DE870407C

DE870407C - Process for the preparation of oxidation products of cholesterol and its derivatives

Info

Publication number: DE870407C
Application number: DESCH3309D
Authority: DE
Inventors: Adolf Dr Butenandt; Heinz Dr Dannenberg
Original assignee: Schering AG
Current assignee: Bayer Pharma AG
Priority date: 1942-11-28
Filing date: 1942-11-28
Publication date: 1953-03-12

Description

Verfahren zur Herstellung von Oxydationsprodukten von Cholesten und sein- en Derivaten Es wurde gefunden, daß Cholesten und seine Derivate in wäßriger Suspension der Autoxydation unterliegen und daß es gelingt, solche Oxydationsprodukte zu gewinnen, bei denen Sauerstoff neben der Doppelbindung in das Molekül eingetreten ist. So kann man beispielsweise aus Dehydronorcholen das 2:2-Oxodehydronorcholen, aus JI-Cholesten ein Keton erhalten, dem entweder die Konstitution eines J2-Cholestenons-i oder die eines A 2-Cholestenons-4 zukommt.Process for the preparation of oxidation products of cholesterol and its derivatives It has been found that cholesterol and its derivatives are subject to autoxidation in aqueous suspension and that it is possible to obtain oxidation products in which oxygen has entered the molecule in addition to the double bond. Thus, for example, from Dehydronorcholen the 2: 2 Oxodehydronorcholen from JI-cholesten obtain a ketone, which either belongs to the constitution of a J2-cholestenone-i or an A-2-cholestenone. 4

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Ausgangsstoffe in einem mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel, beispielsweise Aceton, gelöst in Wasser oder wäßrigen Flüssigkeiten, beispielsweise Sautonsche Lösung, einzutragen, wodurch die Steroide in eine feinverteilte Suspension übergeführt werden, aus der man dann das organische Lösungsmittel durch Erwärmen entfernt.It has proven to be advantageous to combine the starting materials in one water-miscible organic solvents, for example acetone, dissolved in Enter water or aqueous liquids, for example Sauton's solution, whereby the steroids are converted into a finely divided suspension from which the organic solvent is then removed by heating.

Die Oxydation erfolgt durch den Luftsauerstoff. Es ist vorteilhaft, diesen bei erhöhter Temperatur, beispielsweise bei 37' oder darüber, auf die Lösungen der Steroide einwirken zu lassen. Meist genügt es, wenn die Luft mit der Oberfläche der Lösung in Berührung steht; doch kann man auch einen Luft- oder Sauerstoffstrom durchleiten. Der Eintritt der Oxydation läßt sich durch das Auftreten eines für die Ketone charakteristischen Absorptionsspektrums beobachten.The oxidation takes place through the oxygen in the air. It is advantageous to let this act on the solutions of the steroids at an elevated temperature, for example at 37 ° or above. It is usually sufficient if the air is in contact with the surface of the solution; but you can also pass a stream of air or oxygen through it. The occurrence of oxidation can be observed through the appearance of an absorption spectrum which is characteristic of the ketones.

Die Aufarbeitung des Reaktionsgemisches und die Gewinnung der Oxydationsprodukte erfolgt in an sich bekannter Weise. So kann man die Ketone mit sogenannten Ketonreagenzien abscheiden, reinigen und gewinnen. Man kann aber das Reaktionsgemisch auch nach-physikalischen Methoden# beispielsweise chromatographisch, aufarbeiten.The work-up of the reaction mixture and the recovery of the oxidation products takes place in a manner known per se. So you can get the ketones with so-called ketone reagents separate, clean and to win. But you can use the reaction mixture also work up according to physical methods # for example chromatographically.

Das Verfahren sei durch folgende Beispiele erläutert: Beispiel i Zehn Erlenmeyerkolben mit je i5o ccm Sautonscher Nährlösung wurden mit je 50 mg Dehydronorcholen in 5 ccm-Aceton versetzt und anschließend 14 Tage bei 37' gehalten. Danach wurden sämtliche Ansätze zusanÜnen dreimal mit Benzol ausgeschüttelt, die Benzollösung wurde mit n-Sodalösung und mit Wasser gewaschen und über Natriumsulfat -getrocknet. Der Benzolrückstand betrug 483,8 mg eines hellgelben Öles. Das Spektrum der Benzolfraktion hatte in Äther eine ausgeprägte Bande im kurzwelligen- Ultravicrlett mit einem Maximum bei 234 Inu; 8 = 443o, ent-. sprechend einem Gehalt von 28,5 0/, 22-Oxo-dehy.dronorcholen.The method is illustrated by the following examples: Example i Ten Erlenmeyer flasks, each containing 150 cc of Sauton's nutrient solution, were each mixed with 50 mg of dehydronorchol in 5 cc of acetone and then held at 37 ° for 14 days. Then all approaches were shaken together three times with benzene, the benzene solution was washed with sodium carbonate solution and with water and dried over sodium sulfate. The benzene residue was 483.8 mg of a light yellow oil. The spectrum of the benzene fraction in ether had a pronounced band in the short-wave ultraviolet with a maximum at 234 Inu; 8 = 443o, ent-. speaking a content of 28.5 0.22-Oxo-dehy.dronorcholen.

Die Benzolfraktion wurde zur weiteren Aufarbeitung in Benzin (Kp. = 8o bis go') gelöst und über eine Säule von Aluminiumoxyd (standardisiert nach Brockmann) ehromatographiert und mit je etwa ioo ccm Lösungsmittel eluiert, wobei folgende Fral#-tionen erhalten wurden: Benzin i5o,-- mg besteht nach dem Spektrum zu 36,7 0/, aus 22-Oxo-dehydronorcholen; Benzol 93,0 mg besteht nach dem Spektrum zu 25,20/, aus 22-Oxo-dehydronorcholen; Benzol-Methanol (30: 1) 157,5 mg; Methanol 13,3 Ing.For further work-up, the benzene fraction was dissolved in gasoline (bp = 80 to go ') and chromatographed on a column of aluminum oxide (standardized according to Brockmann) and eluted with about 100 cc of solvent each, the following fractions being obtained: Gasoline i5o According to the spectrum ,, - mg consists of 36.7 % of 22-oxodehydronorchols; According to the spectrum, benzene 93.0 mg consists of 25.20 /, of 22-oxodehydronorchols; Benzene-methanol (30: 1) 157.5 mg; Methanol 13.3 ing.

Die Benzin- und die Benzolfraktion wurden in Benzin gelöst undnoch einmalüber Säulenvon Aluminiumoxyd chromatographiert und anschließend mit Benzin, Benzin-Benz01 3: 1 in Portionen von io bis 15 ccm eluiert. Es wurden nach dem Umlösen aus verdünntem Äthanol aus der Benzinfraktion 7,2 mg, aus der Benzolfraktion» 22,2 mg insgesamt also 29,4 mg reines 22-Oxo-dehydronorcholen vom F. 154' erhalten. Beispiel 2 Vier Rundkolben mit je-i,51 destilliertem Wasser wurden mit je 5o0 mg Dehydronorcholen in Aceton versetzt und 4 Wochen im Brutschrank bei 37' gehalten.The gasoline and benzene fractions were dissolved in gasoline and chromatographed once more over columns of aluminum oxide and then eluted with gasoline, gasoline-Benz01 3: 1 in portions of 10 to 15 cc. After redissolving from dilute ethanol, 7.2 mg of the gasoline fraction, from the benzene fraction »22.2 mg, a total of 29.4 mg of pure 22-oxodehydronorcholene from F. 154 'were obtained. EXAMPLE 2 Four round-bottom flasks, each with 1.51 distilled water, were each mixed with 50 mg of dehydronorchol in acetone and kept in the incubator at 37 ° for 4 weeks.

Die Ansätze wurden dreimal mit Äther ausgeschüttelt, der Äther mit Wasser gewaschen und getrocknet. Ätherrückstand: 1,964 9 eines gelben Öles. Das S- pektrum der Ätherfraktion wies in Äther ein Maximum im UV bei 234 mu auf; 8 = 375o. Daraus berechnet sich ein Gehalt an 22-Oxo-dehydronorcholen von 224,1 das nach Beispiel i gewonnen wurde.The batches were shaken out three times with ether, the ether was washed with water and dried. Ether residue: 1.964 9 of a yellow oil. The spectrum of the ether fraction in ether showed a maximum in the UV at 234 mu; 8 = 375o. This gives a 22-oxodehydronorchol content of 224.1, which was obtained according to Example i.

Beispiel 3 Verwendet man einen im Beispiel ?, angegebenen Ansatz und durchperlt die Suspension bei 37' 14 Tage mit Sauerstoff, so erhält man bei der Aufarbeitung nach Beispiel 1 --,184 9 eines gelben Öles, welches die im Beispiel z beschriebenen Eigenschaften zeigt. Beispiel 4 Vier Rundkolben mit je 2ooo ccm Sautonscher Nährlösung wurden mit je 500 mg Neocholesten in Aceton versetzt. Nach i4tägigem Stehen im Brutschrank. bei 37? wurde -mit- Benzial- ausgeschüttelt, Benzol mit n-Sodalösung und mit Wasser gewaschen und getrocknet. Rückstand der Benzollösung: i,gi26 g. Das Spektrum zeigte eine Bande im kurzwelligen Teil des Ultravioletts mit einem Maximum unterhalb 23o mu, für 230 DIA; s = 1633. Unter der Annahme, daß sich hierbei als absorbierende Komponente nur ein Oxo-cholesten bildet, das auch als Kristallisat gefaßt werden konnte, und dessen Absorption bestimmt wurde, läßt sich für die Benzolfraktion ein Gehalt an Oxo-cholesten zu 16,3 0/, berechnen.Example 3 If one uses a mixture given in Example? And bubbling through the suspension with oxygen for 37 'for 14 days, then working up according to Example 1 -, 184 9 of a yellow oil which shows the properties described in Example z is obtained. Example 4 Four round-bottom flasks, each with 2,000 cc of Sauton's nutrient solution, were mixed with 500 mg of Neocholest in acetone each. After standing in the incubator for 14 days. at 37? Was extracted with benzial, benzene was washed with sodium carbonate solution and with water and dried. Residue of the benzene solution: i, gi26 g. The spectrum showed a band in the short-wave part of the ultraviolet with a maximum below 23o mu, for 230 DIA; s = 1633. Assuming that only one oxocholester is formed as the absorbing component, which could also be taken as crystals, and the absorption of which was determined, the oxocholester content of the benzene fraction can be 16.3 0 /, calculate.

Die Benzolfraktion i,g:t26 g wurde über Aluminiumoxyd chromatographiert, dabei wurden folgende Fraktionen erhalten: Benzol 1,5320- g enthält nach dem Spektrum 18,5 0/, Oxo-cholesten; Benzol-Methanol (3o: 1) 304,4 mg; Methanol 16,8 m .9 Die Benzolfraktion des Chromatogramms 1,5320 9 wurde in Hexan gelöst und noch einmal chromatographiert, wobei mit Hexan, Hexan-Benz01 3: x, Hexan-Ben,zol i : i und mit Hexan-Benzol i : 3 eluiert wurde.The benzene fraction i, g: t26 g was chromatographed over aluminum oxide, the following fractions were obtained: Benzene 1.5320 g , according to the spectrum, contains 18.5% oxo-cholestene; Benzene-methanol (3o: 1) 304.4 mg; Methanol 16.8 m .9 The benzene fraction of the chromatogram 1.5320 9 was dissolved in hexane and chromatographed again, with hexane, hexane-Benz01 3: x, hexane-benzene, zol i : i and with hexane-benzene i : 3 was eluted.

Aus der Hexanfraktion konnten 1,226 g reines Neocholesten nach mehrfachem Umlösen aus verdünntem Äthanol und aus verdünntem Aceton bis zum konstanten Schmelzpunkt 9,1 mg eines Kristallisates vom F. = gs bis 96', das entweder ein d2-Cholestenon-(i) oder ein d2-Cholestenon-(4) darstellt. Absorptionsmaximum unterhalb 230 my in Äthanol, entsprechend einem a, ß-ungesättigten Keton, dessen Äthylenwasserstoffatome nicht substituiert sind; e für --30 mY = 10500. Beispiel 5 2, g Cholesterylchlorid werden gemäß Beispiel 3 OxY-diert. Man erhält beim Aufarbeiten einen Benzolextrakt von 1,938 g. Das Absorptionsspektrum im Äther weist bei 7,34 mu ein Maximum auf; a = 1025, entsprechend etwa 7,2 0/, a, ß-ungesättigtes Keton (unter der Annahme, daß 7-Oxo-cholesterylehlorid die gleichen Absorptionswerte aufweist wie. -7-Oxo-cholesten).From the hexane fraction, 1.226 g of pure Neocholesten could be obtained after repeated dissolving from dilute ethanol and from dilute acetone up to a constant melting point of 9.1 mg of crystals from F. = gs to 96 ', which either had a d2-cholestenone- (i) or a d2 -Cholestenone- (4) represents. Absorption maximum below 230 my in ethanol, corresponding to an α, ß-unsaturated ketone whose ethylene hydrogen atoms are not substituted; e for -30 mY = 10500. Example 5 2, g of cholesteryl chloride are OxY-dated according to Example 3. A benzene extract of 1.938 g is obtained on working up. The absorption spectrum in the ether shows a maximum at 7.34 mu; a = 1025, corresponding to about 7.2 0 /, a, ß-unsaturated ketone (assuming that 7-oxocholesteryl chloride has the same absorption values as -7-oxocholesterol).

Chromatographie'der Benzolfraktion 1,938 g; Benzöl 1,747 9-,-- -Benzol-iMeth-änol (3o: 1) 188,5 mg; Methanol 29,1 mg.Chromatographie'der benzene fraction 1.938 g; Benzoil 1,747 9 -, - -Benzol-iMeth-aenol (3o: 1) 188.5 mg; Methanol 29.1 mg.

Die Benzolfraktion des Chromatbgramms wies ein anderes Absorptionsspektrum auf als die Ausgangsfraktion. Es war eine* Verschiebung der Bande um 3o bis 40 ma eingetreten, der Unterschied entspricht einer Doppelbindung. Das Maximum war von 234 mA nach 27o mß. verschoben. Durch die Behandlung des durch Oxydation entstandenen 7-Oxo-cholesterylchlorids mit Aluminiumoxyd ist Salzsäure abgespalten worden unter Bildung von A 3, A 5-Cholestadienon-(7). Aus dem Spektrum der Benzolfraktion des Chromatogramms berechnet sich ein Gehalt an Dienon zu 4,9 %.The benzene fraction of the chromatogram had a different absorption spectrum than the starting fraction. There was a shift in the band by 30 to 40 ma, the difference corresponds to a double bond. The maximum was from 234 mA to 270 m. postponed. Treatment of the 7-oxocholesteryl chloride formed by oxidation with aluminum oxide has split off hydrochloric acid with formation of A 3, A 5-cholestadienone- (7). A dienone content of 4.9% is calculated from the spectrum of the benzene fraction in the chromatogram.

Zur weiteren Aufarbeitung wurde die Benzolfraktion irt Hexan gelöst und noch einmal chromatographiert und mit Hexan und 14exan-Benzol-Gemischen eluiert ' Es wurden erhalten aus der Hexanfraktion: 1,328 9 reines Cholesterylchlorid, aus der Hexan-Benzul-(3 : * Fraktion: 13,6 mg A 3, A s-Cholestadienon-(7) vom F. = 107 bis io8', Absorption in Äther: Maximum bei 268 my = 22000 (Statt 25ooo), aus der Hexan-Benzol-(i: 3)-Fraktion: 11,7 mg eines Kristallisates vom F. = iig bis i2o', Cl-haltig. Keine Absorption im Ultraviolett.For further processing, the benzene fraction was irt hexane dissolved and again chromatographed and eluted with hexane and 14exan-benzene mixtures' were obtained from the hexane fraction: 1.328 9 pure cholesteryl from the hexane Benzul- (3: * Group: 13, 6 mg A 3, A s-cholestadienone- (7) from F. = 107 to 10 8 ', absorption in ether: maximum at 268 my = 22,000 (instead of 25,000), from the hexane-benzene (i: 3) fraction : 11.7 mg of a crystallizate from F. = iig to i2o ', containing Cl. No absorption in the ultraviolet.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the preparation of oxidation products of cholesterol and its derivatives with a keto group in addition to the double bond by the action of oxygen on the aqueous suspension of the starting materials, characterized in that the process products are separated from the oxidation mixture in a manner known per se. ? - Process according to claim i, characterized in that atmospheric oxygen is used for the oxidation. 3. The method according to claim i and 2, characterized in that the oxidation is carried out at an elevated temperature. 4. The method according to claim i to 3, characterized in that the process products are separated off and purified by means of chromatographic methods.