AT250592B - Verfahren zur Herstellung von neuen ungesättigten 16-Halogenmethylen-3, 20-diketo-steroiden - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von neuen ungesättigten   16-Halogenmethylen-3, 20-diketo-steroiden    
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 pen enthalten kann, oder mit Phosphor- oder Schwefelsäure veresterte OH-Gruppe,   R   = Cl oder F bedeuten, und die entsprechenden   1-Dehydroverbindungen   ausgezeichnete corticoide Eigenschaften besitzen. 



   Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von ungesättigten 16-Halogenmethylen- - 3, 20-diketo-steroiden der oben angegebenen Formel I, das darin besteht, dass man in an sich bekannter Weise ein ungesättigtes 16-Halogenmethylen-3,20-diketo-steroid der Formel 
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 worin   R,R   und   R   die oben angegebene Bedeutung haben, durch Behandlung mit einem   11-hydroxylie-   renden Mikroorganismus in   11&alpha;- bzw. 11ss-Stellung   fermentativ hydroxyliert. 

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   In den hergestellten Produkten kann gegebenenfalls nach bekannten Verfahren eine 1-Doppelbindung eingeführt und/oder, falls erwünscht, in an sich bekannter Weise eine in 11-Stellung befindliche Hydro- xygruppe zur Ketogruppe oxydiert werden. Ausserdem können nach an sich bekannten Verfahren in 21-
Stellung vorhandene Hydroxygruppen verestert oder an dieser Stelle im Steroidmolekül befindliche ver- esterte Hydroxygruppen zu freien Hydroxygruppen verseift werden. 



   Die Ausgangsverbindungen der Formel II werden durch fermentative 11-Hydroxylierung in die ge- wünschten Verbindungen der Formel I übergeführt. Zur Einführung der   11a-Hydroxygruppe   in die Aus- gangssteroide sind z. B. Mikroorganismen aus den folgenden Gattungen geeignet : Absidia, Aspergillus,
Cephalothecium, Cercospora, Coryneum, Cunninghamella, Dactylium, Delacroixia, Eurotium, Fusa- rium, Gloeosporium, Glomerella,   Helicostylum, Metarrhizium,   Mucor (und andere Gattungen der Ord- nung Mucorales), Neurospora, Penicillium, Pestalotia, Rhizopus, Sporotrichium, Trichoderma, Tricho- thecium, Bacillus. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von Pilzen der Gattung Penicillium und Fu- sarium. 



   Zur Einführung einer   11ss-Hydroxygruppe   auf mikrobiologischem Weg sind insbesondere Mikroorganismen der Gattung Curvularia, wie Curvularia lunata, geeignet. Jedoch können auch alle andern hiefür geeigneten Mikroorganismen,   z. B.   solche der Gattungen Absidia, Coniothyrium, Cunninghamella oder Stachylidium eingesetzt werden. 



   Die Fermentation wird in an sichbekannter Weise ausgeführt und ist nach 10-48 h beendet, je nachdem, welche Ausgangsverbindungen und Mikroorganismen verwendet werden. Das entstandene 11-Hydroxy-steroid wird aus dem Reaktionsgemisch zweckmässigerweise durch Extraktion mit einem geeigneten Lösungsmittel, wie Chloroform oder Methylenchlorid, isoliert. 



   Die hergestellten Steroide können, sofern sie in 1-Stellung gesättigt sind, chemisch oder mikrobiologisch in die entsprechenden 1-Dehydro-steroide übergeführt werden. 



   Als chemisches Dehydrierungsmittel ist beispielsweise Selendioxyd geeignet. Man führt die Reaktion zweckmässig in einem geeigneten Lösungsmittel, wie tert. Butanol, unter Zusatz geringer Mengen Essigsäure und durch Kochen des Reaktionsgemisches am Rückfluss durch. Das während der Reaktion ausfallende Selen wird nach Beendigung der Umsetzung von der Lösung des entstandenen 1-Dehydro-steroids abgetrennt. 



   Ferner kann die l-Dehydrierung mit 2,   3-Dichlor-5,   6-dicyan-p-benzochinon durchgeführt werden. 



  Als Lösungsmittel verwendet man in diesem Fall zweckmässigerweise Benzol oder Dioxan. 



   Mikrobiologisch kann die 1, 2-Doppelbindung mit Arten folgender Gattungen in das Steroid eingeführt werden : Alternaria, Didymella, Calonectria, Colletotrichum, Cylindrocarpon, Fusarium, Ophiobolus, Septomyxa,   Vermicularia ; Acetobacter, Aerobacter, Alcaligenes,   Bacillus (besonders Bacillus sphaericus), Corynebacterium (besonders Corynebacterium simplex), Erysipelothrix, Listeria, Micromonospora, Mycobacterium, Nocardia, Protaminobacter, Pseudomonas, Streptomyces. 



   Die Fermentation ist nach etwa 4 - 14 h beendet. Besitzen die für die mikrobiologische 1, 2-Dehydrierung eingesetzten Verbindungen eine veresterte Hydroxygruppe in 21-Stellung, so wird diese in manchen Fällen während der Fermentation durch den Mikroorganismus in eine freie Hydroxygruppe umgewandelt. 



   Eine im Molekül vorhandene 11-Hydroxygruppe kann durch Behandlung mit milden Oxydationsmitteln zur   11-Ketogruppe   oxydiert werden. Beispielsweise können für diese Verfahrensstufe Chromsäureanhydrid in Eisessig oder ein Gemisch aus Chromsäureanhydrid und Pyridin oder Chromschwefelsäure in Aceton oder unterchlorige bzw. unterbromige Säuren verwendet werden. Die gebildeten 11-Keto-steroide werden aus dem Reaktionsgemisch beispielsweise durch Extraktion oder Ausfällen mit Wasser isoliert. 



   Soferne in den nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellten Steroiden veresterte Hydroxygruppen in 21-Stellung vorliegen, können diese in bekannter Weise,   z. B.   durch Erhitzen des Steroids in einem Lösungsmittel wie Dioxan, zusammen mit einem alkalischen Mittel, wie Kaliumcarbonat oder Natriumbicarbonat, verseift werden. 



   Falls erwünscht, kann anschliessend die   21-OH-Gruppe   nach üblichen Methoden wieder verestert werden. Als Veresterungsmittel können   z. B.   die folgenden Säuren oder deren zur Veresterung geeignete Derivate verwendet werden : Carbonsäuren wie Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure, Trimethylessigsäure,   tert. Butylessigsäure,   Cyclopentylpropionsäure, Phenylpropionsäure, Phenylessigsäure, Capronsäure, Caprylsäure, Palmitinsäure, Undecylensäure, aber auch Benzoesäure oder Hexahydrobenzoesäure. Zur Herstellung wasserlöslicher Derivate können ausser Phosphor- oder Schwefelsäure z. B. Bernsteinsäure, Oxalsäure, Asparaginsäure oder Diäthylaminoessigsäure bzw. deren reaktive Derivate benutzt werden. 

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   Der Chloroformrückstand wird in 40 ml Äthanol gelöst, mit Wasser bis zur ersten bleibenden Trübung versetzt und nach Zusatz von 110 g eines sulfonsäuregruppenhaltigen Kationenaustauschers auf Basis Poly- styrol 36 h gerührt. Man filtriert ab, neutralisiert das Filtrat mit Natriumhydroxyd und konzentriert die
Lösung. Die Neutralteile werden mit Chloroform extrahiert, die wässerige Phase wird mit verdünnter Schwefelsäure angesäuert und mit n-Butanol extrahiert. Der getrocknete Extrakt wird mit Natriummethylat neutralisiert und etwas eingeengt. Das auskristallisierende Natriumsalz wird abfiltriert und heiss mit Methanol extrahiert ; der Extrakt wird mit Butanol versetzt und stark eingeengt, wobei das reine 16-Fluor-   methylen-4, 6-pregnadien-llss, 17a, 21-triol-3, 20-dion-21-orthophosphat-Natrium   ausfällt. 



     B eis pie 1 2 : 151   einer Nährlösung aus 5% Malzextrakt, 1% Saccharose, 0,   2%   Natriumnitrat,   0, 1%   Dikaliumphosphat, 0, 05% Magnesiumsulfat, 0, 05% Kaliumchlorid und 0, 005% Eisen (II)-sulfat (PH eingestellt auf 7, 0) werden mit 800 ml einer Kultur von Curvularia lunata   (Wakker) Boadijn   beimpft und unter Rühren und starker Belüftung bei   280C   bebrütet. Nach 24stündigem Wachstum werden 5 g 6-Fluor-   - 16-fluormethylen-4, 6-pregnadien-17a, 21-diol-3, 20-dion   oder dessen 21-Acetat, gelöst in 40 ml Dimethylformamid, zugesetzt. Wenn im Chromatogramm kein Ausgangsmaterial mehr nachweisbar ist, wird die Kulturlösung dreimal mit dem gleichen Volumen Chloroform extrahiert.

   Die vereinigten Chloroformlösungen werden eingedampft und der Rückstand über Kieselgel filtriert. Das erhaltene 6-Fluor-   - 16-fluormethylen-4, 6-pregnadien-llss, 17cx, 21-triol-3, 20-dion   wird aus Aceton/Äther umkristallisiert. 



    Àmax   282   mp, e =   24800. 



   Beispiel 3 : Analog Beispiel 2 werden 5 g   6-Fluor-16-chlormethylen-4, 6-pregnadien-17a, 21-di-   ol-3, 20-dion oder dessen 21-Acetat, gelöst in 40 ml Dimethylformamid, durch Einwirkung von Curvularia lunata zu   6-Fluor-16-chlormethylen-4,6-pregnadien-11ss, 17&alpha;, 21-triol-3,20-dion   umgesetzt.   Àmax     281 mu, 6 =   24400. 



   Beispiel 4 : a) 15 1 einer Nährlösung aus 5% Glukose,   0, 2%   Hefeextrakt, 0, 3% Natriumnitrat,   0, 05%   Magnesiumsulfat,   0, 0010/0 Eisen (II) -sulfat   und 1/30 Mol Phosphatpuffer nach Sörensen (PH 5, 6) werden mit 800 ml einer Kultur von Metarrhizium anisobliae beimpft. Die Kultur wächst unter Rühren und starker Belüftung und erhält nach 24 h einen Zusatz von 5 g   16-Fluormethylen-4, 6-pregnadien-     - 17a, 21-diol-3, 20-dion,   gelöst in 40 ml Dimethylformamid. Nach Beendigung der Umsetzung wird mit 
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 löst und 0, 36 g Essigsäureanhydrid zugegeben.

   Nach 15stündigem Stehen bei Zimmertemperatur wird in Wasser eingegossen, mit Chloroform dreimal extrahiert, die   Chloroformlösung   durch Schütteln mit Natriumhydrogencarbonatlösung neutralisiert, getrocknet und im Vakuum eingedampft. Der amorphe Rückstand von   16-Fluormethylen-lla,   17a, 21-triol-3, 20-dion-21-acetat wird roh in 70 ml Aceton gelöst und bei   100C   unter Rühren mit 1, 5 ml einer Oxydationslösung tropfenweise versetzt. (Die Oxydationslösung wird durch Lösen von 5 g Chromtrioxyd in 4, 4 ml konzentrierter Schwefelsäure und Auffüllen mit Wasser auf 20 ml hergestellt. ) Man rührt 30 min bei Zimmertemperatur und arbeitet mit Chloroform und Wasser wie üblich auf.

   Die neutral gewaschene und   getrocknete Chloroformlösung   wird unter vermindertem Druck 
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 und ist im allgemeinen nach 14 h beendet. Die Kulturlösung wird dreimal mit dem gleichen Volumen Chloroform extrahiert, die vereinigten Chloroformlösungen werden eingedampft. Aus dem Aceton kristallisiert das   16 - Fluormethylen -1,   4, 6-pregnatrien-17a, 21-diol-3, 11, 20-trion.   Àmax   222, 255, 298 mal. 



   Beispiel 5 : Analog Beispiel 4 a) werden 5 g   16-Chlormethylen-4,6-pregnadien-17&alpha;,21-diol-   
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Claims (1)

1. 3,PATENTANSPRUCH : EMI5.1 EMI5.2 EMI5.3 20-diketo-steroidenDicarbonsäure von insgesamt 1 bis 16 C-Atomen, die gegebenenfalls Amino- oder alkylierte Aminogruppen enthalten kann, oder mit Phosphor- oder Schwefelsäure veresterte OH-Gruppe, R. = Cl oder F bedeuten, und von deren 1-Dehydroverbindungen, dadurch gekennzeichnet, dass man in an sich be- EMI5.4 EMI5.5 EMI5.6 Mikroorganismus, wie mit Mikroorganismenstämmen der Gattungen Absidia, Aspergillus, Cephalothecium, Cercospora, Coryneum, Cunninghamella, Dactylium, Delacroixia, Eurotium, Fusarium, Gloesporium, Glomerella, Helicostylum, Metarrhizium, Mucor (und andere Gattungen der Ordnung Mucorales), Neurospora, Penicillium, Pestalotia, Rhizopus, Sporotrichium, Trichoderma, Trichothecium, Bacillus, in 11a- bzw.

   11ss -Stellung fermentativ hydroxyliert, sowie gegebenenfalls in so hergestellten EMI5.7 der Gattungen Alternaria, Didymella, Calonectria, Colletotrichum, Cylindrocarpon, Fusarium, Ophiobolus, Septomyxa, Vermicularia ; Acetobacter, Aerobacter, Alicaligenes, Bacillus, insbesondere Bacillus sphaericus, Corynebacterium, insbesondere Corynebacterium simplex, Erysipelothrix, Listera, Micromonospora, Mycobacterium, Nocardia, Protaminobacter, Pseudomonas, Streptomyces, in 1, 2-Stellung eine Doppelbindung einführt und/oder die in 11-Stellung befindliche Hydroxygruppe durch Behandlung mit einem milden Oxydationsmittel, wie einer Verbindung des 6-wertigen Chroms, in die ll-Ketogruppe überführt und/oder eine in 21-Stellung befindliche Hydroxygruppe verestert bzw. eine an dieser Stelle befindliche Estergruppe verseift.