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Verfahren zur Herstellung von 3a-Hydroxy-I1-oxo-21,21-bis-(hydroxymethyl)-5ß-pregnan
bzw. einfacher oder mehrfacher Ester desselben Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Herstellung von 3x-Hydroxy-11-oxo-21,21-bis-(hydroxymethyl)-5ß-pregnan bzw.
einfacher oder mehrfacher Ester desselben mit organischen oder Mineralsäuren, also
von Verbindungen der allgemeinen Formel I
worin R, Wasserstoff (falls R2 ebenfalls Wasserstoff ist) oder den Acylrest einer
organischen Carbonsäure mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen und R2 Wasserstoff oder den
Acylrest einer organischen Carbonsäure mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen oder den Rest
einer Mineralsäure bedeutet.
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Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Produkte sind
mit interessanten pharmakologischen Eigenschaften ausgestattet, insbesondere weisen
sie eine coronardilatatorische Wirkung, eine periphere vasodilatatorische Wirkung
und antispasmodische Wirkungen auf.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der
Formel I ist auf dem Reaktionsschema dargestellt. Auf diesem Schema sowie im nachfolgenden
Text haben die Symbole Ac, R1, R2, R3, R4, R5 und RB die folgende Bedeutung: Ae
stellt den Rest einer niederen aliphatischen Säure mit 2 bis 7 Kohlenstoffatomen
dar; R1 und R2 haben die weiter oben angegebene Bedeutung; R3 und R4 bedeuten eine
niedere Alkylgruppe mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen; RS und RB bedeuten Wasserstoff
oder eine niedere Alkylgruppe mit 1 bis 7 Kohlenstoff atomen, oder RS bedeutet die
Phenylgruppe, wobei dann R6 Wasserstoff bedeutet.
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Das Verfahren nach der Erfindung besteht darin, daß man in an sich
bekannter Weise die laterale Kette von 3ca,20ß,21-Trihydroxy-11-oxo-5ß-pregnan mittels
Perjodsäure in Gegenwart eines niederen Alkohols, wie Methanol, abbaut, die Alkoholfunktion
in 3-Stellung des erhaltenen Dialkylketals von 3.x-Hydroxy-11-oxo-17ß-formyl-5ß-androstan
(III) acyliert, das gebildete Dialkylketal von 3ca-Acyloxy-11-oxo-17ß-formyl-5ß-androstan
(IV) in wäßrigem Aceton in Gegenwart einer Säure, beispielsweise Schwefelsäure hydrolysiert,
das erhaltene 3a-Acyloxy-11-oxo-17ß-formyl-5ß-androstan (V) mit einem niederen Alkylester
der Cyanessigsäure, beispielsweise Cyanessigsäureäthylester, in Gegenwart einer
Mischung von Essigsäure und Piperidin als Katalysator die 20,21-ständige Doppelbindung
des erhaltenen 3x-Acyloxy-11-oxo-21-carboalkoxy-21-cyano-d2°-5ß-pregnens (V1) durch
katalytische Hydrierung kondensiert, reduziert, das erhaltene 3x-Acyloxy-11-oxo-21-carboalkoxy-21-cyano-5ß-pregnan
(VII) mit einer Alkalibase behandelt, das gebildete 3a-Hydroxy-11-oxo-21,21-dicarboxy-5ß-pregnan
(VIII) mit einem niederen aliphatischen Alkohol, wie Methanol, in Gegenwart eines
wasserabspaltenden Mittels, wie Chlorwasserstoff, verestert, das erhaltene 3x-Hydroxy-11-oxo-21,21-dicarboalkoxy-5ß-pregnan
(IX) der Einwirkung eines komplexen Metallhydrids, wie Lithiumaluminiumhydrid, unterwirft,
das erhaltene 3a,11ß-Dihydroxy-21,21-bis-(hydroxymethyl)-5ß-pregnan (X) mittels
eines funktionellen Derivats einer niederen aliphatischen Säure verestert, das gebildete
3x-Acyloxy-llß-hydroxy-21,21-bis-(acyloxymethyl)-5ß-pregnan (XI) der Oxydation mit
Chromschwefelsäure unterwirft, das gebildete 3x-Acyloxy-11-oxo-21,21-bis-(acyloxymethyl)-5ß-pregnan
(XII) mit einer Alkalibase verseift und so das 3x-Hydroxy-11-oxo-21,21-bis-(hydroxymethyl
)-5ß-pregnan
(I, R, = R2 = H) erhält, das man gegebenenfalls mit einem niederen aliphatischen
Keton oder einem niederen aliphatischen oder niederen araliphatischen Aldehyd, beispielsweise
mit Aceton, Methyläthylketon, Formaldehyd, Acetaldehyd oder Benzaldehyd, umsetzt,
das gebildete Ketonid bzw. Acetal des 3x-Hydroxy-11-oxo-21,21-bis-(hydroxymethyl)-5ß-pregnans
(XIV) mittels eines funktionellen Derivats einer organischen Carbonsäure mit 1 bis
18 Kohlenstoffatomen verestert, das erhaltene Ketonid bzw. Acetal des 3x-Acyloxy-11-oxo-21,21-bis-(hydroxymethyl)-5ß-pregnans
(XV) sauer hydrolysiert und so das entsprechende 3x-Acyloxy-11-oxo-21,21-bis-(hydroxymethyl)-5ß-pregnan
(I; R,. = Acyl, R2 = H) erhält, das man gegebenenfalls mit einem funktionellen Derivat
einer organischen Carbonsäure mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen oder durch Einwirkung
einer Mineralsäure zum entsprechenden 3x-Acyloxy-11-oxo-21,21-bis-(acyloxymethyl)-5ß-pregnan
(I; R,. = organischer Acylrest, R2 = Rest einer organischen oder einer Mineralsäure)
verestert.
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Die folgenden Beispiele dienen zur näheren Erläuterung des erfindungsgemäßen
Verfahrens. Beispiel 1 Herstellung von 3x-Hydroxy-11-oxo-21,21-bis-(hydroxymethyl)-5ß-pregnan
(I; R1 = R2 = H) Stufe A. Dimethylketal von 3x-Hydroxy-11-oxo-17ß-formyl-5ß-androstan
(III; R3 = CH,) Man gibt unter Stickstoff bei Raumtemperatur 4,760 g 3x,20ß,21-Trihydroxy-11-oxo-5ß-pregnan
(II) in 96 ccm Methanol, fügt dann 7,2 g Perjodsäure zu und hält etwa 11/2 Stunden
bei Raumtemperatur unter Stickstoff. Dann gießt man in 300 ccm Wasser und extrahiert
mit Essigester. Man wäscht den organischen Extrakt mehrmals mit Wasser und teextrahiert
die Waschwässer mit Essigester, vereinigt die organischen Extrakte, wäscht sie nacheinander
mit einer Natriumbicarbonatlösung und dann bis zur Neutralität der Waschwässer mit
Wasser, trocknet über Magnesiumsulfat und destilliert zur Trockne. Man nimmt den
Rückstand in der Hitze in Äther auf, konzentriert, kühlt und saugt die gebildeten
Kristalle ab. Man erhält 4,14 g der Verbindung III (R3 = CH3), die man durch Umkristallisieren
aus Isopropyläther reinigen kann. F. = 155°C.
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Die Verbindung ist in Alkohol und Chloroform löslich, in Äther ziemlich
löslich und in Wasser unlöslich.
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Analyse: C22H3104 = 364,51 Berechnet ... C 72,49, H 9,96, O
17,56 °/a; gefunden ... C 72,3, H 9,9, O 17,8 °/a.
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Die Verbindung wurde in der Literatur bisher noch nicht beschrieben.
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Die Ausgangsverbindung II wurde nach dem von S a r e t t in J. Am.
Chem. Soc., Bd. 71, S.1165 (1949), beschriebenen Verfahren hergestellt.
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Stufe B. 3x-Acetoxy-11-oxo-17ß-formyl-5ß-androstan (V; Ac = COCH3)
Man gibt 3,86 g der Verbindung III (R3 = CH3) in 16 ccm Pyridin und 8 ccm Essigsäureanhydrid,
läßt die erhaltene Lösung etwa 3 Stunden bei Raumtemperatur stehen und gießt dann
unter Rühren in eine Mischung von Eis und Wasser. Man saugt den gebildeten Niederschlag
ab, wäscht bis zur Neutralität der Waschwässer mit Wasser und trocknet. Man erhält
4,159 g rohes Diketalmethyl von 3x-Acetoxy-11-oxo-17ß-formyl-5ß-androstan (IV; Ac
= COCH3, R3=CH3), das man ohne weitere Reinigung für die folgende Stufe verwendet.
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Die Verbindung IV (Ac = COCH3, R3 = CH3) wurde in der Literatur bisher
noch nicht beschrieben. Man gibt 4,06 g der Verbindung IV (Ac = COCH3, R3 = CH,)
in 160 ccm wäßriges Aceton und 4,3 ccm n-Schwefelsäure und bringt etwa 40 Minuten
zum Rückfluß. Man destilliert dann schnell 40 ccm der Flüssigkeit ab, kühlt dann,
fügt unter Rühren 50 ccm Wasser zu und saugt den gebildeten Niederschlag ab, wäscht
bis zur Neutralität der Waschwässer mit Wasserundtrocknet. Man erhält 3,4 g der
VerbindungV (Ac = COCH3), die man durch Umkristallisieren aus Isopropyläther reinigt.
F. = 149'C.
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Dieses Produkt ist in Aceton, Benzol und Chloroform löslich, in Alkohol
und Isopropyläther wenig löslich und in Wasser unlöslich.
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Analyse: CWHs204 = 360,48 Berechnet ... C 73,29, H 8,95, O
17,75 °/o; gefunden ... C 73,1, H 8,8, O 18,0 %.
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Die Verbindung wurde in der Literatur bisher noch nicht beschrieben.
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Stufe C. 3x-Acetoxy-11-oxo-21-carboäthoxy-21-cyano-4 2°-5ß-pregnen
(VI; Ac = COCH3, R3 = C2H5) Man gibt 3,4 g der Verbindung V (Ac = COCH3) in ein
Gemisch von 70 ccm Benzol, 3,4 ccm Essigsäure, 0,34 ccm Piperidin und 1,6 ccm Cyanessigsäureäthylester.
Man bringt die Lösung unter Stickstoff 5 Stunden zum Rückfluß, gießt dann in eine
Mischung von Eis und Wasser, extrahiert die ölige Schicht mit Methylenchlorid, wäscht
den Extrakt nacheinander mit einer Natriumbicarbonatlösung und bis zur Neutralität
der Waschwässer mit Wasser, trocknet mit Magnesiumsulfat, behandelt mit Tierkohle,
filtriert, konzentriert im Vakuum und nimmt wieder in einer Mischung von Petroläther
und Isopropyläther (1:1) auf. Man läßt eine Nacht zur Kristallisation stehen, gibt
dann eine Mischung von Isopropyläther und Petroläther (7: 3) zu, saugt die gebildeten
Kristalle ab, wäscht sie mit der obengenannten Mischung und trocknet. Man erhält
2,730 g der rohen Verbindung VI (Ac = COCH3, R3 = C2H5), die man, so wie sie ist,
für die folgende Stufe verwendet. Das Produkt kann aus Isopropyläther umkristallisiert
werden. F. = 140'C.
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Das Produkt ist in Alkohol, Aceton, Benzol und Chloroform löslich,
in Isopropyläther wenig löslich und in Wasser unlöslich.
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Analyse: C2,H3706N = 455,57 Berechnet ... C 71,17, H 8,19,
N 3,07°/o; gefunden ... C 71,3, H 8,1, N 3,4°/o.
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Die Verbindung wurde in der Literatur bisher noch nicht beschrieben.
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Stufe D. 3x-Acetoxy-11-oxo-21-carboäthoxy-21-cyano-5ß-pregnan (VII,
Ac = COCH3, R3 = C2H5) Man suspendiert 0,956 g Palladium-Kohle mit 10 °/a Pd(OH)2
in 28,8 ccm Äthanol und führt Wasserstoff bis zur Sättigung des Katalysators ein.
Dann fügt man
eine Suspension von 9,56 g der Verbindung VI (Ac =
COCH3, R3 = C2Hs), 160 ccm Äthanol und 0,8 ccm n/10-NaOH zu und führt etwa 10 Minuten
Wasserstoff ein. Dann filtriert man die Suspension, wäscht den Katalysator mit Äthanol,
vereinigt das Filtrat und das Waschäthanol und konzentriert unter Vakuum. Man erhält
9,99 g der rohen Verbindung VII (Ac = COCH3, R., = CZHS), die man, so wie sie ist,
für die folgende Stufe verwendet.
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Die Verbindung wurde in der Literatur noch nicht beschrieben.
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Stufe E. 3x-Hydroxy-11-oxo-21,21-dicarboxy-5ß-pregnan (VIII) Man gibt
unter Stickstoff 4,6 g der Verbindung VII (Ac = COCH3, R3 = CZHS) in 15 ccm Methanol
und fügt dann 10 ccm einer Mischung von 50 ccm Wasser und 40 ccm Kalilauge von 48'B6
zu. Dann erhitzt man die Reaktionsmischung unter Rühren auf einem Bad auf etwa 50°C.
Nach 15 Minuten fügt man den Rest der obenerwähnten Mischung zu und erhitzt unter
Rühren und unter Stickstoff etwa 21/a Stunden auf 135°C. Man kühlt dann auf +5°C
ab, säuert die erhaltene Lösung durch Zugabe von 50°/oiger Chlorwasserstoffsäure
auf pH 1 an, extrahiert den gebildeten Niederschlag mit Essigester, wäscht den Extrakt
nacheinander mit Wasser und mehrmals mit einer 10°/oigen Natriumbicarbonatlösung,
säuert mit 50°/oiger Chlorwasserstoffsäure auf pH 1 an, Teextrahiert den wieder
gebildeten Niederschlag mit Essigester, wäscht den Extrakt mit Wasser, trocknet
mit Magnesiumsulfat, filtriert und konzentriert im Vakuum auf ein Volumen von etwa
20 ccm. Dann kühlt man, saugt dann den gebildeten kristallinen Niederschlag ab,
wäscht mit Essigester und trocknet. Man erhält 3,55 g der rohen Verbindung VIII
vom F. = 230 bis 235°C (Zersetzung), die man ohne weitere Reinigung für die folgende
Stufe verwendet.
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Die Verbindung ist in Alkohol, Aceton und verdünnten wäßrigen Alkalien
löslich, in Essigester mittelmäßig löslich und in Wasser, Äther, Benzol, Chloroform
und verdünnten wäßrigen Säuren unlöslich.
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Die Verbindung wurde in der Literatur bisher noch nicht beschrieben.
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Stufe F. 3x-Hydroxy-11-oxo-21,21-dicarbomethoxy-5ß-pregnan (IX; R3
= CH,) Man gibt 3,635 g der Verbindung VIII in eine 8°/jge Chlorwasserstofflösung
in Methanol, bringt die Mischung etwa 1 Stunde zum Rückfluß, kühlt dann die Lösung
ab, gießt sie in ein Gemisch von Eis und Wasser, extrahiert den gebildeten Niederschlag
mit Methylenchlorid, wäscht den Extrakt nacheinander mit Wasser, mit einer 10°/oigen
Natriumcarbonatlösung und bis zur Neutralität der Waschwässer mit Wasser, trocknet
über Magnesiumsulfat, filtriert und konzentriert zur Trockne. Man nimmt den Rückstand
in Isopropyläther auf, bringt zum Rückfluß, kühlt dann, saugt die gebildeten Kristalle
ab und trocknet. Man erhält 3,242 g der Verbindung IX (R, = CH3) vom F. = 129 bis
130°C, die man durch Umkristallisieren aus Äther reinigen kann.
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Die Verbindung ist in Alkohol, Aceton, Benzol und Chloroform löslich,
in Äther wenig löslich und in Wasser unlöslich. Analyse: C"H"08 = 434,55 Berechnet
... C 69,10, H 8,820/,; gefunden ... C 69,0, H 8,7°/o.
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Die Verbindung wurde in der Literatur bisher noch nicht beschrieben.
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Stufe G. 3x,llß-Dihydroxy-21,21-bis-(hydroxymethyl)-5ß-pregnan (X)
Man gibt innerhalb von 5 Minuten bei 15 bis 20°C 2,3 g Lithiumaluminiumhydrid in
60 ccm Tetrahydrofuran und gibt dann eine Lösung von 2 g der Verbindung IX (R3 =
CH,) in 45 ccm Tetrahydrofuran zu. Man rührt die Reaktionsmischung unter
Stickstoff bei Raumtemperatur etwa 51/a Stunden. Dann zerstört man das überschüssige
Hydrid durch langsame Zugabe von Essigester. Dann fügt man langsam 50 ccm einer
gesättigten Natriumchloridlösung zu, trennt die organische Phase ab, wäscht sie
mit einer gesättigten Natriumchloridlösung, trocknet über Magnesiumsulfat, filtriert
und konzentriert zur Trockne.
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Man erhält 1,825 g der rohen Verbindung X, die man, so wie sie ist,
für die folgende Stufe verwendet. Die Verbindung ist in Essigester löslich.
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Die Verbindung wurde in der Literatur bisher noch nicht beschrieben.
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Stufe H. 3x-Acetoxy-llß-hydroxy-21,21- iis-(acetoxymethyl)-5ß-pregnan
(XI; Ac = COCH3) Man löst 1,825 g der Verbindung X in 14 ccm Pyridin, fügt dann
5,25 ccm Essigsäureanhydrid zu und läßt die Mischung bei Raumtemperatur etwa 3 Stunden
stehen. Dann gießt man die Mischung in ein Gemisch von Eis und Wasser, extrahiert
den gebildeten Niederschlag mit Methylenchlorid, wäscht den Extrakt nacheinander
mit 2n-Salzsäure, mit Wasser, mit einer wäßrigen Natriumbicarbonatlösung und bis
zur Neutralität der Waschwässer mit Wasser, trocknet über Magnesiumsulfat und konzentriert
zur Trockne. Man erhält 2,26 g der rohen Verbindung XI (Ac = COCH3), die man, so
wie sie ist, für die folgende Stufe verwendet. Das Produkt kann durch Chromatographie
an Magnesiumsilikat und Eluieren mit Methylenchlorid, das Äther Methanol enthält,
gereinigt werden. Es ist in Äther und Chloroform löslich und in Wasser unlöslich.
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Die Verbindung wurde in der Literatur bisher noch nicht beschrieben.
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Stufe I. 3x-Acetoxy-11-oxo-21,21-bis-(acetoxymethyl)-5ß-pregnan (XIl;
Ac = COCH3) Man löst unter Rühren bei Raumtemperatur 1,7 g der rohen Verbindung
XI (Ac = COCH3) in 68 ccm Aceton. Dann kühlt man die erhaltene Lösung auf +5°C und
fügt 1 ccm einer Chrom-Schwefelsäure-Mischung folgender Zusammensetzung zu: Chromsäureanhydrid
................. 13,36 g Konzentrierte Schwefelsäure ...........
11,5 ccm Mit Wasser auffüllen auf ............. 50 ccm Man läßt die Temperatur
+10°C erreichen und fügt noch 0,5 ccm der obigen Mischung zu. Nach 1/astündigem
Rühren bei einer Temperatur zwischen -j-10 und --;--15°C zerstört man den überschuß
des Oxydationsmittels durch Zugabe von 8 ccm Methanol. Man setzt das Rühren etwa
15 Minuten fort und neutralisiert dann die Lösung durch Zugabe von Natriumbiearbonat.
Dann
rührt man wieder 20 Minuten und behandelt anschließend unter Rühren mit Tierkohle.
Dann filtriert man, fügt eine kleine Menge Pyridin zu, konzentriert, ehromatographiert
den in Form eines Öls erhaltenen Rückstand an Magnesiumsilikat und eluiert mit Methylenehlorid,
das 1 °/o Methanol enthält. Man erhält 1,247 g der rohen Verbindung XII (Ac = COCH3),
die man, so wie sie ist, für die folgende Stufe verwendet. Die Verbindung ist in
Aceton und Chloroform löslich.
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Die Verbindung wurde in der Literatur bisher noch nicht beschrieben.
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Stufe J. 3x-Hydroxy-11-oxo-21,21-bis-(hydroxymethyl)-5ß-pregnan (I;
R, = R2 = H) Man löst unter Rückfluß 1,247 g der VerbindungXII (Ac = COCH3) in 12,5
ccm Äthanol und fügt dann eine Lösung von 1,88 ccm Natronlauge und 2,5 ccm Wasser
zu. Man hält das Reaktionsgemisch 20 Minuten unter Rückfluß, gießt dann in eine
Mischung von Eis und Wasser, extrahiert mit Essigester, wäscht den Extrakt nacheinander
mit 25°/oiger Salzsäure, mit Wasser, mit einer Natriumbicarbonatlösung und bis zur
Neutralität der Waschwässer mit Wasser, trocknet über Magnesiumsulfat, filtriert
und verdampft zur Trockne. Man nimmt den Rückstand in Isopropanol auf, läßt kristallisieren,
fügt Essigester zu, saut ab und trocknet die erhaltenen Kristalle. Dann kristallisiert
man zweimal aus Essigester um und erhält 389 mg der Verbindung I (R, = R2 = H) vom
F. = 162 bis 163'C auf der Koflerbank. [x ö _ -1-68,3° (c = 0,5°/o Äthanol).
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Das Produkt ist in Alkohol löslich, in Aceton und Chloroform wenig
löslich und in Wasser, Äther, Benzol und Propylenglykol unlöslich.
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Analyse: C"H"04 = 378,53 Berechnet ... C 72,98, H 10,12 °/a;
gefunden ... C 73,2, H 10,0 °/o.
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Die Verbindung wurde in der Literatur bisher noch nicht beschrieben.
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Beispiel 2 Ester von 3x-Hydroxy-11-oxo-21,21-bis-(hydroxymethyl)-5ß-pregnan
Das 3x-Hydroxy-11-oxo-21,21-bis-(hydroxymethyl)-5ß-pregnan (I; R, = R2 = H) kann
zu ein- oder mehrfachen Estern oder gemischten Estern von organischen oder Mineralsäuren
verestert werden, beispielsweise zu 3x - Acetoxy -11- oxo - 21,21- bis - (nitratomethyl)-5ß-pregnan
(I; R, = COCH3, R2 = N02) oder 3x - Acetoxy -11 - oxo - 21,21- bis - (hydroxymethyl)-5ß-pregnan
(I; R, = COCH3, R2 = H).
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Man stellt diese Verbindungen auf folgende Weise her: A. Herstellung
der Verbindung I (R, = COCH3, R2 = H) Man suspendiert bei 20 bis 25°C 400 mg der
nach Beispiel 1 erhaltenen Verbindung I (R, = R2 = H) in 18 ccm Aceton und fügt
dann 0,05 ccm 65°/oige Perchlorsäure zu. Man rührt 2'./z Stunden bei Raumtemperatur,
neutralisiert dann die erhaltene Lösung durch Zugabe von überschüssigem Natriumcarbonat,
rührt eine weitere Stunde, filtriert dann und konzentriert das Filtrat im Vakuum
in Gegenwart von ein wenig Pyridin. Man erhält so 536 mg des rohen Acetonids von
3x-Hyäroxy-11-oxo-21,21-bis-(hydroxymethyl)-5ß-pregnan (XIV; R5 = Re = CH3), das
man, so wie es ist, für die folgende Stufe verwendet.
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Die Verbindung wurde in der Literatur bisher noch nicht beschrieben.
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Man nimmt die rohe, wie oben erhaltene Verbindung XIV (R5 = R6 = CH,)
in 4 ccm Pyridin auf und fügt unter Stickstoff 2 ccm Essigsäureanhydrid zu. Man
rührt dann 2 Stunden bei Raumtemperatur, fügt dann Eis zu, extrahiert den gebildeten
Niederschlag mehrmals mit Methylenchlorid, wäscht die vereinigten Extrakte nacheinander
mit 2n-Salzsäure, mit Wasser, mit einer verdünnten Natriumbicarbonatlösung und bis
zur Neutralität der Waschwässer mit Wasser, trocknet über Magnesiumsulfat und konzentriert
im Vakuum zur Trockne. Man erhält 557 mg des rohen Acetonids von 3oc-Acetoxy-11-oxo-21,21-bis-(hydroxymethyl)-5ß-pregnan
(XV; R, = COCH3, Rs = R6 = CH3), das man, so wie es ist, für die folgende Stufe
verwendet.
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Die Verbindung wurde in der Literatur bisher noch nicht beschrieben.
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Man nimmt die ganze wie oben beschrieben erhaltene Verbindung XV (R,
= COCH3, RS = R, =CH,) in 5 ccm Methanol auf, fügt bei Raumtemperatur 0,1 ccm 6
n-Salzsäure zu, rührt etwa 1 Stunde und gießt in Wasser. Man extrahiert dann den
gebildeten Niederschlag mehrmals mit Methylenchlorid, wäscht die vereinigten Extrakte
nacheinander mit einer verdünnten Natriumbicarbonatlösung und bis zur Neutralität
der Waschwässer mit Wasser, trocknet über Natriumsulfat und konzentriert im Vakuum
zur Trockne. Man ehromatographiert den Rückstand an Magnesiumsilikat und eluiert
mit Methylenchlorid, das 3 bzw. 501, Methanol enthält, und erhält 290 mg
der rohen Verbindung I (R, = COCH3, R2 = H), die man durch Anteigen mit Isopropyläther
reinigt. F. = 138°C.
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Das Produkt ist in Chloroform löslich, in Äther ziemlich löslich,
in Isopropyläther wenig löslich und in Wasser unlöslich.
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Die Verbindung wurde in der Literatur bisher noch nicht beschrieben.
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B. Herstellung der Verbindung 1 (R, = COCH3, R2 = NO,)
Man
stellt die Verbindung I (R, = COCH3, R, = NO,), das 3x-Acetoxy-11-oxo-21,21-bis-(nitratomethyl)-5ß-pregnan
auf folgende Weise her: Man gibt langsam unter Stickstoff 1,5 ccm rauchende Salpetersäure
in 4,5 ccm Essigsäureanhydrid, das auf -20°C abgekühlt ist. Dann fügt man bei -15°C
auf einmal 225 mg der Verbindung I (R = COCH3, R2 = H) zu und rührt nacheinander
10 Minuten bei -15°C, 10 Minuten bei -10°C und 10 Minuten bei -6°C. Dann gießt man
die Reaktionsmischung in eine Mischung von Eis und Wasser und rührt etwa 45 Minuten,
wobei man die Temperatur auf -1-15°C kommen läßt. Man saugt dann den gebildeten
Niederschlag ab, wäscht ihn bis zur Neutralität der Waschwässer mit Wasser, nimmt
ihn in Methylenchlorid auf, trocknet die Methylenchloridlösung über Natriumsulfat,
filtriert und konzentriert im Vakuum zur Trockne. Man reinigt das erhaltene Produkt
durch Chromatographieren des Rückstandes an Magnesiumsilikat. Man eluiert mit Benzol,
das 10/, Methanol enthält, und erhält 260 mg der rohen Verbindung I
(R,
= COCH3, R2 = N02), die man aus Äthanol kristallisiert.
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Die Reinigung wird durch Auflösen in einer Mischung von Äther und
Methylenchlorid, Behandeln mit Tierkohle, Filtrieren, Verdampfen zur Trockne, Wiederaufnehmen
des Rückstandes in heißem Äthanol und Kristallisieren in der Kälte durchgeführt.
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Man erhält 125 mg der Verbindung 1(R, = COCH3, R$ = NO,) vorn
F. = 80'C (langsam) und 95'C auf der Koflerbank. [x] ö° = -f-60,5° :L 5 (c
= 0,3 °/o Chloroform).
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Die Verbindung ist in Chloroform und Äther löslich, in Alkohol wenig
löslich und in Wasser unlöslich.
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Analyse: Cz5H3$08N2 = 510,57 Berechnet ... C 58,80, H 7,5 °/o;
gefunden . . . C 58,9, H 7,5 °/a. Infrarotspektrum Vorliegen des nichtkonjugierten
Ketons; Vorliegen einer Acetatgruppe; Vorliegen einer Bande bei 1641 cm-' mit einer
Schulter bei 1648 cm-', was der Gruppierung
entspricht. Die Verbindung wurde in der Literatur bisher noch nicht beschrieben.
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Wie schon erwähnt, weisen die erfindungsgemäß herstellbaren Produkte
interessante pharmakologische Eigenschaften auf. Insbesondere besitzen sie eine
coronardilatatorische Wirkung, die ihre Anwendung bei der Behandlung von Angina
pectoris und bei Coronaritis ermöglicht. Gleichzeitig weisen sie eine periphere
vasodilatatorische Wirkung und antispasmodische Wirkungen auf, die ihre Verwendung
bei Asthma, Bronchialspasmen und arteriellen Spasmen gestatten.
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Die Produkte können in Form von injizierbaren Lösungen oder Suspensionen,
die in Ampullen oder in Flaschen zum mehrmaligen Gebrauch abgefüllt sind, oder in
Form von Tabletten, Tropfen oder Suppositorien verabreicht werden.
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Die angewandte Dosierung bewegt sich zwischen 20 und 200 mg pro Tag.
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Pharmakologische Untersuchung der erfindungsgemäß hergestellten Produkte
1. 3x-Acetoxy-11-oxo-21,21-bis-(nitratomethyl)-5ß-pregnan a) Wirkung auf das Herzschlagvolumen
Die Untersuchung der Wirkung dieser Verbindung auf das Herzschlagvolumen wurde am
isolierten Kaninchenherzen unter Verwendung einer von L a n g e n d o r f f (Arch.
gesam. Physiol., 1895, 61, S.201) angeregten Technik durchgeführt.
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Nach dieser Methode wird das Herz an der Aorta an einer Kanüle aufgehängt
und das Coronarsystem mittels dieser Kanüle unter einem konstanten Druck von 5 cm
Hg mit Locke-Serum vom pH 7,2 bis 7,3, das auf 37°C erwärmt ist, durchspült.
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Die zu untersuchende Verbindung wird in Äthanol gelöst, und diese
Lösung wird mit Locke-Serum bis zur geeigneten Konzentration verdünnt. Ein Dreiwegehahn
ermöglicht das sofortige Umschalten vom normalen Locke-Serum auf Serum, das die
zu untersuchende Verbindung enthält.
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Mittels einer geeigneten Vorrichtung registriert man das Herzschlagvolumen
und gleichzeitig die Kammerkontraktionen. Es wurde systematisch die Grenzkonzentration
der obigen Verbindung bestimmt, die das Herzschlagvolumen eines solchen Präparates
deutlich erhöht, und die nachfolgende Tabelle zeigt die mit dieser Verbindung erhaltenen
Ergebnisse sowie diejenigen mit Nitroglycerin und Papeverin unter den gleichen experimentellen
Bedingungen.
| Wirksame Grenz- Erhöhung des |
| Herzschlag- Wirkung auf die |
| konzeniration in Volumens i° Dauer der Kammerkontraktionen
(°/°) |
| Untersuchte Verbindung ,ug/ccm /° Wirkung |
| Perfusions- des normalen in Minuten |
| fitissigkeit Herzschlag- auf die auf die |
| Volumens Amplitude Frequenz |
| Nitroglycerin ...................... 1 10 2 bis 20 0
-5 |
| Papaverin ......................... 10 20 15 0 0 |
| 3x-Acetoxy-11-oxo-21,21-bis-(nitrato- |
| methyl)-5ß-pregnan ............... 0,01 20 bis 30 >30
0 0 |
b) Bestimmung der spasmolytischen Wirkung auf den isolierten Meerschweinchendarm
Die spasmolytische Wirkung von 3x-Acetoxy-21,21-bis-(nitratomethyl)-11-oxo-5ß-pregnan
wurde gegenüber den drei hauptsächlichen Kontraktionsmitteln (Bariumchlorid, Histamin
und Acetylcholin) untersucht und mit derjenigen von Papaverinchlorhydrat verglichen.
Die für die drei Versuche identischen Versuchsbedingungen waren wie folgt: Die isolierte
Darmschlinge des Meerschweinchens wird in einem Behälter für isolierte Organe, der
10 ccm Tyrode-Flüssigkeit enthält, aufgehängt und unter Sauerstoff bei 37°C gehalten.
Man bewirkt eine submaximale Kontraktion des Darms, indem man der Tyrode-Flüssigkeit
das Kontrahierungsmittel in einer geeigneten Konzentration zusetzt und bestimmt
die Konzentration des wirksamen Produktes, die die Entspannung des Organs hervorruft.
Man bestimmt in gleicher Weise die Minimalkonzentration des wirksamen Produktes,
die in der Lage ist, das durch das spasmogene Mittel hervorgerufene Auftreten der
Kontraktion zu inhibieren. Die submaximale Kontration des Darmes wird entweder mit
200 y/ccm Bariumchlorid oder mit 0,02 y/ccm Acetylcholin oder mit 0,005 y/ccm Histamin
erhalten.
In der nachfolgenden Tabelle sind die mit 3a-Acetoxy-21,21-bis-(nitratomethyl)-11-oxo-5ß-pregnan
erhaltenen Ergebnisse im Vergleich zu denjenigen mit Papaverinchlorhydrat erhaltenen
Ergebnissen zusammengefaßt:
| Konzentrationen der untersuchten Verbindungen, ausgedrückt
in ,u/ccm des Bades, die |
| entweder die Entspannung des kontrahierten Organs (D) oder
die Inhibierung der Wirkung |
| Untersuchte Verbindung des kontrahierenden Mittels (I) hervorrufen |
| Tyrode -I- BaC1a Tyrode -i- Acetylcholin Tyrode -i- Histamin |
| D I I D I I D I |
| Papaverinchlorhydrat ....... 20 30 15 20 10 bis 15 15 |
| 3x-Acetoxy-11-oxo-21,21-bis- |
| (nitratomethyl)-Sß-pregnan 20 20 10 15 10 I 20 |
Es ist zu ersehen, daß die spasmolytische Wirkung des erfindungsgemäß herstellbaren
Produkts derjenigen von Papaverinchlorhydrat vergleichbar oder überlegen ist.
-
2. 3a-Hydroxy-11-oxo-21,21-bis-(hydroxymethyl)-5ß-pregnan Die spasmolytische
Wirkung dieser Verbindung wurde an der Kontraktion einer isolierten Dünndarmschlinge
des Meerschweinchens unter denselben Bedingungen, wie oben angegeben, untersucht.
-
Die Wirkung der Verbindung erwies sich dabei mindestens als gleichwertig
mit derjenigen von Papaverinchlorhydrat unter denselben Bedingungen.
-
Versuche an Mäusen vom Stamm Rockland haben das völlige Fehlen irgendeiner
Toxizität der Verfahrensprodukte für Dosen bis zu 100 mg/kg gezeigt.