CN1553917A - 具有激素作用的17α-羟基-14β-甾族化合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于雄激素相关治疗(如雄激素不足和雄性或雌性避孕)、具有式(I)的甾族化合物，其中：R1是O、(H，H)、(H，OH)、NOH，由此OH任选被醚化或酯化；R2和R3独立地为氢或(C1－4)烷基并且R2和R3中的至少一个是(C1－4)烷基；R4为氢，或(C1－15)酰基。
Description
本发明涉及新的17α-羟基-14β-甾族化合物和它们在雄激素相关治疗中的应用。
用于雄激素相关治疗的甾族化合物是已知的，例如从US3,338,925和Jacquesy等Bull Soc Chim France Vol 5；1975：pp2281-2288的公开中。在这些出版物中公开了具有17α-羟基-14β立体构型的19-去甲-雄甾烷衍生物。为激素作用可应用这样的化合物，它们中的一些可特异地为雄激素作用而使用。后者作用旨在用于想补偿睾酮不足或者为避孕目的在男人中获得不育的治疗中。重要的是，这样的化合物能够用于口服而且作用持续时间足够长以致于能减少对大量的呈单位剂量形式的活性化合物的需要。
本发明可获得具有式I的这类甾族化合物
式I
其中：
R1是O、(H，H)、(H，OH)、NOH，由此OH任选被醚化或酯化；
R2和R3独立地为氢或(C1-4)烷基并且R2和R3中的至少一个是(C1-4)烷基；
R4为氢，或(C1-15)酰基。
现发现，这些化合物不仅具有高的雄激素效能，而且对肝代谢高度耐受。低暴露给活性化合物对减少不良作用的风险是重要的。另外鉴于出版物Heusser等Helv Chim Acta Vol 22，1949 pp 1245-1251，在该出版物中报道了17α-羟基-14β-睾酮没有雄激素活性，所述应用是未料到的。
具有式I(其中R1为氧代并且R2和R3中的至少一个是甲基而另一个是氢或甲基)的化合物显示了用于雄激素相关治疗的口服药物的特别有利的一面。本发明一个特别优选的化合物是(7α，14β，16β，17α)-17-羟基-7，16-二甲基雌甾-4-烯-3-酮。
如在式I定义中使用的术语(C1-4)烷基是指具有1-4个碳原子的支链或无支链的烷基，如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基和叔丁基。优选的烷基是甲基和乙基。
术语(C1-15)酰基是指得自具有1-15个碳原子的羧酸的酰基，如甲酰基、乙酰基、丙酰基、丁酰基、2-甲基丙酰基、戊酰基、新戊酰基、己酰基等。得自二羧酸的酰基，如半苹果酰基、半琥珀酰基、半戊二酰基等也包括在(C1-15)酰基的定义内。优选的是半琥珀酰基。
本发明还涉及此前描述为药物的化合物。所述化合物尤其能用于雄性避孕以及雄性或雌性激素替代疗法。通常，这种治疗的目的是在生物如动物或人中获得雄激素作用。因此，这种治疗在本说明书中被称为雄激素相关的治疗。因此，本发明还涉及一种通过给予动物或人有效量的上述化合物的任意化合物治疗为雄激素作用需要雄激素刺激的动物或人的方法。更具体地，本发明涉及一种通过给予男性或女性有效量的上述化合物的任意化合物治疗雄激素不足的方法。本发明还涉及上述化合物的任意化合物用于制备治疗雄激素不足的药物的应用。在本发明的上下文中，术语“雄激素不足”应被理解为涉及其中雄性或雌性患有太低睾酮水平(如在性腺功能减退的男人中)的各种各样的疾病、障碍和症状。具体地，将要用本发明所述化合物治疗的雄激素不足是睾酮水平的降低，男性因年龄原因(于是本发明的化合物用于男性激素替代疗法)，或当他经受避孕时引起这种降低。在雄性避孕方面，本发明的化合物特别用来中和雄性激素避孕方案的作用，在该方案中有规律地，例如每天，给予不孕剂，如结合孕激素或LHRH(促黄体激素释放激素)，或者将它用作唯一的雄性避孕物质。
可以主要通过本领域技术人员可用的任何合适途径给予所述雄激素。如上所示，优选口服，最优选呈固体剂量单位如片剂或胶囊的形式。本发明还涉及包括此前描述的化合物和药学上可接受的载体的药物制剂。因此，所述载体可以呈固体形式或液体形式，以及所述制剂可以为口服剂量单位如片剂或口服溶液，例如在胶囊中。制备这样的剂量单位的方法和组合物对本领域的技术人员来说是熟知的。例如，在权威的参考文献，Gennaro等，Remington’s PharmaceuticalSciences，(18th ed.，Mack Publishing Company，1990，特别参见Part 8：Pharmaceutical Preparations and Their Manufacture)中描述了制备含有活性成分的片剂和丸剂的常规技术。还可以通过植入物、贴剂或任何其它用于雄激素组合物的缓释的合适装置给予所述化合物。
将要施用的本发明化合物或其药物组合物的给药剂量和给药方案将明显取决于将要获得的治疗效果而且将随给药途径，和要被给予药物的个体受治疗者的年龄和状况，和/或特定避孕药或其中使用它的HRT方案而变化。通常的剂量是每千克体重0.001-5mg。
可通过普通有机化学领域、特别是甾族化学领域已知的不同方法生产本发明的化合物(参见，例如：Fried，J.等，Organic Reactionsin Steroid Chemistry，Volumes I and II，Van Nostrand ReinholdCompany，New York，1972)。
用于制备式I化合物(其中R1为氧代，R2和R3具有前面给出的意义；和R4为氢)的方便的原料是例如通式II的化合物，在WO 00/53619中描述了它们的合成。
本发明化合物的一种可能合成途径以通常导致16β-异构体优势或特异形成的式II化合物C-16处的烷基化开始[关于烷基化反应，参见例如Carey，F.A.，Sundberg，R.J.，“Advanced OrganicChemistry”，Part B：Reactions and Synthesis，Chapter 1，PlenumPress，NY，1990]。任选地，可通过脱质子化继之以水解而转化C-16处的立体化学。如果需要，C-16处烷基化后面可以是用相同或另一种烷基化剂在相同位置的第二次烷基化反应，产生16，16-二烷基化的化合物。
用NaBH4、LiAlH4或其它氢化物给体试剂还原C-17处的羰基，导致17α-羟基化合物的优势或特异形成。
16-取代的(14β，17α)-3-甲氧基雌甾-1，3，5(10)-三烯-17-醇的Birch还原[Caine，D.，in Org.Reactions
23，p.1，Wiley，NewYork，1976]和，最终，所得到的2，5(10)-双烯的水解产生了本发明的16-取代的(14β，17α)-17-羟基雌甾-4-烯-3-酮衍生物。
通过应用本领域已知的方法，从式I化合物(其中R1为氧代)获得了本发明的化合物(其中R1是(H，H)、(H，OH)或NOH，由此OH任选被醚化或酯化)。
参照下面的实施例进一步解释本发明如下。
实施例1
(7α，14β，16β，17α)-17-羟基-7，16-二甲基雌甾-4-烯-3-酮。
i)-将溶于四氢呋喃(96ml)中的双(三甲基甲硅烷基)氨基化锂(55.5mmol)的溶液冷却至-40℃。逐滴加入溶于无水四氢呋喃(66ml)的(7α，14β)-3-甲氧基-7-甲基雌甾-1，3，5(10)-三烯-17-酮(WO00/53619；15.0g)溶液并且搅拌反应混合物45分钟。然后，在-30℃，加入碘代甲烷(6.3ml)并连续搅拌1小时(-30℃＜T-20℃)。将所述混合物倒入饱和的氯化铵水溶液中，然后将产物提取入乙酸乙酯中。用水和盐水洗涤合并的有机相，用硫酸钠干燥然后减压浓缩，得到(7α，14β，16β)-3-甲氧基-7，16-二甲基雌甾-1，3，5(10)-三烯-17-酮(17.33g)。所述产物不需进一步纯化用于下面步骤。
ii)-用氢硼化钠(0.35g)处理冷却至-7℃的溶于四氢呋喃(19ml)、甲醇(9.5ml)和水(5.6ml)中的在前面步骤中获得的产物(1.0g)的溶液。在0℃下搅拌1小时后，加入另一部分氢硼化钠(0.35g)并且连续搅拌1小时。将反应混合物倒入水中，然后将产物提取入乙酸乙酯中。用饱和的碳酸氢钠水溶液和盐水洗涤合并的有机相，用硫酸钠干燥然后减压浓缩。柱层析得到(7α，14β，16β，17α)-3-甲氧基-7，16-二甲基雌甾-1，3，5(10)-三烯-17-醇(1.06g)。
iii)-将溶于无水四氢呋喃(34ml)中的在前面步骤中获得的产物(0.98g)加到冷却至-50℃的溶于液态氨(244ml)中的锂(2.15g)溶液中。在-50℃和-40℃之间温度下搅拌反应混合物5小时。加入乙醇并让所述氨蒸发。加入水，然后将产物提取入乙酸乙酯中。用水和盐水洗涤合并的有机相，用硫酸钠干燥然后减压浓缩，得到(7α，14β，16β，17α)-3-甲氧基-7，16-二甲基雌甾-2，5(10)-二烯-17-醇(1.03g)。所述产物不需进一步纯化用于下面步骤。
iv)-用浓盐酸(2.9ml)处理溶于丙酮(57ml)中的在前面步骤中获得的产物(1.03g)溶液。在室温下搅拌2小时后，将反应混合物倒入水中。将产物提取入乙酸乙酯中；用饱和的碳酸氢钠水溶液和盐水洗涤合并的有机相，用硫酸钠干燥然后减压浓缩。柱层析得到
(7α， 14β，16β，17α)-17-羟基-7，16-二甲基雌甾-4-烯-3-酮(0.54g)，[α]D 20＝+98.00(c＝0.50，二噁烷)。
实施例2
(7α，14β，16α，17α)-17-羟基-7，16-二甲基雌甾-4-烯-3-酮。
i)-将溶于四氢呋喃(45ml)中的双(三甲基甲硅烷基)氨基化锂(29mmol)溶液冷却至-40℃。逐滴加入溶于无水四氢呋喃(24ml)中的(7α，14β，16β)-3-甲氧基-7，16-二甲基雌甾-1，3，5(10)-三烯-17-酮(实施例1，步骤i；6.0g)溶液并且搅拌反应混合物1小时。然后，通过加入饱和的氯化铵水溶液猝灭反应并且将产物提取入乙酸乙酯中。用饱和的氯化铵水溶液、水和盐水洗涤合并的有机相，用硫酸钠干燥然后减压浓缩，得到(7α，14β，16α)-3-甲氧基-7，16-二甲基雌甾-1，3，5(10)-三烯-17-酮(6.82g)。所述产物不需进一步纯化用于下面步骤。
ii)-按照与实施例1步骤ii下描述的类似的操作，将在前面步骤中获得的产物(1.0g)转化为(7α，14β，16α，17α)-3-甲氧基-7，16-二甲基雌甾-1，3，5(10)-三烯-17-醇(0.62g)。
iii)-按照与实施例1步骤iii下描述的类似的操作，将在前面步骤中获得的产物(0.58g)转化为(7α，14β，16α，17α)-3-甲氧基-7，16-二甲基雌甾-2，5(10)-二烯-17-醇(0.59g)。
iv)-按照与实施例1步骤iv下描述的类似的操作，将在前面步骤中获得的产物(0.59g)转化为
(7α，14β，16α，17α)-17-羟基 -7，16-二甲基雌甾-4-烯-3-酮(0.20g)，[α]D 20＝+91.30(c＝0.48，二噁烷)。
实施例3
(7α，14β，17α)-17-羟基-7，16，16-三甲基雌甾-4-烯-3-酮。
i)-按照与实施例1步骤i下描述的类似的操作，将(7α，14β，16β)-3-甲氧基-7，16-二甲基雌甾-1，3，5(10)-三烯-17-酮(实施例1，步骤i；6.0g)转化为(7α，14β)-3-甲氧基-7，16，16-三甲基雌甾-1，3，5(10)-三烯-17-酮(5.99g)。
ii)-按照与实施例1步骤ii下描述的类似的操作，将在前面步骤中获得的产物(1.0g)转化为(7α，14β，17α)-3-甲氧基-7，16，16-三甲基雌甾-1，3，5(10)-三烯-17-醇(0.39g)。
iii)-按照与实施例1步骤iii下描述的类似的操作，将在前面步骤中获得的产物(0.32g)转化为(7α，14β，17α)-3-甲氧基-7，16，16-三甲基雌甾-2，5(10)-二烯-17-醇(0.38g)。
iv)-按照与实施例1步骤iv下描述的类似的操作，将在前面步骤中获得的产物(0.38g)转化为
(7α，14β，17α)-17-羟基-7，16，16-三 甲基雌甾-4-烯-3-酮(0.10g)，[α]D 20＝+81.10(c＝0.55，二噁烷)。
实施例4
用与实施例1和3中描述的步骤类似的方式，并且用(7α，14β)-3-甲氧基-7-甲基雌甾-1，3，5(10)-三烯-17-酮(WO 00/53619)作为原料，制备了下面产物：
(a)
(7α，14β，16β，17α)-16-乙基-17-羟基-7-甲基雌甾 -4-烯-3-酮，[α]D 20＝+1090(c＝1.00，二噁烷)。
(b)
(7α，14β，16β，17α)-16-乙基-1 7-羟基-7，16-二甲基 雌甾-4-烯-3-酮，[α]D 20＝+890(c＝1.00，二噁烷)[通过用碘代甲烷将原料烷基化继之以用碘代乙烷烷基化]。
实施例5
(7α，14β，17α)-17-羟基-7-甲基雌甾-4-烯-3-酮(参考化合物2)
i)-用氢硼化钠(0.70g)处理冷却至4℃的溶于无水乙醇(100ml)中的(7α，14β)-3-甲氧基-7-甲基雌甾-1，3，5(10)-三烯-17-酮(WO00/53619；2.8g)溶液。搅拌1小时后，加入另一部分氢硼化钠(0.35g)并且连续搅拌3小时。逐滴加入含水乙酸(50％，10ml)，然后将反应混合物倒入水中。将产物提取入二氯甲烷中；用饱和的碳酸氢钠水溶液和盐水洗涤合并的有机相，用硫酸钠干燥然后减压浓缩，得到(7α，14β，17α)-3-甲氧基-7-甲基雌甾-1，3，5(10)-三烯-17-醇(2.93g)。所述产物不需进一步纯化用于下面步骤。
ii)-按照与实施例1步骤iii下描述的类似的操作，将在前面步骤中获得的产物(3.40g)转化为(7α，14β，17α)-3-甲氧基-7-甲基雌甾-2，5(10)-二烯-17-醇(3.50g)。
iii)-按照与实施例1步骤iv下描述的类似的操作，将在前面步骤中获得的产物(3.30g)转化为
(7α，14β，17α)-17-羟基-7-甲 基雌甾-4-烯-3-酮(1.50g)，m.p.148.5-149.3℃，[α]D 20＝+1020(c＝1.00，二噁烷)。
实施例6
雄激素活性
在用人雄激素受体(hAR)，组合小鼠乳腺瘤病毒(MMTV)和荧光素酶受体基因转染的中国仓鼠卵巢细胞(CHO)(孵育时间16小时，温度37℃)中以及与5α-二氢睾酮的活性比较，测定了本发明化合物的反激活雄激素活性[Schoonen，W.G.E.J.；de Ries，R.J.H.；Joosten，J.W.H.；Mathijssen-Mommers，G.J.W.；Kloosterboer，H.J.，Analyt.Biochem.
261，222-224(1998)]。现将结果汇集在表1中。
实施例7
与人肝细胞一起温育后本发明雄激素的t
1/2
的测定
作为与人肝细胞接触的结果化合物的半衰期适合作为代谢稳定性的一个可靠指标。如现已熟知的，这类甾族化合物的吸收是高的，这种测定为在人体中的口服活性提供了一种体外模型。应该理解，更短的半衰期表示化合物将被更快地代谢，或者反过来，半衰期越长，当口服时化合物可能对人体发挥作用越好。
将从健康年轻(25～45岁)男性器官供体中采集的肝细胞冷冻保存在液氮中并且在那里一直保存到应用为止。在37℃水浴中解冻它们，立即放置在冰上，用一体积的冷(4℃)温育培养基[具有GlutamaxI、庆大霉素(gentamicin)50μg/ml、胰岛素1μM、胎牛血清0％(v/v)的William氏培养基E(不含酚红)]洗涤两次，计数并用锥虫蓝排除法检测生存力。在37℃，用空气/CO2混合物(95/5)，300μl培养基，3×104细胞/孔的标称密度，在96孔(未涂覆的)板中作为悬浮液温育细胞。
与100nM终浓度的待测试化合物一起温育所述肝细胞。在0.5、1和2小时后通过以200g离心终止所述温育。收集上清液用于偶联瞬时质谱的液相色谱分析(LC-MS/MS分析)和生物测定。对于后者，应用10μl进行雄激素活性的测定。按照实施例6的描述测定生男性征性能。用于测定雄激素活性的终化合物浓度是1nmol/l。
结果
按照下面方案将本发明化合物的代谢稳定性(t1/2)分类：
(+++)代谢稳定性＞17α-甲基睾酮(MT)
(++)17α-甲基睾酮＞代谢稳定性＞17α-甲基睾酮的80％
(+)17α-甲基睾酮的80％＞代谢稳定性＞睾酮
(-)代谢稳定性＜睾酮
现将结果汇集在表1中。
表1.本发明化合物的雄激素活性和代谢稳定性(t1/2)
实施例 雄激素 t1/2
活性(％) LC-MS/MS 生物测定
1 99.0 (++) (++)
2 38.7 (+) (++)
3 78.5 *a) (+)
4a 20.0 * (-)
4b 24.0 * (+)
a)*表示没有数据或没有可靠的数据可用
参考化合物1b 0.5 (-)
参考化合物2c 60.5 (-)
b(14β，17α)-17-羟基雌甾-4-烯-3-酮(US 3,338,925)。
c(7α，14β，17α)-17-羟基-7-甲基雌甾-4-烯-3-酮(实施例5)。
Claims (7)
1.具有式I的甾族化合物
式I
其中：
R1是O、(H，H)、(H，OH)、NOH，由此OH任选被醚化或酯化；
R2和R3独立地为氢或(C1-4)烷基并且R2和R3中的至少一个是(C1-4)烷基；
R4为氢，或(C1-15)酰基。
2.按照权利要求1的甾族化合物，其特征在于R1是O以及R2和R3中的至少一个是甲基而另一个是氢或甲基。
3.按照权利要求2的甾族化合物，其特征在于所述化合物是(7α，14β，16β，17α)-17-羟基-7，16-二甲基雌甾-4-烯-3-酮。
4.用于治疗的按照权利要求1至3中任意一项的甾族化合物。
5.按照权利要求1至3任意一项的甾族化合物在制备用于雄激素相关治疗的药物中的应用。
6.按照权利要求5的应用，其特征在于所述治疗是关于雄性避孕或者雄性或雌性激素替代疗法。
7.一种治疗为雄激素作用而需要雄激素刺激的动物或人的方法，其特征在于给予所述动物或人有效剂量的按照权利要求1至3中任意一项的甾族化合物。
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