DE1002353B - Verfahren zur Herstellung von 11-beta,14-alpha,17-alpha,21-Tetraoxyprogesteron - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von 11ß,14a,17a, 21-Tetraoxyprogesteron Die Erfindung bezieht sich auf die Gewinnung von 11ß, 14a, 17a, 21-Tetraoxyprogesteron durch Trennung von Steroiden, die bei der Behandlung von Reichsteins Verbindung S mit einem Pilz der Gattung Curvularia oder dessen oxydierend wirkenden Enzymen erhalten werden.
• In der USA.-Patentschrift 2 658 023 ist ein Verfahren zur Herstellung von 11 ß-Oxysteroiden, insbesondere von Kendalls Verbindung F und 17-Oxycorticosteron, beschrieben, das darin besteht, daß man 11-Desoxysteroide, insbesondere Reichsteins Verbindung S (11-Desoxy-17-oxycorticosteron) der oxydierenden Wirkung bestimmter Kulturen von Mikroorganismen unterwirft. Nach diesem Verfahren lassen sich auch andere Produkte, z. B. das 11ß, 14a, 17a, 21-Tetraoxyprogesteron, herstellen. Auf die Gewinnung, Reinigung und Kristallisation dieser Substanz aus dem Bioxydationsgemisch, das noch weitere Stoffe, wie Kendalls Verbindung F und Reichsteins Verbindung S, enthält, bezieht sich die Erfindung.
• Nach dem Verfahren der vorstehend genannten USA.-Patentschrift werden neben Kendalls Verbindung F gewisse Derivate von Reichsteins Verbindung S mit mindestens zwei zusätzlichen Hydroxylgruppen gebildet.
• Es wurde nun gefunden, daß die Trennung dieser Verbindungen (Kendalls Verbindung F, Reichsteins Verbindung S und die Polyoxyderivate) leicht mit Hilfe des nachstehend beschriebenen Verfahrens durchgeführt werden kann.
• Aus einem Gemisch von Kieselsäuregel (bekannt unter der Handelsbezeichnung »Silicagela) und einem niedermolukularen Alkohol, z. B. Äthanol, wird eine chromatographische Trennsäule hergestellt, auf die das rohe Biooxydationsgemisch, das in einem chlorierten niedermolekularen Kohlenwasserstoff gelöst ist, gegeben wird. Als chlorierte, niedermolekulare Kohlenwasserstoffe werden z. B. Chloroform, Methylenchlorid, Dichloräthan und Propylenchlorid verwendet. Das adsorbierte Gemisch wird dann durch allmähliches Zugeben von Gemischen aus dem chlorierten niedermolekularen Kohlenwasserstoff mit zunehmenden Mengen eines niedermolekularen Alkohols ausgewaschen und so in seine Bestandteile getrennt.
• Wenn die Menge des niedermolekularen Alkohols in dem zum Auswaschen verwendeten Gemisch allmählich erhöht wird, wird ein Gemisch von Steroiden in folgender Reihenfolge aus der Säule eluiert 1. Nicht umgesetzte Verbindung S (Reichstein); 2. ein Steroid, das schwächer polar ist als Kendalls Verbindung F; 3. ein bis jetzt noch nicht definiertes Steroid; 4. ein Steroid, das schwächer polar ist als Kendalls Verbindung F; 5. Kendalls Verbindung F; 6. ein hier mit MP-1 bezeichnetes Steroid, das stärker polar ist als Kendalls Verbindung F; 7. drei weitere, noch nicht definierte Steroide.
• Die Buchstaben MP sind von den Worten »mehr polar« abgeleitet. Der Polaritätsgrad dieser Verbindungen kann. je nach den verschiedenen Lösungsmittel-Adsorptions-Systemen verschieden sein.
• Die nicht umgesetzte Verbindung S (Reichstein) sowie die Verbindungen, die schwächer polar als Kendalls Verbindung F sind, werden aus der Säule entfernt, wenn das zum Auswaschen verwendete Mittel z. B. etwa.. 2 bis 4 Volumprozent Äthanol in Methylenchlorid enthält. Wenn die chromatographische Trennung unter Verwendung von etwa 5 Volumprozent Äthanol in' Methylenchlorid fortgesetzt wird, werden Kendalls Verbindung F und dann die stärker polaren Verbindungen ausgewaschen. Das Verfahren kann derart kontrolliert werden, daß man Proben des ausgewaschenen Materials mittels Papierchromatographie prüft und hierbei die ausgewaschenen. Materialien mit bekannten, als Kontrollmaterial verwendeten Proben vergleicht.
• Die aus der chromatographischen Säule gewonnenen Lösungen, von denen jede ein gelöstes Steroid enthält, werden zur Trockne eingedampft und die festen Steroide daraus gewonnen. Es wurde gefunden, daß die Verbindung MP-1 als reines Kristall erhalten werden kann, wenn man. sie aus einer Lösung in einem polaren, organischen Lösungsmittel von niedrigem Molekulargewicht, wie Methanol oder Aceton, umkristallisiert.
• Die Verbindung MP-1 erwies sich als ein 11ß, 14a, 17a, 21-Tetraoxvprozesteron, eine Substanz, die durch Einführen zweier Oxygruppen in das Molekül von Reichsteins Verbindung S entstanden ist.
• Eigenschaften des MP-1 -Eine zweimal aus Methanol umkristallisierte analytische Probe des MP-1 zeigte folgende Eigenschaften Schmelzpunkt: 231,6 bis 233,4°; optische Drehung: _ + 188,4°; 215,4°; Ultraviolettadsorption: E`Ä;h°"°' = 15850. Analyse für C, ,l H30 06 ' 1/z C 1,3 0 H Berechnet . . . . . . . . . . . . . . . . . . C = 65,46,H = 8,18; gefunden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C = 65,28,H = 8,13. Das Verhalten dieser Verbindung bei der Papierchromatographie weist darauf hin, daß sie ein Derivat von Reichsteins Verbindung S ist, das zwei zusätzliche Hydroxylgruppen enthält, so daß die Formel C21Ha006 dieser Annahme entspricht. Weitere Untersuchungen des MP-1, einschließlich Berechnungen der molekularen Drehung, Infrarotuntersuchungen und Abbauversuche zeigten, daß es sich um ein 11ß, 14a, 17a, 21-Tetraoxyprogesteron handelt. Höchst bedeutungsvoll ist außerdem die Feststellung, daß diese Verbindung einen positiven Leberglykogentest sowie einen positiven Thymusinvolutionstest gibt. Es sind dies Standardteste, welche das Vorhandensein corticaler Wirksamkeit beweisen, und es zeigte sich, daß diese Verbindung eine Aktivität besitzt, die der der sehr wertvollen Verbindung F von Kendall gleichwertig ist.
• Wenn MP-1 mit Essigsäureanhydrid und Pyridin bei Raumtemperatur behandelt wurde, so bildete sich ein Monoacetat. Nach dem Umkristallisieren aus Methanol ergaben sich für diese Verbindung die folgenden physikalischen Konstanten: Schmelzpunkt: 212 bis 213°; optische Drehung: _ -E- 179,1°; Ultraviolettadsorption : = 16 200. Acetylbestimmung: gefunden 9,89; berechnet für eine Acetylgruppe 10,19.
• Analyse für C231,3207 ` CHa0H: Berechnet . . . . . . . . . . . . . . . . . . C = 63,70,H = 8,01; gefunden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C = 63,83,H = 8,09. Die Verbindung ist also ein 11ß, 14a, 17a, 21-Tetraoxyprogesteron-21-acetat. Sie besitzt ebenfalls eine sehr große corticale Wirksamkeit, wie sich aus dem positiven Leberglykogen- sowie dem Thymusinvolutionstest ergibt.
• Das 11ß, 14a, 17a, 21-Tetraoxyprogesteronhatfolgende Strukturformel: Die 21ständige Hydroxylgruppe kann nach den üblichen Methoden leicht verestert und veräthert werden. Eine große Zahl von Estern und Äthern wurde auf diese Weise hergestellt, z. B. die Ameisensäure-, Essigsäure-, Propionsäure- und Benzoe- und Bernsteinsäureester und die Methyl-, Äthyl-, Methoxymethyl- und Benzyläther.
• Diese neuen Verbindungen eignen sich ebenfalls als Zwischenprodukte für die Synthese der medizinisch wichtigen Steroide. Durch die Einführung von Hydroxylgruppen erhält das Molekül weitere Stellen chemischer Reaktionsfähigkeit, so daß es zu weiteren Reak, ionen, z. B. zur Acetatbildung, wie oben beschrieben, befähigt ist. Das nachfolgende Beispiel dient der Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
• Beispiel Reichsteins Verbindung S wurde, wie im Beispiel III der obengenannten-Patentschrift beschrieben ist, mit dem Mycel aus einer Kultur von Curvularialunata (Q. M.120 h), das ebenfalls gemäß dieser Patentschrift erhalten war, behandelt. Die vereinigten Chloroformextrakte des gemäß dem Beispiel erhaltenen Reaktionsgemisches wurden zur Trockene eingedampft, wobei ein trockenes Gemisch von Steroiden entstand. Diese Reaktion wurde mehrmals wiederholt, und von dem erhaltenen trockenen Steroidgemisch wurde 1 g in dem vorliegenden Beispiel verwendet.
• 37 g »Silicagel« (Sieb-Nr. 7,5-81) wurden mit 37 ml eines 95 0%igen Äthanols gemischt; die erhaltene Schlämmung wurde mit Methylenchlorid in eine 20 cm hohe Glassäule mit einem Innendurchmesser von 2 cm gebracht. 1 g des wie oben erhaltenen, rohen, trockenen Steroidgemisches wurde in 5 ml Chloroform gelöst und auf .diese Säule gebracht. Die Säule wurde mit 200 ml Chloroform gewaschen und dann entwickelt. Das für die Entwicklung verwendete Lösungsmittel bestand aus einem Gemisch von Methylenchlorid und 95 0%igem Äthanol. Das Verhältnis von Methylenchlorid zum Äthanol betrug zu Beginn 98: 2 (Volumteile) und zum Schluß 95: 5, um die stärker polaren Verbindungen zu entfernen.
• Eine Eluatfraktion mit einem Volumen von etwa 50 ml wurde alle 2 Stunden aufgefangen. Reichsteins Verbindung S wurde in den Fraktionen 3 bis 5 und die schwächer polare Verbindung in den Fraktionen 6 bis 8 aufgefangen. Eine bisher noch nicht definierte Verbindung wurde in der Fraktion 9 eluiert. Die Fraktionen 10 bis 12 enthielten ebenfalls eine schwächer polare Verbindung und die Fraktionen 13 bis 26 Kendalls Verbindung F. Die Verbindung MP-1 wurde in den Fraktionen 27 bis 30 gefunden. Gemische von noch nicht definierten Verbindungen wurden in den darauffolgenden Fraktionen ausgewaschen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von 11ß, 14a, 17a, 21-Tetraoxyprogesteron, dadurch gekennzeichnet, daß man das aus Reichsteins Verbindung S durch die oxydierende Wirkung eines Pilzes der Gattung Curvularia, insbesondere Curvularia lunata, erhaltene und in einem chlorierten niedermolekularen Kohlenwasserstoff gelöste Biooxydationsgemisch in eine chromatographische Trennsäule gibt, der Säule allmählich Gemische dieses chlorierten niedermolekularen Kohlenwasserstoffes mit immer größer werdenden Mengen eines niedermolekularen Alkohols zuführt und die Eluatfraktion oder -fraktionen, die das 11ß, 14a, 17a, 21-Tetraoxyprogesteron enthalten, sammelt.