DD235649C2

DD235649C2 - Verfahren zur herstellung von 17beta-amino-5beta, 14beta-androstan-14-olen

Info

Publication number: DD235649C2
Application number: DD27433885A
Authority: DD
Inventors: Barbara Streckenbach; Claus Lindig; Rudolf Megges; Peter Franke; Ingeborg Suemnich
Original assignee: Akad Wissenschaften Ddr
Priority date: 1985-03-22
Filing date: 1985-03-22
Publication date: 1987-10-08
Also published as: DD235649A1

Description

II,

worin R' ein Wasserstoffatom oder eine Hydroxygruppe, R² ein Wasserstoffatom oder eine Acyloxygruppe, R³ ein Wasserstoffatom oder eine Acyloxygruppe, R⁴ eine Methyl-, Acyloxymethyl- oder eine ggf. geschützte Aldehydgruppe und R⁵ einen Acylrest oder einen acylierten Mono- oder Oligosaccharidrest, vorzugsweise einen Tetra-O-acetyl-tri-D-digitoxosylrest, bedeuten, mit Selendioxid in siedendem Dioxan zur 17a-Hydroxyverbindung oxidiert, anschließend den Lactonring bei Raumtemperatur oxidativ mit Kaliumpermanganat in Aceton abbaut, das erhaltene 17-Keton mit Natriumborhydrid in wässerigem Ethanol bei Raumtemperatur zur 17o-Hydroxyverbindung reduziert, diese als 17<*-TosylatrnitNatriumazidin Dimethylformamid bei 150-160⁰C zum 17j8-Azid umsetzt, das 17/3-Azid mit Lithiumaluminiumhydrid in wasserfreiem Tetrahydrofuran in einer Inertgasatmosphäre, beispielsweise in einer Stickstoff-oder Argonatmosphäre, bei Raumtemperatur zu den Zielverbindungen I reduziert und gleichzeitig desacyliert und die erhaltenen Zwischenprodukte und Zielverbindungen ggf. nach an sich bekannten Methoden, wie Verteilung, Chromatographie und/oder Umkristallisation, reinigt.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 17/3-Amino-5/3,14/3-androstan-14-olen der allgemeinen Formel I

R⁵O

worin R¹ sin Wasserstoff atom oder eine Hydroxygruppe, R² ein Wasserstoffatom oder eine Hydroxygruppe, R ein Wasserstoffatom oder eine Hydroxygruppe, R⁴ eine Methyl-, Hydroxymethyl- oder Aldehydgruppe und R⁵ ein Wasserstoffatom oder einen Mono- oder Oligosaccharidrest in glykosidischer Bindung bedeuten. Die Erfindung kann in der pharmazeutischen Industrie Anwendung finden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Diefür die Darstellung der Zielverbindungen I in der ersten Stufe angewandte 17a-Hydroxylierung von 17/3-Cardenoliden wurde von N. Danieli et al. beschrieben (N. Danieli, Y. Mazur, F. Sondheimer.Tetr. 23,715-720.1967). 17a-Amino-5a-androstan-derivate wurden von M. Davis et al. (M. Davis, E. W. Parnell, D. Warburton, J. Chem. Soc. (C) 1698-1700,1966) aus 3/3-Acetoxy-17/3-tosyloxy-5a-androstan über das 17e-Azid hergestellt.

Verbindungen der Formel I mit der für herzwirksame Steroide typischen A/B-cis- und C/D-cis-Verknüpfung sind bisher nicht bekannt.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist die Erarbeitung eines allgemein anwendbaren Verfahrens zur Herstellung von 17/3-Amino-5/3,140-androstan-14-olen I aus den natürlich vorkommenden 5/3,14/3-Card-20(22)-enoliden und deren Glykosiden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Erfindungsgemäß werden 170-Amino-5/3,14i3-androstan-14-o(e der allgemeinen Formel I dadurch hergestellt, daß man in an sich bekannterweise ein entsprechendes Card-20 (22)-enolid bzw. ein entsprechendes Card-20(22)-enolidglykosid der allgemeinen Formel Il

worin R¹ ein Wasserstoffatom oder eine Hydroxygruppe, R² ein Wasserstoffatom oder eine Acyloxygruppe, R³ ein Wasserstoffatom oder eine Acyloxygruppe, R⁴ eine Methyl·, Acyloxymethyl- oder eine ggf. geschützte Aldehydgruppe und R⁵ einen Acylrest oder einen acylierten Mono- oder Oligosaccharidrest, vorzugsweise einen Tetra-O-acetyl-tri-D-digitoxosylrest, bedeuten, mit Selendioxid in siedendem Dioxan zur 17a-Hydroxyverbindung oxidiert, anschließend den Lactonring bei Raumtemperatur oxidativ mit Kaliumpermanganat in Aceton abbaut, das erhaltene 17-Keton mit Natriumbrohydrid in wässerigem Ethanol bei Raumtemperatur zur 17a-Hydroxyverbindung reduziert, diese als 17a-Tosylat mit Natriumazid in Dimethylformamid bei 150-160⁰C zum 17/3-Azid umsetzt und das 17ß-Azid mit Lithiumaluminiumhydrid in wasserfreiem Tetrahydrofuran in einer Inertgasatmosphäre, beispielsweise in einer Stickstoff- oder Argonatmosphäre, bei Raumtemperatur zu den Zielverbindungen I reduziert und gleichzeitig desacyliert. Die erhaltenen Zwischenprodukte und die Zielverbindungen werden ggf. nach an sich bekannten Methoden, wie Verteilung, Chromatographie und/oder Umkristallisation, gereinigt. Die Herstellbarkeit der 17/3-Amino-50,14/3-androstan-14-ole nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist überraschend, da die Bildung 17/3-substituierter 5/3,140-Steroide thermodynamisch weit weniger begünstigt ist als die der entsprechenden 17asubstituierten Steroide mit gleicher Ringverknüpfung.

Bei der molekularbiologischen Wertbestimmung mit dem gekoppelten optischen Test im Gleichgewicht (W. Schoner, C. von llberg, R. Kramer und W. Seubert, European J. Biochem. 1,334-343,1967) bewirkt das 3/3-Tri-D-digitoxo$yloxy-170-amino-5(3,-14ß-androstan-14-ol (I, R¹R³= H, R⁴ = CH₃, R⁵ = Tri-D-digitoxosylrest) eine Hemmung der Na,K-abhängigen Adenosintriphosphat-Phosphohydrolase des Menschenhirns, die mit einer positiv-inotropen Wirkung auf das insuffiziente Herz korreliert. Das erfindungsgemäße Verfahren soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden, ohne dadurch eingeschränkt zu werden.

Ausführungsbeispiel

3/3-(3',3",3"'_/4'"-Tetra-O-acetyl-tri-D-digitoxosyloxy)-14,17a-dihvdroxy-5ft 14/3-card-20(22)-enolid(lll) Eine Lösung von 5,5g 3/3-(3',3",3,'"_/4'"-Tetra-0-acetyl-tri-D-digitoxosyloxy)-14-hydroxy-5ß, 14/3-card-20(22)-enolid (Digitoxin-3',3",3'",4"'-tetraacetat; II, R^R³ = H, R⁴ =CH₃, R⁵=Tetra-O-acetyl-tri-D-digitoxosylrest; 5,9x10'³ Mole) in 670 ml Dioxan wird mit 3,44g frisch sublimiertem Selendioxid (3;i-x 10~² Mole) 10 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird nach dem Abfilitrieren von überschüssigem Selendidxid und ausgefallenem metallischem Selen i.Vak. eingedampft. Der Rückstand

wird mit Chloroform extrahiert, der Chloroformextrakt mit gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und i.Vak. eingedämpft. Die säulenchromatographische Reinigung an 300g Kieselgel 60 (Korngröße 0,063-0,200 mm; Merck; Füllhöhe: 28,5cm) mit Chloroform-Ethanol 98:2 als Elutionsmittel liefert 4,3g (77% d.Th.) chromatographisch reines 3#-(3',3",3'",4'"-Tetra-0-acetyl-tri-D-digitoxoxyloxy)-14,17a-dihydroxy-5/3,14/3-card-20 (22)-enolid (17a-Hydroxydigitoxin-3',3",3'",4'"-tetraacetat)(lll).

[afo+46° (C = 2,23; EtOH) UV: X_max 216 nm(e= 13100)

3(3-(3',3",3'",4'"-Tetra-0-acetyl-tri-D-digitoxosyloxy)-14-hydroxy-5/3,14/?-androstan-17-on (IV) 4g III (4,2x10~³ Mole) werden — in 175 ml Aceton gelöst — bei Raumtemperatur portionsweise mit 6,55g Kaliumpermanganat (4,2 χ 10~² Mole) versetzt. Eine Stunde nach Beginn der Zugabe wird das Reaktionsgemisch aufgearbeitet Das Aceton wird nach Zugabe von 1g Natriumhydrogensulfit i.Vak. abgezogen und der feste Rückstand mehrmals mit heißem Chloroform und anschließend mitChloroform von Raumtemperatur extrahiert, der Chloroformextrakt mit Wasser gewaschen, mit Natriumsulfat getrocknet und i.V. eingedampft. Das 3|3-(3',3",3'",4'"-Tetra-0-acetyl-tri-D-digitoxosyloxy)-14-hydroxy-5i3,14i3-androstan-17-on (IV) bleibt als farbloser erstarrter Schaum zurück.

Ausbeute: 1,4g (38% d.Th.)

Fp: 199,5-200⁰C (Blättchen aus Aceton-Ether)

C₄₅H₆₈O₁₆ (865,034)

Ber. C 62,49 H 7,92

Gef. C 62,50 H 8,19

Massenspektrum

m/2 461 = Mt — 2acetylierte Digitoxosereste; m/z 306 = C₁₉H₃₀O₃ (Aglykon)

3/S-(3',3",3'",4'"-Tetra-0-acetyl-tri-D-digitoxosyloxy)-5j8,14/S-androstan-14,17a-diol (V) Eine Lösung von 700 mg IV (8,1 χ 10~⁴ Mole) in 17 ml 83%igem wässerigem Ethanol wird unter Rühren bei Raumtemperatur mit 36,7mg Natriumborhydrid (9,7 χ 10"⁴MoIe) reduziert, Nach 30 Minuten wird mit weiteren 36,7 mg Natriumborhydrid versetzt- und weitere 30 Minuten bei Raumtemperatur gerührt. Die Aufarbeitung beginnt mit dem Ansäuern des Reaktionsgemisches mit 10%iger Essigsäure. Nach Extraktion mit Chloroform wird der Extrakt mit 10%iger Kaliumhydrogencarbonatlösung und Wasser neutral gewaschen, mit Natriumsulfat getrocknet und i.Vak. eingedampft. Die Säulenchromatographie an 70g Kieselgel 60 (0,063-0,200 mm; Merck; Füllhöhe: 16cm) mit Chloroform-Ethanol 98,5:1,5. 98:2 und 97,5:2,5 als Elutionsmittel liefert 378mg (54% d.Th.) chromatographisch reines 3/3-(3',3",3"',4"'-Tetra-O-acetyl-tri-DrdJgitoxosyloxy)-5/3,14/3-androstan-14,17a-diol (V).

Massenspektrum

m/z 290 = C₁₉H₃₀O₂ (Aglykon — H₂O); m/z 275 = 290 — CH₃; m/z 272 = 290 — H₂O; m/z 257 = 275 - H₂O bzw. 272 - CH₃

3|3-(3',3",3"',4"'-Tetra-O-acetyl-tri-D-digitoxosyloxy)-5|3,14iJ-androstan-14,17a-diol-l7-tosylat (Vl) 170mg V (1,96 χ 10"⁴MoIe) werden in 6ml wasserfreiem Pyridin gelöst und bei0°C mit 74,7 mg p-Toluensufochlorid (3,9 χ 10"" Mole) versetzt. Nach 5stündigem Stehen bei etwa 3°C werden weitere 74,7mg p-Toluensulfochlorid bei 0°C zugegeben. Nach 5tagigem Stehen bei etwa 3°C wird das Reaktionsgemisch zur Entfernung des Pyridine bei etwa 6°C im Vakuum-Exsikkator über konzentrierter Schwefelsäure und Kaliumhydroxid stehengelassen. Der Chloroformextrat des Rückstands wird mit 3,5%iger Salzsäure, 10%iger Kaliumhydrogencarbonatlösung und Wasser gewaschen, mit Natriumsulfat getrocknet und i. Vak. eingedampft. Das chromatographisch reine 3ß-(3',3",3'",4'"'Tetra-O-acetyl-tri-D-digitoxosyloxy)-5/3, i4/3-androstan-i4,17adiol-17-tosylat (IV) wurde in einer Ausbeute von 169mg (84% d.Th.) erhalten.

R_f 0,70 (DC-Fertigplatten Kieselgel 60 F 254, Merck; Chloroform-Methanol 36:4)

3y3-(3',3",3'",4'"-Tetra-O-acetyltri-D-di9itoxosyloxy)-170-azido-5/8,14ß-androstan-14-ol (VII) Eine Lösung von 150 mg Vl (1,47 x 10^J Mole) in 1,5 ml wasserfreiem Dimethylformamid wird mit 73,6 mg trockenem Natriumazid (1,13 x 10~³ Mole) versetzt und 2 Stunden auf 150-160⁰C gehalten. Anschließend wird Eiswasser zugegeben, mit Chloroform extrahiert, der Chloroformextrakt mit Wasser gewaschen, mit Natriumsulfat getrocknet und i.Vak. eingedampft. Säulenchromatographische Reinigung an 20g Kieselgel H (Typ 60; Merck; Füllhöhe: 7,4cm) mit Di-n-Propylether-Ethanol 99,5:0,5 als Elutionsmittel liefert 27 mg (45% d.Th. — bezogen auf umgesetzte Ausgangsverbindung) chromatographisch reines 3/3-(3',3",3'",4'"-Tetra-O-acetyl-tri-D-digitoxosyloxy)-17/3-azido-50,14y8-androstan-14-ol (VII).

Massenspektrum

m/z 460 = MT — 2 acetylierte Digitoxosereste; m/z 304 = Ci₉H₃₀NO₂ (Aglykon — N₂ — H j

ß, 14/3-androstan-14-ol (I, R¹ — R³ = H, R⁴ ="CH*. R⁶ = Tri-D-digitoxosylrest

Zu einer Lösung von 23,5mg Lithiumaluminiumhydrid (6,2 χ 10"⁴ MoIe)Jn2,5ml wasserfreiem Tetrahydrofuran wird eine Lösung von 26,8mg VII (3 χ 10"⁶MoIe) in 2ml wasserfreiem Tetrahydrofuran im Argonstrom bei Raumtemperatur langsam

zugetropft. 40 Minuten nach Beginn der Zugabe wird die Reaktion bei O⁰C mit 0,5 ml Methanol gestoppt. Das Gemisch wird bei 0°C mit 3,5 ml 10%iger Natrium-Kalium-Tartrat-lösung versetzt, mit Chloroform extrahiert, der Chloroformextrakt mit Wasser neutral gewaschen, mit Natriumsulfat getrocknet und i.Vak. eingedampft. Nach säulenchromatographischer Reinigung an 2 g Kieselgel 60 (0,063-0,200mm; Merck; Füllhöhe: 5,5cm) mit Chloroform-Methanol 90:10,85:15 und 80:20 als Elutionsmittel erhält man 16,5mg (79% d.Th.) chromatographisch reines 3/3-Tri-D-digitoxosyloxy-17j3-amino-5(3, ^/S-androstan-K-ol (I, R¹ — R³ = H, R⁴= CH₃, R⁵ = Tri-D-digitoxosylrest) vom Fp: 215-218 ⁰C (Zers.; farblose Kristalle)

IR-Spektrum

1665cm"¹ (primäre NH₂-Gruppe) Massensprektrum

m/z 306 = C₁₉H₃₂NO₂ (Aglykon — H); m/z 290 = Aglykon — NH₃ bzw. Aglykon — OH; m/z 273 = 290 — NH₃

Claims

Erfindungsanspruch:

Verfahren zur Herstellung von 17/3-Amino-5/3, l4/3-androstan-14-olen der allgemeinen Formel I

R⁵O

2 I,

worin R'ein Wasserstoffatom oder eine Hydroxygruppe, R² ein Wasserstoffatom oder eine Hydroxygruppe, R³ ein Wasserstoffatom oder eine Hydroxygruppe, R⁴ eine Methyl-, Hydroxy methyl- oder Aldehydgruppe und R^sein Wasserstoffatom oder einen Mono- oder Oligosaccharidrest in glykosidischer Bindung bedeuten, dadurch gekennzeichnet, daß man ein entsprechendes Card-20(22)-enolid bzw. ein entsprechendes Card-20(22)-enolidglykosid der Formel Il