DE1249272B

DE1249272B - Verfah ren zur Herstellung eines neuen 14a Hydroxy steroids

Info

Publication number: DE1249272B
Application number: DENDAT1249272D
Authority: DE
Inventors: Dr Rudolf Wiechert Berlin Dr Peter Hocks Dr Ulrich Kerb
Original assignee: Schermg Aktiengesellschaft, Berlin
Priority date: 1964-07-13
Publication date: 1967-09-07
Also published as: DK123767B; BE666815A; IL23784A; NL6509006A; BR6571235D0; GB1105980A; CH455761A; US3442917A; SE309233B; FI42551B

Description

UNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND EUTSCHES 489VW PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

C07c C O 7 J

Deutsche Kl.: 12 ο-25/05

Nummer: 1249 272

Aktenzeichen: Sch 35464IV b/12 ο

Anmeldetag: 13. Juli 1964

Auslegetag: 7. September 1967

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines neuen 14«-Hydroxysteroids der Formel

Verfahren zur Herstellung
eines neuen 14a-Hydroxysteroids

Anmelder:

Schering Aktiengesellschaft,

Berlin 65, Müllerstr. 170/172

HO

Als Erfinder benannt:

Dr. Peter Hocks,

Dr. Ulrich Kerb,

Dr. Rudolf Wiechert, Berlin

15 einschließlich seiner durch die Konfiguration an den Kohlenstoffatomen 20 und 22 bedingten Diastereomeren umfassen soll, und zwar sowohl in isoliertem Zustand als auch ein Gemisch der einzelnen Diastereomeren in beliebigem Mengenverhältnis.

Die neuen Verfahrensprodukte zeichnen sich durch eine hohe Wirksamkeit als Insektenmetamorphose-Hormonc aus. Daneben zeigen sie tiefgreifende Beeinflussungen des Zellstoffwechsels bei anderen Lebewesen, insbesondere auch bei Warmblütern. Ferner werden Wirkungen auf das Zentralnervensystem beobachtet. Hieraus ergibt sich eine vielfache technische Verwertbarkeit, beispielsweise als Pharmazeutika in der Hormon- und Veterinärmedizin oder als Schädlingsbekämpfungsmittel im Pflanzenschutz (Science, 143. [1964], S. 325).

Die neuen Verbindungen werden erhalten, indem' man in eine Verbindung der Formel

HO

bzw. in deren durch die Konfiguration an den Kohlenstoffatomen 20 und 22 bedingten vier Diastereomeren nach an sich bekannten Methoden der Steroidchemie, entweder auf chemischem Weg, insbesondere durch Einwirkung von seleniger Säure, oder auf biochemischem Weg, insbesondere durch Einwirkung von solchen Mikroorganismen bzw. der von ihnen gebildeten Enzyme, die bekanntermaßen zur ^-Hydroxylierung befähigt sind, insbesondere Enzyme aus Stämmen der Gattung Curvularia oder Heliocostylum sowie Absidia regnieri, die 14a-ständige Hydroxylgruppe einführt. Hierbei ist es möglich, sofern an Stelle von Diastereomerengemischen die reinen Diastereomeren gewünscht werden, entweder von bereits sterisch einheitlichen Ausgangsstoffen auszugehen oder das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren primär erhaltene Diastereomerengemisch in an sich bekannter Weise z. B. durch fraktionierte Destillation, Chromatographie oder Gegenstromverteilung nachträglich in seine Bestandteile aufzutrennen.

Der insbesondere auch einheitliche Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens war für den Fachman nicht ohne weiteres zu erwarten. Die vorliegende Hydroxylierung ist eine Allylhydroxylierung. Auf Grund der Gleichwertigkeit der Kohlenstoffatome 9 und 14 hätte man erwarten müssen, daß die Hydroxylierung auch am Kohlenstoffatom 9 bzw. an den Kohlenstoffatomen 9 und 14 gleichzeitig stattfinden würde. Daß es sich bei der erfindungsgemäßen Hydroxylierung jedoch um die gewünschte 14a-Hydroxylierung handelt, wird in den nachfolgenden Beispielen an Hand der aufgeführten KMR-Spektren sichergestellt.

Die erfindungsgemäß hergestellten Verfahrensprodukte sind identisch mit dem von Butenandt und K a r 1 s ο η aus Puppen des Seidenspinners Bombyx mori isolierten Ecdyson (Naturforschung, 96 b [1954], S. 389), wobei man aus einer Tonne getrockneter Seidenspinnerpuppen etwa 100 mg des hochwirksamen Ecdysons isoliert. Die Isolierung des Ecdysons aus Puppen des Seidenspinners stellt offenkundig kein technisches Verfahren dar. Nach dem

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vorliegenden Verfahren ist es somit erstmals möglich, der vorliegenden Erfindung Schutz nicht begehrt

Ecdyson in technisch brauchbaren Mengen herzu- wird, kann nach an sich bekannten Methoden der

stellen. Steroidchemie, z. B. aus J^{7 42}-Ergostadien-3/i,5«-diol-

Das in der Literatur bisher nicht beschriebene Aus- 6-on-3-acetat nach folgendem Reaktionsschema er-

gangsmaterial, für dessen Herstellung im Rahmen 5 halten werden:

AcO

Ozonisierung

AcO

HO

Verseifung Tosylierung

Tos O

Veresterung .

Tos O

H C-OAc

Abspaltung

AcO

Verseifung .

Dihydroxylierung mittels OsO₄

AcO

Acetonidbildung

H₃C

H₃C

Essigsäure-

Abspaltung mittels Basen „ q/ \q

Acetalisierung Hydrierung, Reduktion mit NaBHi Verseifung

OH

Grignadierung ^ ^

mittels Hal CH₂ · CH₂ C — OThp C

^CH₃ H₃C-⁷

OThp

Oxydation nach Oppenauer.

OThp

OH

Verseifung

Ac = Acetyl; Tos = Tosyl; Thp = Tetrahydropyranyl.

OH

HO

Beispiel 1

450 mg 20-(1 ',4'-Dihydroxy-4'-methyl-pentyD-J⁷-5/i-pregnen-2,i},3/J-diol-6-on in 25 ml Benzol und 30 ml Essigsäure werden bei 30 bis 5O⁰C mit 15 ml einer 0,1 normalen selenigen Säure in Essigsäure 24 Stunden aufbewahrt. Dann wird Äther und Wasser hinzugefügt und die organische Phase mit Wasser und Kaliumhydrogencarbonatlösung säurefrei gewaschen. Die über Natriumsulfat getrocknete Lösung wird nach Filtration im Vakuum zur Trockne eingeengt und der Rückstand der präparativen Dünnschichtchromatographie unterworfen. Man isoliert das 20-( 1 ',4'-Dihydroxy-4'-methyl-pentyl)-_ 1⁷-5/?-pregnen-2ß,3/3,14a-triol-6-on.

getrocknet und zur Trockne im Vakuum eingeengt. Nach Reinigung durch präparative Dünnschicht-Chromatographie wurde das 20-(1',4'-Dihydroxy-4'-methyl-pentyl)-J⁷-5^-pregnen-2/i,3/3',14a-triol-6-on isoliert.

UV: ,241 = 12 100 (Methanol);
IR: (KBr) 3333 cm"¹, 2940cm-¹, 1657cm-';
KMR: (Protonenresonanzspektrograph »Varian 60«, Bezugssubstanz Tetramethylsilan, perdeuteriertes Pyridin):
0,70 ppm (3 Protonen),
1,05 ppm (3 Protonen),
i,19 ppm (3 Protonen, Dublett),

1.30 ppm (3 Protonen, Dublett),
1,38 ppm (6 Protonen),

5,75 ppm (4 Hydroxylprotonen),

6.31 ppm (1 Vinyl proton).

Beispiel 2

40

55

200 ecm eines Mediums, bestehend aus 4,5% Glukose, 2% Pepton und 0,5% Maisquellwasser werden in einem Schüttelkolben sterilisiert. Dann wird beimpft mit Absidia regnieri und bei 28 "C 2 Tage geschüttelt. Zu dieser Kultur werden 90 mg 20-( 1 ',4'-Dihydroxy-4'-methyl-pentyl)-J ⁷-5ß-pregnen-2/U|i-diol-6-on in 5 ml 2,5% Methanol gegeben. Nach beendeter Fermentation, feststellbar durch Dünnschicht-Chromatographie, wird von der Zellmasse abfiltriert und diese mit Aceton und Essigester extrahiert. Das Filtrat der Zellmasse wird mit Essigester extrahiert, wonach all Extrakte vereinigt werden. Die Extrakte werden mit Natriumhydrogencarbonallösung und Wasser gewaschen, über Natriumsulfat UV: _mi = 12 100 (Methanol);
IR: (KBr) 3333 cm-', 2940 cm"¹, 1657 cm-¹;
KMR: (Protonenresonanzspektrograph »Varian 60«, perdeuterisiertes Pyridin, Bezugssubstanz Tetramethylsilan) :
0,70 ppm (3 Protonen),
1,05 ppm (3 Protonen),
1,19 ppm (3 Protonen, Dublett),

1.30 ppm (3 Protonen, Dublett),
1,38 ppm (6 Protonen),

5,75 ppm (4-Hydroxylprotonen),

6.31 ppm (1 Vinylproton).

Beispiel 3
Eine Nährlösung bestehend aus

5% Saccharose,
1% Rübenzuckcrmelasse,
0,2% NaNO₃,
0,1% KH₂PO₄,
0,05% KCl,

0,05% MgSOi,
0,001% FeSO₄,

0,5% Maisquellwasser (bekannt unter dem Handelsnamen Cornsteepliquor) vom pH 7

wird durch 90minutiges Erhitzen auf 12O⁰C sterilisiert und nach Abkühlung beimpft, die durch Abschwemmen einer 7tägigen Maiskultur mit physiologischer Kochsalzlösung erhalten wurde.

Nach 2tägiger Vermehrung bei 25⁰C unter Rühren und Belüftung werden 280 ml der erzeugten Kultur unter sterilen Bedingungen entnommen und in einen Fermenter mit 4,71 einer Nährlösung aus 5% Saccharose, 1% Rübenzuckermelasse, 0,2% NaNO₃, 0,1% KH₂PO₄ übergeführt. Nach 24stündiger Anzucht unter Rühren und Belüftung werden 1,13 g 20-( 1 ',4'-Dihydroxy-4'-methyl-pentylj-.J ⁷-5/J-pregnen-2/f,3ß-diol-6-on in 50 ml Äthanol zugesetzt. Nach be-

endeter Fermentation wird wie im Beispiel 2 beschrieben weiter verfahren. Man isoliert das 20-(l',4'-Dihydroxy-4'-methyl-pentyl > . l⁷-5£-pregnen-2/9,3|»,14atriol-6-on.

UV: _mi = 12 100 (Methanol);
IR: (KBr) 3333 cm"', 2940 cm"·, 1657 cm¹;
KMR: (Protonenresonanzspektrograph »Varian 60«, perdeuteriertes Pyridin, Bezugssubstanz Tetramethylsilan):
0,70 ppm (3 Protonen).
1,05 ppm (3 Protonen),
1,19 ppm (3 Protonen, Dublett),
1,30 ppm (3 Protonen, Dublett),
1,38 ppm (6 Protonen),
5,75 ppm (4 Hydroxylprotonen),
. 6,31 ppm (1 Vinylproton).

Beispiel 4

100 mg (205 : l'R)-20-(l',4'-Dihydroxy-4'-methylpentyl)-J⁷-5/9-pregnen-2/i,3/^-diol-6-on werden in 2 ml Dioxan gelöst und mit 100 mg Selendioxyd 1 Stunde auf 9O⁰C erhitzt. Das so erhaltene (205 : IR)-20-(l ',4'-Dihydroxy-4'-methyl-pentyl)- Γ-5/^-pregnen-2/f,3/i,14a-triol-6-on wird ohne weitere Aufarbeitung vom Selen durch präparative Dünnschicht-Chromatographie getrennt und aus Tetrahydrofuran—Pentan umkristallisiert. Schmelzpunkt: 232 bis 233^CC; Ausbeute: 60 der Theorie.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines neuen 14a-Hydroxysteroids der Formel

OH

10

den Kohlenstoffatomen 20 und 22 bedingten vier Diastereomeren,dadurch gekennzeichnet, daß man in eine Verbindung der Formel

OH

HO

einschließlich seiner durch die Konfiguration an

bzw. in deren durch die Konfiguration an den Kohlenstoffatomen 20 und 22 bedingten Diastereomeren nach an sich bekannten Methoden der Steroidchemie entweder

a) auf chemischem Weg, insbesondere durch Einwirkung von seleniger Säure oder

b) auf biochemischem Weg durch Einwirkung solcher Mikroorganismen bzw. der von ihnen gebildeten Enzyme, die bekanntermaßen zur 14a-Hydroxylierung befähigt sind, insbesondere der Enzyme aus Stämmen der Gattung Curvularia oder Heliocostylum sowie Absidia regnieri, die 14a-ständige Hydroxylgruppe einführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man von Diastereomerengemischen ausgeht und die primären 14a-Hydroxylierungsprodukte nachträglich nach an sich bekannten Methoden in ihre Bestandteile auftrennt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man von einem einheitlichen Diastereomeren ausgeht.