DE1009627B - Verfahren zur Herstellung von 4-Pregnen-11ª‰, 17ª‡- 21-triol-3,20-dion (Hydrocortison) und 4-Pregnen-11ª‡, 17ª‡, 21-triol-3,20-dion (11-epi-Hydrocortison) - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von 4-Pregnen-11ª‰, 17ª‡- 21-triol-3,20-dion (Hydrocortison) und 4-Pregnen-11ª‡, 17ª‡, 21-triol-3,20-dion (11-epi-Hydrocortison)

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DE1009627B
DE1009627B DEF17827A DEF0017827A DE1009627B DE 1009627 B DE1009627 B DE 1009627B DE F17827 A DEF17827 A DE F17827A DE F0017827 A DEF0017827 A DE F0017827A DE 1009627 B DE1009627 B DE 1009627B
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Dr Hildegard Kehl
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Dr Rudolf Junk
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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
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    • C12P33/00Preparation of steroids

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Description

  • Verfahren zur Herstellung von 4-Pregnen-11 ß, 1'7a, 21-triol-3, 20-dion (Hydrocortison) und 4-Pregnen-11 a, 1'7a, 21-triol-3, 20-dion (11-epi-Hydrocortison) Unter den Verfahren zur Herstellung von Nebennierenrindenhormonen sind die biochemischen besonders bedeutungsvoll, da es mit ihrer Hilfe gelingt, direkt Sauerstoff in die 11 ständige Methylengruppe einzuführen. Diese Biooxydation läßt sich besonders gut mit Mikroorganismen, speziell mit Schimmelpilzen, durchführen. In den meisten Fällen entstehen hierbei die unnatürlichen 11 a-Oxysteroide, die durch weitere chemische Reaktionen in die biologisch wirksamen 11-Oxo- oder 11 ß-Oxysteroide umgewandelt werden müssen. Die bisher technisch angewandten biochemischen Verfahren zur Gewinnung von Cortison (4-Pregnen-17a, 21-diol-3, 11, 20-trion) und von Hydrocortison (Kendalls Compound F - 4-Pregnen-11 ß, 17a, 21-triol-3, 20-dion) gehen von 11 a-Oxyprogesteron aus, das z. B. nach dem USA.-Patent 2 602 769 durch Biooxydation von Progesteron mit Schimmelpilzen hergestellt und über eine größere Zahl von Zwischenstufen in Cortison oder Hydrocortison übergeführt wird.
  • Da bei den genannten Verfahren die Biooxydation in einem sehr frühen Stadium der Gesamtsynthese vorgenommen wird, wäre es erwünscht, diesen Schritt auf eine spätere Reaktionsstufe zu verlegen. Besonders geeignet hierzu ist Reichsteins Substanz S (I; 4-Pregnen-17a, 21-diol-3, 20-dion), die nach julian und Mitarb. (Journ. Amer. Chem. Soc., Bd. 72, 1950, S.5145) leicht zugänglich ist. Die meisten Schimmelpilze oxydieren Substanz S in der 11 a-Stellung zum 11-Epimeren des Hydrocortisons (11) (Compound epi-F - 4-Pregnen-11 a, 17 a, 21-triol-3, 20-dion), das hier als 11-epi-Hydrocortison bezeichnet werden soll (z. B. USA.-Patente 2 602 769, 2 649 402; weitere Literatur s. Journ. Amer. Chem. Söc., Bd.76 1954, S. 4050). Bisher sind nur wenige Verfahren bekannt, die es erlauben, aus Substanz S Hydrocortison (III) direkt durch Biooxydation mit Mikroorganismen zu erhalten: 1. Nach Colingsworth, Karnemaat, Hanson, Brunner, Mann und Haines (J. Biol. Chem. Bd. 203, 1953, S.807) sowie Haines und Colingsworth (USA.-Patentschrift 2 649 401) erhält man durch biochemische Oxydation von Substanz S mit Hilfe von Streptomyces-Arten, speziell mit Streptomyces fradiae, Hydrocortison. Die Ausbeuten liegen auf Grund papierchromatographischer Messungen bei 2 bis 60/,. Der Durchsatz an Substanz S bei diesen Versuchen (umgerechnet auf 1 g) beträgt 1 g auf 101 bis 1 g auf 31 Kulturlösung.
  • 2. In der USA.-Patentschrift 2 602 769 und Journ. Amer. Chem. Soc., Bd.75, 1953, S.5369, Hansen, Mann, Nielson, Anderson, Brunner, Karnemaat, Colingsworth, Haines, ist beschrieben, daß Substanz S mit dem Schimmelpilz Cunninghamella blakesleeana zu Compound F oxydiert werden kann. Bei einem Durchsatz von 1 g Substanz S auf 201 Kulturlösung werden Ausbeuten an Compound F bis 35 °/o, papiercbromatographisch gemessen, und von 22°/o in Kristallform angegeben. Daneben entsteht auch Cortison in einer Menge von etwa 14°/0; außerdem wird unveränderte Substanz S zurückerhalten. In weiteren Untersuchungen (Applied Microbiology, Bd. 3, 1955, S. 14, 16) wurde festgestellt, daß durch Zusatz von Alkoholen und durch Variation des Nährmediums die Ausbeute an Compound F gesteigert werden kann; Zusatz von Phenol verminderte den Gehalt an Nebenprodukten. Es könnten so in Ansätzen von 10 mg Substanz S auf 100 ml Kulturmedium, das etwa 10 °/o Äthanol enthielt, Ausbeuten bis zu 770/, Compound F und 22 °/o Cortison, papierchrömatographisch gemessen, erzielt werden.
  • 3. Shull, Kita, Davisson (Journ. Amer. Chem. Soc., Bd. 77, 1955, S. 763, USA.-Patentschrift 2 658 023) geben an, daß Pilze der Gattung Curvularia Substanz S mit Ausbeuten von etwa 40 °/o in Compound F überführen. Aus einem Ansatz von 0,5 g Substanz S auf 2 1 Kulturmedium (bzw. auf aus 21 Kulturmedium gewonnenes Mycel, das abfiltriert und in 21 Wasser suspendiert wurde) konnten 410 mg Compound F gewonnen werden. Als Nebenprodukte entstehen drei weniger polare und vier stärker polare Steroide als Compound F.
  • Für die technische Durchführung der Biooxydation von Substanz S zu Compound F ist besonders wichtig, daß der Durchsatz an Substanz S, d. h. die pro Liter Kulturlösung umgesetzte Menge, möglichst hoch ist. Des weiteren ist es erwünscht, daß möglichst wenig Nebenprodukte gebildet werden bzw. daß solche in irgendeiner Weise nutzbringend verwertet werden können. In der USA.-Patentschrift 2 602 769 ist zwar angegeben, daß die Konzentration eines Steroids bei der Biooxydation mittels Schimmelpilzen bis zu 2 g/1 Kulturlösung betragen dürfe, doch ist in der gesamten Literatur, besonders in den obengenannten Arbeiten und Patentschriften, kein einziges Beispiel beschrieben, bei dem mehr als 1 g Substanz S auf 31 Kulturlösung umgesetzt werden konnte.
  • Es wurde nun gefunden, daß man Hydrocortison und 11-epi-Hydrocortison aus Reichsteins Substanz S durch Biooxydation mit Hilfe eines Schimmelpilzes dadurch erhalten kann, daß man Substanz S mit dem Schimmelpilz nov. spec. Nr. 7770, der Absidia glauca nahesteht, vorzugsweise mit einem höheren Durchsatz als 0,5 g/1 Kulturlösung der Biooxydation unterwirft.
  • Der genannte Pilz Nr. 7770 wurde aus einer Bodenprobe aus der Umgebung von Frankfurt a. M. isoliert. In der USA.-Patentschrift 2 602 769 ist unter den Pilzen der Klasse der Mucoraceen, die zur Biooxydation benutzt werden können, auch Absidia glauca genannt. Es wurde festgestellt, daß ein authentischer Stamm von Absidia glauca bei der Bebrütung mit Substanz S Ausbeuten von nur 5 bis 8 °/o Hydrocortison liefert, während mit dem erfindungsgemäß verwendeten Pilz die Ausbeuten über 50 °/p liegen. Der neue Pilz ähnelt in seiner Erscheinungsform Absidia glauca, er läßt sich aber mit dem authentischen Stamm sowohl mit der minus- wie mit der plus-Form nicht kreuzen. Im einzelnen läßt er sich folgendermaßen beschreiben: Mycelrasen bis 3 cm hoch, anfangs fast weiß, später grau. Sporangien stehen einzeln, meist auf den Böden von Ausläufern, sind stets vielsporig, birnenförmig, mit Apophyse. Unterhalb der Apophyse stets eine Ouerwand. Kolumella häufig mit papillenartigem Fortsatz. Sporen stets kugelig, glatt, 2 bis 5 fc dö .
  • Der neue Pilz läßt sich auf den üblichen Nährböden, die Kohlenhydrate, organisch gebundenen Stickstoff, Zusätze wie Maisquellwasser, anorganische Salze und Spurenelemente enthalten, leicht züchten. Die Konzentration der Nährstoffe kann dabei in weiten Grenzen schwanken. Der Pilz zeichnet sich durch besonders große Stabilität und Unempfindlichkeit gegen äußere Einflüsse aus. Läßt man ihn auf Substanz S unter Belüftung einwirken, so erhält man als Reaktionsprodukte Hydrocortison und 11-epi-Hydrocortison, daneben sehr geringe Mengen (etwa 3 bis 5 °/o) 6ß-Oxy-Substanz S (4-Pregnen-6ß, 17a, 21-triol-3, 20-dion). Bei Ansätzen in Schüttelkulturen mit 20 mg Substanz S in 2 ccm Acetonlösung auf 100 ccm einer 2 Tage vorgewachsenen Kulturlösung bei 25° erhält man Ausbeuten von im Durchschnitt 400/, Hydrocortison, 50 bis 5501, 11-epi-Hydrocortison und bis 5111, 6ß-Oxy-Substanz S. Setzt man die Substanz S in Methanollösung zu, so verschieben sich die Ausbeuten zugunsten von Hydrocortison. Man erhält dann bis 55 °/o an Hydrocortison und 300/, an 11-epi-Hydrocortison. Die günstigste Konzentration des Methanols nach der Zugabe zur Kulturlösung liegt bei 3 bis 611/,. Andere Lösungsmittel, wie Äthanol, Propanol, Butanol, sind ebenfalls zur Lösung der Substanz S geeignet. Die Ausbeuten an Hydrocortison und epi-Hydrocortison liegen bei ihrer Anwendung aber niedriger als bei Aceton oder Methanol.
  • Bei der Übertragung in den präparativen Maßstab ist der neue Pilz durch sein Vermögen, große Mengen an Substanz durchzusetzen, allen bisher beschriebenen überlegen. Bei Zugabe von 5 g Substanz S, gelöst in 170 ccm Methanol, zu 31 einer 2 Tage vorgezüchteten Kulturlösung des Pilzes Nr. 7770 wurde eine Ausbeute von 45 °/o Hydrocortison und 30 °/a 11-epi-Hydrocortison erhalten. Ein so hoher Durchsatz von Substanz S bei guter Ausbeute ist nach den Angaben der Literatur bisher noch nicht möglich gewesen.
  • Beim Arbeiten im präparativen Maßstab hat es sich als günstig erwiesen, nicht die gesamte Menge der Lösung von Substanz S auf einmal zur Kulturlösung zuzusetzen, sondern den Zusatz in Portionen vorzunehmen. So kann man z. B. 80 g Substanz S, in 81 Aceton gelöst, zu 501 einer Kulturlösung des Pilzes 7770 in Anteilen von z. B. je 1 1 Acetonlösung, über 24 Stunden verteilt, zugeben. Es ist hierbei zweckmäßig, den Verlauf der Fermentierung durch Probeentnahme und papierchromatographische Bestimmung der umgesetzten Menge von Substanz S zu verfolgen.
  • Man erhält so Ausbeuten von z. B. 32 °/o Hydrocortison und 330/, 11-epi-Hydrocortison. Durch die fraktionierte Zugabe der Substanz S-Lösung wird erreicht, daß die Konzentration an Lösungsmittel oder Substanz S nicht so hoch wird, daß dadurch die Oxydation gehemmt wird.
  • Die Isolierung der Oxydationsprodukte geschieht in an sich bekannter Weise durch Extraktion mit z. B. Methylenchlorid, Chloroform, Äthylenchlorid, Essigester oder Butylacetat. Hierzu wird das Mycel zunächst abfiltriert, und Mycel und Lösung werden getrennt extrahiert. Es hat sich gezeigt, daß praktisch die gesamte Menge an Hydrocortison und 11-epi-Hydrocortison sich in der Lösung befindet, während etwa noch nicht umgesetzte Substanz S an das Mycel gebunden ist. Die weitere Isolierung der Reaktionsprodukte erfolgt durch Einengen der Extraktionslösung. Hierbei kristallisiert direkt ein Gemisch von Hydrocortison und 11-epi-Hydrocortison aus, das etwa 80 °/o des vorhandenen Hydrocortisons enthält. Aus der Mutterlauge kann weiteres Hydrocortison und 11-epi-Hydrocortison gewonnen werden. Bei den in der Literatur beschriebenen Verfahren ist in allen Fällen eine Chromatographie der Extrakte notwendig, um überhaupt zu kristallinen Produkten zu gelangen.
  • Mitunter ist die Kristallisation der Mutterlaugen durch fettartige Stoffwechselprodukte des Pilzes erschwert. Benutzt man zur Fermentierung nicht die üblichen Nährböden, sondern verdünntere Kulturlösungen, so bilden sich viel weniger Stoffwechselprodukte, und die Isolierung der Restmengen an Hydrocortison und 11-epi-Hydrocortison aus den Mutterlaugen wird erleichtert.
  • Die Trennung des Kristallgemisches von Hydrocortison und 11-epi-Hydrocortison läßt sich mit praktisch 900/,) Ausbeute an Hydrocortison leicht durchführen, wenn man das Gemisch gegebenenfalls unter Verwendung verschiedener Acylierungsmittel acyliert und das Acylatgemisch fraktioniert kristallisiert. Man erhält so z. B. reines Hydrocortison-Acetat und 11-epi-Hydrocortison-Acetat (vgl. Patentanmeldung F 17 828 IVb/12 o).
  • Das oben beschriebene Verfahren ermöglicht es, die Oxydation von Substanz S zu Hydrocortison in technischem Maßstab bei hohem Durchsatz an Substanz S und guter Ausbeute durchzuführen. Das als Nebenprodukt anfallende 11-epi-Hydrocortison, das nach Patentanmeldung F 17828 IVb/12o als 11-epi-Hydrocortison-Acetat abgetrennt werden kann, läßt sich nach bekannten Verfahren mit etwa 90"/, Ausbeute in Cortison-Acetat überführen. Es ist so möglich, in technischem Maßstab aus Substanz S z. B. 30 °/o Hydrocortison-Acetat und 20 °/o Cortison-Acetat herzustellen.
  • Beispiel 1 Erlenmeyerkölbchen von 300 ccm Inhalt werden mit 100 ccm einer Nährlösung gefüllt, die im Liter 50 g Dextrose, 20 g Pepton und 5 g Maisquellwasser enthält. Außerdem werden 2 ccm einer Lösung zugesetzt, die 10 g Ca (N03)2, 10 g KCl, 5 g KH,P0" 10 g MgS04 7 HZ O, 1 g Fe S 04 und 3 g Mn S 04 im Liter enthält. Nach dem Sterilisieren werden die Kolben mit Sporen beimpft, die aus Schrägagarröhrchen von Kulturen des Pilzes Stamm nov. spec. Nr.7770 gewonnen wurden. Man läßt den Pilz als Submerskultur 48 Stunden auf einer Schüttelmaschine von 200 Umdr./Min. bei 25° wachsen.
  • Dieser Kultur werden 20 mg Substanz S in 2 ccm Aceton unter sterilen Bedingungen zugesetzt, und man inkubiert sie 24 Stunden unter den obengenannten Bedingungen.
  • Zur Aufarbeitung wird der gesamte Kolbeninhalt dreimal mit 50 ccm Methylenchlorid extrahiert, die vereinigten Methylenchloridlösungen werden einmal mit Wasser ausgeschüttelt, kurz über Natriumsulfat getrocknet und auf ein kleines Volumen eingeengt. Ein aliquoter Anteil der Lösung wird nach der Methode von Zaff aroni und Mitarb. (Science, Bd. 111, 1950, S.6) papierchromatographisch unter Verwendung von Schleicher & Schüll-Papier Nr. 2043 b M getrennt. Nach dem Festlegen der Zonen durch UV-Fotografie bei 240 my werden die Zonen mit salzsaurem Äthanol extrahiert und im Beckmann-Spektrophotometer bei 240 @n,u quantitativ gemessen. Dabei ergeben sich z. B. folgende Ausbeuten
    Tabelle 1
    Versuch Nr. °/° e@@F°und °% Compound F
    1................... 56 38
    2................... 55 40
    3................... 60 40
    4 .....,............. 50 40
    5................... 52 40
    6................... 56 42
    7................... 52 38
    8................... 48 42
    9................... 50 36
    10................... 51 41
    Compound F = Hydrocortison
    Compound epi-F = epi-Hydrocortison
    Zur Identifizierung von epi-F und F dienten die Vergleichs-RF,-Werte von authentischen Substanzen im Mischpapierchromatogramm sowie die Fluoreszenzfarben der mit Antimontrichlorid, Phosphorsäure und Schwefelsäure besprühten Papierchromatogramme im sichtbaren und im UV-Licht.
  • Beispiel 2 Ein Fermentierungskolben von 51 Inhalt, der mit Rührer, Lufteinleitungsrohr und einem Zugabestutzen mit Kapsenberg-Verschluß versehen ist, wird mit 31 eines Nährbodens, wie im Beispiel 1 beschrieben, gefüllt. Nach dem Sterilisieren werden Sporen des im Beispiel l genannten Pilzes eingeimpft. Das Anwachsen wird bei 28° unter Rühren (120 Umdr./Min.) und Einleiten von Luft (2001 pro Stunde) durchgeführt. Nach dieser Periode gibt man 0,8 g Substanz S, in 80 ccm Aceton gelöst, unter sterilen Bedingungen zur Kulturlösung zu und inkubiert 24 Stunden unter den gleichen Bedingungen. Zur Aufarbeitung wird der gesamte Kolbeninhalt durch eine Glasfilternutsche abgesaugt. Das abgetrennte Mycel wird mit Wasser gewaschen und drei- bis viermal bei Gegenwart von 100 bis 200 ccm Aceton zerkleinert. Die vereinigte Acetonlösung wird im Vakuum bei 40 bis 50° eingeengt, bis eine wäßrige Suspension zurückbleibt, die erschöpfend mit Methylenchlorid ausgeschüttelt wird. Nach dem Trocknen mit Natriumsulfat wird das Methylenchlorid auf ein kleines Volumen eingeengt.
  • Das wäßrige Filtrat der Kulturlösung wird direkt mit Methylenchlorid extrahiert oder durch Einengen i. V. auf ein Volumen zwischen 200 und 500 ccm gebracht, dann sechsmal mit 200 ccm Methylenchlorid extrahiert, über Natriumsulfat getrocknet und zur Kristallisation auf ein kleines Volumen eingeengt.
  • Proben der beiden Fraktionen werden nach der oben angeführten Methode papierchromatographisch getrennt und die Ausbeuten bestimmt.
    Tabelle 2
    /° Compound °/° Substanz /0 /0
    epi-F I 6ß-Oxy S I Compou
    10 nd F I Substanz S
    Gefunden in der
    Mycelfraktion................................... 2 = 2 7
    wäßrigen Fraktion .............................. 34 4 33 -
    Aus dem eingeengten Methylenchloridextrakt der wäßrigen Phase kristallisieren 0,446 g (55,6 °/o) eines Gemisches von Compound epi-F und Compound F aus, das zu 47 °/o aus Compound epi-F und zu 50 °/a aus Compound F besteht. Die verbleibende ölige Mutterlauge wird an einer Säule von 40 g Magnesiumsilikat, bekannt ,unter dem Handelsnamen »Florisila, chromatographiert und letztere jeweils drei- bis viermal mit je 0,11 Benzol, Benzol zu Äther (50: 50 V/V), Äther, Äther zu Aceton (90: 10 V/V), Äther zu Aceton (70: 30 V/V), Äther zu Aceton (50: 50 V/V), Äther zu Aceton (30: 70 V/V) und Äther zu Aceton (10: 90 V/V) eluiert.
  • Aus der Fraktion Äther zu Aceton (50: 50 V/V) werden weitere 0,028 g (3,5 °/o) Kristalle erhalten, die zu 50 °/o aus Compound epi-F und zu 50 °/o aus Compound F bestehen.
  • Die Trennung von Compound epi-F und Compound F erfolgt nach dem Verfahren der Patentanmeldung F 17828 IV b/12o.
  • Beispiel 3 Man verfährt gemäß Beispiel 2, aber unter Verwendung von 1 g Substanz S, das in 100 ccm Aceton gelöst ist. Inkubationstemperatur 12 bis 15'.
    Tabelle 3
    Compound °/o Substanz °/o o/o
    epi-F 6ß-Oxy S Compound F Substanz S
    Gefunden in der
    Mycelfraktion ................................... 4 - - 4
    wäßrigen Fraktion .............................. 36 3 30 8
    Isoliert: 0,543g (54,30/,) mit einem Gehalt an Compound epi-F von 570/, und an Compound F von 430/,.
  • Nach der Chromatographie an einer »Florisil«-Säure werden weitere 0,05 g eines Gemisches isoliert, das zu 50 °/o aus Compound epi-F und zu 50 °/o aus Compound F besteht. Beispiel 4 Man verfährt gemäß Beispiel 2, aber unter Verwendung von 2 g Substanz S, die in 200 ccm Aceton gelöst sind und in acht Portionen zu je 0,25 g Substanz S in 25 ccm Aceton innerhalb von 24 Stunden zur Kulturlösung gegeben werden.
  • Inkubationstemperatur 12 bis 15'.
    Tabelle 4
    °/° Compound °/o Compound °/° °/o
    epi-F 6ß-Oxy F Compound F Substanz S
    Gefunden in der
    Mycelfraktion ................................... 4 - 4 12
    wäßrigen Fraktion .............................. 34 2 24 9
    Isoliert: 1,0 g (50 °/o) mit einem Gehalt an Compound epi-F von 60 °/p und an Compound F von 40 °/o. Beispiel 5 Man verfährt wie im Beispie14, aber bei einer Inkubationstemperatur von 36°.
    Tabelle 5
    °/o Compound °/o Compound °/o °/o
    epi-F 6ß-Oxy F Compound F Substanz S
    Gefunden in der
    Mycelfraktion ................................... - - - -
    wäßrigen Fraktion .............................. 50 3 22 -
    Isoliert: 1,19 g (59,5 °/o) mit einem Gehalt an Compound epi-F von 67 "/o und an Compound F von 32 °/o. Beispiel 6 Man verfährt wie im Beispiel 2, aber unter Verwendung von 3 g Substanz S, die in 300 ccm Aceton gelöst sind und in zwölf Portionen zu j e 0,25 g Substanz S in 25 ccm Aceton zur Kulturlösung im Laufe von 2 Tagen zugegeben werden.
    Tabelle 6
    °/° Compound °/o Substanz °/° °%
    epi-F 6ß-Oxy S Compound F Substanz S
    Gefunden in der
    Mycelfraktion ................................... 4 - - 8
    wäßrigen Fraktion ............... ............ 45 2 26 -
    Isoliert: 1,735 g (58 °/o) mit einem Gehalt an Compound epi-F von 72 % und an Compound F von 24 °/0. Beispiel 7 Man verfährt wie im Beispiel 2, aber unter Verwendung von 5 g Substanz S, die in 500 ccm Aceton gelöst sind und in zwanzig Portionen zu je 0,25 g Substanz S in 25 ccm Aceton im Laufe von 4 Tagen zugegeben werden.
    Tabelle 7
    % Compound % Substanz 0/0
    epi-F 6ß-Oxy S Compound F Substanz S
    Gefunden in der
    Mycelfraktion ................................... 20 - 7 8
    wäßrigen Fraktion ............ . ................. 46 - 20 -
    Isoliert: 2,885 g (58 °/o) mit einem Gehalt an Compound epi-F von 64 °/o und an Compound F von 36 °/o. Beispiel 8 Man verfährt wie im Beispiel 2, aber unter Verwendung von 6 g Substanz S, die in 600 ccm Aceton gelöst sind und in vierundzwanzig Portionen zu je 0,25 g Substanz S in 25 ccm Aceton im Laufe von 3 Tagen zugegeben werden.
    Tabelle 8
    °/o Compound 0/p Substanz °/o a/o
    epi-F 6 ß-Oxy S Compound F Substanz S
    Gefunden in der
    Mycelfraktion ................................... 6 - - 10
    wäßrigen Fraktion .............................. 40 - 28 -
    Isoliert: 3,58 g (59,7 %) mit einem Gehalt an Compound epi-F von 67 °/a und an Compound F von 32 °/o. Beispiel 9 Man verfährt gemäß Beispiel 2, aber unter Verwendung von 3 1 Nährboden in einer Verdünnung 1 : 3 (1 Teil Nährboden, 2 Teile Wasser) und 5 g Substanz S, die in 500 ccm Aceton gelöst sind und in zehn Portionen zu je 0,5 g Substanz S in 50 ccm Aceton im Laufe von 21/2 Tagen zugesetzt werden.
    Tabelle 9
    °/a Compound °/o Substanz °/o °/a
    epi-F 6ß-Oxy S Compound F Substanz S
    Gefunden in der
    Mycelfraktion .................. .............. 8 - - -
    wäßrigen Fraktion .............................. 46 - 30 -
    Isoliert: 3,01 g (60 °/o) mit einem Gehalt an Compound epi-F von 55 °/o und an Compound F von 45 °/o. Beispiel 10 Man verfährt gemäß Beispiel 2, aber unter Verwendung von 501 Nährboden und 50 g Substanz S, die in 5 I Aceton gelöst sind und in fünf Portionen zu je 10g Substanz S in einem Liter Aceton in einem Tage zur Kulturlösung zugesetzt werden. Die Fermentierung wird so lange fortgesetzt, bis in Probeentnahmen keine Substanz S mehr nachweisbar ist.
  • Inkubationszeit 1 bis 2 Tage.
    Tabelle 10
    Compound 0% Substanz ( °/o °/o
    epi-F 6ß-Oxy S Compound F Substanz S
    Gefunden in der
    Mycelfraktion ................................... - - - -
    wäßrigen Fraktion .............................. 38 - 26 17
    Isoliert: 22,06 (44 °/(,) mit einem Gehalt an Compound epi-F von 50 °/o und an Compound F von 48 °/o. Beispiel 11 Man verfährt wie im Beispie12, aber unter Verwendung von 50 l Nährboden in einer Verdünnung 1 : 3 (1 Teil Nährboden, 2 Teile Wasser) und 80 g Substanz S, die in 81 Aceton gelöst sind und in Portionen von je 3,33 g Substanz S in 333 ccm Aceton 2stündlich zugesetzt werden. Die Fermentierung wird so lange fortgesetzt, bis in Probeentnahmen keine Substanz S mehr nachweisbar ist.
  • Inkubationszeit 2 bis 3 Tage.
    - Tabelle 11
    °/° Compound % Substanz °/° %
    epi-F 6ß-Oxy S Compound F Substanz S
    Gefunden in der
    Mycelfraktion ................................... 14 - 6 2
    wäßrigen Fraktion ............................... 30 2 34 -
    Isoliert: 42,0 g (52,5 0/0) mit einem Gehalt an Compound epi-F von 48 0/0 und an Compound F von 51 °/o.
  • Beispiel 12 Man verfährt wie im Beispiel 1, aber unter Verwendung von 20 mg Substanz S, die in verschiedenen Mengen Methanol gelöst sind.
    Tabelle 12
    0
    Versuch Nr. ccm Compound ° °
    Methanol epi-F Comp und F
    1 3 34 45
    2 3 29 52
    3 3 29 55
    4 3 33 50
    5 5 28 40
    6 5 20 50
    7 5 28 45
    8 5 28 52
    Beispiel 13 Man verfährt wie im Beispiel 2, aber unter Verwendung von 1,25 g Substanz S, die in 125 ccm Aceton gelöst sind und in fünf Portionen zu je 0,25 g Substanz S in 25 ccm Aceton im Laufe von 10 Stunden zur Kulturlösung zugesetzt werden. Vor der ersten Zugabe von Substanz S gibt man 180 ccm Methanol zur Kulturlösung.
  • Die Inkubationszeit beträgt 2 Tage.
    Tabelle 13
    °I° °I° °/°
    Compound Compound Substanz
    epi-F F S
    Gefunden in der
    Mycelfraktion ...... 4 - 14
    wäßrigen Fraktion . . 31 35 -
    Isoliert: 0,45 g (36°/0) mit einem Gehalt an Compound
    epi-F von 30 0/0 und an Compound F von 70 0/0.
    Beispiel 14 Man verfährt wie im Beispiel 2, aber unter Verwendung von 31 Nährboden in einer Verdünnung von 1 : 3 (1 Teil Nährboden, 2 Teile Wasser) und 1 g Substanz S, die in 100 ccm Aceton gelöst sind und in vier Portionen zu je 0,25 g Substanz S in 25 ccm Aceton im Laufe von 10 Stunden zur Kulturlösung zugesetzt werden. Vor der ersten Zugabe von Substanz S gibt man 120 ccm Methanol zur Kulturlösung.
  • Inkubationszeit: 1 Tag.
    Tabelle 14
    Compound Compound Substanz
    °lo 0111 °%
    epi-F F S
    Gefunden in der
    Mycelfraktion ...... 4 - -
    wäßrigen Fraktion . . 32 44 -
    Isoliert: 0,45 g (45 0/0) mit einem Gehalt an Compound epi-F von 29 0/0 und an Compound F von 68 0/0.
  • Beispiel 15 Man verfährt wie im Beispiel 2, aber unter Verwendung von 31 Nährboden in einer Verdünnung von 1 : 3 (1 Teil Nährboden, 2 Teile Wasser) und 3 g Substanz S, die in 100 ccm Methanol gelöst sind und in einer Portion zu der Kulturlösung zugesetzt werden.
  • Die Inkubationszeit beträgt 2 Tage.
    Tabelle 15
    Compound Compound Substanz
    epi-F F S
    Gefunden in der
    Mycelfraktion ...... - - 14
    wäßrigen Fraktion . . 33 35 -
    Isoliert: 1,5 g (50°/0) mit einem Gehalt an Compound epi-F von 40 0/0 und an Compound F von 55 0/0.
  • Beispiel 16 Man verfährt wie im Beispiel 2, aber unter Verwendung von 31 Nährboden in einer Verdünnung von 1 : 20 (0,15 1 Nährboden, 2,85 1 Wasser) und 3 g Substanz S, die in 100 ccm Methanol gelöst sind und in einer Portion zur Kulturlösung zugesetzt werden.
  • Die Inkubationszeit beträgt 4 Tage.
    Tabelle 16
    °/o °% °/o
    Compound Compound Substanz
    epi-F F S
    Gefunden in der
    Mycelfraktion ...... - - 46
    wäßrigen Fraktion . . 27 24 -
    Isoliert: 1,1 g (370/0) mit einem Gehalt an Compound epi-F von 39 0/0 und an Compound F von 55 0/0. Beispiel 17 Man verfährt wie im Beispiel 2, aber unter Verwendung von 31 Wasser, dem eine 2 Tage vorgezüchtete Kulturlösung in 100 ccm des normalen Nährbodens zugesetzt werden. Es erfolgt ein Zusatz von 3 g Substanz S, die in 100 ccm Methanol gelöst sind und in einer Portion zu der Kulturlösung zugefügt werden.
  • Die Inkubationszeit beträgt 5 Tage.
    Tabelle 17
    % °/o
    Compound Compound Substanz
    epi-F F S
    Gefunden in der
    Mycelfraktion ...... - - 50
    wäßrigen Fraktion .. 22 24 -
    Isoliert: 1,0 g (33 °/a) mit einem Gehalt an Compound epi-F von 47 °/a und an Compound F von 48 °/o.
  • Beispiel 18 Man verfährt gemäß Beispiel 2, aber unter Verwendung von 4 g Substanz S, die in 133 ccm Methanol gelöst sind und in einer Portion zur Kulturlösung zugesetzt werden. Die Inkubationszeit beträgt 1 Tag.
    Tabelle 18
    °/o °%
    Compound Compound Substanz
    epi-F F S
    Gefunden in der
    Mycelfraktion ...... - - -
    wäßrigen Fraktion .. 38 38 -
    Isoliert: 2,0 g (50 °/o) mit einem Gehalt an Compound epi-F von 36 °/o und an Compound F von 64 °/o.
  • Beispiel 19 Man verfährt gemäß Beispiel 18, aber unter Verwendung von 5 g Substanz S, die in 166 ccm Methanol gelöst sind. Die Inkubationzeit beträgt 4 Tage.
    Tabelle 19
    Compound Compound Substanz
    epi-F F s
    Gefunden in der
    Mycelfraktion ...... - - -
    wäßrigen Fraktion . . 30 45 -
    Isoliert: 2,5 g (50 °/o) mit einem Gehalt an Compound epi-F von 32 °/o und an Compound F von 68 °/o.

Claims (5)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von 4-Pregnen-11 ß, 17a, 21-triol-3, 20-dion (Hydrocortison) und4-Pregnenlla, 17a, 21-triol-3, 20-dion (11-epi-Hydrocortison) aus 4-Pregnen-17 a, 21-diol-3, 20-dion (Reichsteins Substanz S) durch biologische Oxydation mit einem oxydierend wirkenden Schimmelpilz, wobei das zu oxydierende Steroid der Kulturlösung, die bis zu 2 g/1 davon enthalten kann, zugesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man als oxydierend wirkenden Pilz den neuen Stamm Nr. 7770, der morphologisch mit Absidia glauca übereinstimmt, verwendet.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Biooxydation mit einem höheren Durchsatz als 500 mg Substanz S je Liter Kulturlösung durchführt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Methanol, vorzugsweise in einer Konzentration von 3 bis 60/" als Lösungsmittel für das zu oxydierende Steroid verwendet.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Lösung von Substanz. S, vorzugsweise eine Acetonlösung, portionsweise zur Kulturlösung zusetzt.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die vorgezüchtete Kulturlösung mit sterilem Wasser in einem Verhältnis von 1 : 1 bis 1 : 300 verdünnt.
DEF17827A 1955-06-30 1955-06-30 Verfahren zur Herstellung von 4-Pregnen-11ª‰, 17ª‡- 21-triol-3,20-dion (Hydrocortison) und 4-Pregnen-11ª‡, 17ª‡, 21-triol-3,20-dion (11-epi-Hydrocortison) Pending DE1009627B (de)

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