CH329570A - Process for the preparation of 17-oxy-steroids - Google Patents

Process for the preparation of 17-oxy-steroids

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CH329570A
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oxy
acetone
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Inventor
Albert Dr Wettstein
Ernst Dr Vischer
Charles Dr Meystre
Original Assignee
Ciba Geigy
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P33/00Preparation of steroids
    • C12P33/12Acting on D ring
    • C12P33/16Acting at 17 position
    • C12P33/18Hydroxylating at 17 position

Description

  

  Verfahren     zur        Herstellung    von     17-Oxy-steroiden       Es ist     bereites        bekannt,        mittels    Enzymen  aus Nebennieren, insbesondere mit deren       Ilomogenaten    oder auch bei ihrer     Durchströ-          mung,        Hydroxylgruppen,    u. a. in     17a-Stellung     von     Steroiden    einzuführen.

   So interessant  diese     Funktion    tierischer Enzyme vom theo  retischen Standpunkt aus ist, so vermag sie  zur     präparativen    und speziell     industriellen     Gewinnung von     17a-Oxy-Steroiden    nicht zu       befriedigen.    Mit     mikrobiologisehen    Methoden,  die sich auch in grösstem Stile anwenden las  sen, ist die genannte Reaktion bisher nicht  durchführbar     gewesen.     



  Es     wurde    nun gefunden, dass     17-Oxy-          steroide        hergestellt        werden    können, wenn man  auf Verbindungen der     Pregnanreihe,    die in       17-Stellung    ein     Wasserstoffatom        aufweisen,     durch     aerobe    Kulturen von Pilzen der Ord  nung     ivIoniliales,        vorzugsweise    der Art.     Tri-          ehothecium        roseum,        produzierte    Enzyme ein  wirken lässt.

   Ausgangsstoffe für das neue Ver  fahren sind     allgemein    Verbindungen der       Pregnanreihe,    wie     Pregnane,        Allopregnane,          Isopregnane,    wie 14- oder     17-Isopregnane,    so  wie Homo-. und     Nor-pregnane,    z.

   B.     A-Nor-,          D-Homo-    und 19-N     or-pregnane,    die in     17-          Stellung    ein     Wasserstoffatom        aufweisen.    Die  Verbindungen können gesättigt oder unge  sättigt,     sein    und beliebige     Substituenten    auf  weisen.     Doppelbindungen    befinden sich z. B.

    in 1-, 4-, 5-, 6-, 7-, 9-, 14-, 15-     und/oder        20-          Stellung.    Die     Konfiguration    der Ausgangs-         stoffe    ist vorzugsweise diejenige des     Pregnans,          5a-Pregnans,        17a-Pregnans    oder entsprechen  der     Racemate,    wie sie bei der Totalsynthese  erhalten werden.

   Als     Substituenten    kommen       besonders.    in Frage freie bzw. funktionell ab  gewandelte     Hydroxyl=,        Oxo-    oder     Carboxyl-          grup:pen,    wie Ester-, Äther-,     Thioester-,        Thio-          äther-,        Thiol-    und Thronester-,     Acetal-,        Mer-          captal-,        Ketal-,        Hydrazon-,        Semicarbazon-    und       Enolgruppen,    z.

   B. in 3-, 7-, 11-, 12-, 16-, 18-,  1.9-, 20- und     21-Stellung.    Ausgangsstoffe sind  u. a.     Cortexon,    9,11- oder     11,12-Dehydro-cor-          texon,        16a-Oxy-cortexon,        18-Oxo-    und     18-Oxy-          cortexon,        Corticosteron,        11-Epi-corticost.eron,          11-Dehydro-corticosteron,18-Oxy-corticosteron,     Progesteron,     17a-Progesteron,        11-Keto-Pro-          gesteron,

  11a-    sowie     11ss-Oxy        Progesteron,        9,11-          oder        11.,12-Dehydro-progesteron,        19-Oxo-pro-          gesteron,        19-Nor-progesteron,        Pregnenolon,        21-          Oxy-pregnenolon,        Aldosteron    bzw. ihre funk  tionellen Derivate.  



  Die verwendeten Enzyme     sind    mikrobio  logischer Herkunft und durch     aerobe    Kul  turen von Pilzender Ordnung     Moniliales,        vor-          zugsweise        d-er    Art     Trichot.hecium        roseum,    pro  duziert. Zur Einführung von Sauerstoff in  kubiert man meist direkt die Ausgangsstoffe  mit den unter an sich bekannten     aeroben    Be  dingungen     submers        wachsenden    Kulturen der       genannten    Pilze.

   Diese werden zweckmässig       bewegt.,    d. h. geschüttelt oder     gerührt,    und  enthalten     assimilierbaren        Kohlenstoff,    insbe-      sondere     Kohlenhydrate    sowie gegebenenfalls       Wuchsstoffe,        beispielsweise        Maisquellwasser     oder Bierwürze, und     anorganische    Salze. Es  sind somit natürliche,     synthetische    oder halb  synthetische Nährlösungen brauchbar.

   Das  praktisch einfachste Verfahren ist im folgen  den     geschildert:    Man züchtet die     Organismen     in Apparaturen     und    unter ähnlichen Bedin  gungen wie sie bei der     Antibiotika-Fabxika-          tion    als sog.     T.ieftankverfahren    bekannt sind.  Nach Entwicklung der Kulturen gibt man die  genannten     Ausgangsstoffe    in feiner Disper  sion oder Lösung,     beispielsweise    in Methanol,  Aceton oder     Äthylenglykal    zu und     inkubiert     weiter.

   Schliesslich trennt man vom     Mycel    ab,  extrahiert das Filtrat und/oder die     Myeel-          masse    und     isoliert    aus dem Extrakt die     Re-          aktionsprodukte    in an sich bekannter Weise,  z.

   B. durch     Entmischungsverfahren,        Adsorp-          tion,        Chromatographie,        Kristallisation,    Über  führung in     funktionelle    Derivate, wie     Girard-          Verbindungen    und dergleichen.

       Dieselben    Um  setzungen lassen sich aber auch durchführen,  indem man die wirksamen Enzyme aus ent  sprechenden     aeroben    Kulturen von Pilzen der  Ordnung     Moniliales,    wie der Art     Tricho-          thecium        roseum,    zuerst abtrennt und unter  Ausschluss der wachsenden Kulturen verwen  det.  



  Die     Verfahrensprodukte    können als Heil  mittel Verwendung finden oder     als    Zwischen  produkte zu ihrer     Herstellung    dienen. Von  grösstem praktischem Interesse sind z. B.     Cor-          tison.,        Hydrocortison,        1,2-Dehydrocortison,        1,2-          Dehydro-hydrocortison,        Reichsteins    Substanz  S,     1.7a-Oxy-aldosteron    sowie die z.

   B. aus Pro  gesteron.,     Pregnenolon    und     11-Ketoprogesteron     entstehenden     polyoxygenierten    Derivate.  



  In den nachfolgenden Beispielen besteht       zwischen        Gewichtsteil    und     Volumteil    die  gleiche Beziehung wie zwischen Gramm und  Kubikzentimeter. Die Temperaturen sind in       Celsiusgraden    angegeben.    <I>Beispiel 1</I>  2000     Volumteile    einer sterilisierten     Czapek-          Dox-Nährlösung    werden mit einer Kultur von       Trichothecium        roseum    beimpft und 5 Tage    bei     2711    geschüttelt.

   Dann gibt man zur gut  entwickelten     Kultur    unter sterilen Bedingun  gen eine Lösung von 0,5     Gewichtsteilen        Cor-          texon    in 15     Volumteilen    Aceton zu und schüt  telt bei 27  weiter. Nach 4 Tagen     nutseht    man  ab, wäscht den     Rückstand    einige Male mit  Wasser und extrahiert das Kulturfiltrat 3mal  mit je 1200     Volumteilen    Essigester.

   Die Essig-!       esterlösungen    werden mit     ln-Salzsäure,    Was  ser,     1n-Natriumbicarbonatlösung    und Wasser  gewaschen, getrocknet und bei 40-50  im       Vakuiun    eingedampft. Der 0,62 Gewichtsteile  betragende     Rückstand    wird an 10 Gewichts-,  teilen     Silicagel        chromatographiert,    wobei zi  erst mit Chloroform allein, dann mit     Chloro-          form-Aceton-Gemischen    mit steigendem     Ace-          ton:gehalt        eluiert,    wird.

   Mit     Chloroform    und       Chloroform-Aceton   <B>(95:5)</B> werden wenig     Cor-          texon    enthaltende Verunreinigungen     eluiert.     Die ersten     Chloroformfraktionen    mit     1011/o     Aceton geben beim Eindampfen einen Rück  stand, der mit.     konz.        Schwefelsäure    die für       Substanz    S     (17a-Oxy-cortexon)    charakteri  stische karminrote Färbung gibt..

       Dieser    Rück  stand wird aus     Aceton-Äther-Gemischen        um-          kristallisiert,    wobei reine Substanz S vom  F. =     202-213     und der     spezifischen    Drehung       [a]D    =     -I-132     (in Äthanol) erhalten wird.  Zur     Acetylierung    werden 0,02 Gewichtsteile  der reinen Substanz mit 0,2     Volumteilen        Pyri-          din    und 0,4     Volumteilen        Acetanhydrid    15       Stunden    bei 20  stehengelassen.

   Das     Gemisch     versetzt man mit. Wasser, dampft im Vakuum  ein und     kristallisiert    den     Rückstand    aus Ace  ton um, wobei Substanz     S-acetat    vom F. = 239  bis 241  erhalten wird.  



  Die weiteren     Chl.oroformeluate    mit     101/o     Aceton geben beim Eindampfen eine etwas  stärker polare Verbindung, die mit     konz.     Schwefelsäure zuerst eine rötliche, dann  braungelbe Färbung mit grüner Fluoreszenz       zeigt.        Diese    Substanz kristallisiert     aus    Aceton  in klaren     Prismen,    die beim Erwärmen ab  etwa 130  verwittern     und    bei 202-212  schmel  zen und im Gemisch mit Substanz S eine  starke     Depression    .des Schmelzpunktes er  geben.

   Die bei 135  im Hochvakuum getrock  neten     Kristalle    geben Analysenwerte, die mit      der Bruttoformel     021H3,04    gut übereinstim  men. Da die Substanz im UV absorbiert. und  alkoholische     Silberdiaminlösung    reduziert,  handelt es sich hier um ein neues     Oxy-eorte-          xon,    das von Substanz S verschieden ist.  



  An Stelle von     Czapek-Dox-Nährlösung    kön  nen auch mit Wasser verdünnte oder unver  dünnte Bierwürze oder andere Nährmedien  verwendet werden, die auf je 2000     Volum-          teileWasser    die folgenden     Zusätze    enthalten:

         Lösung   <I>A:</I> 20     Gewichtsteile        Glukose,    8 Ge  wichtsteile sek.     Ammoniumphosphat,    10     Ge-          wichtsteile        Na.triumchlorid,    4     Gewichtsteile     sek.

       Ka.liumphosphat,    2     Gewichtsteile        krist.          Magnesiumsulfat,    0,8 Gewichtsteile     Caleium-          chlorid,    0,04 Gewichtsteile     krist.        Eisen-(II)-          sulfat,    0,02 Gewichtsteile     krist.        Mangan-(II)-          sulfat.     



       Lösung   <I>B:</I> 40     Volumteile        Maisquellwasser          (Cornsteepliquor),    20 Gewichtsteile     Rohglu-          kose,    4 Gewichtsteile sek.     Kaliumphosphat.     



  <I>Lösung C: 20</I> Gewichtsteile     Pepton,    200       Gewichtsteile        Glukose,    4     Gewichtsteile        prim.          Ammoniumphosphat,    4 Gewichtsteile     Ka,lium-          nitrat,    1 Gewichtsteil     krist.        Magnesiumsulfat,     0,2 Gewichtsteile     Cal'eiumchlorid.     



  <I>Lösung D:</I> 20 Gewichtsteile     Pepton,    7 Ge  wichtsheile Fleischextrakt, 80 Gewichtsteile       Glukose,    15 Gewichtsteile     Natriumchlorid.     



       Beispiel        N     50     Volumteile    einer sterilisierten     Czapek-          Dox-Nährlösun:g    werden mit     Triehothecium          roseum    beimpft und 5 Tage bei 27  geschüt  telt.. Die gut entwickelte Kultur     versetzt    man  unter sterilen Bedingungen mit einer Lösung  von 0,01 Gewichtsteil     11-Dehydro-corticosteron          (11-Keto-cortexon)    in 0,5     Volumteilen    Aceton  und schüttelt bei 27  weiter. Nach 3 Tagen  wird wie in Beispiel 1 beschrieben     abgenutscht     und extrahiert.

   Der     Extraktionsrückstand    ent  hält auf Grund der     papierehromatographi-          schen    Untersuchung neben wenig Ausgangs  material zur Hauptsache     Cortison        (11-Keto-          17a-oxy-eortexon),    das sieh nach an sich be  kannten Methoden isolieren und reinigen lässt.  Eine analoge     Umsetzung    erhält man nach         6tägiger    Inkubation des     11-Dehydro-cortico-          sterons.     



       Beispiel   <I>3</I>  Eine wie in Beispiel 2 bereitete     Tricho-          theeium-roseum-Kultur    wird mit einer Lösung  von 0,01 Gewichtsteil     Corticosteron    in 0,5     Vo-          lumteilen    Aceton versetzt und 3 Tage bei 27        inkubiert    und analog den Angaben in Bei  spiel 2 aufgearbeitet. Die     papierchromatogra-          phzsche    Untersuchung des Extraktes zeigt,  dass der Ausgangsstoff grösstenteils in Sub  stanz M     (17a-Oxy-cortieosteron)    umgewandelt  ist.  



  Werden ' analog den obigen Angaben an  Stelle von     Corticosteron,    Progesteron,     11-Keto-          progesteron    oder     Pregnenolon        inkubiert,    so  erhält man nach der Aufarbeitung ebenfalls  grösstenteils     höherpolare    Verbindungen.  



  <I>Beispiel 4</I>  Eine wie in Beispiel 2 bereitete Kultur  von     Trichothecium        roseum    wird: mit einer  Lösung von 0,01 Gewichtsteil     d1.4-3,11,20-Tri-          keto-21-oxy-pregna,dien    in 0,5     Volumteilen     Aceton     versetzt    und 3 Tage bei 27      inkubiert.     Die Aufarbeitung erfolgt analog den Angaben  in Beispiel 2.

   Die     -Untersuchung    des Extraktes       mittels        Papierchromatographie    zeigt, dass der  Ausgangsstoff grösstenteils in     Al,4-3,11,20-Tri-          heto-17a,21-dioxy=pregnadien        (1-Dehydro-cor-          tison)        inngewandelt    worden     ist.     



  Wird analog den obigen Angaben an Stelle  von     4I.4-3,11,20-Triketo-21-oxy-pregnadien    das       A1,4-3,20-Diketo-11ss,21-dioxy-pregna@dien        in-          kubiert,    so     erhält    man nach der Aufarbeitung  zur Hauptsache das     dl,4-3,20-Diketo-11fl,17u,          1-t.rioxy-pregnadien        (1rDehydro-hydrocorti-          son).     



  Das Ausgangsmaterial kann folgenderma  ssen gewonnen werden:       dl,4-3,11,20-Triketo-21-oxy-pregnadien     2000 V     olumteile        sterilisierte    Bierwürze wer  den mit einer Kultur von     Calonectria        decora     geimpft und bei 27  geschüttelt.

   Nach 3 Tagen  werden unter sterilen Bedingungen zu der gut  entwickelten     Kultur    0,5 Gewichtsteile     11-De-          hydro-corticosteron        (Verbindung    A)     in    15       .Volumteilen    Aceton zugegeben;

   sodann wird      das     Gemisch    bei     derselben    Temperatur für  3 weitere Tage     geschüttelt.    Das     Mycel    wird       abfiltrzert    und das Kulturfiltrat wird in Bei  spiel 1     extrahiert.    Der     Extraktionsrückstand     wird an einer Säule von 15 Gewichtsteilen       S:

  ilicagel        chromatographiert,    wobei zuerst mit  Chloroform, sodann mit     Chloroform-Aceton-          Mischungen    mit     steigendem        Acetongehalt          eluiert        wird.    Jede Fraktion (50     Volumt.cile)     wird     papierehromatographisch    untersucht.

   Mit  Chloroform und     Chloroform-Aceton    (95:5)  werden einige Verunreinigungen und etwas       Ausgangsmaterial        eluiert.        Die        Chloroform-          Aceton   <B>(90:

  </B>     10-)    -Fraktionen     enthalten    jedoch  hauptsächlich eine Substanz, welche im     Pa-          pierchromatogTamm    etwas langsamer läuft       als    das     Ausgangsmaterial.    Es handelt sich um  das     d1,4-3,11,20-Triketo-21-oxy-pregn.a.dien.    Es  wird aus     Aceton-Äther        umkristallisiert    und       schmilzt    dann bei 200-215 , je nach Heiz  geschwindigkeit.

   Im UV zeigt die Verbindung  eine     Absorptionsbande        mit    Maximum bei  244     mu        und    im     IR-Spektrum    Banden bei       5,99,u,    6,14     ,u    und 6,23     it,    welche charakte  ristisch für     41,4-3-Ketone    sind.  



       d1.4-3,20    -     Diketo-11ss,21-        dioxy-pregnadien     Zu 2000     Volumteilen    einer Kultur von     Calo-          nectria        decora.,    welche wie oben     dargestellt        ist,     werden unter     sterilen    Bedingungen 0,5     Ge-          wichtssteile        Corticosteron    in 15     Volumteilen     Aceton gegeben.

   Die Züchtung, Extraktion  und     Chromatogra-phie    an     Silicagel    werden     wie     oben angegeben ausgeführt. Die Chloroform  und     Chloroformaceton    (90     :10)-Fraktionen     enthalten Verunreinigungen und etwas     Aus-          gangsmaterial.    Die Hauptverbindung, welche  in den     Chlioroformaceton(90,    :

  10)- und (80       20)-Fraktionen    enthalten ist, läuft im     Papier-          chromatogramrn    etwas langsamer als das     Aus-          ga-ngsmaterial.    Es handelt sich um 41,4-3,20-         Diketo-11ss,21-dioxy-pregnadien,    das aus Ace  ton     umkristallisiert    wird.

   Es schmilzt bei 216  bis 220  (unter Zersetzung) und besitzt die  optische Drehung     -f-    158  (Äthanol) ; im     UV-          Absorptionsspektrum    weist     es    ein Maximum  bei 244     mu        (e    15300) und im     IR-Absorptions-          spektrum    Banden bei 2,76     ,u,        2,86,u,        5,84,u,          5,99,u,        6,14,u,        6,22,u,    7,44     1t,        8,73,u,        9,22,u,

            9,38,u    und 9,63     ,cc    auf.



  Process for the production of 17-oxy-steroids It is already known to use enzymes from adrenal glands, in particular with their ilomogenates or even when flowing through them, hydroxyl groups and the like. a. to introduce in 17a position of steroids.

   As interesting as this function of animal enzymes is from a theoretical point of view, it cannot be satisfactory for the preparative and especially industrial production of 17α-oxy-steroids. With microbiological methods that can also be applied on a large scale, the aforementioned reaction has not yet been feasible.



  It has now been found that 17-oxy steroids can be prepared if compounds of the pregnane series, which have a hydrogen atom in the 17-position, are obtained by aerobic cultures of fungi of the order ivIoniliales, preferably of the species Triethecium roseum, produced enzymes.

   Starting materials for the new process are generally compounds of the pregnane series, such as pregnanes, allopregnanes, isopregnanes, such as 14- or 17-isopregnanes, such as homo-. and nor-pregnane, e.g.

   B. A-nor-, D-homo- and 19-N or-pregnanes, which have a hydrogen atom in the 17-position. The compounds can be saturated or unsaturated, and have any substituents. Double bonds are z. B.

    in the 1-, 4-, 5-, 6-, 7-, 9-, 14-, 15- and / or 20-position. The configuration of the starting materials is preferably that of the pregnane, 5a-pregnane, 17a-pregnane or corresponds to the racemates as obtained in the total synthesis.

   Particularly suitable substituents are. in question free or functionally modified hydroxyl =, oxo or carboxyl groups, such as ester, ether, thioester, thioether, thiol and throne ester, acetal, mercaptal, ketal -, hydrazone, semicarbazone and enol groups, e.g.

   B. in the 3-, 7-, 11-, 12-, 16-, 18-, 1.9-, 20- and 21-position. Starting materials are u. a. Cortexon, 9,11- or 11,12-dehydro-cortexon, 16a-oxy-cortexon, 18-oxo- and 18-oxy-cortexon, corticosterone, 11-epi-corticost.eron, 11-dehydro-corticosterone, 18-oxy-corticosterone, progesterone, 17a-progesterone, 11-keto-progesterone,

  11a- and 11ss-oxy progesterone, 9,11- or 11th, 12-dehydro-progesterone, 19-oxo-progesterone, 19-nor-progesterone, pregnenolone, 21-oxy-pregnenolone, aldosterone or their functional ones Derivatives.



  The enzymes used are of microbiological origin and produced by aerobic cultures of fungi of the order Moniliales, preferably of the species Trichot.hecium roseum. To introduce oxygen, the starting materials are usually directly incubated with the cultures of the fungi mentioned that grow submerged under aerobic conditions known per se.

   These are expediently moved, d. H. shaken or stirred, and contain assimilable carbon, in particular carbohydrates and possibly growth substances, for example corn steep liquor or beer wort, and inorganic salts. Natural, synthetic or semi-synthetic nutrient solutions can therefore be used.

   The simplest procedure in practice is described below: The organisms are grown in apparatus and under conditions similar to those known in antibiotic fabrication as the so-called deep tank process. After the cultures have developed, the starting materials mentioned are added in a fine dispersion or solution, for example in methanol, acetone or ethylene glycol, and the incubation continues.

   Finally, the mycelium is separated off, the filtrate and / or the myelial mass are extracted and the reaction products are isolated from the extract in a manner known per se, e.g.

   B. by segregation processes, adsorption, chromatography, crystallization, transfer into functional derivatives such as Girard compounds and the like.

       However, the same implementations can also be carried out by first separating the active enzymes from corresponding aerobic cultures of fungi of the order Moniliales, such as the species Trichothecium roseum, and using them to the exclusion of the growing cultures.



  The products of the process can be used as medicinal products or as intermediate products for their manufacture. Of greatest practical interest are z. B. Cortison., Hydrocortisone, 1,2-dehydrocortisone, 1,2-dehydro-hydrocortisone, Reichstein's substance S, 1.7a-oxy-aldosterone and the z.

   B. from Pro gesteron., Pregnenolone and 11-ketoprogesterone resulting polyoxygenated derivatives.



  In the examples below, the relationship between part by weight and part by volume is the same as that between grams and cubic centimeters. The temperatures are given in degrees Celsius. <I> Example 1 </I> 2000 parts by volume of a sterilized Czapek Dox nutrient solution are inoculated with a culture of Trichothecium roseum and shaken at 2711 for 5 days.

   A solution of 0.5 parts by weight of Cortexon in 15 parts by volume of acetone is then added to the well-developed culture under sterile conditions and the mixture is shaken at 27. After 4 days it is removed, the residue is washed a few times with water and the culture filtrate is extracted 3 times with 1200 parts by volume of ethyl acetate each time.

   The vinegar! Ester solutions are washed with 1N hydrochloric acid, water, 1N sodium bicarbonate solution and water, dried and evaporated at 40-50 in a vacuum. The residue, amounting to 0.62 parts by weight, is chromatographed on 10 parts by weight of silica gel, eluting first with chloroform alone, then with chloroform-acetone mixtures with increasing acetone content.

   Impurities containing a small amount of cortexon are eluted with chloroform and chloroform-acetone <B> (95: 5) </B>. The first chloroform fractions with 1011 / o acetone give a residue on evaporation, which was with. conc. Sulfuric acid which gives substance S (17a-Oxy-cortexon) the characteristic carmine-red color.

       This residue is recrystallized from acetone-ether mixtures, pure substance S of F. = 202-213 and the specific rotation [a] D = -I-132 (in ethanol) being obtained. For acetylation, 0.02 parts by weight of the pure substance with 0.2 parts by volume of pyridine and 0.4 parts by volume of acetic anhydride are left to stand at 20 for 15 hours.

   The mixture is mixed with. Water, evaporated in vacuo and the residue crystallized from Ace ton, substance S-acetate of F. = 239 to 241 is obtained.



  The other chloroform eluates with 101 / o acetone give a somewhat more polar compound on evaporation, which with conc. Sulfuric acid first shows a reddish, then brownish-yellow color with green fluorescence. This substance crystallizes from acetone in clear prisms, which weather when heated from about 130 and melt at 202-212 and when mixed with substance S a strong depression of the melting point gives it.

   The crystals dried at 135 in a high vacuum give analytical values which agree well with the gross formula 021H3.04. Because the substance absorbs in the UV. and alcoholic silver diamine solution, this is a new oxy-eortexon that is different from substance S.



  Instead of Czapek-Dox nutrient solution, wort diluted or undiluted with water or other nutrient media that contain the following additives for every 2000 parts by volume of water can be used:

         Solution <I> A: </I> 20 parts by weight of glucose, 8 parts by weight of sec. Ammonium phosphate, 10 parts by weight sodium chloride, 4 parts by weight sec.

       Calcium phosphate, 2 parts by weight of crystalline. Magnesium sulphate, 0.8 part by weight of calcium chloride, 0.04 part by weight of crystalline. Iron (II) sulfate, 0.02 part by weight of crystalline. Manganese (II) sulfate.



       Solution <I> B: </I> 40 parts by volume of corn steep liquor (Cornsteepliquor), 20 parts by weight of raw glucose, 4 parts by weight of sec. Potassium phosphate.



  <I> Solution C: 20 </I> parts by weight peptone, 200 parts by weight glucose, 4 parts by weight prim. Ammonium phosphate, 4 parts by weight of potassium nitrate, 1 part by weight of crystalline. Magnesium sulfate, 0.2 part by weight of calcium chloride.



  <I> Solution D: </I> 20 parts by weight of peptone, 7 parts by weight of meat extract, 80 parts by weight of glucose, 15 parts by weight of sodium chloride.



       Example N 50 parts by volume of a sterilized Czapek Dox nutrient solution: g are inoculated with Triehothecium roseum and shaken for 5 days at 27. The well-developed culture is treated under sterile conditions with a solution of 0.01 part by weight of 11-dehydrocorticosterone ( 11-keto-cortexon) in 0.5 parts by volume of acetone and continue shaking at 27. After 3 days, suction and extraction are carried out as described in Example 1.

   Due to the paper chromatographic examination, the extraction residue contains little starting material, mainly cortisone (11-keto-17a-oxy-eortexon), which can be isolated and purified using known methods. An analogous reaction is obtained after incubating the 11-dehydrocortico-sterone for 6 days.



       Example 3 A Trichotheum roseum culture prepared as in Example 2 is mixed with a solution of 0.01 part by weight of corticosterone in 0.5 part by volume of acetone and incubated for 3 days at 27 and analogously to the Details in Example 2 worked up. The paper chromatographic examination of the extract shows that the starting material has largely been converted into substance M (17a-oxy-cortieosterone).



  If corticosterone, progesterone, 11-keto-progesterone or pregnenolone are incubated analogously to the information given above, compounds with a higher polarity are also obtained after the work-up.



  <I> Example 4 </I> A culture of Trichothecium roseum prepared as in Example 2 is: with a solution of 0.01 part by weight of d1.4-3,11,20-Triketo-21-oxy-pregna, diene added in 0.5 parts by volume of acetone and incubated at 27 for 3 days. Working up is carried out analogously to the information in Example 2.

   Examination of the extract by means of paper chromatography shows that the starting material has largely been converted into Al, 4-3,11,20-trieto-17a, 21-dioxy = pregnadiene (1-dehydro-cortisone).



  If the A1,4-3,20-diketo-11ss, 21-dioxy-pregna @ diene is incubated in place of 4I.4-3,11,20-triketo-21-oxy-pregnadiene analogously to the above information, then After working up, the main thing obtained is the dl, 4-3,20-diketo-11fl, 17u, 1-t.rioxy-pregnadiene (1r-dehydro-hydrocortisone).



  The starting material can be obtained as follows: dl, 4-3,11,20-triketo-21-oxy-pregnadiene 2000 volumetric sterilized wort are inoculated with a culture of Calonectria decora and shaken at 27.

   After 3 days, under sterile conditions, 0.5 parts by weight of 11-dehydro-corticosterone (compound A) in 15 parts by volume of acetone are added to the well-developed culture;

   then the mixture is shaken at the same temperature for 3 more days. The mycelium is filtered off and the culture filtrate is extracted in Example 1. The extraction residue is placed on a column of 15 parts by weight of S:

  ilicagel chromatographed, eluting first with chloroform and then with chloroform-acetone mixtures with increasing acetone content. Each fraction (50 Volumt.cile) is examined by paper chromatography.

   Some impurities and some starting material are eluted with chloroform and chloroform-acetone (95: 5). The chloroform acetone <B> (90:

  </B> 10-) fractions mainly contain one substance, which runs a little slower in the paper chromatograph than the starting material. It is the d1,4-3,11,20-triketo-21-oxy-pregn.a.dien. It is recrystallized from acetone-ether and then melts at 200-215, depending on the heating speed.

   In the UV the compound shows an absorption band with a maximum at 244 mu and in the IR spectrum bands at 5.99, u, 6.14, u and 6.23 it, which are characteristic of 41.4-3-ketones.



       d1.4-3.20 - Diketo-11ss, 21-dioxy-pregnadiene To 2000 parts by volume of a culture of Calonectria decora., which is shown as above, 0.5 parts by weight of corticosterone in 15 parts by volume of acetone are added under sterile conditions given.

   The cultivation, extraction and chromatography on silica gel are carried out as indicated above. The chloroform and chloroform acetone (90:10) fractions contain impurities and some starting material. The main compound, which in the chloroformacetone (90,:

  10) and (80 20) fractions runs somewhat slower in the paper chromatogram than the starting material. It is 41.4-3.20-diketo-11ss, 21-dioxy-pregnadiene, which is recrystallized from acetone.

   It melts at 216 to 220 (with decomposition) and has the optical rotation -f- 158 (ethanol); in the UV absorption spectrum it has a maximum at 244 mu (e 15300) and in the IR absorption spectrum it has bands at 2.76, u, 2.86, u, 5.84, u, 5.99, u, 6, 14, u, 6.22, u, 7.44 1t, 8.73, u, 9.22, u,

            9.38, u and 9.63, cc.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von 17-Oxy- steroiden, dadurch gekennzeichnet, dass man auf Verbindungen der Pregnanreihe, die in 17-Stellung ein Wasserstoffatom aufweisen, durch aerobe Kulturen von Pilzen der Ord nung Monil.iales produzierte Enzyme einwir ken lässt. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man Pilze der Art Trichothecium roseum verwendet. 2. PATENT CLAIM A process for the production of 17-oxysteroids, characterized in that enzymes produced by aerobic cultures of fungi of the order Monil.iales are allowed to act on compounds of the pregnane series which have a hydrogen atom in the 17 position. SUBClaims 1. The method according to claim, characterized in that fungi of the species Trichothecium roseum are used. 2. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man als Pregnan- verbindung Cortexon verwendet. 3. Verfahren nach Patentanspruch, da durch. gekennzeichnet, dass man als Pregnan- verbindung Corticosteron verwendet. 4. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man als Pregnan- verbindung 11-Dehydro-corticosteron verwen det. 5. Method according to patent claim, characterized in that cortexon is used as the pregnan compound. 3. The method according to claim, as through. characterized in that corticosterone is used as the pregnancy compound. 4. The method according to claim, characterized in that 11-dehydro-corticosterone is used as the pregnant compound. 5. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man als Pregnan- verbindung 41.4-3,11,20-Triketo-21-oxy-pre- gna-dien verwendet. 6. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man als Pregnan- verbindung dz>4-3,20-Diketo-llf,21-dioxy-pre- gnadien verwendet. Method according to patent claim, characterized in that 41.4-3,11,20-triketo-21-oxy-pregna-diene is used as the pregnan compound. 6. The method according to claim, characterized in that dz> 4-3,20-diketo-llf, 21-dioxy-pregnadiene is used as the pregnan compound.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3354186A (en) * 1961-05-02 1967-11-21 Schering Ag 16alpha-methyl-1, 4-pregnadiene-3, 20-diones

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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