Verfahren zur Herstellung von neuen Nitroöstratrienen
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von neuen 9x-Hydroxy-11,3-nitro- -1,3,5(10)-östratrienen der Formel
EMI1.1
worin R ein Wasserstoffatom, einen gegebenenfalls substituierten Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, einen Zykloalkylrest mit 5 bis 6 Kohlenstoffatomen, einen aliphatischen oder zykloaliphatischen Acylrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, R' ein Wasserstoffatom oder den Acylrest einer aliphatischen Mono- oder Dicarbonsäure oder einer zykloaliphatischen Carbonsäure mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen und R" ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten und OR' und R" zusammen 0 bedeuten können.
Die erfindungsgemäss erhältlichen Verbindungen zeigen eine interessante östrogene, antigonadotrope und antiovulatorische Aktivität und sind insbesondere dann wirksam, wenn sie oral verabreicht werden.
Die Verbindungen nach der Erfindung können durch ein Verfahren hergestellt werden, das auf Steroide angewendet werden kann, die in ihrem Molekül den Ring A aufweisen, der aromatisch und durch eine aktivierte Gruppe substituiert ist, und darüber hinaus eine Doppelbindung in Stellung 9(11) aufweisen.
Das erfindungsgemässe Verfahren besteht darin, dass eine Verbindung der Formel
EMI1.2
worin R, R' und R" die oben angegebene Bedeutung besitzen, die in einem geeigneten Lösungsmittel, wie Diisopropyläther, Dioxan, Diäthyläther, Äthylacetat und Nitromethan, gelöst ist, mit einem Nitriermittel, wie rauchende Salpetersäure oder Stickstoffdioxyd, bei einer Temperatur von -400C bis Raumtemperatur in einer wasserfreien Atmosphäre zur Umsetzung gebracht wird.
Sie wird mit einem geeigneten organischen Lösungsmittel, wie Äthylacetat, Diäthyläther und Benzol, extrahiert, die Extrakte werden durch Zusatz von Natriumbicarbonat neutralisiert und sodann wird das Nitrohydroxysteroid durch Kristallisation oder Chromatographie abgetrennt.
Die erfindungsgemäss erhältlichen Verbindungen zeigen interessante pharmakologische Aktivität, wie östrogene, antiovulatorische und antigonadotrope Aktivität.
Die Verbindungen sind besonders wirksam, wenn sie oral verabreicht werden.
Die östrogene Aktivität wurde an weiblichen Ratten, die wenigstens 10 Tage vor der Behandlung oophorektomisiert worden waren und eine Diöstrusabscheidung zeigten, geprüft. Die Verbindung wurde in einer einzigen Dosis entweder subkutan oder oral verabreicht. Die vaginalen Abscheidungen wurden während der folgenden zwei Tage kontrolliert und gemäss Allen und Doisy klassifiziert.
Die minimale wirksame Dosis (MED) stellt die Menge der Verbindung dar, die notwendig ist, um in zwei von drei Tieren einen Proöstrus oder in einem von zwei Tieren einen Östrus herbeizuführen.
Die anti-ovulatorische Aktivität wurde bei weiblichen Ratten geprüft, die einen regelmässigen Östruszyklus hatten, der wenigstens an 15 aufeinanderfolgenden Tagen kontrolliert wurde. Die Verbindung wurde subkutan oder oral einmal täglich an fünf aufeinanderfolgenden Tagen, beginnend mit dem letzten Metöstrus, verabreicht. Der linke und der rechte Eierstock wurden am vierten bzw.
fünften Tag entfernt. Die Eileiter wurden getrennt und nach Anwesenheit von Eiern untersucht.
Die effektive Dosis50 stellt die Menge der Verbindung dar, die notwendig ist, um die Ovulation bei 50% der behandelten Tiere zu verhindern.
Die antigonadotrope Aktivität wurde an parabiotischen Ratten (kastrierte Männchen- gesunde Weibchen) geprüft. Die Verbindung wurde subkutan oder oral während 10 aufeinanderfolgenden Tagen den Männchen verabreicht.
Die effektive Dosis50 stellt die Menge der Verbindung dar, die notwendig ist, um eine 50%ige Hemmung des Eierstockgewichtes beim Weibchen der unbehandelten Kontrolltiere herbeizuführen.
Die erfindungsgemäss erhältlichen Verbindungen werden in drei Gruppen geteilt gemäss ihrer chemischen Struktur und ihrer pharmakologischen Wirksamkeiten im Vergleich mit der Wirksamkeit von Östradiol, Östron und 17α-Äthinyl-östradiol. Diese Resultate sind in der Tabelle angegeben.
östrogene Aatiovulaotrische Antigonadotrope
Aktivität Aktivität Aktivität
Verbindung MED g Tier ED50 g/Tier ED50 g/Tier subkutan oral subkutan oral subkutan oral 1,3,5(10)-Östratrien-3,17ss-diol (Östradiol) 0,1 30 3 > 30 0,01 5 11ss-Nitro-1,3,5(10)-östratrien-3,9α,17ss-triol 30 30 10 > 30 0,6 0,7 3-Methoxy-11ss-nitro-1,3,5(10)-östratrien-9α,17ss-diol 1 1 1 3 0,3 0,3 3-Methoxy-ll-nitro-1?3,5(10)-östratrien-9ossl7fi-diol- 3 1 5 5 0,4 1 -17-acetat 1,3,5(10)-östratrien-5-ol-17-on (Östron) 0,1 10 10 > 100 0,05 15 11o-Nitro-1,3,5(10)-östratrien-3,9a-diol-17-on 3 1 6 4 0,4 0,4 3-Methoxy-11ss-nitro-1,3,5(10)-östratrien-9α
;-ol-17-on 3 3 20 9 2,1 1,6 3-Acetoxy-11ss-nitro-1,3,5(10)-östratrien-9α-ol-17-on 10 10 7 6 2 1 (+)-3-Methoxy-l Ig-nitro-1,3,5(1 O)-östratrien-9c-ol-17-on 3 3 50 60 5 4 3-Zyklopentoxy-11ss-nitro-1,3,5(10)-östratrien-9α-ol-17-on 1 1 40 30 - 1,3,5(10)-Östratrien-17α-äthinyl-3,17ss-diol 0,1 3 0,2 26 0,006 0,2 3-Methoxy-1,3,5(10)-östratrien-17@-äthinyl-3,17ss-diol 3 10 24 100 0,2 0,3 3-Methoxy-11ss-nitro-17α-äthinyl-1,3,5(10)-östratrien- 1 1 3 3 0,2 0,1 -9α,17ss-diol
Aus der Tabele ist ersichtlich, dass 3-Methoxy-11ss nitro- 1,3,5(10)-östratrien-9α,17ss-diol und 3-Methoxy 11ss-nitro-1,3,5(10)-östratrien-9α
;-17ss-diol-17-acetat eine östrogene Aktivität besitzen, die fast dreissigmal höher ist als jene der Standardverbindung 1,3,5(10)-Östratrien -3,17ss-diol. Die antiovulatorische Aktivität dieser beiden Verbindungen ist, wenn sie subkutan verabreicht werden, ähnlich der der Standardverbindung, während sie wenigstens sechs- bis zehnmal höher ist, wenn sie oral verabreicht werden.
Unter diesen Östronderivaten zeigen 11ss-Nitro-1,3,5 (10)-östratrien-3,9α-diol-17-on, 3-Methoxy-1,3, 5(10)-östratrien-9α-ol-17-on und (@)-3-Methoxy-11ss- -nitro-1,3,5(10)-östratrien-9α-ol-17-on eine sehr interessante Aktivität sowohl bei oraler als auch bei subkutaner Verabreichung. Es sei hervorgehoben, dass natürliche Verbindungen (Östron und Östradiol), die keinen Alkylrest in Stellung 17 aufweisen, keine bemerkenswerte Wirksamkeit bei oraler Verabreichung besitzen.
Die antiovulatorische Aktivität dieser Verbindungen ist, wenn sie oral verabreicht werden, zwei- bis zwanzigmal höher als jene von Östron. Es sollte in Betracht gezogen werden, dass 3-Acetoxy-11ss-nitro-1,3,5(10)-östra trien-9α-ol-17-on bei oraler Verabreichung eine antiovulatorische Aktivität zeigt, die wenigstens fünfzehnmal höher als jene von Östron ist, während seine östrogene Aktivität bei oraler Verabreichung ähnlich der Standardverbindung ist.
Unter den Äthinyl-östradiol-3-methyl-ätherderivaten ist 3-Methoxy-11ss-nitro-17α-äthinyl-1,3,5(10)-östratrien- -9α,17ss-diol bei oraler Verabreichung wie auch bei subkutaner Verabreichung, soweit es die in Betracht gezogenen Wirksamkeiten anlangt, aktiv.
Dieses Produkt ist zehnmal mehr östrogen und dreissigmal mehr antiovulatorisch als sein Analogen (3-Meth oxy-17α-äthinyl-östradiol). 3-Methoxy-11ss-nitro-17α- -äthinyl-1,3,5(10)-östratrien-9α,17ss-diol ist bei oraler Verabreichung dreimal mehr östrogen und achtmal mehr antiovulatorisch als Äthinylöstradiol, das bis jetzt als die aktivste Standardverbindung angesehen wurde.
Die folgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung näher erläutern, ohne dass diese jedoch hierauf beschränkt sein soll.
Beispiel I 3-Methoxy-11ss-nitro-östratrien-9α,17ss- -diol-17-acetat
Zu 1,8 g 3-Methoxy-1,3,5(10),9(11)-östratetraen-17ss -ol-acetat, gelöst in 80 ml wasserfreiem Diäthyläther, werden bei einer Temperatur von 0 C unter Rühren 12 mol rauchende Salpetersäure (Dichte 1,52) zugesetzt.
Die Mischung wird während zwei Stunden gerührt, wobei die Temperatur bei 0 C gehalten wird. Dann wird Eis zugesetzt und darauf dreimal mit Diäthyläther extra hiert. Die Extrakte werden mit Wasser, einer 5%igen Natriumbicarbonatlösung und dann mit Wasser bis zur Neutralität gewaschen. Die Lösung wird sodann über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel nach Filtrieren destilliert. Ein Rückstand von 2,2 g wird gesammelt, der aus Diäthyläther umkristallisiert wird, wobei 1 g 3-Methoxy-11ss-nitro-1,3,5(10)-östratrien- -9α,17ss-diol-17-acetat erhalten wird, Fp. 180 - 1820C, [α]20 D= -49 (aus Chloroform).
Beispiel 2
3-n-Butoxy-11ss-nitro-1,3,5(10)-östratrien -9α,17ss-diol-17-acetat
Das Verfahren wird, wie oben beschrieben, durchgeführt, wobei als Ausgangsmaterial 3-n-Butoxy-1,3,5- (10),9(11) - östratetraen - 17ss-ol-acetat verwendet wird.
Durch Kristallisation aus Äthyläther wird 3-n-Butoxy -11ss-nitro-1,3,5(10)-östratrien-9α,17ss-diol-17-acetat erhalten.
Beispiel 3 3-Methoxy-11ss-nitro-1,3,5(10)-östratrien-9α-ol-17-on
Zu 1 g 3-Methoxy-1,3,5(10),9(11)-östratetraen-17-on, gelöst in 50ml wasserfreiem Diäthyläther, werden bei einer Temperatur von OOC 6 ml rauchende Salpetersäure (Dichte 1,52) zugesetzt. Die Mischung wird bei OOC gehalten und während 30 Minuten gerührt, dann mit Eiswasser verdünnt und sodann das Steroid mit Diäthyl äther extrahiert. Die Ätherextrakte werden mit einer 5%igen Natriumbicarbonatlösung und dann mit Wasser bis zur Neutralität gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird aus Aceton/Petrol äther kristallisiert, wobei 3-Methoxy-llp-nitro-1,3,5(10)- -östratrien-9α-ol-17-on erhalten wird.
Fp. 218 - 2210C; [α]20 D = + 320 (aus Chloroform).
Beispiel 4 3-Zyklopentoxy-11ss-nitro-1,3,5(10)-östratrien-9α-ol-17-on
Das Verfahren wird, wie oben beschrieben, durchgeführt, wobei als Ausgangsmaterial 3-Zyklopentoxy-1,- 3,5(10),9(11) - östratetraen-17-on verwendet wird. Aus Aceton/Diäthyläther wird 3-Zyklopentoxy-11ss-nitro 1,3,5(10)-östratrien-9α-ol-17-on kristallisiert, das bei 218 bis 223 C schmilzt; #max 228 und 277 m ; #277= 1540; [α]20 D=+27 (Chloroform).
Beispiel 5 3-Methoxy-ll-nitro-1,3,5(10)-östrafrien-9oc,17p-diol
Einer Lösung von 480 mg 3-Methoxy-1,3,5(10),9(11) -östratetraen-17p-ol in 25 ml wasserfreiem Diäthyläther, die bei -5 C gehalten wird, werden unter Rühren 3 ml rauchende Salpetersäure (Dichte 1,52) zugesetz. Die Temperatur wird bei OOC gehalten, die Lösung während 20 Minuten gerührt, mit Wasser und Eis verdünnt und sodann das Steroid mit Äthylacetat extrahiert.
Die Extrakte werden mit einer 5%igen Natriumbicarbonattö- sung und dann mit Wasser bis zur Neutralität gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und zur Trockene eingedampft. 3-Methoxy-11ss- nitro- 1,3,5(10)- -östratrien-9α-17ss-diol scheidet sich nicht als kristalline Verbindung ab, fällt jedoch aus Petroläther als Schaum aus, der bei Behandlung mit Essigsäureanhydrid das entsprechende 17-Acetat ergibt, das die Eigenschaften der Verbindung nach Beispiel 1 besitzt.
Beispiel 6 3-Acetoxy-l l p-nitro-1,3,5(10)-östratrien-9-ol-17-on
Eine Lösung von 2g 3-Acetoxy-1,3,5(10),9(11)-östra- tetraen-17-on in 100 ml wasserfreiem Diäthyläther werden bei einer Temperatur von OOC unter Rühren 15 ml rauchende Salpetersäure (Dichte 1,52) zugesetzt. Die Temperatur wird bei OOC gehalten. Nach Zusatz der Säure wird die Reaktionsmischung weitere 30 Minuten bei OOC gerührt, dann mit Wasser und Eis verdünnt und das Steroid mit Diäthyläther extrahiert. Die organischen Schichten werden zusammen gesammelt, mit einer 5%igen Natriumbicarbonatlösung und dann mit Wasser bis zur Neutralität gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und zur Trockene eingedampft.
Der Rückstand ergibt nach Umkristallisieren aus Aceton/Diäthyläther 3-Acetoxy-11ss-nitro-1,3,5(10)-östratrien -9α-ol-17-on, das bei 228-2350C schmilzt. Nach Umkristallisieren der Verbindung aus Aceton/Diäthyläther steigt der Schmelzpunkt auf 235-238 C;[α]20 D)= + 340 (CHCl3);#C2H5OH max= 268 m ; #=800 #C2H5OH Wendelpunkt=273 m ,#=695.
Beispiel 7 11ss-Nitro-1,3,5(10)-östratrien-3,9α-diol-17-on
Das Verfahren wird, wie oben beschrieben, durchgeführt, wobei als Ausgangsmaterial 3-Hydroxy-1,3,5(10, 9(1 l)-östratetraen- 17-on verwendet wird. 11 p-Nitro-1,3,5 (10)-östratrien-3,9α-diol-17-on schmilzt bei 225-228C; #C2H5OH max= 276m ; #=2580;#C2H5OH Wendelpunkt=283m ; #=2250.
Beispiel 8
11ss-Nitro-1,3,5(10)-östratrien-3,9α-17ss-triol-3,17-diacetat
Das Verfahren wird, wie oben beschrieben, durchgeführt, wobei als Ausgangsmaterial 3,17ss-Diol-1,3,5(10).
9(1 l)-östratetraen-3,17-diacetat verwendet wird. Es wird 11ss-Nitro-1,3,5(10)-östratrien-3,9α-17ss-triol-3,17-diacetat erhalten, Fp. 215 - 2180C.
Beispiel 9 I l -Nitro-l ,3,5(10)-östratrien-3,9x-17a-triol
Das Verfahren wird, wie oben beschrieben, durchgeführt, wobei als Ausgangsmaterial 1,3,5(10),9(11)-östra- tetraen-3,17ss-diol verwendet wird.
Die erhaltene Verbindung 11ss-Nitro-1,3,5(10)-östra- trien-3,9α, 17ss-triol kristallisiert nicht, scheidet sich jedoch als Schaum ab, aus welchem durch Behandlung mit Essigsäureanhydrid in Pyridin bei Raumtemperatur über Nacht das entsprechende 3,17-Diacetat erhalten wird, das die Eigenschaften der Verbindung nach Beispiel 8 aufweist.
Beispiel 10
3-Methoxy-11ss-Nitro-17α-äthinyl-1,3,5(10)-östratrien
9α17ss-diol
Einer Lösung von 700 mg 3-Methoxy-17z-äthinyl- 1,3,5(10),9(11)-östratetaen-17ss-ol in 35 ml wasserfreiem Diäthyläther, die auf - 200C gekühlt ist, werden 4,2 ml rauchende Salpetersäure zugesetzt. Die Temperatur wird bei -20 C gehalten und die Mischung während 20 Minuten gerührt, mit 50 ml einer 20%igen Natriumacetatlösung verdünnt und das Steroid mit Diäthyläther extrahiert. Die organische Schicht wird mit einer 5%igen Natriumbicarbonatlösung und dann mit Wasser bis zur Neutralität gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und zur Trockene eingedampft.
Reines, jedoch nicht kristallines 3-Methoxy-l I:P-nitro-17c-äthinyl- -1,3,5(10)-östratrien-9a, 179-diol wird durch doppelte Dünnschichtchromatographie erhalten; [α]20 D = - 830 (CHCI3), I.R. = 3400, 3300, 1620, 1550, 1510 cm-l.
Beispiel 11
3-Methoxy-1143-nitro-17a-(2'-butinyl)-1,3,5(10- -östratrien-9a-17p-d iol
Das Verfahren wird wie in Beispiel 10 durchgeführt, wobei als Ausgangsmaterial 3-Methoxy-17α-(2'-butinyl)- -1,3,5(10),9(11)-östratetraen-17ss-ol verwendet wird. Es wird 3-Methoxy-11ss-Nitro-17α-(2'-butinyl)-1,3,5(10-östra- trien-9α17ss-diol erhalten.
Beispiel 12 3-Methoxy-11ss-Nitro-1,3,5(10)-östratrien-9α17ss-diol- -17-hexanoat
Das Verfahren wird, wie oben beschrieben, durchgeführt, wobei jedoch als Ausgangsmaterial 3-Methoxy -1,3,5(10),9(11)-östratetraen-17ss-ol-hexanoat verwendet wird. Es wird 3-Methoxy-11ss-Nitro-1,3,5(10)-östratrien 9α17ss-diol-17-hexanoat erhalten.
Beispiel 13 (+- )-3-Methoxy-llp-nitro-1,3,5(10)-östratrien-9.a-ol-17-on
Das Verfahren wird, wie in Beispiel 3 beschrieben, durchgeführt, wobei als Ausgangsmaterial (@)-3-Me- thoxy-1,3,5(10),9(11)-östratetraen-17ss-on verwendet wird.
Es wird (@)-3-Methoxy-11ss-nitro-1,3,5(10)-östratrien-9α- -ol-l7-on erhalten, das bei 187 - 1910C schmilzt.