CH324896A - Verfahren zur Herstellung von Estern eines neuen Wirkstoffes aus Nebennieren - Google Patents

Description

  Verfahren zur     HersteHung    von Estern eines neuen     Wirkstoffes    aus Nebennieren    Es ist kürzlich über die Isolierung und       teinda,rstellung    einer biologisch     hochwirksa-          T          jnen    Verbindung aus Nebennieren berichtet-.

    worden     (Experientia   <B>-</B>     Vol.        IX/9,   <B>1953 --</B>  Seite<B>333).</B> Die Konstitution dieses Wirkstoff       ies    wurde erst     päter        '[E.xpeiientia   <B>10, 132</B>  (1954)] aufgeklärt, wobei sich herausstellte,       dass    es sieh -um ein     Steroid    mit einer Aldehyd-.         gruppe    in     18-Stellung    handelte, weswegen die  <B>Z-,</B>  Verbindung auch     Aldosteron    getauft wurde.

    Die Konstitution des     Aldosterons    wird durch  die beiden folgenden, miteinander offenbar  im Gleichgewicht stehenden Formeln wieder  gegeben, wobei bei den meisten Umsetzungen  die     Halbacetalforin    reagiert:  
EMI0001.0020     
    Gegenstand     dex    vorliegenden Erfindung  ist nun die Herstellung von     Estern    des neuen       WUrkstoffes,    wobei die     Oxygruppen    vollstän  dig oder teilweise verestert sein können.

   Die  Säurereste können solche beliebiger     organi-          seher    und anorganischer Säuren sein, wie     ali-          phatischer,        alieyelischer,        araliphatiseher,        aro-          matiseher    oder     heteroeyeliseher        Carbon-,        Thion-          earbon-,        Thiolearbon-    oder     Sulfonsäuren,        vor-          zugsw-eise    der     Ameisensätire,    Essigsäure,

         Chloressigsäuren,        Trifluoressigsäure,        Propion-          slure,    Buttersäuren,     Valeriansäuren,        Tri-          methylessigsäure,        Diäthylessigsäure,    Capron-         säLiren,        Oenanthsäuren,        Caprylsä-Liren,        Pal-          mitinsäuren,        Crotonsäare,        Undecansäure,        Un-          cleeylensä-Lire,

          Oxalsäure,    Bernsteinsäure,     Pi-          melinsäure,        Maleinsäure,    Milchsäure,     Carb-          aminsäuren,        Alkoxycarbonsä-Liren,        fl-Cyclopen-          tylpropionsäure,        Benzoesäure,        Phenylessig-          säure,        Phenylpropionsäuren,        Trimethylgallus-          säLtre,        Phthalsäure,        Furaii-2-earbonsä-Lire,

          Iso-          nicotinsäure,        3/Iethans-Lilfonsä-Lire,        Toluolsulion-          säure,    Schwefelsäuren oder Phosphorsäuren.  



  Die     Veresterung    kann in an sich bekann  ter Weise erfolgen. Als     Veresterungsmittel     .dienen. zum Beispiel die vorstehend genann-           ten    Säuren als solche oder ihre     Halogenide,          Anhydride    oder     Thiolderivate    sowie     Ketone;     auch     Umesterung    kommt in Betracht.

   Je nach  den angewendeten Mitteln arbeitet man in  Gegenwart von sauren oder     basisehen        Kon-          densationsmitteln        bzw.    Katalysatoren, bei  spielsweise     Sulfonsäuren,    Mineralsäuren, wie       ChlorwasserstoffsiLuren    oder     Schwefelsä-Liren,     oder organischen Basen, insbesondere tertiären  Aminen.

   Durch geeignete Wahl der Reaktions  bedingungen und Menge der Mittel gelingt es,  die vorhandenen     Oxygrupen    vollständig oder  auch nur partiell zu     verestern.    Falls man par  tielle Ester herstellen will, so kann man auch  zuerst vollständig verestern     und    nachträglich  einen Teil der veresterten     Oxyor-Lippe    wieder  in freie     Oxygi-appen    überführen.

   Dies erfolgt  zum Beispiel durch chemische oder enzyma  tische Hydrolyse, beispielsweise unter     Ver-          wendLing    saurer oder basischer Mittel, oder,  insbesondere im Falle     araliphatischer    Säure  reste, auch durch     HyArierung.    Aus den auf  diese Weise oder auch direkt erhaltenen, nur  partiell veresterten Derivaten lassen sich  durch anschliessende     Veresterung    mehrfach  veresterte Derivate, insbesondere auch ge  mischte Ester, -herstellen.  



  Die     Verfahrensprodukte    stellen für die  Therapie mit     Nebennierenrindenhormonen     einen grossen Fortschritt dar und können als  Heilmittel Verwendung finden oder als Zwi  schenprodukte     ni    deren Herstellung dienen.  



  In den nachstehenden Beispielen sind die  Temperaturen in Celsiusgraden angegeben.  <I>Beispiel<B>1</B></I>  20 mg     Aldosteron    werden in<B>0,3</B>     CM3        trok-          kenem        Pyridin    gelöst, bei<B>00</B> mit 200 mg     Acet-          anhydrid    versetzt     und    2 Tage bei     2511        stehen-          -gelassen.    Dann wird in reinem     Älther    gelöst,  mehrmals mit<B>je 1,5</B>     ems    kalter, verdünnter  Salzsäure, Wasser,

       Natriumbicarbonatlös-ung     und Wasser gewaschen, über     Natriumsulfate     getrocknet und im     Vaku-Lun    eingedampft. Den  Rückstand<B>(23</B> mg)     ehromatographiert    man       all    1,2<B>g</B> Aluminiumoxyd der Aktivität     II.    Die  ersten     Eluate    mit     Benzol-Petroläther   <B>(1 : 1)</B>  werden verworfen, die letzten<B>-</B> sowie     diej    eni-    geil mit Benzol enthalten das Polyacetat des  Wirkstoffes, das daraus in Form eines farb  losen Glases gewonnen wird.

   Die nach der       Hydroxamat-Methode   <B>[A.</B>     Zaffaroni,        Recent     Progress in Hormone     Researchsscl.   <B>8, S. 78 ff.</B>       (1953)]    durchgeführte     Acyloxybestimmung     weist, -unter der Voraussetzung eines ungefäh  ren     Molekulargewichtes    von 430,     auf    das Vor  liegen von 2     Acetoxygruppen    hin.  



  Das in Schwefelkohlenstoff aufgenommene       IMpektrum    der Verbindung zeigt im     Dop-          pelbindungsbereieli    bei<B>5,67 y, 5,75</B>     /,t,   <B>5,93</B>     it     und 6,17,u sowie im     Fingersprintbereich    u. a.  bei<B>9,36</B> u,<B>9,52</B> u,<B>9,98</B> u,<B>10,23 g,</B> 10,41  <B>10,55</B>     #t,   <B>11,08</B> y und<B>11,58</B>     it    ausgeprägte Ban  den, hingegen keine solchen mehr im     Ily-          droxylbereich.     



  Zur Reinigung des beschriebenen     Acetates     kann statt der     Chroma-tographie    an Alumi  niumoxyd auch eine     Verteilungsehromatogra-          phie    an     Kieselgur    verwendet werden. Dabei  benützt man als stationäre Phase     Wasser-          Methanol   <B>(1 : 1)</B> und als mobile Phase     Ben-          zol-Petrolät.her    (2:<B>3).</B>  



  Zu derselben Verbindung gelangt man  auch, wenn man den neuen Wirkstoff statt  mit     Acetanhydrid    mit     Acetylehlorid    oder mit       Keten        acetyliert,    oder wenn man eines der in  den Beispielen 2 und 4 beschriebenen partiel  len Acetate unter den angegebenen Bedingun  gen     nachaeetyliert.     



  Analog     lässt    sich zum Beispiel auch das  entsprechende     Polyisobutyrat    oder     Poly-ben-          zoat    des neuen     Wirkstoffes    herstellen.    <I>Beispiel 2</I>  20 mg     Aldosteron    werden in wenig     Aee-          toll    gelöst, mit etwas     abs.    Benzol versetzt und  durch     Abdampfen    im Vakuum bei<B>500</B> gut  getrocknet.

   De r Rückstand wird in<B>0,15</B>     em3     trockenem     Pyridin    gelöst, mit<B>10</B> mg     Acet-          anhydrid    vermischt und<B>7</B> Stunden bei     2011          stehengelassen.    Dann wird im Vakuum bei  <B>500</B>     eingedampft,    der Rückstand in<B>5</B>     em3          Chloroforni-Ätlier-Gemisch   <B>(1 - 3)</B> gelöst und  bei<B>00</B> mehrmals mit<B>je 1</B>     ems        0,5-n.    Salzsäure,       Sodalösung    und Wasser gewaschen.

   Die  Waschflüssigkeiten passieren jeweils einen      zweiten Scheidetrichter mit<B>3</B>     em3        Chloroform-          Äther,    wo sie nochmals geschüttelt werden.  Die vereinigten Auszüge werden über wenig  Natriumsulfat getrocknet und bei<B>501></B> einge  dampft. Der     Rüekstand    (etwa<B>22,5</B> mg) wird  mit<B>0,1</B>     erns    Aceton lind<B>1</B>     em3    Äther versetzt  und bei     011    kristallisiert.

   Man erhält farblose,  zu kugeligen     Drusen    vereinigte Kristalle vom  <B>F. =</B>     190-192o,    die alkalische     Silberdiainin-          lösung    bei 200 rasch und stark reduzieren.  



  Mit Hilfe der     Hydroxamat-Methode        lässt     sich in dieser Verbindung eine     Acetoxygruppe     nachweisen.  



  Das in Chloroform aufgenommene     IR-          Spektrum    zeigt charakteristische Banden     u.a.     bei<B>2,78</B> (freie     Hydroxylgruppe!),    bei<B>5,72 '</B>     /i,     <B>5,82</B>     ji,    5,97,u und     6,16,a    im     Doppelbindungs-          bereich    und bei<B>8,83 y,</B> 9,41,u,<B>9,66</B>     p-,        10,00,u,          10,18,u,    10,41<B>p, 11,15</B> u und     11,55,a    im     Fin-          gersprintbereieli.     



  Aus den Mutterlaugen der reinen Kristalle       lässt    sieh durch     Chromatographie    an Alumi  niumoxyd oder     Magnesiumsilikat    oder durch       Verteilungsehromatographie    neben wenig Poly  acetat des -Wirkstoffes noch etwas der reinen,  partiell     acetylierten    Verbindung gewinnen.

    An     Alumini-Limoxyd    -wird das Polyacetat mit  reinem Benzol und     Benzol-Äther   <B>(1 . 1)</B>     eluiert.     Das partielle     Acetylierungsprodukt    folgt mit  reinem Äther sowie mit     Äther-Essinsäure-          äthylester    oder     Äther-Methanol.     



  In analoger Weise können auch die mit       Propionsäure,        Trimethylessigsäure,        #Cyclopen-          tylpropionsäure,        Phenylessigsäure    oder     Ben-          zoesäure    partiell veresterten Verbindungen er  halten werden.  



  <I>Beispiel<B>3</B></I>  <B>10</B> mg der im Beispiel 2 beschriebenen     par-          tiel        acetylierten    Verbindung vom F.<B>= 190</B> bis  <B>1920</B> werden in<B>50</B> mg trockenem     Pyridin    ge  löst     und    mit<B>6</B> mg     Benzoylchlorid    in wenig       Ohloroforin    bei<B>00</B> versetzt.

   Nach 12stündigem  Stehen bei     2411    arbeitet man wie im Beispiel<B>1</B>  beschrieben auf -und reinigt das rohe     Acetat-          Benzoat    durch     Chromatograpliie    an Alumi  niumoxyd unter Verwendung von     Petroläther,          ZD     Benzol -und Äther als     Elutionsmittel,

      Das mit       Petrolätlier-Benzol-Gemisch        el-nierte    amorphe         Acetat-Benzoat    gibt bei der Bestimmung der       cl          Acylgruppen    nach der     Hydroxamat-Methode     einen     auf    ein     Menoaectat-Monobenzoat    gut  stimmenden Wert.  



  In analoger Weise lassen sich auch das       Acotat-Valerat    und das     Acetat-Trimethylace-          tat    gewinnen.  



  <I>Beispiel 4</I>  <B>10</B> mg     Aldosteron    werden wie in Beispiel<B>1</B>  angegeben     acetyliert    und     a-Lifgearbeitet.    Zur  partiellen     Verseifung        lässt    man das amorphe  Rohprodukt mehrere Tage in einem feuchten  Lösungsmittel, wie wasserhaltigem Äther oder  Aceton, stehen und engt dann im Vakuum  ein.

   Der Rückstand wird einer     Verteilungs-          ehromatographie    an     Kieselgur    unterzogen un  ter Verwendung von     Benzol-Petroläther    (2:<B>3)</B>  als mobile Phase und     Methanol-Wasser   <B>(1 -</B>     l#     als stationäre Phase.

   Hierbei erhält man ein       amorplies        O'xy-acetat.    Die nach der     Hy-          droxamat-Methode    bestimmte Anzahl der       Acetoxygruppen    ergab, berechnet für ein     Mo-          Jekulargewicht   <B>388,5,</B> einen auf. -ein     Monoace-.     tat gut stimmenden Wert.

   Im     IR-Spektrum     in     Chloroformlösung    treten -unter anderem  die für die     Hydroxylgrupp#    und die für die       Acetoxygruppe    (im     Doppelbindungsbereic11,1)          typischeu    Banden auf.  



  Die partielle     Verseilung    des     Polyacetates     und anderer, auch gemischter Polyester, kann  auch mit     Kaliumbiearbonat    in     wässerig-metha-          nolischem        -T#Iediuni    unter milden Bedingungen  durchgeführt werden, ferner mittels enzyma  tischer Methoden.  



  In analoger Weise werden zum Beispiel  das     Oxy-propionat    -und das     Oxy-beDzoat    des  neuen 'Wirkstoffes gewonnen.  



  Die beschriebenen partiellen und Polyace  tate sowie     der.freieWirkstoff    selbst geben bei  ein- bis     zweistündigern    Kochen mit     10/eiger          methanoliseher    oder wässeriger Salzsäure oder  durch ein- bis zweitägiges     Stehenlassen    bei 200  ein Gemisch von Verbindungen, aus dem sieh  mittels     Aceton-Äther    farblose Nadeln vom  <I>F.</I><B>=</B> 218-9-240 kristallisieren lassen.

   Sie sind  im Vakuum von<B>0,05</B> mm bei etwa     16011        unzer-          setzt        sublimierbar,         <I>Beispiel<B>5</B></I>  <B>5</B> mg des im Beispiel 4 beschriebenen par  tiellen     Acetates    des neuen Wirkstoffes wer  den in<B>25</B> mg trockenem     Pyridin    gelöst, bei       01'    mit<B>2,8</B> mg     Trimethylessigsäure#chlorid    in  wenig Chloroform versetzt und 24 Stunden  bei<B>250</B>     stehengelassen.    Nach der üblichen       Anfarbeitung    und     Chromatographie,    wie sie  in Beispiel<B>1</B> beschrieben ist,

   erhält man das  gemischte     Trimethylacetat-acetat.    Die     Acyl-          gruppen-Bestimmung    nach der     Hydroxamat-          'Wetliode    spricht für das Vorliegen eines     sol-          eben        Diesters.     



  In analoger Weise lassen sich     züm    Beispiel  auch das     Valerat,        Benzoat        '.        Oenanthat,        Unde--          cylenat    oder     Cyclopentylpropionat    des im Bei  spiel 4 beschriebenen     Oxy-aeetates    herstellen.  



  Das     Aldosteron        lässt    sich beispielsweise wie  folgt     gewinnen.-          500   <B>kg</B> frische oder tiefgekühlte     Rinder-          Nebennieren    werden nach<B>-</B>einem der bekann  ten Verfahren, vorzugsweise nach     Cartland          und        Kuizenga   <B>[J.</B>     Biol.        Chem.   <B>116, 57 (1936) ]</B>       extraliiert.    Je nach der -Qualität der Drüsen  erhält man so<B>100-500 g</B> Rohextrakt, der so  dann durch Verteilung zwischen wässerigem  Alkohol, z.

   B.     301/oigem    Methanol, und     Petrol-          äther    gründlich     entlettet    wird. Die wässerige  Phase extrahiert man nach Entfernen des<B>Al-</B>  kohols (alle Operationen erfolgen bei einer  Temperatur von weniger als     501')    viermal mit  dem. gleichen     VolLimen    eines Gemisches von       Äther-Chloroform    (2<B>: 1</B> oder<B>3 : 1;</B> die     Lö-          sangsmittel    müssen vorher gründlich gereinigt  würden).

   Die vereinigten     Äther-Chloroform-          Lös-Lmgen    werden als solche oder nach     Wa-          sehen    mit verdünnter Salzsäure und     Hydro-          gen-carbonat-Lösung    und Trocknen über Na  triumsulfat im     Vakutun    eingedampft. Man er  hält auf diese Art<B>23-30 g</B> gereinigten Ex  trakt.  



  Der genannte Extrakt wird auf einer gro  ssen Säule einer     Verteilungschromatographie     unterworfen, wobei als stationäre Phase die       100-200fache    Menge     Kieselg-Lir#-#Vasser    im  Gewichtsverhältnis<B>1 : 1</B> und als mobile Phase       Petroläther,    Benzol und Chloroform dienen.  Die Laufgeschwindigkeit der     Eliaate    soll etwa    <B>90-100</B>     em3    pro Stunde betragen, das Volu  men jeder Fraktion 1000-1200 cm,.

   Die  durch Eindampfen im     Vakaum    gewonnenen  Rückstände der einzelnen Fraktionen, aus  denen zum Teil einige der bekannten     Cortico-          steroide    bereits kristallisiert anfallen, werden       papierehromatogra.phiseh    analysiert. Die neue  Verbindung     lässt    sich dabei zum Beispiel mit  Hilfe der     R.r-Werte,    der UV-Absorption und  des     Reduktiansvermögens    gegen     Silberdiamiii-          Lösung    in solchen Fraktionen lokalisieren,  welche durch     Eluation    mit     Benzol-Petroläther     <B>7: 3</B> bis<B>9: 1</B> erhalten -werden.

   Die betreffen  den Fraktionen     (300-400    mg) werden hier  auf vereinigt und an einer zweiten Säule aus  gereinigtem     Cell-Lilosepulver    durch Verteilung  zwischen     601/eigem    wässerigem Methanol und       Petrolät,her-Toluol-Gemisch    (1:2 bis<B>1:3)</B>  aufgetrennt. Das Gewichtsverhältnis von Sub  stanz zu     Cellulose    beträgt dabei etwa<B>1 : 100</B>  und dasjenige von stationärer Phase zu     Cel-          lulose   <B>1 :</B> 2. Zum Durchlauf einer einzelnen  Fraktion (40     ems)    benötigt man etwa<B>5</B> Stun  den.

   Die: durch Eindampfen erhaltenen Frak  tionen werden wiederum     papierehromatogra-          phisch    analysiert. Aus den ausgewählten und  vereinigten Fraktionen     lässt    sieh das     Aldoste-          ron    nun mittels     Aceton-Äther,    vorteilhaft in  Gegenwart von wenig Wasser, kristallisieren.

    Durch     Umkristallisieren    gewinnt man farblose  Kristalle des     Elektrocortins    in Form des     Hy-          drates    vom doppelten Schmelzpunkt 104 bis  112 und     153-15811,    die sich als einheitlich er  weisen Lind eine hohe biologische Wirksamkeit  auf den Mineralstoffwechsel besitzen.

   Die       C,11.-Bestimmung    des im     Hoehvakuum    bei<B>501></B>  getrockneten Präparates lieferte die folgen  den Werte: Kohlenstoff<B>69,68</B>     '/o,    Wasserstoff       8,39        %;        berechnet        für        C#>,I-I2805:        Kohlenstoff          69,971/9,    Wasserstoff<B>7,83</B> %. Die übrigen Ei  genschaften der getrockneten Verbindung wei  chen nicht wesentlich von denjenigen des     Hy-          drates    ab.

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRUCH</B> Verfahren zur Herstellung von Estern eines neLien Wirkstoffes aus Nebennieren, dadurch gekennzeichnet, dass man Aldosteron verestert. UNTEUANSPRÜCHE <B>1.</B> 'Verfahren nachTatentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man die Oxygrup- pen des Aldosterons vollständig verestert. 2. Verfahren nael)- Patentansprueh, da durch gekennzeichnet, dass man Aldosteron teilweise verestert.

   <B>3.</B> Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man zuerst par- tiell verestert und alsdann die partiellen Ester weiter verestert. 4. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man zu Polyestern verestert und nachträglich die veresterten Oxygruppen wieder teilweise in Freiheit setzt.