DE1114488B

DE1114488B - Verfahren zur Herstellung von Testosteronderivaten

Info

Publication number: DE1114488B
Application number: DEL34746A
Authority: DE
Inventors: Poul Borrevang
Original assignee: Leo Pharmaceutical Products Ltd AS
Current assignee: Leo Pharma AS
Priority date: 1958-11-19
Filing date: 1959-11-19
Publication date: 1961-10-05

Description

Verfahren zur Herstellung von Testosteronderivaten Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung neuer und therapeutisch wertvoller Derivate des Testosterons der allgemeinen Formel worin R ein Wasserstoff oder eine Acylgruppe bedeutet. Die genannten Derivate sind somit das Chloralhalbacetal des Testosterons und dessen Ester. Es wurde festgestellt, daß diese Verbindungen in wäßrigen Suspensionen eine androgene und anabole Wirkung ausüben, die wesentlich stärker ist als die des Propionsäure- und des Isobuttersäureesters des Testosterons.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird Testosteron mit Chloral oder Chloralhydrat umgesetzt, worauf man gegebenenfalls das gebildete Chloralhalbacetal des Testosterons mit einem Acylierungsmittel, welches eine Acylgruppe enthält, die der Säure entspricht, mit der das genannte Halbacetal verestert werden soll, in an sich bekannter Weise umsetzt und den erhaltenen Ester des Chloralhalbacetals des Testosterons isoliert.
Das Chloralhalbacetal des Testosterons ist sehr schwer löslich in Wasser; in Berührung mit Wasser zerfällt es in Testosteron und Chloral. Aus diesem Grunde eignen sich wäßrige Suspensionen des Chloralhalbacetals des Testosterons nicht zum Verkauf als pharmazeutische Präparate. Wünscht man derartige Suspensionen für therapeutische Zwecke zu verwenden, so sollten diese vorzugsweise unmittelbar vor der Applikation hergestellt werden. Die Ester des Halbacetals sind ebenfalls sehr schwer löslich in Wasser, jedoch in Berührung mit Wasser stabil. Sie zeigen eine stärker verlängerte pharmakologische Wirkung der angegebenen Art als die Ester des Testosterons selbst. So zeigt beispielsweise in wäßrigen Suspensionen das Acetat des Chloralhalbacetals des Testosterons eine stärker verlängerte androgene Wirkung als der Testosteronisobuttersäureester. Die Anfangswirkungen sowie die verlängerten Wirkungen des Acetats, des Propionats und des Isobuttersäureesters des Chloralhalbacetals nehmen in der genannten Reihenfolge ab.
Die Aktivitätsunterschiede zwischen dem Chloralhalbacetal des Testosterons und dem Testosteronpropionsäureester wurden nach Versuchen bestimmt, welche der von Eisenberg und G o r d a n in Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics, Vol. 99, S. 38 (1950), beschriebenen Methode entsprechen. Die Versuchstiere, kastrierte männliche Ratten, erhielten täglich 8 Tage lang hintereinander eine subcutane Injektion einer wäßrigen Suspension, die verschiedene Mengen der einen oder der anderen der beiden zu prüfenden Verbindungen enthielt, worauf das Gewicht des M. levator ani sowie das der Prostata plus der vesiculae seminalis bestimmt und mit dem Gewicht der gleichen Teile von Kontrolltieren verglichen wurde. Das Ergebnis der Versuche ist in der folgenden Tabelle angegeben, in der die Buchstaben in den Kolonnen A bis E folgende Bedeutung besitzen: A Die Menge der beiden Verbindungen in Milligramm, täglich injiziert je Kilogramm Körpergewicht des Versuchstieres, B Unterschied in Milligramm zwischen dem Durchschnittsgewicht des M. levator ani von zehn Versuchstieren nach Verabreichung von Testosteronpropionsäureester und dem Gewicht dieses Muskels von zehn Kontrolltieren, C Unterschied wie in B nach Verabreichung von Chloralhalbacetal des Testosterons, D Unterschied in Milligramm zwischen dem Durchschnittsgewicht der Prostata plus vesiculae seminalis von zehn Versuchstieren nach Verabreichung von Testosteronpropionsäureester und dem Gewicht dieser Teile von zehn Kontrolltieren, E Unterschied wie in D nach Verabreichung von Chloralhalbacetal des Testosterons.

Tabelle 1

A B C D E

20 21 37 113 231

10 12 36 58 210

5 10 24 33 110

2,50 - 10 - 86

1,25 - 3 - 33

Androgen wirkende Steroidverbindungen werden vorzugsweise durch intramuskuläre Injektionen wäßriger Suspensionen der kristallinen Steroidverbindungen verabfolgt. Hierbei können verlängerte physiologische Wirkungen erhalten werden. Das Ausmaß der Verlängerung hängt von der Kristallgröße ab. Bei den im Handel erhältlichen wäßrigen Suspensionen von kristallinem Testosteronisobuttersäureester sichert eine Teilchengröße von 100 g eine geeignete Anfangs-, Maximum- und verlängerte Wirkung.

Es wurde festgestellt, daß wäßrige Suspensionen der Ester des Chloralhalbacetals des Testosterons, deren Teilchengröße etwa 10 [, beträgt, neben einer befriedigenden Anfangs- und Maximumwirkung eine stärker verlängerte Wirkung hervorrufen, als sie mit wäßrigen Suspensionen von kristallinem Testosteronisobuttersäureester mit einer Teilchengröße von 100 #t erhalten werden kann. Diese Überlegenheit der genannten Ester wurde durch Vergleichsversuche sichergestellt, bei denen die von K u p p e r m an n et a1. in Acta Endocrinologica, Vol. 16, S. 109 (1954), beschriebene Methode angewandt wurde. Bei dieser Methode ist die wachstumsfördernde Wirkung auf die akzessorischen Geschlechtsdrüsen von kastrierten männlichen Ratten ein Maß für die androgene Aktivität. Die Ratten wurden in Gruppen zu zehn Tieren eingeteilt, und jedes Tier erhielt eine einzige Injektion von 2,0 mg Testosteronisobuttersäureester oder Acetat des Chloralhalbacetals des Testosterons, wobei beide Substanzen in Form wäßriger kristalliner Suspensionen vorlagen, in denen die Teilchengröße 100 bzw. 10 Eu betrug. Die Tiere wurden 4, 7, 14 und 21 Tage nach der Injektion geopfert und das Gewicht der Prostata plus der vesiculae seminalis als Durchschnittsgewicht der Drüsen aus jeder Gruppe von zehn Tieren bestimmt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 angegeben.

Tabelle 2

Gewicht der Prostata -I- vesiculae

seminaHs in Milligramm

4 1 7 1 14 21

Tage

Testosteroniso-

buttersäureester . . 90,3 131,9 229,1 87,9

Acetat des Chloral-

halbacetats des

Testosterons ..... 120,2. 231,9 325,6 207,7

Kontrollversuch .... j 30,4 j 39,4

Bei Verwendung einer kleineren Teilchengröße passieren die Suspensionen leichter die Kanüle, und der Schmerz an der Injektionsstelle wird derartig vermindert, daß es möglich ist, den Zusatz eines Lokalanästhetikums zur Suspension wegzulassen.

Beispiel 1 Chloralhalbacetal des Testosterons 2,9g Testosteron wurden bei Zimmertemperatur mit einer Lösung von 1,7 g wasserfreiem Chloral in 10 ml wasserfreiem Benzol vermischt. Durch Schütteln der Mischung wurde nach einigen Minuten eine klare Lösung erhalten, und nach einigen weiteren Minuten erfolgte Kristallisation. Die Kristalle wurden abfiltriert, mit Benzol gewaschen und bei Zimmertemperatur getrocknet. Ausbeute 2,5 g; Fp. 194 bis 196° C. Nach Umkristallisation aus Äthylacetat schmolz das Chloralhalbacetal des Testosterons bei 200 bis 201° C. Im UV-Spektrum trat ein Maximum bei 241 m[., - =16 300, in Äthanol auf.

Berechnet ....... C 57,87, H 6,71, Cl 24,41 o/a;

gefunden . . . . . . . . C 57,62, H 6,70, Cl 24.610/0.

Beispiel 2 Chloralhalbacetal des Testosterons 2,9g Testosteron wurden mit 1,4g wasserfreiem Äthanol, 10 ml wasserfreiem Benzol, 25 mg p-Toluolsulfonsäure und 4,5 g wasserfreiem Chloral vermischt, die Mischung 2 Stunden unter Rückfluß gekocht und anschließend auf Zimmertemperatur abgekühlt. Hierauf wurden 5 ml einer 5o/oigen wäßrigen Ätzkalilösung und 50 ml Benzol zugegeben und die wäßrige Phase von der organischen Phase abgetrennt. Die organische Phase wurde dreimal mit Wasser gewaschen, wobei 300 mg einer festen Substanz abgetrennt wurden. Die organische Phase wurde über Natriumsulfat getrocknet und anschließend auf einem Wasserbad unter vermindertem Druck zur Trockene eingedampft. Der trockene kristalline Rückstand wurde mit Äthylacetat angerieben, die Mischung abfiltriert und der Filterrückstand bei Zimmertemperatur getrocknet. Ausbeute 1,8 g Chloralhalbacetal des Testosterons vom Fp. 189 bis 1901 C.
Beispiel 3 4,8 g Testosteron in 18 ml Chloroform wurden mit einer Lösung von 4,0 g Chloralhydrat und 120 mg Benzoylperoxyd in 13 ml Chloroform vermischt. Das Lösungsgemisch wurde 2 Stunden unter Rückfluß gekocht und anschließend auf Zimmertemperatur abgekühlt. Hierauf wurde die Lösung dreimal mit verdünnter Kochsalzlösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und auf einem Wasserbad unter vermindertem Druck zur Trockne eingedampft. Der kristalline Rückstand wurde mit Äther angerieben, die Kristalle wurden abfiltriert und bei Zimmertemperatur getrocknet. Ausbeute 1,9 g Chloralhalbacetal des Testosterons, Fp. 190 bis 193° C.
Beispiel 4 4,8 g Testosteron in 18 ml Chloroform wurden mit einer Lösung von 3,6 g wasserfreiem Chloral und 130 mg Benzoylperoxyd in 12 ml Chloroform vermischt, die Mischung 2 Stunden unter Rückfluß gekocht und anschließend auf Zimmertemperatur abgegekühlt. Hierauf wurde die Lösung dreimal mit verdünnter wäßriger Kochsalzlösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und auf dem Wasserbad unter vermindertem Druck zur Trockene eingedampft. Der kristalline Rückstand wurde mit Äther angerieben, die Kristalle wurden abfiltriert und bei Zimmertemperatur getrocknet. Ausbeute 2,6 g Chloralhalbacetal des Testosterons, Fp. 192 bis 194° C.
Beispiel 5 Acetat des Chloralhalbacetals des Testosterons 3,0g Chloralhalbacetal des Testosterons, hergestellt wie vorstehend beschrieben, wurden in einer Mischung von 10m1 Essigsäureanhydrid und 10m1 Pyridin aufgelöst. Nach 16stündigem Stehen bei Zimmertemperatur wurde die Lösung auf einem Wasserbad unter vermindertem Druck zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wurde mit Äther angerieben, die Kristalle wurden abfiltriert, mit Äther gewaschen und getrocknet. Ausbeute 2,9 g, Fp. 191 bis 192° C. Nach Umkristallisation aus Äthylacetat stieg der Fp. auf 192 bis 193° C. Im UV-Spektrum trat ein Maximum bei 241 m[, s = 16 400, in Äthanol auf.

Berechnet ....... C 57,81, H 6,54, Cl 22,26%;

gefunden . . . . . . . . C57,69, H6,61, C122,46%.

Beispiel 6 Propionsäureester des Chloralhalbacetals des Testosterons 3,0g Chloralhalbacetal des Testosterons, hergestellt nach einem der Beispiele l bis 4, wurden in einer Mischung von 10 ml Propionsäureanhydrid und 10 ml Pyridin gelöst. Nach dem Stehenlassen bei Zimmertemperatur während 16 Stunden wurde die Lösung auf einem Wasserbad unter vermindertem Druck eingedampft. Es hinterblieb ein öliges Produkt, das nach einiger Zeit kristallisierte. Nach Zugabe von Petroläther wurden die Kristalle abfiltriert und getrocknet. Ausbeute 1,9 g, Fp. 150 bis 151° C. Fp. nach Umkristallisation aus Methanol 151 bis 152° C. Das UV-Spektrum zeigte ein Maximum bei 240 ml,, s = 17 200, in Äthanol.

Berechnet ....... C 58,60, H 6,76, Cl 21,630/a;

gefunden . . . . . . . . C 58,55, H 6,74, Cl 21,59%.

Beispiel 7 Isobuttersäureester des Chloralhalbacetals des Testosterons 3,0 g Chloralhalbacetal des Testosterons, hergestellt nach einem der Beispiele 1 bis 4, wurden in einer Mischung von 10 ml Isobuttersäureanhydrid und 10 ml Pyridin gelöst, 16 Stunden bei Zimmertemperatur stehengelassen und anschließend, wie in Beispiel 6 beschrieben, aufgearbeitet. Ausbeute 1,8 g, Fp. 126 bis 127° C. Nach Umkristallisation aus Methanol stieg der Fp. auf 127 bis 128° C. Im UV-Spektrum trat ein Maximum bei 242 m#t, a = 17 200, in Äthanol auf.

Berechnet ....... C 59,35, H 6,97, Cl 21,03 O%;

gefunden . . . . . . . . C59,41, H7,21, C121,03,1/0-

Beispiel 8 Formiat des Chloralhalbacetals des Testosterons 2,8 ml Ameisensäure wurden mit 7,5 ml Essigsäureanhydrid vermischt und das Gemisch 24 Stunden bei Zimmertemperatur stehengelassen. Hierauf wurde eine Lösung von 3,0 g Testosteronchloralhalbacetal, hergestellt nach einem der vorstehenden Beispiele 1 bis 4, in 15 ml wasserfreiem Pyridin zugegeben, die Mischung 5 Stunden bei Zimmertemperatur stehengelassen und anschließend auf einem Dampfbad unter vermindertem Druck zur Trockene eingedampft. Der feste Rückstand wurde mit Äther angerieben, die Kristalle wurden abfiltriert, mit Äther gewaschen und getrocknet. Ausbeute 2,7 g, Fp. 232 bis 234° C (Zers.). Nach Umkristallisation aus Aceton stieg der Schmelzpunkt auf 239 bis 242° C.
Beispiel 9 Choralhalbacetal des Testosterons 2,0g Testosteron wurden in 8m1 wasserfreiem Chloral suspendiert und bei Zimmertemperatur kräftig geschüttelt. Nach 3 Minuten hatte sich die Verbindung restlos gelöst. Bei weiterem Schütteln erfolgte Auskristallisation des Reaktionsproduktes. Nach insgesamt 10 Minuten Reaktionszeit wurde das Reaktionsgemisch 15 Minuten in einem Eisbad abgekühlt, das Reaktionsprodukt abfiltriert, mit Benzol und schließlich mit Petroläther gewaschen. Nach dem Trocknen wurden 2,2 g des Testosteron-chloralhalbacetals vom Fp. 193 bis 195° C erhalten.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Testosteronderivaten der allgemeinen Formel worin R ein Wasserstoffatom oder eine Acylgruppe ist, dadurch gekennzeichnet, daß man Testosteron mit Chloral oder Chloralhydrat umsetzt, worauf man gegebenenfalls das gebildete Chloralhalbacetal des Testosterons mit einem Acylierungsmittel, welches eine Acylgruppe enthält, die der Säure entspricht, mit der das Halbacetal verestert werden soll, in an sich bekannter Weise umsetzt und den erhaltenen Ester des Chloralhalbacetals des Testosterons isoliert. In Betracht gezogene Druckschriften: Annalen der Chemie, Bd. 171 (1874), S. 69/70.