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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Hydrierungsprodukten der Follikelhormone, das darin besteht, dass die Follikelhormone der Einwirkung von Mitteln unterworfen werden, die es gestatten, die in den Follikelhormonen vorhandene Ketogruppe zum sekundären Alkohol zu reduzieren. Die Follikelhormone nehmen dabei zwei Wasserstoffatome auf. Der nach Butenandt in den Follikelhormonen vorhandene Benzolring wird dabei nicht hydriert. Die Reduktion kann hiebei nach bekannten Methoden erfolgen, vgl. z. B. J. Houben Die Methoden der organischen Chemie'', 3. Auflage, 2. Band, Seite 245 ff., insbesondere die katalytischen Methoden Seite 247.
Es wurde gefunden, dass es möglich ist, solche Verbindungen herzustellen, indem man z. B. die Ausgangsmaterialien, die Follikelhormone. der Einwirkung von katalytisch aktivem Wasserstoff unterwirft, wobei man jedoch die Anwesenheit eines erheblichen Wasserstoffüberschusses vermeidet. Es hat sieh weiter auch als vorteilhaft herausgestellt, entweder hoehverdünnte alkoholische Lösungen der Follikelhormone zu verwenden oder Reduktionskatalysatoren von geringer Aktivität zu benutzen, d. li. solche, die den Benzolring nicht angreifen.
An Stelle von katalytiseh aktiviertem Wasserstoff kann auch Wasserstoff zur Anwendung kommen, der durch andere Mittel oder auf andere Art und Weise aktiviert worden ist. z. 13. atomarer Wasserstoff oder Wasserstoff in statu naseendi, wie er z. B. erhalten wird durch den Zusatz von Alkalimetall zu alkoholischen Lösungen der Follikelhormone oder indem man solche Lösungen mit amalgamierten Aluminiumfolien in Gegenwart von Wasser reagieren lässt. Auch kann man die sauren Lösungen der Follikelhormone mittels geeigneter Metalle reduzieren oder irgendein anderes Verfahren verwenden, mittels dessen die Ketogruppe der Follikelhormone zur sekundären Alkoholgruppe reduziert wird.
Hydrierungsprodukte der Follikelhormone, die eine sekundäre Alkoholgruppe in ihrem Molekül enthalten, können auch erhalten werden, wenn man auf die Follikelhormone in Gegenwart von Hydrierungkatalysatoren Verbindungen einwirken lässt, die Wasserstoff enthalten und fähig sind. diesen Wasserstoff abzugeben, wobei diese letzteren Verbindungen gleichzeitig dehydriert werden. Solche Verbindungen sind z. B. hydrierte Benzole und Naphthaline und ihre Derivate, wie z. B. Cyclohexanol, Tetralin u. dgl., oder auch die höher hydrierten Follikelhormone, die einen hydrierten Benzolring enthalten, oder Isoborneol, Piperidin und andere ähnliche Verbindungen.
Man kann auch die Ketogruppe in die sekundäre Alkoholgruppe überführen, indem man die Follikelhormone mit Alkoholaten reagieren lässt, wodurch die Ketogruppe zu einer sekundären Alkoholgruppe reduziert wird, während gleichzeitig das Alkoholat oxydiert wird.
Ein anderes Verfahren zur Herstellung dieser Hydrierungsprodukte besteht darin, dass man zunächst das Oxim des Follikelhormons zu dem entsprechenden Amin reduziert und das letztere bei erhöhter Temperatur der Einwirkung von Nitriten unterwirft. Auch hiebei wird der sekundäre Alkohol erhalten.
Der Ausdruck Follikelhormon", wie er nachstehend und in den Ansprüchen gebraucht wird, umfasst alle solche östrogenen Verbindungen, die die gleichen physiologischen Wirkungen hervorrufen wie das Follikelhormon der Formel CHO. Andere Follikelhormone, wie die Begleitstoffe des Follikelhormons CHOin den rohen Hormonölen, die sich von dem ersteren durch einen geringeren Wasserstoffgehalt unterscheiden, können ebenfalls als Ausgangsmaterialien verwendet werden. Solche Verbindungen
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sind z. B. die Produkte der Formel C18H20O2 und C18H18O2, die von Girard und seinen Mitarbeitern in den
Comptes Rendus 1931, Seiten 912 und 1022, beschrieben worden sind.
Sie unterscheiden sieh von dem
Follikelhormon durch die Gegenwart einer oder zweier weiteren Doppelbindungen in ihrem Molekül.
Unterwirft man diese Produkte der Einwirkung von Wasserstoff in der oben beschriebenen Weise, so werden zunächst die Doppelbindungen gesättigt, während der Benzolring unangegriffen bleibt, und dann wird die Ketogruppe zu der sekundären Alkoholgruppe reduziert, wobei die gleichen Hydrierungsprodukte erhalten werden wie bei der Hydrierung des Follikelhormons der Formel CHOs. Die rohen Hormonöle, wie sie z. B. aus Plazenta oder aus verschiedenen Arten von Urin, z. B. dem Urin trächtiger Tiere, besonders
Stuten, oder Hormonpräparate, die aus pflanzlichem Material oder durch Synthese gewonnen sind, können ebenfalls der oben beschriebenen Hydrierung unterworfen werden.
Der Ausdruck Hydrierungsprodukte der Follikelhormone", wie er im nachstehenden und in den Ansprüchen gebraucht wird, umfasst alle die Verbindungen, die durch Hydrierung der Follikelhormone erhalten werden, in denen der Benzolring der letzteren unangegriffen bleibt, während die Ketogruppe in die sekundäre Alkoholgruppe übergeführt wird. Diese neuen Verbindungen unterscheiden sieh von dem Ausgangsmaterial darin, dass sie trotz der Abwesenheit der Ketogruppe eine erheblich höhere physiologische Wirksamkeit besitzen als das Ausgangsmaterial.
Es ist auf diese Weise möglich, z. B. das recht teure Ausgangsmaterial, die rohen Hormonöle und ähnliche Produkte, in einer billigen einfachen Weise in physiologisch hochwirksame, therapeutisch brauchbare Produkte überzuführen. Während z. B. das normale Follikelhormon eine Wirksamkeit von etwa 4'5 bis 5 Millionen Mäuseeinheiten pro Gramm im Allen-Doisy-Test aufweist, ist das erhaltene Dihydrofollikelhormon etwa sechsmal so wirksam, d. h. besitzt eine Wirksamkeit von etwa 30 Millionen Mäuseeinheiten pro Gramm, wenn man es in wässeriger Suspension unter den gleichen Bedingungen wie das Follikelhormon prüft.
Ein weiterer Vorteil dieser Erfindung besteht darin, dass der unangenehme Geruch der Ausgangs-
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Nickelkatalysators versetzt und mit Wasserstoff bei einem Druck von etwa 20 Atm. und einer Temperatur von 1200 innerhalb von 2 Stunden reduziert. Die erkaltete Lösung wird von dem Katalysator abfiltriert und durch Ausspritzen mit Wasser das Reduktionsprodukt isoliert. Aus der rohen Fällung wird es durch mehrfaches Umkristallisieren aus wenig Alkohol in reiner Form erhalten.
Es bildet schöne, perlmutter- artig glänzende Kriställehen, die einen Schmelzpunkt von 168 bis 1700 aufweisen. Die Analyse stimmt auf die Formel CHiOa. In konzentrierter Schwefelsäure löst sich die Verbindung ähnlich wie das Aus- gangsmaterialmitgelber Farbeauf, dochist die Fluoreszenzanders, insbesondere bei der Betrachtung unter der Analysenquarzlampe. Die Fluoreszenzfarbe ist hellblau.
Neben diesem Produkt entsteht noch ein anderes mit einem Schmelzpunkt 198-202 , das mit dem ersteren isomer ist.
Beispiel 2 : 1 kristallisiertes rohes Follikelhormon wird in 300 cm3 Cyclohexanol gelöst und nach Zugabe von 1 g eines vorreduzierten Nickelkatalysators bei 140'und einem Druck von 40 Atm. mit Wasserstoff reduziert. Nach beendeter Wasserstoffaufnahme wird die vom Katalysator befreite Reaktionslösung im Vakuum abgedampft und der Rückstand in ätherischer Lösung gründliehst mit wässeriger Kalilauge ausgeschüttelt. Beim Ansäuern des Alkaliauszuges scheidet sich ein weisser kristalliner Niederschlag aus, der gegen 190.-196 schmilzt und und im Allen-Doisy-Test an der kastrierten Maus eine Wirkung von 25,000. 000 Mäuseeinheiten pro Gramm zeigt.
Beispiel 3 : Man erhitzt eine Auflösung von 1 g Follikelhormon vom Schmelzpunkt 240 (es ist dies ein rohes Kristallisat, wie es direkt aus den rohen braunen Hormonölen erhalten wird) in etwa der l00fachen Menge Amylalkohol zum sehwachen Sieden und trägt nunmehr feingeschnittenes Natriummetall in einer Menge von 1 g ein. Die anfangs gelblich gefärbte Lösung entfärbt sich im Laufe der Reaktion. Am Ende der Reaktion erstarrt die Reaktionsflüssigkeit nach dem Abkühlen zu einem von Kristallen lurchsetzten Öl. Nun wird Wasser zugesetzt, angesäuert und dann mit Wasserdampf der Amylalkohol abgetrieben. Es bleibt ein krümeliges Harz zurück, das mit Äther aufgenommen wird. Die ätherische Lösung wird mit Natronlauge durchgeschüttelt und ergibt sodann beim Abdampfen ein bräunliches Harz.
Nus der alkalischen Lösung fällt mit Säure eine harzige Substanz, die sich nach und nach verfestigt. Durch Sublimation im Hochvakuum und Umkristallisieren lässt sich daraus eine Substanz vom Schmelzpunkt . 67-1700 abscheiden, die in Schwefelsäure eine gelbgrün gefärbte Lösung ergibt. Unter der Analysen- luarzlampe zeigt diese Lösung die charakteristische blaue Fluorescenz des Dihydrofollikelhormons.
Beispiel 4: 1gFollikelhormonwird in 200cm3 mit Wasser gesättigtem Essigester gelöst und mit amalgamierter Aluminiumfolie geschüttelt. Nach Beendigung der Reaktion wird die Essigester- ösung verdampft und der zurückbleibende Rückstand wie in Beispiel 1 gereinigt. Man erhält hier das
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Beispiel 5 : 1 Follikelhormon wird in 100 em Eisessig gelöst und mit einer Spur Palladium- whlorid versetst. Nunmehr wird guter Zinkstaub in etwa der 20fachen berechneten Menge in ganz kleinen
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Anteilen im Laufe von 2 Stunden eingetragen und dann so lange gekocht, bis der grösste Teil des Zinkstaubs gelöst ist.
Dann wird naehFiltration der Lösung mit Wasser ausgefällt und das erhaltene harzige Reaktionsprodukt in Alkohol gelöst. Nach Versetzen der alkoholischen Lösung mit der Auflösung der gleichen Menge Semicarbazidchlorhydrat in Alkohol und der entsprechenden Menge Kaliumacetat lässt man 48 Stunden stehen und filtriert sodann von dem ausgeschiedenen schwerlöslichen Follikelhormon Semicarbazon ab. Aus der Mutterlauge wird durch Ausfällung mit Wasser das nummehr gereinigte Reduktionsprodukt ausgefällt und durch Umkristallisieren gereinigt.
Beispiel 6 : Das nach den Angaben von Girard und Mitarbeitern. Comptes Rendus 1931.
Seiten 912, 1022, durch Umkristallisation einer grösseren Menge rohen Follikelhormons darstellbare Equiln der Formel CIH. O wird in der 100fachen Menge Alkohol gelöst und mit der gleichen Menge eines Nickelkatalysators versetzt, worauf man Wasserstoff bei 100 im Autoklaven einwirken lässt. Nach Stillstand der Reaktion wird durch Abfiltrieren vom Katalysator und Verdiinnen mit Wasser aufgearbeitet. Man
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hormon der Formel CHO mit einem Schmelzpunkt von 167 bis 170 erhält. Es ist in allen Eigenschaften identisch mit dem im Beispiel 1 erwähnten Präparate.
Beispiel 7 : Ein aus Harn von träehtigen Stuten durch Eindampfen und Extraktion mit Lösungmitteln erhaltenes Rol) präparat mit einer Wirksamkeit von zirka 60 bis 80.000 Mäuseeinheiten pro Gramm wird in Alkohol gelöst und mit etwa 10% des eingesetzten Gewichtes Nickelkatalysator (aus einem Gemisch der Sulfate von Nickel und Kupfer durch Soda gefällt und bei 300-350" reduziert) versetzt. Hierauf wird im Autoklaven bei 100 bis 120'"Wasserstoff so lange zugeführt, bis sich die Aufnahmsgeschwindigkeit des Wasserstoffes merklich verringert. Sodann wird nach dem Abkühlen vom Katalysator abfiltriert und der Alkohol verdampft.
Man erhält etwa im gleichen Gewicht des Ausgangsmaterials ein braunes Öl, dessen Wirksamkeit auf das Drei-bis Fünffache des Ausgangsöles erhöht ist.
Beispiel 8 : Ein aus Plazenta durch Extraktion mit organischen Lösungsmitteln erhaltenes Rohhormonpräparat mit einer Wirksamkeit von 30.000 Mäuseeinheiten pro Gramm wird in Amylalkohol gelöst und durch Zugabe von Natriummetall in der Siedehitze reduziert. Nach Eintragen des halben
Gewichtes an Natrium vom Ausgangsmaterial wird die Reaktion beendet, indem man Wasserdampf einleitet und so den Amylalkohol übertreibt. Man säuert nun an und extrahiert mit Äther, um das Hor- monpräparat von den Wasser- und Salzmengen zu befreien. Der Ätherextrakt wird verdampft und hinterlässt ein braunes Öl, dessen Geruch merklich besser geworden ist als der des Ausgangsmaterials und dessen Wirksamkeit auf das Dreifache des Ausgangskörpers gestiegen ist, während die Menge des Produktes sich praktisch nicht verändert hat.
In der gleichen Weise kann auch ein beispielsweise aus Palmkernpressrüekständen durch Extraktion auf bekanntem Weg erhaltenes Tokokininpräparat verarbeitet werden. Auch in diesem Fall erhält man bei praktisch gleichbleibender Gewichtsmenge des Materials eine Steigerung der wirksamen Einheiten auf das Drei-bis Vierfache.
Beispiel 9 : 0. 5 g des von Butenandt beschriebenen Oxims des Follikelhormons werden in Alkohol gelöst und zum Sieden erhitzt. Dann wird nach und nach 1 g fein geschnittenes Natriummetall in die siedende Lösung eingetragen, nach vollendeter Lösung des Natriums mit Wasser verdünnt und durch Einengen im Vakuum der Alkohol aus der Lösung entfernt. Ohne das entstandene Amin zu isolieren, wird nun mit verdünnter Salzsäure angesäuert und mit einer Auflösung von 0. 25 g Kaliumnitrit in Wasser versetzt und aufgekocht. Aus der sauren Lösung wird mit Äther das Reaktionsprodukt ausgeschüttelt, das nach dem Verdunsten des Äthers als ölige, schwach braun gefärbte Masse zurückbleibt.
Durch Umkristallisieren erhält man das schon beschriebene Dihydrofollikelhormon der Formel CHO mit einem Schmelzpunkt von 168 bis 170 und der typischen Fluoreszenzfarbe der schwefelsauren Lösung in Ultraviolett.
Beispiel 10 : Äquimolekulare Mengen von Cyelohexanol und Follikelhormon werden unter kräftigem Rühren in einem Autoklaven in Gegenwart von etwa 5% ihres Gewichtes eines. Hydrierungs- katalysators auf etwa 2000 erhitzt. Der Beginn der Reaktion wird durch den plötzlichen Druckanstieg angezeigt. Ihm folgt nach einiger Zeit ein Fallen des Druckes. Nach wenigen Stunden wird die Reaktion unterbrochen, die Reaktionsprodukte werden vom Katalysator getrennt, das gebildete Cyclohexanon und das nicht in Reaktion getretene Cyelohexanol werden durch Vakuumdestillation entfernt, der Rück- stand wird in Alkohol aufgelöst, das nicht in Reaktion getretene Follikelhormon als Semicarbazon aus-
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des Alkohols gewonnen.
Andere Verbindungen, z. B. Tetrahydronaphthalin oder sogar die höher hydrierten Follikelhormone, die z. B. einen hydrierten Benzolring enthalten, können an Stelle von Cyelohexanol verwendet werden.
Da die Umwandlung der Follikelhormone in ihre Hydrierungsprodukte nicht immer quantitativ vor sich geht und da die Reaktionen oft in einer solchen Weise durchgeführt werden, dass ein Teil des Hormons unangegriffen bleibt ; um zu weitgehende Hydrierung zu Produkten, in denen auch der Benzolring hydriert ist, zu vermeiden, so müssen die rohen Reaktionsprodukte gewöhnlich gereinigt werden.
Eine sehr einfache Methode, die in diesem Falle vorteilhaft zur Anwendung gelangt, besteht darin, die
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rohen Hydrierungsprodukte mit Ketonreagenzien, d. Ii. mit Verbindungen, die unlösliche oder in anderer Weise entfernbare Reaktionsprodukte in dem unveränderten Hormon liefern, umzusetzen. Solch eine Methode stellt z. B. die in Beispiel 5 beschriebene dar, wonach das Semiearbazon des nicht hydrierten Follikelhormons hergestellt wird, das aus der Reaktionslösung auskristallisiert, während die Hydrierungprodukte in Lösung bleiben und daraus isoliert werden können. Man kann auch selbstverständlich andere Ketonreagenzien verwenden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gegebenen Beispiele beschränkt. Es können vielmehr beliebige Änderungen in den Verfahren vorgenommen werden, soweit sie im Einklang stehen mit den Prinzipien, wie sie in der Beschreibung und in den Ansprüchen auseinandergesetzt worden sind.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Hydrierungsprodukten der aus tierischem oder pflanzlichem Material oder auE synthetischem Wege erhaltenen Follikelhormone, dadurch gekennzeichnet, dass man die Follikelhormone den für die Reduktion von Ketogruppen zu sekundären Alkoholgruppen üblichen Methoden unterwirft, ohne dass der Benzolring des Follikelhormons angegriffen wird.