DE69612871T2 - Verfahren zur herstellung von (11beta,16beta)-21-(acetyloxy)-11-hydroxy-2'-methyl-5'h-pregna-1,4-dieno(17,16-d)oxazole-3,20-dione - Google Patents
Verfahren zur herstellung von (11beta,16beta)-21-(acetyloxy)-11-hydroxy-2'-methyl-5'h-pregna-1,4-dieno(17,16-d)oxazole-3,20-dioneInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung der Verbindung (11β, 16β)-21-(Acetyloxy)-11-hydroxy-2'-methyl-5'H-pregna-1,4-dieno[17, 16-d]- oxazol-3,20-dion, die auch unter dem INN (International Nonproprietary Name) Deflazacort bekannt ist und nachstehend so bezeichnet wird. Deflazacort besitzt die nachstehende Formel I
- Deflazacort wird seit einigen Jahren in der Therapie als Calcium sparendes corticoides Mittel angewendet.
- Diese Verbindung gehört zu der allgemeineren Klasse der Pregnenooxazoline, fur die entzündungshemmende, glukocorticoide und hormonähnliche pharmakologische Wirkungen beschrieben sind. Beispiele für Verbindungen der vorstehenden Klasse, die Deflazacort umfaßt, sind in US 3413286 offenbart, in dem Deflazacort als 11β,21-Dihydroxy-2'- methyl-5'βH-pregna-1,4-dieno[17, 16-d]oxazol-3,20-dion-21-acetat bezeichnet wird.
- Nach dem in US 3413286 offenbarten Verfahren wird Deflazacort aus 5-Pregnan- 3β-ol-11,20-dion-2'-methyloxazolin durch 2,4-Dibromierung mit Br-Dioxan, Erwärmen des Produkts in Gegenwart von LiBr-LiCO, wobei das 1,4-Dien erhalten wird, und Umwandeln des Letzteren in die 21-Iodo- und dann in die gewünschte 21-Acetyloxy-Verbindung erhalten. Durch Hydrolyse von Deflazacort wird das 11β,21-Dihydroxy-2'-methyl- 5'βH-pregna-l,4-dieno[17, 16-d]oxazolin-3,20-dion der Formel II erhalten:
- Die Verbindung der Formel II wird vorzugsweise nach einem in EP-B-3 22630 offenbarten Fermentierungsverfahren erhalten; in dem Patent wird die Verbindung der Formel II als 11β,21-Dihydroxy-2'-methyl-5'βH-pregna-1,4-dieno[17, 16-d]oxazolin-3,20-dion bezeichnet.
- Die vorliegende Erfindung stellt ein neues vorteilhaftes Ein-Schritt-Verfahren zur Darstellung von Deflazacort durch Acetylierung der Verbindung der Formel II bereit.
- Das Verfahren der vorliegenden Erfindung umfaßt im einzelnen das Umsetzen der Verbindung der Formel II mit Essigsäureanhydrid in einem geeigneten organischen Lösungsmittel in Gegenwart eines basischen Katalysators und Wasser.
- Das Ausgangsmaterial der Formel II wird nach im Fachgebiet bekannten Verfahren, zum Beispiel nach dem in dem vorstehend erwähnten EP-B-322630 offenbarten Fermentierungsverfahren, erhalten. Das Patent offenbart ein Fermentierungsverfahren zur Herstellung der Verbindung der Formel II, wobei ein 2'-Methyl-4-pregnen-21-ol-[17α, 16α- d]oxazolinyl-3,20-dion mit einer nachfolgend wachsenden Mischkultur eines Curvularia- Stammes und eines Arthrobacter-Stammes in Kontakt gebracht wird. Insbesondere wird die vorstehende Verbindung nach einer bevorzugten Ausführungsform zu einer wachsenden Kultur von C. lunata NRRL 2380 in einem geeigneten Fermentierungsmedium 12-24 Stunden nach der Inokulation zugegeben, und 48-72 Stunden nach der Inokulation wird eine 18-36 Stunden wachsende Kultur von A. simplex ATCC 6946 zu dem Gemisch zugegeben und 40-55 Stunden weiter kultiviert; die Fermentierung wird unter submersen Bedingungen durchgefuhrt, die Temperatur zwischen 27ºC und 32ºC und der pH zwischen 6 und 8 gehalten; das Fermentierungsprodukt der Formel II wird nach im Fachgebiet bekannten Verfahren gewonnen.
- Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten organischen Lösungsmittel sind Lösungsmittel, die die Ausgangsmaterialien mindestens teilweise löslich machen können, ohne den Reaktionsablauf negativ zu beeinflussen. Diese organischen Lösungsmittel sind (C&sub1;-C&sub4;-Alkylester von (C&sub1;-C&sub4;)-Carbonsäuren, wie Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, 2-Methylpropyl- oder t-Butylformiat; Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, 2-Methylpropyl- oder t-Butylacetat; Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, 2- Methylpropyl- oder t-Butylpropionat; Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, 2-Methylpropyl- oder t-Butylbutyrat; Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, 2-Methylpropyl- oder t-Butylisobutyrat. Besonders bevorzugt ist Ethylacetat.
- Die Reaktionstemperatur kann, abhängig von den anderen Reaktionsparametern, von etwa -15ºC bis 30ºC variieren: sie wird vorzugsweise auf -5ºC bis lOºC festgelegt, besonders bevorzugt beträgt sie etwa 5ºC.
- Vorzugsweise wird Essigsäureanhydrid in einem molaren Überschuß, bezogen auf das stöchiometrische Verhältnis mit der Verbindung der Formel II, umgesetzt; das Molverhältnis zwischen der Verbindung der Formel II und Essigsäureanhydrid beträgt etwa 1,0 : 1,2 bis etwa 1,0 : 2, besonders bevorzugt ist ein Molverhältnis von etwa 1,0 : 1,4.
- Für das vorliegende Verfahren nützliche basische Katalysatoren sind tertiäre organische aliphatische oder alicyclische Amine, wie Trimethylamin, Triethylamin, N-Methylpyrrolidin oder heterocyclische Basen, wie Pyridin, 4-(N,N-Dimethylamino)pyridin, 4-(N,N- Diethylamino)pyridin, Kollidin, Picolin und dergleichen. Vorzugsweise wird 4-(N,N-Dimethylamino)pyridin angewendet. Die katalytische Menge hängt von dem spezifisch angewendeten Katalysator ab; sie beträgt im allgemeinen 0,05 bis etwa 0,30 mal die molare Menge der Verbindung der Formel II. Die molare Menge beträgt vorzugsweise etwa 0,05 bis 0,10 mal die molare Menge der Verbindung der Formel II; insbesondere wenn das Molverhältnis zwischen der Verbindung der Formel II (Deflazacortalkohol) und Essigsäureanhydrid etwa 1,0 : 1,4 beträgt und 4-(N,N-Dimethylamino)pyridin der gewählte Katlysator ist, beträgt dessen molare Menge etwa 0,06 mal die molare Menge der Verbindung der Formel II.
- Im allgemeinen ist in dem Reaktionsgemisch eine Wassermenge von 3 bis 20 mal die molare Menge der Verbindung der Formel II, vorzugsweise 5 bis 15 mal, vorhanden. Unter den vorstehenden bevorzugten Bedingungen, d. h. für ein Molverhältnis der Verbindung der Formel II: Essigsäureanhydrid: Katalysator von etwa 1,0 : 1,4 : 0,06 beträgt der molare Überschuß von Wasser bezogen auf die Verbindung der Formel II etwa das 10-fache.
- Die Reaktionszeit ist, abhängig von den vorstehenden Reaktionsparametern und Bedingungen, unterschiedlich. Als allgemeiner Anhaltspunkt ist die Umsetzung in 4 bis 15 Stunden beendet. Der Reaktionsverlauf kann in jedem Fall leicht nach den im Fachgebiet bekannten Standardverfahren, wie durch HPLC oder TLC, gewöhnlich durch Verfolgen der Erzeugung des Endprodukts Deflazacort, verfolgt werden. Auf diese Weise kann der Fachmann auf der Basis der Ergebnisse der Analysen beurteilen, wann die Umsetzung zu stoppen ist, um mit der Gewinnung des gewünschten Produkts zu beginnen.
- Das Reaktionsprodukt wird durch Waschen mit einer geeigneten wäßrigen Pufferlösung (wie einer Phosphat-, Carbonatlösung oder dergleichen) mit einem pH von 6-8 gewonnen und das Endprodukt kristallisiert dann direkt aus dem gleichen Lösungsmittel der Umsetzung, ohne Zusatz eines anderen Lösungsmittels zur Kristallisation.
- Zur besseren Veranschaulichung der Erfindung werden die nachstehenden Beispiele gegeben.
- I) Schrägkultur
- Sabouraud Medium
- Antibiotisches Agar Nr. 1 (für A. simplex)
- II) Vegetative- und Vorkulturmedien
- a) für C. lunata
- Sojabohnenmehl 13 g/l
- KH&sub2;PO&sub4; 5 g/l
- Dextrose 10 g/l
- Pepton 5 g/l
- vor der Behandlung im Autoklav wurde der pH auf 6,5-7,5 eingestellt
- b) für A. simplex
- Dextrose 1,0 g/l
- Sojabohnenmehl 5,0 g/l
- Pepton 5,0 g/l
- Basamin Busch 3,0 g/l
- KH&sub2;PO&sub4; 5,0 g/l
- NaCl 5,0 g/l
- Silikon 0,1 ml/l
- vor der Behandlung im Autoklav wurde der pH auf 6,5-7,5 eingestellt.
- III) Fermentierungsmedien
- Ein Fermentierungsmedium mit der gleichen Zusammensetzung wie das vorstehend beschriebene Vorkulturmedium für C. lunata.
- IV) Fermentierungsverfahren
- Die Schrägkulturen wurden verwendet, um die 500 ml Glaskolben getrennt anzuimpfen, in denen bei etwa 28ºC etwa 12-24 Stunden (C. lunata) oder 18-36 Stunden (A. simplex) in Gegenwart von 100 ml der vorstehend angegebenen vegetativen Medien kultiviert wurde. Diese Impfkulturen wurden in dem nachstehend beschriebenen Verfahren verwendet:
- Aliquote Teile (etwa 1 bis 5%) der vorstehend erhaltenen Kultur von C. lunata wurden in ein 8 Liter Fermentiergefaß übertragen, das das vorstehend beschriebene Fermentierungsmedium enthielt, und etwa 24 Stunden bei 29-32ºC gezüchtet.
- Dann wurden 4 g 2'-Methyl-4-pregnen-21-ol-[17α, 16α-d]-oxazolinyl-3,20-dion zugegeben und die Fermentierung wurde bis etwa 36-72 Stunden nach der Inokulation fortgesetzt.
- Dann wurde die 18-36 Stunden alte Kultur von A. simplex zugegeben und die Fermentierung weitere 40-55 Stunden fortgesetzt.
- Der Reaktionsverlauf wurde, wie im Fachgebiet bekannt, durch TLC oder vorzugsweise HPLC durch Verfolgen des Verschwindens des Ausgangsmaterials und/oder des Auftretens des Endprodukts, überwacht. Als weitere Kontrolle kann auch das Auftreten und/oder Verschwinden von Zwischenprodukten verfolgt werden. HPLC-Umwandlungsausbeute: 70-75%.
- 40-55 Stunden nach der Zugabe von A. simplex kann im allgemeinen die Umwandlung als beendet angesehen und die Fermentierung aufgearbeitet werden, wobei die gewünschte Verbindung der Formel II isoliert wird.
- Das Fermentierungsgemisch wurde durch Filtrieren abgetrennt, das Myzelium mehrere Male mit Chloroform gewaschen und das Filtrat mit Chloroform extrahiert (3 · 1 l). Die vereinigten Chloroformwaschlaugen und die Extrakte wurden teilweise unter vermindertem Druck konzentriert und mit Holzkohle entfärbt. Dann wurden sie zu einem öligen Rückstand konzentriert. Bei der Zugabe von Petrolether bildete sich ein Niederschlag, der 3 mal mit Ether gewaschen und durch Filtrieren gesammelt wurde, wobei 3 g der Verbindung der Formel II erhalten wurden.
- Zu einer gerührten Lösung von (11β, 16β)-11,21-Dihydroxy-2'-methyl-5'H-pregna-1,4-dieno[17, 16-d]oxazol-3,20-dion (10 g, 0,025 Mol) in 300 ml Ethylacetat, das 4,5 g (0,25 Mol) Wasser enthielt, wurden bei einer Temperatur von 5ºC 3,32 ml (0,035 Mol) Essigsäureanhydrid und 0,2 g (0,0016 Mol) 4-(N,N-Dimethylamino)pyridin zugegeben. Die Umsetzung wurde durch TLC an Silikagel unter Verwendung eines Gemisches von Chloroform/Methanol 9/l als Elutionsmittel verfolgt. Die Umsetzung wurde nach 6 Stunden als beendet angesehen.
- Nach Beendigung der Umsetzung des Beispiels 2 wurde das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur gebracht und innerhalb von 1 Stunde wurden dazu 85 ml einer wäßrigen Phosphatpufferlösung (pH 7,5) zugegeben. Die wäßrige Schicht wurde verworfen und die organische Schicht mit 80 ml Wasser gewaschen, filtriert und auf etwa 30 ml konzentriert. Die kristalline Suspension wurde 2 Stunden auf 5ºC gehalten; und nach dem Filtrieren und Trocknen wurden 10 g des kristallinen Produkts erhalten. Durch weiteres Konzentrieren der Mutterlaugen auf ein Volumen von etwa 5 ml und Abkühlen auf 5ºC wurden weitere 0,4 g des Produkts und damit eine Gesamtmenge von 10,4 g mit einer Gesamtausbeute von 94% erhalten (Reinheit > 98%).
Claims (10)
1. Verfahren zur Herstellung von (11β, 16β)-21(Acetyloxy)-11-hydroxy-2'-methyl-
5'H-pregna-1-dieno[17, 16-d]oxazol-3,20-dion, Deflazacort, der Formel I
umfassend
a) das Umsetzen von (11β, 16β)-11,21-Dihydroxy-2'-methyl-5'H-pregna-1,4-
dieno[17, 16-d]oxazol-3,20-dion der Formel II
mit Essigsäureanhydrid in einem organischen Lösungsmittel, das ein
(C1-C&sub4;)-Alkylester einer (C&sub1;-C&sub4;)-Carbonsäure ist, in Gegenwart eines basischen Katalysators und
von Wasser, und nach Beendigung der Umsetzung
b) Gewinnung von Deflazacort daraus durch Waschen des Reaktionsgemisches mit
einer wäßrigen Pufferlösung bei einem pH von etwa 6-8, Abtrennen und Abfiltrieren
der organischen Phase und Kristallisieren des Produktes daraus.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das organische Lösungsmittel Ethylacetat ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der basische Katalysator aus Trimethylamin,
Triethylamin, N-Methylpyrrolidin, Pyridin, 4-(N,N-Dimethylamino)pyridin, 4-(N,N-
Diethylamino)pyridin, Kollidin, Picolin ausgewählt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Reaktionstemperatur -15ºC bis 30ºC
beträgt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Molverhältnis zwischen der Verbindung der
Formel II und Essigsäureanhydrid 1,0 : 1,2 bis 1,0 : 2 beträgt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Molverhältnis zwischen der Verbindung der
Formel II und Essigsäureanhydrid etwa 1,0 : 1,4 beträgt.
7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Menge des basischen Katalysators 0,05 bis
0,30 mal die molare Menge der Verbindung der Formel II beträgt.
8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Menge des basischen Katalysators 0,05 bis
0,10 mal die molare Menge der Verbindung der Formel II beträgt.
9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Menge des Wassers 3 bis 20 mal die molare
Menge der Verbindung der Formel II beträgt.
10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Menge des Wassers 5 bis 15 mal die molare
Menge der Verbindung der Formel II beträgt.
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