DE935970C

DE935970C - Verfahren zur Herstellung von Acyloxyprogesteronen

Info

Publication number: DE935970C
Application number: DEU2631A
Authority: DE
Inventors: Herbert Charles Murray; Durey Harold Peterson
Original assignee: Upjohn Co
Current assignee: Pharmacia and Upjohn Co
Priority date: 1950-08-19
Filing date: 1951-07-31
Publication date: 1955-12-01

Description

Verfahren zur Herstellung von Acyloxyprogesteronen Die Erfindung bezieht sich auf ein neues Verfahren zur Herstellung von Acyloxyprogesteronen und besteht im wesentlichen darin, daß man die durch Behandlung mit einem oxydierend wirkenden Stamm einer Pilzart der Ordnung Mucorales oder mit aus derartigen Pilzen erhältlichen oxydierend wirkenden Enzymen mindestens in der ii-Stellung des Moleküls eine Oxygruppe aufweisenden Progesterpne mit einem Acylierungsmittel in Acyloxyprogesterone überführt.
Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung werden die verschiedenen iia-Acyloxyprogesterone sowie die Diester des 6, iia-Dioxyprogesterons erhalten, die eine pharmakologische Wirkung zeigen und überdies für die Synthese anderer ein Sauerstoffatom in der ii-Stellung enthaltender Steroide, z. B. q.-Pregneni7a, 2i-diol-3, ii, 2o-trion (Cortison), dienen.
Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung wird das durch biologische Oxydation erhaltene ii a-Oxyprogesteron mit bekannten Acylierungsmethoden, z. B. durch Reaktion mit dem entsprechenden Säureanhydrid oder Säurechlorid in einem organischen Lösungsmittel, wie Pyridin, in die entsprechenden Mono- und Diacyloxyderivate umgewandelt. Als ma-Oxyprogesteronester seien dessen Formoxy-, Acetoxy-, Propionoxy-, Butyroxy-, Valeroyloxy-, Hexanoyloxy-, Heptanoyloxy-, Octanoyloxy-, Benzoyloxy-,Toluoyloxy-, Naphthoyloxy-, Cyclopentanoyloxy-und Cyclohexanoyloxy-Abkömmhnge genannt, ferner die einbasischen Ester der eiständigen Hydroxylgruppe, z. B. mit Malon-, Bernstein-, Glutar- oder Adipinsäure. Dieselben oder ähnliche Diester können vorn Dioxyprogesteron hergestellt werden, so beispielsweise 6, iia-Diformyloxyprogesteron, 6, iia-Dipropionyloxyprogesteron, 6, iia-Dibenzoxyprogesteron, ferner auch cyclische Ester beider Hydroxylgruppen mit den genannten Dicarbonsäuren. Die Acylgruppe kann auch nicht mitreagierende Substituenten, wie Halogenatome, Hydroxyl- oder Methoxylgruppen, enthalten.
Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung des Verfahrens gemäß der Erfindung.
Beispiel i 11 a-Acetoxyprogesteron 2o g enzymatischer Laktalbuminauszug (bekannt unter der Handelsbezeichnung »Edaminu), 3 g Feststoffe aus Maisquellwasser und 50 g technische Dextrose werden mit Leitungswasser auf 11 verdünnt und auf einen pH-Wert von 4,3 bis 4,5 eingestellt. 121 dieser so erzeugten sterilisierten Kulturflüssigkeit werden mit Rhizopus nigricans beimpft und 24 Stunden bei einer Temperatur von 28° bebrütet, wobei Belüftung und Rührung so eingestellt werden, daß die Sauerstoffaufnahme entsprechend der. Methode von Cooper, Fernstrom und Miller (Industrial Engineering Chemistry, Bd.36, 1944, S.504) stündlich 6,3 bis 7 Millimole je Liter Na2S03 beträgt. Zu dieser 24 Stunden alten Kultur des Pilzes gibt man 6 g Progesteron in 15o cm3 Aceton und erhält so eine Suspension des Steroids in der Kultur. Nach weiterem 24stündigen Wachstum unter den gleichen Temperatur-und Belüftungsbedingungen werden Würze und Mycel extrahiert und konzentriert.- Das Mycel wird abfiltriert, zweimal mit einer Acetonmenge gewaschen, die dem Volumen des Mycels ungefähr entspricht, und zweimal mit etwa dem gleichen Volumen Methylenchlorid extrahiert. Die Aceton- und Methylenchloridextrakte werden zum Würzeftltrat gegeben; dann wird das Ganze mit Methylenchlorid extrahiert, und zwar zuerst zweimal mit dem halben und dann noch zweimal mit einem Viertel des Lösungsmittelvolumens. Die vereinigten Methylenchloridextrakte werden zweimal mit je 1/1o Volumen 2%iger wäßriger Natriumbicarbonatlösung und dann zweimal mit je 1/1o Volumen Wasser gewaschen. Nach dem Trocknen des Methylchlorids mit etwa 3 bis 5 g wasserfreiem Nag S 04 j e Liter und nach dem Filtrieren wird das Lösungsmittel durch Destillation entfernt. Der Rückstand wird in möglichst wenig Methylenchlorid gelöst, filtriert und die Lösung dann in Luft oder auf dem Wasserbad eingedampft. Die erhaltenen rohen Kristalle werden getrocknet und vier- oder fünfmal mit je 5 cm3 Äther je Gramm Rohkristalle gewaschen. Man erhält 5,072, g Kristalle mit einem Schmelzpunkt von 165 bis 168°. Aus 400 mg dieser Kristalle erhält man nach dem Umkristallisieren aus Methanol 311 mg iia-Oxyprogesteron mit einem Schmelzpunkt von 166 bis 168°; [a]= -+-18o° (c =,1,0127 in Chloroform); D k242 = 4672.

Analyse

Berechnet für C21$3, 03: C 7640 0/0> H 9,1o o%

gefunden: C 76,770/0, H 8,920/0.

Eine Lösung aus 2o mg iia-Oxyprogesteron, o,6 cm3 Pyridin und o,6 cm3 Essigsäureanhydrid wird 16Stunden bei Raumtemperatur stehengelassen. Dann werden 25 cm3 Wasser zugefügt. Das Präparat wird nach i Stunde abgekühlt, um die Kristallisation einzuleiten. Die gebildeten Kristalle werden mit Wasser gewaschen und getrocknet. Man erhält 16,1 mg iia-Acetoxyprogesteron mit einem Schmelzpunkt von 175 bis 177°; [a126 = +227,8° (c = i in Aceton); k238 = 247. Die Infrarotanalyse zeigte das Fehlen der Hydroxylgruppe und die Gegenwart einer neuen Acetöxygruppe an.

Analyse

Berechnet für Acetoxyprogesteron:

C 74,oo o/o. H8,850/,;

gefunden: C 74,330%, H 8,780%.

' Beispiel 2 11 a-Formyloxyprogesteron Eine Lösung aus 5 g 11 a-Oxyprogesteron (hergestellt nach Beispiel i)- in ioo cm3 870/0iger Ameisensäure wird. 9o. Minuten auf 75° erhitzt. Die Lösung wird dann auf 25° abgekühlt und mit 140 cm3 Wasser versetzt, um die Kristallisation einzuleiten. Nach Zusatz von weiteren 35 cm3 Wasser wird die Mischung in einen Kühlschrank gestellt. Man erhält 3,29 g (58 % Ausbeute) Kristalle mit einem Schmelzpunkt von 154 bis 158°. Die Mutterlauge wird mit Wasser auf etwa 400 cm3 verdünnt und 2 Tage bei einer Temperatur von 4° stehengelassen; man erhält so zusätzlich o,63 g Kristalle (11% Ausbeute) mit einem Schmelzpunkt von 152 bis 155°. Die beiden Kristallisate werden gemeinsam aus 39 cm3 Methanol umkristallisiert; man erhält Kristalle von iia-Formyloxyprogesteron mit einem Schmelzpunkt von 157 bis 159°; [a]26 = -I-177° (c = 0,752 g in Chloroform).
Beispiel 3 1i a-Formyloxyprogesteron i giia-Oxyprogesteron (hergestellt nach Beispiel i) in 2o cm3 87%iger Ameisensäure wird 2 Stunden auf 75° erhitzt. Nach Zusatz von Zoo cm3 Wasser erhält man o,92 g Kristalle mit einem Schmelzpunkt von 152 bis 15q.°. Nach zweimaligem Umkristallisieren aus je 40 cm3 45%iger Ameisensäure erhält man o,64 g (56 % Ausbeute) iia-Formyloxyprogesteron mit einem Schmelzpunkt von 158,5 bis 16z,5°.
Beispiel 4 iia-Propionyloxyprogesteron Eine Mischung aus 6,7g iia-Oxyprogesteron (hergestellt nach Beispiel 1), 30 cm3_ Propionsäureanhydrid und 3o cm3 Pyridin wird verschlossen 18 bis 2o Stunden beiRaumtemperatur stehengelassen. Die Lösung wird dann in 500 cm3 Eiswasser gegossen, wobei eine farblose, gummiartige, bald kristallin werdende Masse entsteht. Nach Hydrolyse des überschüssigen Propionsäureanhydrids wird die kristalline Masse von iia-Propionyloxyprogesterongründlichmit Wasser gewaschen, zuerst an derLuft und dann in einem Vakuurntrockenschrank über Calciumchlorid getrocknet. Man erhält 7,6g iia-Propionyloxyprogesteron mit einem Schmelzpunkt von 45,5 bis 146° (unkorrigiert) und einer optischen Drehung von [a]' = -I- 156° (c = 1,253 in Chloroform). Die Ausbeute beträgt 97,5 % der Theorie.

Analyse

Berechnet als C24H3404 # C 7458 0/0, H 8,87 0%,

C 74,840/0, H 8,74%

C 74,8I0/0, H 8,64%.

Beispiel 5 ii a-Benzoxyprogesteron o,5 g iia-Oxyprogesteron (hergestellt nach Beispiel i) werden in 6 cm3 heißem Benzol gelöst und auf Raumtemperatur abgekühlt. Dannwerden o,4cm3 frisch getrocknetes und redestilliertes Pyridin und 0,4 cm3 frisch destilliertes Benzoylchlorid zugesetzt; die Mischung wird 2o Stunden bei Raumtemperatur stehengelassen, dann mit 5o cm3 Äther verdünnt, aufeinanderfolgend mit Wasser, io%iger Natriumhydroxydlösung und wieder mit Wasser gewaschen, über Na2S04 getrocknet und das Lösungsmittel auf dem Wasserbad verdampft, zum Schluß unter Anwendung -eines Vakuums. Der Rückstand wird i5 Stunden mit 25 cm3 Wasser unter Rückflußkühlung erhitzt, abgekühlt, mit Äther extrahiert, mit Wasser, io %iger Natriumhydroxydlösung und wieder mit Wasser gewaschen, dann getrocknet und auf ein Volumen von io cm3 eingeengt. Dabei bilden sich Kristalle, die nach dem Abkühlen durch Filtration abgetrennt und mit etwa 5 cm3 Hexan gewaschen werden. Es werden o,44 g ii a-Benzoxyprogesteron mit einem Schmelzpunkt von 179 bis 18i° (68% der Theorie) erhalten. Nach Lösung in 2o cm3 Äther, Einengen auf dem Wasserbad auf io cm3 und Umkristallisieren erhält man ein Produkt mit einem Schmelzpunkt von 18i bis 183°; [a]0 = -f- 88° (c = 1,686 g in Chloroform).

Analyse

Berechnet als C23H3404: C77,38()/" H7,890/"

C 77,500/0, H 7,880/0,

C77,640/0, H 8,0i 0/0.

Beispiel 6 6, iia-Diacetoxyprogesteron Eine aus 5 cm3 Maisquellwasser, 2o g handelsüblicher Laktalbuminauszug (»Edamina) und 50m9 handelsüblicher Dextrose (bekannt unter der Handelsbezeichnung »Cerelose«) je Liter Wasser hergestellte Kulturflüssigkeit wird auf einen pH-Wert von etwa 5,5 bis 5,9 eingestellt. Zu 41 dieser Kulturflüssigkeit, die eine 32 bis 48 Stunden bei Raumtemperatur unter Belüftung gewachsene Kultur von Rhizopus arrhizus enthält, wird i g Progesteron in 50 cm3 Aceton gegeben. Die Kultur wird dann bei Raumtemperatur 48 Stunden bebrütet. Danach zeigt die Kulturflüssigkeit einen p),-Wert von 3,5. Diese und das Mycel werden aufeinanderfolgend dreimal mit j e 11, einmal mit 21 und einmal mit 11 Methylenchlorid extrahiert. Die Methylenchloridextrakte werden vereinigt und zweimal mit je 400 cm3 einer 2%igen Natriumbicarbonatlösung und dreimal mit je 500 cm3 destilliertem Wasser gewaschen. Nach dem Eindampfen der Extrakte im Vakuum zur Trockene wird der verbleibende Rückstand in 5o cm3 Methylenchlorid aufgenommen und diese Lösung in einem Zoo cm3 fassenden Becherglas im Luftstrom eingedampft. Der dabei entstehende feste Rückstand wiegt 1,585 g. Er wird in 5 cm3 heißem Methanol gelöst und langsam auf Raumtemperatur abkühlen gelassen. Aus der Mutterlauge können 75 mg Kristalle mit einem Schmelzpunkt von 246 bis 249° abgetrennt werden. Diese werden in 5 cm3 Methanol gelöst und in ein Zentrifugenrohr filtriert. Die Lösung ergibt nach dem Abkühlen 23 mg 6, iia-Dioxyprogesteronkristalle mit einem Schmelzpunkt von 245 bis 248°; [a] v = -I- i44° (c = i,oo? in Pyridin); k233 = 36,47.
Eine Mischung aus 9 mg 6, 11a-Dioxyprogesteron, 0,3 cm3 Pyridin und o,3 cm3 Essigsäureanhydrid wird 16 Stunden bei Raumtemperatur stehengelassen, dann mit 12,5 cm3 Wasser verdünnt und eine weitere Stunde bei Raumtemperatur aufbewahrt. Bei der Abkühlung der Mischung entstehen 6,7 mg kristallines 6, iia-Diacetoxyprogesteron mit einem Schmelzpunkt von 145 bis i48° und 154 bis i55°. Nach dem Umkristallisieren aus Methanol ergeben sich Schmelzpunkte von 145 bis i48° und 153 bis 154°; [a]D = -f- 71° (c = 0,417 in absolutem Äthanol). Die Struktur wurde durch Infrarotanalyse bestätigt.

Analyse

Berechnetals C26H340o: C69,740/" H7,960/"

C 69,8o 0/ o, H 7,72 0/0.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Acyloxyprogesteronen, dadurch gekennzeichnet, daß man die durch Behandlung mit einem oxydierend wirkenden Stamm einer Pilzart der Ordnung Mucorales oder mit aus derartigen Pilzen erhältlichen oxydierend wirkenden Enzymen hergestellten, mindestens in der ii-Stellung des Moleküls eine Oxygruppe aufweisenden Progesterone mit einem Acylierungsmittel, dessen Acylrest aus dem Rest einer Carbonsäure, besonders einer solchen mit i bis höchstens 8 Kohlenstoffatomen, besteht, wie mit einem entsprechenden Säureanhydrid oder -chlorid in bekannter Weise umsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß iia-Oxyprogesteron oder 6, iia-Dioxyprogesteron als auf biologischem Wege oxydierte Progesterone verwendet werden.