DE2306529A1

DE2306529A1 - Neue 12 beta, 15 alpha-dihydroxysteroide

Info

Publication number: DE2306529A1
Application number: DE19732306529
Authority: DE
Inventors: Hans-Joerg Dr Vidic; Klaus Dr Kieslich
Original assignee: Schering AG
Current assignee: Bayer Pharma AG
Priority date: 1973-02-07
Filing date: 1973-02-07
Publication date: 1974-08-15
Also published as: FR2216274A1; FR2216274B1; CH601347A5

Description

Heue I2ß,l^g-Dihydroxysteroide

Die Erfindung "betrifft neue 12ß,15oe-Dihydroxysteroide der allgemeinen Formel I

(D.

-OH

worin E einen Acylrest. einer Carbonsäure mit 2 "bis 8 Kohlenstoffatomen bedeutet.

Unter einem Acylrest E soll vorzugsweise ein Acylrest einer geradkettigen oder verzweigten Alkancarbonsäure oder ein Acylrest einer aromatischen Carbonsäure verstanden werden. Als Acylreste seien beispielsweise genannt: der Acetyl-, der Propionyl-, der Butyryl-, der Trimethylacetyl-, der Pentanoyl-, der Hexanoyl-, der Heptanoyl-, der Benzoyl- und der Octanoylrest.

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Vorstand: Hans-Jürgen Hamann · Karl Otto Mittelstenscheid OK Gerhard RaspÄ ■ Dr. Horst Witzel Stellv.: Dr. Christian Bruhn ■ Dr. Heinz Hannsa Vorsitzender des Aufsichtsrats: Dr. Eduard v. Schwartzkoppen Sitz der Gesellschaft: Berlin und Bergkamen Handelsregister: AG Charlottenburg 93 HRB 283 u. AG Kamen 5 HRB 71

Telex: 181777a schb d · Telegramme: Scheringchemie Berlin Postscheck-Konto: Berlin-West 1175

SCHERING AG

Patentabteilung

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung der 12ß,15cc-Dihydroxysteroide der allgemeinen Formel I, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine Verbindung der allgemeinen Formel II

■worin E die gleiche Bedeutung wie in Formel I besitzt, mit einer Pilzkultur der Species Calonectria decora fermentiert.

Die Fermentation mit Calonectria decora wird unter den Eeaktionsbedingungen durchgeführt, die man üblicherweise bei Fermentationen von Steroiden mit Pilzkulturen anwendet.

So werden beispielsweise in allgemein üblichen Vorversuchen die günstigsten Reaktionsbedingungen für die aerobe, submerse Fermentation ermittelt. Nach Anzucht des Pilzstammes in einem

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_ 5 — Patentabteilung

für die Anzucht von Pilzen gebräuchlichen Nährmedium wird das Substrat (entweder in Form einer Suspension oder in einem der gebräuchlichen Lösungsmittel, wie zum Beispiel Methanol, Äthanol, Glykolmonomethyläther, Dimethylformamid oder N-Methylacetamid gelöst) zugesetzt. Unter den üblichen Fermentationsbedingungen können etwa - 100 mg bis 1000 mg Substrat pro Liter Fermentationsbrühe umgesetzt werden. Die Fermentationsdauer ist abhängig von der Substratkonzentration und von den Fermentationsbedingungen, sie läßt sich mit Hilfe der üblichen Analysenmethoden, so zum Beispiel durch dünnschichtchromatographische Analyse von Probeextrakten, ermitteln.

Nach Beendigung der Fermentation kann das Umsetzungsprodukt mit einem geeigneten, mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel, wie zum Beispiel Methylenchlorid, Tetrachloräthan, Methylisobutylketon, Benzol oder Toluol aus der Kulturbrühe extrahiert werden. Nach Eindampfen des Extraktes kann das erhaltene Rohprodukt in üblicher Weise, so zum Beispiel durch Chromatographie und/oder Umkristallisation gereinigt werden.

Es ist für den Fachmann überraschend, daß man mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens in einfacher Weise und in guten Ausbeuten die mittels rein chemischer Arbeitsmethoden nur schwierig herstellbaren 12ß,15a-Dihydroxy-3ß-acyloxy-5ßpregnan-20-one der allgemeinen Formel I herstellen kann.

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SCHERINGAG

_ /j. _ Patentabteilung

Es ist zwar aus der" deutschen Patentschrift 1 067 020 "bekannt, daß es möglich ist, Steroide je nach ihrer Struktur durch Fermentation mit einer Pilzkultur der Spezies Calonectria decora in der 12ß-- oder der lJpcc-Position oder aber auch gleichzeitig in der 12ß- und 15a-Position zu tiydroxylieren. Aus dem Beispiel 3 dieser Patentschrift ist aber auch zu entnehmen, daß dieser Pilzstamm zusätzlich noch die Fähigkeit besitzt*Acyloxasteroide zu verseifen.

Aufgrund dieses bekannten Standes der Technik konnte der Fachmann nicht vorhersehen, daß die Verbindungen der allgemeinen Formel II unter den Bedingungen des erfindungsgemäßen Verfahrens in der 12ß- und l^oc-Position dihydrcxyliert v/erden, ohne daß die in der 3ß-Position befindliche Acyloxygruppe abgespalten wird.

Die 12ß,15a-Dihydroxy-3ß-acyloxy-5ß-pregnan-20-one der allgemeinen Formel I sind wertvolle Zwischenprodukte zur Synthese pharmakologisch wirksamer Steroide, die sich insbesondere zur Herstellung von Digitalis-Glykosiden eignen. Die Synthese von Digitalis-Glykosiden aus den Verbindungen der allgemeinen Formel I kann mittels an sich bekannter Arbeitsmethoden durchgeführt werden.

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"~ 5. ~ Patentabteilung

So kann man beispielsweise die Verbindungen der Formel I, da sie keine freie 3ß-Hydroxygruppe tragen, mit einer äquivalenten Menge p-Toluolsulfonsäurechlorid in Pyridin partiell verestern und erhält die 12ß-Hydroxy-3ß-acyloxy-15ot-tosyloxy-5ß-pregnan-20-one.

Diese lassen sich mit Acetanhydrid in Pyridin zu den 3ß-Acyloxy-12ß-acetoxy-15a-tosyloxy-5ß-pregnan-20-onen umsetzen.

Durch Umsetzung dieser Verbindungen in einem Gemisch aus Benzol und Methanol mit Bleitetraacetat kann man nun eine 21-Acetoxygruppe einführen.

Diese 12ß,21-Diacetoxyverbindungen können durch Erhitzen mit Lithiumcarbonat in Dimethylformamid in die 3ß-Acyloxy-12ß₁21-diacetoxy-5ß-pregn-i4-en-20-one überführt werden.

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Diese Δ -Verbindungen können in wässrigem Dioxan mit U-Bromacetamid in Gegenwart von Perchlorsäure zu den 15cc-Brom-14-ß-hydroxy-3ß-acyloxy-12ß, 21-diacetoxy-5ß-pregnan-20-onen umgesetzt werden.

Aus diesen Bromhydrinen läßt sich das Bromatom in alkoholischer Lösung durch Hydrierung mit,Wasserstoff unter Verwendung von

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SCHERINGAG

_ (3 _ Patentabteilung

Raney-Niekel eliminieren. · '

Die so erhaltenen 14ß-Hydroxy-3ß-a.cyloxy-12ß,21-aiacetoxy-5ß-pregnan-20-one können zum 3ß,12ß,l4ß,21-{Detrahydroxy-5ß-pregnan-20-on verseift werden.

Setzt man diese Tetrahydroxyverbindüng in Eisessig mit Bromacetylbroinid und Bariumacetat um, so erhält man das 3ß, 12ß, l^z^-ß-Trihydroxy-21-bromacetoxy-5ß-pϊegnan-20-on.

Diese Bromacetoxyverbindung-kann unter den Bedingungen, wie sie in den deutschen Offenle gungs schrift en 1 64-3 und 1 643 055 beschrieben sind, in das Digoxigenin überführt werden.

Die Synthese von Digitalis-Glykosiden aus Digoxigenin ist bekannt.

Das nachfolgende Beispiel dient zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

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_ "7 _ Patentabteilung

Beispiel :

500 ml einer sterilen Nährlösung, enthaltend

5,0% Stärkezucker, 0,05% Kaliumchlorid,

0,5% Corn steep liquor, 0,05% Magnesiumsulfat 0,2% Natriumnitrat, 0,002% Eisen(II)-sulfat,

0,1% Kaliumdihydrogenphosphat,

werden mit einer zwei Wochen alten Schrägagarkultur von Calonectria decora (ATCC 14 767) "beimpft und fünf Tage lang bei 30°C geschüttelt.

Die so erhaltene Vorkultur dient zur Beimpfung eines 20 Vorfermenter#s, der mit 15 1 eines sterilen Mediums, enthaltend

5,Ο5ό Stärkezucker, 0,025% Kaliumchlorid,

0,25% Corn steep liquor, 0,025% Magnesiumsulfat,

0,1% Natriumnitrat 0,001% Eisensulfat, 0,05% Kaliumdihydrogenphosphat,

beschickt ist. Man läßt die Vorkultur 72 Stunden lang unter Rühren (220 Umdrehungen pro Minute) und Belüftung (15 1 Luft pro Minute) bei 29°C anwachsen.

9OO ml der so erhaltenen Vorkultur werden in einem 20 1 Hauptfermenter überführt, welcher 14,1 1 des gleichen Mediums wie

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SCHERiNGAG

Patentabteilung

der Vorfermenter enthält. Man läßt die Kultur unter Rühren und Belüftung 24- Stunden lang bei 29°C anwachsen, versetzt sie mit einer sterilfiltrierten Lösung von 3,0 g 3ß-Acetoxy 5ß-pregnan-20-on in 150 ml Dime.thylformamid und fermentiert weitere 40 Stunden.

Dann wird der Fermentationsansatz filtriert, das Filtrat und das Mycel mit Methylisobutylketon extrahiert. Die Extrakte werden vereinigt und im Vakuum eingeengt. Der erhaltene Rückstand wird zweimal mit je 100 ml Hexan gewaschen, aus Aceton/Hexan umkristallisiert und man erhält 1»73 g 12ß,15a-Dihydroxy-3ß-acetoxy-5ß-pregnan-20-on vom Schmelzpunkt 228 - 230°C.

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Claims

SCHERINGAG

Patentabteilung

Patentansprüche : .) 12ß, 15a-Dihydr oxys t er oi de der allgemeinen Formel I

" CH,

(D,

worin R einen Acylrest einer Carbonsäure mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeutet.
2.) 12ß,15a-Dihydroxy-3ß-acetoxy-5ß-pregnan-20-on.
3.) Verfahren zur Herstellung von 12ßjl5a-Dihydroxysteroiden der allgemeinen Formel I

(D,

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Patentabteilung

worin R einen Acylrest einer Carbonsäure mit 2 "bis Kohlenstoffatomen bedeutet,

dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung der allgemeinen Formel II

worin E die gleiche Bedeutung wie in Fonael I besitzt, mit einer Pilzkultur der Species Calonectria decora fermentiert.

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