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D-Homo-20-kataprehnane II Die Erfindung betrifft neue D-Homo-20-katopragnane
der allgemeinen Formel I
worin R1 Sauerstoff,
wobei R5 für Wasserstoff oder nieders Acyl steht, R2 Wasserstoff oder Methyl, R3
Sauerstoff,
oder zwei Wasserstoffatome, R4 Wasserstoff, Hydroxy oder Acyloxy, R6 Wasserstoff
oder Methyl und
R7 1^7asserstoff , Acetyl, Hydroxy oder niederes
Acyloxy in α- oder ß-Stellung, die Seitenkette am Kohlenstoffatom C-17a ud
das 5-ständige Wasserstoffatom α- oder ß-ständig sein können, bedeuten.
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Unter Acyloxy sollen Säurester verstanden werden, die sich von Säuren
ableiten, die in der Steroidchemie üblicherweise für Veresterungen angewandt werden.
Bevorzugte Säuren sind Carbonsäuren mit 1 bis 15 Kohlenstoffatomen. Die Carbonsäuren
können auch ungesättigt, verzweigt, mehrbasisch oder in üblicher Weise zum Beispiel
durcli Hydroxy- mino-, Oxogrguppen oder Halogenatome, substituiert sein. Geeignet
sind auch cycloaliphatische, aromatische, gemischt aromatisch-aliphatische oder
. heterocyclische Sauren, die eberfalls in üblicher Weise substituiert, zum Beispiel
durch Halogenatome, sein können. Als bevorzugte Säuren zur Ausbildung des Acylrestes
seien beispielsweise genannt: Essigsäure, PRopionsäure, Capronsäure, Önanthsäure,
Undocylsäure, Ölsäure, Trimethylessigsäure, Halogenessisgsäure, Dichloressigsäure,
Cyclopentylpropionsäure, Cyclohexylessigsäure, Phenylpropionsäure, Phenylessigsäure,
Phenoxyessigsäure, Dialkylaminoessigsäure, Piperidinoessigsäure, Bernsteinsäure,
Benzoesäure und andere. Für die Herstellung wasserlöslicher Präparate sind die Monoester
zweibasischer Säuren und ihre Salze geeignet, wie z.B. das Hemisuccinat-Natriumsalz.
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Unter niederem Acyl sollen Säurereste verstanden sein, die sich von
niederen Carbonsäuren ableiten. Bevorzugte Säuren sind solche
mit
bis zu fünf Kohlenstoffatomen. Genannt seien beispielsweise Ameisensäure, Essigsäure,
Propionsäure, Buttersäure und Capronsäure.
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Die neuen D-Homo-20-ketonpregnane besitzen wertvolle pharmakologische
Eigenschaften. Sie sind insbesondere zentraldepressiv, anaesthetische-narkotisch
wirksam und besitzen bei hoher Wirksamkeit eine kurze Induktionszeit. Sie fuhren
nach kurzer induktionszeit bei parenteraler Applikation zu Anaestzhesie.
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Es ist bekannt, daß einige Steroidverbinduien, insbesondere solche
aus der Pregnanreihe, zentral-depresiv, anaesthetischnarkotisch wirksma sind und
einen Einfluß- auf die Membranpermeabilität ausüben (J.A.Sutton, Postgrad.Med.J.,
48 Suppl. 2 (1972).
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Die neuen D-Homo-20-ketopregnane zeigen im Vergleich zu den bekannten
Steroiden der Pregnanreihe eine überraschend kurze Induktionszeit bei hoher Wirksamkeit.
So ist beispielsweise das 3α-Hydroxy-D-homo-5α-pregnan-20-on in Vergleich
zum bekannten 21-Hydroxy-5ß-pregnan-3.20-dion-21-hemisuccinat-Natrium nach
einer
Minute p.i. (nach der Injektion) fünfmal wirksamer.
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Diese überlegene anaesthetische Wirksamkeit wurde an mannlichen NMRI-Mäusen
im Gewicht von 20-25 g untersucht. Dazu wurden die Steroidverbindungen in 10%igen
polyhydroxyäthyliertem Rizinusöl suspendiert und unter Zusatz von 0,9%iger Kochsalzlösung
in randomisierter Anordnung intravenös appliziert, wobei das Injektionsvolumen 10
ml/kg Körpergewicht betrug und innerhalb von 10 Sekunden injiziert wurde. Unmittelbar
uach der Ijektion wurden die Versuchstiere in Rückenlage siif eine Wärmeplatte (35
00) gelegt und der Verlust des Stellreflexes bestimmt. Ein Verlust des Stellreflexes
lag vor, wenn sich die Versuchstierte nicht innerhalb von 30 Sekunden in die Bauchlage
mit Kontakt aller 4 Pfoten zur Unterlage aufrichteten. Die auswertung erfolgte durch
statistische Probitanalyse.
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Die erfindungsgemäßen Verbindungen eignen sich in besonderem Maße
zur Narkoseeinleitung, wobei die hnaesthesie nach Induktion des Betäubungszustands
durch ein Inhalationsanaesthetikum wie z.B. Äther, Halothan, Lachgas usw. aufrechterhalten
wird. Für verschiedene therapeutische oder diagnostische
Operationen
ist die anaesthetische Wirkung der erfindungsgemäßen Verbindüngen auch allein ausreichend.
Die anaesthetische Wirkung kann in diesem Fall durch wiederholte oder kontinuierlichc
Verabreichung aufrechterhalten werden. Die erfindungsgemäßen Verbindungen führen
im allgemeinen im Vergleich zu bisher bekannten steroidalen Anaesthetika zu besonders
gerlilgen unerwünschte Nebenwirkungen.
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Die Anaesthetika auf Basis der erfindungsgemäßen Verbindungen werden
entsprechend der üblichen pharmazeutischen Praxis 5 mi.t Hilfe eines oder mehrere
Trägermaterialien, Lösungsvermittler oder Bindemittel formuliert. Die ZUbereitungen
der erfindungsgemäßen anaesthetischen Verbindungen werden im allgemeinen intravenös,
in gewissen Fällen auch durch intramuskuläre Inkektion, z.B. bei Kindern, verabreicht.
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Der Anwendungsbereich umfaßt die Verwendung als Anaesthetikum sowohl
in der Human- als auch in der Veterinärmedizin. Eine Dosis von 0>l bis 5 mg/kg
Körpergewicht ist im allgemeinen bei intravenöser Verabreichung für einen durchschnittlichen
Menschen ausreichend. Die bevorzugten i)osen liegen im Bereich von 0,2 bis 2 mg/kg.
Die Dosis ist anhängig von dem physischen
Zustand des Patienten
und dem Grad und der Dauer der angestrebten Betäubungsswirkung. Durch Variation
der Dosis ist es möglich, Narkosedauern von 10 IM nuten bis zu einer Stunde oder
mehr zu erreichen. Wenn eine längere Betäubungszeit aufrechterhalten werden soll,
können die Dosierungen wiederholt werden, wobei derartige wiederholte Dosierungen
im allgemeinen der ersten Dosis entsprechen oder in geringerer Dosis verwendet werden.
Es kann aber auch eine kontinuierliche Verabreichung, z.B. in einer Menge von 0,05
bis 1 mg/kg/Minute, durchgeführt werden.
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Wenn die anaesthetischen Zubereitungen intramuskulär verabreicht werden
sollen, sind im allgemeinen höhere Dosen crforderl:ich, die mindestens doppelt so
hoch liegen wie bei der intravenösen Application.
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Die Erfindung betrifft ausserdem ein Verfahren zur Herstellung von
D-Homo-20-ketopregnanen der allgemeinen Formel I, das dadurch gekennzeihnet ist,
daß man in D-Homo-20-ketopregnanen der allgemeinen Formel II
worin
R1, R2, R3, R4, R5, R6 und R7 die oben angegebene Bedeutung
haben und C4#C5#C6 und C16#C17#C17a einfache oder doppelte Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen,
jedoch keine kumulierten Doppelbindungen, darstellen, die Kolllenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen
katalytisch hydriert, gegebenenfalls Hydroxygruppen invertiert oder oxydiert und
Katodgruppen reduziert und gegebenenfalls anwesende Acylgruppen in an sich bekannter
Weise hydrolisiert und mit der letzlkich gewünschten Säure verestert.
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Die Hydrierung der #4-, #5-, #16-, und/oder #17-Doppelbindungen erfolgt
mit Wasserstoff in Gegenwart von Edelmetallkatalysatoren in feinverteilter Form,
wie z.B. Palladium auf Trager material wie Kohle, Calcium- oder Strontiumcarbonat
oder Platinmohr in einem inerten Lösungsmittel, wie zeB Methanol, Äthanol, Tetrahydrofuran,
Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Dioxan, Essigester oder Gemische dieser Lösungsmittel.
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Zur Oxydation von Hydroxygnrppen in 3- oder ll-Stellung wird das D-Itomo-steroid
in einem geeigneten Lösungsmittel aufzenormen und mit Chromsäure in einem geeigneten
Reaktionsmedium, wie Eisessig oder Schwefelsäure/Aceton oder Pyridin/Methylenchlorid
oder mit Pyridin-Schwefeltrioxid-Komplex in Dimetllylsulfoxid/Triäthylamin,behandelt.
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Zur selektiven Oxydation der 3-Hydroxygruppe in Gegenwart der 11-Hydroxygruppe
wird das D-Homosteroid mit Aluminium-isopropylat in Gegenwart eines aliphatischen
oder cycloaliphatischen Ketons wie z.B. Aceton oder Cyclohexanon in der Wärme behandelt.
Möglich ist aber auch die direkte Oxydation mit Sauerstoff in Gegenwart von Platindioxid
in wässrigem Aceton.
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Geeignete Lösungsmittel sind solche, die gegenüber den Oxydationsmitteln
inert sind. Beispielsweise seien genannt aromatische Kohlenwasserstoffe wie Benzol
oder Toluol, cyclische Kohlenwasserstoffe wie Hexan, chlorierte Kohlenwasserstoffe
wie Methylenchlorid oder Äthylenschlorid und monocyclische Heterocyclen wic Pyridin
oder Dioxan.
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Zur selektiven Reduktion einer 3- und/oder 11-ständigen Ketogruppe
wird das in einem inerten Lösungsmittel gelöste D-Homo-20-keto- steroid entweder
bei Temperaturen unterhalb Raumtemperatur mit einen kownpleven Metallhydrid wie
z.B. Lithiumaluminium-tri-tert.-butoxyhydrid oder Natriumborhydrid oder direkt mit
Wasserstoff in Gegenwart von Raney-Nickel in einer niederen Carbonsäure wie z.B.
Ameisensäure oder Essigsäure unter Druck im Bereich von 30-300 atü hydriert. Gegeniiber
komplexen Metallhydriden inerte Lösungsmittel sind z.B. Äther
wie
Diäthyläther oder Tetrahydrofuran, Dioxan, Xthylenglykoldimethyläther und Diäthylenglykoldimethyläther,
gegebenenfalls Alkohole wie Methanol oder Äthanol. Geeignet ist aber auch die Reduktion
mit Triphenyl-phosphin in Isopropanol in Gegenwart von Iridiuntetrachlorid. Eine
gegebenenfalls gewünschte Verseifung erfolgt nach an sich bekannten Methoden, beispielsweise
mit alkoholischer Kalilauge oder mit methanolischer Salzsäure.
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Die sich gegebenenfalls anschließende Veresterung mit der letztlich
gewünschten Säure erfolgt gleichfalls nach an sich bekannten Methoden. Eine bevorzugte
Methode ist die Reaktion mit einem reaktionsfähigen Säurederivat in Gegenwart eines
- basischen Reagenzes wie z.B. der Umsatz mit einem Säurechlorid oder Säureanhydrid
in Gegenwart von Pyridin Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten
Verbindungen können ineinander überführt werden. Diese Verfahrens variante läßt
sich insbesondere auf die Umwandlung der äquatorialen 3ß-Alkohole in die entsprechenden
axialen 3a-Alkohole anwenden. Eine entsprechende Invers ion ist auch mit den 16-olen
möglich.
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So ist es möglich, das 3α-Hydroxy-d-homo-5α-pregnan-20-on
über dic Zwischenstufe des 3ß-mesyloxy-steroids, das mit
Lithiumacetat
in der Wärme und anschließend mit Kali lauge behandelt-wird, aus dem entsprechenden
3ß-Hydroxy-D-homo-5α-pregnan herzustellen.
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Es ist aber auch möglich, das 3ß-Hydroxy-D-homo-5«-pregnan durch Chromsäureoxydation
zum 3-Keto-D-homo-5a-pregnan zu oxydieren, welches mit Raney-Nickel unter Druck
in Gegenwart einer niederen Carbonsäure zum entsprechenden 3-Hydroxy-D-homo-5α-pregnan
hydriert wird.
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Eine bevorzugte Ausführungsform besteht darin, daß man das 3ß-Hydroxy-D-homo-5α-pregnan
mit Triphenylphosphin und Ameisensäure in Gegenwart von Azodicarbonsäurediäthylester
zum 3ai'ormyloxy-D-homo-5a-pregnan umsetzt und dieses beispielsweise mit methanolischer
Kalilauge zum 3α-Hydroxy-D-homo-5a-pregnan verseift.
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Die für die 3-ole beschriebenen Methoden lassen sich in gleicher Weise
auf die 16-ole anwenden.
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Beispiel 1 38,9 g 3α-Acetoxy-D-homo-5ß-pregnan-11.20-dion £hergestellt
z.B.
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nach R.O.Clinton et al. JACS 80,3395 (1958)] werden in 400 ml Methanol
und 400 ml Nethylen-chlorid mit 8 g Kaliumhydroxid 2 Stunden bei Raumtemperatur
gerührt. Nach Zugabe von 8 ml Essigsäure wird im Vakuum eingedamp£t. Der Rückstand
wird in Methylenchlorid aufgenommen, die Methylenchloridlösung mit Wasser gewaschen
und im Vakuum eingedampft. Der Rückstand wird aus Methanol umkristallisiert. Man
erhält 32,1 g 3α-Hydroxy-D-homo-5ß-pregnan-11,20-dion vom Schmelzpunkt 202-204
°C.
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Beispiel 2 Eine Lösung von 4,2 g 3ß-Hydroxy-D-homo-pregna-5.17(17a)-dien-20-on
in 500 ml Methanol wird in Gegenwart von 900 mg Palladium-Kohle (lOAig) hydriert
bis die Wassestoff - beendet ist. Der Katalysator wird abfiltriert und die Lösung
im Vakuum eingedampft. Nach Umkristallisations aus Methanol erhält man 3,1 g 3ß-Hydroxy-D-homo-5α-pregnan-20-on
vom Schmelzpunkt 190-191 °C.
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Beispiel 3 30 g 3ß-Hydroxy-D-homo-pregna-5.17(17a)-dien-20-on werden
mit 875 ml Toluol und 250 ml Cyclohexanon zum Sieden erhitzt, ca. 200 ml abdestilliert
und 13,75 g Aluminiumisopropylat gelöst in 125 ml toluol zugegeben. Das Reaktionsgemisch
wird 45 Minuten unter leichtem Abdestillieren erhitzt, abgekühlt auf 20 OC, mit
ln Salzsäure und Wasser gewaschen und im Vakuum eingedampft. Der ölige Rückstand
kristallisiert beim Versetzen mit Pentan. Die Pentanlösung wird abdekantiert und
das so erhaltene Rohprodukt aus Aceton-Hexan umkristallisiert. Man erhält 20,5 g
D-homo-pregna-4.17(17a)-dien-3.20-dion vom Schmelzpunkt 169-171 °C.
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11 g D-Homo-pregna-4.17(17a)-dien-3.20-dien werden in 300 ml Äthanol
gelöst und nach Zugabe von 1,1 g 10%iger Palladiumkohle hydriert. Der Katalysator
wird abfiltriert und die Lösung eingedampft. Durch Chrorbatographi.e an Silicagel
(Gradient: Nethylenchlorid/Methylenchlorid-Essigster 8:2) erhält man 4,2 g D-Homo-5ß-pregnan-3.20-dion
(Schmetzpunkt 164-165 °C nach Umkristallisation aus Methanol) und 2,7 g D-llomo-5cc-pregnan-3.20-dion
(Smelzpunkt 150,5 - 151 °C nach Umkristallisation aus Aceton/Itcxan).
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Beispiel 4 1 g D-Homo-5α-pregna-3.20-dion wird in 50 ml Tetrahydrofuran
gelöst, auf --15 °C gekühlt und mit 1,3 g 1j:ithiumaluminiumtri-tert.-butoxyhydrid
versetzt. Das Reaktionsgemisch wird 30 Ninuten bei -15 CC gerührt und anschliessend
in schwefelsaures Eiswasser eingegossenen. Nach Extraktion mit Methylenchlorid
und
Waschen mit Wasser wird im Vakuum eingedampft.
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Nach Umkristallisation aus Aceton erhält man 830 mg 3ß-Hydroxy-D-homo-5α-pregnan-20-on
von Schmelzpunkt 190-191 °C.
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Beispiel 5 770 mg D-Homo-5ß-pregnan-3,20-dion werden in 40 ml Tetrahydrofuran
mit 1 g Lithiumaluminium-tri-tert.-butoxyhydrid bei -15 °C innerhalb von 30 Minuten
reduziert. Nach Aufarbeitung wie im Beispiel 4 beschrieben erhält man 577 mg 3α-Hydroxy-D-homo-5ß-pregnan-20-on
vom Schmelzpunkt 147-148 °C.
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Beispiel 6 5 g 21-Acetoxy-3ß-hydroxy-D-homo-5-pregnen-20-on [hergestellt
z.B. nach R.M.Dodson et al. JACS 75,5132 (1973)] werden in 500 ml Methanol nach
Zugabe von 500 mg 10%iger Palladium-Kohle hydriert. Der Katalysator wird abfiltriert;
und die Lösung bis zur beginnenden Kristallisation eingeengt. Man erhält 4,6 g 21-Acetoxy-3ß-hydroxy-D-homo-5α-pregnan-20-on.
F. 159-160 °C.
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7 Eine Lösung von 2,3 g 3ß-Hydroxy-D-homo-5α-pregnan-20-on
in 20 ml Pyridin wird auf 0 °C gekühlt und unter Rühren mit 1,15 ml Methansulfochlorid
tropfenweise versetzt. Man rührt 30 Minuten bei 20 o0 nach, fällt in Eiswasser,
saugt das ausgefallene Produkt ab, nimmt in Methylenchlorid auf, wäscht mit Wasser
uiid dampft im Vakuum ein. Eine Analysenprobe des 3ß-Mesyloxy-D-homo-5α-pregnan-20-on
schmiltz nach Umkristalisation aus Aceton bei 139-140 °C.
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Beispiel 8 2,8 g des rohen Mesylats werden in 100 ml Eisessig mit
5 g Lithiumacetat 3 Stunden unter Rückfluß erhitzt. -Äiischließend wird die Lösung
im Vakuum eingedampft, der Rückstand in Methylenchlorid gelöst, mit einer Natriumhydrogencarbonat-Lösung
und Wasser gewaschen und eingedampft. Es werden 2,6 g 3a-Acetoxy-D-homo-5α-pregnan-20-on
erhalten.
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Schmelzpunkt 152 - 153,5 °C.
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Beispiel 9 2,6 g 3α-Acetoxy-D-homo-5α-pregnan-20-on werden
in 150 ml Methanol und 300 mg Kaliumyhdroxid 5 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Nach
Zugabe von 1 ml Eisessig wird im Vakuum eingedampft, in Methylenchlorid auf geno:L'men,
mit Wasser gewaschen und zur Trockne eingeengt. Durch Schichtchromatographie im
System twIethylenchlorid-Essìgester 95:5 werden 950 eg 3ahydroxy-D-hono-5α-pregnan-20-on
abgetrennt und aus Aceton wakristalisiert. Schmelzpunkt 161-162 °C.
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Beispiel 10 1,9 g 21-Acetoxy-D-homo-4-pregnen-3.20-dion ghergestellt
z.B.
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anch Dodson, JACS 75,5132 (1953)] werden in 400 ml Dimethylformamid
nach Zugabe von 190 mg 10%iger Palladium-Kohle hydriert.
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Der Katalysator wird abfiltriert, das Filtrat im Vakuum eingedampft
und der Rückstand durch Schichtchromatographie im System-Äther-Pentan- 1:1 getrennt.
Nach Umkristallisation aus Aceton-Hexan erhält man 532 mg 21-Acetoxy-D-homo-5alpha;-pregnan-3.20-dion
vom Schmelzpunkt 168-169 °C und 806 mg 21-Acetoxy-D-homo-5ßpregnan-3.20-dion vom
Schmelzpunkt 127-128 OC.
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Beispiel 11 Ein 2 l-Erlenmeyerkolben, der 500 ml einer 30 Ijinuten
bei 120 °C im Autoklaven sterilisierten Nährlosung aus 1 % Corn ste-ep liquor, 1
% Soäamehl und 0,005 % Sojaöl, eingestellt auf pH 6,2,enthält wird mit einer Lyophilkultur
von Curvularis lunata beimpft und 72 Stunden bei 30 °C auf einen Rotationsschüttler
geschüttelt. Mi-t dieser Vorkultur wird dann ein 20 1-Fermenter aus rostfreiem Stahl,
der mit 15 1 eines bei 121 und 1,1 atü sterilisierten Mediums aus 1 % Corn steep
liquor, 0,5 % Stärkerzucker und 0,005 % Sojaöl, eingestellt auf pH 6,2,
enthält,beimpft.
Unter Zugabe von Silicon SH als Antischaummittel wird bei 29 °C unter Belüftung
(10 1/Min.) 0,7 atü Druck und Rühren (220 U/Nin.) 24 Stunden angekeimt. 1 Liter
der Kulturbrühe wird unter sterilen Bedingungen in 14 1 eines wie oben sterilisierten
Mediums aus 1 % Corn steep liquor, 1,25 Sojamehl und 0,005 % Sojaöl überführt und
unter gleichen Bedingungen angezüchtet. Nach 6 Stunden wird eine Lösung von 3 g
21-Acetoxy-D-homo-4-pregnen-3.20-dion in 150 ml Dimethylformamid zugegeben.
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Der Ablsauf der Umwandlung wird durch dünnschichtchromatographische
Analyse der Methyl-isobutyl-keton extrahierten Fermenterproben verfolgt. Nach vollständiger
Umwandlung (23 Stunden Kontaktzeit) wird der Fermenterinhalt zweimal mit je 10 1
Methyl-isobutyl-keton aus gerührt und der Extrakt bei 50 °C Badtemperatur im Vakuum
eingedanpft. Der Rückstand wird durch Chromatographie an Silicagel gereinigt und
aus Aceton-Äther umkristallisiert. Man erhält 11ß.21-Dihydroxy-D-homo-4-pregnen-3.20-dion
vom Schmelzpunkt 191-195 00.
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5,6 g 11ß.21-Dihydroxy-D-homo-4-pregnen-3.20-dion werden mit 50 ml
Dimethylformamid, 10 nl. Acetanhydrid und 5,5 g Bleidiacetat versetzt und 1,5 Stunden
bei 20 °C gerührt. Dann gießt man in eiskalte Natriumchloridlösung ein, saugt das
ausgefällte Produkt ab und nimmt in Methylenchlotid auf. Die
Lösung
wird mit Wasser gewaschen, im Vakuum eingedampft und der Rückstand aus Aceton-Hexan
umkristallisiert. Man erhält 5,2 g 21-Acetoxy-11ß-hydroxy-D-homo-4-pregnen-3.20-dion.
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3,3 g 21-Acetoxy-11ß-hydroxy-D-homo-4-pregnen-3.20-dion werden wie
im Beispiel 10 beschrieben hydriert. Die Trennung der am Kohlenstoffatom C5-Epimeren
erfolt durch Schichtchromatographie im System Methylenchlorid/Essigester 9:1.
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Nach Umkristallisation aus Acetox/Hexan erhält man 1,2 g 21-Acetoxy-11ß-hydroxy-D-homo-5α-pregnan-3.20-dion
vom Schmelzpunkt 171-173 °C und 925 ml 2l-Acetoxy-11ß-hydroxy-D-homo-5ß-pregnan-3.20-dion
vom Schmelzpunkt 136-138 °C.
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Beispiel 12 900 mg 2l-Acetoxy-11ß-hydroxy-D-homo--5α-pregnan-3.20-dion
werden in 15 ml Methylenchlorid gelöst, 60 ml einer Chromsäurelösung ml (hergestellt
aus 6 g CrO3, 150/Methylenchlorid und 9,5 ml Pyridin) zugesetzt und 10 Minuten bei
Raumtemperatur gerührt. Anschließend werden 3 ml methanol zugegeben, mit Methylenchlorid
verdünnt, unter: Silicagel filtriert, das Filtrat mit Wasser gewaschen und eingeengt.
Nach Umkristallisation aus Aceton/Hexan erhält man 755 g 2l-Acetoxy-D-homo-5α-pregnan-3.11.20-trion
vom Schmelzpunkt 187-188,5 °C.
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Beispiel 13 1 g 21-Acetoxy-D-homo-5α-pregnan-3.11.20-trion wird
in 50 ml Eisessig gelöst, in einem 150 ml Rollautoklaven gefüllt und nach Zugabe
von 2 g frisch hergestellt cm Raney-Nickel bei 132 atü Wasserstoffdruck hydriert.
Die Wasserstoffaufnahme ist nach 30 Minuten beendet. Der Katalysator wird abfiltriert,
mit Eisessig gewaschen und das Filtrat auf 1/3 des Vclumens im Vakuum eingeengt
und in Eiswasser eingerührt. Das ausgefällte Produkt wird abgesaugt, mit Wasser
gewaschen, getrocknet und in Aceton/Hexan umkristallisiert. Man erhält 720 mg 2l-Acetoxy-3α-hydroxy-D-homo-5α-pregnan-11.20-dion
vom Schmelzpunkt 195-197 °C. Durch Schichtchromatographie der Mutterlauge konnte
110 mg 2l-Acetoxy-3ß-hydroxy-D-homo-5α-pregnan-11.20-dion erhalte werden,
die nach Umkristallisation aus Aceton-Hexan bei 173-175 °C schmelzen.
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Beispiel 14 10 g 3ß-Hydroxy-D-homo-pregna-5.17(17a)-dien-20-on werden
in 1000 ml Eisessig gelöst und nach Zugabe von 1 g Platindioxid hydriert, bis die
Wasserstoffaufnahme beendet ist Der Katalysator wird abfiltriert, das Filtrat auf
10 °C gekühlt und unter Rühren eine Lösung von 25 g Chromtrioxid in 100 ml Wasser
zugetropft. Anschließend gießt man in Eiswasser ein, saugt das ausgefallene Produkt
ab, wäscht mit Wasser und Trocknet. Nach Umkristallisation aus Aceton/Hexan erhält
man 8,5 g D-Homo-5α-pregnan-3.20-dion von Schmelzpunkt 150,5 - 151,5 °C.
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Beispiel 15 Ein 2 l-Erlenmeyerkolben, der 500 ml einer 30 Minuten
bei 120 °C im Autoklaven sterilisierten Nährlösung aus 1 % Corn steep liquor , 1,25
% SoJabohnenmehl und 0,005 % Sojaöl, eingestellt auf pH 6,2, enthalt, wird mit einer
Lyophilkultur von Aspergillus ochraceus (ATCC 1008) beimpft und 72 Stunden bei 30
°C auf einem Rotationsschüttler geschüttelt.
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Mit dieser Vorkultur werden dann 10 2 1-Erlenmeyerkolben, gefüllt
mit je 500 ml sterilisiertem Nährmedium aus 1 % Corn steep liquor, 1.25 % Sojabohnenmehl
und 0,005 % Sojaöl, beimpft.
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Nach 6 Stunden Schütteln auf einem Rotationsschüttler wird jeder Kolben
unter sterilen Bedingungen mit 100 mg D-Homo-progesteron [hergestellt z.B. nach
Dodson JACS 75,5132 (1953)], gelöst in 5 ml Dimethylformamid, versetzt und weitere
48 Stunden auf dem Schüttler inkubiert.
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Danach werden die Inhalte aller Kolben vereinigt und mit Methylisobutylketon
erschöpfen extrahiert. Die vereinigten organischen Extrakte werden im Vakuum eingedampft,
der ölige Rückstand durch Digerieren mit Essigester/Äther zur Kristallisation gebracht
und schließlich aus Essigester umkristallisiert. Man erhält 11α-Hydroxy-D-homo-4-pregnen-3.20-dion
vom Schmelzpunkt 196-197 °C, RF = 0,65 im System Chloroform-Methanol 9 + 1.
Unter
den oben beschriebenen Bedingungen werden 1 g D-Homo-Progesteron, verteilt auf 10
große Schüttelkolben, mit dem Mikroorganismen-Stamm Curvularia lunata (NRRL 2178)
30 Stunden fermentiert und wie zuvor angegeben aufgearbeitet. Das erhaltende 11ß-Hydroxy-D-homo-4-pregnen-3.20-dion
zeigt in der Dünnschichtchromatographie einen RF = 0,71 (Kieselgelplatten Fa. Merck,
System Chloroform Methanol 9 + 1), 11α- bzw. 11ß-hydroxy-D-homo-4-pregnen-3.20-dion
wird wie in Beispiel 12 beschrieben oxidiert und das so erhaltene D-Homo-4-pregnen-3.11.20-trion
aus Aceton/Hexan umkristallisiert. Schmelzpunkt 168-169,5 00.
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30,5 g D-Homo-4-pregnan-3.11.20-trion werden in 1000 ml Dimethylformamid
in Gegenwart von 3 g 10 %iger Palladiumkohle hydriert. Nach Aufarbeitung und Chromatographie
wie im Beispiel 3 beschrieben erhält mal nach Umkristallisation aus Aceton/Hexan
12,3 g D-Homo-5ß-pregnan-3.11.20-trion (Schmelzpunkt 146-147,5 °C) und 14,1 g D-Homo-5α-pregnan-3.11.20-trion
(Schmelzpunkt 132-134 °C).
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Beispiel 16 Analog Beispiel 4 erhält man durch Reduktion mit Lithiumaluminium-tri--tert.-butoxyhydrid
aus D-Homo-5ß-pregnan-3.11.20-trion das 3α-Hydroxy-D-homo-5ß-pregnan-11.20-dion
und entsprechend aus D-Homo-5α-pregnan-3.11.20-trion das 3ß-Hydroxy-D-homo-5α-pregnan-11.20-dion.
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Beispiel 17 Nach dem Verfahren der Beispiele 7-9 wird aus 3ß-Hydroxy-D-homo-5α-pregnan-11.20-dion
das 3α-Hydroxy-D-Homo-5α-pregnan-11.20-dion erhalten, das nahc Umkristallisation
aus Aceton/ Hexan bei 175-176 °C schmilzt.
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Beispiel 18 2,1 g 21-Acetoxy-D-homo-5α-pregnan-3.20-dion werden
in 250 ml Methylenchlorid und 250 ml 1%iger methanolischer Kaliumhydroxidlösung
2 Stunden bei. 20 oC gerührt. Nach Neutralisation mit Essigsäure wird im Vakuum
eingedampft, in Tetrahydrofuran aufgenommen, vom Kaliumacetat abfiltriet und im
Vakuum eingeengt. Das so erhaltene rohe 21-Hydroxy-D-homo-5α-pregnan-3.20-dion
wird in 60 1 f-'ridin mit 6 ml Buttersäureanhydrid 15 Minuten zum Sieden erhitzt.
Nach dem Abkühlten wird mit Cyclohexan verdünnt und im Vakuum eingedampft. Diese
Prozedur wird
dreimal wiederholt. Der ölige Rückstand wird mit
Pentan verriehen, die Pentanlösung abdekantiert und das Rohprodukt aus Aceton/Hexan
umkristallisiert. Man erhält 1,3 g 21-Butyryloxy-D-homo-5α-pregnan-3.20-dion
vom Schmelzpunkt 112-114 00.
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Beispiel 19 5 g 3ß-Hydroxy-D-homo-5α-pregnan-20 on werden in
90 ml Tetrahydrofuran gelöst, 8,3 g Triphenylphosphin und 1,125 ml Ameisensäure
hinzugegeben und unter Rühren eine Lösung von 4,75 ml Azodicarbonsäurediäthylester
in 10 ml Tetrahydrofuran langsam zugetropft. Die Reaktionslösung wird 1 Stunde gerührt
und in Eiswasser eingegossen. Das ausgefallene Produkt wird abgesaugt, in Nethylenchlorid
aufgenommen, mit Wasser gewaschen und im Vakuum eingedampft.
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Der Rückstand wird durch Chromatographie an Silicagel gereinigt und
das erhaltene 3α-Formyloxy-D-homo-5α-pregnan-20-on aus Aceton/Hexan
umkristallisiert.
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Schmelzpunkt 158,5 -- 159,5 OC, Ausbeute: 85 %.
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Beispiel 20 100 mg 3α-Formyloxy-D-homo-5α-pregnan-20-on
werden in 1 ml Methylenchlorid und 1 ml Methanol gelöst und nach Zugabe von 22 mg
Kaliumhydroxid 20 Minuten bei Raumtemperatur gerührt. Nach Neutralisation mit Essigsäure,
wird im Vakuum eingedampSt, der Rückstand in Methylenchlorid gelöst, mit Wasser
gewaschen und eingedampft. Nach Umkristallisation Bus Aceton erhält man 68 mg 3α-Hydroxy-D-homo-5α-pregnan-20-on
vom Schmelzpunkt 161,5 - 162.5 °C.
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Beispiel 21 Analog Beispiel. 19 erhält man aus 21-Acetoxy-3ß-hydroxy-D-Homo-5α-pregnan-20-on
das 21-Acetoxy-3α-formyloxy-D-homo-5a-pregnan-20-on vom Schmelzpunkt 187,5
- 188 °C.
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Beispiel 22 880 mg 21-Acetoxy-3α-formyloxy-D-homo-5α-pregnan-20-on
werden in 20 ml Methylenchlorid und 20 ml Methanol ge-Iöst, mit 400 mg Kaliumhydroxid
versetzt und 90 minuten bei 20 OC gerührt. Nach Neutralisation mit Essigsäure wird
im Vakuum eingedampft. Das. so erhaltene rohe 3a.21-Dihydroxy-D-homo-5α-pregnan-20-on
wird mit 6 ml Dimethylformamid, 1,2 ml Acetanhydrid und 84 mg Bleidiacetat 1,5 Stunden
bei 20 °C gerührt. Anschließend wird in Eiswasser gefällt, das Reaktionsprodukt
abgesaugt, mit Wasser gewaschen, getrocknet und aus Aceton-Hexan umkristallisiert.
Man erhält 589 mg 21-Acetoxy-3α-hydroxy-D-homo-5α-pregnan-20-on vom
Schmelzpunkt 173,5 - 174 OC, Beispiel 23 240 mg 3ß-Hydroxy-D-homo-5α-pregnan-11.20-dion
werden in 5 ml absolutem Tetrahydrofuran gelöst, 400 mg Triphenylphosphin und 0t053
ml Ameisensäure zugesetzt und 0,235 ml Azodicarbonsäureäthylester zugetropft. Es
wird 30 Minuten bei; 20 °C gerührt und aufgearbeitet, wie im Beispiel 19 beschrieben.
Durch Schichtchromatographie im System Methylenchlorid-Essigester und Umkristallisation
aus Isopropyläther werden 204 mg 3α-Formyloxy-D-homo-5α-pregnan-11.20-dion
erhalten. Schmelzpunkt 171-173 OC,
Beispiel 24 3α-Formyloxy-D-homo-5α-pregnan-11.20-dion
wird verseift und aufgearbeitet wie im Beispiel 20 beschrieben. Nach zweimaliger
Umkristallisation aus Methylenchlorid-Isopropyläther erhält man 3α-Hydroxy-D-homo-5α-pregnan-11.20-dion
vom Schmelzpunkt 196-197 °C (Ausbeute 95 % d. Th.).
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Beispiel 25 Analog Beispiel 13 wird das. D-Homo-5ß-pregnan-3.20-dion
zum 3ß-Hydroxy-D-homo-5ß-pregnan-20-on hydriert5 das nach zweimaliger Umkristallisation
aus Isopropyläther bei 187-188 OC schmilzt (Ausbeute 81 % d. Th.).
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Beispiel 26 20 g 3ß-Acetoxy-17-α-methyl-D-homo-5-pregnen-20-on
werden in 1000 ml Essigester nach Zugabe von 4 g 10%igem Palladiumkohle mit Wasserstoff
hydriert. Anschließend wird der Katalysator abfiltriert, das Filtrat eingedampft
und der Rückstand aus Hexan umkristallisiert. Man erhält 17,5 g 3ß Acetoxy-17α-methyl-D-homo-5α-pregnan-20-on
vom Schmelzpunkt 178,5 - 179 Oc.
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Das Ausgangsmaterial 3ß-Acetoxy-17α-methyl-D-homo-5-pregnen-20
wurde wie folgt hergestellt: Zu 45 g Magnesiumspänen in 4000 ml absolutem Äther
werden 130 ml Methyljodid zugetropft. Nachdem das Magnesium gelöst ist, setzt man
lang 2500 ml absolutes Tetrahydrofuran zu und destilliert, bis das Destillat einen
Siedepunkt voi 55 °C erreicht hat. Dann kühlt man die Mischung auf -20 OC, setzt
7 g Kupfer-(I)-chlorid und eine Lösung von 100 g 3ß~Acetoxy-D-homo-5,17(17a)-dien-20-on
in 1000 ml absolutem Tetrahydrofuran zu und rührt die Mischung 40 Minuten lang bei
20 °C.
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Anschliessend kühlt man das Gemisch auf 0 °C, tropft in die Mischung
230 ml 2-n-Schwefelsäure und extrahiert sie anschliessend mit Essigester. Der Extrakt
wird mit Natriumthiosulfatlösung und Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet
und im Vakuum eingeengt.
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Den so erhaltenen Riiel£stand versetzt man unter Erwärmen mit 300
ml Pyridin und 150 ml Acetanhydrid und lässt die erhaltene
Lösung
16 Stunden lang bei Raumtemperatur stehen. Anschliessend gießt man die Mischung
in Eiswasser, saugt das ausgefallene Produkt ab und löst in Methylenchlorid.
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Die Methylenchloridlösung wird mit verdünnter Schwefelsäure und Wasser
gewaschen, im Vakuum eingeengt und der Rückstand aus }fethylenchlorid/Essigester
umkristallisiert.
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Man erhält 75,6 g 3ß-Acetoxy-17α-methyl-D-homo-5-pregnen-20-on
vom Schmelzpunkt 212 - 213 °C.
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Beispiel 27 21 g 3ß-Acetoxy-17α-methyl-D-homo-5α-pregnan-20-on
werden in 200 ml Methylenchlorid und 200 ml Methanol gelöst, mit 4 g Kaliumhydroxid
versetzt und 4 Stunden bei 20 °C gerührt. Nach Zugabe von 5 ml Eisessig wird im
Vakuum eingedampft, der Rückstand in Chloroform aufgenommen, mit Wasser gewaschen
und getrocknet. Die Chloroformlösung wird eingeengt und der verbleibende Rückstand
aus Aceton umkristallisiert.
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Man erhält 15,1 g 3ß-Hydroxy-17α-methyl-D-homo-5α-pregnan-20-on
vom Schmelzpunkt 217 - 218 00.
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Beispiel 28 Eine Lösung von 2,0 g 3ß-Hydroxy-17α-methyl-D-homo-5α-pregnan-20-on
in 20 ml Pyridin wird auf 0 °«. gekühlt und unter Rühren
mit 1,15
ml Methansulfochlorid tropfenweise versetzt. Man rührt 30 Minuten bei 20 OC nach,
fällt in Eiswasser, saugt das ausgefallene Produkt ab, nimmt in Methylenchlorid
auf, wäscht mit Wasser und dampft im Vakuum ein.
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2,6 g des rohen Mesylats werden in 100 ml Eisessig mit 5 g Lithiumacetat
3 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Anschliessend wird die Lösung im Vakuum eingedampft,
der Rückstand in Blethylenchlorid gelöst, mit einer Natriumhydrogencarbonat Lösung
und Wasser gewaschen und eingedampft. Es werden 2,3 g 3α-Acetoxy-17α-methyl-D-homo-5α-pregnan-20-on
erhalten.
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2,3 g 3α-Acetoxy-17α-methyl-D-homo-5α-pregnan-20-on
werden in 150 ml Methanol und 300 mg Kaliumhydroxid 5 Stunden unter Rückfluß erhitzt.
Nach Zugabe von 1 ml Eisessig wird irn Vakuum eingedampft, in Methylenchlorid aufgenonmen,
mit Wasser gewaschen und zur Trockne eingeengt. Durch Schichtchromatographie im
System MethBrlenchlorid-Essi$ester 95:5 werden 950 mS 3«-Hydroxy-17α-methyl-D-homo-5α-pregnan-20-on
abgetrennt und aus Aceton umkristallisiert. Schmelzpunkt 161 - 162 OC.
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Beispiel 29 5 g 3ß,16α-Dihydroxy-D-homo-5-pregnen-20-on (hergestellt
z013.
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gemäß US-Patent 2.822,381) werden in 400 ml Äthanol gelöst,
1
g 10%ige Palladium-Kohle zugesetzt und mit Wasserstoff hydriert. Anschließend wird
der Katalysator abfiltriert, das Filtrat im Vakuum eingedampft und der Rückstand
aus Essigester umkristallisiert. Nan erhält so 3,92 g 3ß.16a-Dihydroxy D-homo 5a-pregnan-20-on
vom Schmelzpunkt 215 - 216 OC, Beispiel 30 1,65 g 3ß,16α-Dihydroxy-D-homo-5α-pregnan-20-on
werden in 30 ml Tetrahydrofuran gelöst, mit 5,21 g Triphenylphosphin und 0,71 ml
Ameisensäure versetzt und 3,08 ml Azodicarbonsäurediäthylester in 12 ml Tetrahydrofuran
zugetropft.
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Es wird 30 Minuten bei 20 OC gerührt und anschließend in Eiswasser
eingegossen. Das gefällte Produkt wird abgesaugt, in Methylenchlorid aufgenojnnlen,
mit Wasser gewaschen und eingedampft.
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Der verbleibende Rückstand wird durch Chromatographie an Silicagei
gereinigt. Durch Elution mit Hexan Essigester 8:2 werden 1, 24 g 3α,16ß-Diformyloxy-D-homo-5α-pregnan-20-on
erhalten.
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Beispiel 31 1,04 g 3α,16ß-Diformyloxy-D-homo-5α-pregnan-20-on
werden in 10 ml Methylenchlorid und 10 ml Methanol gelöst und nach
Zugabe
von 400 mg Kaliumhydroxid 30 Minuten bei Raumtemperatur gerührt. Nach Aufarbeitung,
wie im Beispiel 20 beschrieben, und Umkristallisation aus Essigester, erhält man
0,82 g 3α.16ß-Dihydroxy-D-homo-5α-pregnan-20-on vom Schmelzpunkt 237,5
- 238 °C.
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Beispiel 32 100 g 3ß-Acetoxy-D-homo-pregna-5,17-dien-20-on werden
in 500 ml Tetrahydrofuran und 500 ml Dimethylformamid gelöst, 5 g 5%iger Palladiumkohle
zugesetzt und hydriert. Der Katalysator wird abgesaugt, mit Methylenchlorid ge...aEchen
und das Filtrat im Vakuum zur Kristallisation eingeengt.
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Das auskristallisierte 3ß-Acetoxy-D-homo-5-pregnen-20-on (F. 183 -
185 OC; 80 g) wird abgesaugt Die Mutterlaugen werden eingedtimpft und all Silicagel
chromatographiert. Mit Hexan-Isopropyläthe (7:3) weren 11,8 g 3ß-Acetoxy-D-homo-17aα-pregn-5-en-20-on
eluiert und aus Essigester umkristallisiert. Schmelzpunkt 191 - 192,5 °C.
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Beispiel 33 1,88 g 3ß-Acetoxy-D-homo-17aα-pregn-5-en-20-en werden
in 10 ml Methylenchloridd und 10 ml Methanol gelöst und nach Zugabe von 320 mg Kaliumhydroxid
1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt. Nach Neutralisation mit Essigsäure wird im
Vakuum
eingedampft, in Tetrahydrofuran aufgenommen, vom Kaliumacetat
abfiltriert, im Vakuum eingeengt und aus Essigester umkristallisiert. Es werden
1,27 g 3ß-Hydroxy-D-homo-17aα-pregn-5-en-20-on vom Schmelzpunkt 173 - 174
°C erhalten.
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Beispiel 34 900 mg 3ß-Hydroxy-D-homo-17aα-pregn-5-en-20-on werden
in 60 ml Äthanol nach Zugabe von 180 mg 10%iger Palladiumkohle hydriert. Anschließend
wird der Katalysator abfiltriert, das Filtrat eingedampft und der Rückstand aus
Essigester umkristallisiert. Man erhält 68o mg 3ß-Hydroxy-D-homo-5α-17aα-pregnan-20-on
vom Schmelzpunkt 168 - 169 °c.
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Beispiel 35 500 mg 3ß-Hydroxy-D-homo-5α,17aα-pregnan-20-on
werden analog den Beispielen 19 und 20 umgesetzt. Man erhält nach Umlcristallisation
aus Aceton-Hexan 307 mg 3a'-Hydroxy-D-homo-5a.l7aa pregnan-20-on vom Schmelzpunkt
194 - 195 OC, Beispiel 36 a) 5 g 3ß.20-Diacetoxy-D-homo-pregna-5.16.17a(20)-trien
(dargestellt wie z.B. in DTPS 1135903 beschrieben) werden
in 500
ml Acetanhydrid mit 3 ml Bortrifluorid-Ätherat 5 ilinuten bei 20 OC gerührt. Anschliessend
wird die Mischung in Eiswasser eingerührt und mit Methylenchlorid extrahiert.
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Die Methylenchloridlösung wird mit Wasser gewaschen und im Vakuum
eingeengt. Der Rückstand wird in 50 nil Isopropanol gelöst, mit 4 ml konzentrierter
Salzsäure versetzt und 3 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Nach dem Erkalten wird
mit Methylenchlorid verdünnt, mit Wasser gewaschen und zur Trockne eingedampft.
Durch Chromatographie an Silicagel werden mit Methylenchlorid-Aceton 7:3 2,1 g 16-Acetyl-3ß-hydroxy-D-homo-pregna-5.16-dien-20-on
eluiert. Schmelzpunkt 203 -208 °C (Methylenchlorid-Methanol).
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b) 5,55 16-Acetyl-3ß-hydroxy-D-homo-pregna-5,16-dien-20-on werden
in 150 ml Tetrahydrofuran und 260 ml Äthaiiol gelöst, 500 mg 5%igc Palladiujn-Kohle
zugesetzt und hydriert.
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Anschließend wird der Katalysator abfiltriert und das Filtrat im Vakuum
eingedanlpft. Der Rückstand wird an Silicagel chromatographiert. Durch Elution mit
Hexan-Aceton 7:3 werden 1, 93 g 16ß-Acetyl-3ß-hydroxy-D-homo-5α-pregnan-20-on
erhalten und aus Aceton-Hexan umkristallisiert.
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Schmelzpunkt 181 - 182 °C.
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Beispiel 37 374 mg 16ß-Acetyl-3ß-hydroxy-D-homo-5α-pregnan-20-on
werden in 10 ml Tetrahydrofuran gelöst, 524 mg Triphenylphosphin und 92 mg Ameisensäure
zugesetzt und 349 mg Azodicarbosäureäthylester in 4 ml Tetrahydrofuran zugetropft.
Es wird 1 Stunde bei 20 °C gerührt und aufgearbeitet, wie im Beispiel 19 beschrieben.
Der Rückstand wird an Silicagel chromatographiert.
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Mit Hexan-Aceton 9:1 erden 320 mg l6ß-Acetyl-3a-formyloxy-D-homo-5α-pregnan-20-on
eluiert und aus Aceton-Hexan umkristallisiert. Schmelzpunkt 148 - 148,5 °C.
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Beispiel 38 276 mg 16ß-Acetyl-3α-formyloxy-D-homo-5α-pregnan-20-on
werden in 5 ml Methanol und 3 ml Methylenchlorid gelöst und nach Zugabe von 60 mg
Kaliumhydroxid 1 Stunde bei 20 °C gerührt.
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Nach Aufarbeitung, wie im Beispiel 20 beschrieben und Umkristallisation
aus Aceton-Hexan, werden 169 ilig 16ß-Acetyl-3α-hydroxy-D-homo-5α-pregnan-20-on
erhalten.
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Schmelzpunkt 162,5 - 163 OC.