DE2450106A1

DE2450106A1 - Neue 1 alpha3-hydroxysteroide

Info

Publication number: DE2450106A1
Application number: DE19742450106
Authority: DE
Inventors: Walter Dr Elger; Karl Dr Petzoldt
Original assignee: Schering AG
Current assignee: Bayer Pharma AG
Priority date: 1974-10-18
Filing date: 1974-10-18
Publication date: 1976-04-29
Also published as: DE2450106C2; BE834623A

Description

Neue 1@3-Hydroxysteroide Die Erfindung betrifft neue pharmakologisch wirksame 1α-Hydroxysteroide, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und Arzneimittel die diese Verbindungen enthalten.
Die neuen 1α-Hydroxysteroide sind gekennzeichnet durch die allgemeine Formel I worin R1 eine Methylgruppe oder eine Athylgruppe, R2 und R3 Wasserstoffatome oder Alkanoylgruppen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen und R4 ein Wasserstoffatom oder einen Kohlenwasserstoff mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten.
Erfindungsgemäß können die Gruppen R2 und R3 gleich oder voneinander verschieden sein. Als geeignete Alkanoylgruppen R2 und R3 seien beispielsweise genannt: Die Formylgruppe, die Acetylgruppe, die Propionylgruppe, die Butyrylgruppe, die Pentanol.
gruppe, die Hexanoylgruppe, die Heptanoylgruppe und die Octanoylgruppe.
Unter einem Kohlenwasserstoffrest R4 soll beispielsweise eine Methylgruppe, eine Äthylgruppe, eine Vinylgruppe oder eihe Xthinylgruppe verstanden werden.
Das erfindungsgemaße Verfahren zur Herstellung der neuen la-Hydroxysteroide der allgemeinen Formel I ist dadurch gekennzeichnet, daß man. eine Verbindung der allgemeinen Formel II worin R1 und R4 die obengenannte Bedeutung besitzt mit einer Eilzkultur der Gattungen Rhizoctonia, Sclerotium, Calonectria oder Glomerella fermentiert und gewünschtenfalls freie Hydroxygruppen verestert.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich beispielsweise unter Verwendung folgender Pilzstämme durchführen: Rhizoctonia solani, Sclerotium hydrophilum, Glomerella glycines, Glomerella cingulata und insbesondere Calonectria decora.
Die Durchführung der Hydroxylierung erfolgt nach Methoden, welche man üblicherweise zur mikrobiologischen Hydroxylierung von Steroiden mit Pilzkulturen anwendet.
So werden zunächst in allgemein üblichen Vorversuchen die günstigsten Fermentationsbedingungen, wie zum Beispiel Auswahl des günstigsten Nährmediums, des geeigneten Substratlösungsmittels, der Substratskonzentration, der technischen Bedingungen - wie Temperatur, Belüftung, pH- und der optimalen Zeiten für Germination, Substratzugabe und Substratkontakt am Enzym des Mikroorganismus analytisch, insbesondere dünnschichtchromatographisch, ermittelt.
Dabei hat sich gezeigt, daß es zweckmäßig ist, Konzentrationen von etwa 50 - 1000 mg Substrat pro Liter Nährmedium einzusetzen. Der pH-Wert wird vorzugsweise auf einen Wert im Bereich von 5 bis 7 eingestellt. Die Züchtungstemperatur liegt im Bereich von 20 bis 400 G, vorzugsweise von 25 bis )5° C. Zur Belüftung werden etwa 1 Liter Luft pro Minute pro Liter Kulturbrühe zugeführt.
Die Umwandlung des Substrats wird zweckmäßigerweise durch difnnschichtchromatographische Analyse von Probeextrakten verfogt. Im allgemeinen haben sich nach 20 bis 50 Stunden ausreichende Mengen an hydroxyliertem Steroid gebildet.
Bei der mikrobiologischen Hydroxylierung werden oft neben den erfindungsgemäßen la-Hydroxysteroiden der allgemeinen Formel I auch noch die isomeren lß-Hydroxysteroide gebildet. - 5a -Die Isolierung und Reinigung der Verfahrensprodukte erfolgt in an sich bekannter Weise. Beispielsweise kann man die Verfahrensprodukte mit einem organischen Lösungsmittel, wie Methylisobutylketon, extrahieren, den Extrakt eindampfen und die Verfahrensprodukte durch Säulenchromatographie trennen und reinigen.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich beispielsweise folgende 1«,17B-Dihydroxysteroide der allgemeinen Formel I herstellen: das 1α,17ß-Dihydroxy-4-östren-3-on, das 1α,17ß-Dihydroxy-18-methyl-4-östren-3-on, das 1α,17ß-Dihydroxy-17α-methyl-4-östren-3-on, das la, 17ß-Dihydroxy-17a,18-dimethyl-4-östren-3-on, das la, 17ß-Dihydroxy-17 aLäthinyl-4-östren-3-on und das 1α, 17 ß-Dihydroxy-18-methyl-17α-äthinyl-4-östren-3-on .
Die sich gegebenenfalls anschließende Veresterung der freien Hydroxygruppen erfolgt nach den Methoden, die man üblicherweise in der Steroid-Chemie zur Veresterung sekundärer und tertiärer Hydroxygruppen verwendet. Als geeignete Veresterungsmethode sei beispielsweise die Umsetzung der Steroide mit Säureanhydriden oder Säurechloriden in Gegenwart saurer Katalysatoren - wie p-Toluolsulfonsäure, Trifluoressigsäure, Schwefelsäure oder Chlorwasserstoff oder in Gegenwart basischer Katalysatoren - wie Natriumhydrogenkarbonat, Kaliunhydrogenkarbonat, Kaliumkarbonat, Natriumhydroxyd, Kaliumhydroxyd, Pyridin, Butidin, Collidin oder 4-Dimethylaminopyri'din - genannt.
Die neuen l-Hydroxysteroide der allgemeinen Formel I sind pharmakologisch wirksame Substanzen, die sich durch eine östrogene und gestagene Wirksamkeit auszeichnen.
Zum therapeutischen Gebrauch werden die neuen Verbindungen mit den in der galenischen Pharmazie üblichen Zusätzen, Trägersubstanzen und Geschmackskorrigentien nach an sich bekannten Methoden zu den üblichen Arzneimittelformen verarbeitet. Für die orale Applikation kommen insbesondere Tabletten, Dragees, Kapseln, Pillen, Suspensionen oder Lösungen infrage und für die parenterale Applikation insbesondere ölige Lösungen, wie zum Beispiel Sesamöl und Rizinuslösungen, die gegebenenfalls zusätzlich noch ein Verdünnungsmittel, wie zum Beispiel Benzylbenzoat oder Benzylalkohol, enthalten können. Die Konzentration des Wirkstoffes in den so formulierten Arzneimitteln ist abhängig von der Applikationsform.
Die neuen Arzneimittel eignen sich als orale Kontrazeptiva zur Therapie von Cyclusunregelmäßigkeiten und als Menopausenpräparate. Sie sind insbesondere zur Behandlung von Erkrankungen geeignet, bei denen man üblicherweise Arzneimittel appliziert, welche Kombinationen östrogenwirksamer und gestagenwirksamer Steroide enthalten.
Die nachfolgenden Ausführungsbeispiele dienen zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Beispiel 1 Ein 2 1 Erlenmeyerkolben, der 500 ml einer 30 Minuten bei 1200 G im Autoklaven sterilisierten Nährlösung aus 5 % Glukose, 0,5 % Corn-steep-liquor, 0,2 % Natriumnitrat, 0,1 % Kaliumdihydrogenphosphat, 0,05 % Kaliumchlorid, 0,05 % Magnesiumsulfat und 0,002 % Eisen(II)-sulfat enthält wird mit einer tyophilkultur von Calonectria decora (ATCC 14767) beimpft und 5 Tage bei 300 C auf einem Rotationsschüttler geschüttelt. Mit dieser Vorkultur wird dann ein 20 l-Fermenter, der mit 15 1 eines bei 1210 C und 1,1 atü sterilisierten Mediums der gleichen Zusammensetzung wie die Vorkultur gefüllt ist, beimpft. Unter Zugabe von Silicon SH als Antischaummitel wird bei 290 C unter Belüftung und Rühren 24 Stunden germiniert. 1 Liter der Kulturbrühe wird unter sterilen Bedingungen in 14 1 eines wie oben sterilisierten Nährmediums gleicher Zusammensetzung überführt und unter gleichen Bedingungen angezüchtet. Nach 12 Stunden wird eine sterilfiltrierte Lösung von 7,5 g 17ß-Hydroxy-17a-äthinyl-4-östren-3-on in 75 ml Dimethylformamid zugegeben und weiter incubiert.
Nach vollständiger Umwandlung des eingesetzten Substrates (38 Stunden Kontaktzeit) wird der Fermenterinhalt zweimal mit je 10 1 Methylisobutylketon ausgerührt und der Extrakt bei 500 C Badtemperatur im Vakuum eingedampft. Der Rückstand wird zur Entfernung des Antischaummittels mehrmals mit Hexan gewaschen und schließlich über eine Kieselgelsäule mittels des Gradienten Methylenchlorid - Methylenchlorid/Aceton 8+2 chromatographiert. Nach Kristallisation aus Aceton/Isopropyläther erhält man das 1a,17ß-hydroxy-l7a-äthinyl-4-östren-3-on vom Schmelzpunkt 207 bis 2080 C.
Beispiel 2 100 mg la,l7ß-Dihydroxy-17«-äthinyl-4-östren-3-on werden mit 3 ml Pyridin und 0,3 ml Acetanhydrid versetzt und 20 Stunden lang bei 30 bis 350 C gerührt. Man engt die Mischung im Hochvakuum ein, nimmt den Rückstand in Essigester auf, wäscht die Essigesterphase, trocknet sie, engt sie im Vakuum ein und erhält das 17ß-Hydroxy-l«-acetoxy-17a-äthinyl-4-östren-3-on als farbloses Öl.

Claims

Neue la-Hydroxysteroide

P a t e n t a n s p rfü c h e .? la-Hydrowsteroide der allgemeinen Formel I worin R1 eine Methylgruppe oder eine Äthylgruppe R2 und R3 Wasserstoffatome oder Alkanoylgruppen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen und R4 ein Wasserstoffatom oder einen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten.
2. 1α,17ß-Dihydroxy-17α-äthinyl-4-östren-3-on.
3. 17ß-Hydroxy-la-acetoxy-17a-äthinyl-4-östren-3-on.
4. Arzneimittel gekennzeichnet durch einen Gehalt an Verbindungen gemäß Anspruch 1 bis ) als Wirkstoff.
5) Verfahren zur Herstellung von la-Hydroxysteroiden der allgemeinen Formel I worin R1 eine Methylgruppe oder eine ethylgruppe R2 und R3 Wasserstoffatome oder Alkanoylgruppen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen und R4 ein Wasserstoffatom oder einen Kohler.wasserstoffrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung der allgemeinen Formel II R1 H <11), 0

worin R1 und R4 die obengenannte Bedeutung besitzt, mit einer Pilzkultur der Gattungen Rhizoctonia, Sclerotium, Calonectria oder Glomerella fermentiert, und gewünschtenfalls freie Hydroxygruppen verestert.