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Verfahren zur Herstellung von 21-Phosphaten der Pregnan-oder Allopregnanreihe
Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von '21-Phosphaten
von Verbindungen der Pregnan- und Allopregnanreihe, welche die sekundären-und tertiären
Phosphate umfassen. Der Kürze halber wird die Bezeichnung »Verbindungen der Pregnan-
und' Allopregnanreihen« nicht nur für Verbindungen, deren. Ringsystem gesättigt
ist, sondern auch für solche, die_ ungesättigte Ringe aufweisen;, wie Pregnene,
Allopregnene, Pregnadiene usw., verwendet.
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Es ist bekannt, daß die primären 21-Phosphatester der Steröide der
Nebennierenrinde;. wie Cortison, Hydro= cortison, Prednison und Prednisolon; wertvolle
Eigenschaften aufweisen, die das Stammsteroid oder dessen 21-Acetat und ähnliche
21-Acyloxyderivate nicht besitzen. Insbesondere haben diese primären 21-Phosphatester
die Eigenschaft (im allgemeinen in Form ihrer Salze, z. B. ihrer Alkalisalze), wasserlöslich
zu sein, so daß das Steroid in wäßriger Lösung verabreicht werden kann.
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Es wurde nun gefunden, daß man diese Phosphate in geeigneter Weise
herstellen kann, indem man die entsprechenden Steroid-21-halogenide oder -21-sulfonyloxyverbindungen
mit einer Phosphorsäure; welche partiell verestert sein kann, wenn man ein sekundäres
oder tertiäres 21-Phosphat herstellen will, in Gegenwart einer organischen Base
umsetzt, wobei man die Umsetzung zweckmäßig in einem inerten Lösungsmittel durchführt,
das zweckmäßig eine hohe Dielektrizitätskonstante hat. Das erfindungsgemäße Verfahren
ist sowohl zur Herstellung von primären als auch -von sekundären und tertiären Phosphatestern
verwendbar, es ist aber insbesondere zur Herstellung der primären oder sekundären
Ester brauchbar. -Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß
man das entsprechende Steroid-21-halogenid oder die entsprechende Steroid-21-sulfonyloxyverbindüng
mit einer Phosphorsäure, vorzugsweise mit Orthophosphorsäure oder einer partiell
veresterten Phosphorsäure in Gegenwart einer organischen Base umsetzt, die in Wasser
ein pKa von mindestens 7 hat. Die Umsetzung wird vorzugsweise in Lösung in einem
inerten Lösungsmittel durchgeführt.
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Wenn das entstehende Phosphat eine freie saure Hydroxylgruppe hat,
also im Falle eines primären oder sekundären Phosphats, gewinnt man es als freie
Säure oder in Form eines Salzes, z. B. eines Alkali- oder Erdalkalisalzes oder,
eines Salzes einer organischen Base.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere zur Herstellung der
21-Phosphatester von Steroiden geeignet, die in der 20-Stellung eine Ketogruppe
tragen, und besonders von Steroiden mit adrenocorticaler Wirksamkeit, z. B. von
Cortison, Prednison, Cortisol und Prednisolon, als auch deren Analogen, wie der
entsprechenden 6- und 9-Halogenverbindungen, 2- und 6-Methylver-Bindungen und/oder
16-Hydroxy-, 16-Acyloxy- oder 16-Alkylverbindungen.
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Auch die Bildung der 21-Phosphatester anderer Steroide als die der
adrenocorticalen Hormone kann wertvoll sein, und man kann mittels des erfindungsgemäßen
Verfahrens leicht die Phosphatester von steröiden Anästhetika herstellen, wie z.
B. von 21-Hydroxy-pregnän-3,20-dion.
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Als Ausgangsmaterial kann man eine 21-Halogenid-oder 21-Sulfonyloxyverbindung
der allgemeinen Formel
verwenden, in welcher Z ein Halogenatom oder eine Sulfonyloxygruppe ist, Ri ein
Wasserstoff- oder ein Halogenatom oder eine Alkylgruppe, z. B. Methyl-,
Äthylgruppe
usw., R2 ein Wasserstoffatom oder eine Alkyl-, z. B. Methyl-, Äthyl- usw. Gruppe,
R3 ein Wasserstoffatom- oder ein Halogenatom, R4 ein Wasserstoffatom oder eine Hydroxy-,
Acyloxy- oder Alkylgruppe, R5 ein Wasserstoffatom oder eine Hydroxy- oder Acyloxygruppe,
X ein Wasserstoffatom oder eine Hydroxygruppe oder ein Ketosauerstoffatom und Y
eine Hydroxy- oder Acyloxygruppe oder ein Ketosauerstoffatom bedeutet, oder die
entsprechenden in 1(2)-; oder 4(5)-Stellung, in 1(2)- und 4(5)-Stellung oder in
5(6)-Stellung ungesättigten Verbindungen, wobei das in 5-Stellung gegebenenfalls
vorhandene Wasserstoffatom die a- oder ß-Konfiguration hat.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann zur Herstellung von Steroiden
adrenocorticaler oder anderer physiologischer Wirkung verwendet werden, oder bei
der Herstellung inaktiver Ausgangsstoffe solcher Steroide, welche durch entsprechende
chemische oder biochemische Mittel nach Einführung der 21-ständigen Phosphatgruppe
in aktive Steroid-21-phosphate übergeführt werden können. So kann man beispielsweise
von einer 21-Halogen-oder einer 21-Alkyl-, Aralkyl- oder Aryl-sulfonyloxyverbindung
des 11ß,17a-Dihydroxy-pregn-4-en-3,20-dions ausgehen und daraus direkt das 21-Phosphat
herstellen, oder man kann auch als Ausgangsmaterial ein 21-Halogen-oder ein 21-Alkyl-,
Aralkyl- oder Aryl-sulfonyloxy-3ß,17a-Dihydroxy-5a-pregnan-11,20-dion, wie 21-Brom-3ß,17a-Dihydroxy-5a
pregnan-11,20-dion, verwenden, dieses in das entsprechende 21-Phosphat überführen
und dann durch entsprechende chemische oder biochemische Mittel die 4(5)- oder 1(2),4(5)-ständigen
Doppelbindungen einführen und die 3-ständige Hydroxygruppe oxydieren, um die gewünschte
Aktivität zu erzielen.
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Die Phosphorsäure wird vorteilhaft im Überschuß zu der zur Reaktion
mit dem Steroid-21-halogenid oder -sulfonat benötigten Menge verwendet. Es ist zweckmäßig,
4 bis 16 Moläquivalente Säure pro Mol Steroid zu verwenden. Durch Variation des
Mengenverhältnisses zwischen Säure und Steroid kann man Verbindungen verschiedener
Struktur erhalten. Wenn man viel Säure, im Verhältnis zum Steroid, z. B.
15: 1, verwendet, ergibt das erfindungsgemäße Verfahren überwiegend ein Monosteroidphosphat.
Die Verwendung kleinerer Säuremengen im Verhältnis zum Steroid, z. B. 4 : 1 oder
weniger, ergibt in größerem Maße bis-Steroidphosphate. Wenn man die verwendete Phosphorsäuremenge
auf mehr als 16 Moläquivalente pro Mol Steroid erhöht, kann die folgende Trennung
und Reinigung des Produkts schwieriger werden. Werden Monophosphatester gewünscht,
so werden zweckmäßig 15 Moläquivalente Säure pro Mol Steroid verwendet.
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Wie oben ausgeführt, kann die Phosphorsäure partiell verestert sein,
wenn man ein sekundäres oder tertiäres Phosphat herzustellen wünscht. Man kann -
also zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens Phosphorsäureester der allgemeinen
Formel R, R,, HP04 verwenden, worin R6 ein Wasserstoffatom oder eine aliphatische
oder aromatische Gruppe und R7 eine aliphatische oder aromatische Gruppe bedeutet.
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R6 ist vorzugsweise ein Wasserstoffatom oder eine Alkyl-, Hydroxyalkyl-,
Aryl-; Aralkyl- oder Phenacylgruppe und R, vorzugsweise eine Alkyl-, Hydroxyalkyl-,
Aryl-, Aralkyl- oder Phenacylgruppe. Die Phosphorsäure kann in partiell dehydratisierter
Form verwendet werden.
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Die für das erfindungsgemäße Verfahren verwendete organische Base
soll in Wasser einen pKa-Wert von mindestens 7 aufweisen. Im allgemeinen werden
Alkylamine, besonders Trialkylamine, bevorzugt, insbesondere niedere Alkylamine,
deren Flüchtigkeit die Entfernung der Amine nach Beendigung der Reaktion erleichtert.
Beispiele der beim vorliegenden Verfahren brauchbaren Basen sind Isopropylamin,
Diäthylamin, Triäthylamin, Tri-n-propylamin, Piperidin, N-Methylmorpholin, N-Äthylpiperidin
und Triäthanolamin.
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Die Base verwendet man zweckmäßig in einer Menge von 1,0 bis 2,0 Mol
pro Mol Phosphorsäure.
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Anstatt eine besondere Base und eine besondere Phosphorsäure oder
deren Ester zu verwenden, kann man gewünschtenfalls ein fertiges Salz der gewünschten
Base mit Phosphorsäure oder deren Ester verwenden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise in Lösung in einem
organischen Lösungsmittel durchgeführt. Als Lösungsmittel wählt man ein solches,
in welchem das Phosphatsalz der Base löslich ist, und für diesen Zweck muß man meistens
ein Lösungsmittel hoher Dielektrizitätskonstante verwenden, die vorzugsweise über
15 und vorteilhaft über 30 liegt. Die Löslichkeit der Phosphate der Basen in den
verschiedenen Lösungsmitteln ist verschieden, und durch Vorversuche kann das passende
Lösungsmittel und dessen für die einzelnen Ausgangsstoffe benötigte Menge bestimmt
werden. Brauchbare Lösungsmittel findet man meistens unter den folgenden: Acetonitril,
Methanol, N,N-Dimethylformamid und Dimethylsulfoxyd.
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Das erfindungsgemäße Verfahren wird zweckmäßig bei Temperaturen zwischen
50 und 130°C ausgefiihrt.
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Zur Gewinnung der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen
Phosphatprodukte aus dem Reaktionsgemisch kann man beispielsweise im Falle von primären
und sekundären Phosphaten das Lösungsmittel durch Destillation entfernen und die
wäßrige Lösung des Produktes durch eine Kationenaustauschsäule der H+-Form gehen
lassen, wobei man eine Lösung des Steroidhydrogenphosphats gewinnt. Salze der Steroidphosphate
kann man durch Neutralisation des Steroid-hydrogenphosphats darstellen oder indem
man die Lösung des Rohprodukts durch ein Kationenaustauschharz in der Salzform gehen
läßt. Wendet man bei der Reaktion eine flüchtige Base an, so macht man von ihrer
Flüchtigkeit Gebrauch und wendet eine andere, vereinfachte Methode für die Abtrennung
der Steroidphosphate an, wobei man die Verwendung der Ionenanstauschharze vermeidet,
indem man nach Verdampfung des Lösungsmittels das Reaktionsprodukt in Methanol löst
und die Lösung mit in Methanol gelöstem Alkalihydroxyd behandelt. Das ausgeschiedene
anorganische Phosphat wird abfiltriert und die Lösung zur Trockne eingedampft, wobei
man das rohe Alkalisalz des Steroidphosphats erhält, welches durch Umkristallisieren
gereinigt werden kann.
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Die nachstehenden Beispiele erläutern das erfindungsgemäße Verfahren.
Die angegebenen Temperaturen wurden in Celsiusgraden gemessen.
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Beispiel 1 Hydrocortison-21-natriumphosphat Man mischt in 125 ml reinem
Acetonitril gelöstes 21-Jod-llß,17a-dihydroxypregn-4-en-3,90-dion (5,0 g) mit einer
Lösung von 2,5m1 90°/oiger Phosphorsäure und 7;5m1 Triäthylamin in 125 ml Acetonitril
und kocht unter Rückfluß 4 Stunden. Man entfernt das Lösungsmittel im Vakuum, und
der Rückstand, in 20 ml Äthanol und 80 ml Wasser gelöst, wird durch eine Säule eines
Ionenaustauschers, bekannt unter dem Handelsnamen »Zeo Karb 225«; (H+-Form, 60 g)
in 20»/jgem Alkohol aufgeschlämmt, nach abwärts geführt. Die Elution wird mit 50
ml 20%igem Alkohol, 50 ml 500ioigem Alkohol und 150 ml Alkohol fortgesetzt. Das
Eluat ist zu Beginn wolkig; bei Beendigung der Elution ist es klar und nicht sauer:
Das
Eluat wird mit 63 ml 0,972-normaler Na OH auf pA 7 titriert. Nach Entfernung des
Lösungsmittels bleibt ein gummiartiger Stoff zurück, der 20 Minuten mit 400 ml Methänol
gekocht wird. Das feste unlösliche anorganische Phosphat wird abfiltriert und mit
200 ml Methanol gewaschen. Das schwach wolkige Filtrat wird nochmals filtriert und
im Vakuum zur Trockne eingedampft. Der zurückbleibende gummiartige Stoff löst sich
leicht in 40 ml Wasser, und nach Zufügung von 600 ml Aceton zur Lösung scheidet
sich ein Gemisch der Natriumsalze von Hydrocortison-21-phosphat als weißes Niederschlag
ab. Dieser wird nach 2 Tagen gesammelt, mit Aceton gewaschen und bei 100° und 0,1
mm 2 Stunden bis zur Gewichtskonstanz getrocknet. Ausbeute 4,45 g, AH';' = 247 m#t;
E'11 = 296,5.
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Beispiel 2 Prednisolon-21-natriumphosphat 5,0 g rohes 21-Jod-llß,17a-dihydroxypregna.-1,4-dien-3,20-dion
werden wie im Beispiel 1 behandelt.
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Die abschließende Ausscheidung aus 40 ml Wasser mit 500 ml Aceton
ergibt einen harzigen Niederschlag, der nach Zerreibung in 200 ml Aceton einen hellgelben
festen Stoff liefert. Nach 2stündigem Trocknen bis zur Gewichtskonstanz (3,18 g)
bei 100° und 0,1 mm erhält man ein Gemisch von N atriumsalzen des Prednisolon-21-phosphats
mit 1max in H20 = 247 m#t und Ei m = 273.
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Beispiel 3 Hydrocortison-21-phosphat Man fügt 100 mg (1 Mol) 11ß,17a-Dihydroxy-21-jodpregn-4-en-3,20-dion
zu einem Gemisch von 5 Mol einer Base und 4 Mol 90°/oiger Phosphorsäure in 5 ml
eines Lösungsmittels - entweder Acetonitril, Dimethylsulfoxyd oder Dimethylacetamid
- hinzu und erhitzt 4 Stunden auf den Siedepunkt des Gemisches oder auf 100°, falls
der Siedepunkt des angewandten Lösungsmittels höher liegt.
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Man untersucht das Reaktionsgemisch mittels absteigender Papierchromatographie
auf Whatman-Nr.-54-Papier unter Verwendung von Isopropanol-Ammoniak-Wasser als Lösungsmittelsystem.
Das Vorhandensein von Hydrocortisonphosphat, Rf etwa 0,45, zeigt sich durch Ultraviolettphotographie
des unbehandelten Papiers und durch Behandlung mit einem auf Phosphat reagierenden
Sprühmittel, bestehend aus Ammoniummolybdat-Perchlorsäure-Salzsäure. Die folgende
Tabelle 1 zeigt Kombinationen von Basen und Lösungsmitteln, welche zur Bildung von
Hydrocortison-21-phosphat führen
| Tabelle 1 |
| Basentypus Base Lösungsmittel Löslichkeit des pKa |
| Aminphosphats |
| primäre Amine Isopropylamin Dimethylsulfoxyd löslich 10,7 |
| sekundäre Amine Piperidin Dimethylsulfoxyd löslich 11,12 |
| Diäthylamin Dimethylsulfoxyd löslich 11,0 |
| Dibenzylamin Dimethylsulfoxyd löslich |
| tertiäre Amine Triäthylamin Acetonitril löslich 10,7 |
| desgl. Dimethylsulfoxyd löslich 10,7 |
| desgl. Dimethylacetamid löslich , 10,7 |
| Tri-n-propylamin Acetonitril löslich 10,7 |
| N-Äthylpiperidin Dimethylsulfoxyd löslich 10,41 |
| N-Methylmorpholin Dimethylsulfoxyd löslich |
| Triäthanolamin Dimethysulfoxyd löslich 7,77 |
Beispiel 4 Hydrocortison-21-phosphat Man setzt 100 mg (1 Mol) 11ß,17a-Dihydroxy-21-jodpregn-4-en-3,20-dion
zu einem Gemisch von 4,8 Mol Triäthylamin und 4 Mol 90°/oiger Phosphorsäure in 5
ml verschiedener Lösungsmittel zu und erhitzt 4 Stunden. Wie im vorigen Beispiel
wird Hydrocortison-21-phosphat nachgewiesen. Tabelle 2 beschreibt die verwendeten
Lösungsmittel und die gefundenen Reaktionsgeschwindigkeiten.
| Tabelle 2 |
| Dielektrizi- Reaktions g |
| e- |
| Lösungsmittel Temperatur tätskonstante |
| bei 20o C schwindigkeit |
| oC |
| Dimethylsulfoxyd 100 45 schnell |
| Äthylenglykol 100 41 langsam |
| Acetonitril 82 39 schnell |
| Acetonitril 65 39 langsam |
| 10 % H20 i |
| Acetonitril etwa 82 - mittel |
| Dimethyl- |
| acetamid 100 37 schnell |
| Dimethyl- |
| formamid 100 35 mittel |
| Methanol 65 33 langsam |
| Äthanol 78,5 26 langsam |
| sec.-Butanol 99,5 19 sehr |
| langsam |
| N-Formyl- |
| morpholin 100 15,5 mittel |
Beispiel 5 Hydrocortison-21-natriumphosphat aus Hydrocortison 21-methansulfonat
1 g Hydrocortison-21-methansulfonat wird zu einer vorher zubereiteten Lösung aus
0,5 ml 90°/jger Phosphorsäure und 1,5 ml Triäthylamin in 50 ml Acetonitril gegeben
und 22 Stunden unter Rückfluß gekocht. Die Gewinnung wie im Beispiel 1 ergibt 0,67
g eines Gemisches von Hydrocortison-21-natriumphosphat und Natriummethylsulfonat.
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Beispiel 6 Hydrocortisonphosphat aus 21-Chlor- oder 21-Brom-11ß,17a-dihydroxypregn-4-en-3,20-dion
Die 21-Chlor- oder 21-Bromverbindung wird mit Triäthylammoniumphosphat in Dimethylacetamid
wie im Beispie14 zu Hydrocortisonphosphat umgesetzt, das durch Papierchromatographie
erkennbar ist.
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Beispiel 7 3ß,17a,21-Trihydroxy-5a-pregnan-11,20-dion-21-dinatriumphosphat
5 g- 21-Brom-3ß,17a-dihydroxy-5a-pregnan-11,20-dion werden einer Mischung von 2,5m1
90 °/jger Phosphorsäure und 7,5m1 Triäthylamin in 250m1 Acetonitril zugesetzt. Nach
15minutigem Erhitzen auf den Siedepunkt ist der größte Teil der Bromverbindung aufgelöst,
und es beginnt sich ein feiner kristalliner Niederschlag auszuscheiden. Nach 8stündigem
Kochen wird das Gemisch gekühlt; 6 g Feststoff werden abfiltriert und mit ein wenig
Acetonitril gewaschen. Er hat [a]D = -j- 34° (in 1 : 1 Äthanol- H20), enthält 6,5
% anorganische P 04 Ionen und ist frei von Bromidionen.
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3,0 g des Feststoffes in 1 : 1 wäßrigem Alkohol werden durch eine
Säule mit Ionenaustauschharz, bekannt unter dem Handelsnamen »Zeo Karb 225«; (H+-Form,
20 g) geschickt und das Filtrat mit Natriumhydroxyd bis zum p$ des Dinatriumsalzes
titriert. Das Lösungsmittel wird im Vakuum entfernt und der Rückstand mit 150 ml
siedendem Methanol extrahiert. Der methanolische Extrakt wird zur Trockne eingedampft
und der Rückstand aus 30 ml Wasser mit 400 ml Aceton als weißer Niederschlag ausgefällt
(1,99 g); F. = 215 bis 218° (Zersetzung) ; [a]D = + 29,4° (c = 0,97 in Wasser, p$
= 8,4). Die Umkristallisation von 1,0 g aus 50 ml Wasser und 150 ml Aceton ergibt
das 21 Dinatriumphosphat des 3ß,17a,21- Trihydroxy - 5a - pregnan-11,20-dions als
glänzende Plättchen (0,76 g) ; F. = 215 bis 218°, dann 265 bis 268° (Zersetzung)
; [a]D = -E-28,8° (c = 0,9 in H20). Analyse: CZjHs208PNa2 - H20 Gefunden
... C 49,4, H 7,1, P 6,6 °/o; berechnet ... C 49,7, H 6,75, P
6,10/,.
Beispiel 8 a) Prednisolon-21-dinatriumphosphat 50,0 ml Acetonitril,
die 1,0 ml 90 °/jge Phosphorsäure enthalten, werden mit 3,0 ml Triäthylamin behandelt
und die Lösung zu 1 g pulverförmigem 11ß,17a-Dihydroxy-21-jod-pregna-1,4-dien-3,20-dion
gegeben. Das Gemisch wird 2 3/4 Stunden am Rückfluß gekocht, dann das Lösungsmittel
unter vermindertem Druck verdampft und so ein gelbes Öl gewonnen. Dieses Öl wird
in 25 ml Methanol aufgenommen und unter Verwendung eines p$ Meters mit normalem
Natriumhydroxyd in Methanol auf p" 10,9 titriert. Der Niederschlag wird abfiltriert
und das Filtrat unter vermindertem Druck zu einem gummiartigen Stoff eingedampft.
Dieser wird in 5 ml Methanol aufgenommen und durch Filtrierpapier filtriert; dem
Filtrat werden 100 ml Aceton zugegeben. Der Niederschlag wird abfiltriert, mit Aceton
gewaschen und 3(4 Stunden bei 100° und 1 mm getrocknet. Man erhält 0,74 g hellgelbes
festes Prednisolori-dinatriumphosphat, das in Wasser vollständig löslich ist; 4maz
= 247 m#L; El lt = 315. Das Infrarotspektrum zeigt die Kennzeichen von Prednisolon-dinatriumphosphat.
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b) Prednisolon-21-dicyclohexylammoniumphosphat 500 mg Prednisolon-21-dinatriümphosphat
in 3 ml Wasser werden mit einer Lösung von 2,0 g Cyclohexylaminhydrochlorid in 3
ml Wasser gemischt und die ausgeschiedenen Kristalle (493 mg) abfiltriert, mit wenig
Wasser gewaschen und- getrocknet. Sie haben einen F. = 190 bis 205° (Zersetzung)
; Im" in H20 = 247 m#L;
El lt = 230 und ergeben nach dem Umkristallisieren
aus wäßrigem Aceton 182 mg Prednisolon 21-di-(cyclohexylammonium)-phosphat; F. =
190 bis 205° (Zersetzung); [a]D = -S- 83° (c =1,15 in H20).
| Analyse: C33Ii5508NP-2H20 |
| Gefunden ... C59;2, H8,9, N4,2, P5,00/,; |
| berechnet ... C58,2, H8,7, N4,2, P4,60/,; |
| Amaa (in H20) = 247 mit; Ei ro = 236,5. |
[c Prednisolon-21-dihydrogenphosphat Man säuert 250 mg Prednisolon-21-dinatriumphosphat
in 2 ml Wasser mit 2 ml 2n-Salzsäure an und extrahiert mit 5 - 8 ml Äthylacetat.
Der Auszug wird mit wenig Wasser und das Wasser mit. Äthylacetat gewaschen. Die
vereinigten Athylacetatextrakte werden über Magnesiumsulfat getrocknet, wobei sie
infolge Ausscheidung des Steroids wolkig werden. Das Magnesiumsulfat wird abfiltriert,
mit Aceton gewaschen und das Filtrat im Vakuum zur Trockne eingedampft, wobei sich
Prednisolon-21-dihydrogenphosphat als amorphes Pulver ausscheidet. Analyse: C"Has08P
- 2H20
| Berechnet ... C 52,9, H 7,0, P 6,5 %; |
| gefunden ... C 53,3, H 7,6, P 6,2 °/o. |
Amax (in wäßrigem Na HC 03) = 247,5 m#t; Ei m = 321. Beispiel 9 Hydrocortison-21-cyclohexylammonium-benzylphosphat
1 g Natriumbenzylhydrogenphosphat wird durch Ionenaustausch in die Säure und dann
mit 1,5 ml Triäthylamin in das Triäthylammoniumsalz umgewandelt. Dieses wird in
25 ml Acetonitril aufgeschlämmt und mit 0,55 g 21-Jod-11ß,17a-dihydroxypregn-4-en-3,20-dion
versetzt. Nach 6stündigem Kochen wird das Lösungsmittel im Vakuum entfernt und der
Rückstand in Wasser aufgenommen und filtriert. Das Filtrat ergibt nach Zumischen
von 1,5 g Cyclohexylammhydrochlorid in Wasser einen gummiartigen Niederschlag, der
beim Erwärmen auf 100° kristallisiert. Nach Abkühlung werden die Kristalle (0,87
g) vom F. = 190 bis 200° (Zersetzung) abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet.
Nach Umkristallisieren aus etwa 50°/oigem wäßrigem Alkohol erhält man 0,17 g einer
ersten Fraktion von Hydrocortison-21-cyclohexylammonium-benzylphosphat, F. = 190
bis 195° (Zersetzung); [a]D = -E-99,5° (CH30H); Am"" (in Äthanol) = 242,5 m#t; El
l%- = 280.
Beispiel 10 Hydrocortison-21-dibenzylphosphat 0,5 g 21-Jod-11ß,17a-dihydroxypregn-4-en-3,20-dion
wird einem Gemisch von 0,5 g Dibenzylhydrogenphosphat und 0,25 ml Triäthylamin in
20 ml Acetonitril zugefügt und die Mischung 3 Stunden unter Rückfluß gekocht. Das
Lösungsmittel wird im Vakuum entfernt und das zurückgebliebene orangefarbige
01 in Athylacetat aufgenommen. Die Lösung wird mit verdünnter Salzsäure,
wäßrigem Natriumhydrogencarbonat und verdünntem wäßrigem N atriummetabisulfit gewaschen.
Nach Entfernung des Lösungsmittels erhält man einen braunen gummiartigen Stoff,
der durch Umkristallisieren aus Äthylacetat 233 mg rohes Hydrocortison-dibenzylphosphatergibt;
F.
= 170bis172° (Zersetzung); [a ]D=+114,5° (in CHCls); A""2 (in Äthanol)
= 240 m #t; E; , =378. Beispiel 11 Prednison-21-dinatriumphosphat 3,0 g 17a-Hydroxy-21-jodpregna-1,4-dien-3,11,20-trion
werden einem Gemisch von 110,5 g 90°/oiger Phosphorsäure und 16 ml Triäthylamin
in 10,5 ml Methanol zugefügt; nach 2stündigem Erhitzen unter Rückfluß auf einem
Dampfbad werden 50 ml Methanol zugegeben. Die Lösung wird auf 35° abgekühlt und
eine Lösung von 11 ml Natriumhydroxyd (von 47 Gewichtsprozent) in 7,8 ml Wasser
und 16,2 ml Methanol zugegeben, wobei die Temperatur unter 40° gehalten wird. Nach
2stündigem Stehen bei Zimmertemperatur wird die Suspension filtriert, der feste
Stoff mit 75 ml Methanol-Wasser
(9: 1) gewaschen; die vereinigten Filtrate
werden im Vakuum eingeengt, mit Wasser auf 30 ml verdünnt und mit Natronlauge auf
pA 8,6 titriert. 500 ml Aceton werden zugefügt; das Lösungsmittel wird im Vakuum
bis auf etwa 5 ml entfernt, und es werden erneut 500 ml Aceton zugegeben. Der Niederschlag
wird durch Filtration gesammelt und mit Aceton gewaschen und getrocknet, wobei 2,54
g Prednison-21-dinatriumphosphat als Tetrahydrat gewonnen werden; F. = 188 bis 189°
(Zersetzung); [a]D = -;-132° (c = 0,8 in H20).
| Analyse: C"H"O,PNa2 - 4H20 |
| Berechnet ... C 45,5, H 6,0, P 5,60/0; |
| gefunden ... C 45,9, H 6,1, P 5,80/0. |
Beispiel 12 a) Di-(hydrocortison-21)-cyclohexylammoniumphosphat 10 g 11ß,17a-Dihydroxy-21-jodpregn-4-en-3,20-dion,
1,042g 90%ige Phosphorsäure und 2,975m1 Triäthylamin werden 2 Stunden in 100m1 Acetonitril
unter Rückfluß gekocht. Weitere 5,95 ml Triäthylamin werden zugefügt, und das Gemisch
wird nochmals 5 Stunden gekocht. Nach Entfernung des Lösungsmittels im Vakuum bleibt
ein brauner Schaum zurück, der in 80 ml Äthanol und 20 ml Wasser gelöst und durch
eine Säule von »Zeo Karb 225« (H+-Form, 50 g) gegeben wird. Nach und nach wird überschüssiges
wäßriges N-Cyclohexylamin dem Filtrat zugesetzt, um es gerade alkalisch zu halten.
Die Säule wird mit wäßrigem Alkohol eluiert, bis das Eluat nicht mehr sauer ist.
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Das aus dem neutralisierten Eluat ausgeschiedene Di-(hydrocortison-21)-cyclohexylammoniumphosphat
wiegt 2,95g (31,5"/,) und hat einen F.
=215 bis 216° (Zersetzung); Am", (in
Äthanol) = 240 mp.;
EI '%. = 345. Die Entfernung des Lösungsmittels aus den
Mutterlaugen und Auszug des zurückbleibenden gimmiartigen Stoffes mit siedendem
Aceton ergibt einen festen Stoff, der nach Umkristallisieren aus wäßrigem Aceton
weitere Mengen des Diestersalzes in zwei Fraktionen ergibt. 3,14 g (33,6 0/a) vom
F. = 215 bis 21b° (Zersetzung) und 0,256 g (2,7 °/o) vom F. = 214 bis 216° (Zersetzung).
Umkristallisation aus wäßrigem Aceton ergibt die Analysenprobe von Di-hydrocortison-21)-cyclohexylammoniumphosphat
als Dihydrat ; F. = 215 bis 216° (Zersetzung) ; [a] D = -f-143,2° (c = 0,43 in Äthanol-H20,
1 : 1).
| Analyse: C"H"O"PN - 2H20 |
| Berechnet ... C 62,5, H 8,3, N 1,5, P
3,4 l)/,; |
| gefunden . . . C 62,4, H 8,3, N 1,8, P 3,6 °/o. |
Zm" (Athanol) = 241 m#t;
EI % = 346.
-
b) Di-(hydrocortison-21)-natriumphosphat 4,0 g Di- (hydrocortison-21)
-cyclohexylammoniumphosphat werden durch Erwärmen in 280 ml Äthanol und 70 ml Wasser
gelöst und die abgekühlte Lösung durch eine Säule von »Zeo Karb 225« (H+-Form, 40
g) gegeben. Die Säule wird mit weiterem wäßrigem Alkohol eluieit, bis das Eluat
nicht mehr sauer ist und mit 4,3 ml 1n-Natronlauge auf pg 6 titriert. Das.Lösungsmittel
wird im Vakuum entfernt, zum Schluß bei 0,1. mm, und der zurückgebliebene Schaum
in 250 ml industriellem methanolvergälltem Äthylalkohol gelöst, filtriert und auf
etwa 10 ml eingeengt. Nach Zugabe von Aceton und Eindampfen erhält man das Natriumsalz
in mehreren Fraktionen (Gesamtausbeute 90 0/0); F. =etwa 225°. Eine Lösung des festen
Stoffes (1,6 g) in 250 ml iso-Propanol wird auf 5 ml eingeengt, und der Suspension
werden 150 ml Aceton zugegeben. Nach mehrtägigem langem Stehen verwandelt sich der
ursprünglich amorphe feste Stoff in Nadeln (1,31 g) von Di-(hydrocortison-21)-natriumphosphat
vom F. = 218 bis 220°; [a]D = + 172° in H20.
| Analyse: C"Hss01, PNa - H20 |
| Berechnet ... C 60,3, H 7,2, P 3,7 |
| gefunden ... C 60,3, H 7,45, P 4,1 °/o. |
| @max (in H20) = 248 mp., Ei m = 370. |
Beispiel 13 a) Di-(prednisolon-21)-cyciohexylammoniumphosphat 10 g 11f,17a-Dihydroxy-21-jodpregna-1,4-dien-3,20-dion,
1,042 g 90°/oige Phosphorsäure und 2,151 g Triäthylamin werden in 100 ml Acetonitril
2 Stunden unter Rückfluß 'gekocht; dann werden weitere 5,95 ml Triäthylamin zugegeben.
Nach weiteren 4 Stunden ist der Feststoff aufgelöst. Nach 5 Stunden wird das Lösungsmittel
im Vakuum entfernt und der Rückstand in 20 ml Wasser und 80 ml Alkohol aufgenommen.
Die filtrierte Lösung wird durch eine Säule von »Zeo Karb 225« (H+-Form, 50 g) gegeben
und die Säule mit wäßrigem Alkohol eluiert, bis das Eiuat nicht mehr sauer ist.
Während der Elution setzt man dem Eluat 40 ml N-Cyclohexylamin in solcher Menge
zu; daß die Lösung auf etwa pA 8 gehalten wird. Der gebildete voluminöse kristalline
Niederschlag aus Di-(predriisolon-21)-cyclohexylammoniumphosphat wird durch Filtrieren
gesammelt. Er wiegt 4,95 g (53 °/o) und hat einen F. = 209 bis 216°; %max (in Äthanol)
= 243 m#L;
EI 1 = 323. Nach Entfernung des Lösungsmittels aus den Mutterlaugen
hinterbleibt ein gummiartiger Stoff, welcher mit 150 ml Wasser geschüttelt wird;
das feste Salz wird abfiltriert. Man kocht den Feststoff zur Entfernung der Verunreinigungen
mit trockenem Aceton und kristallisiert aus wäßrigem Aceton um, wobei man weitere
2,63 g des bis-Estercyclohexylammoniumsalzes in zwei Fraktionen erhält. Gesamtausbeute
70,40/».
-
Durch Umkristallisation des aus wäßrigem Aceton (etwa 1 : 1) durch
Alkohol gefällten Salzes (0,5 g) ergibt Di-(prednisolon-21-cyclohexylammoniumphosphat
(0,39 g)
vom F. = 210 bis 216° (Zersetzung) ; [a]D = + 123°
(c = 0,45 in Äthanol - H2 O; 1: 1).
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Analyse: C.aH.oO,.PN - H..0
| Berechnet ... C 64,1, H 7,85, N 1,6, P 3,40/9; |
| gefunden ... C 64,2, H 8, 1, N 1,45, P 3,8°/o. |
Amax (in Äthanol) = 242,5 m#L;
Eil = 332.
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b) Di-(prednisolon-21)-natriumphosphat 2,5 g des Cyclohexylammoniumsalzes
werden durch Erwärmen in 200 ml Alkohol und 50 ml Wasser gelöst, durch eine Säule
von »Zeo Karb 225« (H+-Form, 25 g) gegeben und die Säule mit wäBrigem Alkohol eluiert,
bis das Eluat nicht mehr sauer ist. Das Eluat wird mit 27,5 ml n110 Natronlauge
auf pA 5,7 titriert und das Lösungsmittel im Vakuum entfernt. Der hellgelbe Rückstand
kristallisiert nach Zugabe von 500 ml Aceton zu einer Lösung in 5 ml Wasser nicht
aus, das Lösungsmittel wird daher nochmals entfernt. Der Rückstand wird in 150 ml
siedendem methanolvergälltem Äthylalkohol aufgenommen, und nach Einengung auf etwa
30 ml werden Nadeln von Di-(prednisolon-21)-natriumphosphat ausgeschieden (1,82
g, 80 %), F. = 226 bis 227°; [a]D = + 118° (c =0,74 in H20).
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Analyse: C"H"012PNa -
2H20
| Berechnet ... C 60,0, H 6,95, P 3,7 11/o; |
| gefunden ... C 59,7, H 7, 1, P 3,5°1o. |
2anax (in H20) = 246 m#t; EI Z-, = 367. Beispiel 14 Di-(prednisolon 21)-natriumphosphat
10 g 11ß,17a-Dihydroxy 21 jodpregna-1,4-den-3,20-dion werden wie im Beispiel 13,
a) behandelt, aber das saure Eluat aus dem Ionenaustauscherivird nicht mit Cy clohexylamin,
sondern mit 27,2 ml normaler Natronlauge auf etwa pA 6 titriert. Nach Entfernung
des Lösungsmittels bleibt ein gummiartiger Stoff zurück, der mit trockenem Aceton
gekocht wird. Der unlösliche Feststoff (6,1 g,
710/,)
wird dann aus Äthanol
umkristallisiert und ergibt Di-(prednisolon-21)-natriumphosphat in zwei Fraktionen
(3,288 und 0,769 g; Gesamtausbeute 47,5 ()/o), F. = 227 bis 228°; [a]D
= + 129° (c = 0,42 in H20); A, maz (in H20) = 246 m#t;
E' ,i = 352.
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Beispiel 15 a) 21-Methylsulfonyloxy-5a-pregnan-3,20-dion 10,9 ml Methylsulfonylchlorid
werden tropfenweise in 10 Minuten zu einer gerührten Lösung von 10,9 g 21-Hydroxy-5a-pregnan-3,20-dion
in 100 ml Pyridin bei 0 bis 2° gegeben. Nach 20 Minuten bei 0° wird die Lösung unter
Umrühren in 1500 ml Eiswasser gegossen. Der kristalline Niederschlag (13,1 g, 97,40/0),
F. = 122 bis 140°, wird auf dem Filter gesammelt und bei 40° im Vakuum getrocknet.
Umkristallisierang aus wäßrigem Methanol und dann aus wäßrigem Aceton ergibt das
21-Methylsulfonat, F. = 132 bis 136°; [a]D = -I- 97,7° (c = 0,95 in CHC13).
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Analyse: C"H"05S
| Berechnet ... C 64,3 , H 8,3, S 7,8 |
| gefunden ... C 64,8, H 8,0, S 7,6 |
b) 21-Jod5a-pregnan-3,20-dion Eine Lösung von 5,0 g Natriumjodid in 150 ml Aceton
wird einer Lösung von 5 g 21-Methylsulfonyloxy-5a-pregnan-3,20-dion in 150 ml Aceton
zugefügt und die Mischung unter Rückfluß 15 Minuten gekocht, während welcher Zeit
sich Natriummethylsulfonat ausscheidet. Die Entfernung des Lösungsmittels im Vakuum
und Zugabe von Wasser mit einer Spur Natriumthiosulfat ergibt die 21-Jodverbindung
(5,21 g, 96,5 %), F. = 140 bis 144° (Zersetzung).
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Analyse : C@, Hz, O. _T
| Berechnet ... C57,0, H7,1, j28,60/,; |
| gefunden ... C57,5, H7,0, J 28,1 % |
nach Trocknen bei 0,1 mm.
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c) 21-Hydroxy-5a-pregnan-3,20-dion-21-dinatriumphosphat Eine Lösung
von 7,9 ml Triäthylamin und 2,8 ml 90 °/oiger Phosphorsäure in 100 ml Acetonitril
wird einer Suspension von 5,0 g 21-Jod-5a-pregnan-3,20-dion in Acetonitril zugefügt
und die Mischung 4 Stunden am Rückfluß gekocht. Das Lösungsmittel wird im Vakuum
aus der Lösung abdestilliert und der zurückbleibende gummiartige Stoff aufgearbeitet,
wobei das 21-Dinatriumphosphat als Dihydrat gewonnen wird (2,14 g, 41,4 °/o), F.
= 208 bis 212°; [a]D = --E- 82,5° (c = 0,87 in H20).
| Analyse: C"H"06PNa2 - 2H20 |
| Berechnet ... C 51,2, H 7,2, P 6,3 %; |
| gefunden ... C 51,8, H 7,4, P 6,7 °/" |
nach Trocknen bei 100°/0,1 mm bis zur Gewichtskonstanz. Beispiel 16 a) 21-Methylsulfonyloxypregnan-3,20-dion
15,4 g 21-Hydroxypregnan-3,20-dion in 150 ml Pyridin werden bei 0 bis 5° mit 15,5
ml Methylsulfonylchlorid behandelt, und nach 30 Minuten wird die Lösung in 21 Eiswasser
gegossen. Das ausgeschiedene gummiartige Produkt wird abfiltriert, in 250 ml Chloroform
gelöst und die Chloroformlösung wiederholt mit 2 n-Salzsäure und Wasser gewaschen.
Nach Entfernung des Lösungsmittels aus der Chloroformlösung hinterbleibt ein gummiartiger
Stoff, der nach Umkristallisieren aus 75 ml wäßrigem Aceton das 21-Methylsulfonat
liefert (12,85 g, 67,6°10); F. = 144 bis 150°. Eine nochmalige Umkristallisation
liefert die Analysenprobe F. = 148 bis 152°; [a]D =+ 96° (c = 0,94 in CHC13).
| Analyse: C"H"0bS |
| Berechnet ... C64,3, H8,3, S7,80/,; |
| gefunden ... C64,8, H8,1, S7,70/,. |
b) 21-Jodpregnan-3,20-dion 5,0 g 21-Methylsulfonyloxypregnan-3,20-dion werden, wie
im Beispiel
15, b) für die entsprechende 5a-Verbindung beschrieben, behandelt
und liefern die 21-Jodverbindung (5,21 g, 96,6 °/o), F. = 113 bis 117°, welche nach
Umkristallisieren aus wäßrigem Aceton einen F. =120 bis 123° hat.
| Analyse: C21 H3102 J |
| Berechnet ... C 57,0, H 7,1, J 28,70/0; |
| gefunden ... C 57,2, H 6,8, J 28,6 %. |
c) 21-Hydroxypregnan-3,20-dion-21-dinatriumphosphat Man setzt 5,0 g 21-Jodpregnan-3,20-dion
in 50 ml Acetonitril zu einer Lösung von 8,0 ml Triäthylamin und 2,8 ml 90 °/oiger
Phosphorsäure in 50 ml Acetonitril zu und erhitzt die Mischung 4 Stunden am Rückfluß.
Das Lösungsmittel wird im Vakuum abdestilliert und der gummiartige Rückstand aufgearbeitet,
der das 21-Dinatriumphosphat
als Dihydrat liefert (3,44 g, 66,8
%), F. = 180 bis 185°; [a]D = + 78° (c = 2,3 in H20).
| Analyse: C21 H3106PNa2 - 2 Hz 0 |
| Berechnet ... C 51,2, H 7,16, P 6,3 %; |
| gefunden ... C 51,0, H 6,95, P 5,8 %. |
Beispiel 17 Hydrocortison-21-dinatriumphosphat 10,0 ml 90 °/orge Phosphorsäure werden
in 25m1 iso-Propanol gelöst und 30m1 Triäthylamin zugefügt. Nach Abkühlung der Lösung
setzt sich ein Niederschlag ab, der beim Erwärmen wieder gelöst wird. Dann setzt
man 5,0 g Hydrocortisonjodid zu und kocht dieMischung am Rückfluß. Nach 25 Minuten
gibt eine Probe der Reaktionsmischung eine klare Lösung in Wasser, worauf das Kochen
unterbrochen wird. Das Lösungsmittel wird unter vermindertem Druck verdampft, und
beim Aufarbeiten des Produkts in Methanol erhält man 4,54 g Hydrocortison-21-dinatriumphosphat;
Amax = 247 m#L;
El l-- = 309; KD = -+- 114° (H20).