Verfahren zur Herstellung von 6,16-Dimethyl-15-dehydro-steroiden Es wurde gefunden, dass 6,16-Dimethyl-15-dehydro- steroide der Formel I
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worin X = H oder F Y = freie oder veresterte Hydroxygruppe R = a-H, ss-OH oder =O und worin in 6-Stellung eine weitere Doppelbindung vorhanden sein kann, ausgezeichnete corticoide Eigenschaften besitzen. Die Verbindungen besitzen: z.
B. eine bessere Wirkung als Prednisolon, 6a-Methyl-prednisolon und 16-Methylen- prednisol'on.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von 6,16 - Dimethyl -15 - dehydro-steroiden der Formel I, das darin besteht, dass man ein 6,16-Di- methyl-15-dehydro-steroid der Formel<B>11</B>
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worin X, Y und R die angegebene Bedeutung haben und in 6-Stellung eine weitere Doppelbindung vorhan den sein kann, durch Behandlung mit chemischen oder mikrobiologischen 1,2-Dehydrierungsmitteln in die ent sprechenden 1-Dehydro-Derivate überführt.
Für die 1,2-Dehydrierung eines Steroids der Formel II können alle hierfür üblichen Mikroorganismen ver wendet werden, z. B. solche der Gattungen 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 benötigt etwa 4 bis 40 Stunden, je nachdem welcher Mikroorganismus verwendet wird. Besonders geeignet sind Kulturen von Bacillus sphaeri- cus var. fusiformis und Corynebacterium simplex. Zur Dehydrierung wird das Ausgangsmaterial zweckmässig einer Submerskultur des betreffenden Mikroorganismus zugesetzt,
die in einer geeigneten Nährlösung bei opti maler Temperatur und starker Belüftung nach den üblichen Methoden der Fermentationstechnik wächst. Statt wachsender Kulturen sind bei sonst gleicher Technik auch Aufschwemmungen der Mikroorganismen in Pufferlösung brauchbar. Die Umsetzung wird chro- matographisch verfolgt und die Fermentationslösung nach restloser Umsetzung des Ausgangsmaterials, z. B. mit Chloroform, extrahiert.
Nach der Erfindung kann die 1,2-Dehydrierung eines Steroids der Formel I ferner auf chemischem Wege durchgeführt werden, z. B. durch Behandlung mit 2,3-Dichlor-5,6-dicyan-p-benzochinon. Dabei ar beitet man zweckmässig in Gegenwart eines Lösungs mittels mit einem Siedepunkt von etwa 30=150 C. Als Lösungsmittel sind z.
B. geeignet: Äthanol, Butanol, tert.-Butanol, tert.-Butylessigsäuremethylester, Essigsäurebutylester, Dioxan, Eisessig, Benzol, Tetrahydrofuran, Aceton uw.
Es ist vorteilhaft, dem Reaktionsgemisch geringe. Mengen Nitrobenzol zuzumischen. Die Reaktionszeiten liegen. zwischen 5 und 48 Stunden, je nachdem welches Lösungsmittel und welches Ausgangssteroid verwendet wird. Zweckmässigerweise, wird die Umsetzung bei der Siedetemperatur des verwendeten Lösungsmittels durch geführt.
Für die mikrobiologischen Reaktionen werden die Verbindungen der Formel II meistens als 21-Alkohole, gelegentlich jedoch auch als 21-Ester, verwendet, während zur Durchführung der Dehydrierung mit 2,3- Dichlor-5,6-dicyan-p-benzochinon zweckmässigerweise die 21-Ester eingesetzt werden.
Verbindungen der Formel I oder II, in denen Y eine veresterte GH-Gruppe bedeutet, sollen physiolo gisch verträgliche Ester sein, die sich z.
B. von den fol genden Säuren ableiten: Carbonsäuren, wie Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure, Trimethylessigsäure, Cyclopentylpropionsäure, Phenylpropionsäure, Phenylessigsäure, Capronsäure, Caprylsäure, Palmitinsäure, Undecylensäure, Benzoesäure, Hexahydrobenzoesäure, Chloressigsäure-, Phosphorsäure, Schwefelsäure, Bernsteinsäure,
Oxalsäure oder Diäthylaminoessigsäure.
Die als Ausgangsmaterial zu verwendenden 6,16- Dimethyl-15-dehydro-steroide der Formel I lassen: sich in an sich bekannter Weise aus dem im J. Chem. Soc. 1961, S. 2821 beschriebenen 6,16-Dimethyl-16a,17a- oxido-progesteron herstellen, z.
B. durch eine 21-Acylie- rung (vorzugsweise durch aufeinanderfolgende Um setzung mit Jod und Kaliumacetat) sowie durch eine Behandlung mit einer starken Säure in Gegenwart von Wasser und einem mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel. Die Einführung einer Hydroxygruppe in 11-Stellung erfolgt am besten auf mikrobiologischem Wege.
Ausgangsverbindungen, die einen 9a-Fluor- substituenten enthalten, werden aus den 11-hydroxylier- ten Verbindungen nach Standardmethoden gewonnen, z. B. durch Wasserabspaltung, Anlagerung von unter- bromiger Säure an die dabei erhaltene 9,11-Dehydro- verbindung und Behandlung des Bromhydrins mit z. B.
Kahumacetat, wobei sich das entsprechende 9ss,llss- Epoxyd bildet, das mit Fluorwasserstoff zur 9a-Fluor- 1 lss-hydroxy-Verbindung aufgespalten wird. Die Doppel- Bindung in 6-Stellung kann in üblicher Weise durch Behandlung mit Chloranil eingeführt werden.
Die erfindungsgemäss erhältlichen neuen Verbindun gen; können im Gemisch mit üblichen Arzneimittel- trägern in der Human- oder Veterinärmedizin eingesetzt werden. Als Trägersubstanzen kommen solche organi schen oder anorganischen Stoffe in Frage, die für die parenterale, enterale oder topikale Applikation geeignet sind.
<I>Beispiel 1</I> In einem Kleinfermenter werden 12 Liter Nähr lösung aus 1 % Hefeextrakt (pH 6,8) mit 0,5 Liter Schüttelkultur von Bacillus sphaericus beimpft. Die. Kultur wächst bei 28 C unter starker Belüftung und Rühren und erhält nach 9 Stunden einen Zusatz von 6 g 6a,16-Dimethyl-4,15-pregnadien-llss,17a,21-triol- 3,20-dion in 200 ml Methanol.
Die Dehydrierung wird dünnschichtchromatographisch verfolgt und ist nach 25-30 Stunden beendet. Die Fermentationsbrühe wird dreimal mit je 12 Liter Chloroform ausgerührt. Die vereinigten Extrakte werden abgedampft, der Rückstand wird mit Petroläther digeriert und aus Aceton umkristal lisiert. Man erhält das reine 6a,16-Dimethyl-1,4,15- pregnatrien-11 ss,17a,21-triol-3,20-dion.
242,5 mit, Ei 7m 411, Schmp. 246-248 (Zers.); [ab + 10 (Dioxan).
<I>Beispiel 2</I> Analog Beispiel 1 wird 6a,16-Dimethyl-4,15-pre- gnadien-llss,17a,21-triol-3,20-dion-21-acetat zu 6a,16- Dimethyl-1,4,15-pregnatrien-11ss,17a,21-triol-3,20-dion umgesetzt. Fp. 246-248 C.
<I>Beispiel 3</I> In einem Kleinfermenter werden 15 Liter einer Nährlösung aus 0,1 % Hefeextrakt (pH 6,8) mit 1 Liter Submerskultur von Corynebacterium simplex beimpft. Die Kultur wächst bei 28 C unter starker Belüftung und Rühren und erhält nach 6 bis 8 Stunden einen Zu satz von 8 g 6a,16-Dimethyl-4,15-pregnadien-17a,21- diol-3,11,20-trion in 300 ml Methanol.
Die Dehydrie- rung wird dünnschichtchromatographisch verfolgt und ist nach etwa 8 Stunden beendet. Die Fermentations- brühe wird dreimal mit je 15 Liter Chloroform extra hiert.
Die vereinigten Extrakte werden abgedampft, der Rückstand wird mit Petroläther digeriert und aus Aceton umkristallisiert. Man erhält das reine 6a,16-Dimethyl- 1,4,15 - pregnatrien-17a,21-diol-3,11,20-trion. Fp. 210 bis 214 C; [a]D + 82 (Chloroform).
<I>Beispiel 4</I> 3,5 g 6a,16-Dimethyl-4,15-pre.gnadien-11ss,17a,21- triol-3,20-dion-21-acetat werden in 70 ml Dioxan ge löst und mit 3,5 g 2,3-Dichlor-5,6-dicyan-p-benzochinon versetzt. Das Reaktionsgemisch wird 6 Stunden unter Rückfluss gekocht, dann mit Chloroform verdünnt und nacheinander mit 30 ml 1n Natriumhydroxydlösung und mehrfach mit Wasser gewaschen.
Die Lösung wird über Natriumsulfat getrocknet und eingedampft. Der aus 6a,16 - Dimethyl -1,4,15 - pregnatrien- l lss,17a,21-triol- 3,20-dion-21-acetat bestehende Rückstand wird aus Aceton/Äther umkristallisiert. Schmp. 255 bis 257 C (Zers.); [a]D + 32 (Chloroform).
<I>Beispiel 5</I> In einem Kleinfermenter werden 15 Liter einer Nährlösung aus 1 % Hefeextrakt, pH 6,8, mit 0,5 Liter Schüttelkultur von Bacillus sphaericus beimpft.
Die Kultur wächst unter ständigem Rühren und starker Be-. lüftung bei 28 C und erhält nach etwa 10 Stunden einen Zusatz von in 300 ml Methanol gelösten 7,5 g 6,16-Dimethyl 4,6,15-pregnatrien-l lss,17a,21-diol-3,20- dion-21-acetat. Die Dehydrierung wird papierchromato- graphisch verfolgt und ist nach 28 bis 36 Stunden voll ständig.
Die Kulturlösung wird dreimal mit dem glei chen Volumen Chloroform extrahiert, die vereinigten Chloroformlösungen werden eingedampft. Aus Aceton kristallisiert das 6,16-Dimethyl-1,4,6,15-pregnatetraen- 11 ss,17a,21-triol-3,20-dion.
227, 254, 304 mg, E i O/m 402, 260, 332. <I>Beispiel 6</I> 5 g 9 a -Fluor - 6,16 - dimethyl - 4,6,15-pregnatrien- 11ss,17a,21 triol-3,20-dion-21-acetat werden mit 4,8 g 2,3-Dichlor-5,6-dicyan-p-benzochinon in 75 ml Dioxan 20 Stunden unter Rückflüss gekocht. Danach wird das Reaktionsgemisch mit Chloroform verdünnt und nach einander mit Wasser, verdünnter Natriumhydroxyd- lösung und wieder mit Wasser ausgeschüttelt.
Die Chloroformlösung wird getrocknet und eingeengt. Aus dem Rückstand kristallisiert das 9a-Fluor-6,16-dimethyl- 1,4,6,15 - pregnatetraen -11,ss,17a,21-triol-3,20-dion-21- acetat, das sich durch Umkristallisieren aus Methanol reinigen lässt.
<I>Beispiel 7</I> Ein 10-Liter-Fermenter mit einer Nährlösung aus 0,1 % Basamin Bush, die mit Sörensen-Phosphatpuffer auf pH 6,8 gepuffert ist, wird mit 500 ml einer Schüt telkultur von Corynebacterium simpler beimpft. Die Kultur wird bei 28 C wachsen gelassen.
Nach 16 Stun den erhält die Fermentationslösung einen Zusatz von 5 g 9a-Fluor-6,16-dimethyl-4,6,15-pregnatrien-llss,17a, 21-triol-3,20-dion in 200 ml Methanol. Dünnschicht chromatographisch ist nach 14 Stunden neben dem Um setzungsprodukt kein Ausgangsmaterial mehr nachzu weisen. Die Kulturlösung wird dreimal mit je 10 Liter Chloroform ausgeschüttelt. Die vereinigten Extrakte werden eingeengt und der Rückstand aus Essigester umkristallisiert.
Man erhält reines 9a-Fluor-6,16-di- methyl -1,4,6,15 - pregnatetraen -11 ss,17a,21-triol 3,20- dion.