Procédé pour la préparation de dérivés de l'androstane Cette invention se rapporte à un procédé de pré paration de dérivés de l'androstane de la formule sui vante
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dans laquelle R et R1 sont identiques ou différents et représentent des groupes alcoyles de 1 à 10 atomes de carbone,
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et R2 et R3 sont identiques ou différents et représen tent de l'hydrogène, des groupes acyles carboxyliques ou des groupes acyles sulfoniques. Dans la formule 1, R et Ri sont de préférence des alcoyles avec 1 à 4 atomes de carbone, spécialement méthyle.
R est de préférence dérivé d'un acide aliphatique mono- ou dicarboxy'.ique contenant 1 à 6 atomes de car bone ou acide benzoïque. R-, peut par exemple être dérivé des acides acétique, propionique, butyrique, caproïque, énanthique, r)-chloro-propionique, (3-car- boxypropionique, triméthylacétique,
cyclopentylpro- pionique ou phénoxyacétique. R3 est de préférence dérivé d'un acide aliphatique mono- ou dicarboxyli- que, ou des acides benzoïque ou sulfonique de p-to- luène. Des résidus des acides formique, acétique, pro- pionique, butyrique, acétique de triméthyle, caproï- que, (3-carboxypropionique,
aminoacétique, cyclopen- tylpropionique, phénoxyacétique ou mésylique sont des exemples de R3.
Selon l'invention, les dérivés d'androstane de la formule ci-dessus sont préparés par un procédé ca ractérisé en ce qu'un stéroïde de formule
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dans laquelle R, Ri, R- et
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sont tels que définis ci-dessus, est déshydrogéné, soit par une réaction avec le dioxyde de sélénium ou l'acide sélénique dans un solvant inerte, soit par l'ac tivité d'une culture du coryhebactérium simplex, ba- cillus sphcericus, ou didynzella lycopersici dans un bouillon.
Dans la première alternative, la réaction peut se faire dans un solvant inerte, comme, par exemple, t-butanol, alcool amylique, à une température entre celle environnante et 1501, C, mais de préférence, à celle du point de fusion du solvant. La présence de petites quantités d'acide acétique ou de pyridine avantage le procès, et le rendement est favorablement influencé par la présence de quelques-uns des métaux du second et huitième groupe du système périodique des éléments, par exemple, Ni, et spécialement Hg.
La seconde alternative peut se pratiquer avanta geusement de la façon, que le stéroïde de la formule générale II dissous dans un alcool (par exemple mé thanol ou éthanol) est ajouté à une culture de micro organismes contenant du sucre (lactose ou dextrose), des peptones, extrait de blé, dérivés, de soja et simi laires, sels minéraux ou bouillons synthétiques.
La fermentation a lieu à des, conditions aérobes, la culture étant continuellement submergée ou re muée, de préférence avec aération forcée. Les produits de la réaction peuvent être séparés par ex traction avec un solvant organique, par exemple chloroforme, chlorure de méthylène ou acétate d'éthylène.
Les substances de départ de la formule II peu vent être préparées, par exemple, par une méthode décrite dans le brevet E.U.A. No 2883401. Les composés de la formule I, dans laquelle
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peuvent être convertis dans, d'autres composés de la formule I.
Ainsi, ils peuvent être transformés en com posés dans lesquels
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(où R3 est un groupe acylique) par acylation, par exemple, avec chlorure de p-toluènesulfonyle anhy dride acétique dans du pyridine, pour donner des dé rivés tosyliques ou acétyliques respectivement, et en composés dans lesquels
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par oxydation, par exemple avec le trioxyde de 40 chrome en acide acétique.
Les composés de formule I dans lesquels
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peuvent être obtenus du dérivé 11-tosyl correspondant (qui peut être préparé comme indiqué ci-dessus) se lon la série de réactions consécutives suivantes
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où R et Ri sont comme ils ont été définis ci-dessus. Le dérivé tosylique de la formule III peut être transformé en triène de la formule IV par une réac tion avec de l'acétate de sodium en acide acétique bouillant.
Ce dernier composé peut être converti en composé de formule V grâce à une réaction avec N- bromoacétamide en tétrahydrofurane. Après titration avec des alcalis caustiques aqueux, par exemple hy droxyde de sodium, jusqu'à une valeur neutre pH, cela donne le 9,11(3-époxyde correspondant de la for mule VI. Les 11,17-diesters des composés de formule I, dans lesquels R2 est l'hydrogène et
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peuvent être préparés par diacylation avec un anhy dride ou chlorure de l'acide estérifiant désiré.
Les composés de la formule I démontrent une activité anabolique, et sont des intermèdes pour la préparation, par des méthodes connues pour elles mêmes, de composés à activité anabolique, par exem ple ceux contenant un substituant 9a-fluorique.
<I>Exemple 1</I> 12g de 2a,17a-diméthyl-04-androstène-lla,17(3- diol-3-one sont dissous dans 438 cc d'un alcool t-bu- tylique anhydre. 10,95 g de dioxyde de sélénium et 10,95 cc d'acide acétique sont ajoutés à la solution et le mélange est reflué dans une atmosphère de nitro gène pendant 36 h. D'autres 10,2 g de dioxyde de sélénium sont ajoutés alors, et le reflux est continué pendant une totalité de 52 h.
L'acétate d'éthyle est ajouté alors, et la solution est filtrée, lavée dans l'or dre suivant avec une solution de sulfure d'ammo- nium, une solution de 10 % de carbonate de sodium, de l'eau, acide muriatique de 5 %, et encore avec de l'eau jusqu'à une réaction neutre.
Après séchage de la solution au-dessus de sulfate de sodium, le solvant est évaporé au vide jusqu'à ce que le résidu soit sec: le produit est composé de 13 g de 2,17a-di- méthyl-à;1,4-androstadiène-11a,17a-diol-3-one. Ce produit est chromatographié sur de l'oxyde d'alumi nium, et le produit purifié est obtenu des fractions de chloroforme acétone (9 : 1). Son point de fusion est de 227 à 2290 C, s = 16,800, 1.X. 250 g,.
Analyse: C % H % O % Théoriquement pour C21113003 76,32 9,15 14,53 Trouvé :
<B>.......................</B> ....___...... 76,22 9,08 14,61 <I>Exemple 2</I> 0,1 g de 2a,17a-diméthyl-04-androstène-lla,17(3- diol-3-one est dissous dans du méthanol et la solu tion est versée dans un flacon contenant une culture vieille de 24 h de corynebacterium simplex dans du bouillon contenant 0,1 % d'extrait de levure Difco et porté à une valeur pH de 6,5.
Le mélange est remué pendant 6 h à une température de 280 C, le liquide résultant est extrait avec du chloroforme, et l'extrait de chloroforme est lavé avec de l'eau. Après séchage au-dessus de sulfate de sodium, la solution de chlo roforme est évaporée dans le vide. Le résidu est chromatographié sur de l'oxyde d'aluminium neutre, et 2,17a-diméthyl-Ah4-androstadiène-lla,17(3-diol-3- one est obtenu des fractions élutriées avec du chloro- forme-acétone (9 : 1). Les données des analyses du produit obtenu ainsi correspondent à celles de l'exem ple 1.
<I>Exemple 3</I> 0,2g de 2,17a-diméthyl-0l,4-androstadiène-11 , 17(3-d'iol-3-one sont dissous dans 0,6 cc de pyridine et 0,2 g de chlorure p-toduènesulfonique sont ajoutés à la solution obtenue.
La solution reste pendant 24 h à température environnante, puis elle est versée dans de l'eau acidifiée moyennant l'acide muriatique. La précipitation blanche est recueillie par filtration et dissoute dans du chlorure de méthylène ; les ex traits. sont lavés pour être débarrassés des acides, sé chés au-dessus du sulfate de sodium, et évaporés au vide jusqu'à secs. Le produit est recristallisé d'acé tone, et le dérivé lla-tosylique de la substance de départ est obtenu.
Son p.f. est de 168-170o C, J@max, 247 mg,, s = 17,750. <I>Exemple 4</I> 5 g de 2a,17a-diméthyl A4,9(li)-and'rostadiène-17p- ol-3-one sont dissous dans 150 cc d'alcool butylique, et 4,5 g de dioxyde de sélénium et 4,5 g d'acide acé tique glacial sont ajoutés à la solution. Après avoir reposé pendant 60 mn, 1,9 g de mercure sont ajoutés, et le mélange est reflué dans une atmosphère d'azote pendant 48 h.
D'autres 3 g de dioxyde de sélénium sont ajoutés, et l'opération de reflux est continuée pour un total de 72 h. Après. refroidissement, de l'acétate d'éthyle est ajouté, et la solution est lavée dans l'ordre suivant:
avec une solution sa turée de chlorure de sodium (2 X 100 cc), avec du carbonate de sodium mélangé avec une solution sa turée -de chlorure de sodium (5 X 100 cc), avec une solution saturée de chlorure de sodium (2 X 100 cc), avec une solution de 10 % de métabisulfite de so- dium (3 X 100 cc), et avec une solution saturée de chlorure de sodium.
Après séchage de la solution au-dessus de sulfate de sodium, le solvant est com plètement évaporé dans le vide,<B>5,1</B> g de 2,17a-dimé- thyl-01,4,s(ll)-androstatriène-17(3-ol-3-one brut sont ainsi obtenus. Le produit est chromatographié sur de l'oxyde d'aluminium (100 g) et lavé à l'acétate d'éthyle. Le produit désiré est récupéré des fractions élutriées au benzène et recristallisé avec de l'acétone éther de pétrole. Produit : 2,25 g avec p.f. = 208 2120 C.
L'analyse d'un échantillon, après cristallisa- tion dans du benzène, a donné: p.f. = 212-213 C, s = 17,000, 1.X. 245 mg,, D = - 900 C.
Analyse: C % H 0/0 O 0/0 Théoriquement pour C21112802 80,73 9,03 10,24 Trouvé:<B>........................... ..............</B> 80,50 8,83 10,36 <I>Exemple S</I> 2 g de 2,17a-diméthyl-01,4,s,(")-androstatriène- 17(3-ol-3-one sont dissous dans 100 cc d'acétone. La solution est portée à une température de<B>150C,</B> et une solution de 2 g de N-bromoacétamide en 31 g d'eau est ajoutée goutte par goutte pendant 50 mn. Une autre portion de 50 cc d'acétone est ajoutée pendant que la réaction est en cours de se faire.
Après 10 mn, une solution de 4 cc d'acide hyper- chlorique de 70 % en 34 cc d'eau est ajoutée pen- dant 25 mn.
Après. 15 mn, 10 ce d'une solution de 10 % de métabisulfite de sodium sont ajoutés et la solution est, ensuite diluée lentement avec 250 cc d'eau. Le dépôt formé est tenu pendant 2 h à 0 C.
Il est ensuite recueilli par filtration, lavé à l'eau jus qu'à une réaction neutre, suspendu en 150 cc d'alcool méthylique et titré avec 0,1 N d'hydroxyde de so dium. 1500 cc d'eau sont ensuite ajoutés, et le mé lange est laissé reposer, pendant la nuit, au réfrigé rateur. La précipitation est recueillie par filtrage de succion, lavée à l'eau et séchée dans le vide. 1,2 g de 2,17a-diméthyl-Al,4-androstadiène-9,11(p-époxy- 17[3-ol-3-one brut sont obtenus ainsi.
Un échantillon analysé, recristallisé, de méthanol-eau a le p.f. de 221-222- C, 7@",a,_. 252 m@L, = 16,300, D = - 470.
<I>Exemple 6</I> 25 cc d'une culture âgée de 4 jours de didymella lycopersici sont ajoutés à un bouillon composé de 0,5 g d'o-phosphate de mono-potassium, 0,2 g de sulfate de magnésium heptahydre, 0,25 g de chlorure de potassium, 0,8 g d'azotate de sodium, 20 g de dextrose et 0,5 g d'extrait de levure Difco dissous en 500 ce d'eau, ajusté à une valeur pH de 5,5 par addition d'hydroxyde de sodium, et stérilisé.
La cul ture qui résulte est remuée pendant 24 h à une tem pérature de<B>280C.</B> 250 mg de 2a,17a-diméthyl- A4,s(ii)-androstadiène-17(3-ol-3-one sont dissous en 5 ce de méthanol et puis ajoutés de façon stérile à la culture bien développée. Le mélange est remué pen dant 48 h à 280 C et le mycélium est ensuite séparé par une filtration de succion et lavé avec de l'eau et de l'acétate d'éthyle. Les solutions d'acétate d'éthyle sont lavées avec de l'eau, séchées et évaporées dans le vide.
Par recristallisation du résidu on obtient le 2,17a-diméthyl -A1,4,9 (ii) _ androstatriène-17(3-ol-3-one. Les caractéristiques et données analytiques corres pondent exactement à celles du produit selon l'exem ple 4.
<I>Exemple 7</I> 8,7 g de 2a,17a-diméthyl-A4,9(ii)_androstadiène- 17(3-acétoxy-3-one-17 sont dissous en 260 cc d'al cool t-butylique ; à la solution sont ajoutés 7,8 g de dioxyde de sélénium, 2,5 g de mercure, et 7,8 cc d'acide acétique glacial.
Le mélange est reflué dans une atmosphère d'azote pendant 30 h, d'autres 6 g de dioxyde de sélénium sont ajoutés, et l'opération de reflux est continuée pendant, au total, 72 h. 200 cc d'acétate d'éthyle sont ajoutés à la solution refroidie, qui est filtrée à travers du célite et lavée dans l'ordre suivant:
avec 10 % de carbonate de sodium en solu- tion saturée de NaCl (5 X 150 cc), avec une solu tion saturée de chlorure de sodium (2 X 150 cc),
avec une solution de 10 % de métabisulfite de so- dium (2 X 150 cc) et avec une solution saturée de chlorure de sodium (2 X 150 cc). La solution est séchée au-dessus de sulfate de sodium, et le solvant est distillé dans le vide. Le résidu est dissous au ben zène, et la solution est percolée par 90 g d'oxyde d'aluminium et 5 g de charbon de bois.
Après évapo- ration du benzène, le résidu est recristallisé dans de f l'éther diéthylique-éther de pétrole, et le résultat se compose de 4,7 g de 2,17a-diméthyl-Al#4.9ii>_andro- statriène-17[3-acétoxy-3-one, p.f. = 175-178 C. Un échantillon analysé donne des valeurs suivantes : p.f. = 178-1800 C, D = - 70,1, a,n,@. = 244 m[, s t = 17,000.
<I>Exemple 8</I> 0,4 g de 2,17a-diméthyl-Al,4-androstadiène-9,11[3- époxy-17(3-ol-3-one sont dissous en 2 ce de pyridine anhydre. 2 cc d'anhydride acétique sont ajoutés et le mélange est bouilli pendant 4 h. Après refroidisse ment, le mélange est versé dans de l'eau et extrait avec de l'acétate d'éthyle. L'extrait est lavé dans l'ordre sui vant : avec de l'eau, acide muriatique dilué, et avec de l'eau ; il est séché au-dessus de sulfate de sodium, et le solvant est distillé dans le vide.
Sont obtenus par recristallisation: 220 mg de 2,17a-diméthyl-Ai,4- androstadiène-9,11(3-époxy-17(0-acétoxy-3-one, p.f. = 175-178o C. Un échantillon recristallisé dans l'acétone-éther de pétrole donne les résultats sui vants : p.f. = 180-181,5 C, s = 16,300, = 251 m#t, D = - 500.
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Analyse <SEP> : <SEP> C <SEP> % <SEP> H <SEP> % <SEP> O <SEP> %
<tb> Théoriquement <SEP> pour <SEP> C3H3004 <SEP> 74,56 <SEP> 8,16 <SEP> 17,28
<tb> Trouvé <SEP> : <SEP> ............ <SEP> .... <SEP> . <SEP> ... <SEP> . <SEP> ....... <SEP> ...... <SEP> 74,38 <SEP> 8,31 <SEP> 17,39 <I>Exemple 9</I> 4,4 g de 2,17a-diméthyl-A1,4,9(11)-androstatriène- 17p-acétoxy-3-one sont dissous en 220 ce d'acétone, la solution est refroidie à 15o C, et, à cette tempéra ture, 4,4 g de N-bromoacétamide dissous en 72 cc d'eau y sont ajoutés. pendant 60 à 70 mn.
10 mn après, une solution de 8,8 ce d'acide hyperchlorique de 70 % en 77 cc d'eau y est ajoutée goutte par goutte pendant 30 mn, la solution remuée, et 10 mn après avoir reçu la dernière goutte, elle se décolore.
15,4 cc d'une solution de 10% de métabisulfite de sodium sont ajoutés, et, ensuite, goutte à goutte, 700 cc d'eau. La solution est refroidie jusqu'à 40C et elle reste ainsi pendant quelques heures. La préci pitation est recueillie, ensuite, par un filtrage, lavée jusqu'à une réaction neutre, et suspendue dans 300 cc de méthanol.<B>0,1</B> N d'hydroxyde de sodium est ajouté goutte à goutte à la suspension jusqu'à ce que le pH atteint 7.
Ensuite, 700 ce d'eau sont ajoutés len tement au mélange, qui est laissé reposer au réfri gérateur pendant la nuit. Le produit du filtrage est lavé à l'eau et séché dans le vide. 4,15 g de 2,17a- diméthyl- A1,4- androstadiène-9,11p-époxy-17(3 - acé- toxy-3-one, p.f. = 173-177 C, sont ainsi obtenus. Un échantillon recristallisé dans de l'acétone-éther de pétrole a un p.f. de 180-181,5 C, et ce point de fusion ne baisse pas, si l'échantillon est mélangé au produit de l'exemple 8.
<I>Exemple 10</I> 2 g de 2,17a-diméthyl-A',4-androstadiène-1 la,17(3- diol-3-one sont dissous en 20 cc de pyridine anhydre, 2 cc d'anhydride acétique sont ajoutés, et la solution est gardée à température environnante pendant 24 h. Elle est ensuite versée dans un mélange d'eau et glace et extraite avec du chlorure de méthylène. Cet extrait est lavé à l'eau, séché au-dessus de sulfate de sodium et évaporé dans le vide jusqu'à sec.
Le pro duit chromatographié sur de l'oxyde d'aluminium et récupéré des fractions benzène-éther. Le 2,17a-di- méthyl - A14 - androstadiène -11 a-acétoxy -17r3-ol-3-one obtenu a un p.f. de 179-181 C, 1.z,. 249 mu, e
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<I>Exemple 11</I> 3 g de 2,17a-diméthyl-A',4-androstadiène-11 , 17f;
-diol-3-one sont dissous dans 68 cc de vinaigre glacial, tandis qu'une solution de 680 mg de trioxyde de chrome en 68 cc d'acide acétique de 90 % est préparée séparément. Cette dernière solution est ajoutée goutte à goutte à la première quia été, préalablement, refroidie à 130 environ. Cette pro cédure doit être terminée dans 20 mn.
Après avoir été laissée à température environnante pendant, au total 1 h, tout en étant agitée de temps à autre, 340 cc de méthanol sont ajoutés au mélange qui est laissé reposer encore 20 mn. Ensuite, il est évaporé jusqu'à un petit volume, versé dans un mélange d'eau et de glace, et extrait avec de l'éther diéthylique. L'ex trait éthérique est lavé à l'eau, au bicarbonate de soude, et avec de l'eau. Il est ensuite séché au-des sus de sulfate de sodium et distillé dans le vide. 2,65 g de 2,17a-diméthyl-Ai@4-androstadiène-17(3-ol- 3,11-dione brut sont ainsi obtenus.
Le produit est chromatographié sur de l'oxyde d'aluminium et ré cupéré des fractions de benzène. Le p.f. est de 178- 180 C, #D = -i- 11211, e = 15,600, ?@,n.@1, = 244 mu.