Verfahren zur Herstellung von Dihydrotachysterinen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Dihydrotachysterinen oder Dihydrotachysterinestern aus Dihydro-Vitaminen D-II.
Es sind bereits verschiedene Verfahren zur Herstellung von Dihydrotachysterinen bekannt, z. B. aus den Deutschen Patentschriften Nrn. 730 017 und 1 026 748 oder aus der Zeitschrift für physiologische Chemie, Band 260, S. 119 (1939). Diese Verfahren beruhen auf der Reduktion der Vitamine D, der z) s- trans-Vitamine-D oder der Tachysterine. Alle diese bekannten Verfahren führen zu Dihydrotachysterinen, die durch grössere Mengen von Nebenprodukten verunreinigt sind. Ausserdem sind die Ausbeuten wenig befriedigend.
Das einzige bisher beschriebene Verfahren zur Umwandlung von Dihydro-Vitamin D2-II in Dihy drotachysterin2 verläuft über drei Stufen und liefert in geringer Ausbeute ein Gemisch von Dihydrotachyserin2 und Dihydro-Vitamin D-II, in dem sich ersteres papierchromatographisch nachweisen, aber nicht kristallin isolieren lässt. [Recueil des Travaux chimiques Pays-Bas, Band 78, S. 659 (1959)]. In dieser Literaturstelle wird weiterhin berichtet, dass Versuche zur Isomerisierung des Dihydro-Vitamins D2 in zu Dihydrotachysterin2 ohne Erfolg verliefen. Die vergeblichen Versuche wurden sowohl mit sauren als auch mit alkalischen und anderen Isomerisierungska- talysatoren durchgeführt.
Es fehlt somit ein Verfahren zur Herstellung von Dihydrotachysterinen auf diesem direkten Wege.
Es hat sich gezeigt, dass eine Isomerisierung von Dihydro-Vitaminen D-II zu Dihydrotachysterinen unter dem Einfluss von sichtbarem Licht und unter Zusatz eines Katalysators, der cis-in trans-Isomere umzuwandeln vermag, wie z. B. Jod, in guter Ausbeute gelingt.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man auf ein Dihydro-Vitamin D-11 oder auf einen Ester desselben in Gegenwart eines unpolaren Lösungsmittels oder eines Athers sichtbares Licht und einen Katalysator, der cis-in trans-Isomere umzuwandeln vermag, vorzugsweise Jod, einwirken lässt. Das gebildete Dihydrotachysterin bzw. den Ester des Dihydrotachysterins kann man dann ohne Schwierigkeiten nach an sich bekannten Verfahren aus der Reaktionslösung isolieren.
Dem Reaktionsgemisch kann eine tertiäre Base, wie z. B. Pyridin, Collidin, Lutidin oder Diäthylanilin zugesetzt werden.
Die Reaktion wird, wie gesagt, entweder in unpolaren Lösungsmitteln, wie z. B. Cyclohexan oder Pe troläther, oder in Athern, wie z. B. Diäthyläther, Tetrahydrofuran oder Dioxan, durchgeführt. Unter dem Einfluss einer kontrollierbaren Lichtquelle und des Katalysators lagert sich das Dihydro-Vitamin-D-II in guten Ausbeuten in Dihydrotachysterin um ; der Verlauf der Reaktion wird mit Hilfe der optischen Drehung verfolgt und zweckmässigerweise dann abgebrochen, wenn [a] 2D bis unter den entsprechenden Wert des Dihydrotachysterins bzw. seines betreffenden Esters abgesunken ist.
Aus der Reaktionslösung kann das Dihydrotachysterin bzw. einer seiner Ester in guten Ausbeuten direkt isoliert werden. Gegebenenfalls kann das Dihydrotachysterin noch in der Rohlösung in einen Ester überführt werden.
Nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhält man die Dihydrotachysterine oder deren Ester in besserer Ausbeute und mit weniger Verunreinigungen an Nebenprodukten als nach den bisher bekannten Verfahren.
Die als Ausgangsmaterial verwendeten Dihydro Vitamine D können z. B. durch katalytische Hydrie rung der entsprechenden Vitamin-D-Verbindungen hergestellt werden [vgl. z. B. Biochemische Zeitschrift, Band 327, S. 507 (1956)].
Die Dihydrotachysterine und deren Ester sind bekanntlich wertvolle Arzneimittel für Krankheiten, die mit einer Hypocalcämie einhergehen.
Beispiele 1. Die Apparatur, bescehend aus einem 500 cms- Dreihalskolben mit mechanischem Rührer, Rückfluss- kühler und Stickstoffzuleitung, die gegen den Zutritt von Luftfeuchtigkeit geschützt ist, wird mit reinem Stickstoff gespült. Man gibt eine Lösung von 1 g Di hydro-Vitamin-D2-II in 130 cm3 filtriertem absolutem Ather in den Reaktionskolben. Bei schwachem Rotlicht (Dunkelkammer) wird eine Lösung von 20,4 mg Jod und 23,2 mg Pyridin in 150 cm3 Ather hinzugefügt und das Gemisch gerührt. Anschliessend wird mit einer Philips Argar -Photo- lampe von 500 Watt belichtet.
Der Abstand zwischen den Glaswandungen von Lampe und Reaktionsgefäss beträgt 7 cm. Während der Reaktion wird ein langsamer Stickstoffstrom über die Lösung geleitet.
Zur Kontrolle der optischen Drehung entnimmt man Proben von etwa 10 cm3, die mit 5 cm3 über- schüssiger wässriger Natriumthiosulfatlösung geschüt- telt werden. Die ätherische Phase dient direkt zur Messung der Drehung.
Nach 5 Minuten ist (a) 2D auf 98 abgesunken.
Man schaltet die Lampe aus und gibt eine Lösung von überschüssigem Natriumthiosulfat in luftfreiem Wasser in das Reaktionsgefäss. Nach Entfärbung der Atherphase trennt man die wässrige Schicht ab, wäscht die ätherische lLösung zweimal mit luftfreiem Wasser, trocknet mit Natriumsulfat und dampft ein, zuletzt im Vakuum. Das Produkt zeigt das UV-Absorptions- spektrum des Dihydrotachysterins, mit 8251. = 35 500 (a) 2D : +93 (Athanol). Das IR-Spektrum stimmt mit dem des Dihydrotachysterins2 überein.
793 mg eines so hergestellten Rohproduktes kristallisieren beim Überschichten mit Aceton. Bei-20 kristallisiert die Lösung durch. Man erhält 158 mg vom F. 122-126,5 ; aus Aceton/Wasser kristallisieren weitere 193 mg, insgesamt 351 mg = 44% d. Th.
Es wird aus Aceton/Wasser, anschliessend aus Methanol umkristallisert : F. 126-127 .
2.1 g Dihydro-Vitamin-D2-II wird in die in Beispiel 1 beschriebene Apparatur gegeben und mit einer Lösungvon 23, 1 mgJod und26, 3 mgPyridinin 170 cmS Ather versetzt. Nach 6 Minuten Belichtungszeit zeigt eine Probe eine optische Drehung von (a) D : +89 (Äther). Die Reaktionslösung wird wie in Beispiel 1 aufgearbeitet. e25l = 33 600 ; (a) D : +66 (Athanol).
933 mg des so erhaltenen Produktes werden in 15,5 cm absolutem Pyridin gelöst und mit 2 cirss
Acetanhydrid versetzt. Nach 21, tägigem Stehen bei Raumtemperatur giesst man auf eine wässrige, Eis enthaltende Oxalsäurelösung und extrahiert mit Äther.
Der Extrakt wird nacheinander mit Oxalsäurelösung, Wasser, Natriumhydrogencarbonatlösung und wieder Wasser gewaschen, mit Natriumsulfat getrocknet und eingedampft, zuletzt im Vakuum. Das Rohprodukt wird in Petroläther über 80 g Aluminiumoxyd chromatographiert. Nach einem Vorlauf (ii, 1x 308 m, u) eluieren 700 cm3 Petroläther 748 mg Substanz mit dem UV-Spektrum des Dihydrotachysterins, das von geringen Mengen Isotachysterin2-acetat begleitet ist.
Die Substanz kristallisiert spontan. Die folgenden
1000 cm3 Eluat enthalten noch 156 mg Substanz des gleichen UV-Spektrums. Von der ersten Fraktion kristallisieren aus Methanol 631 mg (61 ex d. Th.) Di hydrotachysterin2-acetat vom F. 107-108 , nach dem Umkristallisieren aus Methanol F. 108-109 , (a) 2f0 + 23 (Chloroform). Aus der Mutterlauge sowie aus der zweiten Fraktion erhält man keine Kristalle.
3.1,54 g Dihydro-Vitamin-D3-II-4-phenylazo- benzoat werden in 130 cm3 Ather gelöst und wie in Beispiel 1 mit einer Lösung von 18 mg Jod in 150 cm3 Ather versetzt. Man belichtet 85 sec und arbeitet dann wie in Beispiel 1 auf. Aus dem Rohprodukt kristallisiert aus Aceton/Methanol nach dem Animpfen Dihydrotachysterin3-4-phenylazobenzoat vom F. 104 bis 107 aus. Nach dem Umkristallisieren erhält man einen F. von 107,5-108 .