Verfahren zur Herstellung neuer Steroide Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Darstel lung neuer Steroide, und zwar von 6,21 Difluor- 11,B,17a-dioxy-1,4-pregnadien-3,20-dionen, 6,21-Di- fluor-17a-oxy-1,4-pregnadien-3,11,20-trionen' und den entsprechenden 17a,21-Epoxyverbindungen.
Die neuen Dehydro-6,21-difluor-21-desoxyhydro- cortisone und 1- Dehydro - 6,21- difluor=21-desoxy- cortisone zeigen hohe glucocorticoide und entzün dungshemmende Wirkung. Sie leisten gute Dienste bei der Behandlung verschiedener Arthritiszustände und Entzündungen der Haut und der Schleimhäute; die durch bakterielle Infektionen oder durch aller- gische Reaktionen hervorgerufen. werden.
Die Ver bindungen wirken ferner insofern diuretisch, als sie einen Wasser- und Salzverlust verursachen, weswegen sie zur Bekämpfung chronischer kongestiver Herz leiden, Leberzirrhose, Nierenerkrankungen, Ek- lampsie und Präeklampsie besonders geeignet sind.
So ist die glucocorticoide Wirkung des 1-Dehydro- 6a,21-difluor-hydrocortisons etwa 12mal und die entzündungshemmende Wirkung etwa 10mal grösser als die der Kendall-F-Verbindung.
Das folgende Schema zeigt die erfindungsgemässen Reaktionen:
EMI0001.0036
In den obigen Formeln bedeutet R HO oder O und R' einen organischen Rest, insbesondere einen Kohlenwasserstoffrest, mit bis zu 10 C-Atomen, z. B. Äthyl, Phenyl, Toluyl, Naphthyl und dergleichen, und vorzugsweise Methyl.
Gemäss der vorliegenden Erfindung wird ein. 6-Fluorsteroid der Formel I mit einem organischen Sulfonylhalogenid behandelt, um das entsprechende 21-organische Säuresulfonat der Formel II herzu stellen,- und das genannte 21-organische Säure- sulfonat mit einem Fluorierungsmittel zu einem Pro dukt, bestehend aus der 6,21-Difluorverbindung der Formel III und dem 17a,
21-Epoxyl der Formel<B>111</B> a umgesetzt.
Die neuen Steroide können in üblichen Dosie rungsformen verabreicht werden, wie z. B. als Pillen, Tabletten, Kapseln, Sirups oder Elixiere für oralen Gebrauch. Zusammen mit geeigneten Flüssigkeiten lassen sie sich auch injizieren. In Form von Salben, Cremen, Lotionen usw. lassen sich die neuen Steroide auch mit oder ohne Antibiotica, Germizide usw. lokal applizieren.
Beim erfindungsgemässen Verfahren dienen 1-De- hydro-6a fluor-hydrocortison oder 1-Dehydro-6ss- fluor-hydrocortison oder die entsprechenden 11-Keto- verbindungen als Ausgangsmaterialien. Ihre Darstel lung kann gemäss den nachfolgenden Präparationen 1-12 - erfolgen.
Zur Durchführung des erfindungsgemässen Ver fahrens wird 1-Dehydro=6-fluor-hydrocortison oder 1-Dehydro-6 fluorcortison mit einem organischen Sulfonylhalogenid wie Methansulfonylchlorid, Toluol sulfonylchlorid, Toluolsulfonylbromid, Benzolsulfonyl- chlorid, Naphthylsulfonylchlorid und dergleichen umgesetzt.
Dabei sind die Methansulfonsäurehalo- genide, insbesondere Methansulfonylchlorid, beson ders geeignet. Gemäss einer bevorzugten Ausfüh- rungsform setzt man das Ausgangssteroid mit dem Alkyl- oder Arylsulfonylhalogenid in einem Lösungs mittel wie Pyridin, Benzol, Toluol und dergleichen um. Dabei sollte eine Aminbase, also z.
B. Pyridin, in solchen Mengen vorhanden sein, dass die gesamte gebildete Halogensäure abgefangen werden kann. Die Reaktionstemperatur kann zwischen =10 und ;- 60 C liegen, falls das Lösungsmittel bei der tieferen Temperatur noch flüssig ist. So wird man im Falle von Pyridin, Dioxan, Toluol und derglei chen im Temperaturintervall von 0 bis 10 C arbei ten können,
während im Falle von Benzol wegen dessen relativ hohem Schmelzpunkt nur oberhalb 5 C liegende Temperaturen möglich sind. Die Re aktionsdauer beträgt gewöhnlich etwa 30 Minuten bis 8 Stunden. Anschliessend isoliert man das 6-Fluor-1 lss,17ar,21-trioxy-1,4-pregnadien-3,20-dion- 21-alkyl- oder -arylsulfonat in üblicher Weise, z. B.
durch Abdampfen des Lösungsmittels, wobei der trockene Rückstand gegebenenfalls in Wasser auf genommen und daraus durch Extraktion in gerei nigter Form wieder gewonnen werden kann. Ge- eignete Extraktionsmittel sind Methylenchlorid, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Benzol, Äther, Toluol und dergleichen.
Nach dem Abdestillieren des Extraktionsmittels verbleibt das 21-Alkyl- oder -Arylsulfonat. Das 6-Fluor-11ss,17a,21-trioxy-1,4- pregnadien-3,20-dion-21-alkyl oder -arylsulfonat wird dann mit einem Fluorierungsmittel, wie Kalium- fluorid, Silberfluorid oder Antimonfluorid, in einem inerten Lösungsmittel wie Dimethylsulfoxyd,
Aceto- nitril, Dimethylformamid oder Äthylenglykol fluo riert. Am geeignetsten erweist sich Kaliumfluorid in Dimethylsulfoxyd. Während der etwa 6-24 Stunden dauernden Umsetzung (in den meisten Fällen sind 15-20 Stunden ausreichend) wird mit Vorteil geheizt.
Dann verdünnt man das Reaktionsgemisch mit einem organischen Lösungsmittel, wie Methylenchlorid, Chloroform, Benzol und dergleichen, und reinigt es in üblicher Weise, beispielsweise durch Chromäto- graphie oder Extraktion, mit einem Lösungsmittel.
Bei der angegebenen Fluorierung bilden sich gleichzeitig gewisse Mengen 6-Fluor-l lss-oxy-17a,21- epoxy-1,4-pregnadien-3,20-dion (Verbindung III a).
Die glucocorticalen und entzündungshemmenden Eigenschaften der Verbindung III a (sowohl als a- oder ss-Epimer) ähneln denen der Verbindung III. Auch die Wirkung als Diuretikum ist beachtlich.
Die Oxydation des 6,21-Difluor-11ss,17a-dioxy- 1,4 pregnadien-3,20-dions kann in üblicher Weise erfolgen, z. B. mit Chromsäure in essigsaurer Lö sung, wobei äquimolare Mengen oder ein geringer Überschuss an Chromsäure (10-301h) verwendet werden.
Man kann aber auch mit Halogenamiden oder Imiden, wie N-Bromacetamid, N-Chlorsuccin- imid oder N-Bromsuccinimid in Pyridin, Dioxan oder andern geeigneten Lösungsmitteln oxydieren. Nach Beendigung der Reaktion zerstört man das Oxyda tionsmittel gewöhnlich durch Zugabe von z.
B. Me- thyl oder Athylalkohol, falls das Oxydationsmittel Chromsäure ist, oder eines Bisulfits bei Verwendung von N Bromacetamid, N-Bromsuccinimid und andern N-Halogenacylamiden und -imiden. Anschliessend wird das anfallende 6,21-Difluor-17ce oxy-1,4-pregnadien- 3,11,20-trion in üblicher Weise gewonnen, z.
B. durch Extraktion mit Lösungsmitteln, die mit Wasser nicht mischbar sind, wie z. B. Methylenchlorid, Äthylen chlorid, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Äther, Benzol, Toluol usw.- oder durch Chromatographieren.
In den oben beschriebenen Verfahren kann in jeder Stufe sowohl das 6a-Halogen-epimere als auch das 6ss-Halogen-epimere verwendet werden. Das 6a- Epimere der betreffenden Zwischenstufen erhält man durch Behandlung der jeweiligen 6ss-Verbindung bei 0 C oder etwas tieferen Temperaturen in einem or ganischen Lösungsmittel wie Chloroform mit einer wasserfreien Mineralsäure, z. B. HCl, in Gegenwart von Alkohol. Die genannte Temperatur sollte wäh rend der Dauer der Säurezugabe aufrechterhalten werden.
Dann wird das Reaktionsgemisch mehrmals mit verdünntem Alkali und Wasser gewaschen. und bei vermindertem Druck eingeengt.
Präparation <I>1:</I> 3 -Äthylenglykol-ketal des 3,11-Diketo-5a,6a oxydo-17(20)-[cis]-pregnen-21-carbonsäure- methylesters.
Einer Lösung von 5 g des 3 Äthylenglykol-ketals des 3,11-Diketo-4,17(20)-[cis]-pregnadien-21-carbon- säure-methylesters, hergestellt nach dem im USA- Patent Nr. 2 707 184 beschriebenen Verfahren, in, 100 ml Chloroform, wurde eine gekühlte Lösung von 1,9 g Perbenzoesäure, aufgelöst in 31,5 ml Chloro form, zugesetzt.
Die Lösung wurde während 24 Stun den auf etwa 4 C gehalten und während weiterer 72 Stunden bei Zimmertemperatur. Die Lösung wurde sodann mit einer 5 /o,igen wässrigen Natrium- bicarbonatlösung und dann mit Wasser gewaschen. Die Chloroformschicht wurde abgetrennt, getrocknet und das Lösungsmittel abdestilliert, um einen festen Rückstand von 5,3 g zu ergeben.
Die Kristallisation dieses Feststoffes aus Methanol ergab 2,24 g eines Produktes mit einem Schmelzpunkt von 180 bis 195 C, und nach zwei Kristallisationen aus Methanol erhielt man das reine 3-Äthylenglykol-ketal des 3,11- Diketo - 5 a,6a - oxydo-17(20)-[cis]-pregrien-21- carbonsäure-methylesters, mit einem Schmelzpunkt von 206 bis 209 C und mit einem [a:]D von plus 37 (CHCl3) und der folgenden Analyse:
EMI0003.0043
Berechnet <SEP> für <SEP> C24,13206: <SEP> C <SEP> 69,20 <SEP> H <SEP> 7,75
<tb> Gefunden: <SEP> C <SEP> 69,59 <SEP> H <SEP> 7,81 Präparation <I>2:</I> 3,11- Diketo-5 a, 6a-dioxy-17(20)-allopregnen-21- carbonsäuremethylester und 3,11-Diketo-5a-oxy 6ss-fluor-17(20)-allopregnen-21-carbonsäure- methylester.
Einer Lösung von 1,73 g 3-Athylenglykol-ketal des 3,11-Diketo-5a,6ss-oxydo-17(20)-[cis]-pregnen- 21- carbonsäure - methylesters in 16 ml Methylen- chlorid wurden 6 ml 48 % ige Fluorwasserstoffsäure zugesetzt. Dieses heterogene Gemisch wurde während zwei Stunden umgerührt,
leicht basisch gemacht mit 300 ml 5'o/o@iger Natriumbicarbonatlösung und mit Methylenchlorid extrahiert. Der Extrakt wurde ge waschen, getrocknet und zur Trockene verdampft, um 1,62 g rohen Feststoff zu ergeben. Die Reinigung durch Chromatographie ergab zwei Fraktionen: A. 481 mg eluiert mit Methylenehlorid plus 511/o Aceton und B. 921 mg eluiert mit Methylenchlorid plus 10 und 2011/o Aceton.
Die Kristallisation der Fraktion A aus Aceton,'Skellysolve B-Hexanen ergab 390 mg 3,11-Diketo-5ce-oxy-6ss'-fluor-17(20)-allopregnen-21- carbonsäure-methylester mit einem Schmelzpunkt von 254 bis 2600 C.
Die analytische Probe schmolz bei 260 bis<B>2630C.</B>
EMI0003.0083
Analyse:
<tb> Berechnet <SEP> für <SEP> <B>C22H2905F:</B> <SEP> F <SEP> 4,84
<tb> Gefunden: <SEP> F <SEP> 4,47 Fraktion B ergab bei Kristallisieren aus Aceton/ Skellysolve B-Hexanen 470 mg 3,11 Diketo-5a,6ss- dioxy-17(20)
- allopregnen- 21- carbonsäure-methyl- ester mit einem Schmelzpunkt von 235 bis 245 .C. Die Analysenprobe schmolz bei 245 bis 248 C.
EMI0003.0096
Analyse:
<tb> Berechnet <SEP> für <SEP> C22,13006' <SEP> C <SEP> 67,67 <SEP> H <SEP> 7;74
<tb> Gefunden: <SEP> C <SEP> 67,91 <SEP> H <SEP> 7,62 Präparation <I>3:</I> 3,11-Diketo-5a-oxy-6ss-fluor-17(20)-ällopregnen- 21-carbonsäuremethylester-3-äthylen ketal.
Ein Gemisch von 1,9 g 3,11-Diketo-5a-oxy-6ss- fluor-17(20)-allopregnen-21-carbonsäure-methylester, 59 mg p-Toluolsulfonsäuremonohydrat und 31 ml destilliertes Äthylenglycol wurde zu 800 ml Benzol zugesetzt.
Das Gemisch wurde gerührt und während zwei Stunden am Rückfluss gekocht, wobei das Kon densat durch eine Wasserfalle geführt wurde, um das- Wasser zu entziehen. Dann wurde das Gemisch abgekühlt, mit Wasser gewaschen und zur Trockene verdampft, um einen rohen Feststoff zu ergeben, der bei Umkristallisation aus Aceton/Skellysolve B- Hexanen 1,96 g 3,11-Diketo-5a oxy-6ss-fluor-17(20)- carbonsäure-methylester-3-äthylen ketal ergab,
mit einem Schmelzpunkt von 170 bis 173 C.
Ersetzt man im obengenannten Verfahren Äthy- lenglykol durch andere Alkohole mit zwei Oxy- gruppen, beispielsweise 1,2-Pröpylenglykol, 2,3- Butandiol, 1,3-Butandiol und 2,3 Pentandiol, erhält man das entsprechende 3-Alkylen-ketal des 3,11 Diketo-5a-oxy-6ss-fluor-17(20)-allopregnen-21-car- bonsäure-methylesters.
Präparation <I>4:</I> 5a,11ss,21-Trioxy-6ss fluor-17(20)-allopregnen-3- ' on-3-äthylen-ketal.
Einer Lösung von 1,96 g 3,11-Diketo-5a-oxy-6,B fluor-17(20)-allopregnen-21-carbonsäure-methylester- 3-äthylen ketal in 850 ml wasserfreiem Äther wurden 3,7g Lithiumaluminiumhydrid zugesetzt. Das Ge misch wurde während einer Stunde gerührt und all mählich 200 ml Wasser beigefügt, wobei sich die Ätherschicht abtrennte.
Die wässrige Phase wurde mit Äthylacetat extrahiert, und die Extrakte wurden der Ätherschicht zugesetzt. Die vereinte Äther-Äthyl- acetatlösung wurde mit Wasser gewaschen, getrock net und unter vermindertem Druck zur Trockene verdampft.
Der rohe Feststoffrückstand wurde aus Aceton/Skellysolve B-Hexanen kristallisiert und er gab 1,30 g 5a"llss,21-trioxy-6,ssLfluor-17(20)-allo- pregnen-3-on-3-äthylen-ketal mit einem Schmelz punkt von 197 bis 205 C. Zusätzliche 226 mg wur- den aus der Mutterlauge erhalten und wiesen einen Schmelzpunkt von 175 bis 185 C auf.
Präparation <I>5:</I> 5a,11,6- Dioxy - 6ss-fluor-21-acetoxy-17(20)-allo- pregnen-3-on-3-äthylen-ketal. Das Acetat wurde hergestellt, indem man 0,87 g 5a;
llss,21--Trioxy-6ss fluor-17(20)-allopregnen-3-on- 3-äthylen-ketal über Nacht in 10 ml Essigsäure- anhydrid und 10 ml Pyridin- stehenliess. Die Lösung wurde dann in Eiswasser gegossen und ergab Q,92 g 5a,11ss-Dioxy- 63 -fluor - 21- acetoxy -17(20)
-allo- pregnen-3-on-3-äthylen-ketal mit einem Schmelz- punkt von 140 bis 150 C, welche bei Umkristalli- sieren aus Aceton/Skellysolve B-Hexanen 0,77 g des gereinigten Produktes mit einem Schmelzpunkt von 149 bis 1530 C ergab.
Auf ähnliche Weise können andere 21-organische Carboxylester von 5a,.llss,21-Trioxy-6ss-fluor-17(20)- allopregnen-3-on-3-äthylen-ketalen hergestellt werden, wobei die 21-AcyloxygruppeFormyloxy, Propionyloxy, Butyryloxy, Valeryloxy, Hexanoyloxy, Heptanoyloxy, Octanoyloxy, Benzoyloxy,
Phenylacetoxy und der gleichen sein können, indem man 5a,llss,21-Trioxy- 6ss-fluor-17(20) -pregnen-3-on-3-äthylen-ketal mit einem geeigneten Acylierungsmittel in Berührung bringt, z. B. dem Anhydrid oder Säurehalogenid der gewählten Säure in einem Lösungsmittel wie Benzol, Toluol, Essigsäure und dergleichen.
Ein geeignetes Verfahren zur Herstellung des 21-Formyloxy esters besteht darin, dass man 5a,llss,21-Trioxy-6ss-fluor- 17(20)-pregnen-3-on 3-äthylen-ketal mit Ameisen säure, in Gegenwart von p-Toluolsulfonsäure in Be rührung bringt.
Präparation <I>6:</I> 5a,11ss,17a-Trioxy-6,Ü-fluor 21-acetoxyallo- pregnan-3,20-dion-3-äthylen-ketaZ. Einer Lösung von 0,77 g 5a,llf Dioxy-6ss fluor- 21- acetoxy -17(20)-allopregnen-3-on-3-äthylen-ketal in 35 ml tertiärem Butylalkohol wurde 1 ml Pyridin, 1,9 ml N-MethylmorpholinoxydperoxydIösung und 13,
1 mg Osmiumtetroxyd (9',1 ml tertiäre Butyl- alkohollösung, welche 1,44 mg Osmiumtetroxyd pro ml enthält) zugesetzt. Die Lösung wurde während 2i/,> Stunden gerührt und anschliessend 15 ml 5fl/aigem Natriumhydrosulfit zugesetzt.
-Nach weite rem zehnminutigem Rühren wurde der Lösung 0,7 g feingemahlenes synthetisches Magnesiumsilikat bei gemischt, während 20 Minuten gerührt und nach dieser Zeit durch Filtrieren dem Gemisch wieder entzogen. Das- Filtrat wurde unter vermindertem Druck bei einer Temperatur von weniger als 5011C zur Trockene verdampft. Der Rückstand wurde in. Methylenchlorid aufgelöst, mit Wasser gewaschen, getrocknet und zur Trockene - verdampft.
Dieser Rückstand wurde aus Aceton/Skellysolve B-Hexanen kristallisiert und ergab 0,47 g 5a,11ss,17a-Trioxy 6ss-fluor-21-acetoxyallopregnan-3,20-dion-3-äthylen- ketal mit einem Schmelzpunkt von 220 bis 2280 C.
Präparation <I>7:</I> 5a,11ss,17a-Trioxy 6ss-fluor-21-acetoxy- allopregnan-3,20-dion. Eine Lösung von 0,47 g 5a,llss,17a-Trioxy-6ss- fluor - 21- acetoxy -@llE>pregnan-3,20-dion-3-äthylen- ketal in 35 ml Aceton und 4 ml 1N Schwefelsäure lösung wurde während 10 Minuten auf einem Dampfbad leicht gekocht, abgekühlt, und mit ver dünnter Natriumbicarbonatlösung neutralisiert.
Die Zugabe von Wasser nach dem Abkühlen ergab 0,33 g 5a,11ss,17a-Trioxy- 6ss -fluor-21-acetoxy- allopregnan-3,20-dion, mit einem Schmelzpunkt von 230 bis 240 C. Präparation <I>8:</I> 6ss-Fluor-11ss,17a-dioxy-21-acetoxy-4-pregnen- 3,20-dion (6ss Fluor-hydrocortison-acetat).
Eine Lösung von 100 mg 5a,llss,l7a-Trioxy-6ss- fluor-21-acetoxy-allopregnan-3,20-dion in 4,9 ml Essigsäure und 0,1 ml Wasser wurde während einer Stunde am Rückfluss gekocht, abgekühlt, mit 50 ml Wasser verdünnt und unter vermindertem Druck zur Trockene verdampft.
Der Rückstand wurde über Florisil (synthetisches Magnesiumsilikat) chromato- graphiert und ergab mit Methylenchlorid plus 10% Aceton eluiert eine Fraktion von 77 mg.
Die Kri- stallisation aus Aceton/Skellysolve B-Hexanen ergab 38 mg 6ss-Fluor-llss,17a-dioxy 21-acetoxy-4-pregnen- 3,20-dion (6ss Fluor-hydrocortison-acetat), mit einem Schmelzpunkt von 210 bis 218 C.
Die Infrarot- und Ultraviolett-Daten stimmten mit der Struktur überein. Präparation <I>9:</I> 6a F'luor-11ss,17a-dioxy-21-acetoxy-4-pregnen- 3,20-dion (6a Fluor-hydrocortison-acetat).
Eine Lösung von 0,132 g 6a-Fluor-llss,17a- dioxy - 21 ,- acetoxy-4= pregnen 3,20-dion in 12 ml Chloroform und 0,1 ml absolutem Alkohol wurde in einem Eis-Kochsalz-Bad auf -10 C abgekühlt. Ein: Strom von wasserfreier Salzsäure wurde während 2i/ Stunden langsam in die Lösung eingeleitet;
während dieser Zeit wurde eine Temperatur von zwischen -5 und -150C aufrechterhalten. Die Lö sung wurde dann mit 25 ml Chloroform verdünnt, mit verdünnter wässeriger Natriumbicarbonatlösung gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat getrock net und unter vermindertem Druck bei 600 C zur Trockene verdampft. Kristallisieren des Rückstandes aus Aceton/Skellysolve B-Lösung ergab 42 mg des isomerisierten Produktes, 6arFluor-11ss,17--ar-dioxy- 21-äcetoxy 4-pregnen-3,20-dion, mit einem Schmelz punkt von 203 bis 2100 C.
Präparation <I>10:</I> 6a-Fluor-l lss,17a,21-trioxy-4-pregnen-3,20-dion (6-Fluor-hydrocortison) und dessen 6@-Epimer. Eine Lösung von 1,1 g 6a Fluor-11ss,17a-dioxy- 21-acetoxy 4-pregnen-3,20-dion, 1 gRTI ID="0004.0217" WI="24" HE="4" LX="1733" LY="2626"> Kaliumbicarbo- nat, 100 ml Methanol und 15 ml Wasser wurden gemischt und mit Stickstoff gespült, um aufgelösten Sauerstoff zu vertreiben, und während 4 Stunden bei 25 C gerührt.
Die Lösung wurde durch Zu setzen von Essigsäure neutralisiert und im Vakuum destilliert, um das Methanol zu entfernen. Der Rückstand wurde mit 100 ml Methylendichlorid extrahiert, und der Extrakt über Natriumsulfat ge trocknet und über eine Säule geleitet, die 80 g Florisil enthielt.
Die mit Skellysolve B Hexanen plus 20 und 300/m Aceton eluierte Fraktion wog 770 mg, was eine Ausbeute von 77,
5% darstellt. Die Um- kristallisation aus Äthylacetat/Skellysolve B-Hexanen ergab Kristalle mit einem Schmelzpunkt von 192 bis 195 C. Wird im obigen Verfahren 6ss-Fluor- hydrocortison-acetat aus Präparation 8 eingesetzt, sd erhält man 6,8 Fluor-hydrocortison.
Präparation <I>11:</I> 6ss-Fluor-17a,21-dioxy-4-pregnen-3,11,20-trion (6ss Fluor-cortison).
Einer Lösung von 0,5 g 6ss-Fluor-l1ss,17a,21- trioxy-4-pregnen-3,20-dion und 1 ml Pyridin in, 35 ml tertiärem Butylalkohol wurde 250 mg N-Brom- acetamid zugesetzt. Nachdem das Reaktionsgemisch während 16 Stunden bei Zimmertemperatur gehalten wurde, verdünnte man es mit 25 ml Wasser, das 250 mg Natriumsulfit enthielt und das auf etwa 20 ml konzentriert wurde, bei welchem Punkt die Ausfällung erfolgte.
Das ausgefällte Produkt wurde auf einem Filter gesammelt und dreimal aus Äthyl acetat und Skellysolve B Hexanen umkristallisiert und ergab 6f Fluor-17a,21-dioxy-4-pregnen-3,11,20- trion.
Setzt man als Ausgangsmaterial das entspre chende 6a-Epimer ein, erhält man 6a-Fluor-17cc,21- dioxy-4-pregnen-3,11,20-trion. Das 6a Epimer kann jedoch auch aus dem entsprechenden 6ss-Produkt ge mäss dem Verfahren in Präparation 9 erhalten werden.
Präparation <I>12:</I> 6a-Fluor-I lss,17a,21-trioxy-1,4-pregnadien-3,20- dion (dl-6.a Fluor-hydrocortison oder 6a Fluor- 1-dehydrohydrocortison) (1).
In 250 ml Erlenmeyer-Kolben wurden fünf 100- ml-Portionen eines Mediums, welches 1% Glucose, 2% Maiseinweichflüssigkeit (60% Feststoffe) und Leitungswasser enthalten, auf ein pH von 4,9 einge stellt.
Dieses Medium wurde während 45 Minuten unter einem Druck von 15 Pfund pro inch2 sterili siert und mit ein- bis zweitägigen Kulturen von Septomyxa affinis, A. T. C. C. 6737 eingeimpft. Die Erlenmeyer-Flasche wurde bei Zimmertemperatur (etwa 26 bis 280 C) während drei Tagen geschüttelt.
Nach dieser Zeit wurde diese 500 ml als Inoculum für 10 Liter des gleichen Glucose-Maiseinweichflüs- sigkeit-Mediums verwendet, welches ausserdem 10 ml einer schaumverhindernden Verbindung enthielt (ein Gemisch von Schmalzöl und Octadecanol), einge- impft. Die Gärflüssigkeit wurde in ein Wasserbad ge stellt, auf 280 C gebracht, und der Inhalt gerührt (300 Umdrehungen pro Minute) und belüftet 0,
3 Liter Luft auf 5 Liter Gärflüssigkeit). Nach einer Inkubationszeit von 24 Stunden, nachdem ein gutes Wachstum erzielt worden war, wurden 5 g 6a-Fluor- hydrocortison-acetat plus 0,5 g 3-Keto-bis-nor-4.- cholen-22-al, in 25 ml Dimethylformamid aufgelöst, zugesetzt, und die Inkubation bei der gleichen Tempe ratur (28 ' C) weitergeführt und während 72 Stunden belüftet (End-pH: 8,3).
Das Mycelium wurde abfil- triert und mit Wasser gewaschen. Das Waschwasser wurde mit dem Filtrat vereint und das Ganze mit drei 2-Liter-Portionen Methylen-Äthylacetat (3 : 1) extrahiert. Das Verdunsten des Lösungsmittels ergab 5,25 g rohen Feststoff, welcher zweimal mit 4 ml Methylenchlorid verrieben, 2,4 g 1-Dehydro-6a fluor- hydrocortison ergab, mit einem Schmelzpunkt von 198 bis 2030 C.
Die Analysenprobe schmolz, aus: Aceton umkristallisiert, bei 202-2040 C. Die Analyse ergab lab -I- 730 (Dioxan) und folgende Werte:
EMI0005.0132
Analyse:
<tb> Berechnet <SEP> für <SEP> <B>C"H"05F:</B>
<tb> C <SEP> 66,65 <SEP> H <SEP> 7,10 <SEP> F <SEP> 5,02
<tb> Gefunden:
<SEP> C <SEP> 66,68 <SEP> H <SEP> 7,19 <SEP> F <SEP> 5,49 Setzt man als Ausgangsmaterial das 6ss-Epimer ein, so erhält man 1-Dehydro-6ss fluor-hydrocortison. Das 6ss Epimer kann in ein 6a-Epimer umgewandelt werden gemäss dem Verfahren in Präparation 9.
<I>Beispiel 1</I> 300 mg 6a-Fluor-llss,17.a,21-trioxy-1,4-pregna- dien-3,20-dion wurden in Pyridin aufgelöst und auf 0-5 C abgekühlt. Ein Zehntelmilliliter Methansulfo- nylchlorid wurde zugesetzt, die Lösung während 2 Stunden bei 0-50 C gehalten, und dann in eine Lö sung von 3 ml konzentrierter Salzsäure in 50 mT Wasser gegossen.
310 mg kristallines 6a-Fluor 11ss,17a,21-trioxy-1,4-pregnadien-3,20-dion-21-me- thansulfonat wurde aus der verdünnten Salzsäure ausgefällt. Das Produkt wies einen Schmelzpunkt von 200 bis 202 C unter Zersetzung auf.
Die Infraiot Absorption in Mineralöl betrug: 3570, 3370 cm-1 (OH); 1727 cm-' (20-Keton); 1665 cm-' (konjugiertes Keton); 1623, 1601 cm-' (d1>4); 1360, 1342, 1172 em-1 (0-S02). Ein-Gemisch von 100 mg 6a-Fluor-llss,17a,21- trioxy-1,4 -pregnadiens 3,
2(#-dion-21-methansulfonat und 50 mg Kaliumfluorid in einem ml Dimethyl- sulfoxyd wurde während 18 Stunden auf einem Dampfbad am Rückfluss gekocht. Das Gemisch wurde mit 50 ml Methylendichlorid verdünnt und zweimal mit 10 ml Wasser gewaschen.
Die Methylen- chloridlösung wurde über eine Säule von 20 g Florisil (ein synthetisches Magnesiumsihkat) geleitet, mit einem Gemisch aus 91 Teilen Skellysolve B (Hexan-Kohlenwasserstoffen) und 9 Teilen Aceton eluiert und ergab eine Fraktion von 14 mg. Die Infrarot Absorption dieser Verbindung zeigte an, dass es 6a-Fluor-Ilss-oxy-17a,21-oxydo-1,4-pregna- dien 3,20-dion war.
Die Absorptionen in Mineralöl lagen bei: 3380 cm-1 (OH);<B>1807</B> cm-1 (vierglied- riger Ring).
Die Fraktion, welche das Hauptprodukt enthielt, wurde mit einem Gemisch aus Skellysolve B und 12 bis 15,% Aceton eluiert. Das Produkt wog 28 mg und ergab nach Umkristallisation aus einem Gemisch von Äthylacetat und Skellysolve- B 16 mg.
Der Schmelzpunkt des gereinigten 6a,21-Difluor-llss,17a- dioxy-1,4-pregnadien-3,20-dions lag bei 226 bis 231 C. Infrarot Absorptionen in Mineralöl: 3360 cm-1 (011); 1725 cm-1 (Keton); 1655 cm-, (konjugiertes Ketän); 1597 cm-' (d1#4).
Das erhaltene Steroid kann folgendermassen zum 17a-Oxy-6a,21-difluor-1,4pregnadien-3,11,20-trion oxydiert werden: Ein Gemisch aus 0,3 g llss,17a-Dioxy-6a,21- difluor-1,4-pregnadien-3,20-dion, 100 mg Chrom säureanhydrid, 10 ml Eisessig und 0,5 ml Wasser wurde hergestellt. Dieses Gemisch wurde während 8 Stunden gerührt und auf Zimmertemperatur ge halten.
Das Gemisch wurde in 50 ml Eiswasser ge gossen und durch Zusatz von verdünntem Natrium hydroxyd neutralisiert. Der entstandene Niederschlag wurde auf einem Filter gesammelt und dreimal aus einem Gemisch von Äthylacetat und Skellysolve B umkristallisiert. Das- gereinigte Produkt war 17a- Oxy-6a,21-difluor-1,4-pregnadien-3,11,20-trion.
<I>Beispiel 2</I> 17ä-Oxy-6a,21-difluor 1,4 pregnadien-. 3,11,20-trion In gleicher Weise wie im Beispiel 1 beschrieben, ergab die Behandlung von 1 Dehydro-6c#-fluor- cortison mit Methansulfonylchlorid in Pyridinlösung, 6a-Fluor-17a,21-dioxy-1,4-pregnadien 3,11,20htrion- 21 methansulfonat;
dieses wurde mit Kaliumfluorid im Dimethylsulfoxyd gemäss dem Verfahren in Bei spiel 1 am Rückfluss gekocht und ergab 17a-Oxy- 6a,21-difluor-1,4-pregnadien 3.11,20-trion und 6a- Fluor-17a,21-oxydo-1,4-pregnadien-3,11,20-trion.
Anstelle von 1-Dehydra-6a-fluor-hydrocortison oder -cortison können in den oben erwähnten Bei spielen. die 6ss Epimeren verwendet werden, und, wenn die Bedingungen nahezu neutral gehalten wer den, können die 6ss Bpimere, wie 6ss,21 Difluor- 11ss,17a-dioxy-1;
4-pregnadien 3,20-dion und 6ss,21= Difluor -17a- oxy-1,4-pregnadien-3,11,20-trion, aus dem Reaktionsgemisch isoliert werden. Die so erhal tenen ss Epimere ergeben nach Behandlung mit Säure oder Base in einem organischen Lösungsmittel, z. B. Äthanol, bei Zimmertemperatur, <I>6a</I> Epimere.
Process for the production of new steroids The invention relates to a process for the presen- tation of new steroids, namely 6.21 difluoro-11, B, 17a-dioxy-1,4-pregnadiene-3,20-dione, 6,21-di- fluoro-17a-oxy-1,4-pregnadiene-3,11,20-triones and the corresponding 17a, 21-epoxy compounds.
The new dehydro-6,21-difluoro-21-deoxyhydro-cortisone and 1-dehydro-6,21-difluoro = 21-deoxy-cortisone show high glucocorticoids and anti-inflammatory effects. They serve well in the treatment of various conditions of arthritis and inflammation of the skin and mucous membranes; caused by bacterial infections or allergic reactions. will.
The compounds also have a diuretic effect insofar as they cause a loss of water and salt, which is why they are particularly suitable for combating chronic congestive heart disease, liver cirrhosis, kidney diseases, eclampsia and preeclampsia.
The glucocorticoid effect of 1-dehydro-6a, 21-difluorohydrocortisone is about 12 times and the anti-inflammatory effect about 10 times greater than that of the Kendall-F compound.
The following scheme shows the reactions according to the invention:
EMI0001.0036
In the above formulas, R is HO or O and R 'is an organic radical, in particular a hydrocarbon radical, with up to 10 carbon atoms, e.g. B. ethyl, phenyl, toluyl, naphthyl and the like, and preferably methyl.
According to the present invention, a. Treated 6-fluoro steroid of the formula I with an organic sulfonyl halide to produce the corresponding 21-organic acid sulfonate of the formula II, - and said 21-organic acid sulfonate with a fluorinating agent to a product consisting of the 6.21- Difluoro compound of the formula III and the 17a,
21-epoxy of the formula <B> 111 </B> a implemented.
The new steroids can be administered approximately in conventional dosage forms, such as. B. as pills, tablets, capsules, syrups or elixirs for oral use. They can also be injected together with suitable liquids. In the form of ointments, creams, lotions, etc., the new steroids can also be applied locally with or without antibiotics, germicides, etc.
In the process according to the invention, 1-dehydro-6a fluoro-hydrocortisone or 1-dehydro-6ss-fluoro-hydrocortisone or the corresponding 11-keto compounds are used as starting materials. They can be shown in accordance with the following preparations 1-12 -.
To carry out the process according to the invention, 1-dehydro = 6-fluoro-hydrocortisone or 1-dehydro-6-fluorocortisone is reacted with an organic sulfonyl halide such as methanesulfonyl chloride, toluene sulfonyl chloride, toluenesulfonyl bromide, benzenesulfonyl chloride, naphthylsulfonyl chloride and the like.
The methanesulfonic acid halides, in particular methanesulfonyl chloride, are particularly suitable. According to a preferred embodiment, the starting steroid is reacted with the alkyl or aryl sulfonyl halide in a solvent such as pyridine, benzene, toluene and the like. An amine base, so z.
B. pyridine, be present in such amounts that all of the halogen acid formed can be captured. The reaction temperature can be between = 10 and -60 C if the solvent is still liquid at the lower temperature. So you will be able to work in the case of pyridine, dioxane, toluene and the like in the temperature range from 0 to 10 C,
whereas in the case of benzene, because of its relatively high melting point, temperatures only above 5 ° C. are possible. The reaction time is usually about 30 minutes to 8 hours. The 6-fluoro-1 lss, 17ar, 21-trioxy-1,4-pregnadiene-3,20-dione-21-alkyl or -arylsulfonate is then isolated in the usual way, e.g. B.
by evaporating off the solvent, the dry residue possibly being taken up in water and being recovered therefrom in purified form by extraction. Suitable extractants are methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride, benzene, ether, toluene and the like.
After the extractant has been distilled off, the 21-alkyl or aryl sulfonate remains. The 6-fluoro-11ss, 17a, 21-trioxy-1,4-pregnadiene-3,20-dione-21-alkyl or -arylsulfonate is then treated with a fluorinating agent such as potassium fluoride, silver fluoride or antimony fluoride in an inert solvent like dimethyl sulfoxide,
Acetonitrile, dimethylformamide or ethylene glycol fluorinated. Potassium fluoride in dimethyl sulfoxide proves to be most suitable. During the reaction, which takes about 6-24 hours (in most cases 15-20 hours are sufficient), heating is advantageous.
The reaction mixture is then diluted with an organic solvent, such as methylene chloride, chloroform, benzene and the like, and cleaned in the usual way, for example by chroma graphy or extraction, with a solvent.
During the fluorination indicated, certain amounts of 6-fluoro-lss-oxy-17a, 21-epoxy-1,4-pregnadiene-3,20-dione (compound III a) are formed at the same time.
The glucocortical and anti-inflammatory properties of compound III a (both as a- or ss-epimer) are similar to those of compound III. The effect as a diuretic is also remarkable.
The oxidation of 6,21-difluoro-11ss, 17a-dioxy-1,4 pregnadiene-3,20-dione can be carried out in the usual way, e.g. B. with chromic acid in acetic acid solution, using equimolar amounts or a small excess of chromic acid (10-301h).
But you can also oxidize with haloamides or imides, such as N-bromoacetamide, N-chlorosuccinimide or N-bromosuccinimide in pyridine, dioxane or other suitable solvents. After the reaction has ended, the oxidizing agent is usually destroyed by adding z.
B. methyl or ethyl alcohol, if the oxidizing agent is chromic acid, or a bisulfite when using N-bromoacetamide, N-bromosuccinimide and other N-haloacylamides and imides. The 6,21-difluoro-17ce oxy-1,4-pregnadiene-3,11,20-trione obtained is then obtained in the usual way, e.g.
B. by extraction with solvents that are immiscible with water, such. B. methylene chloride, ethylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride, ether, benzene, toluene, etc. - or by chromatography.
In the processes described above, both the 6a-halo-epimer and the 6ss-halo-epimer can be used at each stage. The 6a-epimer of the intermediate stages in question is obtained by treating the respective 6ss compound at 0 C or slightly lower temperatures in an or ganic solvent such as chloroform with an anhydrous mineral acid, e.g. B. HCl, in the presence of alcohol. The temperature mentioned should be maintained during the addition of acid.
The reaction mixture is then washed several times with dilute alkali and water. and concentrated under reduced pressure.
Preparation <I> 1: </I> 3 -ethylene glycol ketal of the 3,11-diketo-5a, 6a oxydo-17 (20) - [cis] -pregnen-21-carboxylic acid methyl ester.
A solution of 5 g of the 3 ethylene glycol ketal of 3,11-diketo-4,17 (20) - [cis] -pregnadiene-21-carboxylic acid methyl ester, prepared according to the method described in US Pat. No. 2,707,184 procedure described, in 100 ml of chloroform, a cooled solution of 1.9 g of perbenzoic acid dissolved in 31.5 ml of chloroform was added.
The solution was kept at about 4 ° C. for 24 hours and at room temperature for a further 72 hours. The solution was then washed with a 5 / o, aqueous sodium bicarbonate solution and then with water. The chloroform layer was separated, dried, and the solvent was distilled off to give a solid residue of 5.3 g.
The crystallization of this solid from methanol gave 2.24 g of a product with a melting point of 180 to 195 ° C., and after two crystallizations from methanol the pure 3-ethylene glycol ketal of 3,11-diketo-5 a, 6a-oxydo was obtained -17 (20) - [cis] -pregrien-21-carboxylic acid methyl ester, with a melting point of 206 to 209 C and with an [a:] D of plus 37 (CHCl3) and the following analysis:
EMI0003.0043
Calculates <SEP> for <SEP> C24.13206: <SEP> C <SEP> 69.20 <SEP> H <SEP> 7.75
<tb> Found: <SEP> C <SEP> 69.59 <SEP> H <SEP> 7.81 Preparation <I> 2: </I> 3.11- Diketo-5 a, 6a-dioxy-17 ( 20) -allopregnen-21-carboxylic acid methyl ester and 3,11-diketo-5a-oxy 6ss-fluoro-17 (20) -allopregnen-21-carboxylic acid methyl ester.
A solution of 1.73 g of 3-ethylene glycol ketal of 3,11-diketo-5a, 6ss-oxydo-17 (20) - [cis] -pregnene-21-carboxylic acid - methyl ester in 16 ml of methylene chloride was 6 ml 48% hydrofluoric acid added. This heterogeneous mixture was stirred for two hours,
Made slightly basic with 300 ml of 5% sodium bicarbonate solution and extracted with methylene chloride. The extract was washed, dried and evaporated to dryness to give 1.62 g of crude solid. Purification by chromatography gave two fractions: A. 481 mg eluted with methylene chloride plus 511 / o acetone and B. 921 mg eluted with methylene chloride plus 10 and 2011 / o acetone.
The crystallization of fraction A from acetone, Skellysolve B-hexanes, gave 390 mg of 3,11-diketo-5ce-oxy-6ss'-fluoro-17 (20) -allopregnen-21-carboxylic acid methyl ester with a melting point of 254 to 2600 C.
The analytical sample melted at 260 to <B> 2630C. </B>
EMI0003.0083
Analysis:
<tb> Calculates <SEP> for <SEP> <B> C22H2905F: </B> <SEP> F <SEP> 4.84
<tb> Found: <SEP> F <SEP> 4.47 Fraction B yielded 470 mg 3.11 diketo-5a, 6ss-dioxy-17 when crystallizing from acetone / Skellysolve B-hexanes (20)
- Allopregnen- 21-carboxylic acid methyl ester with a melting point of 235 to 245 ° C. The analysis sample melted at 245 to 248 C.
EMI0003.0096
Analysis:
<tb> Calculates <SEP> for <SEP> C22,13006 '<SEP> C <SEP> 67.67 <SEP> H <SEP> 7; 74
<tb> Found: <SEP> C <SEP> 67.91 <SEP> H <SEP> 7.62 Preparation <I> 3: </I> 3,11-diketo-5a-oxy-6ss-fluor-17 (20) -ällopregnen- 21-carboxylic acid methyl ester-3-ethylene ketal.
A mixture of 1.9 g of 3,11-diketo-5a-oxy-6ss-fluoro-17 (20) -allopregnen-21-carboxylic acid methyl ester, 59 mg of p-toluenesulfonic acid monohydrate and 31 ml of distilled ethylene glycol was added to 800 ml of benzene .
The mixture was stirred and refluxed for two hours, the condensate being passed through a water trap to remove the water. The mixture was then cooled, washed with water and evaporated to dryness to give a crude solid which, when recrystallized from acetone / Skellysolve B-hexanes, 1.96 g of 3,11-diketo-5a oxy-6ss-fluoro-17 ( 20) - methyl carboxylate-3-ethylene ketal resulted,
with a melting point of 170 to 173 C.
If, in the above process, ethylene glycol is replaced by other alcohols with two oxy groups, for example 1,2-propylene glycol, 2,3-butanediol, 1,3-butanediol and 2,3-pentanediol, the corresponding 3-alkylene ketal is obtained of 3.11 diketo-5a-oxy-6ss-fluoro-17 (20) -allopregnen-21-carboxylic acid methyl ester.
Preparation <I> 4: </I> 5a, 11ss, 21-trioxy-6ss fluoro-17 (20) -allopregnen-3- 'on-3-ethylene-ketal.
3.7 g of lithium aluminum hydride were added to a solution of 1.96 g of 3,11-diketo-5a-oxy-6, B fluoro-17 (20) -allopregnen-21-carboxylic acid methyl ester-3-ethylene ketal in 850 ml of anhydrous ether . The mixture was stirred for one hour and gradually 200 ml of water were added, the ether layer separating.
The aqueous phase was extracted with ethyl acetate and the extracts were added to the ether layer. The combined ether-ethyl acetate solution was washed with water, dried and evaporated to dryness under reduced pressure.
The crude solid residue was crystallized from acetone / Skellysolve B-hexanes and it gave 1.30 g of 5a "llss, 21-trioxy-6, ssLfluor-17 (20) -allo-pregnen-3-one-3-ethylene-ketal a melting point of 197 to 205 C. An additional 226 mg were obtained from the mother liquor and had a melting point of 175 to 185 C.
Preparation <I> 5: </I> 5a, 11,6-Dioxy-6ss-fluoro-21-acetoxy-17 (20) -allo-pregnen-3-one-3-ethylene-ketal. The acetate was prepared by adding 0.87 g of 5a;
llss, 21 - Trioxy-6ss fluorine-17 (20) -allopregnen-3-one-3-ethylene-ketal in 10 ml acetic anhydride and 10 ml pyridine left to stand. The solution was then poured into ice water and gave Q, 92 g of 5a, 11ss-Dioxy-63 -fluoro-21-acetoxy -17 (20)
-allo- pregnen-3-one-3-ethylene-ketal with a melting point of 140 to 150 C, which when recrystallized from acetone / Skellysolve B-hexanes 0.77 g of the purified product with a melting point of 149 to 1530 C.
In a similar way, other 21-organic carboxyl esters of 5a, .llss, 21-trioxy-6ss-fluoro-17 (20) -allopregnen-3-one-3-ethylene-ketals can be prepared, the 21-acyloxy group being formyloxy, propionyloxy, Butyryloxy, valeryloxy, hexanoyloxy, heptanoyloxy, octanoyloxy, benzoyloxy,
Phenylacetoxy and the like can be by bringing 5a, llss, 21-trioxy-6ss-fluoro-17 (20) -pregnen-3-one-3-ethylene-ketal into contact with a suitable acylating agent, e.g. B. the anhydride or acid halide of the chosen acid in a solvent such as benzene, toluene, acetic acid and the like.
A suitable process for preparing the 21-formyloxy ester is that 5a, llss, 21-trioxy-6ss-fluoro-17 (20) -pregnen-3-one 3-ethylene-ketal with formic acid, in the presence of p -Toluenesulfonic acid brings into contact.
Preparation <I> 6: </I> 5a, 11ss, 17a-Trioxy-6, Ü-fluoro 21-acetoxyallo-pregnane-3,20-dione-3-ethylene-ketaZ. A solution of 0.77 g of 5a, llf dioxy-6ss fluoro-21-acetoxy -17 (20) -allopregnen-3-one-3-ethylene-ketal in 35 ml of tertiary butyl alcohol was 1 ml of pyridine, 1.9 ml of N -Methylmorpholine oxide peroxide solution and 13,
1 mg osmium tetroxide (9 ', 1 ml tertiary butyl alcohol solution, which contains 1.44 mg osmium tetroxide per ml) was added. The solution was stirred for 2½ hours and then 15 ml of 5% sodium hydrosulphite were added.
After stirring for another ten minutes, 0.7 g of finely ground synthetic magnesium silicate was mixed with the solution, stirred for 20 minutes and after this time removed from the mixture by filtration. The filtrate was evaporated to dryness under reduced pressure at a temperature less than 5011C. The residue was dissolved in methylene chloride, washed with water, dried and evaporated to dryness.
This residue was crystallized from acetone / Skellysolve B-hexanes and gave 0.47 g of 5a, 11ss, 17a-trioxy 6ss-fluoro-21-acetoxyallopregnane-3,20-dione-3-ethylene ketal with a melting point of 220-2280 C.
Preparation <I> 7: </I> 5a, 11ss, 17a-Trioxy 6ss-fluoro-21-acetoxy-allopregnan-3,20-dione. A solution of 0.47 g of 5a, llss, 17a-trioxy-6ss-fluoro-21-acetoxy-@ llE> pregnane-3,20-dione-3-ethylene-ketal in 35 ml of acetone and 4 ml of 1N sulfuric acid solution was lightly boiled for 10 minutes on a steam bath, cooled, and neutralized with dilute sodium bicarbonate solution.
The addition of water after cooling gave 0.33 g of 5a, 11ss, 17a-trioxy-6ss -fluoro-21-acetoxy-allopregnan-3,20-dione, with a melting point of 230 to 240 C. Preparation <I> 8 : </I> 6ss-fluoro-11ss, 17a-dioxy-21-acetoxy-4-pregnen-3,20-dione (6ss fluoro-hydrocortisone-acetate).
A solution of 100 mg of 5a, 11ss, l7a-trioxy-6ss-fluoro-21-acetoxy-allopregnan-3,20-dione in 4.9 ml of acetic acid and 0.1 ml of water was refluxed for one hour, cooled, diluted with 50 ml of water and evaporated to dryness under reduced pressure.
The residue was chromatographed over Florisil (synthetic magnesium silicate) and gave a fraction of 77 mg eluted with methylene chloride plus 10% acetone.
Crystallization from acetone / Skellysolve B-hexanes gave 38 mg of 6ss-fluoro-IIss, 17a-dioxy 21-acetoxy-4-pregnene-3,20-dione (6ss fluorohydrocortisone acetate), with a melting point of 210 to 218 C.
The infrared and ultraviolet data were consistent with the structure. Preparation <I> 9: </I> 6a F'luor-11ss, 17a-dioxy-21-acetoxy-4-pregnen-3,20-dione (6a fluorohydrocortisone acetate).
A solution of 0.132 g of 6a-fluoro-11ss, 17a-dioxy-21, -acetoxy-4 = pregnen 3,20-dione in 12 ml of chloroform and 0.1 ml of absolute alcohol was in an ice-salt bath to -10 C cooled. A: stream of anhydrous hydrochloric acid was slowly passed into the solution over 2½ hours;
during this time a temperature of between -5 and -150C was maintained. The solution was then diluted with 25 ml of chloroform, washed with dilute aqueous sodium bicarbonate solution, dried over anhydrous sodium sulfate and evaporated to dryness under reduced pressure at 600.degree. Crystallization of the residue from acetone / Skellysolve B solution gave 42 mg of the isomerized product, 6arFluor-11ss, 17-ar-dioxy-21-acetoxy 4-pregnen-3,20-dione, with a melting point of 203-2100.degree .
Preparation <I> 10: </I> 6a-fluorine-lss, 17a, 21-trioxy-4-pregnen-3,20-dione (6-fluoro-hydrocortisone) and its 6 @ -pimer. A solution of 1.1 g of 6a fluoro-11ss, 17a-dioxy-21-acetoxy 4-pregnen-3,20-dione, 1 gRTI ID = "0004.0217" WI = "24" HE = "4" LX = "1733 "LY =" 2626 "> Potassium bicarbonate, 100 ml of methanol and 15 ml of water were mixed and flushed with nitrogen to drive off dissolved oxygen and stirred at 25 ° C. for 4 hours.
The solution was neutralized by adding acetic acid and distilled in vacuo to remove the methanol. The residue was extracted with 100 ml of methylene dichloride, and the extract was dried over sodium sulfate and passed through a column which contained 80 g of Florisil.
The fraction eluted with Skellysolve B hexanes plus 20 and 300 / m acetone weighed 770 mg, which corresponds to a yield of 77,
Represents 5%. Recrystallization from ethyl acetate / Skellysolve B-hexanes gave crystals with a melting point of 192 to 195 C. If 6ss-fluoro-hydrocortisone acetate from preparation 8 is used in the above process, 6.8 fluoro-hydrocortisone is obtained.
Preparation <I> 11: </I> 6ss-Fluor-17a, 21-dioxy-4-pregnen-3,11,20-trione (6ss-Fluorocortisone).
250 mg of N-bromoacetamide were added to a solution of 0.5 g of 6ss-fluoro-l1ss, 17a, 21-trioxy-4-pregnen-3,20-dione and 1 ml of pyridine in 35 ml of tertiary butyl alcohol. After keeping the reaction mixture at room temperature for 16 hours, it was diluted with 25 ml of water containing 250 mg of sodium sulfite, which was concentrated to about 20 ml, at which point precipitation occurred.
The precipitated product was collected on a filter and recrystallized three times from ethyl acetate and Skellysolve B hexanes and gave 6f fluoro-17a, 21-dioxy-4-pregnen-3,11,20-trione.
If the corresponding 6a-epimer is used as the starting material, 6a-fluoro-17cc, 21-dioxy-4-pregnen-3,11,20-trione is obtained. However, the 6a epimer can also be obtained from the corresponding 6ss product according to the method in preparation 9.
Preparation <I> 12: </I> 6a-fluoro-1 lss, 17a, 21-trioxy-1,4-pregnadiene-3,20-dione (dl-6.a fluoro-hydrocortisone or 6a fluoro-1-dehydrohydrocortisone ) (1).
In 250 ml Erlenmeyer flasks, five 100 ml portions of a medium containing 1% glucose, 2% corn steep liquor (60% solids) and tap water were adjusted to a pH of 4.9.
This medium was sterilized for 45 minutes under 15 pounds per square inch pressure and inoculated with one to two day cultures of Septomyxa affinis, A.T.C. 6737. The Erlenmeyer bottle was shaken at room temperature (about 26 to 280 C) for three days.
After this time, this 500 ml was used as inoculum for 10 liters of the same glucose-corn steeping liquid medium, which also contained 10 ml of an anti-foaming compound (a mixture of lard oil and octadecanol), inoculated. The fermentation liquid was placed in a water bath, brought to 280 C, and the contents stirred (300 revolutions per minute) and aerated 0,
3 liters of air to 5 liters of fermentation liquid). After an incubation time of 24 hours, after good growth had been achieved, 5 g of 6a-fluorohydrocortisone acetate plus 0.5 g of 3-keto-bis-nor-4.-cholen-22-al, in 25 ml Dissolved dimethylformamide, added, and the incubation at the same Tempe temperature (28 'C) continued and aerated for 72 hours (final pH: 8.3).
The mycelium was filtered off and washed with water. The washing water was combined with the filtrate and the whole was extracted with three 2 liter portions of methylene-ethyl acetate (3: 1). Evaporation of the solvent gave 5.25 g of crude solid, which was triturated twice with 4 ml of methylene chloride to give 2.4 g of 1-dehydro-6a fluorohydrocortisone, with a melting point of 198 to 2030 C.
The analysis sample melted from: Recrystallized acetone at 202-2040 C. The analysis resulted in lab -I- 730 (dioxane) and the following values:
EMI0005.0132
Analysis:
<tb> Calculates <SEP> for <SEP> <B> C "H" 05F: </B>
<tb> C <SEP> 66.65 <SEP> H <SEP> 7.10 <SEP> F <SEP> 5.02
<tb> Found:
<SEP> C <SEP> 66.68 <SEP> H <SEP> 7.19 <SEP> F <SEP> 5.49 If the 6ss epimer is used as the starting material, 1-dehydro-6ss fluorine is obtained hydrocortisone. The 6ss epimer can be converted to a 6a epimer according to the procedure in Preparation 9.
<I> Example 1 </I> 300 mg of 6a-fluoro-llss, 17.a, 21-trioxy-1,4-pregna- diene-3,20-dione were dissolved in pyridine and cooled to 0-5 ° C. One tenth of a milliliter methanesulfonyl chloride was added, the solution was kept at 0-50 ° C. for 2 hours, and then poured into a solution of 3 ml of concentrated hydrochloric acid in 50 ml of water.
310 mg of crystalline 6a-fluoro 11ss, 17a, 21-trioxy-1,4-pregnadiene-3,20-dione-21-methanesulfonate was precipitated from the dilute hydrochloric acid. The product had a melting point of 200 to 202 ° C. with decomposition.
The infraiot absorption in mineral oil was: 3570, 3370 cm-1 (OH); 1727 cm- '(20-ketone); 1665 cm- '(conjugated ketone); 1623, 1601 cm- '(d1> 4); 1360, 1342, 1172 em-1 (0-S02). A mixture of 100 mg 6a-fluoro-llss, 17a, 21-trioxy-1,4-prepregnadiene 3,
2 (# - dione-21-methanesulfonate and 50 mg potassium fluoride in one ml dimethyl sulfoxide was refluxed for 18 hours on a steam bath. The mixture was diluted with 50 ml methylene dichloride and washed twice with 10 ml water.
The methylene chloride solution was passed through a column of 20 g of Florisil (a synthetic magnesium siphon), eluted with a mixture of 91 parts of Skellysolve B (hexane hydrocarbons) and 9 parts of acetone and gave a fraction of 14 mg. The infrared absorption of this compound indicated that it was 6a-fluoro-Ilss-oxy-17a, 21-oxydo-1,4-pregna-diene 3,20-dione.
The absorptions in mineral oil were: 3380 cm-1 (OH); <B> 1807 </B> cm-1 (four-membered ring).
The fraction which contained the main product was eluted with a mixture of Skellysolve B and 12-15% acetone. The product weighed 28 mg and, after recrystallization from a mixture of ethyl acetate and Skellysolve-B, yielded 16 mg.
The melting point of the purified 6a, 21-difluoro-llss, 17a-dioxy-1,4-pregnadiene-3,20-dione was 226 to 231 C. Infrared absorptions in mineral oil: 3360 cm-1 (011); 1725 cm-1 (ketone); 1655 cm-, (conjugated ketane); 1597 cm- '(d1 # 4).
The steroid obtained can be oxidized to 17a-oxy-6a, 21-difluoro-1,4pregnadiene-3,11,20-trione as follows: A mixture of 0.3 g IIss, 17a-dioxy-6a, 21-difluoro-1 , 4-pregnadiene-3,20-dione, 100 mg of chromic anhydride, 10 ml of glacial acetic acid and 0.5 ml of water were prepared. This mixture was stirred and kept at room temperature for 8 hours.
The mixture was poured into 50 ml of ice water and neutralized by adding dilute sodium hydroxide. The resulting precipitate was collected on a filter and recrystallized three times from a mixture of ethyl acetate and Skellysolve B. The purified product was 17a-oxy-6a, 21-difluoro-1,4-pregnadiene-3,11,20-trione.
<I> Example 2 </I> 17a-oxy-6a, 21-difluoro 1,4 pregnadiene-. 3,11,20-trione In the same manner as described in Example 1, treatment of 1-dehydro-6c # -fluorocortisone with methanesulfonyl chloride in pyridine solution gave 6a-fluoro-17a, 21-dioxy-1,4-pregnadiene 3 , 11.20htrione-21 methanesulfonate;
this was refluxed with potassium fluoride in dimethyl sulfoxide according to the method in Example 1 and gave 17a-oxy-6a, 21-difluoro-1,4-pregnadiene 3.11,20-trione and 6a-fluoro-17a, 21-oxydo-1 , 4-pregnadiene-3,11,20-trione.
Instead of 1-dehydra-6a-fluoro-hydrocortisone or -cortisone can play in the examples mentioned above. the 6ss epimers can be used and, if the conditions are kept close to neutral, the 6ss Bpimers, such as 6ss, 21 difluoro-11ss, 17a-dioxy-1;
4-pregnadiene 3,20-dione and 6ss, 21 = difluoro-17a-oxy-1,4-pregnadiene-3,11,20-trione, can be isolated from the reaction mixture. The ss epimers obtained in this way result after treatment with acid or base in an organic solvent, e.g. B. Ethanol, at room temperature, <I> 6a </I> epimers.