DE1027664B - Verfahren zur Herstellung polyoxigenierter Dehydrosteroide - Google Patents

Verfahren zur Herstellung polyoxigenierter Dehydrosteroide

Info

Publication number
DE1027664B
DE1027664B DEC12571A DEC0012571A DE1027664B DE 1027664 B DE1027664 B DE 1027664B DE C12571 A DEC12571 A DE C12571A DE C0012571 A DEC0012571 A DE C0012571A DE 1027664 B DE1027664 B DE 1027664B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
progesterone
oxy
culture
pregnadiene
shaken
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEC12571A
Other languages
English (en)
Inventor
Dr Albert Wettstein
Dr Ernst Vischer
Dr Charles Meystre
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Novartis AG
BASF Schweiz AG
Original Assignee
Ciba Geigy AG
Ciba AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ciba Geigy AG, Ciba AG filed Critical Ciba Geigy AG
Publication of DE1027664B publication Critical patent/DE1027664B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P33/00Preparation of steroids

Landscapes

  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Steroid Compounds (AREA)

Description

  • Verfahren zur Herstellung polyoxigenierter Dehydrosteroide Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung polyoxigenierter Dehydrosteroide durch Dehydrierung und Einführung von Sauerstoff in verschiedene Stellungen auf biochemischem Wege.
  • Es ist bereits bekannt, mit Hilfe von Mikroorganismen Sauerstoff in bestimmte Stellungen von Steroiden, insbesondere in 11-Stellung, einzuführen (vgl. z. B. USA.-Patentschrift 2 602 769). In der deutschen Patentschrift 962 435 ist ein Verfahren beschrieben worden, nach welchem es durch Verwendung bestimmter Pilze gelingt, Steroide in 17-Stellung zu oxigenieren. Gemäß Patentanmeldung C 11424 IVb/12o ist es ferner möglich, auf biochemischem Wege Sauerstoff in die 21 -Stellung von Steroiden einzuführen. Es ist auch bekannt, daB man mit Hilfe von Kulturen bestimmter Pilze Steroide gleichzeitig in verschiedenen Stellungen, z. B. in 6- und 11-Stellung, oxigenieren kann. Gemäß Patentanmeldung C 12510 IVb/12o kann ferner in Steroide die 1(2)- und gegebenenfalls die 4(5)-ständige Doppelbindung auf mikrobiologischem Wege ohne Seitenkettenabbau oder Ringaufspaltung eingeführt werden. Bis jetzt war es jedoch nicht möglich, in einem Arbeitsvorgang auf biochemischem Wege Sauerstoff in wenigstens eine der wichtigen Stellungen 11, 17 und 21 und eine Doppelbindung in die 1(2)- und/oder 4(5)-Stellung einzuführen. Ein solches Verfahren wäre offensichtlich von großer technischer Bedeutung.
  • Es wurde nun gefunden, daß man in einfacher Weise polyoxigenierte Dehydrosteroide herstellen kann, wenn man auf in 1(2)- und/oder 4(5)-Stellung gesättigte Steroide, die in wenigstens einer der Stellungen 11, 17 und 21 nicht oxigeniert sind, in einem Arbeitsgang Enzyme aus aeroben Kulturen von Calonectria decora, Ophiobolus heterostrophus, Ophiobolus Miyabeanus, Alternaria passiflorae oder Didymella lycopersici, die in 1(2)- und/oder 4(5)-Stellung zu dehydrieren vermögen, und Enzyme aus aeroben Kulturen von wenigstens einer aus einer Gruppe von Pilzen der Gattungen Rhizopus, Mucor, Aspergillus, Penicillium, Curvularia, Cunninghamella, Spondylocladium oder Streptomyces oder der Arten Trichothecium roseum, Leptosphaeria maculans, Cucurbitaria laburni, Acrospeira levis, Lophotrichus hartinii, Melanospora parasitica oder Thielavia terricola oder der Arten Ophiobolus herpotrichus oder Sclerotinia fructicola, die Sauerstoff in 11-, 17- oder 21-Stellung einführen, einwirken läßt.
  • Die Ausgangsstoffe für das neue Verfahren sind in 1(2)- und/oder 4(5)-Stellung gesättigte Steroide, z. B. Abkömmlinge des Spirostans, Allospirostans, Furostans, Allofurostans, Cholans, Allocholans, Androstans, Testans, vorzugsweise Verbindungen der Pregnanreihe, worunter beliebig konfigurierte Derivate des 10,13-Dimethyl-L7-äthyl-cyclopentanopolyhydrophenanthrens sowie seiner höheren und niederen Homologen, beispielsweise entsprechende A-Nor-, D-Homo- und 19-Nor-Verbindungen verstanden sind. Sie können gesättigt sein oder Doppelbindungen aufweisen, z. B. in 1- oder 4-Stellung, ferner in 5-, 6-, 7-, 8-, 9-, 11-, 14-, 15- und/oder 16-Stellung. Die Konfiguration der Ausgangsstoffe ist insbesondere diejenige des Pregnans, 5a-Pregnans, 17a-Pregnans oder entsprechender Racemate, wie sie bei der Totalsynthese erhalten werden. Als solche Ausgangsstoffe verwendet man vor allem in 1(2)- und/oder 4(5)-Stellung gesättigte, in 3- und 20-Stellung und gegebenenfalls in 18-Stellung und/oder in einer der Stellungen 11, 17 und 21 oxygenierte Verbindungen und ihre funktionellen Derivate, also Pregnane, die in den genannten Stellungen eine freie oder funktionell abgewandelte Oxo- oder Oxygruppe aufweisen, wie z. B. Ester, Äther, Thioäther, Thiol- oder Thionester, Acetale, Mercaptale, Ketale, Enolderivate, wie Enolester oder Enamine, Hydrazone, Semicarbazone und dergleichen. Sie können auch weiter substituiert sein, nämlich z. B. durch freie bzw. funktionell abgewandelte Oxy-, Oxo- oder Epoxygruppen, beispielsweise in 6-, 7-, 9-, 11-, 12-, 15-, 16- oder 19-Stellung, und insbesondere durch Halogenatome, wie Chlor-oder Fluor in 9-Stellung, oder durch eine Methylgruppe in 17a- oder 17ß-Stellung. Spezifische Ausgangsstoffe sind unter anderem Progesteron, 17a-Progesteron, 16a-Oxy-, 17a-Oxy- oder 18-Oxy-progesteron, Cortexon, 18-Oxy- oder 18-Oxo-cortexon, 11-Keto-progesteron, 11a- sowie 11ß-Oxy-progesteron, 9,11- oder 11,12-Dehydro-progesteron, 19-Oxy-progesteron, 9-Chlor- oder 9-Fluor-llß-oxy-progesteron, 11ß,18-Dioxy-progesteron, 11ß - Oxy -18 - oxo - progesteron 9-Chlor- oder 9 - Fluor-11ß-oxy-18-oxo-progesteron, 11,18-Dioxo-progesteron, 19-Nor-progesteron, 19-Nor-llß-oxy-18-oxo-progesteron, entsprechende statt in 4- in 1-Stellung ungesättigte Verbindungen, Pregnenolon, d 5-Pregnen-3,20-diole, Pregnan-3,20-dion, Pregnen-3-ol-20-on, Allopregnan-3,20-dion, Pregnan-3,11, 20-trion, Allopregnan-3,11,20-trion-17a-ol oder ihre funktionellen Derivate.
  • Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann man mit isoliertem oder angereichertem Enzympräparaten, insbesondere aber mit rohen wachsenden Pilzkulturen, mit deren Filtraten oder mit Mycelsuspensionen arbeiten.
  • Die zur Züchtung dieser Pilze verwendeten Kulturlösungen werden zweckmäßig bewegt, d. h. geschüttelt oder gerührt, und enthalten assimilierbaren Kohlenstoff, insbesondere Kohlenhydrate, sowie gegebenenfalls Wuchsstoffe, beispielsweise Maisquellwasser oder Bierwürze, und anorganische Salze. Es sind somit natürliche, synthetische oder halbsynthetische Nährlösungen brauchbar. Man verwendet zweckmäßig solche Nährlösungen, die allen verwendeten Pilzen optimale Wachstumsbedingungen bieten. Es ist auch möglich, später für die Pilze speziell geeignete Nähr- und Wuchsstoffe zuzusetzen.
  • Das Verfahren wird in einem Arbeitsgang durchgeführt. Es hat sich aber als vorteilhaft erwiesen, die Dehydrierung und Oxigenierungen an den genannten Stellungen zeitlich nacheinander vorzunehmen. Das praktisch einfachste Verfahren ist im folgenden geschildert, ohne daß die Erfindung durch diese Angaben beschränkt sein soll.
  • Man züchtet den für die erste Oxigenierung bzw. die Dehydrierung benötigten Organismus in Apparaturen und unter ähnlichen Bedingungen, wie sie bei der Antibiotikafabrikation als sogenannte Tieftankverfahren bekannt sind. Nach Entwicklung der Kulturen gibt man die genannten Ausgangsstoffe in feiner Dispersion oder Lösung, beispielsweise in Methanol, Aceton oder Äthylenglykol zu und irrkubiert weiter, bis die maximale Umsetzung erreicht ist. Dann gibt man, ohne vorher zu filtrieren oder das Umsetzungsprodukt zu isolieren, zum Reaktionsgemisch eine ausgewachsene Kultur des zweiten Organismus und nötigenfalls entsprechende Näbrsubstanzen und Wuchsstoffe zu und fährt mit der Inkubation fort. Gegebenenfalls wird diese Operation mit einem weiteren Mikroorganismus wiederholt. Der Verlauf der Dehydrierung und der einzelnen Oxigenierungen kann papierchromatographisch verfolgt werden. Schließlich trennt man vom Mycel ab, extrahiert das Filtrat und/oder die Mycelmasse und isoliert aus demExtrakt die Reaktionsprodukte in an sich bekannter Weise, z. B. durch Entmischungsverfahren, Adsorption, Chromatographie, Kristallisation oder Überführung in funktionelle Derivate, wie Girard-Verbindungen.
  • Die Pilzkulturen bzw. Enzyme können in beliebiger Reihenfolge zugegeben werden. Im übrigen läßt sich durch Vorversuche leicht feststellen, welche Reihenfolge gegebenenfalls Vorteile bietet.
  • Nach dem Verfahren gelangt man zu wertvollen Heilmitteln der Steorid-, insbesondere der Pregnanreihe, die sich, verglichen mit den in 1(2)-Stellung gesättigten therapeutisch wirksamen Verbindungen, durch eine gesteigerte Wirksamkeit auszeichnen. Von den Verfahrensprodukten sind insbesondere zu nennen das d1,4-3,11,20-Trioxo-17a,21-dioxypregnadien, 4l>4-3,20-Dioxo-11ß,17a, 21-trioxy-pregnadien, 41,4-3,11,20-Trioxo-21-oxy-pregnadien, d 1,4 - 3,20 - Dioxo -11ß,21 - dioxy - pregnadien, dl,4-3,20-Dioxo-17a,21-dioxy-pregnadien, dh4-3,20-Dioxo-21-oxy-pregnadien, 41,4-3,18,20-Trioxo-llß,-21-dioxy-pregnadien, dh4-3,11,18,20-Tetraoxo-21-oxy-pregnadien, dI,4-3,20-Dioxo-11ß,18,21-trioxy-pregnadien, d I,4 - 3,18,20 - Trioxo - 11ß,17a,21 - trioxy - pregnadien, d1,4 - 3,11,18,20 - Tetraoxo - 17a,21 - dioxy - pregnadien, , d1,4 - 3,20 - Dioxo -11ß,17a,18,21 - tetraoxy - pregnadien, 4l>4-3,20-Dioxo-18,21-dioxy-pregnadien, d1,4-3,18,-20-Trioxo-21-oxy-pregnadien, dI,4-3,20-Dioxo-17a,18,-21-trioxy-pregnadien, dl>4-3,18,20-Trioxo-17a,21-dioxypregnadien, die entsprechenden 21-Oxo- sowie 21-Desoxyverbindungen, ferner entsprechende funktionelle Derivate, wie Ester, Äther, Halogenderivate, z. B. 9a-Halogen-, insbesondere die Fluor- oder Chlorverbindungen. Sofern die Verfahrensprodukte nicht die Konfiguration und die Substituenten von therapeutisch verwendbaren Steroiden aufweisen, können sie als Zwischenprodukte zu deren Herstellung z. B. der obengenannten Verbindungen dienen.
  • Die verfahrensgemäß erhältlichen Umsetzungsprodukte lassen sich in an sich bekannter Weise in ihre funktionellen Derivate, wie Sauerstoff-, Schwefel- oder Stickstoffderivate, beispielsweise Ester, Äther, Enolester, Enoläther, Ketale, Thioäther und Thioketale, ferner Hydrazone, Oxime und Enamine überführen. In diesen Verbindungen können die Oxy- und/oder Oxogruppen vollständig oder teilweise funktionell abgewandelt sein.
  • In den Estern und Enolestern sind die Säurereste solche beliebiger organischer und anorganischer Säuren, wie aliphatischer, alicyclischer, araliphatischer, aromatischer öder heterocychscher Carbon-, Thioncarbon-, Thiolcarbon- oder Sulfonsäuren, vorzugsweise der Ameisensäure, Essigsäure, Chloressigsäuren, Trifluoressigsäure, Propionsäure, Buttersäuren, Valeriansäuren, Trimethylessigsäure, Diäthylessigsäure, Capronsäuren, Oenanthsäuren, Caprylsäuren, Palmitinsäuren, Crotonsäure, Undecansäure, Undecylensäure, Oxalsäure, Bernsteinsäure; Pimelinsäure, Maleinsäure, Milchsäure, Carbaminsäuren, Alkoxycarbonsäuren, ß-Cyclopentylpropionsäure, Hexahydrobenzoesäure, Benzoesäure, Phenylessigsäure, Cyclohexylessigsäure, Phenylpropionsäuren, Trimethylga,llussäure, Phthalsäure, Furan-2-carbonsäure, Isonicotinsäure, Methansulfonsäure, Toluolsulfonsäure, Schwefelsäuren, Halogenwasserstoffsäuren oder Phosphorsäuren.
  • Wenn erwünscht, lassen sich in erhaltenen Verbindungen funktionell abgewandelte Oxy- oder Oxogruppen in freie Gruppen überführen. Auf diese Weise können insbesondere in polysubstituierten Derivaten die funktionell abgewandelten Gruppen auch teilweise in Freiheit gesetzt werden. Dies erfolgt z. B. durch chemische oder enzymatische Hydrolyse, beispielsweise unter Verwendung saurer oder basischer Mittel, durch Umesterung oder Umacetalisierung. Aus den auf diese Weise oder auch direkt erhaltenen, nur partiell abgewandelten, wie veresterten bzw. verätherten Derivaten lassen sich durch anschließende funktionelle Abwandlung, z. B. Veresterung oder Verätherung, polysubstituierte Derivate, insbesondere auch gemischte Ester oder Äther bzw. Ester-Äther, herstellen.
  • "Erhaltene 9,11ß-Oxido-Verbindungen lassen sich durch Umsetzung mit Halogenwasserstoffsäuren, insbesondere Fluor- und Chlorwasserstoffsäure, in die entsprechenden 9,11-Halogenhydrine überführen.
  • Die Verfahrensprodukte können als Heilmittel oder als Zwischenprodukte zu deren Herstellung Verwendung finden.
  • Die Erfindung wird in den folgenden Beispielen näher beschrieben.
  • Beispiel 1 In einem Schüttelgefäß von 161 Fassungsvermögen werden 3,61 Bierwürze sterilisiert und mit 400 cm3 einer 2 Tage alten, auf Bierwürze gewachsenen Schüttelkultur von Ophiobolus herpotrichus beimpft. Es wird 2 Tage bei 27°C geschüttelt, wobei sich die Kultur gut entwickelt. Dann gibt man eine Lösung von 1,0 g Progesteron in: 25 cm3 Aceton unter sterilen Bedingungen zu. Gleich-. zeitig beimpft man in einem zweiten Schüttelgefäß 3,61 sterile Bierwürze mit 400 cm3 einer 2 Tage alten, ebenfalls auf Bierwürze gezüchteten Schüttelkultur von Calonectria decora. Die beiden Gefäße werden bei 27°C 3 Tage geschüttelt. Die nun ausgewachsene Calonectriakultur wird unter sterilen Bedingungen in das 16-1-Gefäß transferiert, welches nun weitere 2 Tage bei 27°C geschüttelt wird. Dann wird das Mycel abgetrennt und das Kulturfiltrat viermal mit je 21 Essigester ausgeschüttelt. Die Extrakte werden dreimal mit je 300 CM3 Wasser gewaschen, getrocknet und im Vakuum eingedampft. Man löst den erhaltenen Rückstand (1,4 g) in 160 CM3 Methanol, gibt 40 CM3 Wasser zu und schüttelt dreimal mit je 50 CM3 Pentan aus. Die Pentanextrakte enthalten nur ölige Verunreinigungen, während die Steroide in der methanolischen Lösung bleiben. Diese wird im Vakuum bei 30'C eingedampft und im Hochvakuum getrocknet. Man chromatographiert den Rückstand an 30 g Kieselsäuregel nach der Durchlaufmethode, wobei man zuerst mit Chloroform, dann mit Chloroform-Aceton-Gemischen steigenden Acetongehaltes und schließlich mit Aceton eluiert. Die einzelnen Fraktionen (je 100 cm3) werden papierchromatographisch untersucht. Die mit Chloroform eluierten Anteile enthalten neben Verunreinigungen etwas Ausgangsmaterial und die Chloroform-Aceton-(97,5:2,5)-Gemische etwas 4-Pregnen-21-ol-3,20-dion (Cortexon, 11-Desoxy-corticosteron). Die Hauptmenge der Substanz befindet sich in den Chloroform-Aceton-(95: 5)-Fraktionen und besteht zur Hauptsache aus 1,4-Pregnadien-21-ol-3,20-dion, welches aus einem Aceton-Petroläthergemisch kristallisiert erhalten wird, F. = 185 bis 193°C; [a]D = +120°C (CHC13). UV-Absorptionsspektrum (in Äthanol) : A"max 244 m#t (e = 14100). Beispiel 2 In einem Erlenmeyerkolben von 500 cm3 Fassungsvermögen werden 50 cm3 Bierwürze sterilisiert undmit Ophiobolus herpotrichus beimpft. Die Kultur wird bei 27°C geschüttelt. Nach 3 Tagen hat sie sich gut entwickelt, und man gibt dazu unter sterilen Bedingungen eine Lösung von 15 mg Progesteron in 0,75 CM3 Aceton. Zur gleichen Zeit werden in einem zweiten Erlenmeyerkolben 50 cm3 Bierwürze sterilisiert und mit einem Stamm Curvularia brachyspora beimpft. Beide Kulturen werden nun in gleicher Weise bei 27°C geschüttelt. Nach 3 Tagen wird die ausgewachsene Curvulariakultur unter sterilen Bedingungen zur Ophioboluskultur gegeben. Die vereinigten Kulturen werden weitergeschüttelt. Gleichzeitig werden in einem dritten Erlenmeyerkolben 50 CM3 sterile Bierwürze mit Calonectria decora beimpft und bei 27'C geschüttelt. Nach 3 Tagen wird diese Calonectriakultur unter sterilen Bedingungen zum Gemisch der beiden anderen Kulturen gegeben, worauf weiter bei 27°C geschüttelt wird. Nach 3 Tagen trennt man das Mycel ab und schüttelt das Kulturfiltrat dreimal mit j e 30 CM3 Essigester aus. Die Extrakte werden mit Wasser gewaschen, getrocknet und eingedampft. Die papierchromatographisehe Untersuchung des Rückstandes zeigt die Anwesenheit von 1,4-Pregnadien-11ß,21-diol-3,20-dion (1-Dehydro-llß,21-dioxy-progesteron, 1-Dehydro-corticosteron); F. = 216 bis 220°C.
  • Ersetzt man beim obigen Verfahren das Progesteron durch 18-Oxo-progesteron, so wird 1-Dehydro-aldosteron erhalten.
  • Beispiel 3 Wie im Beispiel2 beschrieben, wird zu einer Kultur von Ophiobolus herpotrichus in 50 CM3 Bierwürze eine Lösung von 15 mg Progesteron in 0,75 cm3 Aceton ;egeben. Zu gleicher Zeit werden in einem zweiten Erlenmeyerkolben 50 cm3 sterilisierte Bierwürze mit Trichothecium roseum beimpft. Beide Kulturen werden nun bei 27° C geschüttelt. Nach 3 Tagen werden sie unter Vermeidung von Infektionen vereinigt, und das Gemisch wird weitere 3 Tage bei der gleichen Temperatur geschüttelt. Gleichzeitig werden in einem dritten Erlenmeyerkolben 50 cm3 sterile Bierwürze mit Calonectria decora beimpft und bei 27° C geschüttelt. Nach 3 Tagen wird diese Calonectriakultur unter sterilen Bedingungen zum Gemisch der beiden anderen Kulturen gegeben, worauf weiter bei 27° C geschüttelt wird. Nach 3 Tagen trennt man das Mycel ab und extrahiert das Kulturfiltrat wie im Beispiel 1 beschrieben. Der Extraktionsrückstand enthält gemäß papierchromatographischer Auswertung 1,4-Pregnadien-17a,21-diol-3,20-dion (1-Dehydro-17a,21-dioxy-progesteron) ; F. = 229 bis 233° C. ., Beispiel 4 Ersetzt man im Beispiel 3 das Progesteron durch 11-Keto-progesteron und inkubiert man in der beschriebenen Weise mit Kulturen von Ophiobolus herpotrichus, Trichothecium roseum und Calonectria decora, so können im Extraktionsrückstand erhebliche Mengen 1,4-Pregnadien-17a,21-diol-3,11,20-trion (1-Dehydro-11-keto-17a, 21-dioxy-progesteron, 1-Dehydro-cortison) nachgewiesen werden; F. = 231 bis 234° C. Beispiel 5 Ersetzt man im Beispiel 3 das Progesteron durch 11 ß-Oxy-progesteron und inkubiert man auf gleiche Weise mit Kulturen von Ophiobolus herpotrichus, Trichothecium roseum und Calonectria decora, so können im Extraktionsrückstand erhebliche Mengen 1,4-Pregnadien-17a,11ß,21-triol-3,20-dion (1-Dehydro-11ß,17a,21-trioxy-progesteron, 1-Dehydro-hydrocortison) nachgewiesen werden; F. = 238 bis 241° C.
  • Beispiel 6 Wie im Beispie12 beschrieben, gibt man zu einer Kultur von Ophiobolus herpotrichus in 50 cm3 Bierwürze unter sterilen Bedingungen eine Lösung von 15 mg Progesteron in 0,75 CM3 Aceton. Zu gleicher Zeit werden in einem zweiten Erlenmeyerkolben 50 cm3 sterile Bierwürze mit Leptosphaeria maculans beimpft. Beide Kulturen werden bei 27° C geschüttelt und nach 3 Tagen vereinigt. Gleichzeitig beimpft man in einem dritten Erlenmeyerkolben 50 CM3 sterile Bierwürze mit Curvularia lunata. Diese Kultur und das genannte Kulturgemisch werden 3 Tage lang bei 27° C geschüttelt, wobei sich die Curvulariakultur gut entwickelt. Sie wird dann unter sterilen Bedingungen mit dem Kulturgemisch vereinigt. Man läßt weitere 3 Tage bei 27° C schütteln. Gleichzeitig werden in einem vierten Erlenmeyerkolben 50 cm3 sterile Bierwürze mit Alternaria passiflorae beimpft und bei 27° C geschüttelt. Nach 3 Tagen wird diese Alternariakultur unter sterilen Bedingungen zum Gemisch der drei anderen Kulturen gegeben, worauf weiter bei 27° C geschüttelt wird. Dann trennt man das Mycel ab und extrahiert das Kulturfiltrat, wie im Beispiel 1 . beschrieben. Die papierchromatographische Untersuchung des Extraktionsrückstandes zeigt die Anwesenheit erheblicher Mengen von 1,4-Pregnadien-11ß,17a,21-triol-3,20-dion (1-Dehydro-hydrocortison) ; F. = 238 bis 241'C, neben 1,4-Pregnadien-17a,21-diol-3,20-dion (1-Dehydrocortison) ; F. = 231 bis 234° C.
  • Beispiel 7 Variiert man im Beispiel 6 die Reihenfolge der Zugabe der genannten Kulturen, indem man das Progesteron zuerst mit einer Kultur von Curvularia lunata inkubiert, darauf zuerst in der beschriebenen Weise eine Kultur von Opbiobolus herpotrichus, dann eine solche von Alternaria passiflorae und zuletzt eine solche von Leptosphaeria maculans zugibt, so enthält der in der üblichen Weise erhaltene Extraktionsrückstand ebenfalls 1,4-Pregnadien-11ß,17a,21-triol-3,20-dion (1-Dehydro-hydrocortison); F.=238 bis 241°C, und 1,4-Pregnadien-17a,21-diol-3,11,20-trion (1-Dehydro-cortison); F. = 231 bis 234° C. Beispiel 8 50 cm3 sterile Bierwürze werden mit Cunninghamella Blakesleena beimpft. Die Kultur wird 2 Tage bei 27° C geschüttelt und dann unter sterilen Bedingungen mit einer Lösung von 15 mg 11-Desoxy-corticosteron (Cortexon) in 0,75 ml Aceton versetzt. Gleichzeitig beimpft man in einem zweiten Erlenmeyerkolben 50 cm3 sterile Bierwürze mit Trichothecium roseum. Beide Kulturen werden weitere 2 Tage bei der gleichen Temperatur geschüttelt und dann unter sterilen Bedingungen vereinigt und weitergeschüttelt. Gleichzeitig werden in einem dritten Erlenmeyerkolben 50 cm3 sterile Bierwürze mit Calonectria decora beimpft und bei 27° C geschüttelt. Nach 3 Tagen wird diese Calonectriakultur unter sterilen Bedingungen zum Gemisch der beiden anderen Kulturen gegeben, worauf weiter bei 27° C geschüttelt wird. Nach 2 Tagen trennt man das Mycel ab. Die Extraktion des Kulturfiltrates geschieht in gleicher Weise, wie im Beispiel 2 beschrieben. Der Extraktionsrückstand enthält 1,4-Pregnadien-11ß,17a,21-triol-3,20-dion (1-Dehydrohydrocortison); F. = 238 bis 241° C, neben 1,4-Pregnadien-17a,21-diol-3,10,20-trion (1-Dehydro-cortison); F. = 231 bis 234° C.
  • Beispiel 9 In einem Schüttelgefäß von 181 Fassungsvermögen werden 3,61 Bierwürze sterilisiert und mit 400 cm3 einer 2 Tage alten, auf Bierwürze gewachsenen Schüttelkultur von Ophiobolus herpotrichus beimpft. Es wird 2 Tage bei 27° C geschüttelt, wobei sich die Kultur gut entwickelt. Dann gibt man eine Lösung von 1,0 g Progesteron in 25 cm3 Aceton unter sterilen Bedingungen zu. Gleichzeitig beimpft man in einem zweiten Schüttelgefäß 3,61 sterile Bierwürze mit 400 cm3 einer 3 Tage alten, ebenfalls auf Bierwürze gezüchteten Schüttelkultur von Trichothecium roseum. Die beiden Gefäße werden bei 27°C 3 Tage geschüttelt. Die nun ausgewachsene Trichotheciumkultur wird unter sterilen Bedingungen in das 18-1-Gefäß transferiert, und zur gleichen Zeit beimpft man in einem weiteren Schüttelgefäß 3,61 sterile Bierwürze mit 400 cm3 einer 24 Stunden alten, auf Bierwürze gewachsenen Schüttelkultur von Calonectria decora. Man läßt dieses Schüttelgefäß sowie dasjenige, das das soeben beschriebene Kulturgemisch enthält, 3 Tage bei 27°C schütteln und vereinigt deren Inhalt dann unter sterilen ; Bedingungen. Gleichzeitig werden 31 sterile Bierwürze mit 400 cm3 einer 36 Stunden alten, auf Bierwürze gewachsenen Schüttelkultur von Curvularia lunata beimpft. Diese Kultur sowie das Kulturgemisch im 18-1-Gefäß werden 2 Tage bei 27°C geschüttelt, worauf man deren Inhalt unter sterilen Bedingungen vereinigt. Man schüttelt nochmals 2 Tage bei der angegebenen Temperatur und trennt dann das Mycel ab. Das Kulturfiltrat schüttelt man viermal mit je 31 Essigester aus. Die Extrakte werden dreimal mit je 500 cm3 Wasser gewaschen, getrocknet und eingedampft. Man löst den erhaltenen Rückstand (1,1 g) in 160 cm3 Methanol, gibt 40 cm3 Wasser zu und schüttelt dreimal mit je 50 cm3 Pentan aus. Die Pentanextrakte enthalten nur ölige Verunreinigungen, während die Steroide in der methanolischen Lösung bleiben. Diese wird im Vakuum bei 30°C eingedampft und im Hochvakuum getrocknet. Man chromatographiert den Rückstand an 30 g Kieselsäuregel nach der Durchlaufmethode, wobei man zuerst mit Methylenchlorid, dann mit Chloroform und mit Chloroform-Aceton-Gemischen und schließlich mit Aceton eluiert. Die einzelnen Fraktionen (150 cm3) werden papierchromatographisch untersucht. Die mit Methylenchlorid und mit Chloroform eluierten Fraktionen enthalten Verunreinigungen, etwas Ausgangsmaterial und 11-Desoxycorticosteron, während in den Gemischen von Chloroform und Aceton (9: 1 und 8:2) 1,4-Pregnadien-17a,21-diol-3,11,20-trion (1-Dehydrocortison) anwesend ist. Die betreffenden Fraktionen werden eingedampft, und man erhält das 1-Dehydrocortison nach Umkristallisieren aus einem Aceton-Isopropyläther-Gemisch mit Kristallen vom F. = 230 bis 233°C. Die Chloroform-Aceton-(1: 1)-Fraktionen enthalten 1,4-Pregnadien-11ß,17a,21-triol-3,20-dion (1-Dehydro-hydrocortison), das aus Aceton-Petroläther kristallisiert; F. = 238 bis 240°C.
  • Beispiel 10 Verwendet man im Beispiel 9 an Stelle der Kultur von Calonectria decora eine in gleicher Weise gezüchtete Kultur von Didymella lycopersici und geht man im übrigen, wie im Beispiel 9 beschrieben, vor, so erhält man ebenfalls das 1,4-Pregnadien-17a,21-diol-3,10,20-trion (1-Dehydro-cortison) ; F. = 230 bis 233°C, sowie das 1,4-Pregnadien-11ß,17a,21-triol-3,20-dion (1-Dehydro-hydrocortison) ; F. = 238 bis 240°C. Beispiel 11 Je 3,61 sterilisierte Bierwürze werden mit Ophiobolus herpotrichus, Trichothecium roseum, Didymella lycopersici und Curvularia lunata beimpft und bei 27°C geschüttelt. Nach 3 Tagen werden die Kulturen vereinigt, und man gibt zum Gemisch eine Lösung von 1;O g Progesteron in 25 cm3 Aceton und läßt weiter bei 27'C schütteln. Nach 4 Tagen wird das Mycel abgetrennt. Wie im Beispiel 9 beschrieben, extrahiert man das Kulturfiltrat und cbromatographiert den Extraktionsrückstand an Kieselsäuregel. Man erhält wiederum 1,4-Pregnadien-17a,21-diol-3,11,20-trion vom F. = 230 bis 233°C und 1,4-Pregnadien-11ß,17a,21-triol-3,20-dion vom F. = 238 bis 240°C.
  • Beispiel 12 Je 3,61 sterilisierte Bierwürze werden mit Ophiobolus herpotriehus, Trichothecium roseum, Didymella lycopersici und Curvularia lunata beimpft und bei 27°C geschüttelt. Nach 3 Tagen vereinigt man die vier Kulturen, trennt das Mycel ab und suspendiert dieses in 51 Wasser. Man gibt eine Lösung von 1,0 g Progesteron in 25 cm" Aceton zu und schüttelt bei 27°C. Nach 4 Tagen wird die Suspension abfiltriert. Wie im Beispiel 9 beschrieben; wird das Filtrat extrahiert und der Extraktionsrückstand chromatographiert. Man erhält 1,4-Pregnadien-17a;21-diol-3,11,20-trion vom F. = 230 bis 233°C und 1,4-Pregnadien-11ß,17a,21-triol-3,20-dion vom F. = 238 bis 240°C: Beispiel 13 120 em3 sterilisierte Bierwürze werden mit Trichothecium roseum beimpft und 3 Tage bei 27°C geschüttelt. Dann gibt man eine Lösung von 40 mg 4-Pregnen-9,11ß-Oxido-21-acetoxy-3,20-dion in 1,5 em3 Aceton zu: Zu gleicher Zeit werden 120 cm3 sterile Bierwürze mit Didymella lycopersici beimpft. Beide Kulturen läßt man bei 27°C schütteln. Nach 3 Tagen werden sie vereinigt und weitere 3 Tage bei 27°C geschüttelt. Dann trennt man das Mycel ab und schüttelt das Kulturfiltrat dreimal mit je 50 cm3 Essigester aus. Die vereinigten Extrakte werden mit Wasser gewaschen, getrocknet und im Vakuum eingedampft. Der Extraktionsrückstand (42 mg) besteht gemäß papierchromatographischer Untersuchung zur Hauptsache aus 1,4-Pregnadien-9,llß-oxido-17a-21-diol-3,20-dion. Dieses wird mittels präparativer Papierchromatographie (System Propylenglykol-Toluol) gereinigt und mit 4 cm3 Pyridin-Essigsäureanhydrid-Gemisch in üblicher Weise acetyliert. Das so erhaltene Rohprodukt löst man in 5 cm3 Dioxan, vermischt mit 1,25 cm' 2,5 n-Fluorwasserstoffsäure in Chloroform und läßt 1 Stunde bei Raumtemperatur stehen. Dann gibt man Wasser zu und extrahiert mit Chloroform-Äther (1: 3). Nach dem Waschen mit Wasser, Trocknen und Verdampfen der Lösungsmittel im Vakuum erhält man das 1,4-Pregnadien-9a-fluoro-11ß,17a,21-triol-3,20-dion-21-acetat. Es wird aus einem Aceton-Petroläther-Gemisch umkristallisiert. F. = 235 bis 237°C. Beispiel 14 120 cm3 sterilisierte Bierwürze werden mit Trichothecium roseum beimpft und 3 Tage bei 27°C geschüttelt. Dann gibt man eine Lösung von 40 mg 4-Pregnen-9afluor-11ß,21-diol-3,20-dion-21-acetat in 1,5 cm3 Aceton zu. Zu gleicher Zeit werden 120 cm3 sterile Bierwürze mit Didymella lycopersici beimpft. Beide Kulturen läßt man bei 27°C schütteln. Nach 3 Tagen werden sie vereinigt und weitere 3 Tage bei 27°C geschüttelt. Dann trennt man das Mycel ab und schüttelt das Kulturfiltrat dreimal mit je 50 cm3 Essigester aus. Die vereinigten Extrakte werden mit Wasser gewaschen, getrocknet und im Vakuum eingedampft. Der Extraktionsrückstand (42 mg) besteht gemäß papierchromatographischer Untersuchung zur Hauptsache aus 1,4-Pregnadien-9a-fluoro-11ß,17a,21-triol-3,20-dion. Dieses wird mittels eines präparativen Papierchromatogramms im System Propylenglykol-Toluol gereinigt. Das so erhaltene Rohprodukt wird im Hochvakuum bei 40°C getrocknet, in 2 cm3 Pyridin aufgenommen und mit 2 cm3 Essigsäureanhydrid versetzt. Nach 16stündigem Stehen wird auf Eis gegossen. Das ausgefallene kristalline Produkt wird abfiltriert, mit Wasser gewaschen, getrocknet und aus einem Aceton-Petroläther-Gemisch umkristallisiert. Das so erhaltene 1,4-Pregnadien-9a-fluoro-1lß,17a,21-triol-3,20-dion-21-acetat schmilzt bei 235 bis 237°C.

Claims (4)

  1. PATENTANSPRO#GHE: 1. Verfahren zur Herstellung polyoxigenierter Dehydrosteroide durch Behandlung von entsprechenden gesättigten Desoxysteroiden mit Kulturen oxydierend wirkender Pilzarten bzw. den daraus gewonnenen oxydierend wirkenden Enzymen, dadurch gekennzeichnet, daß man auf in 1,2- und/oder 4;5-Stellung gesättigte Steroide, die in wenigstens einer der Stellungen 11, 17 und 21 nicht oxigeniert sind, in einem Arbeitsgang Enzyme aus aeroben Kulturen der dehydrierend wirkenden Pilzarten Calonectria decora, Ophiobolus heterostrophus, Ophiobolus Miyabeanus, Alternaria passiflorae oder Didymella lycopersici und Enzyme aus aeroben Kulturen oxigenierend wirkender Pilze der Gattungen Rhizopus, Mucor, Aspergillus, Penicillium, Curvularia, Cunninghamella, Spondylocladium oder Streptomyces oder der Arten Trichothecium roseum, Leptosphaeria maculans, Cucurbitaria laburni, Acrospeira Levis, Lophotrichus hartinii, Melanospora parasitica, Thielavia terricola oder Ophiobolus herpotrichus oder Sclerotinia fructicola in bekannter Weise einwirken läßt und die erhaltenen Umsetzungsprodukte gegebenenfalls in ihre funktionellen Derivate in ebenfalls bekannter Weise überführt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man für die Dehydrierung und die Oxydation in den verschiedenen Stellungen die entsprechenden Enzyme nacheinander einwirken läßt.
  3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Pregnane, insbesondere Progesteron, 11-Keto-progesteron, llß-Oxy-progesteron, Cortexon, 18-Oxo-progesteron, d 1-3,20-Dioxopregnen, d'-3,11,20-Trioxo-pregnen, d1-3,20-Dioxol lß-oxy-pregnen, 4 i-3,20-Dioxo-21-oxy-pregnen, d i-3,18,20-Trioxo-pregnen, Pregnan-3,11,20-trion, Allopregnan-3,11,20-trion-17a-ol, 9a-Fluor-corticosteronacetat oder 9,11ß-Oxido-cortexonacetat als Ausgangsstoffe verwendet.
  4. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man erhaltene 9,llß-Oxido-Verbindungen durch Einwirken von Halogenwasserstoffsäuren in die entsprechenden 9,11-Halogenhydrine überführt.
DEC12571A 1955-02-25 1956-02-18 Verfahren zur Herstellung polyoxigenierter Dehydrosteroide Pending DE1027664B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH1027664X 1955-02-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1027664B true DE1027664B (de) 1958-04-10

Family

ID=4553483

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEC12571A Pending DE1027664B (de) 1955-02-25 1956-02-18 Verfahren zur Herstellung polyoxigenierter Dehydrosteroide

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1027664B (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1143812B (de) * 1959-07-28 1963-02-21 Olin Mathieson Verfahren zur Herstellung von 11ª‡-Hydroxy-A-norprogesteron
DE1175670B (de) * 1960-11-23 1964-08-13 Upjohn Co Verfahren zur Herstellung von 11ª‡, 17ª‡-Dihydroxyprogesteron
DE1188594B (de) * 1961-10-21 1965-03-11 Richter Gedeon Vegyeszet Verfahren zur Herstellung von Hydrocortison und/oder Prednisolon

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1143812B (de) * 1959-07-28 1963-02-21 Olin Mathieson Verfahren zur Herstellung von 11ª‡-Hydroxy-A-norprogesteron
DE1175670B (de) * 1960-11-23 1964-08-13 Upjohn Co Verfahren zur Herstellung von 11ª‡, 17ª‡-Dihydroxyprogesteron
DE1188594B (de) * 1961-10-21 1965-03-11 Richter Gedeon Vegyeszet Verfahren zur Herstellung von Hydrocortison und/oder Prednisolon

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1618599C3 (de) Verfahren zur Herstellung von 11 beta, 17 alpha, 21-Trihydroxysteroiden der Pregnanreihe
US2855343A (en) 16alpha hydroxylation steroids
DE1059906B (de) Verfahren zur Herstellung von 1, 4-Pregnadienen
CH341493A (de) Verfahren zur Racematspaltung
DE1027664B (de) Verfahren zur Herstellung polyoxigenierter Dehydrosteroide
US2968595A (en) Oxygenation of steroids by rhizoctonia and sclerotium
DE2746323C2 (de) Verfahren zur Herstellung von 3a α-H-4α-[3'-Propionsäure]-7a β-methylhexahydro-1,5-indandion
US2855410A (en) 16 oxygenated steroidal compounds
AT216153B (de) Verfahren zur Herstellung oxigenierter Dehydrosteroide
DE1027667B (de) Verfahren zur Herstellung polyoxigenierter Pregnane
DE1113690B (de) Verfahren zur Herstellung von in 11-Stellung durch sauerstoffhaltige Gruppen substituierten 16-Methyl-1, 4-pregnadien-17ª‡-ol-3, 20-dion-Verbindungen
DE956952C (de) Verfahren zur Herstellung von oxydierten Steroiden
DE1230797B (de) Verfahren zur 1- und/oder 4-Dehydrierung von Steroidverbindungen
DE1022586B (de) Verfahren zur Einfuehrung von Sauerstoff in Steroide
DE962435C (de) Verfahren zur Einfuehrung von Sauerstoff in Steroide
DE936207C (de) Verfahren zur Herstellung von oxydierten Steroiden
US2969305A (en) Manufacture of polyoxygenated dehydro-steroids
AT204194B (de) Verfahren zur Herstellung von Dehydroverbindungen der Steroidreihe
CH349978A (de) Verfahren zur mikrobiologischen 1-Dehydrierung von Steroiden
AT212498B (de) Verfahren zur mikrobiologischen Oxydation von Steroiden
AT254407B (de) Herstellung von Retrosteroiden
AT238379B (de) Verfahren zur Herstellung von neuen Steroidverbindungen
CH355778A (de) Verfahren zur 1-Dehydrierung von Steroiden
AT231084B (de) Verfahren zur Herstellung von in 1- und 4-Stellung ungesättigten Steroiden
CH329570A (de) Verfahren zur Herstellung von 17-Oxy-steroiden