DE705313C - Verfahren zur Hydrierung von Carbonylgruppen enthaltenden Verbindungen der Androstanreihe - Google Patents

Description

• Verfahren zur Hydrierung von Carbonylgruppen enthaltenden Verbindungen der Androstanreihe Vorliegende Erfindung betrifft die biochemische Hydrierung von carbonylgruppenhaltigen Verbindungen der Androsta@nreihe zu den entsprechenden hydroxylgruppenhaltigen Verbindungen.
• Es war bekannt, daß Keto- oder Aldehydgruppen durch mikrobische Gärungen oder durch Gärungen, welche von Präparaten hervorgerufen werden, die von Mikroorganismen in einem Gärungssubstrat erhalten werden, zu Alkoholen reduziert werden können. Aliphatische und aromatische, eine CO-Gruppe aufweisende Verbindungen wurden bereits .auf diese Weise reduziert und so die entsprechenden Alkohole hergestellt, z. B. aus Valerialaldehyd der Phenylamylalkohol, aus Phenylacetaldehyd der Phenyläthylalkohol,aus Methylheptenon das Methylheptenol, aus Acetophenon das Methylphenylcarbinol, aus Diacetyl das z, 3-Butylenglykol. In Polyketonen können diese Hydrierungen auch teilweise stattfinden. So, wird z. B. das Dibenzoyl in Benzoin übergeführt.
• Es wurde nun gefunden, daß man auch carbo-nylgruppenhaltige Verbindungen der Androstanreihe dieser biochemischen Hydrierungsmethode unterwerfen kann. Hierbei lassen sich wertvolle Reduktionsprodukte erhalten, wobei die Ausbeute in vielen Fällen besser ist als bei Verwendung chemischer Reduktionsmethoden. Dazu kommt noch, daß die Reduktionsprodukte in einheitlicherer Form anfallen.
• Die biochemische Hydrierung wird nach an sich bekannten Methoden durchgeführt, z. B. in der Weise, daß man das zu hydrierende Ausgangsmaterial .allmählich oder auf einmal in ein Gärungssubstrat einführt, in welchem eine reduzierende Gärung stattfindet. Als Mittel, welche die reduzierende Gärung verursachen, werden vorzugsweise Mikroorganismen bzw. von diesen erhaltene Enzcine angewandt; besonders ztveckm:il.@ig ist z. B. die Vervendung von obergä riger So kann man z. B. Androsteron durch biochemische Hydrierung leicht in cis-Androstandiol überführen, während Dehvdroandrosteron bei der hiocheniisclicn Hydrierung Androstendiol liefert.
• Als sehr geeignet erweist sich das erl-indungsgemäße Verfahren der biochemischen Hydrierung bei Polvoxoverliindungen der Androstanreihe, und zwar insbesondere hei solchen, hei denen sich in Konjugation zti der einen Iietogruppe eine Kohl,- ist-off-Iiolileiistoff-Doppelbindung befindet, wie dies z. B. bei dem 4i, 2 Androstendion-3, t7 und dein 4.h 5 Androstendion-3, i7 der Fall ist.
• Gerade die letztgenannte Verbindung, das d4., 5 Androstendion, liefert hei der erfindungsgemäßen biochemischen Hydrierung ein besonders wertvolles Produkt. nämlich das d4, 5 Androstenol-i7-on-3, das sog. Testosteron; es wird also in diesem Falle überraschenderweise lediglich die Isetogruppe am Isohlenstoffatom 17 hydriert, während sowohl die Iietogruppe am Isolilenstoffatom ; wie auch die Doppelbindung zwischen den Isohlenstoffatomen 4. und 5 unangegriften bleiben.
• Die Anwendbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens ist weiterhin aus den folgenden Beispielen ersichtlich, die gleichzeitig auch als Anleitung für die praktische Durchführung des Erfindungsgedankens dienen.

  Beispiel i

  Zti einem in vollkommener Gärung befindlichen Gemisch, welches aus 5o g Sacharose, 25g Bäckereihefe und 3oog Wasser besteht, wird eine Lösung von i 5o mg /_1 4., 5 Androstendion-3, 17 in 2o ccm Ä.tliylalkohol tropfenweise unter Rühren hinzu@@efiigt. Die Gärung wird .f Tage fortgesetzt, dann wird der Alkohol ahdestilliert und der verbleihend3 Teil mit Äther extrahiert. Der aus dem Ätherextrakt erhältliche Rückstand wird im Hochvakuum bei o,oo i mm und 130 bis 1,70' (Luftbad) destilliert und das erhaltene Destillat anschließend mehrmals aus verdünntem Aceton umkristallisiert. Man erhält in etwa So@()iger Ausbeute einen kristallinen Stoff, der bei i 5o bis i 5 i t unkorr.) schmilzt und mit Testosteron identisch ist. Beispiel 2

  Ein Gemisch aus 50-, Invertzucker, 25-

  Oberhefe (Mailand. rockige Fermente) und

  3oo ccm Wasser wird nach Eintritt lebhafter

  Gärung unter Umschiitteln tropfenweise mit

  einer Lösung von i 8o g Deliydroandro@-

  steron in 2o ccm Alkohol %:ersetzt. Man 1ä ßt

  das Ganze 42 Stunden bei etwa 2o garen

  und fügt dann nnrlinials iog Invcrtzucker, io g (-)l>crlicfe und ioo ccin Wasser hinzu. Wenn die Gärung im wesentlichen beendet ist und die Flüssigkeit Fehlingsehe Lösung nur noch schwach reduziert, was nach etwa oo Stunden der Fall zu sein pflegt, wird die Flüssigkeit von dem Hefesatz abgegossen. Beide Teile werden dann mchrinals mit Äther extrahiert, die vereinigten Extrakte «-erden eingedampft und der erhaltene ölige Rückstand im Ho^livaktium :o,ooi mm 13g) fraktioniert destilliert. Der zwischen i.lo bis i 8o - (Luftbad) übergehende halbfeste Anteil wird mit Petroläther gewaschen, der liier. bei erhaltene feste Rückstand wird dann mehrmals aus verdünntem Aceton umkristallisiert. Man erhält 32 mg einer kristallinen Substanz vom Schmelzpunkt 178 his 179', die mit 45. 6-Androstendiol identisch ist. Beispiel 3 Man fügt zu einem in lebhafter Gärung befindlichen Gemisch aus .1o g Rohzucker, 2o g Oberhefe und 300 ccni Leitungswasser unter häufigem Umschütteln eine Lösung von Zoo mg .A ;. 6-Androstendion-3, 17 in 2o ccm Alkohol hinzu und l'il@t das Ganze 3 Tage bei Zimmertemperatur weitergären. Dann gießt man die Flüssigkeit von der Hefemasse ab und extrahiert beide Teile mit Äther. Die Ätherextrakte werden t-ereinigt und mit n-Natronlauge, verdünnter Salzsäure und Wasser gewaschen. Der heim Eindampfen der ätherischen Lösung erhaltene Rückstand wird aus Aceton und PetroLitlier sowie anschließend aus Aceton und verdünntem Alkohol umkristallisiert; man erhält in ; oi?'oiger Ausbeute eine Substanz vorn Schmelzpunkt 163 bis i6.'= (unkorr.) und von der optischen Drehung [r@j;` - .1, 3-, die mit Isoandrostandiol identisch ist.
• Aus der Mutterlauge des ersten Kristallisats aus Aceton und Petrolätlier kristallisiert hei mehrtägigem Stehenlassen eine kleine Menge einer Substanz, die sich nach dem Umkristallisieren aus verdünntem Aceton als 11.1, 5-Androstcnol-i7-on-3 erweist.

  Beispiel .l

  Zii einem aus 4o- Invertzucker, 20g Oberliefe und 3oo ctm Wasser bestehenden Ansatz wird nach Eintritt lebhafter Gärung unter häufigem Unischütteln eine Lösung von Zoo mg Androstandion-3, 17 in 2o ccm Alkohol hinzufügt. Das Gärungsgemisch lißt man Tage bei etwa 22' gären, dann extrahiert man das Ganze mit Äther und wäscht die ätherische Lösung nacheinander mit ((-Natronlauge, mit verdünnter Salzsäure und mit Wasser. Die ätherische Lösung wird dann eingedampft, und der Rückstand wird im Hochvakuum (o,ooi mm Hg) fraktioniert destilliert. Den zwischen 14o bis 17o° (Luftbad) übergehenden Teil kristallisiert man aus Aceton und verdünntem Alkohol um; maln erhält in einer Ausbeute von etwa. 700/0 eine kristalline Substanz vom Schmelzpunkt 163 bis 164', die sich als Isoandr ostandiol erweist. Beispiel 5 Zu einer Lösung von Sog Fruktose in 5oo ccm Wasser, die mit 25 g Bäckerhefe vermischt sind, werden 13 2 mg d i Androstendion-3, 17 in 25 ccm Alkohol unter ständigem Rühren zugetropft. Nachdem die Lösung 3 Tage lang gegoren hat, wird der Ansatz mehrfach ausgeäthert. Die Ätherauszüge werden vereinigt, auf etwa 5o ccm eingeengt und mit 5 ofoiger Sodalösung gewaschen. Dann wird die Ätherlösung mit Wasser neutral gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und eingedampft. Der kristalline Rückstand wird aus Acetonpetroläther, Hexan und verdünntem Alkohol umgelöst. Es resultierten i io mg d i-Androste.,nol-i7-@on-3 vom Schmelzpunkt 158 bis i59° (Ausbeute: 830,/o der Theorie. [a]l@' = -42,3° hin Alkoholl). .
• i 5 mg 4 i-Androstenolon werden in 2 ccm Pyridin und i/2 ccm Essigsäureanhydrid 24 Stunden bei Zimmertemperatur sich selbst überlassen. Nach der Aufarbeitung werden durch Umlösen aus verdünntem Aceton und verdünntem Alkohol ging d i-Androstenol-i 7-on-3-acetat vom Schmelzpunkt 118 bis i i 9° erhalten.
• Das d i-Androstenolon erweist sich als hoch wirksame oestrogene Verbindung: mit 6X2507 tritt an der infantilen Ratte eine frühzeitige Vaginalöffnung ein, der bei Erhöhung der Dosis auf 6 y, 5oo y ein ausgesprochenes Vollbrunststadium folgte. Im Allen-Doisy-Test an der kastrierten Maus löste das d i-Androstenolon mit 4. X I oo - I 2 5 y eine Vollbrunst an 8o bis ioo % der Versuchstiere aus.
• Anstatt der obengenannten Ausgangsmaterialien können natürlich auch andere keto,-gruppenhaltige Verbindungen verwendet werden, sofern sie der Androstanreihe angehören.
• Ebenso können auch die Arbeitsweisen und Reaktioalsbedingungen bei der Durchführung der biochemischen Hydrierung in mannigfacher, dem Fachmann geläufiger Art abgeändert werden. So, kann man z. B. zur Förderung der Gärung sog. Aktivatoren, wie z. B. Salze vo.n der Art des primären oder sekundären Natriumphosphats, Calciumcarbonat oder stickstoffhaltige Verbindungen, welche eine schnellere Entwicklung der Gärungsorganismen bewirken, zu dem Gärungssubstrat hinzufügen.

Claims (3)

1. PATENT ANSl'RliCIlli: i. Verfahren zur Hydrierung von Carbonylgruppen enthaltenden Verbindungen der Andr ostanreihe zu den entsprechenden hydroxylgruppenhaltigen Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Carbonylgruppen enthaltenden Ausgangsmaterialien allmählich oder auf einmal in ein Substrat eingeführt werden, in welchem sich eine reduzierende Gärung abwickelt.
2. 2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß 44, 5 Androstendion-3, 17 als Ausgangsmaterial verwendet wird.
3. 3. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die biochemische Hydrierung mit Hilfe von Hefe durchgeführt wird.