Verfahren zur Veresterung von Steroiden Es ist bekannt, dass Hormone der Cyclo- pentanpolyhydrophenanthren-Reihe in Ester übergeführt werden können, deren Wirksam keit grösser ist als die der Hornnone selbst. Derartige Ester sind z.
B. diejenigen der Pro- pionsäure, der Benzoesäure und der Phenyl- essigsä.ure. Um Steroidhormone mit einer länger anhaltenden Wirksamkeit zu erhalten, wurde bereits vorgeschlagen, die Veresterung mit Cy clopentylpropionsäiire und Cyelohexyl- propionsäuredurchzuführen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun ein Verfahren zur Veresterung von Steroiden, welche mindestens eine Oxygruppe. aufweisen, mit, ss-Phenylpropionsäure.
Es zeigte sieh nämlich, dass physiologisch wirksame Steroidverbindungen mit. einer freien Ib#droxylgiuippe, die mit einer Fett säure verestert werden kann, imstande sind, mit ss-Phenylpropionsäure zu physiologisch wirksamen Derivaten zu reagieren, die eine längere Wirkungsdauer als die bisher bekann ten Derivate der entsprechenden aktiven Ver bindungen besitzen und überdies in den mei sten Fällen eine höhere Wirksamkeit als die bekannten Derivate aufweisen.
Beispiele solcher ss-Pheny-lpropionate sind die Mono- bzw. Diester der ss-Phenylpropion- säure mit: östradiol; 17-Äthiny 1-östradiol; 17- Met.hyl - androstendiol - 3,17;
d5-3,21 - Dioxy- pregnen - 20 - on; östron; 11-Desoxy - cortico- steron; 17-Oxy-11-desoxycorticosteron (Reich- seeins Verbindung S); 17-Oxy-corticosteron (Kendalls Verbindung F); Cortison; Testo- steron; 17 - Äthinyl - testosteron; 17 - Methyl- test.osteron.
Diese Ester wurden bis jetzt in der Lite ratur nicht beschrieben. Sie sind imstande, eine physiologische Wirkung über eine be trächtlich lange Zeitdauer auszuüben und haben in vielen Fällen eine höhere Wirksam keit als die bisher verwendeten Derivate der verschiedenen Verbindungen. Dies bringt den grossen Vorteil mit sich, dass wenige Injek tionen erforderlich sind; während die höhere Wirksamkeit. es möglich macht, eine therapeu tische Wirkung mit viel geringeren Gaben aufrechtzuerhalten.
Die neuen ss-Phenylpropionate können z. B. durch Kondensieren der Sterinhormone mit ss-Phenylpropionsäureanhydrid mit oder ohne Verwendung eines Lösungsmittels her gestellt werden, wobei die Reaktionszeit durch Erhitzen oder durch Arbeiten mit einem Lö sungsmittel, z. B. Pyridin, Benzol oder einem andern geeigneten Lösungsmittel oder deren Gemischen, abgekürzt werden kann.
Sie können auch mit Hilfe von ss Phenyl- propionsäurechlorid in einem Lösungsmittel, wie Pyridin oder einem Gemisch aus Benzol und Pyridin, hergestellt werden, das ausrei chend Pyridin enthalten soll, um den abge spaltenen Chlorwasserstoff zu binden. Andere übliche Verfahren zur Herstellung von Car- bonsäureestern können hier ebenfalls ange wendet werden.
Die folgenden Beispiele erläutern einige Verfahren für die Herstellung dieser neuen Ester.
<I>Beispiel I</I> Testosteron-ss-phenylpropionat. Eine Lösung von 10 g Testosteron in 30 cm-' Pyridin wird in Eis gekühlt, und es werden 7,5 g ss-Phenylpropionylehlorid lang sam unter Rührung zugegeben. Die Lösung wird dann vom Eisbad entfernt, über Nacht bei Raumtemperatur belassen und dann mit Eis zersetzt. Der feste Ester wird aus Methanol umkristallisiert; F. 116-117 C [a]D = -h 88 (C = 1 in Dioxan).
<I>Beispiel</I> II Eine Lösung aus 10 g Testosteron in 30 cm3 Benzol und 10 eins Pyridin wurde in Eis gekühlt, und es wurden 7,5 g ss-Phenyl- propionylchlorid tropfenweise unter Rühren zugegeben. Die Lösung wurde dann aus dein Eisbad entfernt, über Nacht bei Raumtempe ratur belassen und dann mit Wasser, ver dünnter Sodalösung und darauf mit verdünn ter Salzsäure gewaschen. Die Benzollösung wurde nach Trocknung auf einen trockenen Rückstand eingedampft und aus Methanol umkristallisiert; F. 116-117 C.
<I>Beispiel</I> III Zu einer Lösung von 10 g Testosteron in 30 cm3 Pyridin wurden 12,5 g ss Phenylpro- pionsäureanhydrid gegeben. Die Lösung wird nach Stehenlassen über Nacht bei Raum- temperatur durch Zugabe von Wasser zer setzt. und das Testosteronphenylpropionat aus 1Iethanol kristallisiert; F. 116,5-117 C.
<I>Beispiel IV</I> 10 g Testosteron und 12,5 g ss-Phenylpro- pionsäureanhy dridwerden gemeinsam 5 Stun den auf 100 C erhitzt. Die Schmelze wird dann mit Wasser behandelt und die feste Masse mit verdünnter Sodalösung gewaschen, getrocknet und aus Methanol kristallisiert; F. 116-117<B>0</B> C.
Die folgende Tabelle gibt einen Vergleich der Eigenschaften des neuen Testosteron- deriva.tes mit dem bereits bekannten Testo- steronpr opionat. Die Tabelle zeigt. das mitt lere Gewicht. vom Samenblächen in mg nach verschiedenen Zeitintervallen nach einer ein zigen intramuskulären Injektion von 0,1 emj bei kastrierten Ratten. Die Ergebnisse werden über einen Bereich von Vergleichsinjektionen (I-V) gegeben.
Die verschiedenen Injektio nen in der Liste wurden wie folgt hergestellt: Injektion <I>I:</I> Testosteronpropionat in Se samöl; 2,5 mg in 0,1 cm3 Öl.
Injektion II: Testosteron-ss-phenylpropionat in Sesamöl; 2,5 mg in 0,1 em3 Öl. Injektion III: Testosteronpropionat in Äthyl oleat; 2,5 mg in 0,1 cm3 Olea.t. Injektion <I>IV:</I> Testosteroii-ss-phenylpropionat in Äthyloleat; 0,5 mg in 0,1 cm-' Oleat.
Injektion <I>V:</I> Testosteron-ss-phenylpropionat in Äthyloleat; 2,5 mg in 0,1 em3 Oleat.
EMI0002.0067
<I>Tabelle</I>
<tb> Gewicht <SEP> der <SEP> Samenblächen <SEP> in <SEP> mg
<tb> Tage <SEP> 3 <SEP> 5 <SEP> 7 <SEP> 9 <SEP> 1.1 <SEP> 21 <SEP> 28 <SEP> 35 <SEP> -12
<tb> Injektion:
<tb> I <SEP> 23,4 <SEP> 32,9 <SEP> 36,7 <SEP> 32;
6 <SEP> 30,4 <SEP> 21,7 <SEP> 13,9 <SEP> 11,6 <SEP> 18,7
<tb> <B>il</B> <SEP> 33,2 <SEP> 48,1 <SEP> 91,4 <SEP> 120,2 <SEP> 76,8 <SEP> 60,2 <SEP> 58,3 <SEP> 50,3 <SEP> 41,6
<tb> III <SEP> 29,6 <SEP> 50,6 <SEP> 69,1 <SEP> 72,1 <SEP> 37,9 <SEP> 21,8 <SEP> 21,7 <SEP> 17,8 <SEP> 2.1,1
<tb> IV <SEP> 22,0 <SEP> 35,7 <SEP> 52,2 <SEP> 53,7 <SEP> 33,4 <SEP> 32,2 <SEP> 25,3 <SEP> 21,0 <SEP> 23,6
<tb> V <SEP> 29,6 <SEP> 40,8 <SEP> 107,6 <SEP> 122,2 <SEP> 134,5 <SEP> 101,8 <SEP> 70,1 <SEP> 62,0 <SEP> .15,4 Aus der vorstehenden Tabelle ist ersicht lich, dass mit der Injektion<B>1</B> die Höchst- wirkung in 7 Tagen erreicht wird,
während init der Injektion II die llöchstwirknng in 9 Tagen bei einer viel grösseren Wirksamkeit erreicht wird. Darüber hinaus ist sogar nach 42 Tagen die Aktivität im allgemeinen noch viel grösser als sie zu irgendeiner Zeit mit der Injektion I erreicht wurde.
Ein Vergleich der Injektionen III und IV zeigt, da.ss die Wirk samkeit des neuen Derivates (Injektion IV) so ist, dass ein Bruchteil (1/5) der aktiven Komponente in der Injektion IV im Vergleich mit der Injektion III angenähert die gleichen Ergebnisse gibt wie mit dem Propionat der Injektion III. Ein Vergleich der Injektionen III und V zeigt,
da.ss mit der gleichen Menge von aktivem Material ein noch viel höheres Maximum der Wirksamkeit nach 14 Tagen erreicht wird und ein grosser Teil der Wirk samkeit sogar nach 42 Tagen noch erhalten ist.
<I>Beispiel V</I> Östradiol-3-ss-phenylpropionat. 10 g a -Östradiol mit F. = 178 C wur den in 104 em3 warmem reinem trockenem Aeeton gelöst, und es wurde Natronlauge (24,7 g in 260 em3 destilliertem Wasser) zu gegeben. Die Lösung wurde dann auf Raum temperatur abgekühlt.
Es wurden 16 em3 frisch hergestelltes und destilliertes '-Phenyl- propionylchlorid und 6,5 em3 Natronlauge (18 g gelöst in 25 em3 destilliertem Wasser) wurden gleichzeitig im Verlaufe von 13/4 Stunden unter starkem Rühren zugegeben. Das Rühren wurde 45 Minuten fortgesetzt, um sicherzustellen, dass alles Säurechlorid zer setzt war.
Der Ester wurde durch Filtration gesammelt und nach Waschen mit einer hin reichenden Menge von 30' /oigem Aceton, um die Mutterlauge zu entfernen, mit kaltem destilliertem Wasser und schliesslich mit warmem Wasser gewaschen, bis das Filtrat gegen roten Lackmus alkalifrei reagierte. Der Ester wog in dieser Stufe 14,8 g.
Die Mutterlaugen wurden dann wie oben mit 8 em3 ss-Phenylpropionylchlorid und 3,25 cm3 Natronlauge behandelt, wobei eine zweite kleine Menge Produkt (2,6 g) erhalten wurde. Eine weitere Behandlung gab eine dritte Menge Produkt (1,2 g). Die drei Pro duktmengen wurden vereinigt und aus einem Gemisch aus Diäthyläther und n-Hexan kri stallisiert, wobei 16 g des Esters als farblose Kristalle erhalten wurden; F. 90,5-92 C; [a]D = + 62,7 .
Eine Probe aus Isopropyl- äther umkristallisiert hatte einen Schmelz punkt von 104,5-105,5 C.
<I>Beispiel</I> VI Östradiol-3,17-di-ss-phenylpropiona-t. 30 em3 ss-Phenylpropionylchlorid wurden langsam unter Kühlen in eine Lösung von 10 g a -Östradiol mit F. 178 C in 120 cm3 Pyridin gegeben. Die kirschrote Lösung wurde 16 Stunden bei Raumtemperatur stehengelassen, worauf sie in ein Gemisch von verdünnter Salzsäure und Eis gegossen wurde.
Die sich abscheidende gummiartige feste Masse wurde in Diäthyläther gelöst und mit Sodalösung, Wasser, verdünnter .Salz- säure und schliesslich wieder mit Wasser ge waschen. Die ätherische Lösung wurde nach Trocknen über Natriumsulfat zur Trockne eingedampft und der Rückstand aus Aceton unter Gewinnung von 9,8 g farblosen Kri stallen, F. 125-127 C kristallisiert. Kon zentrierung des Filtrates ergab eine zweite Menge (2,8 g). Die Mutterlauge wurde zur Trockne eingedampft, der Rückstand in Benzol gelöst und durch eine Tonerdesäule filtriert.
Die Entfernung des Benzols durch Destillation mit nachfolgender Kristallisation des Rückstandes aus Aceton ergab 1,4 g farb lose Kristalle, F. 122-125 C.
Die erste Menge hatte nach weiterer Kri stallisation aus Aceton einen Schmelzpunkt von 130-130;5 C; [a]= - 38,7 in Di- D oxan. <I>Beispiel</I> VII 45-17a-Methyl-3f,17ss-dioxy-androsten-3-ss- phenylpropionat.
Zu einer Lösung von 10 g d5-17a-Methyl- androsten-3ss,17ss diol in 20 cm3 Pyridin wur den 45 em3 absolutes Benzol zugegeben. Die Lösung wird auf -10 C abgekühlt und trop fenweise unter kräftigem Rühren eine Lösung von 7 g ss-Phenylpropionsäurechlorid in 20 em3 absolutem Benzol zugefügt. Das Reak tionsgemisch wird dann weitere 15 Minuten gerührt und in 24 Stunden auf etwa 0 bis - 5 C abgekühlt. Dann wird es auf ein Ge misch von Eis und Wasser gegossen.
Die Benzolschicht wird abgetrennt und mit 5o/oiger Schwefelsäure bis zur sauren Reak tion, Tann mit 5 o/oiger Natronlauge und mit Wasser bis zur neutralen Reaktion gewaschen. Die Benzollösimg wird über Natriumsulfat ge trocknet, worauf sie auf ein kleines Volumen eingedampft und dann durch eine Säule aus 50 g Aluminiumoxyd filtriert wird. Die an fallenden Benzoleluate werden zur Trockne eingedampft.
Nach Umkristallisation des Rückstandes aus Methanol erhält man 10 g Ester mit F. = 122,5 bis 124,5 C; [a] D = -47 (c = 1,0 in Dioxan).
<I>Beispiel</I> VIII 17-Äthinyl-östradiol-3-ss-phenylpropionat. 10 g 17-Äthinyl-östradiol werden in 40 cm3 Pyridin und 10 cm3 Benzol gelöst. Zu dieser auf -10 C abgekühlten Lösung wird trop fenweise unter kräftigem Rühren eine Lö sung von 8 g f-Phenylpropionsäurechlorid in 20 cms Benzol gegeben, nach 24 Stunden Stehenlassen bei 0 bis -5 C wird das Reak tionsgemisch in ein Gemisch von Eis und Wasser gegossen.
Die Benzolschicht wird nach Abtrennung mit 5 o/oiger Schwefelsäurelösung, 5 /oiger Natronlauge und mit. Wasser ge waschen. Diese Lösung wird nach dem Trock nen über Natriumsulfat. auf ein kleines Vo lumen eingedampft und durch Aluminium oxyd filtriert. Die Benzoleluate werden zur Trockne eingedampft.
Nach Umkristallisa tion aus Benzol-Petroläther ergibt der Ein dampfrückstand 11. g Ester mit F. 105 bis 106 C; [a] 20 = 3,3 (c = 0,9 in Dioxan). <I>Beispiel IX</I> 17 - Oxy -11- desoxy - corticosteron - 21-fl- phenylpropionat.
Zu einer auf -10 abgekühlten Lösung von 5 g 17-Oxy -11-,desoxy-corticosteron in 25 cm3 Pyridin wird tropfenweise unter starkem Rühren eine Lösung von 5 g ss- Phenylpropionsäureehlorid in 20 cm3 trocke nem Benzol gegeben. Das Reaktionsgemisch wird 24 Stunden auf eine Temperatur von 0 bis - 5 C abgekühlt.
Nach dem Ausgiessen des Reaktionsgemisches auf ein Gemisch von Wasser und Eis wird die Benzolschieht ab getrennt und dann mit 5o/oiger Sehwefel- säurelösung, 5 o/oiger Natronlauge und mit Wasser gewaschen. Die Benzollösung wird dann über Natriumsulfat getrocknet, auf ein kleines Volumen eingedampft, und durch 25 Aluminiumoxyd filtriert. Der Ester wird mit Äther eluiert: und die anfallende Lösung zur Trockne eingedampft.
Nach Umkristallisa tion aus Methanol erhält man 5 g Ester mit F. 170-172 C; [a]D = -f- 118 (c = 0,8 in Dioxan).
Beispiel <I>X</I> Östron-3-ss-phenylpropionat. Eine Lösung von 10 g Östron in 40 em3 Pyridin wird auf -10 C abgekühlt. Zu die ser werden dann tropfenweise unter kräftigem Rühren 10 g ss-Phenylpropionsä.urechlorid in 20 cm3 trockenem Benzol zugegeben. Nach 24 Stunden Stehen bei 0 bis - 5 C wird das Reaktionsgemisch auf ein Gemisch von Eis und Wasser gegossen.
Die Benzolschieht wird nach Abtrennung mit 59/öiger Schtiefelsäure- lösung, dann mit 5o/oiger Natronlauge und dann mit Wasser gewaschen. Die Ben7ol- lösung wird über Natriumsulfat getrocknet und durch eine Säule aus 50 g Aluminium oxyd filtriert. Die Benzoleluate werden zur Trockne eingedampft.
Der Eindampfungs- rückstand wird aus Aceton. umkristallisiert, was 12,4 g Ester mit F. 146-148 C ergibt; [a]D = -I- 111 (c = 0,9 in Dioxan).
<I>Beispiel XI</I> 11- Dehy dro -17a - oxy - corticosteron - 21-ss phenylpropionat.
3 g Cortison werden in 40 em3 Pyridin ge löst, hierzu wird nach Abkühlung auf -10 C tropfenweise unter starkem Rühren eine Lö sung aus 3 g ss-Phenylpropionsäurechlorid in 10 ein?- Benzol zugegeben. Das Reaktions- gemisch wird 24 Stunden bei 0 bis - 5 C stehengelassen lind dann in ein Gemisch aus Eis und Wasser gegossen.
Die Benzolschicht wird abgetrennt und darauf mit 5 o/oiger Schivefelsäurelösung, dann mit 5D/ei,-,er Na tronlauge und Wasser gewaschen. Die Benzol- lösung wird nach Trocknen über Natrium sulfat auf ein kleines Volumen eingedampft und durch eine Säule aus 15g Aluminium oxyd filtriert. Der Ester wird mit einem Ge misch aus Benzol und Äther<B>(50:50)</B> eluiert, und dann werden die Eluate zur Trockne eingedampft.
Schliesslich wird,der Eindamp- ftingsrückstand aus einem Gemisch aus Aceton und Äther umkristallisiert. Es wer den 3 g ss-Phenylpropionat mit F.175-177 C erhalten [a]D = + 183 (c = 0,5 in Dioxa.n). <I>Beispiel</I> XII d4-11,17,21-Trioxy-3,20-diketo-pregnen-21- ss-phenylpropionat.
Zu einer Lösung von 200 mg Verbindung F (Kendall) in 2 em3 Pyridin werden 0,2 em3 ss-Phenylpropionsäureanhydrid zugegeben. Das Reaktionsgemisch wird in der Nacht bei Raumtemperatur stehengelassen. Der Ester wird aus wässrigem Aceton kristallisiert. Die Kristalle haben einen Schmelzpunkt von 138 bis 139 C [a]D = + 136 (c = 0,7 in Di- oxan).