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Verfahren zur Herstellung von 6-Methyl-9a-fluor-hydrocortison und
6-Methyl-9 a-fluor-cortison, deren l(2)-Dehydroverbindungen und 21-Estern-Die Erfindüng
bezieht sich auf ein Verfahren zur HersteRung von 6-iMethyl-9a-fluor-hydrocortison
und 6-Methyl-9a-fluo-r-cortison, deren 1,(2)-Dehydroverbindungen und 21-Estern.
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Das erfmdungsgemäße Verfahren wird durch die Formelbilder auf Spalten
3 und 4-dargestellt, in denen sich in l(2)-Stellung noch eine Doppelbindung
befinden kann.
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Gemäß der Erfindung wird 6-Methyl-hydrocortison, 1-Dehydro-6-methyl-hydrocortison
oder ein 21-Ester dieser Verbindungen mit einer Säure, z. B. Sch-wefelsäure oder
Salzsäure, oder mit Thionylchlorid oder vorzugsweise mit einer unterhalogenigen
Säure, die aus einem N-Halogenamid, z. B. N-Bromacetamid, in situ gebildet werden
kann und anschließende Behandlung mit Schwefeldioxyd zum entsprechenden 6-Methyl-17a,21-dioxy-4,9(I1)-pregnadien-(bz-#v.
1,4,9(11)-pregilatrien)-3,20-dion oder deren 21-Estern dehydratisiert. Wird als
Produkt ein 21-Ester erhalten, so kann dieser in üblicher Weise hydrolysiert werden.
Der Zusatz unterhalogeniger Säure, wie unterchloriger oder unterbromiger Säure,
die vorzugsweise in situ gebildet werden, führt zum 6-Methyl-9a-halogen-llß,17a,21-trioxy-4#pregnen-(bzw.
1,4-pregnadien)-3,20-dion oder dem entsprechenden 21-Ester, die durch Behandlung
mit einer müden Base, wie wasserfreiem Kaliumacetat, in die Epoxyverbindung 6-Methyl-9ß,llfl-oxido-17a,21-dioxy-4-pregnen-(bzw.
1,4-pregnadien)-3,20-dion oder deren 21-Ester umgewandelt werden. Die Umsetzung
der Epoxyverbindung mit Fluorwasserstoff oder anderen HF abgebenden Mitteln ergibt
das physiologisch aktive Fluorderivat, 6-Metl-iyl-9a-fluorllß,17a,21 - trioxy
- 4 - pregnen - (bzw. 1,4 - pregnadien)-. 3,20-dion
oder deren -21-Ester (6-Methyl-9a-fluor-hydrocortison und 1-Dehydro-6-methyl-9a-fluor-hydrocortison,
die auch auf die folgende Weise hergestellt werden können: 9a-Fluor-lIß,17a,'21#triöxy-4-pregnen-3,20-dion
wird mit einem Alkylenglykol in Gegenwart von p-Toluolsulfonsäure in das entsprechende
3,20-bis-(Alkylenketal) übergeführt. Die Behandlung dieser Verbindung##mit einer
Persäure ergibt 5a,6a-Oxido-9a-fluor-llp,17a,21-trioxy-allopregnan-3,20-dion-3,20-bis-(alkylenketal),
das mit Methylmagnesiumbromid zum Sa,11fl,17a,21-tetraoxy-, 6a-methyl-9a-fluor-allopregnan-3,20-dion-3,20-bis-
(alkylenketal) umgesetzt wird. Letzteres wird mit Schwefelsäure hydrolysiert und
das gebildete 5a,llß,17a,?1-Tetraoxy-6a-methyl-9a-fluor-allopregnan-3,20-dion zum
gewünschten 6a-Methyl-9a--fluor-hydrocortison dehydratisiert. Die Behandlung von
6-Methvl-9a-fluor-hydrocortison oder dessen Estern mit einem dehydrierend wirkenden
Mikroorganismus, z. B. einem Pilz der Gattung Septomyxa, die vorteilhaft in Gegenwart
eines Steroidaktivierungsmittels durchgeführt wird, oder mit Selendioxyd ergibt
1-Dehydro-6-methyl-9a-fluor-hydrocortison bzw. dessen Ester. Oxydiert man die veresterte
Verbindung mit Chromsäure, in Essigsäure, so erhält man 6-Methyl-9a-fluor-17a,21-dio.-xy-4-pregnen-(bzw.
1,4-pregnadien)-3,11,20-trion-21-ac#lat. Durch Hydrolyse des Esters mit einer Base
wird der entsprechende freie Al-
kohol gewonnen (6-iMethyl-9a-fluor-cortison
und 1-Dehydro-6-methyl-9a-fluor-cortison).
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Die einzelnen Stufen des erfindungsgemäßen Verfahrens stellen an sich
bekannte Reaktionen dar.
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Die erAdungsgelmiß herstellbaren Verbindungen, näm-' lich das 6-Methyl-9a-fluor-hydrocortison
und dessen 2f#Ester, das 6-Methyl-9a-fluor-cortison und dessen 21-Ester sowie die
entsprechenden, in l(2)-Stellung ungesättigten Verbindungen, insbesondere die 6a-Epimeren
der genannten Verbindungen, besitzen sehr starke Nebennierenrindenhormonwirksamkeit.
Ihre glucocorticoide Wirk - ung übertrifft bei geringer Salzretention diejenige
der natürlich vorkommenden Hormone. So ist z. B. die -glucocprticoide Wirkung des
1-Dehydro-6a-methyl-9a-'fluor-hydrocortisonacetats bei parenteraler Verabreichung
120mal und bei oraler Verabreichung 190mal so hoch wie die des Hydrocortisons. Außerdem
haben sie eine außetordentlich starke entzündungswidrige Wirkung und können'daher
zur Behandlung von Arthritis verwendet werden. Sie eignen sich für parenteral und
topisch zu verabreichende Präparate und können in Kombination mit Trägern 'und Bindemitteln,
wie Polyäthylenglykol 4000 oder 6000, Lactose, Saccharose u.-dgl.,
In diesem Schema bedeutet X ein Halogen mit einem Atomgewicht von 17 bis
35, d. h. Chlor oder Brom, und P, Wasserstoff oder den Acylrest einer organischen
Carbonsäure mit vorzugsweise 1 bis 12 Kohlenstoffatomen.
oral
als Tabletten verabreicht werden. Besonders geeignet für diesen Zweck ist das 6a-Methyl-9a-fluor-hydrocortison
und dessen l(2)-Dehydroderivat sowie -deren Ester. Zur topischen Anwendung kann
man die Substanzen Salben, Lotionen, Gelees, Cremes, Suppositorien, Bougies, wäßrigen
Suspensionen od. dgl. zusetzen. An Stelle der 6a-Methylepimeren können auch
die 6P-Epimeren der obengenannten Verbindungen in therapeutisch äquivalenten
Mengen mit gleichem Erfolg verwendet werden.
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Ausgangsstoffe für das erfindungsgemäße Verfahren sind 6a-Methyl-hydrocortison-
und 1-Dehydro-6a-methylhydrocortisonester bzw. 9a-Fluor-hydrocortison. An Stelle
der 6a-Epiineren kann man auch die entsprechenden 6fl-Epimeren verwenden. Man erhält
dann 6fl-Methyl-9a-fluor-hydrocortison und 6ß-Methyl-9a-fluor-cortison sowie die
entsprechenden l(2)-Dehydro-Verbindungen bzw. die Ester der genannten Stoffe.
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Die folgenden Beispiele erläutern das erfindungsgemäße Verfahren.
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Beispiel 1
L a) 6a-Methyl-17a,21-dioxy-4,9(I1)-pregnadien-3,20-dion-21-acetat
Einer Lösung von 8,5g 6a-Methyl-llß,17a,21-trioxy-4-pregnen-3,20-dion-21-acetat
(6a-Methyl-hydrocortison-21-acetat) in 42,5ccm Pyridin wurden 5,63g N-Bromacetamid
zugesetzt. Nach 15minutigem Stehen bei Zimmertemperatur kühlte man die Lösung auf
5 bis lO'C, und leitete unter Schütteln Schwefeldioxydgas über ihre Oberfläche
bis mit angesäuertern Kaliumjodid-Stärke-Papier keine Reaktion mehr erhalten wurde.
Während des Überleitens des Schwefeldioxydgases wurde das Reaktionsgemisch warm.
Durch Kühlen von außen und Veränderung der Schwefeldioxydzufuhr wurde die Temperatur
unter 30' C gehalten. Darauf wurden dem Reaktionsgemisch 400 ccm Eiswasser
zugefügt, und die entstandene Fällung wurde abfiltriert. Sie wurde aus Aceton-Hexankohlenwasserstoffen
umkristallisiert, worauf man 5,78 g 6a-Methyl-17a,21-dioxy-4,9(11)-pregna-,dien-3,20-dion-21-acetat
vom Schmelzpunkt 165 bis 169' C erhielt. Die Miutterlaugen wurden
zu einem teilweise kristallinen Rückstand von 1,82 g eingedampft. Er wurde
in Methylenchlorid gelöst und über 75 g wasserfreies synthetisches Magnesiumsilikat,
bekannt unter der Handelsbezeichnung »Florisil«, chromatographiert. Die Säule wurde
mit 21 eines Gemisches aus 80/, Aceton und 92 0/0 Hexankohlenwasserstoffen
und 11 eines Gemisches aus 15 "/, Aceton und 85 0/, Hexankohlenwasserstoffen
eluiert. Das Eluat wurde in 200 ccm Fraktionen gesammelt. Die Fraktionen
3 bis 7 wurden vereinigt, eingedampft und der Rückstand aus Aceton-Hexankohlenwasserstoffen
umkristallisiert, wobei man 0,88 g
,6a-Methyl-17a,21-dioxy-4,9(I1)-pregnadien-3,20-dion-21-acetat
vom Schmelzpunkt 169 bis 172' C erhielt. Die Gesamtausbeute betrug
demnach 6,66 g oder 82,40/,. Eine durch Umkristallisation aus Aceton-Hexankohlenwasserstoffen
erhaltene Analysenprobe ergab 6a-Methyl-17a,21-dioxy-4,9(11)-pregnadien-3,20-dion-21-acetat
vom Schmelzpunkt 175 bis 176' C und einer optischen Drehung von [a]D
# + 91' (in Chloroform).
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Analyse für C24H120.: Berechnet ... C 71,94, H 8,05;
gefunden
.... C 71,75, H 7,71.
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b) 6a-Methyl-9a-brom-llß,17a,21-trioxy-4-pregnen-3,20-dion-21-acetat
(6a-Methyl-9a-brom-hydrocortison-21-acetat) Zu einer Lösung von 5,68g 6a-Methyl-17a,21-dioxy-4,9(11)-pregnadien-3,20-dion-21-acetat
in 100 ccm Methylenchlorid und 250 ccm tert. Butylalkohol wurde eine
Lösung von 14ccm 720/,iger Perchlorsäure in 100ccm Wasser sowie anschließend eine
Lösung von 2,34g
N-Bromacetamid in 60ccm tert.Butylalkohol gegeben. Nachdem
das Reaktionsgemisch 151ffinuten gerührt worden war, fügte man eine Lösung von
2,8 g Natriumsulfit in 140 ccm Wasser zu und engte das Reaktionsgemisch unter
vermindertem Druck bei etwa 50' C auf etwa 500 ccm ein, worauf Kristallisation
einsetzte. Das Konzentrat wurde in einem Eisbad gekühlt und diesem unter Rühren
500 ccm. Wasser zugesetzt. Nach lstündigem Rühren wurden die Kristalle abfiltriert,
mit Wasser gewaschen und an der Luft getrocknet. Man erhielt 6,88 g
(98,90f,
der Theorie) 6a-Methyl-9a-brom-llß,17a,21-trioxy-4-pregnen-3,20-dion-21-acetat (6a-Methyl-9a-bromhydrocortison-21-acetat)
vom Schmelzpunkt 159 bis 161' C (unter Zersetzung). Eine durch Umkristallisation
aus verdünntem Aceton erhaltene Analysenprobe zeigte einen Schmelzpunkt von
153 bis 155' C und eine optische Drehung von [aID = + 148'
(in Chloroform).
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Analyse für C"H"0,Br: Berechnet ... Br 16,07;
gefunden
.... Br 16101.
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c) 6a-Methyl-9ß,llß-oxido-17a,21-dioxy# 4-pregnen-3,20-dion-21-acetat
Zu einer Lösung von 6,78 g 6a-Methyl-9a-bromllß,17a,21-trioxy-4-pregnen-3,20-dion-21-acetat
in 175ccm Aceton wurden 6,78g Kaliumacetat gegeben, und die entstandene Suspension
wurde 17 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Das Gemisch wurde dann bei vermindertem
Druck auf einem Dampfbad auf etwa 60 ccm. eingeengt, darauf mit Wasser verdünnt
und mit Methylenchlorid extrahiert. Die Methylenchloridextrakte wurden vereinigt,
mit Wasser gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und eingedampft.
Der Rückstand wurde in Methylenchlorid gelöst und über 200 g
»Florisil« ehromatographiert.
Die Säule wurde mit 1050 ccm eines Gemisches aus, 5 0/, Aceton und
95 0/0
Hexankohlenwasserstoffen, 1750 ccm eines Gemisches aus
8 0/, Aceton und 92 0/, Hexankohlenwasserstoffen, 3500 ccm
eines Gemisches aus 10 0/, Aceton und 90 Of, Hexankohlenwasserstoffen
und 350 ccm Aceton eluiert. Das Eluat wurde in 350 cem Fraktionen
gesammelt. Die Fraktionen 6 bis 16 enthielten 4,981 g (88,10/,
der Theorie) eines vollständig kristallinen Stoffes. Dieser wurde ohne weitere Reinigung
für die nächste Verfahrensstufe verwendet. Eine Analysenprobe des 6a-Methyl-9fl,llß-oxido-17a,21-dioxy-4-pregnen-3,20-dion-21-acetats,
die durch Umkristallisieren eines Teils der Spitzenfraktion aus Aceton-Hexankohlenwasserstoffen
gewonnen worden war, hatte einen Schmelzpunkt von 180 bis 182' C und
eine optische Drehung von MD + 65' (in Chloroform).
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Analyse für C"H"0,: Berechnet ... C 69,20, H 7,75;
gefunden
.... C 69,41, H 7,93.
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d) 6a-Methyl-9a-fluor-Ilß,17a,21-triox37# 4-pregnen-3,20-dion-21-acetat
(6a-Methyl-9a-fluor-hydrocortison-21-acetat) Zu etwa 1,3 g in einer Polyäthylenflasche
befindlichem Fluorwasserstoff, der auf - 60' C gehalten wurde, wurden
2,3 ccm Tetrahydrofuran und darauf eine Lösung von 500 mg (0,0012
Mol) 6a-Methyl-9p,llß-oxido-17a,21-dioxy-4-pregnen-3,20-dion-21-acetat (vereinigte
chromatographische Fraktionen in 2ccm Methylenchlorid) gegeben. Die Steroidlösung
wurde mit einem weiteren Kubikzentimeter Methylenchlorid hineingespült. Die hellrotgefärbte
Lösung wurde dann 1 Stunde:
auf etwa - 30' C und 2
Stunden auf - 10' C gehalten. Nach Ablauf dieser Zeit wurde sie vorsichtig
mit einem Überschuß kalter Natriumcarbonatlösung vermischt und die organische Substanz
mit Methylerichlorid extrahiert. Die verelm*gten Extrakte wurden mit Wasser gewaschen,
über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und auf etwa 35 cem eingeengt.
Diese Lösung wurde über 40 g
»Florisüc( chromatographiert.. Die Säule. -wurde
mit 400 ccm eines Gemisches auf 7 0/, Aceton und 93 0/, Hexankohlenwasserstoffen,
500 ccm eines Gemisches aus 10 0/, Aceton und 90 0/, Hexankphlenwasserstoffen,
1000 ccm eines Gemisches aus 12 0/, Aceton und 88 0/,
Hexankohlenwasserstoffen
und 100 ccm Aceton eluiert. Das Eluat wurde in 100 ccm Fraktionen
gesammelt. Die Fraktionen 11 bis 17 wurden vereinigt und eingedampft,
worauf man insgesamt 439 mg (84,2 0/,) kristallines Produkt erhielt. Die
Umkristallisation aus Aceton-Ile xankohlenwasserstoffen ergab zwei Fraktionen:
0,23 g
vom Schmelzpunkt 218 bis 220' C und 0,16 g vom Schmelzpunkt
201 bis 208' C; Gesamtausbeute. 74,7 11/0. Eine durch Umkristallisation
aus Äthylacetat-Hexankohlenwasserstoffen in Form- von Nadeln erhaltene Analysenprobe
von reinem 6a-Methyl-9a-fluor-hydrocortison-21-acetat hatte einen Schmelzpunkt von
219
bis 220' C und eine optische Drehung von [aID = 113'
(in
Aceton).
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Analyse für C,H"0,F: Berechnet ... C 66,03, H 7,62,
F 4,35; gefunden .... C 65,69, H 7,49, F 4,29.
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Das 6a-Methyl-9a-fluor-llß,17a,21-trioxy-4-pregnen-3,20-dion-21-acetat
kann auch auf folgende Weise hergestellt werden: Aus 250mg 6a-Methyl-9p,llß-oxido-17a,21-dioxy-4-pregnen-3,20-dion-21-acetat
und
5 ccm Methylenchlorid wird eine Lösung hergestellt und dieser
1 ccm einer 480/jgen wäßligen Fluorwasserstofflösuilg zugesetzt. Das Zweiphasengemisch
wird 20 Stunden gerührt, dann mit
15 ccm Methylenchlorid verdünnt und sorgfältig
in 40 ccm Wasser, das
3,5 g Natriumbicarbonat enthält, gegossen. Nachdem
durch Schütteln der überschüssige Fluorwasserstoff neutralisiert ist, wird das Methylenchlorid
abgetrennt und die wäßrige Phase mit weiterem Methylenchlorid extrahiert. Die vereinigten
Methylenchloridlösungen (etwa
75 ccm) werden über wasserfreiem Natriumsulfat
getrocknet, mit
25 ccm Äther verdünnt und über 20
g »Florisü<c
chromatographiert. Die Säule wird in folgender Weise eluiert:
| Tabelle 1 |
| Fraktion Nr. Lösungsmittel |
| (100 cem) Methylenehlorid-Ät.her (3: 1) |
| 2 bis 6 |
| (je 40 ccm) HexankQhlenwasserstoffe + 120/, Aceton |
| 7 bis 16- |
| (je 40 ccm) Hexankohlenwasserstoffe + 15 0/,
Aceton |
| 17 bis |
| (j(#-40-c'cir# Hexankohlenwasserstoffe -IL 20 0/, Aceton |
| 22111 2-6.- - |
| -,Hexankohlenwasserstoffe + 25 Aceton |
| -?7 1b15 30' |
| (je-.40ccfh) -HexankoMenwasserstoffe+500/,Aceton, |
Die Fraktionen
3 bis
13 werden vereinigt, eingedampft und der erhaltene
Rückstand a:us Äthylaceta.tLI-Iexankohlenwasserstoffen und aus Methylenchlorid umkristallisiert,
worauf man
95 mg 6a-Metllyl-9a-fluor-1 lß,17a,21-trioxy-4-pregnen-3,20-dion-21-acetat
erhält.
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e) 6a-Methyl-9a-fluor-17a,21-dioxy-4-pregnen-3,11,20#trion-21-acetat
(6a-Methyl-9a-fluor-cortison-21-acetat) Aus 1 ccm Essigsäure und
50 mg 6a-Methyl-9a-fluor-11fl,17a,21-trioxy-4-pregnen-3,20-dion-21-acetat,
20 mg Chromsäureanhydrid und einem Tropfen (etwa 50 mg) Wasser wurde eine
Lösung hergestellt. Diese wurde mehrere Male bei Zimmertemperatur geschüttelt und
dann 4 Stunden stehengelassen. Darauf wurde sie in 10 ccni Wasser gegossen
und 20 Stunden auf etwa 5' C
gekühlt. Das aus dem wäßrigen Gemisch ausfallende
Steroid wurde auf Filtrierpapier gesammelt und dreimal aus Aceton umkristallisiert,
worauf 6a-Methyl-9a-fluor-17a,21-dioxy-4-pregnen-3,11,20-trion-21-acetat (6a-Miethyl-9a-fluor-cortison-21-acetat)
erhalten wurde.
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Auf die oben angegebene Weise werden unter Verwendung der entsprechenden
6ß-Isomeren als Ausgangsstoffe 6ß-Methyl-9a-fluor-llß,17a,21-trioxy-4-pregnen-3,20-dion-21-acetat
und 6ß-Methyl-9a-fluor-17a,21-dioxy-4-pregnen-3,11,20-trion-21-acetat erhalten.
An Stelle der Acetate können auch andere Ester als Ausgangsstoffe verwendet werden,
wie der Propionsäure-, Buttersäure-, Isobuttersäure-, Valeriansäure-, Benzoesäure-,
Capronsäure-, Onanthsäure-, Caprylsäure-, Phenylessigsäure-, Phenylpropionsäure-
und Laurinsäureester u. a.
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f) 6a-Methyl-9a-fluor-Ilfl,17a,21-trioxy-4-pregnen-3,20-dion
.(6a-Methyl-9a--fluor-hydrocortison) 3,25 g 6a-Methyl-9a-fluor-Ilß,17a,21-trioxy-4-pregnen-3,20-dion-21-acetat
wurden in 325 ccm Methanol gelöst, das zuvor durch 10minutiges Durchleiten
von Stickstoff von Luftsauerstoff befreit wurde. Dieser Lösung setzte man eine Lösung
von 1,63 g Kaliumbicarbonat in 30 ccm Wasser zu, die in gleicher Weise
von Sauerstoff befreit worden war. Das Gemisch wurde 5 Stunden bei Zimmertemperatur
unter Stickstoff stehengelassen und darauf m it 2,14 ccm Essigsäure in 40 ccm Wasser
neutralisiert. Dann wurde auf einem Wasserbad von 60' C bei vermindertem
Druck auf etwa ein Drittel des Volumens eingeengt. Darauf wurden 250 ccm
Wasser zugegeben und das Gemisch gekühlt. Das kristalline Produld wurde abfiltriert,
mit Wasser gewaschen und getrocknet, worauf man 2,43 g (83 0/,) rohes 6a-Methyl-9a-fluor-hydrocortison
erhielt. Die Umkristallisation des Rohmaterials aus Methanol-und.Hexan1,--ohlenwasserstoffen
ergab reines 6a-Methyl-9a-fluor-hydrocortison vom Schmelzpunkt 228. bis
230' C und einer optischen Drehung VOnfab + 112' (in Aceton).
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Analyse für C2211.10.F: Betechnet ... C 66,98, H
7,92, F 4,82, gefunden .... C 67,20, _H 8,01, Ü 5,47.
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Weiteres (0,24g, 8,20/,) 6-Methyl-9a-fluor-hv-drocortison wurde
durch. Sättigen des Filtrats- mit Natriumchlorid" Extrahieren mit Methylenchlorid,
Trocknen der Extrakte über Natriumsulfat und Eindampfen und Umkristallisieren des
so erhaltenen Rückstandes aus Benzol-Methanol erhalten. Die Verseifang -des. Acetats
kann auch mit Natriumcarbonat in Äthanollösung unter Stickstoff durchgeführt werden.
Das nach Beispiel I, e) erhaltene 6a-Methyl-9a-fluor>-17a,21-dioxy-4-pregnen-3,11,20-trion-21-acetat
(6a-Miethyl-9a-fluor-cortison-21-acetat) läßt sich in gleicher Weise hydrolysieren.
Die freien 21-Alkohole (6a-Methyl-9a-fluor-hydrocortisonund6a-Methyl-9a--fluo.rcortison)
können dann nut Anhydriden oder Halogeniden
organischer Carbonsäuren,
insbesondere von Kohlenwasserstoffcarbonsäuren mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen,
in andere gewünschte 21-Ester übergeführt werden. Die Veresterung mit Anhydriden
zweibasischer Säuren ergibt saure Halbester, die in wasserlösliche Salze, z. B.
Natriumsalze, übergeführt werden können. Die obengenannten Umsetzungen können selbstverständlich
auch mit den entsprechenden 6ß-Methylepimer.en durchgeführt werden.
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II. 6a-Methyl-9a-fluor-hydrocortison aus 9a-Fluor-hydrocortison a)
9a-Fluor-Ilß,17a,21-trioxy-S-pregnen-3,20-dion-3,20-bis-(äthylenketal) [9a-Fluor-hydrocortison-3,20-bis-(äthylenketal)1
Einer Lösung von lOg 9a-Fluor-hydrocortisonacetat in 400 ccm Äthylenglycol wurden
300 mg p-Toluolsulfonsäure zugesetzt. Die Lösung wurde bei 70 bis
75' C und einem Druck von 2 bis 3 mm Hg unter Rückfluß erhitzt. Die
Destillation wurde 3 bis 311, Stunden durchgeführt. Während dieser
Zeit wurden allmählich etwa 100 ccm Destillat entfernt. Darauf wurde die
Lösung gekühlt und 800 ccin Wasser zugegeben. Das erhaltene Gemisch wurde
mit Natriumcarbonat alkalisch gemacht und dreimal mit insgesamt 300 ccin
Methylendichlorid extrahiert. Die organische Schicht wurde mit Wasser gewaschen,
über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, dann wurden ein paar Tropfen Pyridin
zugesetzt und die Lösung über 800 g »Florisil« chromatographiert.
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Es wurden die folgenden Fraktionen von
je 1600 ccm entfernt.
| Tabelle 2 |
| Fr.k- Lösungsmittel Gewicht |
| tion in mg |
| 1 Hexankohlenwasserstoffe-Aceton 90: 10 54 |
| 2 90:10 126- |
| 3 90:10 192 |
| 4 90:10 227 |
| 5 85:15 409 |
| 6 85:15 300 |
| 7 85:15 84 |
| 8 85:15 164 |
| 9 80:20 666 |
| 10 80:20 725 |
| 11 80:20 573 |
| 12 80:20 468 |
| 13 70:30 1143 |
| 14 70:30 917 |
| 15 70:30 560# |
Die Fraktionen
13 bis
15 wurden vereinigt, eingedampft und der Rückstand
aus pyridinhaltigem Äthylacetat umkristallisiert und getrocknet. Man erhielt 540
mg 9a-Fluor-hydrocortison-3,20 -bis- (äthylenketal) vom Schmelzpunkt
187,5
bis
189' C. Während der Ketalisierung wird die Estergruppe in 21-Stellung
verseift. Die zweimalige Umkristallisation aus Äthylacetat ergab reines 9a-Fluor-hydrocortison-3,20-bis-(äthylenketal)
vom Schmelzpunkt
203 bis 205'
C. -
Analyse für C"H"0,F: Berechnet ... C 63,94, H 8,16;
gefunden
.... C 64,23, H 8,06.
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b) 5a,6a-Oxido-9a-fluor-llß,17a,21-trioxy-allopregnan-3,20-dion-3,20-bis-(äthylenketal)
Zu 508,5mg 9a-Fluor-llß,17a,21-trioxy-5-pregnen-3,20-dion-3,20-bis-(äthylenketal)
[9a-Fluor-hydrocortison-3,20-bis-(äthylenketal)], die in
50 ccin Äthylacetat
gelöst waren, wurden
1,3 Millimol Perbenzoesäure, gelöst in
3 cem
Äthylacetat, gegeben. Nach 2tägigem Stehen waren auf Grund einer jodometrischen
Titration
1,06 Moläquivalente Perbenzoesäure verbraucht. Darauf wurde das
Reaktionsgemisch zweimal mit gesättigtem Natriumbicarbonat und einmal mit Wasser
gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und über
50 g
»Florisil«
chromatographiert, wobei, wie in Tabelle
3
angegeben ist, Fraktionen von
je 100 ccm verwendet wurden.
| Tabelle 3 |
| Frak- Lösungsmittel Gewicht |
| tion in mg |
| 1 Hexankohlenwasserstoffe-Aceton 90: 10 2 |
| 2 90:10 18 |
| 3 90:10 35 |
| 4 90:10 42 |
| 5 90:10 25 |
| 6 85:15 15 |
| 7 85:15 12 |
| 8 85:15 10 |
| 9 80:20 8 |
| 10 80:20# 8 |
| 11 80:20 21 |
| 12 80:20 42 |
| 13 70:30 93 |
| 14 70:30 86 |
| 15 70:30 631 |
| 16 70:30 20 |
Die Fraktionen 12 bis
15 wurden vereinigt und aus pyridinhaltigem Äthylacetat
umkristallisiert, worauf 210 mg reines 5a,6a-Oxido-9a--fluor-llß,17a,21-trioxy-allopregnan-3,20-dion-3,20-bis-(ätliylenketal)
vom Schmelzpunkt
203 bis
205' C erhalten wurden.
-
Analyse für C-..-H17O7F: Berechnet ... C 64,08, H
7,96;
gefunden .... C 64,25, H 8,06.
-
c) 5a,llß,17a,21-Tetraoxy#6a-methyl-9a-fluorallopregnan-3,20-dion-3,20-bis-(äthylenketal)
Eine Lösung aus -1,16 g 5a,6a-Oxido-9a-fluorllß,17a,21-trioxy-aJ1opregnan-3,20-dion-3,20-.bis-(äthylen7
ketal) in 165 ccm Tetrahydrofuran (zuvor über Lithium-# aluminiumhydrid destilliert)
wurde tropfenweise zu 95 ccm einer viennolaren Lösung von Methyhnagnesium-'
bromid in Äther gegeben. Darauf 'wurden 575 ccm Benzol zugesetzt und das
erhaltene Reaktionsgemisch 24 Stunden gerührt und unter Rückfluß erhitzt. Nach dem
Abkühlen Wurde das Reaktionsgemisch in 700 ccm Eis und gesättigte Ammoniumchloridlösung
gegossen, 30 Minuten gerührt und die Benzolschicht abgetrennt. Die wäßrige
Schicht wurde dreimal mit je 200 ccm Äthylacetat extrahiert und die Extrakte
dem Benzol zugefügt. Die vereinigten Benzol-Äthylacetat-Extrakte wurden mit Wasser
gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und konzentriert. Man erhielt
1,36 g rohes festes 5a,llß,17a,21-Tetraoxy-6a-methyl-9a-fluor-aRopregnan-3,20-dion-3,20-bis-(äthylenketal).
Das Rohmaterial wurde mit Äther verrieben und darauf aus - Äthylacetat umkristallisiert,
worauf reines 5allß,17a,21-Tetraoxy-6a-methyl-9a-fluor-aUopregnan-3,20-dion-3,20-bis-(äthylenketal)
gewonnen wurde.
-
d) 5a,11fl,17a,21-Tetraoxy-6a-methyl-9a-fluorallopregnan-3,20-dion
Zu einer Lösung von 50Omg 5a,11p,17a,21-Tetraoxy-6a-methyl-9a-fluor-allopregnan-3,20-dion-3,20-bis-
'äthylenketal)..
in, 38 ccm Methanol wurden 7.,.7. ccm 3c!i,Wefelsäu'r-e-üegeben. Nachdem
das Gemisch 1 Stunde mter Rückfluß erhitzt- worden war, wurde die Lösu-ng'
nit verdünnteln NatriumbiC-arbonat- neutralisiert, unter v-ermindertem Druck auf
35 -bis 40 ccm eingeengt und 3,uf 0 bis 5' C gekühlt. Nachdem
das, Gemisch. bei dieser l'emperatur 18 Stunden gestanden - hatte,
wurde es filtriert und die so - erhaltene -Fällung aus Äthylacetat-Hexankohlenwasserstoffen
umkristaläsiert, worauf man Beines 5a,llß,17a,21-Tetraoxy-6a-methyl-9a-fluor-allopregnan-3,20-dion
erhielt.
-
e) 6a-Methyl-9a-fluor-hydrocortison Aus320mg5a,llß,17a,21-Tetraoxy-6a-methyl-9a-fluorallopregnan-3,20-dion
und
80 ccm mit Methanol denaturierteni Äthanol wurde eine Lösung hergestellt.
Durch diese Lösung wurde
10 Minuten sauerstofffreier Stickstoff geleitet
und dann
3,3 cem einer in -gleicher Weise von Sauerstoff befreiten
0,1 n-Natriumhydroxydlösung zugegeben. Das Gemisch wurde bei Zimmerteniperatur
(etwa 22 bis 25'C)
18 Stunden stehengelassen, darauf mit# Essigsäure angesäuert
und ünter vermindertem Dreck zur Trockne eingedampft. Die Umkristallisation au,-r
Aceion#Hexankohlenwasserstoffen ergab
185 mg 6a-Methyj-9a-euor-hydrocortison
vom Schmelzpunkt
208
bis 212'#,... Diese wurden zweimal aus Aceton-Hexankoldenwgserstoffen
umkristallisiert, worauf man eine Analysenprobe von reinem 6a-Methyl-9a-fluor-hydrocortison
Vom Schmelzpunkt
228 bis
230'C und einer op#tjscheri. Drehung von
[a]D
= + 112' (in Aceton) erhielt.
- '
- III. Mikrobiologigche
- Dehydrierung #a, -Methyl-9a-fluor-llß,17a,21 -trioxy-l-,4-pregnadiei.i-3,20-dion
(1-Dehydro-6a-Methyl-9ä-:ftuor-hydxocortispii) In drei
250 c#in fassende
Erlenmeyerkolben wurden
je 100 ccm eines Mediums. aus 10/, Glukose, 2 0/,
Maigquellwasser (60"/, Feststoffe) und Leitungswasser gegeben und diese auf einen
pH-Wert von 4,9 eingeste'11t. Das Medium wurde 45 Minuten bei einem Druck von etwa
1 kg/cm2 sterilisiert und mit einer
1 - bis 2 Tage ##1t(#n Kultur
Septomyxa affinis A.T.C.C.
6737 geimpft. Die
- Erlenmeyerkolben wurden
bei Zimmertemperatur Jetwa
26 bis 28'C)
3 Tage. geschüttelt. Nach
Ablauf dieser Zeit wurden die
- 300 ccm als Impfstoff für
5 1
desselben
Glukose-Maisquellwasser-Mediums verwendet, äas außerdem
5 ccm eines Autischaummittels
(ein Gemisch aus Specköl und Oktadekanol) enthielt. Das Gärmedium wurde in ein Wasserbad
gebracht, auf eine Temperatur von 28'C erwärmt und gerührt
(300 Umdrehungen
je Minute) und belüftet
(0,31 Luft
je 51
Gärinedium). Nach 20stündiger
Bebrütung, nachdem sich ein gutes Wachstum entwickelt hatte, wurden
1- g
6a-Methyl-9a-fluor-hydrocortison und
0 5 g 3-Ketobisno'r-4-cholen-22-al,
die in
16 ccm Dimeijylio=amid gelöst waren, zugegeben und die Bebrütung (bei
der gleichen Temperatur von 28'C) und die Belüftung
72 Stunden fortgesetzt
(End-pH-Wert #
8,3). Das Mycel wurde ab:filtriert und dreimal mit
je 200 cem Aceton qxtrahiert. Das Gärmedium wurde dreimal mit
je 11
Methylenchlorid
extrahiert. Anschließend wurden die dar-medium- und Mycelextrakte vereinigt. Die
Vera einigten Extrakte wurden über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, eingedampft
und der entstandene Rückstand über eine Säule-aus
100 g »Florisil« chromatographiert.
Die Säule wurde -insgesamt fünfinal mit
jeweils 200 cem Methylenchlorid und
Gemischen aus Hexankohlenwasserstoffen und -.Acefon im Verhältnis
9:1,
| 8: 2, 7:3 und 1: 1 und mit Methanol entwickelt.
Die mit |
| einem Gemisch aus Hexankohlenwasserstoffen und Aceton |
| im Verhältnis 8,-.--2 eluierte Fraktion wurde
zweimal aus |
| Aceton umkristallisiert. Man erhielt 315.mg 6a-Methyl- |
| 9a-fluor-Ilß,1 7a,21-thoxy-1,4-pregnadien-3,20-dion vorn |
| Schmelz' unkt -243 bis 250'C (unter Zersetzung) und |
| p . .- |
| einer optischen Drehung von [a]D = + 93' (in
Aceton). |
| Analyse für C.,H.9-0,F-. |
| Berechnet .... C 67,33, H 7,45, F. 4,84; |
| gefunden ..... C 67,48,. H 7,61, F.
5,02. |
| In ähnlicher Weise kann unter Verwendung anderer |
| Arten der-Gattung Septomyxa- und bekannten Fermen- |
| tationsbedingungen, vorzugsweise in Gegenwart eines |
| Aktivierungsmittels, wie 3-:Keto-bisnor-4-cholen-22-al, |
| Progesteron, llß,21-Dioxy-1,4,17 (20)-pregnatrien-3-on, |
| 3-Keto-bisnor-4-cholensäure u. dgl., aus 6-Methyl-9a-fluor- |
| hydrocortison 1-Dehyciro-6-methyl-9a-:fluor-hydrocortison |
| erhalten werden. Zur Einführung der l(2)-stänclige#n |
| Doppelbindung-_eigngn,sich auch Arten anderer Gat- |
| tungen, wie. Corynebacterium, Didymella, Calonectria, |
| Alternaria, Collitotriclii#m, Cylindrocarpon, Fusarium, |
| Liste-ria,. Erysip elothrix, Mycobacterium, Tricothecium, |
| Leptosphaeria, Cucurbitaria, Nocardia und Enzyme von |
| Fungi der Familie Tuberculariaceae. |
| An Stelle des 6-,Keihyl-9a-e.fluor-hydrocortisons können |
| für(:lieseReaktionauchdessen21-Ester,wiedas21-Acetat, |
| -Propionat, - -Butyrat, . -Isobut at u.
dgl., verwendet |
| yr |
| werden. Dabei wird die.-Es#ergruppe- jedoch gewöhnlich |
| verseift, |
| Chemische Dehydrierung |
| 1-Dehydro-6a-methyl-9a-fluoi-hydrocortisonacetat |
| aus 6a-MAthyl-9ä-fluor-hydrocortisonacetat |
| Eine Lösung von 100 mg 6a-Methyl-9a-fluor-hydro- |
| cortisonacetat in 6 ccm tert. Butylalkohol und
0,55 ccm, |
| Essigsäure wurde , zusammen , mit 3Q mg
. Selendioxyd |
| unter Rührdii 24 Stunden auf 75'C erhitzt. Danach |
| wurden weitere 30 mg Selendioxyd zugegeben und das |
| Gemisch.',unter Rühren noch weitere 24 Stunden auf |
| 75'C, erl#itzt. -Darauf wurde gekühlt, zur Entfernung |
| des Selendioxyds filtliert und eingedampft. Der Rück- |
| stand wurde viermal aus Aceton-Hexankohlenwasser- |
| stoffen #unkristallisiert, worauf reines 1-Dehydro- |
| 6a-methyl-9a-fluor-hydrocortisonacetat vom Schmelz- |
| pünkt 237 bis'239'C und einer optischen Drehung von |
| [a]D = + 87' (in Aceton) erhalten wurde. Die in Nujol- |
| Mineralöl gemessene Infrarotabsorption ergab folgende |
| Werte: Hydroxyl = 3430em-'; 21-Acetoxy-20-keto |
| =1735,1717cm-';konjugierte3-Ketogruppe=1658cm-'; |
| A #'4c#Doppelbindung = 1615, 1610 cm-';
Acetat-C-0- |
| Bindung = 1270, 1239 cm-'. |
| Analyse für C"H"0,F: |
| Berechnet . -. . . -C 66,34, 1-1 7,19, F 4,37; |
| gefunden ..... C 65,94, H 6,95, F 4,72. |
| Beispiel 2 |
| a) 6a-Methyl-17a,21-dioxy-1,4,9(I1)-pregnatrien- |
| 3,20-dion-21-acetat |
| Zu einer Lösung von 530 mg 6a-Methyl-llß,17a,21-tri- |
| oxy-1,4-pregnadien-3,20-dion-21-acetat (1-Dehydro- |
| 6a-Methyl-hydrocortison-21-acetat) in 5ccm Pyridin |
| gibt man unter Stickstoff 225mg N-Bromacetamid. |
| Nach 30n-iinutigem Stehen bei Zimmertemperatur unter |
| Stickstoff kühlt man auf 10 bis 15'C und leitet
unter |
| Schütteln SO.-Gas über die Oberfläche, bis die Lösung |
| gegenüber saurem Jodstärkepapier keine Farbreaktion |
| mehr erzeugt. Während der Behandlung mit SO, wird |
| die Mischung warm. Durch Kühlung von außen und |
Regelung der SO,-Z-ufuhr hält man die Temperatur unterhalb
30'C. Nach 15minutigem Stehen bei-Zimmertemperatur gießt man
-in
-30 c.cm Eiswasser und extrahiert
- den entstandenen harzigen -Niederschlag
mit
50 ccm.Äther. Der Ätherextrakt wird mit 50/,iger Salzsäure und Wasser
gewaschen, eber wasserfreiem Natniumsulfat getrocknet und zur Trockne eingedampft.
Man erhält
371 mg Produkt-. Dieses wird -aus einem Gemisch aus Aceton und
Hexankohlenwasser,5toffen. umkristallisiert, wobei man 318mg 6a-Methyl-17a,217dioxy-1,4,9(I1)-pregnatrien#3,20-dion-21-acetat
vom Schmelzpunkt
188 bis 191,5'C erhält.
-
b) 6a-iMethyl-9a-broin-llß,17a,21-trioxy-1,4-pregnaclien-3,20-dion-21-ac,#tat
f 1-Dehydro-6a#methyl-#--9ä-bröm-hydrä#or-'tison7217acetat) -# - e Zu einer
Lösung von 332 mg 6a-iMethyl-17a,21-dioxy-1,4,9(I1)-pregnatrien-3,20-dion-21-acetat
in 5ccm Methylenchlorid und 9,9 ccm tert. Butylalkohol gibt man eine Lösung
von 0,83 ccm 720/,iger Perchlorsäure in 5,8 ccm Wasser und dann eine
Lösung von 142 mg N-Bromacetamid in 2,5 ccm tert. Butylalkohol. Nach 15minutigem
Rühren wird eine Lösung von 142 mg Natriumsulfit in 7 ccm Wasser zugesetzt
und die Mischung bei etwa 60'C unter vermindertem Druck auf ein Volumen von
etwa 25 ccm eingeengt. Hier setzt die Kristallisation ein. Das Konzentrat
wird im Eisbad gekühlt und unter Rühren mit 35 ccm Wasser versetzt. Nach
20minutigem Rühren wird das kristalline Produkt abfiltriert, die Kristalle werden
mit Wasser gewaschen und an der Luft getrocknet. Man erhält 406 mg 6a-Methyl-9a-brom-llß,17a,21
-trioxy-1,4-pregnadien-3,20-dion-21-aceta.t vom Schmelzpunkt 173 bis 177'C
(Zersetzung).
-
c) 6a-Methyl-9ß,llß-oxido-17a,21-dioxy-1,4-pregnadien-3,20-dion-21-acetat
Zu einer Lösung von 406mg 6a-Methyl-9a-brom-11p,17a,21-trioxy-1,4-pregnadien-3,20-dion-21-acetat
in 15ccm Aceton gibt man 406mg Kaliumacetat und erhitzt die Suspension 18Stunden
unter Rückfluß. Die Mischung wird anschließend auf dem Dampfbad auf ein Volumen
von 5 ccm eingeengt und dann mit 10 ccm Wasser versetzt. Dabei geht
das Kaliumacetat in Lösung, und das Steroidprodukt kristallisiert aus. Man filtriert
und kristallisiert aus Aceton um, wobei man in zwei Fraktionen 232 mg 6a-Methyl-9ß,Ilfl-oxido-17a,21-dioxy-1,4-pregnadien-3,20-dion-21-acetat
vom Schmelzpunkt 255 bis 263'C erhält.
-
d) 6a-Methyl-9a-fluor-Ilß,17a,21-trioxy-1,4-pregnadien-3,20-dion-21-acetat
(1-Dehydro-6a-methyl-9a-fluor-hydrocortison-21-acetat) Zu einer Lösung von
230 mg 6a-Methyl-9ß,
1 lß-oxido-17a,21-dioxy-1,4-pregnadien-3,20-dion-21-acetat
in
5 ccm Methylenchlorid gibt man 1,2 cem 48"/,ige Fluorwasserstoffsäure.
Die Zweiphasenmischung wird 20 Stunden gerührt, dann mit
15 cem Methylenchlorid
verdünnt und sorgfältig in 40 ccm Wasser gegossen, das 4
g
Natriumbikarbonat
enthält. Nach Schütteln zur Neutralisierung des überschügsigen Fluorwasserstoffs
wird das Methylenchlorid abgetrennt und die wäßrige Phase mit Methylenchlorid extrahiert.
Die vereinigten Methylenchloridlösungen (etwa
75 ccm) werden über wasserfreiem
Natriumsulfat getrocknet, mit
25 ccm Äther verdünnt und über eine Säule von
20
g synthetischem Magnesiumsilikat chromatographiert. Die Säule wurde wie
folgt eluiert:
| Tabelle 4 - |
| Fraktioirl,Zr. Lösungsmittel |
| 1 Methylenchlorid-Äther (3: 1) |
| (100 ccm) |
| 2 bis 6 Hexankohlenwasserstoffe + 12
0/, Aceton |
| #Je 40 ccm)# |
| 7 bis 16 Hexankohlenwasserstoffe + 15
Aceton |
| e 40 ccm) |
| 'f7 - bis 21 Hex,ankohlenwasserstoffe +
20 -Aceton |
| #j e 40 c#m) |
| 22 bis 26 :Hexankohlenwasserstoffe + 2-Sß/,'Aceton |
| (-je 40 |
| 27 bis 30 Hexankohlenwasserstoffe + 50 0/,
Aceton |
| (j e 40 ccm) |
Die Fraktionen 2 bis einschließlich
13 enthalten insgesamt 140 mg. Sie werden
vereinigt, eingedampft und der Rückstand aus Hexankohlenwasserstoffen und Methylenchlorid
umkristallisiert. Man erhält
89 mg 6a-Methyl-9a-ffuor-llß,17a,21-trioxy-1,4-pregnadien-3,20-dion-21-acetat
(1-Dehydro-6a-methyl-9a-fluor-hydrocortison-21-acetat) vom Schmelzpunkt
233 bis 237'C. Ultraviolettabsorption Z238,5m#t; am=15325; Infrarotabsorption
in Nujol-Mneralöl; Hydroxyl 3430cm-1, 21-Acetoxy-20-keto
1735,1717 cm-, konjugierte
3-Ketogruppe
1658 cm-
',A 1,4#Doppelbindungen
1615,1610 cm-
1,
Acetat-C-O-Bindung
1270, 1239 cm-'. Es kann in bekannter Weise in
6a-Methyl-9a-fluor-17a,21-dioxy-1,4
- pregnadien
- 3,11,20 - trion
- 21
- acetat
(1 - Dehydro-6a-methyl-9a-fluor-cortison-21-acetat)
übergeführt oder wie oben beschrieben verseift werden. Die freien 21-Alkohole können,
wie bei den 4-Pregnenderivaten beschrieben ist, in andere erwünschte 21-Ester übergeführt
werden.