CN1055924A

CN1055924A - 维生素d类中的24-氧杂-衍生物

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Publication number: CN1055924A
Application number: CN91102857A
Authority: CN
Inventors: 冈特·尼夫; 杰拉尔德·基尔希; 安德列亚·斯坦梅瓦; 凯蒂卡·施瓦茨; 马塞厄斯·布朗堤格姆; 鲁思·西罗夫; 皮塔·拉思
Original assignee: Schering AG
Current assignee: Bayer Pharma AG
Priority date: 1990-04-06
Filing date: 1991-04-06
Publication date: 1991-11-06
Also published as: IE911157A1; FI924478A0; DE4011682A1; AU7669491A; PT97256A; WO1991015448A1; HUT62560A; HU9203157D0; FI924478A; IL97784A0; EP0450743A1; CA2080015A1; ZA912551B; US5292728A

Abstract

描述了式I所示维生素D类的新的24-氧杂衍生物，

式中：

R¹、R²和R⁵各自独立地为一个氢原子或一个有1至9个碳原子的酰基，

R³为一个氢原子或一个有1至4个碳原子的线性或分支的烷基，

R⁴各为一个氢原子或一个有1至4个碳原子的线性或分支的烷基，其制备方法，含有这些化合物的药物制剂，以及其在制药方面的应用。

Description

本发明涉及通式Ⅰ的维生素D类中的24-氧杂-衍生物

式中

R¹、R²和R⁵各自独立地表示一个氢原子或一个有1至9个碳原子的酰基，

R³表示一个氢原子或一个有1至4个碳原子的直链或有支链的烷基，

R⁴各为一个氢原子或各为一个有1至4个碳原子的直链或有支链的烷基，

它们的一种制备方法，含有这些化合物的药物制剂及其用于制造药品的应用。

可以用于取代基R¹、R²和R⁵的1至9个碳原子的酰基特别是由饱和的羧酸或者也由苯（甲）酸衍生的。其它适用的酰基取代基R¹、R²、R⁵包括那些环状的、无环的、碳环的或杂环的一所有的必要时也可为不饱和的一酰基。优先选用由C₁至C₉，特别是C₂至C₅链烷羧酸衍生的取代基，例如像乙酰基、丙酰基、丁酰基。

对于直链或有支链的烷基R³和R⁴，首先考虑甲基、乙基、丙基，R³还可为异丙基，R⁴则还可以是正丁基。R³和R⁴可相同或不同。

本发明特别优选下列化合物：

1α，25-二羟基-24-氧杂-24-相同胆钙化甾醇

1α，25-二羟基-26，27-二甲基-24-氧杂-24-相同胆钙化甾醇

26，27-二乙基-1α，25-二羟基-24-氧杂-24-相同胆钙化甾醇

1α，25-二羟基-24-氧杂-26，27-二正丙基-24-相同胆钙化甾醇

1α，26-二羟基-24-氧杂-胆钙化甾醇

1α，26-二羟基-27-甲基-24-氧杂-胆钙化甾醇

天然维生素D₂和D₃（见通式A）本身是非生物活性的，在肝中使其25位或在肾中使其1位羟基化后，才转化成其生物活性的代谢物。维生素D₂和D₃的作用是稳定等离子体Ca⁺⁺和等离子体磷酸盐反射镜，它们阻止等离子体Ca⁺⁺反射镜的下降。

表角钙化甾醇：R^a＝R^b＝H，R^c＝CH₃维生素D₂

双键C-22/23

胆钙化甾醇：R^a＝R^b＝R^c＝H 维生素D₃

25-羟基胆钙化甾醇：R^a＝R^c＝H，R^b＝OH

1α-羟基胆钙化甾醇：R^a＝OH，R^b＝R^c＝H

1α，25-二羟基胆钙化甾醇：R^a＝R^b＝OH，R^c＝H

骨化三醇

除了对钙和磷酸盐交换的突出作用外，维生素D₂和D₃及其合成的衍生物也具有抑制增生和细胞分化作用（H.F.De Luca，新陈代谢及维生素D在类甾醇激素生物化学中的作用，Hrsg.H.L.J.Makin，第二版，Blackwell科学出版社，1984，71-116页）。在维生素D应用中，却可能出现用药过量现象（血钙过多）。

除本发明化合物外，已有许多维生素D类的氧杂衍生物。已被描述的有20-氧杂、22-氧杂和23-氧杂骨化三醇类似物（23-氧杂：US4772433，发明人，R.Hesse，1988;22-氧杂：Murayama等，药物化学通报，34，4410，1987;20-氧杂;J.Abe等，FEBS Lett.222，58，1987）。一种骨化三醇的24-氧杂类似物在化学上是不可想象的，因为按其作为开链偏乙缩醛的性质，它在含水环境中马上会分解。

正如Deluca等人（Proc.Natl.Sci.USA84，2610，1987）所表明的那样，骨化三醇的24-相同衍生物也具有对骨化三醇受体的高亲和性。

本发明必须分类为骨化三醇的24-氧杂-24-相同类似物的一部分化合物，因而表示已知增效结构特征的一种新型的结合。

业已发现，本发明通式Ⅰ的24-氧杂维生素D衍生物的优点是对骨化三醇受体有高亲和性，且在高剂量下也不会在离子体中引起钙反射镜的上升。然而，骨化三醇的抑制增生性质却丝毫不减弱（离解）。

本发明化合物的维生素D活性借助于骨化三醇受体试验确定。在应用一种取自佝偻病鸡肠中的特殊受体蛋白的情况下进行这种试验。用³H-骨化三醇（0.5ng/ml）在一个0.575ml的反应体积内于试验物存在和不存在的情况下，在一个试管中使含受体的键合蛋白孵化一小时。为了分离自由的骨化三醇与连接受体的骨化三醇，进行一种木炭-葡聚糖吸收。为此，向各试管加入200μl的一种木炭-葡聚糖悬浮液，并在22℃孵化30分钟。随后，在1500g及4℃下对试样离心分离10分钟。倾析剩余物，在约1小时的平衡后，在一个β计数器中在原子光中进行测量。

用不同浓度的试验物及参照物（无标记的骨化三醇）置换带³H标记的参照物（³H-骨化三醇），得到一些对比曲线，将其相互关联，得到一种对比因子（KF）。

对比因子定义为对于50%竞争所必需的试验物及参照物的浓度之商：

KF＝ (50%竞争时的试验物浓度)/(50%竞争时的参照物浓度)

按照该公式，1α，25-二羟基-26，27-二甲基-24-氧杂-24-相同胆钙化甾醇的KF值为3，1α，25-二羟基-24-氧杂-24-相同胆钙化甾醇的KF值为7。

由于大幅度地减少了血钙过多的危险，本发明的物质特别适用于制造药品，这些药品用来治疗以过度增生为特征的疾病，例如皮肤的过度增生疾病（牛皮癣）和恶性肿瘤（白血病，结肠癌，乳腺癌）。在本发明的一个特别优选的实施方式中，证实了治疗前目标组织中的骨化三醇受体。

因此，本发明也涉及含有通式Ⅰ中至少一种化合物和一种药学可接受载体的药物制剂。

该化合物可以在药学可容溶剂中配成溶液，或用合适的药物溶剂或载体配成乳液、悬浮液或分散液，或作为以公知方式含有固体载体的药丸、药片或胶囊。对于局部应用，该化合物可以有利的方式配制成乳脂或药膏，或配成一种适于局部施用的类似的药品形式。这样的每种配方也含有一种其它的药物可容且无毒的助剂，如像稳定剂、抗氧化剂、粘合剂、颜料、乳化剂或调味剂。这些化合物优选的施用方式是以合适的无菌溶液形式注射或静脉注入，或作为口服剂量经饮食途径服用，或以乳脂、软膏、脸部洗涤剂或适当的通过皮肤的硬膏方式局部施用，如EP-A-0387077所述。

每天的剂量为

0.1μg/病人/天-1000μg/病人/天，

优选

1.0μg/病人/天-500μg/病人/天。

治疗牛皮癣时，本发明化合物通常类似于施用已知药剂“骨化三醇”的方式施用。

此外，本发明还涉及式Ⅰ化合物用于制造药品的应用。

按照本发明，用下述方法制备式Ⅰ的24-氧杂-维生素D衍生物：使通式Ⅱ的一种化合物

（式中：R¹′和R²′为羟基保护基团，R³和R⁴与式Ⅰ含义相同）通过分裂该羟基保护基团转化为敞开的三羟基化合物（通式Ⅰ的化合物，其中R¹＝R²＝R⁵＝H），必要时使其通过部分或全部地酯化敞开的羟基转化成相应的酰基化合物（通式Ⅰ的化合物，其中R¹和/或R²和/或R⁵为一个C₁-C₉酰基）。

作为羟基保护基团R¹′和R²′，首先考虑特甲硅烷基，例如三甲基甲硅烷基或特丁基二甲基甲硅烷基。其分解例如在应用四正丁基氟化铵的条件下完成。

分离保护基团之后，如果需要，可使敞开的羟基酯化。可用相应的羧酸卤化物（卤化物＝氯化物、溴化物）或羧酸酐，以惯用的工艺，部分或全部地完成各种敞开的羟基的酯化。

也可以使一种叔-25-羟基在保护基团分解之前或光化学异构化之前就己酯化。

为了制备用于本发明的通式Ⅱ的原料化合物，用通式Ⅲ的醇作原料，

（式中R¹′和R²′含义同前所述）可以按照例如US4，512，925（发明人：DeLuca等，1985）制备1S，3R-双-（特丁基二甲基甲硅氧烷基）-24-正-9，10-闭联胆汁-5E，7E，10（19）-三烯-23-醇。

在一种相转移催化剂存在下（本发明用四正丁基硫酸氢铵或氟化氢铵），使通式Ⅲ的一种化合物与溴酸特丁酯在甲苯/25%氢氧化钠溶液两相体系中反应，得到高收率的式Ⅳ的酯。

如果希望通式Ⅰ的最终产物中R³为有1至4个碳原子的烷基，则首先应在一种质子惰性溶剂如四氢呋喃中，在一种强碱如二异丙基酰胺锂存在下，用通式R³Hal（R³＝C₁-C₄烷基，Hal＝溴、碘）的一种烷基卤化物使中间产物Ⅳ在邻近羰基的亚甲基处烷基化。

这种得到的通式Ⅴ的化合物通常是非对映

异构体混合物，不需分离即可用于后续反应。

用通式R⁴Mgx（R⁴＝C₁-C₄烷基，X＝Cl、Br、I）的格利尼雅试剂在过量2至10摩尔当量的条件下，可使这些中间产物Ⅳ转化成通式Ⅵ的中间产物。

式Ⅳ或式Ⅴ化合物中的酯基团的还原反应产生通式Ⅶ的化合物，

式中：R³为一个氢原子或一个线

或分支的C₁-C₄烷基，R¹′和R²′含义同前已述。

按照维生素D化学的标准方法，通过在一种所称“三合透镜感光剂（Triplettsensibilisator）”存在下（在本发明范围内对此用蒽）用紫外光照射，可使通式Ⅵ和Ⅶ的化合物接着转化成通式Ⅱ的化合物。通过5，6-双键的Pi键的断裂，A环绕5，6-单键旋转180°，并重键5，6-双键，在5，6-双键处的立体异构体即行转变。

合成通式Ⅱ原料化合物的关键步骤是醇Ⅱ与溴酸特丁酯在相转移条件下的反应。专业人员知道，与溴酸甲（乙）酯的相应反应进行得非常令人不满意，因为仅仅产生酯基交换而不形成所期望的醚化产物。

令人惊奇的是，特丁酯可以非常顺利地与烷基格利尼雅试剂反应，尽管由于特丁基基团的空间阻碍而可能预计其反应活性会显著降低。

下面的实施例用来进一步说明本发明。

例1

1α，25-二羟基-26，27-二甲基-24-氧杂-24-相同胆钙化甾醇

a）将1S，3R-双-（特丁基二甲基甲硅氧烷基）-24-正-9，10-闭联胆汁-5E，7E，10（19）-三烯-23-醇在14ml甲苯中形成溶液，加入1.49ml溴酸特丁基酯和5.5ml 25%的氢氧化钠溶液及26.6mg四正丁基硫酸氢铵后，在室温下搅拌24小时。接着再加入30mg四丁基铵盐，在25℃下再搅拌24小时。加工时用二乙醚稀释，用水和饱和食盐溶液洗涤，用Na₂SO₄使醚相脱水并浓缩。用160g硅胶用己烷/乙酸乙酯（0-5%）对粗产物进行梯度色谱分离。得到1.15克1S，3R-双-（特丁基二甲基甲硅氧烷基）-25-（特丁基羰氧基）-24-氧杂-26，27-二正-9，10-闭联胆汁-5E，7E，10（19）-三烯，呈无色油状。

b）由297mg镁（屑）和0.91ml溴乙烷在7ml四氢呋喃中以常见方式制成乙基镁化溴，在室温下向其滴入由750mg a）中所得氧杂-酯类在10ml绝对四氢呋喃（abs.THF）所形成的溶液。添加后在25℃搅拌1.5小时，倒入水中，并用乙酸乙酯萃取。用配以己烷/乙酸乙酯的硅胶对粗产物进行色层分离，得到520mg无色油状的1S，3R-双-（特丁基二甲基甲硅烷氧基）-26，27-二甲基-24-氧杂-24-相同-9，10-闭联胆汁-5E，7E，10（19）-三烯-25-醇。

¹H-NMR（CDCl₃）：δ＝0.54ppm（S，3H，H-18）;3.37（AB-9u，J＝10，5HZ，2H，OCH₂）;3.48（m，2H，CH₂O）;4.22（m，1H，H-3）;4.53（m，1H，H-1）;4.93和4.98（m，各1H，H-19）;5.82和6.46（d，J＝11HZ，各1H，H-6，H-7）。

c）使500mg b）中所得产物在90ml甲苯中形成一种溶液，加入88mg蒽和0.05ml三乙胺后，在一个浸渍设备中（派莱克斯玻璃），在室温下用水银高压灯（Heraeus TQ 150）照射18分钟。浓缩反应溶液后，用配以己烷/乙酸乙酯的硅胶对剩余物进行色谱分离。得到490mg无色油状的1S，3R-双-（特丁基二甲基甲硅烷氧基）-26，27-二甲基-24-氧杂-24-相同-9，10-闭联胆汁-5E，7E，10（19）-三烯-25-醇。

d）使480mg c）所得产物在15ml THF中形成一种溶液，加入3ml由四正丁基氟化铵在THF（四氢呋喃）中形成的1摩尔的溶液后，在50℃搅拌60分钟。冷却后用乙酸乙酯稀释，用NaHCO₃溶液和水洗涤，经Na₂SO₄脱水并浓缩。用配以己烷/乙酸乙酯的硅胶对粗产物进行色谱分离，得到200mg非晶形固体状的1α，25-二羟基-26，27-二甲基-24-氧杂-24-相同胆钙化甾醇。

¹H-NMR（CDCl₃）：δ＝0.55ppm（S，3H，H-18）;0.87（t，J＝7HZ，CH₂CH₃）;0.94（d，J＝7HZ，3H，H21）;1.50（m，CH₂CH₃）;3.26（AB-9u，J＝10，5HZ，2H，CH₂O）;3.48（m，2H，CH₂O）;4.22（m，1H，H-3）;4.43（m，1H，H-1）;5.00和5.32（m，各1H，H-19）;6.02和6.38（d，J＝11HZ，各1H，H-6，H-7）。

例2

1α，25-二羟基-24-氧杂-24-相同胆钙化甾醇

用类似于例1所述方法制备标题化合物。只是在工艺步骤1b）中用甲基溴化镁（在THF/甲苯中1.5摩尔的溶液）代替乙基溴化镁。得到无色油状的标题化合物。

¹H-NMR（CDCl₃）：α＝0.53ppm（S，3H，H-18）;0.95（d，J＝7HZ，3H，H-21）;1.20（S，6H，H-26，H-27）;3.23（AB-9u，J＝10.5HZ，2H，CH₂O）;3.50（m，2H，CH₂O）;4.23（m，1H，H-3）;4.43（m，1H，H-1）;5.00和5.32（m，各1H，H-19）;6.02和6.38（d，J＝11HZ，各1H，H-6，H-7）。

例3

1α，26-二羟基-24-氧杂-胆钙化甾醇

a）使0.6ml二异丙胺在6ml THF中形成一种溶液，在0℃下以滴入方式与2.54ml由正丁锂在己烷中形成的1.6摩尔的溶液相混合。在0℃下搅拌15分钟，然后冷却到-70℃，并向其滴入一种由1.00g 1S，3R-双-（特丁基二甲基甲硅烷氧基）-25-（特丁基羰氧基）-24-氧杂-26，27-二正-9，10-闭联胆汁-5E，7E，10（19）-三烯（见例1a）在15ml THF中形成的溶液。添加后在-70℃搅拌60分钟，随后向其滴入0.36ml碘甲烷。在-70℃搅拌反应溶液30分钟，在室温下再搅拌30分钟，注入水中，并用乙酸乙酯萃取。用配以己烷/乙酸乙酯的硅胶对粗产物进行色谱分离，得到730mg作为C-25差向异构体油状混合物的1S，3R-双-（特丁基二甲基甲硅烷氧基）-25-（特丁基羰氧基）-24-氧杂-27-正-9，10-闭联胆汁-5E，7E，10（19）-三烯。

b）.使a）所得产物（730mg）在例1c）的条件下于100ml甲苯、140mg蒽和0.05ml三乙胺中进行光化学异构化。得到610mg无色油状的1S，3R-双-（特丁基二甲基甲硅烷氧基）-25-（特丁基羰氧基）-24-氧杂-27-正-9，10-闭联胆汁-5Z，7E，10（19）-三烯。

c）.将380mg b）得到的差分异构体混合物溶于10ml THF中，将其在5℃滴入一种由65mg氢化锂铝在10ml THF中形成的悬浮液。在5℃下搅拌45分钟，然后通过小心地加入THF水溶液破坏剩余的还原剂，过滤并浓缩滤液。在例1d）的条件下用四正丁基氟化铵使这样得到的粗1S，3R-双-（特丁基二甲基甲硅烷氧基）-24-氧杂-9，10-闭联胆汁-5Z，7E，10（19）-三烯-26-醇脱去甲硅基。色谱分离净化后，得到110mg C-25差分异构体混合物形式的1α，26-二羟基-24-氧杂-胆钙化甾醇，其比例约为1∶1。

¹H-NMR（CDCl₃）：δ＝0.54ppm（S，3H，H-18）;0.96（d，J＝7HZ，3H，H-21）;1.10（2d，J＝6HZ，3H，H-27）;4.22（m，1H，H-3）;4.42（m，1H，H-1）;5.00和5.32（S，各1H，H-19）;6.00和6.38（d，J＝11HZ，各1H，H-6，H-7）。

Claims

1、通式Ⅰ的维生素D类中的24-氧杂衍生物，

式中：

R¹、R²和R⁵相互独立地为一个氢原子或一个有1至9个碳原子的酰基，

R⁴各为一个氢原子或各为一个有1至4个碳原子的线性或分支的烷基。

2、权利要求1所述的化合物，其特征是，R¹、R²和R⁵为氢原子。

3、权利要求1所述的化合物，其特征是，R³为一个氢原子。

4、权利要求1所述的化合物，其特征是，R³为一个甲基、乙基、丙基或异丙基。

5、权利要求1所述的化合物，其特征是，R⁴各为一个甲基、乙基、丙基或丁基。

6、1α，25-二羟基-24-氧杂-24-相同胆钙化甾醇，1α，25-二羟基-26，27-二甲基-24-氧杂-24-相同胆钙化甾醇，26，27-二乙基-1α，25-二羟基-24-氧杂-24-相同胆钙化甾醇，1α，25-二羟基-24-氧杂-26，27-二正丙基-24-相同胆钙化甾醇，1α，26-二羟基-24-氧杂-胆钙化甾醇，1α，26-二羟基-27-甲基-24-氧杂-胆钙化甾醇。

7、通式Ⅰ维生素D类的24-氧杂衍生物的制备方法，

式中：

R⁴各为一个氢原子或各为一个有1至4个碳原子的线性或分支的烷基，

其特征在于，使通式Ⅱ的化合物

（式中R¹′和R²′为羟基保护基团，R³和R⁴含义与式Ⅰ相同）通过分解该羟基保护基团转化为敞开的三羟基化合物（通式Ⅰ的化合物，其中R¹＝R²＝R⁵＝H），并在需要时通过部分或全部地酯化敞开的羟基使其转化成相应的酰基化合物（通式Ⅰ的化合物，其中R¹和/或R²和/或R⁵为一个C₁-C₉酰基）。

8、药物制剂，其特征在于，它含有权利要求1至6所述的至少一种化合物及一种药物可容性载体。

9、权利要求1至6所述的化合物在制造药品中的应用。