AT249889B - Verfahren zur Herstellung von neuen ungesättigten 16-Methylen-3-keto-steroiden - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von neuen ungesättigten
16-Methylen- 3-keto-steroiden Es wurde gefunden, dass ungesättigte 16-Methylen-3-keto-steroide der Formel 
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 R = ctH, ssOH oder = 0, Y = freie oder veresterte Hydroxygruppe, sowie deren   1- Dehydroderivate   ausgezeichnete corticoide Eigenschaften besitzen. Überraschenderweise wirken die Verbindungen im Gegensatz zu den bisherigen Erkenntnissen stärker als die in   6, 7-Stellung   gesättigten 16-Methylen-steroide analoger Struktur.

   
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 mit Chloranil umsetzt'und zur Herstellung der entsprechenden   1- Dehydroderivate   durch Behandlung mit
2,3-Dichlor-5,   6-dicyan-p-benzochinon   oder in   1, 2-Stellung dehydrierenden Mikroorganismen   zusätzlich eine Doppelbindung in 1, 2-Stellung einführt. 



   Die 6-Dehydrierung einer Verbindung der Formel II mit Chloranil wird vorteilhaft in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels, wie Benzol, Toluol, Xylol, Chloroform, Methylenchlorid, Aceton, Methanol, Äthanol, Dioxan, Essigsäureäthylester,   tert.-Butanol,   Tetrahydrofuran oder Eisessig, durchgeführt. Zweckmässig arbeitet man in der Wärme, gegebenenfalls bei Siedetemperatur des verwendeten Lösungsmittels. Das Chloranil wird in der Regel im Molverhältnis   1 : 1   angewendet. Ein Überschuss ist nicht schädlich. Im allgemeinen ist die Reaktion nach einigen Stunden beendet.

   Verwendet man als Ausgangsmaterial eine Verbindung der Formel II, die in 16-Stellung eine Methylgruppe und einen   16a, 17ot-Oxidoring   besitzt, so findet überraschenderweise nicht nur eine Dehydrierung in 6-Stellung statt, sondern gleichzeitig wird auch der Oxidoring gespalten unter Bildung der 17et-Hydroxy-und der 16-Methylengruppe. 



   Zweckmässigerweise werden für diese Reaktion Verbindungen der Formel II eingesetzt, worin Y eine veresterte Hydroxylgruppe bedeutet. Nach der 6-Dehydrierung können die so erhaltenen Ester selbstverständlich nach den üblichen Standardmethoden zu den 21-Alkoholen verseift werden, z. B. durch eine Behandlung mit einer wässerigen Lösung von Natriumhydrogencarbonat, Natriumcarbonat oder Natriumhydroxyd. 



   Verbindungen der Formel I oder II, in denen Y eine veresterte OH-Gruppe bedeutet, sollen physiologisch verträgliche Ester sein, die sich insbesondere von den folgenden Säuren ableiten : Carbonsäuren, wie Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure,   Trimethylessigsäure,   Cyclopentylpropionsäure, Phenylpropionsäure, Phenylessigsäure, Capronsäure, Caprylsäure, Palmitinsäure, Undecylensäure, Benzoesäure, Hexahydrobenzoesäure, Chloressigsäure, Phosphorsäure, Schwefelsäure, Bernsteinsäure, Oxalsäure oder Diäthylaminoessigsäure. 



   Für die 1, 2-Dehydrierung eines Steroids der   Formel I   können alle hiefür üblichen Mikroorganismen verwendet werden, z. B. solche der Gattungen Alternaria, Didymella, Calonectria, Colletotrichum, Cylindrocarpon, Fusarium, Ophiobolus, Septomyxa, Vermicularia ; Acetobacter, Ärobacter, Alcaligenes, Bacillus (besonders Bacillus sphaericus), Corynebacterium (besonders Corynebacterium   simplex), Erysipel-   othrix, Listera, Micromonospora, Mycobacterium, Nocardia, Protaminobacter, Pseudomonas, Streptomyces. Die Fermentation benötigt etwa   4 - 40   h, je nachdem welcher Mikroorganismus verwendet wird.

   Besonders geeignet sind Kulturen von Bacillus sphaericus var. fusiformis und Corynebacterium simplex. 
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 gesetzt, die in einer geeigneten Nährlösung bei optimaler Temperatur und starker Belüftung nach den üblichen Methoden der Fermentationstechnik wächst. Statt wachsender Kulturen sind bei sonst gleicher Technik auch Aufschwemmungen der Mikroorganismen in Pufferlösung brauchbar. Die Umsetzung wird chromatographisch verfolgt und die Fermentationslösung nach restloser Umsetzung des Ausgangsmaterials,   z. B.   mit Chloroform, extrahiert. 



   Nach der Erfindung kann die 1, 2-Dehydrierung eines Steroids der Formel I ferner auf chemischem 
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 Lösungsmittel sind z. B. geeignet : Äthanol, Butanol,   tert.-Butanol, tert.-Butylessigsäuremethylester,   Essigsäurebutylester, Dioxan, Eisessig, Benzol, Tetrahydrofuran, Aceton usw. Es ist vorteilhaft, dem Reaktionsgemisch geringe Mengen Nitrobenzol zuzumischen. Die Reaktionszeiten liegen zwischen 5 und 48 h, je nachdem welches Lösungsmittel und welches Ausgangssteroid verwendet wird. Zweckmässigerweise wird die Umsetzung bei der Siedetemperatur des verwendeten Lösungsmittels durchgeführt. 



   Für die mikrobiologischen Reaktionen werden die Verbindungen der Formel I meistens als   21-Alko-   hole, gelegentlich jedoch auch als 21-Ester, verwendet, während zur Durchführung der Dehydrierung mit 2, 3-Dichlor-5, 6-dicyan-p-benzochinon zweckmässigerweise die 21-Ester eingesetzt werden. 



   In der USA-Patentschrift Nr. 2,865, 808 werden bereits 16-Methylensteroide, die unter die allgemeine Formel I fallen, formelmässig beschrieben. Es werden jedoch in dieser USA-Patentschrift weder für die Zwischen- noch für die Endprodukte irgendwelche physikalischen Konstanten angegeben. Ausserdem hat sich bei der Nacharbeitung der dort angegebenen Verfahren erwiesen, das verschiedene Beispiele nicht reproduzierbar sind. So liefert z. B. die zur Herstellung der in 9-Stellung unsubstituierten 16-Methylen-steroide vorgeschriebene reduktive Eliminierung des   9ct-Bromatoms   nicht die angegebenen Endprodukte. Ferner lässt sich die angegebene 1, 2-Dehydrierung mit Selendioxyd an den 16-Methylensteroiden nicht durchführen.

   Die Verbindungen können somit nach den in der USA-Patentschrift 

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 Nr. 2, 865, 808 beschriebenen Verfahren überhaupt nicht hergestellt werden. Bei dieser Sachlage können sie nicht als bekannt gelten. 



   Die neuen Verbindungen können im Gemisch mit üblichen Arzneimittelträgem in der Human- oder Veterinärmedizin eingesetzt werden. Als Trägersubstanzen kommen solche organischen oder anorganischen Stoffe in Frage, die für die parenterale, enterale oder topikale Applikation geeignet sind, wie beispielsweise Wasser, pflanzliche Öle, Polyäthylenglykole, Gelatine, Milchzucker, Stärke, Magnesiumstearat, Talk, Vaseline, Cholesterin usw. Zur parenteralen Applikation dienen insbesondere Lösungen, vorzugsweise ölige oder wässerige Lösungen, sowie Suspensionen, Emulsionen oder Implantate.

   Für die enterale Applikation können ferner Tabletten oder Dragees, für die topische Anwendung Salben oder Cremes angewendet werden, die gegebenenfalls sterilisiert oder mit Hilfsstoffen, wie Konservierungs-, Stabilisierungs- oder Netzmitteln oder Salzen zur Beeinflussung des osmotischen Druckes oder mit Puffersubstanzen versetzt sind. 



    Beispiel l : a) 8, 5 g 16-Methylen-4-pregnen-11ss,17&alpha;,21-triol-3,20-dion-21-acetat werden mit 335 cm tert.-Butanol und 59 g Chloranil 7 h unter Rückfluss gekocht. Das Reaktionsgemisch wird auf   ein Volumen von 100 cm eingeengt, mit 380   cm   Wasser versetzt und erschöpfend mit Chloroform extrahiert. Die vereinigten Chloroformextrakte werden mit eiskalter 2n-Natronlauge ausgeschüttelt, mit Wasser neutral gewaschen und unter vermindertem Druck eingeengt. Der Rückstand wird aus Essigester 
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 Reaktionsgemisch mit Chloroform verdünnt, nacheinander mit Wasser, verdünnter Natronlauge und wieder mit Wasser ausgeschüttelt. Die Chloroformlösung wird getrocknet und eingeengt. Aus dem Rückstand 
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 impft.

   Man lässt die Kultur bei 280 C wachsen und gibt nach 16 h 5 g   16-Methylen-4, 6-pregnadien-     -11ss,17&alpha;,21-triol-3,20-dion   in 200 cm3 Methanol dazu. Dünnschichtchromatographisch ist nach 14 h kein Ausgangsmaterial mehr nachzuweisen. Die Kulturlösung wird dreimal mit je 10 1 Chloroform ausgeschüttelt. Die vereinigten Extrakte werden eingeengt und der Rückstand aus Essigester umkristallisiert. 



  Man erhält reines   16-Methylen-1,4,6-pregnatrien-11ss,17&alpha;,21-triol-3,20-dion. #max 220,5,   253, 298   mj-t, e =   13600,10400, 13400 ; Schmelzpunkt 2230   C ; [ct]D -40   (Dioxan). 



   Beispiel 2 : Analog Beispiel 1 a) wird aus   16-Methylen-4-pregnen-11ss,17&alpha;,21-triol-3,20-dion-   -21-tert.-butylacetat das entsprechende 4, 6-Pregnadien erhalten. Schmelzpunkt 2070   C; [&alpha;]D24 + 74    (Chloroform)   Xmax   282   mus =   25450. 



   Beispiel 3 : a) 3   16-Methylen-4. pregnen-17&alpha;,21-diol-3,11,20-trion-21-acetat werden   in 90 cm Dioxan gelöst und mit 2, 1 g Chloranil 7 h unter Rückfluss gekocht. Die hellbraune Lösung wird nach dem Abkühlen in Wasser eingegossen und mit Chloroform ausgeschüttelt. Der Chloroformauszug wird zunächst mit Wasser, dann mit 210 cm3 n/10 Natronlauge und schliesslich wieder mit Wasser ge- 
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    4, 6-pregnadien-17ct, 21-diol-3, ll, 20-trion-21-acetat.k   max 221,254, 298 mu, e = 10830,10500, 13950.   b)   Ein 10 1-Fermenter mit einer Nährlösung aus 1% Basamin Bush, PH 6, 5, wird mit 500   cm   einer   ìchüttelkultur   von Bacillus sphaericus beimpft.

   Man lässt die Kultur bei 280 C wachsen und gibt nach 8 h 

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5g   16-Methylen-4, 6-pregnadien-17 < x, 21-diol-3, ll, 20-trion   oder dessen 21-Acetat in 200 cm'Methanol hinzu. Die Umsetzung wird dünnschichtchromatographisch überwacht und ist nach 22 h beendet. Die
Kulturlösung wird dreimal mit je 8 1 Chloroform ausgeschüttelt und der aus dem eingeengten Extrakt er- haltene Rückstand ausgeschüttelt und der aus dem eingeengten Extrakt erhaltene Rückstand aus Essigester 5 umkristallisiert. Man erhält reines   16-Methylen-1, 4, 6-pregnatrien-17ct. 21-diol-3, 11, 20-trion.   



   Schmelzpunkt   219-223  C; [&alpha;]D24 + 163  (Chloroform); #max 221, 254, 298 m , #=11500, 10500,  
13400. 



   Beispiel 4 : Die Lösung von 2g   16ss-Methyl-16a, 17ct-oxido-4-pregnen-llB, 2I-diol-3. 20-dion-     -21-acetat   in 60 ems Tetrahydrofuran wird nach Zugabe von   1. 58 gehloranil   12 h am Rückfluss erhitzt. 



  ) Danach wird das Reaktionsgemisch mit Wasser verdünnt und mit Chloroform extrahiert. Die Extrakte werden mit verdünnter Natriumhydroxydlösung und danach mit Wasser gewaschen und getrocknet. Aus den eingedampften Extrakten kristallisiert mit Methanol das   16-Methylen-4, 6-pregnadien-llss, 17a, 21-     - triol-3, 20-dion-21-acetat.   F. 2220   C ; Ictl D   + 910 (Chloroform)   ; Xax   282   mu,   e = 27000. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zur Herstellung von neuen ungesättigten   16-Methylen-3-keto-'steroiden   der Formel 
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Claims (1)

1. <Desc/Clms Page number 5> ungesättigtes Steroid der allgemeinen Formel II mit 2, 3-Dichlor-5, 6-dicyan-p-benzochinon oder in 1, 2-Stellung dehydrierenden Mikroorganismen behandelt.