CH683343A5

CH683343A5 - 1,4-Pregnadien-3,20-dion-16,17-acetal-21-ester, Verfahren zu ihrer Herstellung und pharmazeutische Präparate, die sie enthalten.

Info

Publication number: CH683343A5
Application number: CH2619/91A
Authority: CH
Inventors: Jose Calatayud; Jose Ramon Conde; Manuel Luna
Original assignee: Aurofin Sa
Priority date: 1990-09-07
Filing date: 1991-09-06
Publication date: 1994-02-28
Also published as: PT98897B; NL9101472A; NL300196I1; JPH04257599A; NL194917C; GR910100353A; PT98897A; ATA176991A; DE4129535C2; LU88001A1; ITMI912296A0; US5482934A; FR2666585B1; ITMI912296A1; AT402930B; ES2034893A1; JP3292928B2; LU91205I2; DE122005000030I1; HK1005881A1

Description

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Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft pharmakologisch aktive Verbindungen, ein Verfahren zur Herstellung dieser Verbindungen und Ausgangsstoffe dazu. Ferner betrifft die Erfindung pharmazeutische Zusammensetzungen, die diese Wirkstoffe enthalten.

Ein weiterer Zweck dieser Erfindung ist es, Glucocorticoide zur Verfügung zu stellen, die gleichzeitig eine hohe entzündungshemmende Wirkung am Anwendungsort entfalten und eine niedrige systemische Aktivität aufweisen.

Seit Kendali und Reichstein die Wirksamkeit von Cortison bei der Behandlung der rheumatoiden Arthritis entdeckten (wofür sie den Nobelpreis erhielten), vervielfachten sich die Bestreben, die für den glucocorticoiden Effekt verantwortliche Grundstruktur sowie deren Metabolismus und Wirkungsmechanismus zu ergründen. Zahlreiche verschiedene synthetische Verbindungen wurden seither hergestellt, die gegenüber dem zuerst identifizierten Produkt ein erhöhtes Aktivitätspotential aufweisen.

Die klinische Wirksamkeit der Corticosteroide hatte deren Isolierung, Identifizierung und Synthese zur Folge. Die Manipulation ihrer Grundstrukturen erlaubte eine breite Vielfalt von synthetischen Analoga, die Gegenstand einer andauernden Forschung nach grösserer Wirksamkeit und einer Verbesserung des Verhältnisses von therapeutischem Effekt und nachteiliger systemischer Reaktion sind.

Die toxischen Effekte wurden nicht herabgesetzt und es ist in diesem Zusammenhang wichtig herauszustreichen, dass Corticosteroide Produkte mit einem eindeutigen pharmakologischen Effekt sind, aber mit einer hohen Fähigkeit zur Akkumulation diversen Geweben, die unbemerkt bleiben können bis zum plötzlichen Eintritt einer Katastrophe.

In all den untersuchten Produkten erschienen die therapeutischen Effekte und die Auswirkungen auf den Protein- und Kohlenhydratmetabolismus gleichzeitig. Dies vermittelte den Eindruck, dass die angestrebten Effekte und die nachteiligen Reaktionen durch dieselbe Sorte von Rezeptoren vermittelt werden und dass diese Rezeptoren die gleichen sind für alle Corticosteroide.

Änderungen in der molekularen Struktur können Änderungen in der biologischen Aktivität von Corti-costeroiden verursachen als Folge von Unterschieden in Absorption, Proteinbildung, Metabolismus, Ausscheidung, Bioverfügbarkeit und intrinsischer Aktivität in der Biophase.

Die Einführung in den 50er Jahren von systemischen Corticosteroiden zur Behandlung von Asthma war ein Meilenstein, der allerdings durch das Auftauchen von Nebenwirkungen überschattet wurde. Diese Tatsache führte zur Applikation von Corticosteroiden durch Inhalation, da man der Ansicht war, dass durch Reduktion der zur Kontrolle der Symptome notwendigen Menge an Wirkstoff es möglich sein werde, die Nebenwirkungen zu verringern. Die ersten Corticosteroid-Zusammensetzungen, die in Aerosolform entwickelt wurden, waren begleitet von unterschiedlicher Wirkung und unterschiedlichen systemischen Nebeneffekten.

Das Erscheinen von Derivaten mit hoher Aktivität erlaubte das Herstellen von topischen Formulierungen mit hoher relativer Aktivität kombiniert mit niedriger systemischer Wirkung. Es gibt zwei Gründe für dieses Verhalten:

1) Obwohl die Produkte topisch aufgenommen werden können, werden sie rasch zu weniger aktiven Formen metabolisiert;

2) empfohlen werden Dosen, die keinen systemischen Effekt hervorrufen, ohne Unterdrückung der Hypothalamus-Hypophyse-Nebennierendrüsen-Achse innerhalb des verwendeten therapeutischen Bereiches.

Folgende Corticosteroide wurden in Aerosolform eingesetzt und zeigten einen hohen positiven Effekt: Beclomethason dipropionat, Betamethason valerat, Budesonid, Flunisolid und Triamcinolonacetonid.

Dieser Ansatz, die lokalen von den systemischen Effekten zu trennen, veranlasste die Untersuchung einer Reihe von Derivaten mit einer eigenen topischen Wirkung und keinem oder geringem systemischen Effekt.

Die Ziele dieser Reihe werden entscheidend beeinflusst durch folgende Faktoren:

a) Hohe Konzentration in der Biophase (Lungen- oder Hautoberflächen-Rezeptoren)

b) Geringe topische Absorption c) Geringe gastrointestinale Absorption d) Hohe Empfindlichkeit gegen hepatische Oxidasen und andere Inhibitionsenzyme e) Kurze Halbwertszeit f) Niedrige intrinsische oder systemische Aktivität

Es war Aufgabe dieser Erfindung, so weit wie möglich sich jenem Wirkstoff zu nähern, der alle oben erwähnten Faktoren in sich vereint, um so das ideale topische Corticosteroid herzustellen, aus der Gewissheit heraus, dass dieser therapeutische Wirkstoff trotz allen Nachteilen eine grosse Zukunft vor sich hat.

Ein Plan wurde entworfen, um gewisse Corticosteroid-Derivate zu finden, die gleichzeitig starke topische pharmakologische Aktivität und keine oder nur minimale systemische Effekte aufweisen.

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Bei der Synthese von 16-,17-Acetaien von Corticosteroiden wird eine Mischung von Epimeren (bezogen auf die Bildung eines neuen asymmetrischen Zentrums am C-22) erhalten. Die Trennung der zwei Epimeren wird mittels säulenchromatographischen oder HPLC-Methoden erreicht. Diese Methoden eignen sich aber schlecht für die industrielle Applikation wegen der geringen Menge an Produkten, die pro Einheitsoperation umgesetzt werden kann. Im hier vorgeschlagenen Verfahren wird eines der Epimeren (22S - das aktivste Epimer) durch ein Hydrolyse-Ketalisierungsverfahren aus den Estern erhalten, die mit den C-16-, C-17- und C-21-Hydroxylgruppen gebildet wurden, wobei der Ester am C-21 nicht hydro-lisiert wird. Durch Auswahl des Katalysators kann bestimmt werden, ob eine Mischung der (22R, S)-Epi-meren oder selektiv das 22S-Epimer erhalten wird. Kein Verfahren dieser Art ist bisher beschrieben worden. Die europäische Patentanmeldung 0164636 schlägt ein Transketalisierungsverfahren vor, gemäss welchem die Acetonide mit Aldehyden und Fluor- oder Chlorwasserstoff in wässrigem Medium zu den entsprechenden Acetalen umgewandelt werden. Im wesentlichen wird Fluorwasserstoff bei Temperaturen zwischen 0 und -30°C verwendet, wobei Epimere der gebildeten Acefale erhalten werden. Es wurden keine weiteren Hinweise gefunden, die eine Selektivität für das eine oder andere Epimer beschreiben.

Das erfindungsgemässe Verfahren bietet die Möglichkeit, das 22S-Epimer oder ein 22R,S-Epimeren-gemisch der Acefale von ausgewählten, leicht erhältlichen Triester zu gewinnen. Dabei bleibt das gewünschte Radikal am C-21 erhalten. Das Verfahren wird bei Raumtemperatur unter Verwendung von trockenem HCl in wasserfreien organischen Lösungsmittel ausgeführt. Das R-Epimer wird mittels präpa-rativer HPLC aus der 22R,S-Mischung erhalten.

Die sterische Hinderung der eingeführten Acyl-radikale und spezifische Katalysatoren erschweren die Bildung des 22R-Epimers. Wenn der gewählte Katalysator extrem aktiv ist, werden Mischungen der Isomeren erhalten. Diese Hinderungscharakteristik wird von einer Erhöhung der Reaktionszeit begleitet; dies führt aber nicht zu einer Verminderung der Ausbeute an Endstoff wegen Hydrolyse, Nebenreaktionen, etc. unter den angegebenen Reaktionsbedingungen.

Das Verfahren benötigt weder stark korrosive Reagentien wie Fluorwasserstoff noch extreme Temperaturen (unter Null), Merkmale die nützlich sind für eine Produktion in industriellem Massstab.

Die Verbindungen gemäss der Erfindung sind gekennzeichet durch die Formel:

ch2°-R2

0

(I)

F

wobei Rx -ch2-ch2-ch2-ch3,ch-ch3,-ch-ch2-ch3

CH3 CH3

0

und R.2

C - CH , oder - C - CH-CH

O 1 o

I

bedeuten

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und durch die Formel

CH2°-R2

( -- )

wobei F-3 -CH2-CH2-CH2-CH, , -CH -CH2-CH3 ,

CHj

°der und R2

0

//

-c -ch3

oder

0

//

-c -ch -ch3

l chj bedeuten.

Jede dieser Verbindungen kann in zwei diastereomeren Formen vorliegen, welche entsprechend den allgemeinen Formeln (I) und (II) wie folgt symbolisiert werden

CH,-0-Ro

C=0

(III) (Epimer S)

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CH2-°-R2

(IV) (Epimer R)

CH -0-Ro

I 2

(V)

(Epimer S)

(VI) (Epimer R)

In den diastereomeren (III), (IV), (V) und (VI) entsprechen die verschiedenen Konfigurationen dem C-22 (asymmetrisches C-Atom). Diese Diastereomere werden S- und R-Epimere genannt.

Die erfindungsgemässen Verbindungen werden durch Hydrolyse-Ketalisierung der am C-16, C-17 und C-21 dreifach veresterten Verbindungen, deren Struktur unten angegeben ist:

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CH -OR

worin R Acetyi oder Isobutyroyl ist, und mit einem geeigneten Katalysator, der in den jeweiligen Fällen präzisiert wird, hergestellt.

Die Verbindungen der Formeln (VII) oder (VIII) werden aus den entsprechenden Hydroxyderivaten durch Acylierung mit einem geeigneten Anhydrid in einem basischen Medium erhalten. Diese Derivate entsprechen jenen mit veresterten Hydroxygruppen am C-16, C-17 und C-21. Die Hydroxygruppe am C-11 wird unter diesen Bedingungen nicht verestert. Nur mit bestimmten Anhydriden werden Nebenprodukte in kleinen Mengen (Grössenordnung etwa 1 %) gebildet. Sie werden als Verunreinigungen behandelt und während der Reinigungsoperationen eliminiert. Falls die Menge des während der Reaktion anwesenden Anhydrids kontrolliert wird, wird der Ester mit C-11-Hydroxygruppe nur in Spuren gebildet. Deshalb sollte die Anzahl Mole des entsprechenden Anhydrides das 25fache der Anzahl Mole des Cor-ticosteroides nicht überschreiten, damit die Acylierung am C-11 nicht stattfindet oder aber so weit wie möglich eingeschränkt wird, wie bereits vorstehend angegeben wurde. Die Reaktionstemperatur ist ein weiterer wichtiger Faktor: Die idealen Bedingungen für die Acylierung der C-21, C-16 und C-17 Hydroxylgruppen sind Temperaturen im Bereich zwischen 15 bis 45°C. Oberhalb dieser Temperatur kann ein grösserer Anteil an tetraacyliertem Produkt gebildet werden.

Die Reaktionsdauer sollte 4 Stunden nicht überschreiten, wobei die zweckmässige Reaktionszeit für die Mehrheit der verwendeten Corticosteroide und Anhydride 1,5 bis 2 Stunden beträgt.

Gegenüber anderen möglichen Lösungsmitteln sind Pyridin, Dioxan oder DMSO wegen ihrer höheren Löslichkeit bevorzugt. Am geeignetsten ist Pyridin wegen seines eigenen basischen Charakters.

Nach der Reaktion wird das Reaktionsgemisch angesäuert und mit in Wasser unlöslichen organischen Lösungsmitteln extrahiert, der Extrakt eingeengt und gewaschen und das Rohprodukt umkristallisiert, um die entsprechenden Verbindungen, acyliert an den C-16, C-17 und C-21 Hydroxygruppen, zu erhalten.

Das angegebene Reinigungsverfahren, Waschen und Umkristallisieren, liefert ein Produkt mit einer Reinheit höher als 95%. Damit ist es geeignet zur Verwendung als Zwischenprodukt bei der Bildung der Acefale gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren.

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CH OH

R1-^

+ O

R -C^ ^0

X,

worin R1 = -CH.

-CH-CH 0 I ■>

CH3

und Xi = X2 ist und entweder Wasserstoff oder Fluor bedeutet.

Die durch die Forme) (I) als lll+IV, (II) als V+Vl, (l-l) und (V) dargestellten Verbindungen werden erhalten durch Hydrolyse der Ester am C-16 und C-17 mit Chlorwasserstoff in dem Lösungsmittel, das als Mittel zur Durchführung der Reaktion in einem wasserfreien Medium verwendet wird, und mit einem spezifischen Katalysator, der die Ketalisierungsreaktion selektiv zu Bildung des S-Epimers oder eines Gemisches der R- und S-Epimere steuert, in Gegenwart des entsprechenden Aldehydes.

Als Lösungsmittel werden allgemein verwendet: Dioxan, Methylenchlorid und Chloroform, alle wasserfrei. Für diese Art Reaktion wird allerdings Dioxan am meisten eingesetzt.

Die Auswahl des Lösungsmittels hat einen Einfluss auf das Verhältnis der Epimeren im Gemisch, da mildere Katalysatoren die Reaktion eher hin zur Bildung eines einzelnen Epimers steuern, während aktivere Katalysatoren eher ein Isomerengemisch liefern, das sich dem Verhältnis 1:1 nähert. Die Wahl des Lösungsmittels kann dieses Verhältnis geringfügig verschieben. Entsprechend dem Epimerenverhältnis, das erhalten werden soll, werden als Katalysatoren eingesetzt: p-Toluolsulfonsäure, die das S-Epimer als Hauptprodukt in einer Ausbeute von 98-99% liefert, oder Perchlorsäure als 70%ige Lösung in Eisessig, die ein Gemisch der R- und S-Epimere im Verhältnis 40:60 ohne Unterscheidung liefert.

Es ist nicht zweckmässig, die Reaktion ohne Katalysatoren durchzuführen, da die Reaktionszeiten deutlich erhöht werden; ausserdem wird ein grösserer Anteil an Verunreinigungen erhalten. In einem solchen Fall würde eines der Isomere, nämlich das S-Epimer, als die Hauptkomponente im Vergleich zum R-Epimer erhalten.

Die Umsetzung wird ausgeführt an den C-16 und C-17 Estern durch Hydrolyse in Gegenwart von Chlorwasserstoff mit anschliessendem Angriff des Aldehyds an diesen Positionen, um das entsprechende Acetal zu bilden. Es findet also selektive Hydrolyse statt, da die am C-21 gebildeten Ester unter den angegebenen Bedingungen nicht hydrolysiert werden. Deshalb sind die Triester so zu wählen, dass die interessierende Gruppe am C-21 erhalten bleibt.

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CH0-OR

worin R dem Acetyl- oder isobutyroylrest entspricht.

Ri bedeutet einen der folgenden Reste:

-CH2-CH2-CH2-CH3, -CH(CH3)-CH3, -CH(CH3)-CH2-CH3 oder

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Analog für die Formel (VIII)

cho-0r worin R dem Acetyl- oder Isobutyroylrest entspricht und R3 einen der folgenden Reste bedeutet:

-CH2-CH2-CH2-CH3, -CH-CH2-CH3 ,

I

CHj

Die Reaktion wird bei Raumtemperatur (10-20°C) durchgeführt, vorausgesetzt, die Löslichkeit der eingesetzten Triester erlaubt es. Temperaturen oberhalb 25°C führen zu Nebenreaktionen und zu teilweiser Hydrolyse am C-21.

Die Reaktionszeit variiert zwischen 100 und 200 Stunden in Abhängigkeit von den Ausgangs-Cortico-steroiden, den Acylierungsreagenzien und den eingesetzten Aldehyden, wobei ein Gleichgewicht zwischen der maximalen Bildung des Epimers bzw. dem Epimerengemisch und den Nebenreaktionen erreicht werden muss.

Nachdem die überschüssige Säure neutralisiert worden ist, wird das Rohprodukt mit Methylenchlorid extrahiert, die organische Phase abgetrennt und am Vakuum eingeengt. Das Produkt wird aus Ethyl-ether/Petrolether umkristallisiert und schliesslich säulenchromatographisch gereinigt an LH-20 oder LH-60 Sephadex als stationärer Phase und mit einer Mischung organischer Lösungsmittel, z.B. Heptan/ Ethanol, oder einer Mischung von organischen Lösungsmitteln und Wasser, in einem Verhältnis, das zwischen 90:10 bis 98:2 für Heptan/Ethanol und 70:30 für Ethanol/Wasser variieren kann, als mobile Phase.

Weitere Reinigungsstufen, umfassend Waschen oder wiederholtes Fällen mit bzw. aus Lösungsmitteln wie Methanol, Ethanol, Aceton, Dioxan, Ethylacetat, Wasser, etc., können vorgesehen werden. Indem diese Lösungsmittel einzeln oder als binäre oder ternäre Gemische eingesetzt werden, wie Dioxan/ Wasser oder Ethanol/Aceton/Wasser in geeigneten Verhältnissen, können Produkte mit einer Reinheit in der Grössenordnung von 99,5 bis 99,9% erhalten werden. Im vorliegenden Fall wurde die Reinigung mit

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ternären Gemischen von Ethanol/Aceton/Wasser durchgeführt: Nach Auflösen des Produktes in organischen Lösungsmitteln und anschliessender Fällung durch Zugabe des entsprechenden Anteils Wasser unter sehr spezifischen, sehr heftigen Rührbedingungen und sehr langsamer Zugabe (neben anderen Faktoren) erhöhte sich die Reinheit des Produktes von 85-90% auf 99,99%.

Für industrielle Zwecke ist die Reinigung mittels Säulenchromatographie nicht geeignet. Für diese Art Operation sind ausgezeichnete industrielle Reinigungsmethoden verwendbar, die das Herstellungsverfahren für diese Art von Verbindungen besonders gut ergänzen.

In Abhängigkeit der Applikationsstellen und im Hinblick auf eine optimale Verfügbarkeit der aktiven Komponente wurden verschiedene galenische Formulierungen für die topische Verabreichung der erfin-dungsgemässen Verbindungen hergestellt.

Für perkutane Formulierungen wird optimale Verfügbarkeit mit einem Lösungsmittelsystem auf Glycol-basis (Propylenglycol und 1,3-Butandiol) allein oder in Kombination mit Wasser erreicht. Mit Hilfe von oberflächenaktiven Verbindungen als Lösungsvermittler ist es auch möglich, die Steroide ganz oder teilweise in einer lipophilen Phase aufzulösen. Perkutane Zusammensetzungen werden als Salben, als Öl-in-Wasser- oder Wasser-in-ÔI-Crèmen oder als Lotionen zubereitet. Der Wirkstoff in diesen pharmazeutischen Zusammensetzungen kann in Lösungen, als kontinuierliche disperse Phase oder als mikronisier-te Festkörper vorliegen.

Aerosolsysteme werden so ausgeführt, dass jede verabreichte Dose 10-1000 ng (vorzugsweise 20-250 ug) des aktiven Steroides enthält. Die aktivsten Steroide werden im unteren Bereich des Dosierungsbereiches verabreicht. Mikronisierte Steroide müssen in Partikeln vorliegen, die erheblich kleiner als 5 um sind. In den unter Druck stehenden Aerosolsystemen wird der Wirkstoff in einer Treibgasmischung mit Hilfe von Dispersionsmitteln, wie Sorbitantrioleat, Oleinsäure, Lecithin oder dem Natriumsalz der Dioctylsulfobernsteinsäure, suspendiert.

Die Erfindung wird nun anhand der folgenden, nicht einschränkenden Beispiele weiter erläutert. Die Molekulargewichte der entsprechenden Produkte wurden mittels Massenspektrometrie bestätigt und die Schmelzpunkte (unkorrigiert) wurden auf einer Büchi-Apparatur bestimmt. Die HPLC-Analysen wurden unter folgenden Bedingungen durchgeführt:

SYNTHESE DER AM C-16. C-17 UND C-21 TRIACYLIERTEN DERIVATE Beispiel I:

Herstellung von 16,17,21 -Tris-(2-methyl-1 -oxo-propoxy)-11 -hydroxy-(11 ß,16a)-1,4-pregnadien-3,20-dion

30 ml Pyridin und 21,6 g Isobuttersäureanhydrid (entsprechend 0,13 mol) wurden in einen 500 ml Reaktionskolben mit mechanischem Rührer gegeben. Dann wurden, unter kräftigem Rühren und bei Raumtemperatur, portionenweise 10 g (0,026 mol) 11,16,17,21-Tetrahydroxy-(11ß,16a)-1,4-pregnadien-3,20-dion hinzugefügt. Die Zugabe des Corticosteroiden dauerte 25-30 min. Nach dem Auflösen des Corticosteroiden bei Raumtemperatur wurde während 1,5 bis 2 h weitergerührt, bis die Veresterung der Hydroxygruppe am C-21, C-16 und C-17 beendet war. Danach wurden 150 ml einer 10%igen wässri-gen HCI-Lösung hinzugegeben und das Reaktionsgemisch weitere 30 min gerührt. Anschliessend wurde das Gemisch dreimal mit je 88 ml Methylenchlorid behandelt, um den Triester zu extrahieren. Die organische Phase wurde dreimal mit je 100 ml Wasser gewaschen, über Magnesiumsulfat 12 Stunden getrocknet und am Rotationsverdampfer im Vakuum eingeengt. Das erhaltene Rohprodukt wurde mit 50 ml Ethylether und 200 ml Petrolether (40/60 Fraktion) versetzt, der ausgefallene Niederschlag während einer Stunde gerührt und abfiltriert. Das Produkt wurde aus Petrolether (40/60):Ethylether 4:1 umkristallisiert, wobei eine Ausbeute von 13,3 g mit einer Reinheit von 97,5-98% erhalten wurde.

DC: Toluoi:Ethylacetat 30:40, Rf = 0,61

Gerät:

Detektor:

Säule:

Stationäre Phase: Mobile Phase: Temperatur: Einspritzung:

Hewlett-Packard 1084 A UVD (243 nm vx. 430 nm) 200 x 4,6 mm Lichrosorb C18 (5 um) Ethanol:Wasser (0,5 ml/min)

35°C

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Beispiel il:

Herstellung von 16,17,21 -Tris-(2-methyl-1 -oxo-propoxy)-6,9-difluoro-11-hydroxy-(6a,11 ß,16a)-1,4-pregna-dien-3,20-dion

In einem 500 ml Reaktionskolben wurden 80 ml Pyridin und 19,2 g (0,12 mol) Isobuttersäureanhydrid vorgelegt und allmählich, bei einer konstanten Temperatur von 40°C, 10 g (0,024 mol) 6,9-Difluor-11,16,17,21-tetrahydroxy-(6a,11ß, 16a)-1,4-pregnadien-3,20-dion hinzugefügt. Dabei wurde mit der Zugabe der folgenden Portion solange zugewartet, bis die vorherige vollständig aufgelöst war. Die Zeit für das Auflösen des Fluocinolons betrug etwa 2 h. Danach wurde die Lösung weitere 3 h bei 40°C gerührt. Der Reaktionsverlauf wurde dünnschichtchromatographisch verfolgt. Nach der angegebenen Zeit wurde das Reaktionsgemisch abgekühlt und 80 ml einer wässrigen 10%igen Salzsäurelösung hinzugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde viermal mit je 40 ml Chloroform extrahiert, der Chloroformextrakt mit je 40 ml Wasser viermal gewaschen und die organische Phase über MgS04 getrocknet. Danach wurde am Rotationsverdampfer zur Trockne eingedampft und aus Ethylether-Petrolether (40/60 Fraktion) ausgefällt und umkristallisiert. Ausbeute 12,1 g mit einer Reinheit von 95%.

DC-Laufmittel: ToluokEthylacetat 30:40, Rf = 0,48

Beispiel III:

Herstellung von 16,17,21-Triacetoxy-11 -hydroxy-(11 ß,16a)-1,4-pregnadien-3,20-dion

In einem 500 ml Reaktionskolben, ausgerüstet mit mechanischem Rührer und Tropftrichter, wurden 10 g (0,026 mol) 11,16,17,21-Tetrahydroxy-(11ß,16a)-1,4-pregnadien-3,20-dion in 30 ml Pyridin unter kräftigem Rühren gelöst. Anschliessend wurden 13,5 g (0,13 mol) Acetanhydrid in einer solchen Weise hinzugefügt, dass die Zugabe innert 10 min abgeschlossen war und die Temperatur der Reaktionsmischung 20°C nicht überschritt. Nach der Zugabe des Acetanhydrides wurde während einer Stunde weiter gerührt, wobei der Reaktionsverlauf mit DC oder HPLC verfolgt wurde (das Ende der Reaktion wird durch das Verschwinden des Ausgangs-Corticosteroides angezeigt). Die angegebene Reaktionszeit sollte allerdings nicht überschritten werden, um die Acylierung des C-11 Hydroxyls zu verhindern. Nach Ende der Reaktion wurden 130 ml einer wässrigen 10%igen HCI-Lösung hinzugefügt und das Gemisch während 30 min weitergerührt. Danach wurde der gebildete Triester dreimal mit je 75 ml methylenchlo-rid extrahiert. Der organische Extrakt wurde dreimal mit je 100 ml Wasser gewaschen und während 12-14 h über wasserfreiem MgSC>4 getrocknet.

Eindampfen der organischen Phase bis zur Trockne lieferte ein Öl, das mit Ethylether-Petrolether (40/60 Fraktion) 1:3 behandelt wurde. Die erhaltene Fällung wurde aus Methylenchlorid:Petrolether 1:4 umkristallisiert. Es wurden 12,5 g 16,17,21-Triacetoxy-11-hydroxy-(11ß,16a)-1,4-pregnadien-3,20-dion in einer Reinheit von 98-98,5% erhalten.

Beispiel IV:

Herstellung von 16,17,21-Triacetoxy-6,9-difluor-11-hydroxy-(6a,11ß,16a)-1,4-pregnadien-3,20-dion

In einem 500 ml Reaktionskolben mit mechanischem Rührer, Thermometer und Tropftrichter wurden 10 g (0,024 mol), 6,9-Difluor-11,16,17,21-tetrahydroxy-(6a,11ß,16a2)-1,4-pregnadien-3,20-dion in 110 ml Pyridine bei 50°C gelöst. Die Mischung wurde abgekühlt und nach der völligen Auflösung des Corticosteroiden wurden 19,4 g (0,19 mol) Acetanhydrid langsam und unter kräftigem Rühren bei 45°C hinzugefügt. Dann wurde 3 Stunden weitergerührt und danach noch eine weitere Stunde bei 45°C. Diese Zeit kann allenfalls etwas verlängert werden. Eine Probe auf Dünnschicht oder HPLC zeigt das Ende der Reaktion an. Anschliessend wurden 300 ml wässrige 10%ige HCl dazugegeben und die Mischung weitere 45 min gerührt. Der gebildete Triester wurde dreimal mit je 80 ml Methylenchlorid extrahiert und der organische Extrakt über MgSCU getrocknet. Die Lösung wurde bis zu Trockne eingedampft und das erhaltene Öl mit 50 ml Ethylacetat und 150 ml Petrolether (40/60 Fraktion) versetzt und eine Stunde lang gerührt.

Es entstand ein Niederschlag, der aus Ethylether:Petrolether 1:4 umkristallisiert wurde. Man erhielt 11,8 g 16,17,21Triacetoxy-6,9-difluor-11-hydroxy-(6a,11ß,16a)-1,4-pregnadien-3,20-dion in einer Reinheit von 96,5%.

Die Struktur und die relevanten spektroskopischen Eigenschaften der Verbindungen, deren Synthese in obigen Beispielen beschrieben ist, werden in Tabelle I angegeben.

BILDUNG DER (22R.SÌ- UND (22S1-DERIVATE

Beispiel V:

Herstellung von 16,17-(Cyclohexylmethylendioxy)-11-hydroxy-21-(2-methyl-1-oxo-propoxy)-(11 ß,16a)-(22R,S)-1,4-pregnadien-3,20-dion

55 ml wasserfreies Dioxan wurden in einem 500 ml Reaktionskolben mit mechanischem Rührer und

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Tropftrichter gegeben und 8 g (0,014 mol) 16,17,21-Tris-(2-methyl-1-oxo-propoxy)-11-hydroxy-(11ß,16a)-1,4-pregnadien-3,20-dion sowie 4,3 g (0,038 mol) Cyclohexancarbaldehyd darin aufgelöst. Die Mischung wurde 30 min lang gerührt und dann langsam 45 ml Dioxan-HCI enthaltend 13% HCI-Gas hinzugegeben; schliesslich wurde 1 ml 70%ige Perchlorsäure in Eisessig zugetropft (die Mischung verfärbte sich rötlich). Das Reaktionsgemisch wurde 190 Stunden lang gerührt und danach während 12 Stunden auf 40°C erwärmt. Der Verlauf der Umsetzung wurde durch HPLC-Analyse eines aliquoten Teils des Reaktionsproduktes unter den unten angegebenen Bedingungen abgeschätzt.

Das Verschwinden des Triesters wird als Hinweis auf das Ende der Reaktion gewertet. Das Gemisch wurde in einem Scheidetrichter kräftig mit 200 ml Methylenchlorid und 500 ml 5%igem wässrigem K2CO3 geschüttelt und die organische Phase dreimal mit je 80 ml Wasser gewaschen. Nach dem Abdekantieren wurde die organische Phase über wasserfreiem MgSCU getrocknet und am Rotationsverdampfer zur Trockne eingedampft. Das zurückbleibende Öl wurde mit 25 ml Methylenchlorid und 150 ml Petrolether (40/60 Fraktion) versetzt, worauf 8,52 g Rohprodukt erhalten wurden. Dieses wurde entweder durch Umkristallisieren aus Ethylether/Petrolether oder durch Chromatographie an einer Säule mit Sephadex LH-20 als stationärer Phase und ethanolfreiem Chloroform als mobiler Phase gereinigt. Es wurden 8 g 16,17-(Cyclohexylmethylendioxy)-11-hydroxy-21-(2-methyl-1-oxo-propoxy)-(11ß,16a-) (22R,S)-1,4-pregnadien-3,20-dion in einer Reinheit von 98,5-99% und mit einem Epimerenverhältnis von 45:55% bis 50:50% erhalten.

Die Trennung des Epimerengemisches erfolgte mittels präparativer HPLC. Es wurden eine 7 um Lichrosorb RP-18 Säule (250 x 10 mm i.D.) und Ethanol/Wasser 60:40 als mobile Phase verwendet. Man erhielt praktisch reines (22R)-Epimer und das (22S)-Epimer in einer Reinheit von über 99%.

Das die (22R,S)-Mischung enthaltende Produkt kann auch ohne Verwendung der Säulenchromatographie gereinigt werden, wie das im folgenden Beispiel beschrieben ist.

Beispiel VI:

Darstellung von 16,17-(Cyclohexylmethylendioxy)-11-hydroxy-21-(2-methyl-1-oxo-propoxy)-(11 ß,16a)-(22S)-1,4-pregnadien-3,20-dion

55 ml wasserfreies Dioxan wurden in einem 500 ml Reaktionskolben vorgelegt und 8 g (0,014 mol) 16,17,21 -T ris-(2-methyl-1 -oxo-propoxy)-11 -hydroxy-(11 ß,16a)-1,4-pregnadien-3,20-dion sowie 4,3 g (0,038 mol) Cyclohexancarbaldehyd darin gelöst. Danach wurden 1 g p-Toluolsulfonsäure und 50 ml Di-oxan-HCI (enthaltend 13% HCI-Gas), letzteres langsam, innert 30 min, hinzugefügt. Es wurde 200 Stunden lang gerührt und das Ende der Umsetzung durch HPLC-Analyse des Gemisches unter den unten angegebenen Bedingungen abgeschätzt. Nach der Bildung des Acetals wurden 200 ml CI2CH2 und, zur Neutralisation der Säure, 500 ml 5%iges wässriges K2CO3 hinzugefügt. Danach wurde das Produkt (die organische Phase) dreimal mit 80 ml Wasser gewaschen, die Lösung über MgSÜ4 getrocknet und am Rotationsverdampfer zur Trockne eingedampft. Das zurückbleibende Ol wurde mit 25 ml CI2CH2 und 50 ml Petrolether (40/60 Fraktion) versetzt. Man erhielt 5,3 g Festkörper, die nach der unten angegebenen Methode gereinigt wurden.

5,2 g des Rohproduktes wurden in einem Kolben, versehen mit einem kräftigen Rührer und einem Tropftrichter, in 300 ml 96° Ethanol und 50 ml Aceton gelöst. Unter kräftigem Rühren wurden 80 ml Wasser langsam dazugetropft, so dass die Zugabe innert 6 Stunden beendet war. Nachdem alles Wasser hinzugefügt worden war, wurde der gebildete Niederschlag 2 Stunden lang gerührt, abfiltriert, mit Wasser gewaschen und das Produkt bei 40°C getrocknet. Man erhielt 4,5 g 16,17(CycIohexylmethylen-dioxy)-11 -hydroxy-21 -(2-methyl-1 -oxo-propoxy)-(11 ß,16a)-(22S)-1,4-pregnadien-3,20-dion in einer Reinheit von über 99%.

Dieses Verfahren kann, mit leichten Anpassungen, für die Reinigung der übrigen Verbindungen herangezogen werden und ist nicht auf die Beispiele beschränkt. Es ist ebenfalls möglich, Säulenchromatographie mit Sephadex LH-20 als stationärer Phase und ethanolfreiem Chloroform als mobiler Phase einzusetzen. Bei diesem Reinigungsverfahren entsteht eine sehr reine erste Fraktion des S-Epimers und eine zweite Fraktion, in der das Verhältnis der R und S Isomeren in den Bereich von 2:98% respektive fallen kann.

Beispiel VII:

Herstellung von 21 -Acetoxy-11 -hydroxy-16,17-pentylidendioxy-(11 ß,16a)-(22R,S)-1,4-regnadien-3,20-dion

Ein 500 ml Kolben mit Thermometer, mechanischem Rührer und Tropftrichter wurde in ein Wasserbad gestellt und darin 8 g (0,016 mol) 16,17,21-Triacetoxy-11-hydroxy-(11ß,16a)-1,4-pregnadien-3,20-dion in 60 ml wasserfreiem Dioxan gelöst. Anschliessend wurden 4 g (0,046 mol) Valeraldehyd hinzugefügt und langsam, unter kräftigem Rühren, 60 ml Dioxan-HCI (enthaltend 13% HCI-Gas) dazugetropft. Nach Beendigung der Dioxanzugabe wurde 1 ml 70%ige Perchlorsäure in Eisessig dazugegeben und das Produkt auf 50°C während 200 Stunden erwärmt. Untersuchung einer Probe mittels DC oder HPLC zeigte das Ende der Reaktion durch das Erscheinen der 2 Peaks der Epimeren und das Verschwinden des Triesters an. Nach Ende der Ketalisierung wurden 175 ml Chloroform hinzugefügt und das Gemisch in einem Scheidetrichter mit 510 ml einer wässrigen 5%igen K2C03-Lösung kräftig geschüttelt.

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Falls der pH der organischen Phase unterhalb 6 blieb, wurde mit zusätzlicher wässriger feCOs-Lösung behandelt, bis die überschüssige Säure eliminiert war. Die organische Phase wurde dreimal mit je 100 ml Wasser gewaschen und dann während 14 Stunden über MgS04 getrocknet. Die filtrierte organische Phase wurde am Rotationsverdampfer eingedampft. Zurück blieb ein Öl, das nach Behandlung mit 50 ml Ethylether und 170 ml Petrolether (40/60 Fraktion) 6,5 g festes Rohprodukt lieferte.

Dieses Produkt wurde wie folgt gereinigt:

Eine Mischung von 39 ml Aceton, 65 ml 96° Ethanol und 104 ml Wasser wurde in einem Kolben vorgelegt und 6,5 g des oben erhaltenen Rohproduktes unter heftigem Rühren darin suspendiert. Nach 3stündigem Rühren wurde das Produkt abfiltriert, mit Wasser gewaschen und in einem Ofen bei 45°C getrocknet. Es wurde 5,7 g 21 -Acetoxy-11 -hydroxy-16,17-pentylidendioxy-(11 ß,16a)-(22R,S)-1,4-pregna-dien-3,20-dion erhalten in einer Reinheit von 99,5%. Das R:S Epimerenverhältnis betrug 45:55.

Die Auftrennung der Epimeren erfolgte analog der in Beispiel V dargelegten Methode.

Beispiel VIII:

Herstellung von 21-Acetoxy-11-hydroxy-16,17-pentylidendioxy-(11 ß,16a)-(22S)-1,4-pregnadien-3,20-dion

In einem 500 ml Reaktionskolben versehen mit mechanischem Rührer und Tropftrichter wurden 8 g (0,016 mol) 16,17,21-Triacetoxy-11-hydroxy-(11ß,16a)-1,4-pregnadien-3,20-dion in 65 ml wasserfreiem Dioxan gelöst. Dann wurden 4 g (0,046 mol) Valeraldehyd und 1,2 g p-Toluolsulfonsäure hinzugefügt, gefolgt von der tropfweisen Zugabe, unter kräftigem Rühren, von 60 ml Dioxan-HCI (13 Gew.-% HCl). Danach wurde solange bei 50°C gerührt, bis der Triester vom Reaktionsgemisch verschwunden war. Die Reaktion wurde mittels HPLC verfolgt, die die Bildung des S-Epimers bestens nachweist. DC weist nur das Verschwinden des Triesters nach, weshalb die erste Methode eher zu empfehlen ist. Die Reaktionszeit variierte zwischen 100 und 150 Stunden. Die Reaktionsmischung wird dann mit 120 ml Chloroform und 60 ml Methylenchlorid versetzt, die organische Lösung wird mit einer 5%igen K2C03-Lösung behandelt, um die überschüssige Säure zu eliminieren, und dreimal mit Wasser gewaschen. Dann wurde über wasserfreiem MgSÛ4 getrocknet. Die organische Phase wird zur Trockne eingedampft und das ölige Rohprodukt mit einer Mischung von 25 ml Ethylether, 25 ml Methylenchlorid und 175 ml Petrolether (40/60 Fraktion) versetzt. Es wurden 4,5 g eines Festkörpers erhalten, die nach dem Verfahren des vorangegangenen Beispiels gereinigt wurden.

Beispiel IX:

Herstellung von 16,17-Cyclohexylmethylendioxy-6,9-difluor-11-hydroxy-21-(2-methyl-1-oxo-propoxy)-(11 ß,16a)-(22R,S)-1,4-pregnadien-3,20-dion

100 ml wasserfreies Dioxan, die in einem Wasserbad auf 35°C erwärmt worden waren, wurden in einem 500 ml Reaktionskolben in einem Wasserbad, der mit mechanischem Rührer und Tropftrichter versehen war, vorgelegt. Dann wurden 8,8 g (0,014 mol) 16,17,21-Tris-(2-methyl-1-oxo-propoxy)-6,9-diflu-or-11-hydroxy-(6a,11ß,16a)-1,4-pregnadien-3,20-dion unter kräftigem Rühren in kleinen Portionen dazugegeben (eine weitere Portion Triester wurde erst zugefügt ais sich die vorhergehende Fraktion vollständig aufgelöst hatte). Nachdem aller Triester zugegeben und aufgelöst worden war, wurde die Mischung einige Minuten bei 15-18°C gerührt und dann 4,5 g (0,04 mol) Cyclohexancarbaldehyd und 1,1 ml 70%ige Perchlorsäure in Eisessig dazugegeben. Schliesslich wurden 50 ml wasserfreies Dioxan, enthaltend 13-14 Gew.-% HCI-Gas, langsam unter Rühren zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde solange bei Raumtemperatur gerührt, bis der Triester aus der Mischung verschwunden war. Nach Beendigung der Reaktion wurde mit 250 ml Chloroform versetzt. Das Reaktionsgemisch wurde in einem Scheidetrichter dreimal mit je 250 ml einer wässrigen 5%igen K2C03-Lösung geschüttelt und dann dreimal mit je 100 ml Wasser gewaschen. Die organische Phase wurde über wasserfreiem MgSÛ4 oder einem anderen geeigneten Trocknungsmittel getrocknet. Die organische Lösung wurde auf etwa 1/5 ihres Volumens eingeengt, mit 300 ml Ethylacetat versetzt und das Gemisch 2 Stunden lang bei 30°C gerührt. Danach wurde die Lösung abgekühlt und über Nacht bei -10°C aufbewahrt. Schliesslich wurde sie zur Trockne eingedampft, das erhaltene Öl mit 50 ml Ethylether und 180 ml Petrolether versetzt und die Lösung während 24 Stunden kaltgestellt. Es fielen 7,5 g 16,17-Cyclohexylmethylendioxy-6,9-difluor-11-hydroxy-21-(2-methyl-1-oxo-propoxy)-(11ß,16a)-(22R,S)-1,4-pregnadien-3,20-dion aus. Dieses Produkt wurde nach der im Beispiel VII angegebenen Methode gereinigt. Die Ausbeute betrug 7 g mit einer Reinheit von 99-99,5% und einem R:S-Epimerenverhältnis von etwa 40:60.

Die Auftrennung der Epimeren erfolgte entsprechend dem im Beispiel V beschriebenen Verfahren.

Beispiel X:

Herstellung von 16,17-Cyclohexylmethylendioxy-6,9-difluor-11-hydroxy-21-(2-methyl-1-oxo-propoxy)-(11 ß,16a)-(22S)-1,4-pregnadien-3,20-dion

Ein 1 I Reaktionskolben, versehen mit Rückflusskühler, Dean-Stark-Falle, Magnetrührer, Thermometer und Tropftrichter, wurden in ein Wasserbad gestellt. Darin wurden 120 ml wasserfreies Chloroform, 4,5 g (0,04 mol) Cyclohexancarbaldehyd und 1 g p-Toluolsulfonsäure vorgelegt. Unter kräftigem Rühren

13

5

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35

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45

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und in aliquoten Teilen wurden 8,8 g (0,014 mol) 16,17,21-Tris-(2-methyl-1-oxo-propoxy)-6,9-difluor-11-hydroxy-(6a,11ß,16a)-1,4-pregnadien-3,20-dion darin gelöst Mit der Zugabe jeder weiteren Portion wurde jeweils solange gewartet, bis sich die vorangegangene vollständig aufgelöst hatte. Schliesslich wurden 100 ml Chloroform, das etwa 10 Gew.-% gelöstes HCI-Gas enthielt, dazugegeben und das Produkt während 5 Stunden bei Raumtemperatur kräftig gerührt. Danach wurde das Reaktionsgemisch unter sehr mildem Rückfluss gehalten (das Wasser wurde in der Dean-Stark-Falle aufgefangen), bis die Reaktion beendet war, d.h. bis kein Triester im Raktionsgemisch mehr vorhanden war. Dies wurde geprüft mit einer kleinen Probe des Gemisches, die zuerst neutralisiert und dann mit HPLC analysiert wurde. Es war ratsam, weitere 10-15 ml Chloroform-HCI während der Umsetzung hinzuzugeben.

Die Reaktionsmischung wurde mit 200 ml Methylenchlorid versetzt, dreimal mit je 200 ml wässriger 5%iger K2C03-Lösung ausgeschüttelt und anschliessend mit je 80 ml Wasser dreimal gewaschen. Die organische Lösung wurde über Nacht über MgS04 oder einem anderen geeigneten Trocknungsmittel getrocknet, zur Trockne eingedampft und das erhaltene Öl mit 200 ml Toluol versetzt und 2 Stunden lang gerührt. Das Öl wird durch Dekantieren gewonnen, mit 50 ml Methylenchlorid und 20 ml tert-Butyl-methyl-ether verdünnt und die erhaltene Lösung mit 75 ml Petrolether (40/60 Fraktion) ausgefällt. Falls nötig, wurde die Menge des letzteren Ethers erhöht, um vollständige Fällung zu erzielen. Es war ratsam, den Petrolether langsam, unter kräftigem Rühren zuzugeben. Der gewonnene Festkörper, 7,2 g, wurde wie folgt gereinigt. Die 7,2 g Produkt wurden in einem Kolben enthaltend 150 ml 96° Ethanol und 200 ml Aceton gelöst. Unter kräftigem Rühren wurden 200 ml Wasser so langsam zugetropft, dass die Wasserzugabe innert 6-7 Stunden beendet war. Der gebildete Niederschlag wurde während 2 Stunden gerührt, abfiltriert, mit Wasser gewaschen und bei 40-45°C in einem Ofen getrocknet. Es wurden 6,5 g 16,17-Cyclohexylmethylendioxy-6,9-difluor-11 -hydroxy-21 -(2-methyl-1 -oxo-propoxy)-(11 ß, 16a)1,4-pregnadien-3,20-dion in einer Reinheit über 99% erhalten. Das Verhältnis der R:S Isomeren entspricht etwa 1:99 respektive.

Nach einem ähnlichen Verfahren wurden die verschiedenen 21-Ester-(22R,S)- oder (22S)-Acetale von 11,16,17,21 -Tetrahydroxy-(11 ß,16a)-1,4-pregnadien-3,20-dion, 6,9-Difluor-11,16,17,21 -Tetrahydroxy-(6a, 11 ß,16a)-1,4-pregnadien-3,20-dion mit Valeraldehyd, Cyclohexanecarbaldehyd, Benzaldehyd oder Isova-leraldehyd hergestellt. Mit präparativer HPLC gelang es, die Isomerengemische aufzutrennen.

Die Struktur der Verbindungen und ihre wichtigsten spektroskopischen Eigenschaften sind in Tabelle II dargestellt.

BEISPIELE PHARMAZEUTISCHER ZUSAMMENSETZUNGEN

Die folgenden, nicht limitierenden Beispiele illustrieren die für verschiedene topische Verabreichungsformen vorgesehenen Formulierungen. Die Menge des aktiven Steroides in den perkutanen Formulierungen beträgt nomalerweise 0,001-0,2% (w/w) vozugsweise 0,01-0,1% (w/w).

Formulierung 1, Salbe

Steroid mikronisiert

0,025 g

Flüssiges Paraffin

15 g

Weissparaffin a.d.

100,0 g

Formulierung 2, Salbe

Steroid

0,025 g

Propylenglycol

6,0 g

Arlucel 83 (Sorbitansesquioleat)

6,0 g

Flüssiges Paraffin

15,0 g

Weissparaffin a.d.

100,0 g

14

5

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Formulierung 3, OA/V-Crème

Steroid

0,025 g

Cetylalkohol

7,0 g

Glycerinmonostearat

4,0 g

Weichparaffin

15,0 g

Polyglycol 1500

3,0 g

Citronensäure

0,1 g

Natriumeitrat

0,2 g

Propylenglycol

20,0 g

Wasser a.d.

100,0 ml

Formulierung 4, OA/V-Crème

Steroid mikronisiert

0,025 g

Weichparaffin

20,0 g

Flüssiges Paraffin

5,0 g

Cetylalkohol

5,0 g

Tween 65

3,0 g

Span 60

1,0 g

Citronensäure

0,1 g

Sorbinsäure

0,2 g

Natriumeitrat

0,2 g

Wasser a.d.

100,0 g

Formulierung 5, W/O-Crème

Steroid

0,025 g

Weichparaffin

35,0 g

Flüssiges Paraffin

8,0 g

Arlacel 83

5,0 g

Sorbinsäure

0,2 g

Citronensäure

0,1 g

Natriumeitrat

0,2 g

Wasser a.d.

100,0 g

Formulierung 6, Lotion

Steroid

0,025 g

Isopropanol

50,0 ml

Carbopol 940

0,5 g

NaOH

q.s.

Wasser a.d.

100,0 g

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45

50

55

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Formulierung 7, Injizierbare Suspension

Steroid mikronisiert 0,05-10 mg

Natriumcarboxymethylcellulose 7 mg

Natriumchlorid 10 mg

Tween 80 0,5 mg

Benzylalkohol 8 mg

Wasser für Injektion 1,0 ml

Formulierung 8, Druck-Aerosol für orale und nasale Inhalation

Steroid mikronisiert 0,1% w/w

Sorbitantrioleat 0,7% w/w

Trichlorfluormethan 24,8% w/w

Dichlortetrafluorethan 24,8% w/w

Dichlordifluormethan 49,6% w/w

Formulierung 9, Lösung für Atomisierung

Steroid 7,0 mg

Propylenglycol 5,0 g

Wasser a.d. 10,0 g

Formulierung 10, Pulver zur Inhalation

Eine Kapsel gefüllt mit einer Mischung von Steroid mikronisiert 0,1 g Lactose 20 mg

Das Pulver wird mittels einer geeigneten Vorrichtung inhaliert.

PHARMAKOLOGISCHE TESTS

Alle erfindungsgemässen Steroide sind pharmakologisch aktive Verbindungen. Die glucocorticoide Aktivität dieser Produkte wurde im Vergleich mit jener von Budenosid (16,17-Butylidendioxy-11,21-dihy-droxy-(11ß,16a)-1,3-pregnadien-3,20-dion) untersucht. Ebenso wurde die pharmakologische Wirkung der Acetonide Triamcinolon-acetonid und Flunisonid untersucht.

Die entzündungshemmende Wirkung der Verbindungen wurde mit dem Baumwollpellet Granuloma-bioassay untersucht, um die führenden Verbindungen zu identifizieren (Mei et al., Experimentia 6, 469, 1950). Es wurden männliche Wistarratten mit einem Gewicht zwischen 90 und 120 g verwendet, die zuvor identifiziert und in Einzelkäfigen einquartiert worden waren. Jede Gruppe umfasste 10 Versuchstiere. Die Tiere hatten während des ganzen Versuches freien Zugang zu Futter und Wasser.

Genau 20 mg schwere Baumwoilpellets wurden 2 Stunden bei 160°C sterillisiert und mit 50 p.l einer Lösung des Präparates oder mit dem Lösungsmittel getränkt. Vor der Applikation liess man das Lösungsmittel verdunsten. Die Pellets wurden den zuvor mit Ether anästhesierten Tieren subkutan in die Achselzone implantiert. Die Implantation erfolgte in der rechten Achsel mit einem Pellet mit Produkt und in der linken Achsel mit einem Pellet mit Lösungsmittel. Tiere, denen Pellets ohne Produkt implantiert worden waren, dienten als Kontrolle.

Der Wirkstoff wurde in alkoholischer Lösung in 4 Dosierungsstufen appliziert. Nach der Implantation der Pellets wurden die Tiere bei normalen Aufzuchtbedingungen gehalten, während 7 Tagen isoliert, gewogen und durch Entbluten getötet.

Allen Tieren wurden der Thymus und die Nebennieren entnommen und gewogen und die Plasmacor-

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tisoI-Spiegel fluorometrisch bestimmt. Wir sind der Ansicht, dass die Unterschiede in diesen Parametern die systemische glucocorticoide Aktivität der Produkte anzeigen.

Die topische Aktivität wurde durch den inhibierenden Effekt auf das Gewicht des Baumwollpellet-indu-zierten Granuiomas bestimmt. Die Granulome wurden entnommen und gewogen (das Pellet und das Bindegewebe drumherum während 24 Stunden bei 60°C getrocknet und gewogen).

Die Ergebnisse sind in Tabelle III dargestellt.

Es werden angegeben: Entzündungshemmende ED50 (topischer Effekt), Thymus-lnhibitions-EDso (systemischer Effekt), der therapeutische Index (Systemische EDso/Topische ED50) und der therapeutische Effekt relativ zu Budesonid (=1).

Alle die EDso-Werte wurden aus den Linearregressionskurven mit den Vertrauensgrenzen berechnet.

In den durchgeführten pharmakologischen Untersuchungen zeigten die Produkte, die Gegenstand der Erfindung sind, einen niedrigen systemischen Effekt im Verhältnis zur gefundenen topischen pharmakologischen Aktivität. Die Unterschiede sind noch ausgeprägter im Vergleich mit den Referenzprodukten Budesonid, Flunisolid und Triacinolonacetonid. Es wurde eine wirksame lokale pharmakologische Aktivität und eine niedrige systemische glucocorticoide Antwort nachgewiesen.

17

Verbindung

X1

X2

r i r (ester) (cm-1)

nmr CH3-C (ester) <5 (ppra)

1

h h

-coch(ch3)ch3

1720,1270

1,17(d)- 1,00(d)- 0,98(d)

2

f f

-coch(ch3)ch3

1720,1250

1,16(d)- 1,07(d)- 0,95(d)

3

h h

-coch3

1740,1228

2,05-1,96-1,94

4

f f

-coch3

1740,1230

2,02-2,01-1,92

verbindung

X1

x2

r2

r'

epimere verhaeltnis r/s r s nmr * 18-ch3 ** 6 (ppm)

5

ii

H

-coch(cii3)ch3

-0

2 2-ri-s

40-60

%

60-40 %

G

ii i-i

-coch(ch3)ch3

-0

22-s

1-0

%

98-99 %

0,96

7

ii ii

-coch(cii3)ch3

-0

22-r

99,9

%

0 %

0,94

8

ii ii

-cocii3

-cm2

-cii2-cii2

-ch3

22-r+s

40-60

%

60-40 %

9

ii h

- cocii 3

-ch2

-ch2-ch2

-ch3

22-s

1

%

99 %

0,97

10

ii h

-COCII3

-cii2

-cii?-cii?

-ch3

22-r

9 9,9

%

0 %

0,93

11

i?"

f

-cocii (ch3)ch3

-0

22-r+s

40-60

%

60-40 %

12

f f

-coch(ch3)ch3

-0

22-s

0

%

99-99,5 %

0,95

13

f f

-cocii ( CH3 )ch3

-0

22-r"

99 , 9

%

0 %

0,93

* = 5 %ige Lösung in CI3CD; ** = Ref. TMS

5

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20

25

30

35

40

45

50

55

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Tabelle 3

Lokale pharmakologische Aktivität und systemische glucocorticoide Wirkungen ausgedrückt als ED50 ng/Pellet

Verbindung

Epimer

Topische entzündungshemmende Aktivität

(Baumwollpellet)

Systemische Glucocorticoide Aktivität (Thymus-Inhibition)

Therapeutischer Therapeutischer Index Index relativ Systemische ED50/ zu Budesonid Topische ED50

5

22 R, S

21.7 (17-27.7)

614.7 (279.6-1351)

28.3

26

6

22 S

20.5 (16.9-25.6)

608 (359.3-1228.3)

29.6

27.2

7

22 R

25.4 (18.2-31.1)

667.1 (321.4-1489.2)

26.2

24.5

8

22 R, S

59.9 (59.3-60.3)

583.2 (236.2-1440)

9.7

8.9

9

22 S

43 (38.4-58)

555.3 (296.3-1387.3)

12.9

11.8

10

22 R

74.7 (85.3-65.1)

592.2 (265.1-1342.9)

7.9

7.2

11

22 R, S

4.5 (3.7-5.5)

54 (35-83.3)

12

11

12

22 S

3.6 (3-4.5)

49 (30.7-76.2)

13.6

15

13

22 R

5.2 (3.6-6)

56.3 (29.8-88.3)

10.8

9.9

Budesonide

22 R, S

163.6 (125.1-213.9)

178.6 (81.3-392.6)

1.09

1

Triamcinolon 22 R, S -Acetonid

220.7 (198.1-245.7)

156.4 (144.7-169)

0.7

0.6

Flunisolid

22 R, S

351.6 (268.8-459.9)

156 (188.3-224.8)

0.44

0.4

Claims

Patentansprüche

1. Verbindungen der Formel ch2-o-r2

(I)

als Stereoisomerengemisch der R- und S-Epimere mit Bezug auf die Orientierung der Substituenten am Kohlenstoffatom in Position 22, sowie als die einzelnen R- und S-Epimere, worin

20

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

CH 683 343 A5

-ch2-ch2-ch2-ch3 , -ch-ch3 ,

ch3

oder

O

und R2

0 0

// ^ -c—CH3/ -C—CH-CH3 ,

ch3

bedeuten.

2. Verbindungen nach Patetanspruch 1 als (22S)-Epimer.

3. Verbindungen nach Patentanspruch 1 als (22R)-Epimer.

4. Verbindungen der Formel

21

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

CH 683 343 A5

ciï3

bedeuten.

5. Verbindung nach Patentanspruch 4 als (22S)-Epimer.

6. Verbindung nach Patentansprucn 4 als (22R)-Epimer.

7. 16,17-(Cyclohexylmethylendioxy)-11 -hydroxy-21 -(2-methyl-1 -oxo-propoxy)-(11,16)-(22R)-1,4-pregna-dien-3,20-dion als Verbindung nach Patentanspruch 4.

8. 16,17-(Cyclohexylmethylendioxy)-11 -hydroxy-21 -(2-methyI-1 -oxo-propoxy)-(11,16)-(22S)-1,4-pregna-dien-3,20-dion als Verbindung nach Patentanspruch 4.

9. Verbindungen nach einem der Patentansprüche 1 bis 8 als entzündungshemmende Wirkstoffe.

10. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der Formeln (I) oder (II) nach Patentanspruch 1 oder Patentanspruch 4, gekennzeichnet durch die Hydrolyse-Ketalisierung von Verbindungen der Formeln (VII) und (VIII)

22

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

CH 683 343 A5

CH20-R

(VII)

ch2-or fVÏII)

worin R ,0

- c* - ch3 / - c - ch -ch3

ch3

bedeutet,

wobei in einem wasserfreien Lösungsmittel, ausgewählt aus Dioxan, Methylenchlorid, oder Chloroform, wobei dieses Lösungsmittel 10 bis 15 Gew.-% HCI-Gas gelöst enthält, selektiv die Estergruppen am C-16 und C-17 hydrolisiert werden und bei Raumtemperatur mit Perchlorsäure als Katalysator im selben Reaktionsgemisch zu den C-16-, C-17-Acetalen umgesetzt wird mit einem der Aldehyde:

23

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

CH 683 343 A5

ch3-ch2-ch2-ch2-c h

, ch3-ch-c

I

ch3

h ch3-ch2-ch-c ch,

h

.

im Falle von Ausgangsstoffen der Formel VII bzw. mit einem der Aldehyde:

ch3-ch2-ch2-ch2-c

h

, ch3-ch2-ch-c ch,

h im Falle von Ausgangsstoffen der Formel VIII, unter Bildung einer Mischung der (22R)- und (22S)-Epi-mere in einem unbestimmten Verhältnis zwischen 40% und 60%; und Reinigung des Produktes durch Auflösen des Rohproduktes in Ethanol:Aceton 5:3 (v/v) im Verhältnis von 5 g Corticoid zu 80 ml des angegebenen Lösungsmittelgemisches und Auskristallisieren durch Zugabe von 80 ml Wasser während drei bis sieben Stunden unter sehr starkem Rühren.

24

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

CH 683 343 A5

11. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formeln

F

oder

(31)

wobei diese Formeln die dem asymmetrischen Zentrum am C-22 entsprechenden Epimere darstellen und worin

25

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

CH 683 343 A5

r3 = -ch2-ch2-ch2-ch3

, -ch-ch2-ch3

I

ch3

bedeuten,

gekennzeichnet durch Hydrolyse-Ketalisierung von Verbindungen der Formeln (VII) oder (VIII)

CH^OR

(vii)

(viii)

worin R

O

- c

-ch,

- C

-ch - ch3

i ch3

bedeutet,

wobei in einem wasserfreien Lösungsmittel, ausgewählt aus Dioxan, Methylenchlorid oder Chloroform, wobei dieses Lösungsmittel 10 bis 15 Gew.-% HCI-Gas gelöst enthält, selektiv die Estergruppen am C-16 und C-17 hydrolysiert werden und bei Raumtemperatur mit p-Toluolsulfonsäure als Katalysator im selben Reaktionsgemisch zu den C-16-, C-17-Acetalen umgesetzt werden mit einem der Alcehyde:

26

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

CH 683 343 A5

ch3-ck2-ch2-ch2-c , ckj-ch-c h

ch3-ch,-ch-c 'I

CH.

im Falle von Ausgangstoffen der Formeln VII, bzw. mit einem der Aldehyde:

CH3-CK2-CH2-CH2-Ct° ,

h ch3-ch2-ch-c !

ch3

^ 0

im Falle von Ausgangsstoffen der Formel VIII, unter Bildung des entsprechenden (22S)-Epimers; und Reinigung des Produktes durch Auflösen des Rohproduktes in Ethanol:Aceton 5:3 (v/v) im Verhältnis von 5 g Corticoid zu 80 ml des angegebenen Lösungsmittelgemisches und Auskristallisieren durch Zugabe von 80 ml Wasser innert 6 Stunden unter sehr starkem Rühren.

27

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

CH 683 343 A5

12. Verbindungen der Formeln VII oder Vili f

ch2-or

(Vili)

worin R

y0

c - ch,

- c - ch - ch,

ch,

bedeutet,

als Ausgangsstoffe zur Durchführung der Verfahren gemäss den Patentansprüchen 10 und 11.

13. Entzündungshemmende therapeutische Zusammensetzung mit topischer glucocorticoider pharmakologischer Aktivität enthaltend eine Verbindung gemäss einem der Patentansprüche 1 bis 8 als Diaste-reomerengemisch oder als (22R)- oder (22S)-Epimer gekennzeichnet durch

- niedrigen systemischen glucocorticoiden Effekt

- grosse topische pharmakologische Aktivität und

- hohe therapeutische Indices.

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