Verfahren zur Herstellung eines Gemisches stereoisomerer Dihydrofollikelhormone der Formel CJ8112402. Gegenstand vorliegenden Patentes ist ein Verfahren zur Herstellung eines Gemisches stereoisomerer Dihydrofollikelhormone der Formel C1gH2402, das dadurch gekennzeich net ist, dass man das Follikelhormon der Formel C"H2202 mit Wasserstoff bis zur Bildung des Gemisches der stereoisomeren Dihydrofollikelhormone behandelt.
Da dabei die Ketogruppe des Ausgangs stoffes hydriert wird, entsteht ein Gemisch von optischen Isomeren des hydrierten Pro duktes, die sich durch die Stellung des H- Atoms bezw. der GH-Gruppen an dem ur sprünglichen Ketokohlenstoffatom des Aus gangsstoffes unterscheiden.
Der mit Follikelhormon bezeichnete Aus gangsstoff stellt eine östrogene Wirkung zeigende Substanz von der chemischen Zu sammensetzung C"H2202 dar, in welcher die <B>18</B> Kohlenstoffatome ein tetrazyklisches Ge rüst aus drei 6-Ringen und einem 5-Ring mit einer 11Tethylgruppe bilden und die bei- den Sauerstoffatome einer geto- bezw. phe- nolischen Hydroxylgruppe . angehören.
Der Stoff ist in wässeriger Alkalilösung löslich und kann daraus mit Kohlendioxyd wieder ausgefällt werden.
Da für die Herstellung des Gemisches der stereoisomeren Dihydrofollikelhormone der Formel C"H2402 die vorherige Reindar- stellung des Follikelhormons C18H2202 not wendig ist, können für die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens an Stelle von reinem Follikelhormon der Formel C18H2202 auch dieses enthaltende Rohpro dukte, wie Rohextrakte und Rohkristallisate, in Anwendung gebracht werden.
Versuche zeigten, dass es möglich ist, das Gemisch der stereoisomeren Dihydrofollikel- hormone der Formel C18H2402 herzustellen, indem man das Follikelhormon der Formel C1sH2202 zum Beispiel der Einwirkung von katalytisch aktivem Wasserstoff unterwirft, wobei man jedoch vorteilhaft die Anwesen- heit eines erheblichen Wasserstoffüberschus ses vermeidet.
Es hat sich weiter auch als vorteilhaft herausgestellt, entweder hochver dünnte alkoholische Lösungen des Follikel hormons der Formel C1aH2202 zu verwenden oder Reduktionskatalysatoren von geringer Aktivität zu benutzen, das heisst solche, die den Benzolring nicht angreifen.
An Stelle von katalytisch aktiviertem Wasserstoff kann auch Wasserstoff zur An wendung kommen, der durch andere Mittel oder auf andere Art und Weise aktiviert worden ist, z. B. atomarer Wasserstoff oder Wasserstoff in statu nascendi, wie er zum Beispiel erhalten wird durch den Zusatz von Alkalimetall zu alkoholischen Lösungen des Follikelhormons der Formel C18H2202, oder indem man solche Lösungen mit amalgamier ten Aluminiumfolien in Gegenwart von Was ser reagieren lässt.
Auch kann man saure Lösungen mittelst geeigneter Metalle redu zieren oder irgendein anderes Verfahren an wenden, mittelst dessen die getogruppe des Follikelhormons der Formel C"H2202 zur sekundären Alkoholgruppe reduziert wird.
Das Gemisch der stereoisomeren Hydrie- rungsprodukte des Follikelhormons der For mel Cl$H2202, die an Stelle der getogruppe eine sekundäre Alkoholgruppe in ihrem Mo lekül enthalten, kann auch erhalten werden, wenn man auf den Ausgangsstoff in Gegen wart von Hydrierungskatalysatoren Wasser stoff einwirken lässt, der aus Verbindungen, die Wasserstoff enthalten und fähig sind, diesen Wasserstoff abzugeben, wobei diese letzteren Verbindungen gleichzeitig dehy driert werden, erhalten wurde.
Solche Ver bindungen sind zum Beispiel hydrierte Ben zole und Naphtaline und ihre Derivate, wie zum Beispiel Cyclohexanol, Tetralin und dergleichen, oder auch die höher hydrierten Follikelhormone, die einen hydrierten Ben- zolring enthalten, oder Isoborneol, Piperidin und andere ähnliche Verbindungen.
Man kann auch die Ketogruppe in die sekundäre Alkoholgruppe überführen, indem man das Follikelhormon der Formel Cl$H2202 mit Alkoholaten reagieren lässt, wodurch die Ketogruppe zu einer sekundären Alkohol gruppe reduziert wird, während gleichzeitig das Alkoholat oxydiert wird.
Man kann auch das Follikelhormon der Formel C"H"02 verwenden, das aus den Begleitstoffen von rohem Follikelhormon in Hormonölen, die sich von dem ersteren durch einen geringeren Wasserstoffgehalt unter scheiden, im Reaktionsraum selbst, gege benenfalls in Gegenwart von Follikelhormon, erhalten wurde. Mit andern Worten, man kann auch ein. Rohhormonöl, wie es zum Bei spiel aus Plazenta oder aus verschiedenen Arten von Urin, z.
B. dem Urin trächtiger Tiere, besonders Stuten, erhalten wird, oder Hormonpräparate, die aus pflanzlichem Ma terial oder durch Synthese gewonnen wur den, der Hydrierung unterwerfen, die neben dem Follikelhormon der Formel C"Hz202 auch dessen ungesättigte Derivate enthalten. wobei man stets zu dem Gemisch der stereo- isomeren Dihydrofollikelhormone der Formel C"H2402 gelangt.
Solche ungesättigte Deri vate sind zum Beispiel die Produkte der For mel C1$Ii2002 und C1J1e02, die von Girard und seinen Mitarbeitern in den Comptes Ren- dus 1931, Seiten 912 und 1022, beschrieben worden sind. Sie unterscheiden sich vom Follikelhormon der Formel C"H2202 durch die Gegenwart einer oder zweier weiteren Doppelbindungen in ihrem Molekül.
Unter wirft man diese Produkte der Einwirkung von Wasserstoff in der oben beschriebenen Weise, so werden zunächst unter Bildung des Follikelhormons der Formel C"H2202 die Doppelbindungen gesättigt, während der Benzolring unangegriffen bleibt, und dann wird die Ketogruppe zu der sekundären Al koholgruppe reduziert.
Das erhaltene Gemisch der isomeren Di- hydrofollikelhormone ist neu und unterschei det sich von dem Ausgangsmaterial darin, dass es trotz der Abwesenheit der getogruppe eine erheblich höhere physiologische Wirk samkeit besitzt als das Ausgangsmaterial. Es soll klinische Verwendung, zur Behebung von Ausfallserscheinungen, wie sie am weib- liehen Organismus bei Mangel an Follikel hormon auftreten, finden.
Es ist auf diese Weise möglich, zum Bei spiel das recht teure Ausgangsmaterial, die rohen Hormonöle und ähnliche Produkte in einer billigen und einfachen Weise in ein physiologisch hochwirksames, therapeutisch brauchbares Produkt überzuführen.
Während zum Beispiel Follikelhormon der Formel C18H2202 eine Wirksamkeit von etwa 4,5 bis 5 Millionen Mäuseeinheiten pro Gramm im Allen-Doisy-Test aufweist, ist das erhaltene Gemisch der stereoisomeren Dihydrofollikelhormone etwa sechsmal so wirksam, das heisst besitzt es eine Wirksam keit von etwa 30 Millionen Mäuseeinheiten pro Gramm, wenn man es in wässeriger Sus pension unter den gleichen Bedingungen wie das Follikelhormon prüft.
Ein weiterer Vorteil des Verfahrens gemäss der Erfindung besteht darin, dass der unangenehme Geruch der Ausgangsmateria lien durch die Hydrierung fast vollkommen zum Verschwinden gebracht wird.
<I>Beispiel</I> r: 1 gr Follikelhormon der Formel C1811220_ wird in 300 cm-' Alkohol gelöst und mit 0,5 gr eines aus Nickelkarbonat durch vor sichtige Reduktion mit Wasserstoff in der üblichen Weise erhaltenen Nickelkatalysa- tors versetzt und mit Wasserstoff bei einem Druck von etwa 20 Atm. und eine Tempera tur von l20 innerhalb von 2 Stunden redu ziert. Die erkaltete Lösung wird von dem Katalysator abfiltriert und durch Aussprit zen mit Wasser das Reduktionsprodukt iso liert.
Aus der rohen Fällung der stereoiso- meren Dihydrofollikelhormone der Formel C18112"02 kann durch mehrfaches Umkristal- lisieren aus wenig Alkohol das eine Isomere in reiner Form erhalten werden. Es bildet schöne perlmutterartig glänzende Kriställ- ehen, die einen Schmelzpunkt von 168 bis <B>170'</B> aufweisen.
Die Analyse stimmt auf die Formel C1aH2402. In konzentrierter Schwefelsäure löst sich die Verbindung ähn lich wie das Ausgangsmaterial mit gelber Farbe auf, doch ist die Fluoreszenz anders, insbesondere bei der Betrachtung unter der Analysenquarzlampe. Die Fluoreszenzfarbe ist hellblau.
Neben diesem Produkt entsteht noch ein anderes mit einem Schmelzpunkt 198 bis <B>202',</B> das mit dem ersteren stereoisomer ist. <I>Beispiel 2:</I> 1 gr kristallisiertes rohes Follikelhormon wird in 300 cm' Cycloheganol gelöst und nach Zugabe von 1 gr 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 gründlichst mit wäs seriger Kalilauge ausgeschüttelt.
Beim An säuern des Alkaliauszuges scheidet sich ein weisser kristalliner Niederschlag des Gemi sches der stereoisomeren Dihydrofollikelhor- mone der Formel C18112402 aus, der gegen 190 bis 196 schmilzt und im Allen-Doisy- Test an der kastrierten Maus eine Wirkung von 25 000 000 Mäuseeinheiten pro Gramm zeigt.
<I>Beispiel 3:</I> Man erhitzt eine Auflösung von 1 gr des rohen Kristallisates vom Schmelzpunkt 240 C, wie es direkt aus den rohen brau nen Hormonölen erhalten wird, in etwa der 100fachen Menge Amylalkohol zum schwa chen Sieden und trägt nunmehr feingeschnit- tenes Natriummetall in einer Menge von 1 gr ein. Die anfangs gelblich gefärbte Lö sung entfärbt sich im Laufe der Reaktion. Am Ende der Reaktion erstarrt die Reak tionsflüssigkeit nach dem Abkühlen zu einem von Kristallen durchsetzten Öl.
Nun wird Wasser zugesetzt, angesäuert und dann mit Wasserdampf der Amylalkohol abge trieben. Es bleibt ein krümeliges Harz zu rück, das mit Äther aufgenommen wird. Die ätherische Lösung wird mit Natronlauge durchgeschüttelt und ergibt sodann beim Ab dampfen ein bräunliches Harz. Aus der al kalischen Lösung fällt mit Säure eine har- zige Substanz, die sich nach und nach ver festigt.
Durch Sublimation im Hochvakuum und Umkristallisieren lässt sich aus dem er haltenen Gemisch von stereoisomeren Di- hydrofollikelhormonen der Formel C18112402 das eine Isomere als Substanz vom Schmelz punkt 167 bis<B>170'</B> abscheiden, die in Schwe felsäure eine gelbgrün gefärbte Lösung er gibt. Unter der Analysenquarzlampe zeigte diese Lösung die charakteristische blaue Fluoreszenz des Dihydrofollikelhormons.
<I>Beispiel .</I>
1 gr Follikelhormon wird in 200 cm' mit Wasser gesättigtem Essigester gelöst und mit amalgamierter Aluminiumfolie geschüt telt. Nach Beendigung der Reaktion wird die Essigesterlösung verdampft. Man erhält hier das gleiche Isomerengemisch des Di- hydrofollikelhormons C1sH2102 wie in Bei spiel 3.
Beispiel <I>5:</I> 1 gr Follikelhormon wird in 100 cm' Eis essig gelöst und mit einer Spur Palladium chlorid versetzt. Nunmehr wird guter Zink staub in etwa der 20fachen berechneten Menge in ganz kleinen Anteilen im Laufe von zwei Stunden eingetragen und dann so lange gekocht, bis der grösste Teil des Zink staubes gelöst ist. Dann wird nach Filtra tion der Lösung mit Wasser ausgefällt. Das so erhaltene harzige Gemisch der stereoiso- meren Dihydrofollikelhormone der Formel C1$112402 kann in Alkohol gelöst werden.
Nach Versetzen der alkoholischen Lösung mit der Auflösung der gleichen Menge Semi- carbazidchlorhydrat in Alkohol und der ent sprechenden Menge Kaliumazetat lässt man 48 Stunden stehen und filtriert sodann von dem ausgeschiedenen, schwerlöslichere Folli- kelhormon Semicarbazon ab. Aus der Mut terlauge wird durch Ausfällung mit Wasser das nunmehr gereinigte Reduktionsprodukt ausgefällt und durch Umkristallisieren ge reinigt.
<I>Beispiel 6:</I> Das nach den Angaben von Girard und Mitarbeitern, Comptes Rendus 1931, 912, 1022, durch Umkristallisation einer grösseren Menge rohen Follikelhormons darstellbare Equilin der Formel C1811=102 wird in der 100fachen Menge Alkohol gelöst und mit der gleichen Menge eines Nickelkatalysators ver setzt, worauf man Wasserstoff bei<B>100'</B> im Autoklaven einwirken lässt.
Bei dieser Hy drierung bildet sich intermediär Follikelhor- mon der Formel C18112202. Nach Stillstand der Reaktion wird durch Abfiltrieren vom Katalysator und Verdünnen mit Wasser auf gearbeitet. Man erhält einen Niederschlag der stereoisomeren Dihydrofollikelhormone der Formel C1811._402, aus dem man durch Umkristallisation in der Hauptmenge ein Stereoisomeres der Formel C18112402 mit einem Schmelzpunkt von 167 bis<B>170'</B> er hält.
<I>Beispiel</I> Ein aus Harn von trächtigen Stuten durch Eindampfen und Extraktion mit Lö sungsmitteln erhaltenes Rohpräparat mit einer Wirksamkeit von zirka 60-80 000 Mäuseeinheiten pro Gramm wird in Alkohol gelöst und mit etwa 10% des eingesetzten Gewichtes Nickelkatalysator (aus einem Ge misch der Sulfate von Nickel und Kupfer durch Soda gefällt und bei 300 bis 350 reduziert) versetzt. Hierauf wird im Auto klaven bei 100 bis 120 Wasserstoff so lange zugeführt, bis sich die Aufnahmegeschwin digkeit des Wasserstoffes merklich verrin gert. Sodann wird nach dem Abkühlen vom Katalysator abfiltriert und der Alkohol ver dampft.
Man erhält etwa im gleichen Ge wicht des Ausgangsmaterials ein braunes 01, dessen Wirksamkeit auf das Drei- bis Fünf fache des Ausgangsöls erhöht ist, und das zur Hauptsache das Stereoisomerengemisch # C.112402 enthält.
Beispiel <I>8:</I> Ein aus Placenta durch Extraktion mit organischen Lösungsmitteln erhaltenes Roh hormonpräparat 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 Hormonpräparat von den Wasser- und Salzmengen zu befreien.
Der Äther extrakt wird verdampft und hinterlässt ein braunes, hauptsächlich aus dem Gemisch der stereoisomeren Dihydrofollikelhormone der Formel C1sH_.,02 bestehendes Ü1, dessen Ge ruch merklich besser geworden ist als der des Ausgangsmaterials, und dessen Wirk samkeit auf das Dreifache des Ausgangs körpers gestiegen ist, während die Menge des Produktes sich praktisch nicht verändert hat.
In der gleichen Weise kann auch ein bei spielsweise aus Palmkernpressrückständen durch Extraktion auf bekanntem Weg erhal tenes Tokokininpräparat verarbeitet werden. Auch in diesem Fall erhält man bei prak tisch gleichbleibender Gewiehtsmenge des zur Hauptsa...ehe die stereoisomeren Dihydro- follikelhormone der Formel C1sH"02 enthal tenden Materials eine Steigerung der wirk samen Einheiten auf das Drei- bis Vierfache.
<I>Beispiel 9:</I> Äquimolekulare Mengen von Cyclohexa- nol und Follikelhormon der Formel 0$H2202 werden unter kräftigem Rühren in einem Autoklaven in Gegenwart von etwa 5 ihres Gewichtes eines Hydrierungskatalysa- tors auf etwa 200 erhitzt. Der Beginn der Reaktion wird durch den plötzlichen Druck anstieg 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 Cyclohexa- nol werden durch Vakuumdestillation ent fernt.
Der Rückstand wird in Alkohol aufge löst, das nicht in Reaktion getretene Follikel hormon als Semicarbazon ausgefällt und aus der verbleibenden alkoholischen Lösung das Hydrierungsprodukt, das zur Hauptsache .das Gemisch der stereoisomeren Dihydrofolli- kelhormone der Formel Cl$Hz402 enthält; durch Verdampfung des Alkohols .gewonnen.
Andere Verbindungen, z. B. Tetrahydro- naphtalin, oder sogar die höher hydrierten Follikelhormone, die zum Beispiel einen hydrierten Benzolring enthalten, können an Stelle von Cyclohexanol verwendet werden.
Da die Umwandlung von Follikelhormon in Dihydrofollikelhormon nicht immer quan titativ vor sich geht, und da die Reaktion oft in einer solchen Weise durchgeführt wird, dass ein Teil des Hormons unangegriffen bleibt, um zu weitgehende Hydrierung zu Produkten, in denen auch der Benzolring hydriert ist, zu vermeiden, so ist es zweck mässig, die rohen Reaktionsprodukte gewöhn lich zu reinigen.
Eine sehr einfache Methode, die in diesem Falle vorteilhaft zur Anwen dung gelangt, besteht darin, die rohen Hy- drierungsprodukte mit Betonreagenzien, das heisst mit Verbindungen, die unlösliche oder in anderer Weise entfernbare Reaktionspro dukte in dem unveränderten Hormon lie fern, umzusetzen. Solch eine Methode stellt zum Beispiel die in Beispiel 5 beschriebene dar, wonach das Semicarbazon von nicht hy driertem Follikelhormon hergestellt wird, das aus der Reaktionslösung auskristallisiert, während die Hydrierungsprodukte in Lö sung bleiben und daraus isoliert werden können.
Man kann auch selbstverständlich andere Betonreagenzien verwenden.