FR 2004439 A1 19691121 FR 6908307 A 19690321 69 08307 i 2004439 La présente invention concerne la préparation d'acé-tals et de cétals de 2fi, 16a, 17a-trihydroxystéroîdes, en partie culier des acétals et cétals de la 2p, l6a-dihydroxyhydrocortisone de formule générale : GHpOR R\ i ~Ov P « (i) 3-0 dans laquelle R représente un atome d'hydrogène ou un radical acyle ; R1 un atome d'hydrogène et R" un radical hydroxy, ou bien R1 et R" pris ensemble avec l'atome de carbone auquel ils sont ..." liés représentent un groupe céto ; P un atome d'hydrogène, un 15 radical alkyle inférieur, halogénoalkyle inférieur, cycloalkyle monocyclique, (cycloalkyl-monocyclique)-alkyle inférieur, aryle monocyclique, (aryl monocyclique)-alkyle inférieur ; hétéro-cyclique monocyclique ou (hétérocycle monocyclique)-alkyle inférieur ; Q un radical alkyle inférieur, halogénoalkyle infé-20 rieur, cycloalkyle monocyclique, (cycloalkyl monocyclique)- alkyle inférieur, aryle monocyclique, (aryl monocyclique)-alkyle inférieur, hétérocyclique monocyclique ou (hétérocycle monocyclique) -alkyle inférieur ; et P et Q pris ensemble avec l'atome de carbone auquel ils sont liés forment un radical cycloalkyle mono-25 cyclique ou .un hétérocycle monocyclique. Les radicaux acyle préférés selon l'invention sont ceux dérivés d'acides carboxyliques hydrocarbonés ayant moins de 12 atomes de carbone et peuvent être illustrés par les acides alcanoîques inférieurs Cpar exemple acides formique, acétique, -30 propionique, butyrique, valérique, trimétylacétique, et caproïque), les acides alcénolques inférieurs (par exemple acides acrylique, méthacrylique, crotonique, J-buténoîque et sénécioîque), les acides (aryl monocyclique)-carboxyliques (par exemple acides ben-zoïque, et toluique), les acides (aryl monocyclique)-alcanoîques 55 inférieurs (par exemple acides phénacétique, p-phénylpropionique, a-phénylbutyrique et 5-(p-méthylphényle)-pentanoîque}, les acides cycloalkylcarboxyliques (acides cyclobutane-carboxylique, cyclo-pentanecarboxylique et cyclohexanecarboxylique), les acides 69 08307 2 2004439 eycloalkénylcarboxyliques (par exemple acides 2-cyclobutène-carboxylique et 3-cyclopentènecarboxylique), les acides cyclo-alkyles et cycloalkényl-alcanoïques inférieurs (par exemple acides cyclohexylacétique, a-cyclopentylebutyrique, 2-cyclopen-5 tylacétique et j5-(3-cyclohexényl)-penténoîque]) et les analogues. Le terme "alkyle inférieur" utilisé dans la présente description, comprend les. radicaux à chaînes droite et ramifiée ayant moins de 8 atomes de carbone par exemple métyle, éthyle, propyle, butyle, pentyle, hexyle, heptyle, octyle, 10 isopropyle, tertio-butyle, isobutyle, isohexyle, 4,4-diméthyl-pentyle, 2,2,4-triméthylpentyle et les analogues. Le terme "aryle monocyclique" utilisé dans la présente description vise les radicaux aryle carbocycliques, monocycliques, par exemple les radicaux phényle et phényle 15 substitué tels que les radicaux (alkyl inférieur)-phényle (par exemple o-, m- ou p-tolyle,-éthylphényle,-biitylphényle et les analogues),'di-(alkyl inférieur)-phényle (par exemple 2,4-diméthylphényle, 3,5-diéthylphényle et les analogues), halogé-nophényle (par exemple chlorophényle, bromophényle, iodophényle, 20 fluorophényle) o-, m- ou p-nitrophényle, dinitrophényle, (par exemple 3,5-dinitrophényle, 2,6-dinitrophényle et les analogues), trinitrophényle (par exemple picryle). Les termes "cycloalkyle monocyclique" et cycloal-kényle monocyclique" utilisés dans la présente description com-25 prennent les radicaux cycliques contenant de 3 à 6 chaînons (par exemple cyclopropyle, cyclobutyle, cyclopentyle, cyclohexyle, cyclobutényle et cyclohexényle). On prépare les composés de formule I ci-dessus en soumettant un composé de formule générale : ,0 ,ch2oh c=o 35 (II) 69 08307 3 1 2004439 dans laquelle P et Q, sont tels que définis ci-dessus, à l'action d'enzymes d'Absidia coerulea. Ceci provoque l'introduction sélective de groupements 2|3- et ll(3-hydroxy dans la molécule pour donner le produit correspondant de formule I. 5 On peut ensuite acyler le groupement 2p-hydroxy par réaction avec un agent acétylant convenable tel qu'anhydride acétique, anhydride propioriique, chlorure d'acétyle, etc. dans une base organique comme la pyridine et les analogues. On peut ensuite transformer le composé llf3-hydroxylé 10 ainsi formé en dérivés 11-céto, par oxydation avec un agent oxydant approprié tel que l'aride chromique, pour obtenir les autres produits selon l'invention. On peut effectuer au mieux l'hydroxylation ènzymatique en incorporant le substrat stéroïde dans une culture aérobie du 15 micro-organisme ou bien en mettant en contact dans un milieu aqueux le stéroïde avec l'air et le micro-organisme. En général, les conditions pour la culture des micro-organismes pour les buts de l'invention, (sauf l'incorporation du stéroïde à transformer) sont les mêmes que celles pour la culture de diverses autres moi-20 sissures pour la production d'antibiotiques et/ou de riboflavine. On fait pousser le micro-organisme en conditions aérobies en contact avec un milieu de fermentation convenable. Le milieu approprié comprend essentiellement une substance azotée et une source de carbone et d'énergie. Cette dernière peut être 25 un hydrate de carbone (tel que saccharose, mélasses, glucose, maltose, amidon ou déxtrine), un acide gras, une graisse et/ou le stéroïde lui-même. De préférence, cependant le milieu comprend une source assimilable de carbone et d'énergie en plus du stéroïde. La source de facteurs azotés peut être naturelle (par 30 exemple farine de soja, liqueur de trempage de maïs, extraits de viande et/ou solubles de distilleries) ou synthétiques (par exemple constitués par des composés organiques ou minéraux synthétisables simples tels que les sels d'ammonium, nitrates alcalins amino-acides ou urée). Une alimentation convenable en air stérile doit 35 être maintenue pendant la fermentation par exemple par les procédés classiques consistant à exposer une large surface du milieu à l'air ou à utiliser une culture aérée submergée. 69 08307 4 2004439 On peut ajouter le stéroïde à la culture pendant la période d'incubation ou on peut l'incorporer dans le milieu avant la stérilisation ou l'inoculation. La gamme préférée non limitative de concentration du stéroïde dans la culture est d'en-5 viron 0,01 à 0,10$6 en poids. La période de culture peut varier considérablement, par exemple d'environ 6 à 96 heures. On récupère ensuite le stéroïde du milieu de fermentation de la manière habituelle, telle qu'illustrée'plus en détail dans les exemples ci-après. 10 On peut ensuite acyler les groupes hydroxy de la manière habituelle ; par exemple en traitant le stéroïde par un anhydride d'acide ou un chlorure d'acyle de l'un des acides carboxyliques hydrocarbonés ayant moins de 12 atomes de carbone mentionnés précédemment. On effectue la réaction de préférence 15 en présence d'une base organique telle que la pyridine. Les produits obtenus selon l'invention sont des substances physiologiquement actives qui possèdent une activité progestative à la fois par voie orale et parentérale. On peut les v utiliser comme tels en médecine vétérinaire, pour traiter chez 20 les grands ou petits animaux (par exemple chiens, chats, brebis, vaches, juments et les analogues) des états qui nécessitent un agent progestatif. Par exemple, dans les élevages, les composés de l'invention sont utiles pour éviter les menaces d'avortement et on peut les administrer à cet effet en doses d'environ 2 à environ 25 100 mg/kg de poids du corps par jour. En outre, on peut réaliser uri contrôle de la production du lait et des oeufs par régulation des cycles des vaches et des poules par administration des composés de l'invention, également à des doses journalières d'environ 2 à environ lOOmg/kg de poids du corps. j) On peut aussi les utiliser à la place de la cortisone comme agents antiinflammatoires dans le traitement de maladies antiinflammatoires aiguës et de maladies allergiques de l'oeil, de la peau et de la muqueuse et de maladies telles que l'arthrite " rhumatismale, et la fièvre rhumatismale. A cet effet, les doses 35 journalières orales peuvent varier d'environ 0,05 à 1,5 mg/kg les doses intramusculaires d'environ 0,1 à 4,5 mg/kg par jour, les doses journalières intraveineuses peuvent atteindre environ 69 08307 5 2004439 l*5mg/kg (goutte à goutte) et par voie topique on peut les administrer sous forme de suspensions, onguents, crèmes ou analogues, dosées à 0,5-2,5/6. On peut préparer des formulations acceptables par voie 5 orale de la ipanière habituelle pour obtenir une suspension aqueuse un élixir ou une dose unitaire solide (par exemple comprimés, poudre ou capsules), par exemple des capsules de gélatine dure en deux morceaux remplies d'un mélange de l'ingrédient actif et d'excipient (par exemple amidon, talc, acide stéarique, et/ou 10 stéarate de magnésium).. On peut aussi préparer des capsules de gélatine en un morceau contenant la même quantité de médicament en utilisant suffisamment d'huile de maïs ou d'une autre huile végétale, appropriée pour permettre l'encapsulâtion du composé. On peut préparer des comprimés en utilisant de l'amidon,- du 15 lactose ou d'autres excipients classiques et on peut les découper pour l'administration en doses fractionnées si on le désire. On peut utiliser l'un quelconque des matériaux utilisés dans la pratique pharmaceutique pour la préparation de comprimés. Les préparations liquides peuvent prendre la forme de suspensions 20 d'émulsiohs, de sirops ou d'elixlrs contenant la substance active dans l'eau ou un autre milieu liquide couramment utilisé pour préparer des formulations pharmaceutiques acceptables par voie orale telles que la paraffine liquide, un sirop ou une base d'élixir. 25 On peut aussi mettre la substance active sous une forme appropriée pour l'administration parentérale par exemple une suspension dans l'eau stérile ou un liquide organique habituellement employé pour les préparations injectables, par- exemple une huile végétale telle que l'huile d'olive ou une solution 30 stérile dans un solvant organique. On peut formuler les produits selon l'invention dans une préparation appropriée pour l'administration topique de la manière habituelle au moyen d'un ou plusieurs supports ou excipients. Des exemples caractéristiques de formulations topi-35 ques comprennent les onguents, crèmes, pulvérisations, aérosols et les analogues. On peut formuler les onguents et les crèmes, par exemple, avec une base aqueuse ou huileuse avec addition d'agents épaississants et/ou gélifiants appropriés. Ces bases. 08307 6 2004439 peuvent comprendre par exemple l'eau et/ou une huile telle que la paraffine liquide ou une huile végétale telle que l'huile de ricin l'huile d'arachide ou les analogues. On peut utiliser divers agents d'épaississement selon la nature de la base, par exemple paraffine mole, stéarate d'aluminium, alcools cétos-téaryliques, polyéthylèneglycols, suint, lanoline hydrogénée et les analogues. On peut de la même manière formuler des lotions avec, une base aqueuse ou huileuse et comprenant en général aussi divers agents émulsifiants, agents dispersants, agents de suspension, agents épaississants, agents colorants, parfums et les analogues. En outre, les composés selon l'invention (produits finals et intermédiaires) sont des agents tensioactifs que l'on peut donc utiliser comme tels dans diverses applications. Par exemple, on peut utiliser les composés selon l'invention comme agents émulsifiants dans la préparation de lubrifiants, d'adhésifs, de cirages, de compositions de cire et les analogues. En outre, ces composés absorbent les radiations ultraviolettes et on peut les utiliser comme agents filtrant la lumière solaire. On peut aussi les utiliser comme antioxydants et inhibiteurs de corrosion pour divers hydrocarbures et leurs mélanges. A titre d'exemple de substances auxquelles on peut ajouter les composés "de l'invention à cet effet, on peut mentionner l'essence, les huiles lubrifiantes hydrocarbonées et les graisses, les solvants hydrocàrbonés par exemple toluène, et kérosène et les analogues. L'es exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois en limiter la portée. EXEMPLE 1 25, l6a-dihydroxyhydrocortisone-l6,17 acétonide. On met en suspension dans 5 ml d'une solution aqueuse à 0,01$ de laurylsulfate de sodium deux cultures de surface d1Absidia coerulea CBS (Centraalbureau voor Schimmel Cultures, Baarn, Hollande) sur tranches de gélose, âgées de 2 semaines, les tranches contenant le milieu nutritif A suivant : 69 08307 7 2004439 Glucose 10 g Extrait de levure 2,5 g k2hpo4 1 g Gélose 20 g 5 Eau distillée q.s.p. „ 1 litre On utilise des portions de 1 ml de cette suspension pour inoculer 8 fioles dfErlenmeyer de 250 ml contenant chacune 50 ml du milieu stérilisé B suivant : 10 Liqueur de trempage de mais 6 g nh4h2po4 3g Extrait de levure 2,5 g Dextrose 10 g CaCO, 2,5 g 3 15 Eau distillée q.s.p. 1 litre Après incubation pendant 24 heures à 25°C avec agitation continue (secoueuse rotative à 280 cycles/miriute, 5*8 cm de course) on effectue des transferts de 10$ en volume dans 20 fioles d'Erlenméyer de 250 ml contenant chacune 50 ml de milieu B 20 fraîchement stérilisé. On ajoute ensuite 300 y de stéroïde par ml en introduisant dans chaque fiole un supplément de 0,25 ml dfune solution stérile à 60 mg/ml de l6a-hydroxycortexolone-l6, 17-acétonide dans le N,N-diméthylformamide. On soumet "à la fer-' mentation un total de 300 mg de stéroïde.' 25 Après environ 26 heures supplémentaires d'incubation dans des conditions identiques à celles décrites ci-dessus, on réunit le contenu des fioles et on filtre ensuite le bouillon à travers un tampon clarificateur de Seitz. On lave les fioles, le mycélium et le tampon avec des portions successives de 100 ml 30 d'eau tiède. Le filtrat et les produits de lavage combinés ont un volume total de 1200 ml. On extrait le filtrat avec 3 fois 400 ml de chloroforme et on lave à l'eau les extraits organiques combinés et oh évapore sous pression réduite. La recristallisation du résidu dans un mélange acétone-hexane donne le 16a-35 hydroxyhydrocortisone 16, 17-acétonide, F environ 205-206°C. On recueille là liqueur mère de plusieurs fermentations et on effectue une chromâtographie sur plaque sur gel de silice HF254 en utilisanfc un mélange acétate d'éthyl-chloroforme (1 : 1 en volume) comme solvant de développement. Plusieurs 4^. bandes sont décelables en ..lumière ultraviolette. On sépare la 69 08307 8 2004439 10 bande la moins polaire, on élue par le méthanol à 20$ dans l'acétate d'éthyle et après évaporation du solvant on obtient le l6a-hydroxycortisone 16, 17-acétonide, ayant le spectre de RMN suivant : ^ cDCl4 9,41 (S,l8-CH3), 8,59 (s,19-CH ), 8,8l 3 (s,p-CH^, acétonide), 8,48 (s,a-CH^>acétonide), 4,94 (d, J=4,5 cps, l6p-H), 4,28 (s,4-H). A partir de la bande la plus polaire, par un procédé semblable d'élution, filtration et évaporation, on obtient le 2(3, l6a-dihydroxyhydrocortisone 16,17-acétonide. EXEMPLE 2 2,21-diacétate de 2B, l6a-dihydroxyhydrocortisone 16,17-acétonide. On maintient à la température ambiante pendant l6h une solution de 100 mg de 2(3, l6a-dihydroxyhydrocortisone 16,17-acétonide dans 3 ml de pyridine-anhydre et 1 ml d'anhydride -*-5 acétique, .ensuite on dilue par l'eau glacée et on extrait par le chloroforme. On lave le chloroforme successivement par l'acide chlorhydrique 2N, le bicarbonate de sodium à 5$ et l'eau et on évapore sous pression réduite. On soumet le résidu à une chromatographie sur plaque sur gel de silice en utilisant 20 un mélange acétate d'éthyl-chloroforme (1:4, envolume) comme solvant de développement. L'élution de la bande à R^ci-0,4, décelable en lumière ultraviolette, au moyen de méthanol à 20$ dans l'acétate d'éthyle, et 1'évaporation du solvant donne un résidu qui, par recristallisation dans un mélange acétone-hexane donne 25 2,21-diacétate de 2(3,l6a-dihydroxyhydrocortisone 1.6,17-acétonide, P énviron 226-228°C,Tô7^ + 9,4° (chloroforme). Spectre UV À. aie. 243 m/a (£=14.040). Spectre IR A. ^ol 2,94, 5,72, 5,78 / Q 1 W ITiCLX' g 5,§§î 6,14 ^u. Spectre de RMN CDCI4 9,09 8'77 (s,p-CH-y acétonide), 8,6l; 8,51 (s,s^l9-CH^ et a-CH^,acétonide), 30 7,82 (s,21-OAc et 21-OAC) 5,0, 5,10 (ABq, 21-CH2), 5,41 (m,lla-H), 4,63 (q,J=5,13,5 cps,2a-H), 4,a7 (s,4-H). ANALYSE : calculé pour £>ïl5l8,58) C, 64,85 ; H, 7,39 55 trouvé : C, 64,54 ; H, 7,50 EXEMPLE 3 2,21-diacétate de 2g,l6a-dihydroxycortisone 16,17- acétonide. 69 08307 9 2004439 A une solution de 300 mg de 2p,l6a-dihydroxyhydrocorti-sone 16,17-acétonide dans 20 ml dracétone de qualité pour réactif, on ajoute goutte à goutte une solution contenant 20 mg d'anhydride chromique et 32 mg d'acide sulfurique par ml d'un mélange acétone-5 eau (9:1 en volume) jusqu'à ce que la solution ne soit plus décolorée. On décompose l'excès d'agent oxydant avec quelques gouttes de méthanol. On dilue ensuite lentement le mélange par l'eau et des cristaux se séparent. On les filtre, on lave à l'eau et on sèche pour obtenir 274 mg de 2,21-diacé.tate de 2p,l6a-dihydro-10 xycortisone 16,17-acétonide F environ 190-192°C, + 57° (chloroforme) spectre UV 7i^°' 238 nyu (€ = 14.300). Spectre IR X œax?1 5,71/5,78, 5,88, 5,92, 6,16/U. Spectre de RMN, 9,35 (s,l8-CH^), 8,73 (s,(3-CH^, acétonide), 8,60, 8,42 (s,s,19-CH5 et a-CKj,acétonide), 7,82 (s,2-0Ac, 21-OAc), 4,94, 5,35 (ABq,J=17,7 15 cps, 21-CHg-), 4,95 (ra,l6p-H), 4,72 (q,J=5,10 cps, 2a-H,4,19 (s,4-H). ANALYSE : Calculé pour C^H^Og (PM 516,57) C, 65,09 ; H, 7,02 20 Trouvé : C, 65,50 ; H, 7,28 69 08307 10 2004439 REVENDICATIONS 1 - Un composé uti]e en médecine vétérinaire comme agent progestatif et et anti-inflammatoire, répondant à la formule : 10 (I) dans laquelle R représente un atome d'hydrogène ou un radical acyle, R' un.atome d'hydrogène, R" un groupe hydroxy ou R' et r" 15 pris ensembles avçc l'atome de carbone auquel ils sont liés à un groupe céto ; P un atome d'hydrogène ou un radical alkyle inférieur, halogéno alkyle inférieur, cycloalkyle monocyclique, (cycloalkyl-monocyclique)-alkyle inférieur, aryle monocyclique, (aryl-monôcyclique)-alkyle inférieur, hétérocyclique monocyclique 20 ou (hétérocyclemonocycliquë)-alkyle inférieur, Q, un radical alkyle inférieur, halogéno alkyle inférieur, cycloalkyle monocyclique, (cycloalkyl-monocyclique)-alkyle inférieur, aryle monocyclique, aryle monôcyclique-alkyle inférieur hétérocyclique monocyclique ou hétérocycle monocyclique-alkyle inférieur et P et Q, pris 25 ensemble avec l'atome d'azote forment un radical cycloialkyle monocyclique ou hétérocyclique monocyclique. 2 - Un composé selon la revendication 1 qui est le 2(3, l6a-dihydroxyhydrocortisone 16,17-acétonide. 3 - Un composé selon la revendication 1 qui est le 30 2 ,21-diacétate de 2(3,l6a-dihydroxyhydrocortisone 16,17. 4 - Un composé selon la revendication 1 qui est le 2,21-diacétate de 2p,l6a-dihydroxycortisone 16,17-acétonide. 5 - Un procédé de préparation de composés de formule : CjH20R 35 C=0 RO (I) 69 08307 ii 2004439 dans laquelle R représente un atome d'hydrogène ou un radical acyle, R' un atome d'hydrogène, R" un groupe hydroxy ou R' et R" pris ensembles avec 1'atome de carbone auquel ils sont liés à un groupe céto j P un atome d'hydrogène ou un radical alkyle 5 inférieur, halogéno alkyle inférieur, cycloalkyle monocyclique, (cycloalkyl-monocyclique)-alkyle inférieur, aryle monocyclique, (aryl-monocyclique)-alkyle inférieur, hétérocyclique monocyclique ou (hétérocycle monocyclique)-alkyle inférieur, Q un radical alkyle inférieur, halogéno alkyle inférieur, cycloalkyle monocyclique, 10 (cycloalkyl-monocyclique)-alkyle inférieur, aryle monocyclique, aryle monocyclique-alkyle inférieur hétérocyclique monocyclique ou hétérocycle monocyclique-alkyle inférieur et P et Q pris ensemble avec l'atome d'azote forment un radical cycloalkyle monocyclique ou hétérocyclique monocyclique, caractérisé en ce 15 que l'on soumet un composé de formule : dans laquelle P et Q sont tels que définis ci-dessus, à l'action 25 des enzymes d'Absidia coerulea. CHo0H — Qv c o Ni 20 0