DE955058C

DE955058C - Verfahren zur Herstellung von 14ª‡-Oxyprogesteron

Info

Publication number: DE955058C
Application number: DEU2024A
Authority: DE
Inventors: Herbert Charles Murray; Durey Harold Peterson
Original assignee: Upjohn Co
Current assignee: Pharmacia and Upjohn Co
Priority date: 1952-02-23
Filing date: 1953-02-06
Publication date: 1956-12-27

Description

Verfahren zur Herstellung von 14a-Oxyprogesteron Zusatz zum Patent 936 207 Aus der Patentschrift 936 207 ist ein Verfahren zur Einführung von Sauerstoff in ein Steroidmolekül bekannt, das im wesentlichen darin besteht, daß Steroide der Einwirkung eines oxydierend wirkenden Stammes einer Pilzart der Ordnung Mucorales oder von aus derartigen Pilzen erhältlichen, oxydierend wirkenden Enzymen unterworfen werden und anschließend in bekannter Weise, z. B. durch Extraktion, abgetrennt werden können. Vorzugsweise wird dabei ein ii-Desoxysteroid durch die Einwirkung eines solchen Pilzes der Ordnung' Mucorales oder durch daraus erhältliche, oxydierend wirkende Enzyme in ein in ii-Stellung oxydiertes Steroid umgewandelt.
Die Erfindung bezieht sich -auf ein Verfahren zur Herstellung von 14a-Oxyprogesteron durch Behandlung von Progesteron mit einer Pilzkultur der Gattung Helicostylum der Familie Thamnidiaceae, besonders mit dem Pilz Helicostylum piriforme, oder der Gattung Mucor der Familie Mucoraceae, besonders den Pilzen Mucor griseo cyanus oder Mucor parasiticus, alle von der Ordnung der Mucorales, oder daraus erhältlichen, oxydierend. wirkenden Enzymen. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbare Verbindung besitzt folgende Formel: Sie kann in dasbekannte z4-Pregnen-2z-ol-3, 2o-dion-2z-acetat (Meyer und Mitarb., Helv. Chim. Acta, Bd. 30, 1947, S. 15o8) umgewandelt werden, und zwar durch Hydrierungvon 14a-Oxyprogesteron (4-Pregnen-14a-o1-3, 2o-eion) in Gegenwart eines Palladium-Holzkohle-Katalysators zur Herstellung von Pregnan-14a-ol-3, 2o-dion; das letztere wird mit Natriumborhydrid selektiv zu Pregnan-3,14a-diol-2o-on reduziert. Durch Bromierung von Pregnan-3, 14a-diol-2o-on mit Brom in Chloroform wird 2z-Brompregnan-3, r4a-diol-2o-on hergestellt, und das letztere kann mit Kaliumacetat in Aceton in das Pregnan-3, 14a, 2z-triol-2o-on-2z-acetat übergeführt werden. Dieses kann leicht mit wasserfreier Oxalsäure zu 14-Pregnen-3, 2z-diol-2b-on-2z-acetat dehydratisiert werden. Durch anschließende Oxydation mit Chromsäure in Essigsäure erhält man hieraus das bekannte 14-Pregnen-2z-o1-3, 2o-dion-2i-acetat.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbare Verbindung besitzt lyophobe und mehrere lyophile Gruppen und ist infolgedessen ein wertvolles Mittel zur Veränderung der Oberflächenspannung, das als Emulgator, Emulsionsbrecher, Suspensionsmittel und Emulsionsstabilisator von Nutzen ist. Die Verbindung kann zur Herstellung von Absorptionsgrundlagen verwendet werden, die verbesserte Wasser- !, absorptions- und Weichmachungseigenschaften haben und in der Pharmazie und Kosmetik allein oder als Träger für bekannte Medikamente von Nutzen sind. Eine geeignete Absorptionsgrundlage kann man herstellen, indem man ein Gemisch aus 85°/o farblosem Petroleum, Stearylalkohol und 5 °/0 14a-Oxyprogesteron zusammenschmilzt und das Gemisch unter Rühren abkühlt, bis es erstarrt. Die erhaltene Absorptionsgrundlage kann leicht mit wäßrigem Material bei Raumtemperatur verrieben oder bei erhöhter Temperatur emulgiert werden und ergibt eine geschmeidige und beständige Wasser-in-Öl-Emulsion. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbare Verbindung ist auch selbst pharmakalogisch wirksam und bei der Herstellung von herzwirksamen Hormonen von Nutzen.

Die folgenden Beispiele erläutern das erfindungsgemäße Verfahren. Beispiel i 14 a-Oxyprogesteron Aus 2o g enzymatischem Lactalbuminextrakt, bekannt unter der Handelsbezeichnung »Edamina, 3 9 Maiswasser und 50 g technisch reiner Dextrose, die mit Leitungswasser auf 11 verdünnt wurde, wurde ein Nährboden hergestellt und auf einen pH-Wert zwischen etwa 4,3 und 4,5 eingestellt. 5 1 dieses sterilisierten Nährbodens wurden mit Mucor griseo cyanus geimpft und 24 Stunden bei einer Temperatur von 25° bebrütet, wobei Belüftung und Rührung so vorgenommen wurden, daß nach dem Verfahren von Cooper, Fernstrom und Miller (Ind. Eng. Chem., Bd.36, 1944, S. 504) die Sauerstoffaufnahme 6,3 bis 7 Millimol Na, S 03 j e Stunde und Liter betrug. In diesem Nährboden, der eine 24 Stunden alte Kultur von Mucor griseo cyanus enthielt, wurden 5 g Progesteron in 250 ccm Aceton suspendiert. Nach einer unter den gleichen Temperatur- und Belüftungsbedingungen vorgenommenen weiteren Bebrütung von 24 Stunden wurden die Brühe und das Mycel extrahiert. Das Mycel wurde abfiltriert, zweimal mit je einem etwa dem Mycelvolumen entsprechenden Volumen Aceton gewaschen und zweimal mit etwa der gleichen Menge Methylenchlorid extrahiert. Die Lösungsmittel enthaltenden Aceton- und Methylenchloridextrakte wurden zu dem Filtrat der Brühe zugegeben. Das Gemisch aus den Extrakten und dem Filtrat wurde nacheinander zweimal mit je einem halben Volumen Methylenchlorid und zweimal mit je einem viertel Volumen Methylenchlorid extrahiert. Die vereinigten Methylenchloridextrakte wurden zweimal mit je einem zehntel Volumen einer 2°/,igen wäßrigen Natriumbicarbonatlösung und dann zweimal mit je einem zehntel Volumen Wasser gewaschen. Nach Trocknen der Methylenchloridextrakte mit etwa 3 bis 5 g wasserfreiem Natriumsulfat je Liter Lösungsmittel und Filtrieren wurde das Lösungsmittel durch Destillation entfernt, und es ergab sich ein kristalliner Rückstand von 4,815 g. Der kristalline Rückstand wurde mit einer Mischung aus Hexanen und Petroläther, bekannt unter dem Handelsnamen »Skellysolve-B-Petroläthercc, verrieben. Es blieben 3,322 g unlösliches Material, das mit Äther verrieben wurde. 1,718 g der in Äther unlöslichen Bestandteile wurden in zoo ccm Benzol gelöst und über 85 g Tonerde (mit Salzsäure gewaschen und durch Erhitzen auf 12o° aktiviert) chromatographiert. Lösungsmittel zur Entwicklung der Säule wurden in Portionen von 170 ccm in der Reihenfolge der Tabelle I zugegeben.

Tabelle I

Feststoff-

Fraktion Lösungsmittel eluate

mg

1 Benzol . ................ 1,1

2 desgl. .................. 0,4

3 Benzol mit 5 l)/, Äther ..... 3,2

4 desgl. .................. 1,3

5 Benzol mit zo°/o Äther .... -

6 desgl. .................. 96;o

7 Benzol mit 500/, Äther .... 259,6

8 desgl. .................. 215,8

9 Äther .................... 143,5

Feststoff-

Fraktion Lösungsmittel eluate

mg

io Äther..................... 84,3

i1 Äther mit 5 % Chloroform . 104,4

12 desgl. .................. 66,9

13 Äther mit io % Chloroform 18,5

14 desgl. .................. 8,1

15 Äther mit 5o0/0 Chloroform 2,4

16 desgl. ...... . ........... 11,6

17 desgl. .................. 13,2

18 desgl. .................. 9,4

ig Chloroform ................ 39,0

20 desgl. .................. 474,4

21 desgl. .................. 81,6

22 desgl.- .................. 40,5

23 Chloroform mit 50/0 Aceton 24,1

24 Aceton ................... 22,7

25 Methanol ................. 65,2

Fraktion 22 wurde aus Aceton umkristallisiert und ergab 2o mg eines bei 23o bis 238° schmelzenden Produkts. Infrarot- und Ultraviolettspektren zeigten das Vorhandensein einer Hydroxylgruppe und normale Ketokonfiguration (keine Konjugation).

Die Fraktion ig und 2o wurden vereinigt und aus Aceton umkristallisiert. Man erhielt 382,5 mg 14a-Oxyprogesteron, das bei 18o bis 187° schmolz. Die Struktur wurde durch Infrarotspektren bestätigt. Die optische Drehung betrug [a]ö =. + 2oo° (o,4857 in Chloroform).
Analyse für C21 H3003: Berechnet: C = 76,40 0/0,H = 9,15 0/,; gefunden: C = 76,5o0/0, H = 9,310/0. Beispiel 2 14a-Oxyprogesteron Aus 2o g enzymatischem Lactalbuminextrakt, bekannt unter der Handelsbezeichnung »Edamina, 39 Maiswasser und 5o g technisch reiner Dextrose, die mit Leitungswasser auf 1 1 verdünnt wurde, wurde ein. Nährboden hergestellt und auf einen pH-Wert zwischen 4,3 und 4,5 eingestellt. 121 dieses sterilisierten Nährbodens wurden mit Helicostylum piriforme geimpft und 24 Stunden bei einer Temperatur von 28° bebrütet, wobei Belüftung und Rührung so vorgenommen wurden, daß nach dem Verfahren von Cooper, Fernstrom und Miller (Ind. Eng. Chim., Bd. 36, 1944, S. 504) die Sauerstoffaufnahme 6,3 bis 7 Millimol Nag S 03 je Stunde und Liter betrug. In diesem Nährboden, der eine 24 Stunden alte Kultur von Helicostylum piriforme enthielt, wurden 6 g Progesteron in 275 ccm Aceton suspendiert. Nach einer unter den gleichen Temperatur- und Belüftungsbedingungen vorgenommenen weiteren Bebrütung von 27 Stunden wurden die Brühe und das Mycel gemäß dem im Beispiel i beschriebenen Verfahren extrahiert. Es wurde ein kristalliner Rückstand von 8,313 9 gewonnen, der in 6oo ccm Benzol mit io 0/0 Äther gelöst und über 300 g Tonerde (mit Salzsäure gewaschen und durch Erhitzung bei i2o° aktiviert) chromatographiert wurde. Lösungsmittel zur Entwicklung der Säule wurden in Portionen von 6oo ccm in der Reihenfolge der Tabelle II zugegeben.
Die Fraktionen 12 bis 14 einschließlich, mit einem Gesamtgewicht von 1,296 g, wurden aus 15 ccm Äthylacetat umkristallisiert und ergaben o,68o g Kristalle mit einem Schmelzpunkt von 14o bis 148°. Wiederholtes Umkristallisieren aus Methanol ergab 165 mg 14a-Oxyprogesteron mit einem Schmelzpunkt von igi bis igg° und einer optischen Drehung [a]ö = -f- 215° (o,693 in Chloroform).

Analyse für C21H30 03 Berechnet:. C = 76,40 0/0,H =,g,15 %; gefunden: C = 76,3g0%, H = g,360/0.

Tabelle II

Feststoff.

Fraktion Lösungsmittel eluate

mg

i Benzol mit io% Äther .... 95,6

2 desgl. .................. 121,9

3 Äther .................... 3,8

4 desgl. .................. 3,4

5 Äther mit 5 0/0 Chloroform.. 4,8

6 desgl. .................. g,o

7 desgl. .................. g,o

8 Äther mit io 0/0 Chloroform 16,5

9 desgl. .................. 18,o

io desgl. .................. 10,0

11 Äther mit 5o0/,) Chloroform ig,o

12 desgl. .................. 115,0

13 desgl. .................. 175,6

14 Chloroform . . . . . . . . . . . . . . . . 978,5

15 desgl. .................. 1432,o

16 desgl. .................. 461,o

17 Chloroform mit 50/0 Aceton 679,0

18 desgl. .................. 26o,o

ig Chloroform mit 1o0/0 Aceton 245,0

20 desgl. .................. 118,o

21 Chloroform mit 5o0/0 Aceton 246,o

22 desgl. .................. 135,0

23 Aceton ................... 187,5

24 desgl. .................. 65,5

25 Methanol ................. 299,0

26 desgl. .................. 2,3

o unlöslicher Rückstand ...... 930,7

Beispiel 3 14 a-Oxyprogesteron Aus 2o g enzymatischem Lactalbuminextrakt, bekannt unter dem Handelsnamen »Edamina, 3 g Maiswasser und 5o g technisch reiner Dextrose, die mit Leitungswasser auf 11 verdünnt würde, wurde ein Nährboden hergestellt und auf einen pH-Wert von 4,3 bis 4,5 eingestellt. 121 dieses sterilisierten Nährbodens wurden mit Mucor parasiticus geimpft und 24 Stunden bei einer Temperatur von 28°' bebrütet, wobei Belüftung und Rührung so vorgenommen wurden, daß nach dem Verfahren von C o o p e r , Fernstrom und Miller (Ind. Eng. Chim., Bd. 36, 1944, S. 504) die Sauerstoffaufnahme 6,3 bis 7 Millim01 Na2S0, je Stunde und Liter betrug. In diesem Nährboden, der eine 24 Stunden alte Kultur von Mucor parasiticus enthielt, wurden 3 g Progesteron in 150 ccm Aceton suspendiert. Nach einer unter den gleichen Temperatur- und Belüftungsbedingungen vorgenommenen weitere- Bebrütung von 48 Stunden wurden die Brühe und das Mycel gemäß dem im Beispiel i beschriebenen Verfahren extrahiert. Es wurde ein öliger Rückstand von 4,667 g gewonnen, der teilwc_--kristallisierte, wenn er mit 30 ccm Äther verrieben wurde; des verriebene Produkt wurde in 150 ccm Benzol gelöst und über 22o g Tonerde (mit Salzsäure gewaschen und durch Erhitzung bei i20° aktiviert) chromatographiert. Lösungsmittel zur Entwicklung der Säule wurden in Portionen von Zoo ccm in der Reihenfolge der Tabelle III zugegeben.

Tabelle III

Feststoff-

Fraktion Lösungsmittel eluate

mg

1 Benzol ................... 73,0

2 desgl. .................. 26,5

3 Benzol mit 5 °/° Äther ..... 28,0

4 desgl. ........... ...... 21,5

5 Benzol mit 2o °/° Äther .... 35,o

6 desgl. .................. 27,5

7 Benzol mit 50°/o Äther .... 17,0

8 desgl. .................. 6;5

9 Äther .................... 4,5

10 desgl. .................. 5,0

1i Äther mit 50/ö Chloroform . . 7,5

12 desgl. .................. 9,5

13 Äther mit i00/0 Chloroform 1839,0

14 desgl. .................. 60515

15 Äther mit 2o0/0 Chloroform 356,o

16 ciesgl. .................. 336,5

17 Äther mit 50 °/° Chloroform 331,0

18 desgl. ................... 269,5

Feststoff-

Fraktion Lösungsmittel eluate

mg

ig Äther..................... 94,0

20 Chloroform ................ 68,o

21 desgl. .................. 22,0

22 desgl. .................. 15,0 verei-

23 Chloroform mit 50/, Aceton 18,o nigt

24 desgl. .................. 8,0

25 Chloroform mit 1o °/° Aceton 12,5

26 desgl. .................. g,o

27 Chloroform mit 5o0/, Aceton 26,5

28 desgl. .................. 29,5

29 Aceton ................ 62,o

30 Methanol .............. 77,0

Fraktion 13 wurde in 2o ccm Aceton gelöst und von einer unlöslichen Suspension durch Filtrieren getrennt. Die klare Lösung wurde eingeengt und tropfenweise mit Äther verdünnt. 585,5 mg Kristalle mit einem Schmelzpunkt von 182 bis 1g4° wurden erhalten. 85 mg dieses Produktes wurden bei 165° und einem Druck von 0,05 mm sublimiert. Das Sublimat wurde aus 3 ccm Aceton und Hexan umkristallisiert und ergab 14a-0xyprogesteron mit einem Schmelzpunkt von 195 bis 200,5° und einer optischen Drehung [a]' = + 188° (1,o36 in Chloroform).

Analyse für C21 H30 0s Berechnet: C = 76,4O0/0, H = g,150/0; gefunden: C = 77,02 °/°, H = 9,55 °/o.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von 14a-Oxyprogesteron durch Behandlung von Steroiden mit einem oxydierend wirkenden Stamm einer Pilzart der Ordnung Mucorales oder mit aus derartigen Pilzen erhältlichen, oxydierend wirkenden Enzymen und gegebenenfalls Abtrennung der oxydierten Steroide in bekannter Weise, z. B. durch Extraktion, nach Patent 936 2o7, dadurch gekennzeichnet, daß man Progesteron mit einer Kultur eines Pilzes der Gattung Mucor oder Helicostylum oxydiert.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man Mucor griseo cyanus, Mucor parasiticus oder Helicostylum piriforme als oxydierenden Pilz verwendet.