DE2901563A1

DE2901563A1 - 17 alpha -acyloxy-12 beta -hydroxy-4pregnen-3,20-dion-derivate und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE2901563A1
Application number: DE19792901563
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr Kieslich
Original assignee: Schering AG
Current assignee: Bayer Pharma AG
Priority date: 1979-01-12
Filing date: 1979-01-12
Publication date: 1980-07-24

Description

17a-Acyloxy-12ß-hydroxy-4-pregnen-3,20-dion-
Derivate und Verfahren zu ihrer Herstellung.
Die Erfindung betrifft neue 17a-Acyloxy-12ß-hydroxy-4-pregnen-3,20-dion-Derivate der allgemeinen Formel I gemäß Anspruch 1 und das im Patentanspruch 7 gekennzeichnete Verfahren zu ihrer Herstellung.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird unter den Bedingungen durchgeführt, die man üblicherweise bei der mikrobiologischen Hydroxylierung von Steroiden anwendet.
Unter den üblicherweise verwendeten Kulturbedingulsgen, werden in einem geeigneten Nährmedium unter Belüften, Submerskulturen angezüchtet. Dann setzt man den Kulturen das Substrat der allgemeinen Formel II (in einem Lösungsmittel gelöst oder vorzugsweise in emulgierter Form) zu und fermentiert, bis eine maximale Substratumwandlung erreicht ist.
Geeignete Substratlösungsmittel sind beispielsweise Methanol, Äthanol, Glykolmonomethyläther, Dimethylformamid, oder Dimethylsulfoxyd. Die Emulgierung des Substrates kann beispielsweise bewirkt werden, indem man dieses in mikronisierter Form oder in einem mit Wasser mischbaren Lösungsmittel (wie Methanol, Äthanol, Aceton, Glykolmonomethyläther, Dimethylformamid oder Dimethylsulfoxyd) gelöst unter starker Turbulenz in (vorzugsweise entkalktem) Wasser, welches die üblichen Emulgationshilfen enthält, eindüst. Geeignete Emulgationshilfen sind nichtionogene Emulgatoren, wie zum Beispiel Athylenoxyaddukte oder Fettsäureester von Polyglykolen. Als geeignete Emulgatoren seien die handelsüblichen Netzmittel Tegin , Tween und Span beispielsmäßig genannt.
Die optimale Substratkonzentration, Substratzugabezeit und Fermentationsdauer ist von den angewendeten Fermentationsbedingungen abhängig. Diese Größen müssen, wie dies bei mikrobiologischen Steroidumwandlungen allgemein erforderlich ist, im Einzelfall durch Vorversuche, wie sie dem Fachmann geläufig sind, ermittelt werden.
Die als Ausgangsverbindungen für das erfindungsgemäße Verfahren verwendete 1 7a-Acyloxy-4-pregnen- 3,20-dion-Derivate der allgemeinen Formel II keinen als Substituenten R beispielsweise eine Äthylgruppe, eine Propylgruppe, eine Butylgruppe und insbesondere auch eine Methylgruppe enthalten.
Für den Fachmann ist es überraschend, daß die Verbindungen der allgemeinen Formel II weitgehend nur in der 12ß-Position hydroxyliert werden, da nach bisheriger Kenntnis Pilzkulturen der Gattung Calonectria decora in der 11-und 15-Stellung unsubstituierte Kortikoide weitgehend in 12ß- und 15a oder ß-Position dihydroxylieren (Deutsches Patent 1 067 020).
Die erfindungsgemäßen 1 7aAcyloxy-1 2ß-hydroxy-4-pregnen-3,20-dion-Derivate der allgemeinen Formel I sind wertvolle Zwischenprodukte zur Synthese pharmakologisch wirksamer Steroide. So kann man beispielsweise diese Verbindungen unter den gleichen Bedingungen wie die entsprechenden 12a-Hydroxysteroide zu 2).Steroiden dehydralisieren, welche pharmakologisch wirksam sind (US Patent 3 069 440), Die letzteren können dann ihrerseits mit Deuterium oder Tritium hydriert werden und man erhält in der 11 - und 12-Position radioaktiv markierte Gestagene der allgemeinen Formel II.
Die nachfolgenden Ausfuhrung sbeispiele dienen zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Beispiel 1 500 ml einer sterilen Nährlösung bestehend aus 10 % flüssigem Stärkezucker (50 °% Glucosegehalt), o,5 % Cornsteep liquor, 0,2 % Natriumnitrat, 0,1 % Kaliumdihydrogenphosphat, 0,05 % Kaliumchlorid, 0,05 % Magnesiumsulfatheptahydrat, Eisen(II)-sulfatheptahydrat werden mit einer zwei Wochen alten Schrägagarkultur von Calonectria decora (ATCC 14767) beimpft und fünf Tage lang bei 30 OC geschüttelt.
Die so erhaltene Vorkultur dient zur Beimpfung eilies 20 1-Vorfermenters, der mit 15 1 eines sterilen Mediums, enthaltend 10 % flüssigem Stärkezucker (50 % Glucosegehalt), 0,5 °/0 Cornsteep liquor, 0,2 , Natriumnitrat, 0,1 , Kaliumdihydrogenphosphat, 0,05 % Kaliumchlorid, 0,05 No Magnesiumsulfatheptahydtrat und 0,002 % Eisen(II)-sulfatheptahydtrat (mit 25 % Natronlauge pH eingestellt auf 6,5) beschickt ist.
Man läßt die Vorkultur 48 bis 72 Stunden lang unter Rühren (220 U/Min.) und Belüftung (151 Luft/Min.) bei 29 OC anwachsen.
900 ml der so erhaltenen Vorkultur werden in einen 20 1-Hauptfermenter überführt, welcher 14,1 1 eines sterilen Mediums bestehend aus 6 , flüssigem Stärkezucker, 1 % Cornsteep-liquor, 0,2 °h Natriumnitrat, 0,1 % Kaliumdihydrogenphosphat, 0,2 °% Kaliumhydrogensphosphat, 0,05 °% Magnesiumsulfatheptahydrat, 0,002 % Eisen(II)-sulfat und 0,05 °h Kaliumchlorid (pH eingestellt auf 5,8) beschickt ist. Man läßt die Kultur unter Rühren und Belüftung bei 29 OC anwachsen und fügt nach 12 Stunden oder 24 Stunden eine sterilfiltrierte Lösung von 3 g 17-Acetoxy-4-pregnen-3,20-dion in 100 ml Dimethylformamid hinzu, wonach unter gleichen Bedingungen weiterfermentiert ird.
Die Kontrolle der Umsetzung erfolgt dünnschicktchromatographisch auf Fertigplatten Kieselgel 60 F 254 Merck von Methylisobutylketonestrakten von Intervallproben der Kulturbrühe.
Nach vollständiger Umwandlung des Ausgangsmaterials (ca. 48 bis 62 Stunden) wird der Fermenteransatz 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 von anhaftendem Antischaummittel (Silicon SH) gewaschen und aus Essigester unter Zusatz von Aktivkohle umkristallisiert.
Man erhält 1,23 g 17a-Acetoxy-12ß-hydroxy-4-pregnen-3,20-dion vom Schmelzpunkt 274/276-278 OC. W: £240 = 17 100.
Beispiel 2 Unter den Bedingungen von Beispiel 1 werden 3 g 17a-Acetoxy-1,2a-methylen-4,6-pregnadien-3,20-dion in 24 Stunden Kontaktzeit fermentiert. Man erhält 1,95 g (62 % der Theorie) 17a-Acetoxy-12ß-hydroxy-1a,2«-methylen-4,6-pregnadien-3,20-dion vom Schmelzpunkt 270/271-273 OC. W: £282 = 19 700.
Beispiel 3 Unter den Bedingungen von Beispiel 1 werden 3 g 17a-Acetoxy-6-chlor-1a,2a-methylen-4,6-pregnadien-3,20-dion in 33 Stunden Kontaktzeit fermentiert. Man erhält nach chromatographischer Reinigung des Rohproduktes 1,41 g (45 % der Theorie) 17a-Acetoxy-6-chlor-12ß-hydroxy-1«,2a-methylen-4,6-pregnadien-3120-dion vom Schmelzpunkt 229/230 -231 OC. W: £205 = 10 300 281 = 17 500.
Als Nebenprodukt werden 97 mg (3 % der Theorie) 17a-Acetoxy 6-chlor-12ß,15ß-dihydroxy-1a,2«-methylen-4,6-pregnadien-3,20-dion erhalten. Schmelzpunkt 254 OC.
W: E205 = 12 900 £281 = 17 00.
Beispiel 4 Unter den Bedingungen von Beispiel 1 werden 3 g 17a-Acetoxy-6-chlor-4,6-pregnadien-3,20-dion in 24 Stunden Kontaktzeit umgewandelt. Man erhält durch chromatographische Aufreinigung des Rohproduktes und Umkristallisieren aus Essigester 17a-Acetoxy-6-chlor-12ß-hydroxy-4,6-pregnadien-3,20-dion vom Schmelzpunkt 219/220-221 OC, W: £205 = 6 630, 283 = 21 700.
Beispiel 5 Unter den Bedingungen von Beispiel 1 werden 3 g 17a-Acetoxy-6-methyl-4,6-pregnadien-3,20-dion in 40 Stunden Kontaktzeit umgewandelt. Man erhält nach chromatographischer Aufreinigung des Rohproduktes und Umkristallisieren aus Essigester 17-Acetoxy-12ß-hydroxy-6-methyl-4,6-pregnadien-3,20-dion vom Schmelzpunkt 234/235-236 OC. W: £288 = 24 400.

Claims

Patentansprüche 17a-Acyloxy-12ß-hydroxy-4-pregnen-3,20-dion-Derivate der allgemeinen Formel I worin ..... eine Einfachbindung oder eine Doppelbindung, X und Y jeweils Wasserstoffatome oder gemeinsam eine Kohenstoff-Kohlenstoffbindung oder eine Methylengruppe, Z eine Wasserstoffatom, ein Fluoratom, ein Chloratom oder eine Methylgruppe und R eine 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthaltende Alkylgruppe bedeuten.
2) 17α-Acetoxy-12ß-hydroxy-4-pregnen-3,20-dion, 3) 17a-Acetoxy-12ß-hydroxy-1 2a-methylen-4-pregnen-3, 20-dion, 4) 17α-Acetoxy-6-chlor-12ß-hydroxy-12α-methylen-4,6 pregnadien-3,20-dion, 5) 17«-Acetoxy-6-chlor-12ß-hydroxy-4,6-pregnadien-3,20-dion, 6) 17«-Acetoxy-12ß-hydroxy-6-methyl-4,6-pregnad-en-3,20-dion, 7) Verfahren zur Herstellung von 17«-Acyloxy-12ß-hydroxy-4-pregnen-3,20-dion-Derivaten der allgemeinen Formel I gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man 1 7a-Acyloxy-4-pregnen-3, 20-dion-Derivat der allgemeinen Formel II worin ....., X, X, Y, Z und R die im Anspruch 1 genannte Bedeutung besitzen, mit einer Pilzkultur der Spezies Calonectria decora fermentiert.