CH665834A5

CH665834A5 - Verfahren zur herstellung von 1alpha,25-dihydroxyliertem vitamin d(2) und verwandten verbindungen.

Info

Publication number: CH665834A5
Application number: CH145/85A
Authority: CH
Inventors: Hector F Deluca; Heinrich K Schnoes; Rafal R Sicinski; Yoko Tanaka
Original assignee: Wisconsin Alumni Res Found
Priority date: 1983-05-09
Filing date: 1984-05-09
Publication date: 1988-06-15
Also published as: WO1984004527A1; DK171397B1; AU568549B2; DK172733B1; JPH02288873A; DE3448360C2; DK184588A; DE3490215C2; NL193245C; DK8685D0; JPH0651624B2; DK8685A; JPH02288854A; NL8420137A; DE3448412C2; JPH02288829A; JPH0610188B2; NL193245B; DE3490215T; AU3011584A

Description

BESCHREIBUNG

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft la,25-dihydroxylierten Verbindungen der Vitamin D2-Serie und ihre Herstellung.

Insbesondere betrifft die Verbindung die Herstellung von lcc,25-Dihydroxyvitamin D2 und dessen (24R)-Epimer, der entsprechenden 5,6-trans-Isomeren und bestimmter C-25-A1-kyl- oder Aryl-Analogverbindungen, wie auch der Acylderi-vate dieser Verbindungen.

Stand der Technik

Die Bedeutung der hydroxylierten Formen von Vitamin D als Regulatoren des Calcium- und Phosphat-Metabolismus in Tieren und Menschen ist nunmehr aufgrund vieler Veröffentlichungen in der Patentliteratur und der allgemeinen Literatur anerkannt, und als Folge daraus finden diese Hydroxyvitamin D-Derivate steigende klinische und veterinärmedizinische Verwendung als Medikamente zur Behandlung und zur Heilung von Erkrankungen des Calciummeta-bolismus und damit zusammenhängender Knochenerkrankungen. Es ist bekannt, dass Vitamin D3 in vivo zum 25-Hydroxyvitamin D3 und dann zum la,25-Dihydroxyvitamin D3 hydroxiliert wird, wobei das letztere allgemein als die aktive hormonale Form von Vitamin D3 akzeptiert wird. In ähnlicher Weise wird der sehr wirkungsfähige Vitamin Di-Metabolit, la,25-Dihydroxyvitamin D2 (la,25-(OH)2D2) aus Vitamin D2 oder 25-Hydroxyvitamin D2 (25-OH-D2) gebildet. Diese beiden hydroxylierten Vitamin D2-Verbindun-gen wurden isoliert und identifiziert (DeLuca et al, US-PSen 3 585 221, 3 880 894); wenn sie von Vitamin D2 abgeleitet sind, so sind diese Metaboliten durch die (S)-Stereochemie am Kohlenstoffatom 24 charakterisiert.

Darstellung der Erfindung

Es wurde nun ein chemisches Verfahren zur Herstellung von la,25-dihydroxylierten Verbindungen der Vitamin D2-Serie entwickelt. Insbesondere schafft dieses Verfahren ein bequemes Mittel zur Herstellung von Verbindungen der unten dargestellten allgemeinen Strukturen A und B

OR

A

Oft

B

worin R], R2 und R3 aus der Gruppe von Wasserstoff und Acyl ausgewählt sind, und worin X einen Alkyl- oder Arylrest bedeutet. In diesen Strukturen kann das asymmetrische Zentrum am Kohlenstoffatom 24 die (R)- oder ^-Konfiguration aufweisen.

Spezielle Beispiele der nach dem obigen Verfahren zu erhaltenden Verbindungen umfassen la,25-Dihydroxyvitamin D2, das entsprechende (24R)-Epimere, la,25-Dihydroxy-24-epivitamin D2, die entsprechenden 5,6-trans-Isomeren, d.h. 5,6-trans -lcc,25-Dihydroxy vitamin D2 und 5,6-trans-la, 25-Dihydroxy-24-epivitamin D2, wie auch die C-25-Alkyl- oder Arylhomologen dieser Verbindungen, d.h. die Verbindungen mit den oben dargestellten Formeln, worin X für Ethyl, Pro-pyl, Isopropyl oder Phenyl steht.

In der folgenden Beschreibung bedeutet der Begriff «Acyl» einen aliphatischen Acylrest (Alkanoylgruppe) mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, in allen möglichen isomeren Formen, beispielsweise Formyl, Acetyl, Butyryl, Isobutyryl, Va-leryl, etc., oder einen aromatischen Acylrest (Aroylgruppe) wie Benzoyl oder die mit Methyl, Halogen oder Nitro substituierten Benzoylgruppen, oder einen Acylrest, der von einer Dicarbonsäure der allgemeinen Formeln ROOC(CH2)nCO-oder R00CCH2-0-CH2 CO- abgeleitet ist, worin n eine ganze Zahl mit den Werten von 0 bis einschliesslich 4 ist und R ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest bedeutet. Repräsentativ für derartige Dicarbonsäure-Acylreste sind Oxa-lyl, Malonyl, Succinoyl, Glutaryl, Adipyl und Diglykolyl. Der Begriff «Alkyl» betrifft einen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen in allen isomeren Formen, beispielsweise Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobu-tyl, etc. Der Begriff «Aryl» betrifft einen aromatischen Rest, wie Phenyl, Benzyl oder die isomeren alkyl-substituierten Phenylreste.

Eine Ausführungsform des chemischen Verfahrens zur Herstellung der Verbindungen gemäss der Erfindung ist in dem angefügten Verfahrensschema I aufgezeichnet. In der folgenden Beschreibung dieses Verfahrens bezeichnen die Zahlen (z.B. 1, 2, 3, etc.) spezifische Produkte und beziehen sich auf die so bezeichneten Strukturen im Verfahrensschema I. Eine wellenförmige Linie am Substituenten (Methyl) am C-24 zeigt an, dass dieser Substituent sowohl R- als auch S-Konfiguration aufweisen kann.

Ein geeignetes Ausgangsmaterial für das Verfahren ist das Vitamin D-Ketalderivat der Struktur (1). Es ist allgemein zweckmässig (z.B. in dem Falle, wenn beide C-24-Epi-meren von la,25-Dihydroxyvitamin D2-Verbindungen gewünscht sind) Verbindung (1) als ein Gemisch von 24R- und S-Epimeren zu verwenden, wobei die Trennung der individuellen 24R- und -S-Epimeren in einer späteren Stufe des Verfahrens durchgeführt wird. Jedoch ist das reine 24S- oder das reine 24R-Epimer von (1) in gleicher Weise als Ausgangsmaterial geeignet, wobei die erstgenannte Verbindung nach der

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Verarbeitung über die angezeigten Syntheseschritte das (24S)-la,25-Dihydroxyprodukt zur Verfügung stellt, während die letztgenannte Verbindung bei analoger Behandlung das entsprechende (24R)-la,25-dihydroxylierte Produkt liefert.

Das Ausgangsmaterial (1) wird in die gewünschte la-hy-droxylierte Form über Cyclovitamin D-Derivate (DeLuca et al., US-PSen 4 195 027 und 4 260 549) überführt. So ergibt die Behandlung der Verbindung (1) mit Toluolsulfonylchlo-rid in herkömmlicher Weise das entsprechende C-3-Tosylat (2), welches in einem alkoholischen Medium solvolysiert wird, um das neue 3,5-Cyclovitamin D-Derivat (3) zu ergeben. Die Solvolyse in Methanol ergibt das Cyclovitamin der Struktur (3), worin Z gleich Methyl ist, während die Verwendung anderer Alkohole, z.B. Ethanol, 2-Propanol, Butanol, etc., in dieser Reaktion die analogen Cyclovitamin D-Ver-bindungen (3) ergibt, worin Z einen von dem Alkohol abgeleiteten Alkylrest darstellt, z.B. Ethyl, Isopropyl, Butyl, etc. Allyloxidation der Zwischenverbindung (3) mit Selendioxid und einem Hydroperoxid ergibt die la-Hydroxy-Analogverbindung der Struktur (4). Die anschliessende Acetylierung der Verbindung (4) schafft das 1-Acetat der Struktur (5, R, = Acetyl). Wenn es gewünscht wird, werden andere 1-0-Acylate (Struktur 5, worin R, = Acyl ist, z.B. das Formiat, Propionat, Butyrat, Benzoat, etc.) durch analoge herkömmliche Acylierungsreaktionen hergestellt. Das 1-0-Acylderivat wird sodann einer säurekatalysierten Solvolyse unterworfen. Wenn diese Solvolyse in einem Lösungsmittelmedium durchgeführt wird, welches Wasser enthält, so wird die 5,6-cis-Vit-amin D-Zwischenverbindung der Struktur (6, Rj = Acyl, R2 = H) und die entsprechende 5,6-trans-Verbindung (Struktur 7, R, = Acyl, R2 = H) in einem Verhältnis von etwa 3 bis 4 : 1 erhalten. Diese 5,6-cis- und 5,6-trans-Isomeren können in dieser Stufe getrennt werden, z.B. durch Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie. Wenn es gewünscht wird,

kann die C-l-O-Acylgruppe durch Basenhydrolyse entfernt werden, um Verbindungen (6) und (7) zu erhalten, worin Rt und R2 = H ist. Ferner können gewünschtenfalls diese 1-0-Monoacylate weiter an den C-3-Hydroxylgruppen acyliert werden, wobei herkömmliche Acylierungsbedingungen verwendet werden, um die entsprechenden 1,3-Di-O -acylate der Struktur (6) oder (7) zu erhalten, worin R, und R2, die gleich oder unterschiedlich sein können, Acylgruppen darstellen. Alternativ dazu kann das Hydroxycyclovitamin der Struktur (4) einer säurekatalysierten Solvolyse in einem Medium unterworfen werden, welches eine organische Säure niederen Molekulargewichts enthält, um die 5,6-cis-und trans-Verbin-dungen der Strukturen (6) und (7) zu erhalten, worin R, = H und R2 = Acyl sind, wobei die Acylgruppe sich von der Säure ableitet, die in der Solvolysereaktion verwendet wird.

Die nächste Stufe des Verfahrens umfasst die Entfernung der Ketal-Schutzgruppe zur Herstellung des entsprechenden 25-Ketons. Dieser Schritt ist kritisch, da die Umwandlung des Ketals zum Keton ohne begleitende Isomerisierung der 22(23)-Doppelbindung zu der konjugierten 23(24)-Stellung, die unter den sauren Bedingungen, die für die Ketalhydroly-se erforderlich sind, auftreten kann, durchgeführt werden muss. Ferner müssen die Bedingungen so ausgewählt werden, um eine Eliminierung der empfindlichen Allyl-C-l-Sau-erstoffunktion zu vermeiden. Die Umwandlung wird erfolgreich durch vorsichtige Hydrolyse bei gemässigten Temperaturen unter Verwendung organischer Säurekatalyse durchgeführt. So gibt die Behandlung der 5,6-cis-Verbindung (6) in wässrigem Alkohol mit p-Toluolsulfonsäure das entsprechende Keton (8). Um die unerwünschte Eliminierung der C-l-Sauerstoffunktion, während dieser Reaktion zu vermeiden, ist es vorteilhaft, dass die C-l-Hydroxylgruppe in Verbindung (6) geschützt ist (z.B. Rj = Acyl, R2 = Wasserstoff oder Acyl).

Die nachfolgende Reaktion des Ketons (8) mit einem Methyl-Grignard-Reagens liefert dann die gewünschte Verbindung la,25-Dihydroxyvitamin D2 der Struktur (9). Wenn das Ausgangsmaterial, die Verbindung (1), die in dem obigen Verfahren eingesetzt wird, ein Gemisch der beiden C-24-Epimeren ist, so wird die Verbindung (9) als ein Gemisch der 24S- und R-Epimeren (9a bzw. 9b) erhalten. Die Trennung dieses Epimerengemisches kann durch chromatographische Methoden erfolgen um la,25-Dihydroxyvitamin D2 (Struktur 9a, 24S-Stereochemie), und dessen 24R-Epimeres, la,25-Dihydroxy-24-epivitamin D2 der Struktur 9b zu erhalten, die beide in reiner Form vorliegen. Eine derartige Trennung von Epimeren ist natürlich nicht erforderlich, wenn die Verbindungen zur Verwendung als ein Gemisch vorgesehen sind.

Die 5,6-trans-25 -Ketal-Zwischenverbindung der Struktur (7), die in analoger Weise einer Ketalhydrolyse unterworfen wird, liefert die 5,6-trans-Ketonverbindung der Struktur (10), welche über eine Grignard-Reaktion mit Me-thylmagnesiumbromid oder einem analogen Reagens die 5,6-trans-la,25- -dihydroxyvitamin D2-Verbindungen der Struktur (11) als das 24S- oder 24R-Epimere oder als Gemisch beider Epimeren in Abhängigkeit von der Natur des Ausgangsmaterials (1), welches in dem Verfahren verwendet wird, schafft. Wenn die Epimeren als ein epimeres Gemisch erhalten werden, können sie durch Chromatographie getrennt werden, um 5,6-trans-la,25 -Dihydroxyvitamin D2 (IIa) und dessen 24R-Epimer, 5,6-trans-la,25 -Dihydroxy-24-epivitamin D2 der Struktur (1 lb) zu erhalten. Diese Reaktionsschritte unter Verwendung von 5,6-trans-Zwischen-verbindung werden in einer Weise geführt, die derjenigen völlig analog ist, die auf die 5,6-cis-Verbindungen gemäss obiger Beschreibung angewandt werden.

Die neuen Seitenkettenketone der Strukturen (8) oder (10) sind sehr zweckmässig und vielseitig verwendbare Zwischenverbindungen, da sie zur Herstellung einer Vielzahl von 1 a,25-Dihydroxyvitamin D2-Seitenkettenanalogverbindun-gen verwendet werden können. Speziell können diese Keto-Zwischenverbindungen zur Herstellung von 5,6-cis- oder 5,6-trans-la,25 -Dihydroxyvitamin D2-Analogverbindungen mit der allgemeinen Seitenkettenformel gemäss folgender Darstellung ort

✓v X

worin X einen Alkyl- oder Arylrest darstellt, eingesetzt werden.

Beispielsweise ergibt die Behandlung von Keton (8) mit Ethylmagnesiumbromid die entsprechende Hydroxyvitamin D2- Analogverbindung mit der oben dargestellten Seitenket-tenstruktur, worin X eine Ethylgruppe ist. In ähnlicher Weise ergibt die Behandlung von (8) mit Isopropylmagnesium-bromid oder Phenylmagnesiumbromid die Seitenketten-Analogverbindungen, worin X Isopropyl bzw. Phenyl ist. Analoge Behandlung der 5,6-trans-25-Keton-Zwischenver-bindung der Struktur (10) mit Alkyl- oder Aryl Grignard-Reagentien ergibt die 5,6-trans-Vitamin D2-Analogverbin-dung mit der obigen Seitenkette, worin X der Alkyl- oder Arylrest ist, der durch das verwendete Grignard-Reagens eingeführt wird.

Es ist ebenfalls offensichtlich, dass die Reaktion der Ke-to-Zwischenverbindungen (8) oder (10) mit einem isotopisch

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markierten Grignard-Reagens (z.B. C3H3MgBr,

CI4H3MgBr, C2H3 MgBr, etc.) ein geeignetes Mittel zur Herstellung von la,25-Dihydroxyvitamin D2 oder dessen transisomer und den entsprechenden C-24-Epimeren in isotopisch markierter Form zur Verfügung stellt, d.h. als die Verbindungen mit der oben dargestellten Seitenkette, worin X C3H3, C14H3, C2H3, C13H3 oder eine beliebige andere, mit Isotopen markierte ausgewählte Alkyl- oder Arylgruppe ist.

Die obigen Alkyl- oder Aryl-Homologen des 5,6-cis-oder trans-la,25-Dihydroxy-vitamins D2 sind wertvolle Er-satzverbindungen der Stammverbindungen in Situationen, in denen ein grösseres Mass an Lipophilität gewünscht ist, während die oben erwähnten, mit Isotopen markierten Verbindungen als Reagentien in analytischen Anwendungen verwendet werden.

Wenn auch für therapeutische Anwendungen die freien Hydroxylverbindungen, die durch die obigen Strukturen A und B dargestellt sind (worin Rh R2 und R3 = H gilt), allgemein verwendet werden, können für einige derartiger Anwendungsgebiete die entsprechenden Hydroxy-geschützten Derivate zweckmässig oder bevorzugt sein. Derartige Hy-droxygeschützten Derivate sind beispielsweise die acylierten Verbindungen, die durch die allgemeine Formel A und B oben angegeben sind, worin einer oder mehrere der Reste Rb R2 und R3 einen Acylrest darstellen.

Derartige Acylderivate werden zweckmässigerweise aus den freien Hydroxylverbindungen durch herkömmliche Acy-lierungsverfahren hergestellt, d.h. durch Behandlung eines der Hydroxyvitamin D2-Produkte mit einem Acylhalogenid oder Säureanhydrid in einem geeigneten Lösungsmittel, wie Pyridin oder einem Alkylpyridin. Durch geeignete Auswahl der Reaktionszeit, des Acylierungsmittels, der Temperatur und des Lösungsmittels, wie sie dem Fachmann bekannt sind, werden die teilweise oder vollständig acylierten Derivate, die durch die obigen Strukturen A oder B angegeben sind, erhalten. Beispielsweise ergibt die Behandlung von la,25-Dihydroxy vitamin D2 (9a) in Pyridin-Lösungsmitteln mit Essigsäureanhydrid bei Raumtemperatur das 1,3-Diace-tat, während dieselbe Reaktion, durchgeführt bei erhöhter Temperatur, das entsprechende 1,3,25-Triacetat ergibt. Das 1,3-Diacetat kann weiter am C-25 mit einer unterschiedlichen Acylgruppe acyliert werden; beispielsweise wird durch Behandlung mit Benzoylchlorid oder Succinsäureanhydrid das 1,3-Diacetyl-25-benzoyl- bzw. das l,3-Diacetyl-25-succi-noylderivat erhalten. Ein 1,3,25-Triacylderivat kann selektiv in einer milden Base hydrolysiert werden, um die 1,3-Dihy-droxy-25-0-acylverbindung zu schaffen, wobei die freien Hydroxylgruppen davon erneut, wenn dies gewünscht wird, mit unterschiedlichen Acylgruppen acyliert werden können. In ähnlicher Weise kann ein 1,3-Diacylderivat einer partiellen Acylhydrolyse unterworfen werden, um die 1-0-Acyl- und die 3-0-Acylverbindungen zu erhalten, die wiederum mit unterschiedlichen Acylgruppen reacyliert werden können. Ähnliche Behandlung irgendeines der anderen Hydroxyvitamin D2-Produkte (z.B. 9b, 1 la/b oder deren entsprechende 25-Alkyl- oder Arylanalogenverbindungen) liefert die entsprechenden gewünschten Acylderivate, die durch die Strukturen A oder B angegeben sind, worin irgendeiner oder alle der Reste Rb R2 und R3 Acylreste sind.

Wie der vorher bekannte Vitamin D2-Metabolit, la,25-Dihydroxyvitamin D2 (9a), zeigen die neuen erfin-dungsgemässen Verbindungen ausgesprochene Vitamin D-ähnliche Aktivität und stellen somit wünschenswerte Ersatzstoffe für die bekannten Vitamin D2- oder D3-Metaboliten in vielen therapeutischen oder veterinärmedizinischen Anwendungsformen dar. Besonders bevorzugt in dieser Hinsicht sind die Produkte der Struktur 9b und IIa und IIb oder deren acylierte Derivate. Die neuen Verbindungen können zur

Korrektur oder Verbesserung einer Vielzahl von Gleichgewichtsstörungen des Calcium- und Phosphathaushalts, die aus einer Vielzahl von Erkrankungen rühren, verwendet werden, wie beispielsweise bei gegenüber Vitamin D resistenter Rachitis, Knochenerweichung, Unterfunktion der Nebenschilddrüsen, Osteodystrophie, Pseudohypoparathyreoidis-mus, Osteoporose, Pagets-Erkrankung und ähnlichen Knochenerkrankungen und vom Mineralhaushalt herrührende Erkrankungen, die aus der medizinischen Praxis bekannt sind. Die Verbindungen können ebenfalls zur Behandlung bei gestörten Mineralgleichgewichten bei Tieren verwendet werden, wie beispielsweise bei Milchfieber, Geflügel-Bein-schwäche (poultry leg weakness) oder zur Verbesserung der Eischalenqualität von Geflügel. Ihre Verwendung bei der Bekämpfung von Osteoporose ist besonders bemerkenswert.

Es ist bekannt, dass Frauen zur Zeit der Menopause einen merklichen Verlust an Knochenmasse erleiden, wodurch letztlich Anlass zum Auftreten von Knochenerkrankungen (Osteopenia) gegeben wird, die ihrerseits Anlass geben zu spontanen Zertrümmerungsbrüchen der Wirbelknochen (Vertebrae) und zu Frakturen der langen Knochen. Diese Erkrankung ist allgemein bekannt als Postmenopausen-Osteoporose und stellt ein wesentliches medizinisches Problem in den Vereinigten Staaten von Amerika und in den meisten anderen Ländern dar, in denen die Lebensspanne von Frauen mindestens 60 und 70 Jahre erreicht. Allgemein . wird die Erkrankung, die häufig von Knochenschmerzen und eingeschränkter physischer Aktivität begleitet ist durch einen oder zwei vertebrale Zertrümmerungsfrakturen diagnostiziert, wobei Röntgenstrahlen Hinweis geben auf die verminderte Knochenmasse. Es ist bekannt, dass diese Erkrankung begleitet ist von einer verminderten Fähigkeit zur Absorption von Calcium, verminderten Niveaus an Sexualhormonen, insbesondere Östrogen und Androgen, und einem negativen Calciumgleichgewicht.

Die Verfahren zur Behandlung der Erkrankung haben sich bemerkenswert verändert. Beispielsweise war die Calci-umergänzung selbst nicht erfolgreich bei der Verhinderung oder Heilung der Erkrankung und die Injektion von Sexualhormonen, insbesondere Östrogen, die als wirksam zur Verhinderung eines raschen Verlustes an Knochenmasse, der von Frauen in der Postmenopause erlitten wurde, berichtet wurde, wurde durch die Furcht vor der möglichen Karzino-genität des Hormons kompliziert. Andere Behandlungen, von denen wieder verschiedene Ergebnisse berichtet wurden, umschlossen eine Kombination von Vitamin D in grossen Dosen, Calcium und Fluorid. Das primäre Problem bei diesem Ansatz besteht darin, dass Fluorid strukturell ungesunde Knochen induziert, die als gewirkte Knochen (woven bone) bezeichnet werden und zusätzlich eine Anzahl von Nebeneffekten hervorruft, wie ein gesteigertes Auftreten von Frakturen und gastrointestinaler Reaktion auf grosse Mengen an verabfolgtem Fluorid.

Ähnliche Symptome charakterisieren die Altersosteoporose und die durch Steroid induzierte Osteoporose, wobei die letztere ein anerkanntes Ergebnis einer Langzeit-Glucocorti-coid-Behandlung (Coritco-Steroid) für bestimmte Krank-heitszustände ist.

Während verschiedene Metaboliten von Vitamin D3 die Calciumabsorption und die Calciumretention innerhalb des Körpers von Säugetieren steigern und eine physiologische Tendenz besitzen oder einen Hinweis daraufliefern zum Verlust von Knochenmasse, sind sie ebenfalls charakerisiert durch die komplementären Vitamin D-ähnlichen Eigenschaften der Mobilisierung des Calciums im Knochen in Reaktion auf physiologische Bedürfnisse. Es wurde gefunden, dass die Epi-Verbindungen gemäss der Erfindung, insbeson-

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dere 24-Epi-la,25-dihydroxyvitamin D2 (24-Epi-l,25-(OH)2-D2) ausserordentlich geeignet sind zur Verhinderung oder zur Behandlung von physiologischen Erkrankungen bei Säugetieren, die durch den Verlust an Knochenmasse charakterisiert sind, da sie, wenn sie auch einige der bekannten Vitamin D-ähnlichen Merkmale aufweisen, die den Calciumme-tabolismus beeinflussen, wie Steigerung des intestinalen Cal-ciumtransports und Bewirkung der Knochen-Mineralisierung, sie aber nicht die Serum-Calciumniveaus, auch nicht bei hohen Dosierungen steigern. Dieses beobachtete Merkmal zeigt an, dass die Verbindungen nach der Verabfolgung nicht den Knochen mobilisieren. Diese Tatsache, zusammen mit der Fähigkeit der Verbindungen, nach Verabfolgung Knochen zu mineralisieren, zeigt an, dass sie ideale Verbindungen zur Verhinderung oder zur Behandlung von häufigen Calciumerkrankungen sind, die durch den Verlust von Knochenmasse angezeigt werden, wie beispielsweise Postme-nopausen-Osteoporose, Altersosteoporose und steroid-indu-zierte Osteoporose. Es ist offensichtlich, dass die Verbindungen rasche Anwendung finden werden zur Verhinderung oder zur Behandlung anderer Erkrankungen, in denen der Verlust an Knochenmasse eine Indikation ist, wie die Behandlung von Patienten, die einer Nierendialyse unterliegen, wobei ein Verlust an Knochenmasse als Folge der Dialyse auftritt.

Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Charakteristika von 24-Epi-l,25-(OH)2D2, die zur ausserordentlichen Geeignetheit zur Verhinderung oder zur Behandlung von Erkrankungen, die einen Verlust an Knochenmasse bewirken, beitragen.

Beispiel 1

Männliche Weanling-Ratten wurden auf eine Vitamin D-arme Diät gesetzt, wie sie von Suda et al., Journal of Nutrition 100. Seiten 1049-1052 (1970) beschrieben wird, die derart modifiziert ist, dass sie 0,02% Calcium und 0,3% Phosphor enthält. Nach 2 Wochen dieser Diät wurde den Tieren entweder 1,25-Dihydroxyvitamin D2 oder 24-Epi-l,25-di-hydroxyvitamin D2 tägüch durch subkutane Injektion in 0,1 ml 5%igem Ethanol in Propandiol verabfolgt. 12 Stunden nach der letzten Dosis wurden die Tiere getötet und das Blutcalcium und der intestinale Calciumtransport wurden gemessen. Die Ergebnisse dieser Messungen für die angezeigten Niveaus der verabfolgten Verbindungen sind in den Figuren 1 und 2 dargestellt. Die Messungen des intestinalen Calciumtransportes, die in Figur 2 dargestellt sind, wurden nach dem Verfahren von Martin und DeLuca, American Journal of Physiology 216, Seiten 1351-1359 (1969), durchgeführt.

Beispiel 2

Männliche Weanling-Ratten wurden auf eine Diät mit hohem Calciumgehalt (1,2% Calcium) und niedrigem Phosphorgehalt (0,1% Phosphor) gesetzt, wie sie von Suda et al. (oben) beschrieben wurde. Die Ratten wurden mit dieser Diät für eine Zeit von 3 Wochen gefüttert, wonach sie in zwei Gruppen getrennt wurden. Einer Gruppe wurde 1,25(OH)2D: verabfolgt, während die anderen Gruppen 24-Epi-l,25(OH)2D2 erhielt, jeweils in 0,1 ml 5%igem Ethanol in propandiol subkutan mit den Dosierungsniveaus der Verbindungen, die durch die Datenpunkte in Figur 3 gezeigt sind. Diese Dosen wurden täglich fortgesetzt für eine Zeit von 7 Tagen, worauf die Tiere getötet wurden und anorganischer Phosphor im Serum bestimmt wurde. Die Ergebnisse sind in Figur 3 dargestellt.

Die Knochenasche wurde untersucht, indem die Oberschenkelknochen von den Ratten entfernt wurden. Die Oberschenkelknochen wurden von dem anhaftenden Bindegewebe befreit, 24 Stunden in absolutem Ethanol extrahiert und 24 Stunden in Diethylether extrahiert, wobei eine Soxhlet-Extrahiervorrichtung verwendet wurde. Die Knochen wurden bei 600 °F für 24 Stunden verascht. Das Aschegewicht 5 wurde durch Wiegen zu konstantem Gewicht ermittelt. Die Ergebnisse sind in Figur 4 dargestellt.

Die Ergebnisse der beiden Untersuchungen, die in den Beispielen 1 und 2 oben beschrieben wurden, zeigen an, dass 24-Epi-l,25-(OH) 2D2 etwa gleich wirksam ist wie la,25-Di-10 hydroxyvitamin D3 (l,25-(OH)2D3) hinsichtlich der Verursachung der Mineralisierung von Knochen und bezüglich der Stimulierung des intestinalen Calciumtransports. Kurz gesagt besteht keine wesentliche Differenz zwischen den beiden Gruppen in Figur 2 und Figur 4. Andererseits ist die Steige-15 rung des anorganischen Phosphors im Serum, die aus der Knochenmobilisierung im Falle der Diät mit geringem Phosphorgehalt bewirkt wird, sehr deutlich durch l,25-(OH)2D2 beeinflusst, jedoch kaum durch 24-Epi-l,25(OH)2D2 stimuliert. In ähnlicher Weise hat bei der Mobilisierung von Calci-20 um aus Knochen, wie durch die Serum-Calciumniveaus (Figur 1) sogar bei dem ausserordentlichen hohen Dosierungsniveau von etwa 750 pMol/Tag angezeigt ist, die 24-Epi-Ver-bindung keine Wirkung, während der Mobilisierungseffekt bei viel geringeren Dosierungen von 1,25-Dihydroxyvitamin 25 D2 deutlich ist. Da der Anstieg des Serumcalciums bei Ratten unter einer Diät mit niedrigem Calciumgehalt die Fähigkeit zur Knochenmobilisierung misst, und da die Steigerung des Blutphosphors bei Tieren unter einer Diät mit niedrigem Phosphorgehalt ebenfalls die Knochenmobilisierung misst, 30 und da die Steigerung des Blutphosphors bei Tieren unter einer Diät mit niedrigem Phosphorgehalt ebenfalls die Knochenmobilisierung misst, zeigen diese Ergebnisse, dass 24-Epi-l,25(OH)2D2 eine unerwartete Eigenschaft zur Verfügung stellt, nämlich dass es von minimaler Wirksamkeit zur 35 Mobilisierung von ICnochencalcium ist, während es in vollem Umfang fähig ist, den intestinalen Calciumtransport und die Mineralisierung von neuem Knochen zu stimulieren, Eigenschaften, die diese Verbindung sehr geeignet machen für die Behandlung von Erkrankungen, die einen Knochen-40 verlust bewirken.

Die einzigartigen Merkmale von 24-Epi-1,25-(OH)2D2, wie sie oben erwähnt wurden, bieten die seltene Gelegenheit, die verschiedenen Ansprechprozesse auf Vitamin D (intestinale Calciumabsorption, Knochenmineralien-Mobilisierung 45 und Knochenmineralisierung) in einer Weise und in einem Ausmass, die bislang nicht durchführbar waren. Diese Möglichkeit erwächst aus der Tatsache, dass die 24-Epi-Verbin-dung gemäss der Erfindung dem Säugetier entweder allein (mit geeigneten und verträglichen Trägern) oder in Kombi-50 nation mit anderen Vitamin D-Derivaten, welche das volle Spektrum der D-ähnlichen Aktivität zeigen, verabfolgt werden. Durch derartige Messungen ist es somit möglich (zu welchem auch immer gewünschten Ausmass) die Spezifität der Wirkungsweise des 24-Epi-Analogen mit der Allgemein-55heit der Wirkung anderer Vitamin D-Metaboliten oder -Analogverbindungen zu kombinieren. Die Verabfolgung von 24-Epi-1,25-(OH)2D2 allein stimuliert, wie oben gezeigt wurde, den intestinalen Calciumtransport und die Knochenmineralisierung ohne oder unter minimaler Knochenmine-60 ral-Mobilisierung, jedoch kann die letztere Wirkung induziert werden durch Co-Verabfolgung eines oder mehrerer der bekannten Vitamin D-Derivate (z.B. l,25-(OH)2D3, la,25-(OH)2D2, la-OH-D3 und verwandte Analogverbindungen). Durch Einregulierung der relativen Mengen der verabfolgten 65 Verbindungen kann ein Mass der Kontrolle über die relativen Grössen der intestinalen Calciumabsorption geg?n die Knochenmineral-Mobilisierungsverfahren in einer Weise durchgeführt werden, die mit den bislang bekannten Vitamin

D-Derivaten nicht möglich war. Die Co-Verabfolgung der 24-Epi-Verbindung und anderer Vitamin D-Verbindungen mit knochenmobilisierender Aktivität kann besonders vorteilhaft in der Lage sein, in der ein gewisses Mass an Knochenmobilisierung gewünscht ist. Beispielsweise wird angenommen, dass unter bestimmten Umständen der Knochen zuerst mobilisiert werden muss, bevor neuer Knochen abgelagert werden kann. In derartigen Situationen induziert die Behandlung mit Vitamin D oder einem Vitamin D-Derivat die Knochenmobilisierung, z.B. la-Hydroxy vitamin D3 oder -D2, la,25-Dihydroxyvitamin D3 oder -D2, 25-Hydroxyvitamin D3 oder -D2, 24,24-Difluor-25-hydroxyvitamin D3,

24.24-Difluor-la,25-dihydroxyvitamin D3, 24-Fluor-25-hy-droxyvitamin D3, 24-Fluor-la,25-dihydroxyvitamin D3, 2ß-Fluor-la-hydroxyvitamin D3, 2ß-Fluor-25-hydroxyvitamin D3, 2ß-Fluor-la,25-dihydroxyvitamin D3, 26,26,26,

27,27,27-Hexafluor-la,25-dihydroxy vitamin D3, 26,26,26,27,27, 27-Hexafluor-25-hydroxyvitamin D3,

24.25-Dihydroxyvitamin D3, la,24,25-Trihydroxyvitamin D3, 25,26-Dihydroxyvitamin D3, la,25,26-Trihydroxyvitamin D3 in Kombination mit 24-Epi-l,25 (OH)2D2 erlaubt durch Einregelung der Verhältnisse der 24-Epi-Verbindung und der knochenmobilisierenden Vitamin D-Verbindung in der Behandlungsprobe die Einregelung der Geschwindigkeit der Mineralisation des Knochens, um die gewünschten medizinischen und physiologischen Ergebnisse zu erhalten. Geeignete und wirksame Gemische sind beispielsweise die Kombination von la,25-Dihydroxy vitamin D2 und la,25-Dihydroxy-24-epivitamin D3 (9a und 9b), oder Gemische der entsprechenden 5,6-trans-Verbindungen (IIa und IIb) oder jegliche andere Kombination dieser vier Produkte als die freien Hydroxylverbindungen oder als deren acylierte Formen.

Die erfindungsgemässen Verbindungen oder deren Kombinationen mit anderen Vitamin D-Derivaten oder anderen therapeutischen Mitteln können leicht als sterile parenterale Lösungen durch Injektion oder intravenös verabfolgt werden oder durch einen Ernährungskanal in der Forom von oralen Dosierungen oder transdermal oder durch Suppositorien. Vorteilhafterweise werden die Verbindungen in Dosierungsmengen von 0,1 bis 100 Mikrogramm pro Tag verabfolgt. Bezüglich der Osteoporose sind Dosen von etwa 0,5 bis etwa 25 Mikrogramm pro Tag allgemein wirksam. Die Verbindungen können entweder allein oder in Kombination mit anderen Vitamin D-Derivaten verabfolgt werden, wobei die Verhältnisse jeder der Verbindungen in der Kombination abhängig sind von dem speziellen Erkrankungszustand, der angesprochen wird, und von dem gewünschten Mass der Knochenmineralisierung und/oder Knochenmobilisierung. Bei der Behandlung von Osteoporose, wobei die bevorzugte Verbindung 24-Epi-la,25-(OH)2D2 ist, ist die aktuelle Menge der eingesetzten 24-Epi-Verbindung nicht kritisch. In allen Fällen sollte eine hinreichende Menge der Verbindung verwendet werden, um Knochenmineralisierung zu induzieren. Mengen oberhalb von etwa 25 Mikrogramm pro Tag der 24-Epi-Verbindung oder der Kombination der Verbindung mit die Knochenmobilisierung induzierenden Vitamin D-Derivaten sind allgemein erforderlich, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen, und mögen unter wirtschaftlichem Gesichtspunkt nicht praktisch erscheinen. In der Praxis werden höhere Dosen der Verbindungen verwendet, wo die therapeutische Behandlung eines Erkrankungszustandes das gewünschte Ziel ist, während die geringeren Dosen generell für prophylaktische eingesetzt werden, wobei zu verstehen ist, dass die spezielle verabfolgte Dosierung in jedem vorgegebenen Fall eingeregelt wird in Übereinstimmung mit den speziellen verwendeten Verbindungen, der zu behandelnden Krankheit, dem Zustand des Patienten und der anderen rele7 665 834

vanten medizinischen Tatsachen, welche die Aktivität des Arzneimittels oder des Ansprechens des Patienten modifizieren mögen, wie dem Fachmann auf diesem Gebiet bekannt ist.

5 Dosierungsformen der Verbindungen können durch Kombination dieser Verbindung mit nicht toxischen pharmazeutisch verträglichen Trägern, wie sie dem Fachmann bekannt sind, hergestellt werden. Derartige Träger können entweder fest oder flüssig sein, wie beispielsweise Maissstär-10 ke, Lactose Sucrose, Erdnussöl, Olivenöl, Sesamöl und Propylenglykol.

Wenn ein fester Träger verwendet wird, kann die Dosierungsform der Verbindungen Tabletten, Kapseln, Pulver, Pastillen (troches) oder Kautabletten (lozenges) sein. Wenn 15 ein flüssiger Träger verwendet wird, können die Dosierungsformen Weichgelatinekapseln, oder Sirup- oder Flüssigkeitssuspensionen, Emulsionen oder Lösungen sein. Die Dosierungsform kann auch Zusatzmittel enthalten, wie Konservierungsstoffe, Stabilisierungsmittel, Benetzungsmittel oder 20 Emulgiermittel, Lösungsförderer, etc. Sie können ebenfalls andere therapeutisch wertvolle Substanzen enthalten, wie andere Vitamine, Salze, Zucker, Proteine, Hormone oder andere medizinische Verbindungen.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist in grösseren Einzel-25 heiten in den nachfolgenden Beispielen 3 bis 9 beschrieben. In diesen Beispielen beziehen sich die Bezeichnungen der spezifischen Produkte durch arabische Zahlen (z.B. Verbindungen 1, 2, 3, etc.) auf die in dem Verfahrensschema I so numerierten Strukturen.

30 Beispiel 3

la-Hydroxy-3,5 -cyclovitamin D (4, Z = Methyl).

Eine Lösung der Verbndung (1) (50 mg) (als ein Gemisch der 24R-und -S-Epimeren) in wasserfreiem Pyridin (300 jj.1) wird mit 50 mg p-ToluoIsulfonylchlorid bei 4 °C für 30 35 Stunden behandelt. Das Gemisch wird unter Rühren über Eis/gesättigter NaHC03 ausgegossen und das Produkt wird mit Benzol extrahiert. Die kombinierten organischen Phasen werden mit wässriger NaHC03, H20, wässrigem CuS04 und Wasser gewaschen, über MgS04 getrocknet und einge-40 dampft.

Das rohe 3-Tosylderivat (2) wird direkt in wasserfreiem Methanol (10 ml) und NaHC03 (150 mg) solvolysiert durch Erhitzen auf 55 °C für eine Zeit von 8,5 Stunden unter Rüh-45 ren. Das Reaktionsgemisch wird sodann auf Raumtemperatur abgekühlt und unter vermindertëm Druck auf ~ 2 ml eingeengt. Benzol (80 ml) wird sodann zugesetzt und die organische Schicht wird mit Wasser gewaschen, getrocknet und eingedampft. Das erhaltene Cyclovitamin (3, Z = Methyl) 50 kann in der nachfolgenden Oxidation ohne weitere Reinigung eingesetzt werden.

Das rohe Produkt (3) in CH2C12 (4,5 ml) wird einer eisgekühlten Lösung von Se02 (5,05 mg) und tert.-BuOOH (16,5 |xl) in CH2CL2 (8 ml), die wasserfreies Pyridin (50 (il) enthält, 55 zugesetzt. Nach 15-minütigem Rühren bei 0 °C wird das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur erwärmt. Nach zusätzlichen 30 Minuten wird das Gemisch in einen Scheidetrichter überführt und mit 10%iger NaOH (30 ml) geschüttelt. Ether (150 ml) wurde zugesetzt und die abgetrennte organische 60 Phase wurde mit 10%iger NaOH und Wasser gewaschen, getrocknet und eingedampft. Der ölige Rückstand wurde über Silikagel-Dünnschichtplatten gereinigt (20 x 20 cm grosse Platten, AcOE+/Hexan 4 : 6), um 20 g des la-Hydroxyderi-vats zu erhalten (4, Z = Methyl): Massenspektrum, m/e: 470 65 (M+, 5), 438 (20), 87 (100); NMR (CDC13) 5 0,53 (3H, s, 18-H3), 0,63 (1H, m, 3-H), 4,19 (1H, d, J=9,5 Hz, 6-H), 4,2 (1H, m, 1-H), 4,95 (1H, d, J = 9,5 Hz, 7-H), 5,17 und 5,25 (2H, jeweils m, 19-H2), 5,35 (2H, m, 22-H und 23-H).

665 834

Beispiel 4

Acetylierung der Verbindung (4).

Eine Lösung von Cyclovitamin (4, Z = Methyl) (18 mg) in Pyridin ( 1 ml) und Essigsäureanhydrid (0,33 ml) wird 2 Stunden auf 55 C erhitzt. Das Gemisch wird in eisgekühlte gesättigte NaHC03 eingegossen und mit Benzol und Ether extrahiert. Die vereinten organischen Extrakte werden mit Wasser, gesättigter CuS04-Lösung und wässriger NaHC03-Lösung gewaschen, getrocknet, und eingedampft, um das 1-Acetoxyderivat zu ergeben (5, Z = Methyl, Acyl = Ace-tyl) (19 mg): Massenspektrum, m/e: 512 (M+, 5), 420 (5), 87 (100); NMR (CDC13) § 0,53 (3H, s, 18-H3), 4,18 (IH, d J = 9.5 Hz. 6-H), 4,97 (2H, m, 7-H und 19-H), 5,24 (2H, m,

1-H und 19-H), 5,35 (2H, m, 22-H und 23-H).

Beispiel 5

Solvolyse von la-Acetoxy-3,5-cyclovitamin (5) (R, = Acetyl).

Eine Lösung von Cyclovitamin (5) (4,5 mg) in einem 3 : 1-Gemisch von Dioxan /H20 (1,5 ml) wird auf 55 C erhitzt. p-Toluolsulfonsäure (1 mg in 20 jil H20) wird sodann zugesetzt und das Erhitzen wird 15 Minuten fortgesetzt. Das Gemisch wird in gesättigte NaHC03/Eis eingegossen und mit Benzol und Ether extrahiert. Die organischen Phasen werden mit NaHC03 und Wasser gewaschen und über MgS04 getrocknet. Das Eindampfen der Lösungsmittel ergibt einen Rückstand, der die Verbindungen (6) (worin R, = Acetyl und R2 = H sind) und (7) (worin R) = Acetyl und R; = H ist), die durch Chromatographie über HPLC getrennt werden (6,2 mm x 25 cm Zorbax-Stil), wobei 2%

2-Propanol in Hexan als ein Eluationsmittel verwendet wird. Wenn es erforderlich ist, werden die Produkte weiter durch Rechromatographie gereinigt.

Beispiel 6

Ketalhydrolyse von Verbindung (6), um das Keton (8) zu erhalten.

Der Lösung des Ketals (6, Rj = Acetyl, R2 = H) (1,35 mg) in Ethanol (1,5 ml) wird p-Toluolsulfonsäure (0,34 mg in 45 |il H;0) zugesetzt und das Gemisch wird unter Rück-fluss für eine Zeit von 30 Minuten erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird in verdünnte NaHC03 eingegossen und mit Benzol und Ether extrahiert. Die vereinten organischen Extrakte werden mit Wasser gewaschen, über MgS04 getrocknet und eingedampft. Die Anwendung der Hochdruck-Flüssigkeitschromatographie auf das rohe Gemisch (4% 2-Propa-nol Hexan, 6,2 mm x 25 cm Zorbax-Sil) liefert etwas nicht umgesetztes Ketal (6) (0,12 mg, gesammelt bei 48 ml) und das gewünschte Keton (8, R, = Acetyl, R2 = H) (0,36 mg gesammelt bei 52 ml) welches durch die folgenden Daten charakterisiert ist:

Massenspektrum, m/e: 454 (M+, 9), 394 (17), 376 (10), 134 (23). 43 ( 100); NMR (CDC13) 5 0,53 (3H, s, 18-H3), 1,03 (3H, d. J = 6,5 Hz, 21-H3), 1,13 (3H, d, J = 7,0 Hz, 28-H3), 2,03 (3H. s, CH,COO), 2,12 (3H, s, CH3CO), 4,19 (1H, m,

3-H), 5,03 (1H, m, 19-H), 5,33 (3H, breit m, 19-H, 22-H und 23-H), 5,49 (1H, m, 1-H), 5,93 (IH, d, J= 11 Hz, 7-H), 6,37 ( 1 H, d. J = 11 Hz, 6-H); UV (EtOH)A.max 266 nm, 250 nm, 225 nm.

Beispiel 7

Reaktion des Ketons (8) mit Methylmagnesiumbromid, um die Produkte (9a) und (9b) zu erhalten.

Das Keton (8, R, = Acetyl, R2 = H) in wasserfreiem Ether wird mit einem Überschuss an CH3MgBr (2,85 M-Lö-sung in Ether) behandelt. Das Reaktionsgemisch wird bei Raumtemperatur für eine Zeit von 30 Minuten gerührt, sodann mit wässriger NH4C1 abgeschreckt, mit Benzol, Ether und CH2C12 extrahiert. Die organischen Phasen werden mit verdünnter NaHC03 gewaschen, über MgS04 getrocknet und eingedampft. Das so erhaltene Gemisch von (9a) und (9b) wird durch Hochleistungs-Flüssiglceitschromatographie getrennt (6% 2-Propanol/Hexan, 4,6 mm x 25 cm Zorbax-Sil), um in der Reihenfolge der Eluation die reinen Epimeren (9a) und (9b) zu erhalten, la,25-Dihydroxy vitamin D2 (9a): UV (EtOH)lmax 265,5 nm, ^.min 227,5 nm; Massenspektrum, m/e: 428 (M+, 6), 410 (4), 352 (4), 287 (6), 269 (10), 251 (10), 152 (42), 134 (100), 59 (99); NMR (CDC13) S 0,56 (3H, s, 18-H3), 1,01 (3H, d, J = 6,5 Hz, 28-H3), 1,04 (3H, d, J = 6,5 Hz, 21-H3), 1,14 und 1,18 (6H, jeweils s, 26-H3 und 27-H3), 4,24 (1H, m, 3-H), 4,43 (lH,m, 1-H), 5,01 (1H, m, 19-H), -5,34 (3H, breit m, 19-H, 22-H und 23-H), 6,02 (1H, d, J = 11 Hz, 7-H), 6,39 (1H, d, J = 11 Hz, 6-H).

la,25-Dihydroxy-24-epivitamin D2 (9b): UV (EtOH)A,max 265,5 nm, /.min 227,5 nm; Massenspektrum, m/e: 428 (M+, 13), 410 (9), 352 (7), 287 (11), 269 (15), 251 (13), 152 (52), 134(100), 59 (97).

Beispiel 8

Umwandlung der Verbindung (7) in 5,6-trans-la,25-Di-hydroxyvitamin D2-Verbindungen (1 la) und (IIb).

Die Hydrolyse der ICetal-Zwischenverbindung (7, R, = Acetyl, R2 = H) unter den in Beispiel 4 beschriebenen Bedingungen schafft das entsprechende 5,6-trans-25-Keton der Struktur (10, Ri = Acetyl, R2 = H) und die anschliessende Reaktion dieses Ketons mit Methylmagnesiumbromid unter Anwendung von Bedingungen, die denjenigen des Beispiels 5 analog sind, ergibt ein Gemisch der Epimeren (IIa) und (IIb), die durch Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie (HPLC) getrennt werden, um in reiner Form la,25-Dihy-droxy-5,6-trans-vitamin D2 (1 la) und la,25-Dihydroxy-5,6-trans-24-Epivitamin D2 (IIb) zu erhalten. Wenn es erforderlich ist, kann die Strukturbestimmung durch Isomerisierung zu den entsprechenden 5,6-cis-Verbindungen (9a, 9b) nach bekannten Verfahren bestätigt werden.

5,6-trans la,25-Dihydroxy vitamin D2 (IIa): UV (EtOH) A.max 273,5 nm, Ìmin 230nm; Massenspektrum, m/e: 428 (M+, 8), 410 (3), 287 (3), 269 (7), 251 (7), 152 (34), 134 (100), 59 (78).

5,6-trans-la,25-Dihydroxy-24-epivitamin D2 (IIb): UV (EtOH)A.m.,x 273,5 nm, 2imin 230 nm; Massenspektrum, m/e: 428 (M+, 10), 410 (4), 352 (4), 287 (5), 269 (9), 251 (8), 152 (37), 134(100), 59(82).

Beispiel 9

Herstellung von Alkyl- und Aryl-Analogverbindungen von la,25-Dihydroxy vitamin D2-Verbindungen.

Durch Umsetzung der Keton-Zwischenverbindung (8) (Ri = Acetyl, R2 = H) mit jeweils entsprechend

(a) Ethylmagnesiumbromid

(b) Propylmagnesiumbromid

(c) Isopropylmagnesiumbromid,

(d) Butylmagnesiumbromid oder

(e) Phenylmagnesiumsbromid unter Bedingungen, die den in Beispiel 7 beschriebenen Bedingungen analog sind, werden die entsprechenden Hydroxyvitamin D2-Produkte der nachstehend angegebenen For mel erhalten

■OH

OH

HC?

8

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

9

665 834

worin X jeweils

(a) Ethyl,

(b) Propyl,

(c) Isopropyl,

(d) Butyl oder

(e) Phenyl darstellt.

Durch ähnliche Behandlung der 5,6-trans-Keton-Zwi-schenverbindung (10) (Ri = Acetyl, R2 = H) mit den oben aufgeführten Grignard-Reagentien werden die entsprechenden 5,6-trans-Hydroxyvitamin D2-Produkte erhalten, welche die folgende Formel aufweisen:

worin X jeweils entsprechend

(a) Ethyl,

(b) Propyl,

(c) Isopropyl,

5 (d) Butyl oder

(e) Phenyl ist.

Ein geeignetes Ausgangsmaterial für das erfindungsge-10 mässe Verfahren ist das Vitamin D-Ketalderivat der Struktur (1), welches nach den folgenden Verfahrensschemata II und III erhalten werden kann, wie beschrieben ist in der GB-PS 2 127 023 oder der US-PS 4 448 721. Es ist im allgemeinen zweckmässig (z.B. wenn beide C-24-Epimeren ge-15 wünscht werden), die Verbindung (1) als ein Gemisch von 24R- und 24S-Epimeren zu verwenden, wobei die Trennung der individuellen 24R- und 24S-Epimeren später durchgeführt wird. Jedoch sind das reine 24S- oder das reine 24R-Epimere von (1) in gleicher Weise geeignet, wobei das erstere 20 das 24S-la, 25-Dihydroxy-Produkt und das letztere das entsprechende 24R-Produkt zur Verfügung stellt.

Verfahrensschema I

HO* — "OH 9o: 24 S b : 24R

b: 24 R

665 834

Verfahrensschema II

10

AcO

cHO

•>

1

Sul fo*

AcO

Acû

'WC HO

öS6

ocH,

iï)

I OH

CCHi

(6a.)

Verfahrensschema III

> IsPv^A^-

'A -f!—

II O G O i_j

S ulfott A

-) Ph -s o

I

o o

C

1 Blatt Zeichnungen

Claims

665 834

2

PATENTANSPRÜCHE 1. Verbindung, gekennzeichnet durch die Formel

27,27-Hexafluor - la,25 -dihydroxyvitamin D3, 26,26,26, 27,27,27 -Hexafluor-25 -hydroxyvitamin D3, 2ß-Fluor-la-hydroxyvitamin D3, 2ß-Fluor-25-hydroxyvitamin D,, 24,25-Dihydroxyvitamin D3, la,24,25-Trihydroxyvitamin 5 D3, 25,26-Dihydroxyvitamin D3 oder la,25,26-Trihy-droxyvitamin D3.
15. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung mit einer Formel gemäss der Definition in Anspruch 1, worin jeder der Reste Rb R2 und R3, die gleich oder unterschiedlich sein 10 können, ein Wasserstoffatom oder einen Acylrest bedeutet, und X einen Alkyl- oder Arylrest oder einen isotopisch markierten Alkyl- oder Arylrest darstellt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ketal der Formel worin jeder der Reste Rb R2 und R3, die gleich oder unterschiedlich sein können, Wasserstoff oder Acyl ist, und X ein Alkylrest ist, oder Aryl oder isotopisch markiertes Alkyl oder Aryl. mit der Massgabe, dass, sofern der C-24-Methyl-substituent die S-Konfiguration aufweist, und X gleich Methyl ist, R,. R2 und R3 nicht alle Wasserstoff sein können.
2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. dass das asymmetrische Zentrum am C-24 die ^-Konfiguration aufweist.
3. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. dass das asymmetrische Zentrum am C-24 die ^-Konfiguration aufweist.
4. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie la,25-Dihydroxy-24-epivitamin D2 ist.
5. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. dass sie la,25-Dihydroxy-5,6-trans-24 -epivitamin D2 ist.
6. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass X Methyl bedeutet.
7. Pharmazeutische Zusammensetzung, gekennzeichnet durch den Gehalt einer Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und einem pharmazeutisch unbedenklichen Träger.
8. Zusammensetzung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Gehalt an la,25-Dihydroxy -5,6-trans-vitamin D2 und la,25-Dihydroxy-vitamin D2.
9. Zusammensetzung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Gehalt an la,25-Dihydroxy -5,6-trans-vitamin D2 und lct,25-Dihydroxy-5,6-trans -24-epivitamin D2.
10. Zusammensetzung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Gehalt an la,25-Dihydroxyvitamin D2, la,25-Dihydroxy -24-epivitamin D2, la,25-Dihydroxy-5,6-trans-vitamin D-. und 1 a,25-Dihydroxy-5,6-trans-24-epivitamin

D:-
11. Zusammensetzung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Gehalt an la,25-Dihydroxyvitamin D2, und la,25-Dihydroxy -24-epivitamin D2.
12. Zusammensetzung nach Anspruch 7, gekennzeichnet . durch einen Gehalt an la,25-Dihydroxy -5,6-trans-vitamin D2 und entweder la,25-Dihydroxy -5,6-trans-25-epivitamin D2 oder 1 a.25-Dihydroxy-24-epivitamin D2.
13. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich mindestens eine die Knochenmobilisierung induzierende Verbindung enthält.
14. Zusammensetzung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet. dass sie als die Knochenmobilisierung induzierende Verbindung enthält: 25-Hydroxyvitamin D3, 25-Hy-droxyvitamin D2, 1 a-Hydroxyvitamin D3, la-Hydroxyvitamin D2, 1 a,25-Dihydroxyvitamin D3, la,25-Dihydroxyvit-amin D2, 24,24-Difluor-25-hydroxyvitamin D3, 24,24-Di-fluor-1 a,25-dihydroxyvitamin D3, 24-Fluor-25-hydroxyvit-amin D3, 24-Fluor-la,25-dihydroxyvitamin D3, 26,26,26,27,

worin R] und R2 der obengenannten Definition entsprechen, der Hydrolyse bei einer Temperatur von 10 bis 38 C unter 30 sauren Bedingungen unterworfen werden und das erhaltene Keton mit einem entsprechenden Grignard-Reagens umgesetzt wird.
16. Verbindung, gekennzeichnet durch die Formel worin IC einen Sauerstoffatomrest darstellt, und R| und R2, die gleich oder unterschiedlich sein können, ein Wasserstoffatom oder einen Acylrest bedeuten, als Zwischenprodukt im 50 Verfahren nach Anspruch 15.
17. Verbindung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie la-Hydroxy -25-oxo-27-norvitamin D2 oder das Acetat davon ist.

55 18. la-Hydroxy-25 -oxo-27-nor -24-epivitamin D2 als Verbindung nach Anspruch 16.
19. Verbindung, gekennzeichnet durch die Formel

60

65

oder

3

665 834

worin K ein einen Ethylendioxyrest darstellt, und Rj und R2, die gleich oder unterschiedlich sein können, ein Wasserstoffatom oder einen Acylrest bedeuten, als Ausgangsstoff im Verfahren nach Anspruch 15.
20. Verwendung einer Verbindung gemäss der Definition in einem der Ansprüche 1 bis 6 in einer Zusammensetzung zur Behandlung einer Krankheit, welche die Notwendigkeit mit sich bringt, Knochenmasse zu regenerieren oder den Verlust daran zu vermeiden, vorzugsweise Postmenopausen-Osteoporose, Altersosteoporose oder steroid-induzierte Osteoporose.