren, Adsorption, Chromatographie, Kristallisation, Überführung in funktionelle Derivate, wie Ester u. dgl. Dieselben Umsetzungen lassen sich auch durchführen, indem man die wirksamen Enzyme aus entsprechenden aeroben Kulturen der genannten Organismen zuerst abtrenni und unter Ausschluss der wachsenden Kulturen verwendet. So kann man z. B. das von entsprechenden aeroben Kulturen der genannten Organismen gebildete Mycel abtrennen, in Wasser oder Pufferlösungen suspendieren, die genannten Ausgangsstoffe diesen Aufschlämmungen zugeben und inkubieren.
Die Verfahrensprodukte mit freien Hydroxygruppen lassen sich in bekannter Weise in ihre Ester, insbesondere in ihre 21-Ester überführen. In diesen Estern sind die Säurereste diejenigen der eingangs genannten Säuren.
In erhaltenen Verbindungen mit veresterten Hydroxygruppen können diese durch chemische oder enzymatische Hydrolyse, beispielsweise unter Verwendung saurer oder basischer Mittel, oder durch Umesterung, in freie Hydroxygruppen verwandelt werden.
Für die Überführung von 11 oc-und 11 ss-Hydroxyverbindungen in die entsprechenden 11-Oxo-verbindungen verwendet man die üblichen Dehydrierungsmittel, z. B. Chromtrioxyd in Eisessig oder den Chromtrioxyd-Pyridin-Komplex.
Als Ausgangsstoffe für das vorliegende Verfahren verwendet man 6-Chlor-und 6-Fluor-L4-pregnen- 3, 20-done der Formel
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in der Rl, R2 und R3 Wasserstoff oder freie oder veresterte Hydroxygruppen, R4 Wasserstoff oder eine Methylgruppe, Xl Wasser'3toff, ein Chlor- oder Fluoratom, X2 ein Chlor- oder Fluoratom und Y zwei Wasserstoffatome, eine Oxogruppe oder Wasserstoff und eine freie oder veresterte x-oder ss-ständige Hydroxygruppe bedeuten.
Als spezifische Ausgangsstoffe seien genannt die 6 x-Chlor-und 6 -Fluorderivate von Progesteron, 17 < x-Hydroxyprogesteron, Desoxycorticosteron, 17 a-Hydroxy-desoxy-corticosteron, Cortison, Hydrocortison, 9 oc-Chlor-und 9 oc-Fluor-cortison-und-hydrocortison, 2 oc-Methyl-cortison und-hydrocortison, 9 a-Chlor-und 9 IX-Fluor-2IX-methyl-cortison und -hydrocortison, 91X-Chlor- und 9 IX-Fluor-16IX-hydroxy- cortison und-hydrocortison, sowie ihre Ester, insbesondere ihre 21-Mono-und 17 1X, 21-Diester. Die genannten Ausgangsstoffe sind neu ; sie lassen sich nach den an anderer Stelle beschriebenen Verfahren gewinnen.
Die Erfindung wird in den nachfolgenden Beispielen näher beschrieben. Die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben.
Beispiel 1 : Man stellt 30 Kulturen von Corynebacterium simplex ATCC 6946 auf einem zingen Hefeextrakt in destilliertem Wasser, welcher in Portionen zu 30 cm3 je in einem Erlenmeyer-Kölbchen von 125 cm3 aufgeteilt wird, her, indem man die Medien mit einer 24 h alten Kultur auf dem gleichen Medium inokuliert und 24 h bei 280 inkubiert.
Zu jeder dieser Kulturen gibt man 1 cm3 einer äthanolischen Lösung des 21-Acetats von 6-Chlorcortison, die 10 mg des Steroids enthält und kurz vor Gebrauch in destilliertem Äthanol und ohne Erhitzen hergestellt wurde. Man inkubiert weitere 48 h unter Rühren und bei einer gleichmässigen Temperatur von 28 . Bei andern Versuchen wurde die Inkubationszeit mit dem gleichen Resultat auf 72 h ausgedehnt.
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Der Flascheninhalt wird dann in 3 Portionen aufgeteilt, jede dieser Portionen 5 mal mit 500 cm3 Methylen- dichlorid ausgezogen, die Auszüge vereinigt, mit Wasser gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, filtriert und unter vermindertem Druck und bei niederer Temperatur zur Trockne eingedampft. Das so erhaltene Produkt enthält 6 oc-Chlor-prednison.
Dieses rohe Produkt wird in 3 cm3 Pyridin gelöst, mit 3 cm3 Essigsäureanhydrid versetzt, 20 h bei Raumtemperatur stehengelassen, in Wasser gegossen, mit Methylendichlorid ausgezogen. Der Extrakt wird mit verdünnter Salzsäure, mit 5%iger Kaliumcarbonatlösung und Wasser gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, filtriert und zur Trockne eingedampft. Man adsorbiert den Rückstand an eine Kolonne von 15 g gewaschenem Aluminiumoxyd, eluiert mit Benzol-Äther (80 : 20), wobei man 70 mg des 21-Acetats von 6 oc-Chlor-prednison vom F. 212-214'erhalt.
Wird die Acetylierung des rohen mikrobiologisch erhaltenen Produkts weggelassen und reinigt man das rohe Produkt direkt durch Adsorption an 15 g Siliciumoxyd und Eluieren der Kolonne mit Chloroform- Äther, erhält man das 6 oc-Chlor-prednison.
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und giesst sie in Wasser. Man extrahiert mit Methylendichlorid, wäscht den Extrakt mit verdünnter Salzsäure, Wasser, Natriumbicarbonatlösung und erneut mit Wasser, trocknet über Natriumsulfat und dampft
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stehen, giesst sie dann in Eiswasser und extrahiert mit Methylendichlorid. Der erhaltene Extrakt wird mit verdünnter Salzsäure, Wasser, Natriumhydrogencarbonatlösung und erneut mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel abdestilliert.
Den Rückstand kristallisiert man aus
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11 ss, 17 GG, 21-triol-3, 20-dion.
Verwendet man in diesem Beispiel an Stelle des Propionsäureanhydrids Trimethylessigsäureanhydrid, Cyclopentylpropionsäureanhydrid, Phenylpropionsäureanhydrid oder Bernsteinsäureanhydrid, so erhält man das entsprechende 21-Trimethylacetat, 21-Cyclopentylpropionat, 21-Phenylpropionat bzw. das
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ss, 17 < x-21-triol-3, 20-dion.Beispiel 4 : Man lässt eine Mischung von 500 mg 6 oc-Fluor-prednisolon, 5 cm3 Pyridin und 0, 5 cm3 Essigsäureanhydrid 4 h bei Raumtemperatur stehen, giesst sie in Eiswasser und zieht mit Methylendichlorid aus. Den Extrakt wäscht man mit verdünnter Salzsäure, trocknet ihn über Natriumsulfat, filtriert und
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Fluor-prednisolons vom F. 235-237 o.
In analoger Weise, ausgehend von andern Säureanhydriden oder -chloriden, die 2-12 Kohlenstoffatome enthalten, erhält man die entsprechenden 21-Ester der 6 K-Fluorderivate von Prednison und Prednisolon.
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die Inkubation auf 72 h ausgedehnt, wobei jedoch das gleiche Endprodukt erhalten wurde.
Der Inhalt der Erlenmeyer-Kölbchen wird auf 3 Portionen verteilt, wobei jede 5mal mit je 500 cm3 Methylenchlorid ausgezogen wird. Die vereinigten Extrakte werden mit Wasser gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und das Methylenchlorid unter vermindertem Druck und bei einer niederen Temperatur zur Trockne eingedampft. Der Rückstand enthält rohes 6 iZ-Chlor-11-epi-predni- solon.
Zur Herstellung des 21-Acetats des 6 iZ-Chlor-11-epi-prednisolons behandelt man den Rückstand mit Essigsäureanhydrid (1, 1 Mol-Äquivalent) in Pyridin bei 0 und lässt über Nacht stehen, giesst dann die Reaktionsmischung in Wasser, filtriert den Niederschlag ab, wäscht ihn mit Wasser, trocknet ihn und
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