DE1049858B

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Publication number: DE1049858B
Application number: DENDAT1049858D
Authority: DE
Publication date: 1959-02-05

Description

Verfahren zur Herstellung von neuen 14-Oxy-9 a-halogenpregnanen und ihren funktionellen Derivaten Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von lloxigenierten 14-Oxy-9a-halogenpregnanverbindungen und ihren funktionellen Derivaten. Die neuen 14-Oxy-pregnane und ihre Derivate, %Nie z. B. das 14a-Oxy-9a-fluor-hydrocortison und -cortison, zeigen gegenüber den in 14-Stellung nicht hydroxylierten Verbindungen eine gesteigerte Wirksamkeit.
Die neuen 14-Oxy-pregnane werden erhalten, wenn man Verbindungen der Formel in welcher X ein Halogenatorn, R, und R, je Wasserstoff oder eine Oxygruppe und R, eine Oxy- oder Oxogruppe bedeuten, ihre in l(2)-Stellung ungesättigten Derivate oder funktionelle Derivate dieser Verbindungen der aeroben Einwirkung von Enzymen von Pilzen der Gattungen Mucor, Helicostylum, Pleospora oder Cur-vularia in bekannter Weise unterwirft.
Die obengenannten Ausgangsstoffe sind von beliebiger sterischer Konfiguration und können auch als Racemate vorliegen. In den Ausgangsstoffen stellt die funktionell abgewandelte Oxygruppe z. B. eine mit einer aliphatischen, aromatischen oder heterocyclischen Carbonsäure, beispielsweise Essigsäure, Propionsäure, Benzoesäure oder Furancarbonsäure, veresterte oder eine verätherte Oxygruppe dar, z. B. die Tetrahydropyranyloxy-, Benzyloxy-oder Triphenylmethoxygruppe. Die funktionell abgewandelte Oxogruppe ist vorteilhaft eine ketalisierte Oxogruppe, abgeleitet insbesondere von einem zweiwertigen Alkohol, wie die Äthylendioxygruppe.
Die genannten Ausgangsstoffe werden verfahrensgemäß mit Enzymen von Pilzen der Gattungen Mucor, Helicostylum, Pleospora oder Curvularia, insbesondere der Arten Mucor griseocyanus, '.Nfucor parasiticus, Helicostylum piriforme, Pleospora gaeumanni und Curvularia pallescens, in bekannter 'Weise in Reaktion gebracht. Für ihre Gewinnung eignen sich die an sich hierfür bekannten -Medien, z. B. solche mit Zuckern, Me Glucose oder Lactose, mit Peptonen, 31aisquellwasser, Sojaprodukten u. dgl., sowie mit 31ineralsalzen, oder aber synthetische Nährlösungen. Man arbeitet insbesondere unter aeroben Bedingungen, beispielsweise in Schüttelkultur, oder bei untergetauchtem Wachstum unter Rühren und Luftzufuhr. Die genannten Pilze unterscheiden sich von anderen Mikroorganismen, z. B. den Bakterien, durch gutes Wachstum unter verhältnismäßig einfachen Zuchtbedingungen. Die verfahrensgemäße Reaktion findet in der beschriebenen Pilzkultur bzw. mit Hilfe der darin enthaltenen, gegebenenfalls angereicherten oder abgetrennten Enzyme statt, im einfachsten Fall also in einer Aufschwemmung des abgetrennten Pilzmycels, des homogenisierten Pilzmycels oder in Filtraten bzw. wasserhaltigen Extrakten davon.
Die Isolierung der Verfahrensprodukte kann z. B. durch Extraktion des Reaktionsgemisches mit einem organischen Lösungsmittel, z. B. Methylenchlorid oder Essigester, erfolgen. Für die weitere Reinigung des so erhaltenen Extraktes eignen sich besonders Chrornatographie, z. B. an Aluminiumoxyd oder Kieselsäuregel, Anwendung von Verteilungsmethoden, z. B. dem Gegenstromverfahren, oder die Trennung mittels Girard-Reagenzien, wie Trimethylarnmonium- oder Pyridiniumessigsäurehydrazid. Anschließend an die Reinigung oder an ihrer Stelle wird schließlich vorzugsweise aus organischen oder wäßrig-organischen Lösungsmitteln umkristallisiert.
Durch Einführung der 14ständigen Oxy-gruppe gelangt man zu wertvollen Iloxigenierten 14-Oxy-9a-halogenpregnanen und ihren Derivaten, die sich, verglichen mit den in 14-Stellung nicht hydroxylierten therapeutisch wirksamen Verbindungen, durch eine gesteigerte Wirksamkeit auszeichnen. 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 Stickstoffderi",-ate, beispielsweise Ester, Ather, Enolester, Enolätlier, 11-,etale, Thioäther und Thloketale, ferner Hy- drazone, Oxime und Enamine, überführen; Oxygruppen lassen sich zu Oxogruppen dehydrieren. In diesen Verbindungen können die Oxy- und,#oder Oxogruppen vollständig oder teilweise funktionell abgewandelt sein.
In den Este-ii und Enolestern sind die Säurereste solche beliebiger organischer oder anorganischer Säuren, wie ali]#hati#;clier, alicyclischer, aralipliiitis'clie'r, aromatischer oder heterocyclischer Carbon-, Thioncarbon-, Thiolcarbon- oder Sulfonsäuren, vorzu-sweise der Ameisensaure, Essigsäure, Chloressigsäuren, Trifluoressigsäure, Propionsiure, Buttersäuren, Valeriansäuren, Trimetli3,1-essigsäure, Diäthylessigsäure, Capronsäuren, Önantlisäuren, CaprOsäuren, Palmitinsäuren, Crotonsäure, Undecansäure, Ünde--3,lensäure, Oxalsäure, Bernsteinsäure, Pimelinsiure, Maleinsäure, Milchsäure, Carbaminsäuren, Alk-ox3-carbonsäureii, fl-C3,clopent3rIpropioiisäure, Hexali#,(Irol)enzoesäurc», Benzoesäure, Plien#rieSSigSäUre, C37C10-liex#,lessigsäure, Phenylpropionsäuren, Trimetbylgallussaure, Plitlialsäure, Furan-2-carbonsäure, Isonicotinsäure, Methansulfonsäure, Toluolsulfonsäure, Schwefelsätiren, Halogenwasserstoffsäuren oder Phosphorsäuren.
Wenn erwünscht, lassen sich in erhaltenen Verbindungen funktionell abgewandelte Oxy- oder Oxogruppen nach üblichen Methoden 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 anschEeßende funktionelle Abwandlung, z. B. Veresterung oder Verätherung, polysubstituierte Deri#,ate, insbesondere auch gemischte Ester oder Äther bzw. Ester-.4ther, herstellen. Sind während der Hydrolyse, insbesondere derjenigen mit alkalischen Mitteln, die 9,11-Halogenhydrifie in die entsprechenden 9,11-Oxidoverbindungen umgewandelt worden, so lassen sich letztere durch Einwirkung von Halogenwasserstoffsäuren, insbesondere Fluor- und Chlorwasserstoffsäure, wieder in die gewünschten 9,11-Halogenhydrine verwandeln.
. Die Verfahrensprodukte können nIs Heilmittel oder als Z-,#rischenprodukte zu deren Herstellung Verwendung finden.
Die Erfindung wird in den folgenden Beispielen näher beschrieben. Beispiel 1 Zu einer bei 28`C gut entwickelten, 4 Tage alten Schüttelkultur von Pleospora gaeumanni in 500 cm3 701"',iger wäßriger Bierwürze mit 0,5 cm' Spermöl gibt man unter sterilen Bedingungen eine Lösung von 125 mg AI-3,20-Dioxo-9a-fluor-Ilfl,17a-21-triox3,-pregnen in 10 cm3 Aceton. Die Suspension schüttelt man weitere 4 Tage bei der gleichen Temperatur. Nun wird das Mycel abgetrennt und gut mit Wasser und Essigester gewaschen. Die vereinigten klaren Lösungen werden mit Essigester ausgeschüttelt, Die Essigesterlösungen wäscht ,man mit Wasser, trocknet sie und dampft sie im Vakuum ein. Der Rückstand wird in 801,',igern Methanol gelöst und mehrmals mit Petroläther ausgeschüttelt. Die Methanollösungen dampft man hierauf im Vakuum vollständig ein. Das Papierchromatogranirn (Propylenglykol-Toluol) des Rückstandes zeigt neben wenig 4 4 -3,20-Dioxo-9a-fluor-Ilß,17a,21-trio.,zy-pregneii das etwas langsamer laufende A'-3,20-Dioxo-9a-fliior-ll/), 14a,17a,21-tetraox3?-pregiien. DerganzeRückstandwird mittels eines präparativen Papierchromatogramms (Propyleiiglylzol-Toluol) aufgetrennt. Die dem 14a-Oxyderivat entsprechenden Zonen werden ausgeschnitten und mit 501##'oigem Methanol mehrmals extrahiert. Das #Methanol entfernt man dann im Vakuum, scliiittelt inehrmals die zurückbleibende wäßrige Lösung mit Essigester aus, #Nräsclit die vereinigten Essigesterlösungen mit Wasser, trocknet sie und dampft sie ein, wobei als Rückstand reines.-11-3,20-Dioxo-9a-fluor-Ilfl,14a,I"/a,21-tetraoxy-pregnen zurückbleibt. Die Verbindung absorbiert im U#,' (Ätliaiiol) bei 238 mii (e = 15200) und zeigt im IR (Nujol) unter anderem Absorptionsbanden bei 2,87 #i, 3,05 #L, 5,82 #t, 6,07 #t und 6,21 #x.
Die Inkubation des _JI-3,20-Dioxo-9a-fluor-11#,17a, 21-trioxy-pregnens kann nian auch in 500cml einer wäßrigen, gut entwickelten Kultur von Curvularia pal-Jescens ausführen, die folgende Zusätze enthält: 5 g Rohrzucker, 5 g #Difco-Tr#.-ptoii,# (Handelsbezeichnung für Caseinhydrolysat), 1 g Natriumnitrat, 0,5 g sek.-Kaliumortbophosphat, 0,25 g Natriumsulfat, 0,25 g Kaliumchlorid, 5 mg Eisensulfatheptahydrat, 1,25 g Kaliumcarbonat und 0,5 cm3 Spermöl. Die Aufarbeitung geschieht wie oben angegeben.
Das A'-3,20-Dioxo-1 lfl,14a,17a,21-tetraox\,-pregnen läßt sich wie folgt acetylieren: 100 mg werden mit 0,3 cm' Acetanliydrid und 3 Tropfen Pyridin versetzt. Die Lösung läßt man 15 Stunden bei 200C stehen, dampft sie hierauf auf Wasserzusatz im gewöhnlichen, dann im Hochvakuum vollständig ein und erhält als Rückstand das AI-3,20-Dioxo-9a-fluor-lIP,14a,17a,21-tetraoxypregnen-21-acetat. Die Verbindung zeigt im IR ('-\-ujol) unter anderem Absorptionsbanden bei 2,84 #i, 2,92 li, 3,01 #L, 5,74 #£, 5,80 V., 6,05 11, 6,12 ti und 8,04 #t- Beispiel 2 Zu einer bei 28'C gut entwickelten 4 Tage a.Iten Schüttelkultur von Pleospora gaeumanni in 500cm3 700j1,iger wäßriger Bierwürze mit 0,5 cm' Spermöl gibt man unter sterilen Bedingungen eine Lösu-iig von 125 mg ,A'-1-3,20-Dioxo-9a-fluor-i Iß,17a,21-trioX37-pregnadien in 10 cm3 Aceton. Die Suspension schüttelt man weitere 4 Tage bei der gleichen Temperatur. Die Aufarbeitung der Reaktiorismischung sowie die Isolierung und Reinigung des entstandenen 31-4 . -3,20-Dioxo-9a-fluor-1 1 14a,17a,21-tetraox37-pregnadiens wird, wie im Beispiel 1 angegeben, ausgeführt, Das erhaltene Ilß,14a,17a, 2.1-Tetraoxy-derivat läuft im Papierchroi-natogra-mm (Propylenglykol-Toluol) etwas langsamer als das A"'-3,20-Dioxo-9a-fluor-Ilß,17a,21-trioxy-pregnadien. Die Verbindung zeigt im UV (Äthanol) Absorptionsbanden bei 238 m#t (e # 14300) und 304 mii (e = 80).
Das AI-1-3,20-Dioxo-9a-fluor-llfl,14a,17a,21-tetraox37-pregnadien läßt sich, wie im Beispiel 1 angegeben, zum AI-4-3,20-Dioxo-9a-fluor- lIP,14a,17a,21 -tetraox3,-pregnadien-21-acetat acetylieren. Die Verbindung zeigt im UV (Ätlianoi) Absorptionsbanden bei 239 m#L (e = 15 1 00) un d 306 m #£ (,- = 70).
Beispiel 3 Durch Inkubation von A'-3,11,20-Trioxo-9a-fluorpregnen unter den oben angegebenen Bedingungen und nach analoger Aufarbeitung und Reinigung erhält man das AI-3,11,20-Trio.xo-9a-fluor-14a-oxy-pregnen, das im Papierchromatogramm (Formamid-C3"clohexan-Benzol [1 :1]) etwas langsamer läuft als das A'-3,11,20-Trioxo-9a-fluor-pregnen und im IR (Nujo# unter anderem folgende Absorptionsbanden zeigt: 2,86 #L, 3,02 #L, 5,87 #L# 6,07 #t und 6,21 iL.

Claims

P A TEN T A NS P fl CCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von neuen 14-Oxy-9a-halogenpregnanen und ihren funktionellen Derivaten, dadurch gekennzeichnet, daß man Verbindungen der Formel in welcher X ein Halogenatorn, R, und R, je ein Wasserstoff oder eine Oxygruppe und R, eine Oxy-oder Oxogruppe bedeuten, ihre in l(2)-Stellung ungesättigten Derivate oder funktionelle Derivate dieser Verbindungen der aeroben Einwirkung von Enzymen der Gattungen Mucor, Hehcostylum, Pleospora oder Curvularia in bekannter Weise unterwirft und die erhaltenen Umsetzungsprodukte gegebenenfalls nach üblichen Methoden in ihre funktionellen Derivate überführt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Kulturen von Pleospora gaeumanni oder Curvularia pallescens bzw. darin enthaltene Enzyme verwendet. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man 9a-Fluor- oder 9a-Chlor-Ilfl-oxy-progesteron,9a-Fluor-oder9a-Chlorhydrocortison, 9a-Fluor- oder 9a-Chlor-11-oxo-progesteron als Ausgangsstoffe verwendet. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Ausgangsstoffe 1-Dehydroderivate der in den Ansprüchen 1 und 3 genannten Verbindungen verwendet.