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Verfahren zur Entfernung von selenhaltigen Verunreinigungen aus 1-Dehydro-17a-methyl-testosteron
Zur Darstellung von A1#4-3-Oxo-steroiden, unter welchen zahlreiche physiologisch
wirksame Verbindungen zu finden sind, eignet sich besonders ein z. B. aus Helv.
Chim. Acta, Bd. 39 (1956), S. 734, und der deutschen Patentschrift 1036 255
bekanntes Verfahren, gemäß welchem man in einer einzigen Stufe in 14-3-Oxo-steroide
mittels Selendioxyd (oder seleniger Säure, dessen Anhydrid das Selendioxyd ist)
die 1(2)-Doppelbindung einführt. Dieses Verfahren ist der üblichen Halogenierung
mit darauffolgender Enthalogenierung oder der mikrobiologischen Dehydrierung, bei
welchen Verfahren mehrere Stufen erforderlich sind oder unerwünschte Nebenprodukte
anfallen, vorzuziehen.
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17a-Methyl-testosteron ergibt bei Anwendung des obengenannten Verfahrens
hohe Ausbeuten an 1-Dehydro-17a-methyl-testosteron, einer Verbindung mit hoher anaboler
Wirkung. Die Dehydrierung mit Selendioxyd oder seleniger Säure wird in einem geeigneten
Lösungsmittel ausgeführt, z. B. einem tertiären niederen aliphatischen Alkohol,
wie tert.-Amylalkohol, oder einer niederen aliphatischen Carbonsäure, wie Essigsäure.
Trotz der erwähnten Vorteile dieses Verfahrens ist die Isolierung eines reinen Dehydrierungsproduktes
wegen des Anhaftens von Selen, besonders von organisch gebundenem, mit Schwierigkeiten
verbunden. Da das 1-Dehydro-17a-methyl-testosteron jedoch vor allem als Heilmittel
Verwendung findet, ist die Darstellung eines von jeglicher Verunreinigung, insbesondere
von organisch gebundenem Selen, freien Produkts gefordert. Obwohl der größte Teil
der selenhaltigen Verunreinigungen aus dem Rohdehydrierungsprodukt, z. B. durch
Filtration, Adsorption und darauffolgende Eluierung, Umkristallisieren usw. entfernt
werden kann, sind die letzten Reste dieser unerwünschten Nebenprodukte auf diese
Art nicht wegzubringen. Diese Mengen weisen einen Selengehalt auf, welcher stets
höher als der allgemein von den Gesundheitsbehörden in pharmazeutischen Präparaten
zugelassene ist.
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Es wurde nun ein vorteilhaftes und einfaches Verfahren zur Entfernung
von selenhaltigen Verunreinigungen aus dem durch Selendehydrierung von 17a-Methyl-testosteron
erhaltenen Dehydrierungsprodukt gefunden. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet,
daß man das rohe 1-Dehydro-17a-methyl-testosteron in einem inerten Lösungsmittel
mit Wasserstoffperoxyd behandelt, die erhaltenen sauren Anteile von den neutralen
trennt, die neutrale Fraktion mit einem A dsorptionsmittel behandelt und daraus
das gereinigte 1-Dehydro-17a-methyl-testosteron in bekannter Weise isoliert.
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Gemäß dem Verfahren der Erfindung wird ein praktisch selenfreies 1-Dehydro-17a-methyl-testosteron
erhalten. Überraschenderweise werden die im Ring A vorhandenen Doppelbindungen und/oder
die in 17-Stellung befindlichen Substituenten durch die Behandlung mit Wasserstoffperoxyd,
das ein starkes Oxydationsmittel darstellt, nicht angegriffen; es entstehen keine
Abbauprodukte, und die Ausbeuten an reinem Endprodukt sind ausgezeichnet.
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Im rohen, durch Dehydrierung von 17a-Methyltestosteron erhaltenen
1-Dehydro-17a-methyl-testosteron, das als Ausgangsmaterial für das erfindungsgemäße
Verfahren verwendet wird, sind im Mittel zwischen 1 und 15%o organisch gebundenes
Selen enthalten. Obwohl ein Teil dieser Verunreinigungen durch die obengenannten
konventionellen Methoden, wie Filtrieren der das Rohprodukt enthaltenden Lösung,
Adsorption oder Kristallisation, entfernt werden kann, ist es gemäß dem Verfahren
der Erfindung nicht notwendig, eine solche Vorreinigung durchzuführen; vielmehr
kann man das bei der Dehydrierung anfallende Rohprodukt direkt verwenden.
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Die verfahrensgemäße Behandlung mit Wasserstoffperoxyd, das z. B.
in Form einer etwa 30o/oigen wäßrigen Lösung verwendet wird, findet vorzugsweise
bei Zimmertemperatur, in Gegenwart eines
inerten Lösungsmittels
statt, z. B. einer organischen Carbonsäure, insbesondere einer niederen aliphatischen
Carbonsäure, wie Essigsäure oder irgendeines anderen geeigneten Lösungsmittels,
das von Wasserstoffperoxyd nicht angegriffen wird.
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Die sauren Anteile werden aus dem erhaltenen Reaktionsprodukt, z.
B. durch Extrahieren einer Lösung dieses Produktes in einem organischen Lösungsmittel,
z. B. einem Kohlenwasserstoff, vorzugsweise einem monocyclischen aromatischen Kohlenwasserstoff,
wie Toluol, oder einem Niederalkylester einer niederen aliphatischen Carbonsäure,
z. B. Essigester, oder irgendeinem anderen geeigneten Lösungsmittel, mit einem alkalischen
Mittel, vorzugsweise einer wäßrigen alkalischen Lösung, z. B. eines Alkalimetallhydroxyds,
wie Lithium-, Natrium- oder Kaliumhydroxyds, eines Alkalicarbonats, oder -bicarbonats,
wie Lithium-, Natrium-oder Kaliumcarbonats, oder -bicarbonats, wäßrigem Ammoniak
oder einer Mischung dieser verschiedenen Mittel entfernt. Die Lösung des Reaktionsproduktes
in diesen organischen Lösungsmittel kann dann unmittelbar für die nächste Stufe
verwendet werden.
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Die vorzugsweise in einem der genannten Lösungsmittel, wie Toluol
oder Essigester, gelöste neutrale Fraktion wird hierauf mit einem Adsorptionsmittel
behandelt. Zu diesem Zwecke wird z. B. die Lösung durch eine mit dem Adsorptionsmittel
beschickte Kolonne durchgezogen, oder man versetzt die Lösung mit dem Adsorptionsmittel
und entfernt dann dieses durch Filtration: Als Adsorptionsmittel kommen z. B. Aluminiumoxyd,
Kieselsäure oder Fullererde in Betracht. Zur vollständigen Abtrennung des 1-Dehydro-17a-methyl-testosterons
vomAdsorptionsmittel kann man dieses, wenn nötig, mit weiteren Mengen des Lösungsmittels
waschen.
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Das so erhaltene 1-Dehydro-17a-methyl-testosteron wird nach bekannten
Methoden isoliert, z. B. durch Einengen des nach der Behandlung mit einem der genannten
Adsorptionsmittel erhaltenen Filtrats und Umkristallisieren des Rückstandes aus
einem geeigneten Lösungsmittel, z. B. aus Essigester.
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Mit dem erfindungsgemäßen Reinigungsverfahren wird der Gehalt von
organisch gebundenem Selen in 1-Dehydro-17a-methyl-testosteron auf beträchtlich
weniger als 0,025%o, z. B. auf Werte von etwa 0,005 bis 0,0150%o, reduziert, was
innerhalb der allgemein tolerierten Grenze liegt.
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Das folgende Beispiel erläutert das erfindungsgemäße Verfahren. Die
Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben.
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Beispiel 6,5 g 1-Dehydro-17a-methyl-testosteron mit einem Gehalt von
etwa 8%o organisch gebundenem Selen werden in 13 cm3 Eisessig gelöst. Man versetzt
diese Lösung mit 0,65 g 30%igem wäßrigem Wasserstoffperoxyd und läßt das Gemisch
20 Stunden bei Raumtemperatur stehen. Man verdünnt dann mit 52 cm3 Wasser, nutscht
den Niederschlag ab und wäscht ihn gründlich mit Wasser.
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2 g des so erhaltenen Produktes löst man in 20 cm3 Toluol und wäscht
die Lösung zur Entfernung der sauren Anteile dreimal hintereinander mit 20%iger
wäßriger Natriumcarbonatlösung. Die organische Schicht wird hierauf über Magnesiumsulfat
getrocknet und auf eine mit 6 g basischem Aluminiumoxyd (Maschenweite 0,177 bis
0,074 mm) beschickten Kolonne gegeben. Die Kolonne wird mit 200 cm3 Toluol durchgewaschen,
das organische Lösungsmittel abgedampft und der Rückstand aus Essigester umkristallisiert.
Man erhält so gereinigtes 1-Dehydro-17a-methyl-testosteron, F. 166 bis 168°,
welches 0,013%o Selen enthält.
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Das Ausgangsmaterial kann wie folgt hergestellt werden: eine Lösung
von 50 g 17a-Methyl-testosteron in 1000 cm3 tertiär-Amylalkohol und 25 cm3 Eisessig
wird in kleinen Portionen im Verlaufe von 8 Stunden bei Siedetemperatur mit 18,4
g Selendioxyd versetzt. Man kocht am RückfluB weitere 16 Stunden, filtriert sodann
die Lösung und versetzt das Filtrat mit Essigester. Man wäscht die organische Lösung
zunächst mit einer gesättigten Natriumchlorid- und dann mit einer gesättigten Natriumcarbonatlösung,
trocknet über Magnesiumsulfat und dampft im Vakuum ein. Durch Umkristallisieren
des Rückstandes aus Essigester erhält man rohes 1-Dehydro-17a-methyl-testosteron
mit einem Gehalt von etwa 8%o organisch gebundenem Selen.
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Vergleichsversuche mit den aus Journ. Biol. Chem., Bd. 173 (1948),
S. 271 ff. (zitiert in Helv. Chim. Acta., Bd. 39 [1956], S. 738) und der deutschen
Patentschrift 1036 255 bekannten Reinigungsverfahren, die mit je 50 g von
in der Großfabrikation erhaltenem 1-Dehydro-17a-methyl-testosteron mit etwa 1,6%
Selengehalt durchgeführt wurden, ergaben folgende Resultate: A. Nach Journ. Biol.
Chem., Bd. 173 (1948), S. 271 ff.: Ausbeute 31,76 g = 63,52%; Selengehalt ungefähr
0,04%.
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B. Nach Beispiel 3 der deutschen Patentschrift 1036 255: Ausbeute
34g = 68%; Selengehalt ungefähr 0,003%.
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C. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren: Ausbeute 39,9 g = 79,8%;
Selengehalt 0,0002%. Die Vergleichsversuche beweisen, daß nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren wesentlich höhere Ausbeuten an wesentlich reinerem Produkt erzielt werden.