Verfahren zur Gewinnung von Androstadien-(1:2,4:5)-dion-(3,17) aus seinen Lösungen Auf mikrobiologischem Wege hergestellte Ste- roide werden allgemein durch Extraktion mit was serunlöslichen Lösungsmitteln, wie z. B. mit chlorier ten Kohlenwasserstoffen, Alkoholen von höherer Kohlenstoffzahl, Estern usw. aus ihrem Ferment medium gewonnen. Der so erhaltene Extrakt wird verdampft, worauf das Steroid aus dem Konzentrat entweder durch direkte Kristallisation, oder mit Hilfe anderer Verfahren in mehr oder weniger reinem Zu stand gewonnen wird. Solche Verfahren sind z. B.
Verteilung zwischen Petroläther und wässerigem Me thanol, Verdampfung mit darauffolgender Extrak tion, wiederholte Verdampfung, und schliesslich Chromatographie. Zur Erzielung des in der Phar mazie erforderten Reinheitsgrades, ist wiederholte Umkristallisierung des Produktes notwendig.
Der Rückstand der Verdampfung enthält bedeu tende Mengen an Verunreinigungen, deren Löslich keit derjenigen der Steroide nahesteht. Die Reini gung der Steroide ist deshalb mit Schwierigkeiten verbunden.
Es hat sich im Laufe unserer Versuche gezeigt, dass Steroide mit gewissen zyklischen Verbindungen Molekularkomplexe zu bilden vermögen. Die Lös lichkeit dieser kristallinen Verbindungen unterschei det sich von der Löslichkeit der Verunreinigungen in hohem Masse.
Es wurde gefunden, dass Androstadien-(1:2,4:5)- dion-(3,17) - (des weiteren Androstadien-dion) aus seinen Lösungen in wasserunlöslichen Lösungs mitteln gewonnen werden kann, wenn man durch Zusetzen einer Verbindung, die wenigstens eine Phenol gruppe enthält, den Molekularkomplex von Andro- stadien-dion mit der zugesetzten Verbindung herge stellt, diesen Molekularkomplex isoliert und schliess- lich durch Behandlung mit Alkali zersetzt. Aromatische Verbindungen, wie z.
B. Naphthol, Resorcin, Hydrochinon, Pyrocatechin, Pyrogallol, Phloroglucin, sind zur Komplexbildung geeignet. Man kann auch Picrinsäure oder ihre Derivative verwenden. Man kann sehr vorteilhaft a- und ss Naphthol benützen.
Die Molekularkomplexverbindung zeigt im Ver gleich mit der im Komplex enthaltenen Ausgangs stoffen wesentliche Unterschiede im Schmelzpunkt und in der Löslichkeit. So beträgt z. B. der Schmelz punkt des Molekularkomplexes, welches Androsta- dien-dion und ss-Naphthol in einem Verhältnis von 1:1 enthält<B>:</B> 169-1700 C, während der Schmp. von An- drostadien-dion : 140-142C und derjenige von ss- Naphthol : 122-1230 C beträgt.
Die Komplexverbindungen bilden wohldefinierte Kristalle. Ihre spezifische Löslichkeit erlaubt das Entfernen der Verunreinigungen durch Waschen mit geeigneten Lösungsmitteln.
Nach Zersetzung der Molekularkomplexverbin- dung kann die freigewordene zyklische Verbindung leicht eliminiert werden, so dass eine Lösung erhal ten wird, welche ausschliesslich das Endprodukt ent hält. Dieses scheidet nach Einengen der Lösung aus dem Rückstand aus.
Die komplexbildenden zyklischen Verbindungen können mit verschiedenen geeigneten Methoden ent fernt werden. So kann man z. B. die Molekularkom- plexverbindung in Dichloräthan oder einem anderen entsprechenden wasserunlöslichen Lösungsmittel lö sen, worauf die Phenolverbindung mit einer wässe rigen Lösung einer anorganischen Base extrahiert werden kann. Man kann aber auch verfahren, indem man die Phenolverbindungen auf Ionaustauschhar- zen adsorbiert oder durch Wasserdampfdestillation aus dem Gemisch entfernt.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Verfah rens ist die folgende Die Androstadien-dion enthaltende Lösung wird mit der betreffenden eine Phenolgruppe enthaltenden Verbindung versetzt, worauf die Lösung eingeengt und die kristalline Molekularkomplexverbindung aus dem Rückstand isoliert und schliesslich mit Alkali zersetzt wird.
Als Ausgangsstoff kann man verschiedene Lö sungen des Androstadien-dion verwenden. Fermen tate können mit dem wasserunlöslichen Lösungsmit tel extrahiert werden, die so erhaltene Lösung wie oben beschrieben zu behandeln.
Als wasserunlösliches Lösungsmittel kann man vorteilhaft z. B. Tetrachlorkohlenstoff, Dichlorethan usw. verwenden.
<I>Beispiel 1</I> 3,4 g Androstadien-dion werden in 51 Ferment medium mit 11 Dichloräthan extrahiert. Nach Iso lierung der Lösungsmittel-Phase wird eingeengt. 2,5 g ss Naphthol werden in Dichloräthan gelöst hin zugefügt, worauf weiter eingeengt wird. Die ausge schiedene Kristalle werden filtriert und mit Tetra chlorkohlenstoff gewaschen. 6.63 g des Molekular komplexes werden enthalten, in welcher die Mole kularproportion des Androstadien-dion und ss-Naph- thol 1:1 beträgt. Schmp. 168-170 C.
Die Kristalle werden in 25fachem Dichloräthan gelöst, worauf mit einer 0,5 % igen Natriumhydroxidlösung der Naph- thol-Überschuss entfernt wird. Nach Neutralisation der Lösung - mittels Waschen mit Wasser - wird das Lösungsmittel verdampft.
Die aus dem Rück stand ausscheidenden Kristalle werden isoliert und mit Petroläther gewaschen. 4 g Androstadien-dion werden erhalten. Schmp. 140-141p C. (Die Ausbeute beträgt 93 %, berechnet auf die im Fermentmedium bestimmte Quantität.) <I>Beispiel 2</I> 1101 16 g Androstadien-dion enthaltendes Fer- mentmedium werden mit 251 Dichloräthan bei einer Temperatur von 400 C extrahiert.
10 g ss-Naphthol werden hinzugefügt, worauf die Lösung eingeengt wird.
24,2 g eines Molekularkomplexes wird erhalten. die Androstadien-dion und ss-Naphthol enthält. Schmp. 169-170p C. Nach einer Behandlung - wie in Beispiel 1 angegeben - erhält man 14,1 g Andro- stadien-dion. Schmp. 139-140p C.
(Die Ausbeute beträgt 88 % der im Ferment medium berechneten Menge.) <I>Beispiel 3</I> Ein 0,56 g Androstadien-dion enthaltendes Fer- mentmedium wird, wie in Beispiel 1 angegeben, be handelt, mit dem Unterschied, dass 0,58 g a-Naph- thol hinzugefügt wird. Man erhält 0,82 g des Mole kularkomplexes, mit einer Molekularproportion von 1:1 Androstadien-dion und a-Naphthol. Schmp. 163-165 C.
Diese Verbindung wird, wie in Beispiel 1 angegeben, zersetzt und 0,4 g Androstadien-dion werden erhalten. Schmp. 138-139 C.
Process for the production of androstadiene- (1: 2.4: 5) -dione- (3.17) from its solutions. Microbiologically produced steroids are generally produced by extraction with solvents which are insoluble in water, such as e.g. B. obtained with chlorinated th hydrocarbons, alcohols with a higher carbon number, esters, etc. from their ferment medium. The extract obtained in this way is evaporated, whereupon the steroid is obtained from the concentrate either by direct crystallization or with the help of other processes in a more or less pure state. Such methods are e.g. B.
Distribution between petroleum ether and aqueous methanol, evaporation with subsequent extraction, repeated evaporation, and finally chromatography. To achieve the degree of purity required in the pharmaceutical industry, repeated recrystallization of the product is necessary.
The residue from the evaporation contains significant amounts of impurities whose solubility is close to that of the steroids. The cleaning of the steroids is therefore associated with difficulties.
In the course of our experiments it has been shown that steroids are able to form molecular complexes with certain cyclic compounds. The solubility of these crystalline compounds differs greatly from the solubility of the impurities.
It has been found that androstadiene- (1: 2.4: 5) - dione- (3.17) - (furthermore androstadiene-dione) can be obtained from its solutions in water-insoluble solvents if you add a compound, which contains at least one phenol group, produces the molecular complex of androstadiene-dione with the added compound, isolates this molecular complex and finally decomposes it by treatment with alkali. Aromatic compounds, such as.
B. naphthol, resorcinol, hydroquinone, pyrocatechol, pyrogallol, phloroglucinol, are suitable for complex formation. Picric acid or its derivatives can also be used. A- and ss naphthol can be used very advantageously.
The molecular complex compound shows significant differences in melting point and solubility in comparison with the starting materials contained in the complex. So z. B. the melting point of the molecular complex, which contains androstadiene-dione and ss-naphthol in a ratio of 1: 1 <B>: </B> 169-1700 C, while the melting point of androstadiene-dione: 140-142C and that of s-naphthol is 122-1230C.
The complex compounds form well-defined crystals. Their specific solubility allows the impurities to be removed by washing with suitable solvents.
After decomposition of the molecular complex compound, the released cyclic compound can easily be eliminated, so that a solution is obtained which contains only the end product. This separates from the residue after concentration of the solution.
The cyclic compounds that form complexes can be removed using various suitable methods. So you can z. B. the molecular complex compound in dichloroethane or another corresponding water-insoluble solvent lö sen, whereupon the phenolic compound can be extracted with an aqueous solution of an inorganic base. However, one can also proceed in which the phenolic compounds are adsorbed on ion exchange resins or removed from the mixture by steam distillation.
A preferred embodiment of the process is the following: The solution containing androstadiene-dione is mixed with the relevant phenol group-containing compound, whereupon the solution is concentrated and the crystalline molecular complex compound is isolated from the residue and finally decomposed with alkali.
Various solutions of androstadiene-dione can be used as the starting material. Fermen tate can be extracted with the water-insoluble solvent and the resulting solution can be treated as described above.
As a water-insoluble solvent can be advantageous z. B. use carbon tetrachloride, dichloroethane, etc.
<I> Example 1 </I> 3.4 g of androstadiene-dione are extracted in 51 fermentation medium with 11 dichloroethane. After isolation of the solvent phase, it is concentrated. 2.5 g of ss naphthol, dissolved in dichloroethane, are added, whereupon the mixture is concentrated further. The separated crystals are filtered and washed with carbon tetrachloride. It contains 6.63 g of the molecular complex in which the molecular proportion of androstadiene-dione and ss-naphthol is 1: 1. 168-170 C.
The crystals are dissolved in 25-fold dichloroethane, whereupon the naphthol excess is removed with a 0.5% strength sodium hydroxide solution. After neutralization of the solution - by washing with water - the solvent is evaporated.
The crystals precipitating from the residue are isolated and washed with petroleum ether. 4 g of androstadiene-dione are obtained. Melting point 140-141p C. (The yield is 93%, calculated on the quantity determined in the fermentation medium.) <I> Example 2 </I> 1101 Ferment medium containing 16 g of androstadiene-dione is mixed with 25 l of dichloroethane at a temperature of 400 C extracted.
10 g of ss-naphthol are added, whereupon the solution is concentrated.
24.2 g of a molecular complex is obtained. which contains androstadiene-dione and s-naphthol. Melting point 169-170p C. After a treatment - as indicated in Example 1 - 14.1 g of androstadiene-dione are obtained. M.p. 139-140p C.
(The yield is 88% of the amount calculated in the fermentation medium.) <I> Example 3 </I> A fermentation medium containing 0.56 g androstadiene-dione is treated as indicated in Example 1, with the difference that 0.58 g of a-naphthol is added. 0.82 g of the molecular complex is obtained with a molecular proportion of 1: 1 androstadiene-dione and α-naphthol. 163-165 C.
This compound is decomposed as indicated in Example 1 and 0.4 g of androstadiene-dione is obtained. 138-139 C.