Verfahren zur Herstellung von wasserlöslichen Östrogen-Konjugaten
Die Erfindung betrifft ein chemisches Verfahren zur Herstellung neuer kristalliner wasserlöslicher gemischter Östrogen-Konjugate, bei dem Methyl-(170-acetoxy-3-ben- zyloxyöstra-1,3,5(1 0)-trien- 1 6a-yl-2',3',4'-tri-0-acetylTD- -glucopyranosid)-uronat als Ausgangsstoff verwendet wird, welcher einer Debenzylierung und anschliessend einer Sulfatierung in 3-Stellung mittels Triäthylamin Schwefeltrioxyd unterworfen wird, worauf durch Behandlung des Zwischenprodukts mit Kalium-oder Natriumhydroxyd die Kalium- bzw Natriumsalze der 179-Hy- droxy-3-sulfooxyöstra- 1 ,3,5(10)-trien-1 6a-yl-glucopyranosiduronsäure erhalten werden. Diese Verbindungen sind als hypocholesterämische Mittel vorteilhaft.
Die Verfahrensprodukte sind also Zucker- und Schwefelsäurederivate von Steroiden vom Östrogentyp.
Die folgende Verbindung in dianionischer Form, die jedoch nicht isoliert wurde, ist durch ihre Strukturformel in Steroids, 6 (1965), 553 von M. Levitz und Mitarb. beschrieben,
EMI1.1
worin X Natrium oder Kalium ist.
Von dieser Verbindung ist zwar in der Literatur berichtet, dass sie in menschlichen Körperflüssigkeiten vorkommt, sie wurde jedoch bisher weder chemisch synthetisiert noch in kristalliner Form isoliert. Die Verbindung und ihre Salze sind deshalb neue kristalline Verbindungen mit einem definierten Schmelzpunkt, die technisch hergestellt und verwendet werden können. Einige für ihre Synthese geeignete Zwischenprodukte sind beschrieben worden.
Die erfindungsgemäss erhätlichen neuen 179-Hy- droxy - 3- sulfooxyöstra - 1,3,5(1 0)-trien - 1 6- yl - glucopyranosiduronsäuredikalium- bzw. -dinatriumsalze sind im allgemeinen weisse kristalline Feststoffe, die gut löslich in Wasser und verhältnismässig unlöslich in den üblichen organischen Lösungsmitteln, z.B. Äther, Petroläther und dergleichen, sind. Der zur Herstellung der obgenannten neuen kristallinen Verfahrensprodukte verwendete Ausgangsstoff kann ausgehend von zwei Verbindungen hergestellt werden, nämlich aus 3 -Benzyloxy- 1 6a-hydroxy- -östra-1,3,5(10)-trien-17-on oder 3,16α,17ss-Trihydroxy- -östra"1,3,5(10)-trien. Die Herstellung von 3-Benzyloxy -16sc-hydroxy-östra-1,3,5(10)-trien-17-on ist von J. Elce, et al., in Biochem.
J. 91 30P (1964) beschrieben. Die andere Verbindung, das 3,16x,17;S-trihydroxy-östra-1,3,5- (10)-trien (Östriol) ist bekannt und leicht im Handel erhältlich. Die Herstellung von Methyl-(l-brom-2,3,4-tri-O- -acetyl-ss-D-glucopyranosid)-uronat-der blockierte Zukker, der in der Regel zur Herstellung des Ausgangs stoffs verwendet wird - ist von G. N. Bollenback, et al., in J.
Am. Chem. Soc., 77, 3310 (1955), und von M. F. Goebel und F. N. Babers, J. Biol. Chem., 106 63 (1934) beschrieben. Die Reaktionsfolge, die zu den neuen Verfahrensprodukten führt, ist in dem folgenden Reaktionsschema auf Seite 3 dargestellt. In den Formeln bedeutet M Kalium oder Natrium und Ac ist der Acetylrest.
Wie aus dem Schema zu ersehen ist, liefert die Kon densaflon von Methyl (1α-brom-2,3,4-tri-O-acetyl-ss-D- -glucopyranosid)-uronat mit Östriol-3 -benzyläther (III) Methyl (3- benzyloxy- 17;,B -hydroxy-östra 1,3,5(10)-trien -16x - yl -2',3' -tri-O - acetylss -giucopyranosid)-uronat (IV). Durch Acetylierung der 170-Hydroxygruppe und anschliessende Debenzylierung am Kohlenstoffatom in 3-Stellung der Ausgangsverbindung wird Methyl-(178- -acetoxy-3-hydroxy-östra- 1,3,5(1 0)-trien- 16sc-yl-2',3',4-tri- -O-acetyl-ss-D-glucopyranosid)-uronat (VI) erhalten.
Sulfatieren der aromatischen Hydroxylgruppe am Kohlenstoffatom in Stellung 3 mit Triäthylamin-Schwefeltrioxyd ergibt (VII). Bei basischer Hydrolyse der Estergruppen am Zuckeranteil mittels Kalium- oder Natriumhydroxyd bleiben die entsprechenden Metallsalze des gemischten Konjugats 17.P-Hydroxy-3-sulfooxy- östra- 1,3,5(10)-trien -16x-yl-glucopyranosiduronsäure (VIII) zurück.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Erfindung ein direktes chemisches Verfahren zur Herstellung von 17p-Hy droxy - 3 - sulfooxy - östra- 1,3.5(10)-trien-16,o:-yl-glucopyr- anosiduronsäuredikalium- bzw. -natriumsalz betrifft. Die Anwesenheit dieser Verbindungen (in einer dianionischen Form) in verschiedenen Körperflüssigkeiten von Menschen, zum Beispiel im Blut von Schwangeren, sowie eine synthetische enzymatische Sulfurylierungsmethode wurde von M. Levitz, J. Katz, and G. H. Twombly in Steroids, 6, 553 (1965) berichtet. Bisher stand jedoch kein chemisches Verfahren zur Herstellung dieser Verbindungen in kristalliner brauchbarer Form zur Verfügung.
Die erfindungsgemäss erhältlichen Verbindungen sind physiologisch aktiv zur Verminderung des Blutcholesterins bei warmblütigen Tieren, zum Beispiel Ratten. Sie sind daher als hypocholesterinämische Mittel vorteilhaft.
Beispiel A. Herstellung von 3-Benzyloxy-16α,17ss-dihydroxy-östra- -1,3,5(10)-trien (111) a) In einer Mischung aus 10 ml frisch destilliertem Tetrahydrofuran und 10 ml Äthanol werden 200 mg 3 -Benzyloxy-l 6.x-hydroxy-östra-l ,3,5(10)-trien- 17-on gelöst und auf 20C gekühlt. Diese Lösung wird mit 200 mg Natriumborhydrid versetzt, und nach 15 Minuten wird die Reaktion mit Essigsäure beendet. Beim Eindampfen der Reaktionsmischung zur Trockne unter vermindertem Druck bleibt ein glasartiger Rückstand zurück, der in Methylenchlorid gelöst wird. Die Methylenchloridlösung wird mit Wasser gewaschen und mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet.
Nach Entfernen des Lösungsmittels hinterbleibt ein glasartiger Rückstand, aus dem 3 -Benzyloxy-16c-dihydroxy - östra-1,3,5(10) -trien (Trivialname Östriol-3-benzyläther) durch präparative Dünnschichtchromatographie an Kieselsäuregel als Adsorptionsmittel isoliert wird. Durch Umkristallisieren dieses Materials aus einer Mischung von Aceton und Hexan wird das Produkt in weissen Kristallen vom F. 145
1460C erhalten.
b) In 250 ml absolutem Äthanol werden 5,0 g Östriol zusammen mit 11,5 g Kaliumcarbonat und 10 ml Benzylchlorid suspendiert. Die Mischung wird während einer Zeit von 2 Stunden unter Rückfluss gehalten. Nach dieser Zeit ist fast das gesamte Lösungsmittel entfernt, und Wasser wird zugesetzt. Der erhaltene gummiartige Rückstand wird in Methylenchlorid gelöst, und die Lösung wird durch wasserhaltiges Magnesiumsilikat filtriert. Weiteres Methylenchlorid wird zum Waschen verwendet, und die Filtrate werden vereinigt. Man entfernt das Lösungsmittel unter vermindertem Druck und löst den gummiartigen Rückstand in der Mindestmenge Äther. Beim Abkühlen scheidet sich 3-Benzyloxy-16α,17ss-dihydroxy-östra- 1,3,5 (10)-trien als kristalliner Feststoff ab.
B. Herstellung von Methyl-(3-Benzylo.ry-171B-hydroxy- -östra-l ,3,5(10)-tren-1da-yl-2',3',4'-tri-O-veetyl-D- -glucopyrunosid)-uronat (1V)
Eine Lösung von 4,6 g 3-Benzyloxy-16x,17l!3-dihy- droxy-östra-l,3,5(l0)-trien (wie oben im Abschnitt A beschrieben erhalten) in 200 ml Benzol wird mit 3,6 g Silbercarbonat versetzt. Etwa 50 ml Benzol werden abdestilliert und 5,1 g Methyl-(l,x-brom-2,3,4-tri-O-acetyl-B-D-gluco- pyranosid-uronat in 75. ml trockenem Benzol werden in einer Zeit von einer Stunde unter Rühren zu der Mischung gegeben. Die Mischung wird 2 Stunden unter Rühren und Rückfluss erwärmt und dann abgekühlt und filtriert.
Durch Eindampfen des Filtrats unter vermindertem Druck wird ein gummiartiger Rückstand erhalten. Der Rückstand wird in wasserfreiem Äther gelöst und 2 Tage bei 50C stehen gelassen. Gebildetes weisses kristallines Me thyl-(3-benzyloxy-17!13-hydroxy - östra - 1.3,5(10)-trien- 1 6- -yl-2',3',4'-tri-O-acetyl -43- D - glucopyr nosid)-uronat wird abfiltriert. Durch Umkristallisieren aus Methylenchlorid/ Methanol wird das analysenreine Produkt vom F. 245 2460C erhalten.
C. Herstellung von Methyl-(17.-acetoxy-3 -hezyloxy- -östra-/,3.5(10)-trien-16sc-yl-2' ,3",4"-lri-O-ncetyl-P-D- -glucopyranosid)-uronat (V)
In einer Mischung aus 5 ml Pyridin und 2,5 ml Acetanhydrid wird 1,0 g Methyl-(3-benzoyloxy)-17!ss-hydroxy- -östra- 1,3,5(1 O)-trien-l 6r,-yl-2',3' P'-tri-O-acetylJi- D- glucopyranosid)-uronat gelöst und bei Zimmertemperatur 18 Stunden stehen gelassen. Man giesst die Lösung in Wasser und filtriert das Produkt Methyl-(l7p-acetoxy-3-ben- zy]oxy-östra- ,3,5(1 0)4rien- 1 16x-yl-2',2',4'-tri- O - acetyl-g0- -D-glucopyranosid)-uronat, einen weissen Feststoff, ab.
Dieses Material wird aus Methanol zu einer Substanz vom F. 1800C umkristallisiert, die bei 1190C sintert.
Reaktionsschema
EMI3.1
D. Herstellung von Methyl-(17a-acetoxy-3-hydroxy-östra- -1,3,5(10-trien-16α-yl-2',3',4',-tri-O-acetyl-ss-D- -glucopyr,znosid)-uronut (Vl)
In 30 ml Eisessig werden 1,1 g Methyl-(170-acetoxy- -3-benzyloxy -östra-1,3,5(10) -trien - 16a - yl- 2',3',4'-tri-O- -acetyl-D-glucopyranosid)-uron t gelöst. Man gibt 500 mg Paladium auf Kohle (10%ig) zu und hydriert die Mischung bei 2,8 Atmosphären 4 Stunden bei Zimmertempe ratur. Man filtriert den Katalysator ab und dampft das
Filtrat ein, wobei das weisse kristalline Festprodukt zurückbleibt. Nach Umkristallisieren aus Methanol wird das Produkt vom F. 212 - 2130C erhalten.
E. Herstellung von Methyl-(17ss-acetoxy-3-sulfooxy-östra- -1,3,5(10)-trien-16α-yl-2' ,3' ,4'-tri-O-acetyl-9-D-gluco- pyramosid)-uronat-triäthylammoniumsalz (Vll)
In 1 ml Pyridin werden 250 mg Methyl-(170-acetoxy- -3-hydroxyl-östra-1,3,5(10)-trien-16ss-yl-2',3',4'-tri-O-ace- tyl-D-glucopyranosid)-uronat zusammen mit 362 Triäthylamin-Schwefeltrioxyd gelöst. Man lässt die Lö- sung 24 Stunden bei Zimmertemperatur stehen und gibt dann wasserfreien Äther zu. Der erhaltene Gummi wird zweimal mit Äther verrieben und dann in Methylenchlorid gelöst. Diese Lösung wird durch wasserhaltiges Magnesiumsilikat unter Verwendung von weiterem Methylenchlorid zum Waschen filtriert.
Nach Entfernung des Methylenchlorids unter vermindertem Druck bleibt das Produkt Methyl-(170-acetoxy-3-sulfooxy-östra-1,3,5(10)- -trien-l -yl-2',3',4'-tri-0- - O - acetyl - D - glucopyranosid) -uronat-triäthylammoniumsalz zurück. Durch Umkristallisieren aus Methanol/Äther erhält man das angegebene Produkt vom F. 212 - 21 30C. Die Infrarotanalyse ergibt die folgende Absorptionsbanden: (SO.), 8,0-8,3 y und C Obei9,6p.
F. Herstellung von 17,-Hydroxy-3-sulfooxy-östra- -1,3,5(10)-trien-16x-yl-glucopyranosiduronsäure- dikalilçmsalz (VHI)
Eine Mischung aus 2,5 ml Pyridin und 5,0 ml 12%igem wässrigem Kaliumhydroxyd wird mit 237 mg Methyl-(17ss-acetoxy-3-sulfooxy-östra- 1,3,5(10)-trien-16x-yl- -2',3'P'-tri-O-acetyl-ss-D-glucopyranosid)-uronat-tri äthylammoniumsalz versetzt und die die Mischung wird 5 Minuten lang gerührt. Man sammelt die Pyridinschicht, gibt 25 ml Äther zu, rührt den gummiartigen Rückstand und verwirft den Äther.
Das Waschverfahren wird zweimal wiederholt, wodurch 17ss-Hydroxy-3-sulfooxy-östra- -1,3,5(10)-trien- 16x-yl-glucopyranosiduronsäuredikalium- salz als weisser kristalliner Feststoff zurückbleibt, dessen Schmelzpunkt über 3000C liegt. Die Infrarotanalyse ergibt die folgenden Absorptionsbanden: SO2, 8,0-8,2 tl und C-O bei 9,5 y. Die Struktur der beschriebenen Verbindung wird durch kernmagnetische Resonanzanalyse bestätigt.