DE1801750C3

DE1801750C3 - Prostaglandin-E-Carbinole und deren Tricarbonsäureester

Info

Publication number: DE1801750C3
Application number: DE1801750A
Authority: DE
Inventors: John Edward Kalamazoo Mich. Pike (V.St.A.)
Original assignee: Upjohn Co
Current assignee: Pharmacia and Upjohn Co
Priority date: 1967-10-09
Filing date: 1968-10-08
Publication date: 1981-02-12
Also published as: ES358955A1; IL30797A0; US3636120A; NL6814426A; BR6802950D0; BE722031A; DE1801750A1; FR1594643A; DE1801750B2; IL30797A; GB1172200A; CH515868A

Description

in der X eine —CH₂CH_rGrappe oder trans-CH = CH-Gruppe und Y und Z beide -CH₂-CH₂-Gruppen oder X eine trans-CH = CH-Gruppe, Y eine cis-CH= CH-Gruppe und Z eine -CH₂CHr oder eine cis-CH=CH-Gruppe bedeuten, sowie deren Tricarbonsäureester.

2. Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß X eine trans-CH=CH-Gruppe und Y und Z —CH^HrGruppen bedeuten.

Die vorliegende Erfindung betrifft Prostaglandin-E-Carbinole der folgenden Formel

^ CH₂-Y-(CH₂J₃-CH₂OH

<x

πλ ; X C-- OH2 Z# C-H2 CH3

H OH

10

Stimulantien, wie Collagen, Adenosindiphosphat und Thrombin, hervorgerufen werden, hoch wirksam und führen zur Auflösung der Thrombi in vitro und in vivo. Aus diesem Grund sind die neuen Verbindungen der Formel I in der Experimentalmedizin sowohl in vivo als in vitro von Bedeutung. Sie sollen zum Verständnis der Thrombenbildung und zur erfolgreichen Behandlung oder Verhinderung von solchen physiologischen Zuständen, wie Myocardinfarkten, postoperativen venösen Thrombusembolien und Arteriosklerose, führen.

Für die vorstehenden Zwecke sind die neuen Verbindungen der Formel I besonders bei tierischen in-vivo-Versuchen wertvoll, da sie überraschenderweise und völlig unerwartet frei von Nebenwirkungen wie Herabsetzung des Blutdrucks und Stimulation der glatten Muskulatur sind, die bei anderen bekannten, die Lipoidmobilisation und ZusammenbaUung der Blutplättchen verhindernden Mitteln auftreten. (Siehe z.B. Emmons u.a, British Medical Journal, Bd. 2, S. 468 [1967].) Die Reaktion der Versuchstiere auf diese neuen Verbindungen wird daher nicht verschleiert, verändert oder durch derartige andersartigen physiologischen Reaktionen beeinflußt

Die neuen erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel I sind ferner bei Mensch und Tier als nasale kongestionsvermindernde Mittel wertvoll. Für diesen Zweck werden die Verbindungen innerhalb eines Dosierungsbereiches von etwa 10 μ bis etwa 10 mg pro ecm eines pharmakologisch brauchbaren flüssigen Trägers oder eines Aerosolsprays für die lokale Anwendung verabreicht

Für die vorstehend genannten Zwecke kennen die

neuen erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel I als Trihydroxy-Verbindung oder in Form der entspre-

chenden Tricarbonsäureester, vorzugsweise als niederer

Trialkansäureester, verwendet werden.

Die neuen Verbindungen der Formel I werden nach dem folgenden Reaktionsschema erhalten:

25

30

in der X eine -CH₂CH₂- oder trans-CH = CH-Gruppe und Y und Z beide —CH₂CHrGruppen oder X eine trans-CH= CH-Gruppe, Y eine trans-CH = CH-Gruppe, Y eine cis-CH = CH-Gruppe und Z eine -CH₂CH₂- oder cis-CH = CH-<Gruppe bedeuten, sowie deren Tricarbonsäureester.

Die neuen erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel I sind wirkungsvolle Antagonisten der durch Epinephrin induzierten Mobilisation von freien Fettsäuren. Nach Carlson u. a. »Inhibition of Lipid Mobilization«, Kapitel 57, Seiten 557—574, in »Handbook of Physiology«, Waverly Press, Baltimore, Md. (1965), Seite 574«, findet die Verhinderung der Lipoidmobilisation im gesunden Organismus normalerweise aufgrund des Zusammenspiels von Ernährung, hormonalen und ijervlichen Faktoren statt«. Bei bestimmten Krankheiten, ζ. B. bei Gefäßerkrankung ;n, Diabetes Mellitus und Hyperthyroidismus, findet eine anormale Lipoidmobilisation statt, und der Gehalt der Körperflüssigkeit an freier Fettsäure steigt. Die neuen erfindungsgemäßen Verbindungen sind daher in der Experimentalmedizin <,o sowohl in vitro als in vivo wertvoll und sollen zum Verständnis, zur Verhinderung, Linderung der Symptome und Heilung von Krankheiten führen, bei denen eine anormale Lipoidmobilisation vorliegt.

Die neuen erfindungsgemäßen Verbindungen der ^ Formel I sind ferner bei der Verhinderung von Zusammenballungen der Blutplättchen und der Thrombusbildung, welche durch verschiedene biochemische

CH₂-Y—(CH₂)₃—COOR₁

C-CH₂-Z-CH₂-CH₃ I \ H OH

NH₂OH, Alkoxyaminc, Semicarbazid oder Thiosemicarbazid

HO

CH₂-Y-(CHj)₃-COOR,

Ζ"¹ LI

"■·,
OH

Reduktion

(IiI)

CH₂—Y—(CH,)₃—CH₂OH

(IV)

X\

' ί X —C—CH,-Z—CH,-CH₃

H I \ " ιο

H OH

HNO₂

CH₂-Y-(CH₂J₃-CH₂OH

(i)

„_n" i X-C-CH₂-Z-CH₂-CH₃ ^MU H I \

H OH

15

20

25

Bei dem vorstehend aufgeführten Reaktionsschema haben X, Y und Z die vorstehend angegebene Bedeutung. Ri bedeutet ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen. Q ist eine Atomgruppe, die zusammen mit dem damit verbünde- jo nen Stickstoffatom durch Umsetzen mit salpetriger Säure zu Carbonylsauerstoff umgewandelt werden kann.

Die Ausgangsstoffe der Formel II sind bekannt oder können nach in der Technik bekannten Verfahren J5 hergestellt werden. Wenn in der Formel II Ri ein Wasserstoffatom bedeutet, dann stellt die Formel das Kohlenstoffgerüst der Prostansäure dar. Siehe Horton, Experieiita, Bd. 21, S. 113 (1965), und Samuelsson, Angew. Chem. Inter. Ed. Eng, Bd. 4, S. 410 (1965). Wenn Ri der Formel ein Wasserstoffatom und X, Y und Z jeweils —CH2CHrGruppen bedeuten, dann stellt die Formel II Dihydroprostaglandin Ei (Dihydro-PGEi)dar. Bei der gleichen Bedeutung für Ri und den anderen zulässigen Bedeutungen für X, Y und Z stellt die Formel II die anderen bekannten Prostaglandin E-Verbindungen, nämlich PGE₎₍ PGE₂ und PGEj, dar. Wegen der Stereochemie dieser Verbindungen, die sich auch auf die anderen Verbindungen der Formeln I, III und IV erstreckt, siehe Mature, Bd. 212, S. 38 (1966) und so Fußnote (3) in J. Am. Chem. Soc Bd. 88, S. 3133 (!966).

Die Verbindung der Formel II, bei denen Ri einen Alkylrest mit 1 bis einschließlich 8 Kohlenstoffatomen bedeutet, werden durch Veresterung der entsprechenden freien Säure, d. h. Ri ist ein Wasserstoffatom, mit dem jeweiligen Diazoalkan erhalten. Siehe z. B. US-Patentschrift 30 69 322 und die britische Patentschrift 1040544.

Die Umwandlung der ursprünglichen Reaktionsteilnehmer der Formel H zu den endgültigen, gewünschten primären Alkoholen der Formel I geht über zwei neue Zwischenprodukte, die Verbindungen der Formel III und IV. Es wird darauf hingewiesen, daß die Umwandlung von II zu I die Umwandlung d;r —COORi-Gruppe des ursprünglichen Reaktionsteiinehmers der Formtji II zur — CH₂OH-Gruppe des Endprodukts der Formel I einschließt. Der Molekülrest des Reaktionsteilnehmers der Formel II bleibt ein

schließlich seiner stereochemischen Konfiguration in dem Produkt der Formel I unverändert erhalten.

Verschiedene bekannte Reagentien stehen für die Umwandlung einer -COOH- oder -COO-alkyl-Gruppe zu einer —CHjOH-Gruppe zur Verfügung. Beispiele dafür sind Lithiumaluminiumhydrid, Lithiumborhydrid und Diisobutylaluminiumhydrid. Diese Reagentien reduzieren jedoch gewöhnlich auch eine isolierte Carbonylgruppe zu einer sekundären Alkoholgruppe. Eine derartige Carbonylgruppe ist in dem Cyclopentanring des Reaktionsteilnehmers der Formel II vorhanden. Deshalb muß diese Gruppe mit einer Gruppe von Atomen geschützt werden, die sich mit den vorstehend erwähnten, den Carboxylrest reduzierenden Mitteln nicht umsetzen. Es ist ferner von Bedeutung, daß die schützende Atomgruppe so beschaffeil ist, daß sie nach der Reduktion der Estergruppe ohne Veränderung des Molekülrests in die Carbonylgruppe zurückverwandelt werden kann.

Es ist bekannt, daß die Reakticnsteilnehmer der Formel II außerordentlich empfindlich gegenüber sauren und basischen Bedingungen sind, da sie dadurch leicht zu anderen Verbindungen umgewandelt werden können. Es war daher sehr überraschend und völlig unerwartet, daß salpetrige Säure, insbesondere in Abwesenheit von starken Säuren, z. B. den Mineralsäuren, keine wesentliche chemische Wirkung auf die Reaktionsteilnehmer der Formel II ausübt. Mit Hinblick auf diese Feststellung wird die isolierte Carbonylgruppe des Reaktionsteilnehmers der Formel II vorzugsweise durch eine Gruppe von Atomen geschützt, die durch Umsetzen mit salpetriger Säure nach der Estergruppenreduktion in die Carbonylgruppe zurückverwandelt werden kann.

Reagentien, die eine isolierte Carbonylgruppe in eine andere Gruppe, die wiederum zur Carbonylgruppe zurückverwandelt werden kann, durch Umsetzen mit salpetriger Säure umwandeln, sind in der Technik bekannt Beispiele dafür sind Hydroxylamin, Alkoxyjmine mit der Formel R₂ONH₂, in der R₂ eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet, Semicarbazid und Thiosemicarbazid. Durch sie werden Oxime, Alkoxyoxime, Semicarbazone und Thiosemicarbazone erhalten.

Die Umwandlung des ursprünglichen Reaktionsteilnehmers II zum ersten Zwischenprodukt ill und vom ersten Zwischenprodukt III zum zweiten Zwischenprodukt IV geschieht nach Verfahren, die in der Technik zum Schutz von isolierten Carbonylgruppen und zur Reduktion von Carboxyl- und Carbalkoxy-Gruppen bekannt sind. Die Umwandlung des zweiten Zwischenprodukts IV zum Endprodukt Il wird dadurch erzielt, daß man das Zwischenprodukt IV mit salpetriger Säure bei etwa -10 bis 50⁰C, vorzugsweise etwa 10 bis 35° C, mischt. Die salpetrige Säure wird vorteilhafterweise in Gegenwart des Zwischenprodukts der Formel IV durch Lösen oder Suspendieren des letzteren in einer flüssigen Alkansäure, z. L>. Essig- oder Propionsäure, vorzugsweise in Gegenwart einer kleinen Menge Wasser, d. h, etwa 5 bis 25% Wasser, und anschließende Zugabe einer wäßrigen Lösung eines Alkalimetall- oder Erdalkalimetallnitrits erhalten. Es sollte mindestens ein Äquivalent des Nitrits pro Äquivalent des Zwischenprodukts IV verwendet werden und gewöhnlich ist es von Vorteil, etwa die 2- bis 20fache Menge der theoretischen Nitritmenge zu verwenden. Das erhaltene Reaktionsgemisch wird in dem angegebenen Temperaturbereich gehalten, bis die Dünnschichtchromatographie einer

Probe zeigt, daß das Zwischenprodukt IV aufgebraucht ist. Das gewünschte Produkt der Formel I wird dann aus dem Extrakt nach bekannten Verfahren isoliert. Ein zweckmäßiges Verfahren besteht in der Verdünnung des Reaktionsgemisches mit Wasser und der anschließenden Extraktion mit einem mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel, z. B. Äthylncetat. Durch Eindampfen des Extraktes erhält man dann das gewünschte Produkt, das vorteilhafterweise nach Verfahren gereinigt werden kann, von denen bekannt ist. daß sie für die Reinigung von Prostaglandinen geeignet sind, insbesondere z. B. durch Dünnschichtchromatographie, vgl. zum Beispiel Green u. a.. J. Lipid Research, Bd. 5, S. 117(1964).

Die Veresterung der drei Hydroxylgruppen in den neuen erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel I wird dadurch bewirkt, daß man die Hydroxylverbindung r"it einem Veresterungsmittel, vorzugsweise einem ' ;irbonsäureanhydrid, z. B. den Anhydriden der Alkan-, Cycloalkan-, Alken-. Cycloalken-. Aralken-, aromati- ^chen und heterocyclischen Carbonsäuren, umsetzt. Beispielsweise führt die Verwendung von Essigsäureanhydrid zu dem entsprechenden Triacetat. In gleicher Weise erhält man durch Verwendung von Propionsäureanhydrid.

Buttersäureanhydrid.

Isobuttersäureanhydrid.

Acrylsäureanhydrid,

Crotonsäureanhydrid,

Cyclohexancarbonsäureanhydrid.

Benzoesäureanhydrid.

Naphthoesäureanhydrid.

p-Chlorphenoxyessigsäureanhydrid und

Furancarbonsäureanhydrid
die jeweiligen Tricarboxyacylate.

Die Veresterung führt man vorteilhafterweise durch Mischen der Hydroxylverbindung und des Säureanhydnds. vorzugsweise in Gegenwart eines tertiären Amins, wie Pyridin oder Triäthylamin, durch. Das Anhydrid soll in einem wesentlichen Überschuß, vorzugsweise von etwa 10 bis 10 000 Mol Anhydrid pro

ι 5 ι*_ιιι ΐΛ-ΐι

ν ν. ι w u nut. H-I t I I

xylverbindung. verwendet werden. Der Anhydridüberschuß dient als Verdünnungsmittel für die Umsetzung unc als Lösungsmittel. Ein inertes organisches Verdünnurgsmittel. z. B. Dioxan. kann zugegeben werden. Es wird jedoch bevorzugt, eine solche Menge des tertiären Amins zu verwenden, daß die durch die Umsetzung erhaltene Carbonsäure neutralisiert wird.

Die Carboxyacylierung wird vorzugsweise bei etwa 0 bis 100'C durchgeführt. Die erforderliche Reaktionszeit hängt von der Reaktionstemperatur und der Natur des Anhydrids und der als Reaktionsteilnehmer verwendeten tertiären Amine ab. Bei Verwendung von Essigsäureanhydrid. Pyridin und bei einer Reaktionstemperatur von 25⁼C soll eine Reaktionszeit von 12 bis 24 Stunden angewandt werden.

Das veresterte Produkt wird nach herkömmlichen Verfahren aus dem Reaktionsgemisch isoliert Beispielsweise kann das überschüssige Anhydrid mit Wasser zersetzt und das erhaltene Gemisch angesäuert und dann mit einem Lösungsmittel, wie Diäthyläther, extrahiert werden. Der erhaltene Triester wird gewöhnlich mit Äther extrahiert und kann dann aus dem Extrakt durch Eindampfen gewonnen werden. Gewünschtenfalls kann der Ester nach herkömmlichen Verfahren, z. B. durch Chromatographie, gereinigt werden.

Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel

a) 7-[3<vHydroxy-2/7-(3r\-hydroxy-trans-octcnyI)-

5-oxo-liX-cyclopentyl]-heptansäure oxim

(PGE,-Oxim)

Eine Lösung von 0.2 g Hydroxylaminhydrochloric und 0.25 g Natriumacetat in 4 ecm wäßrigem Methano (1 :1) wurde einer Lösung von 0.2 g PGEi in 2 ccrr Methanol zugesetzt und das Gemisch 18 Stunden be 25°C aufbewahrt. Anschließend wurde das Methanol be Raumtemperatur unter Stickstoff entfernt. Das verblei bende Gemisch wurde mit Wasser verdünnt. Der sich bildende kristalline Feststoff wurde durch Filtrierer gesammelt, mit Wasser gewaschen und dann in Vakuum getrocknet. Es wurden 0,19 g des Feststoff: erhalten. Der Feststoff wurde aus wäßrigem Methano umkristallisiert. Man erhielt 0,15 g des Oxims von PGEi Der Schmelzpunkt lag bei 122 bis 124⁰C. Di< Dünnschichtchromatographie zeigte, daß das Oxim be dem Lösungsmiltelsystem A IX (5 :5 :70 Essigsäure /ι Methanol zu Chloroform) weniger polar war als PGKi.

Analyse fürC2oHiiO,N:

Berechnet: C 65,01, H 9,55, N 3.79%:
gefunden: C 64,87. H 9,68, N 3,74%.

IR-Absorptionsspektrum (Hauptbanden, Paraffinöl):
3420, 3340, ,'080.3030, 2750,2680,
2560. 1715.1665, 1255, 1240, 1230,
10fnund945cm-¹.

Nach dem Verfahren des Beispiels 1 wurden die Oxime der folgenden Verbindungen hergestellt:

1. Dihydro-PGE,,

2. PGE₂.

3. PGEi.

Nach dem Verfahren des Beispiels 1, jedoch unter Verwendung einer stöchiometrisch äquivalenten Menge von Methoxyaminhydrochlorid, Semicabazidhydrochlorid oder Thiosemicarbazidhydrochlorid anstelle des Hydroxylaminhydrochlorids erhielt man PGEi-Meth-

azon. Verwendete man anstelle von PGEi die im Anschluß an Beispiel 1 angeführten Prostaglandine und anstelle des Hydroxylaminhydrochlorids die stöchiometrisch äquivalente Menge von Methoxyaminhydrochlorid. Semicarbazidhydrochlorid oder Thiosemicarbazidhydrochlorid, dann erhielt man nach dem Verfahren des Beispiels 1 das entsprechende Derivat der angeführten Prostaglandine.

Beispiel 2

a) Methyl-7-[«-hydroxy-2^-(3*-hydroxyoctyI)-5-oxo-1 «-cyclopentylj-heptanoatoxim

(Dihydro-PGEi-methylesteroxim)
Ein Gemisch aus 25 mg Dihydro-PGEi-methylester, 1 ecm Methanol, 25 mg Hydroxylaminhydrochlorid, 30 mg Natriumacetat und 0,5 ecm Wasser wurde 18 Stunden bei 25° C aufbewahrt Das Reaktionsgemisch wurde bei 25° C unter Stickstoff konzentriert In dem verbleibenden Gemisch wurde ein öl abgetrennt und mit Dichlormethan extrahiert Der Dichlormethanextrakt wurde mit Wasser gewaschen, getrocknet und unter Erzielung eines öligen Rückstands eingedampft Der Rückstand wurde in einer kleinen Menge eines Gemisches aus 50% Äthylacetat und 50% Cyclohexan gelöst. Die Lösung wurde an 15 g Kieselsäuregel

18 Ol

diromatogr.iphiei ι !lurch Kliition mn ι.·ϊriem Gemisch von /Vn Allylacetat und 25'¹O ( .cfohc.an und f-mdampfen des fΐ111i*ts erhielt man 24 mg des Dihydro-PGI -methvlester "-.ims. Π ei uer iJiiiinschichiehroni.i igraohie (S.iiK.igel. Alhvlairtat) wurde cm Fleck erhalten. Bei dem gleichen '· <>siingsmittcls\- ■.iem 'Aiirde "ine etwas sliirkefe i'olaiitüi als bei dem Diindro-Pf n.- -methylesier i

B e ι s ρ j e ! 5

R.-Absorptionsspektriim
' I huK'tbanden. Dichiormethaninsung):

; «'0. : 7-i^r>!iric! o]0cm '.

i e ι s ρ ι e ! J

■:i Me:'·' ι-T-i ' \ nM;roxv-2;J-( 3<\· ml row trans-'•!.!■-•nvii'i-oxc : vcyciopentyij-aso-riepteno.i'-oxim (PCjI--methylesteroximι

Fine '.ösnng on 25 mg PGF._: methylester in I ecm Methanol wume mit einer Lösung '.on 25 mg Hydroxyi-,uiiinhydrochiond und 30 mg Natnumacetat in 0.5 ecm Wasser gemischt. Das Gemisch wurde etwa 18 Stunden ;-· Tci 25 C aufbewahrt. Dann wurde das Gemisch durch Eindampfen unter Stickstoff /ur Entfernung des Methanols konzentriert. Der Rückstand wurde mit Wasser verdünnt und mit Dichlormethan extrahiert. Der Extrakt wurde mit Wasser gewaschen, über m Magnesiumsulfat getrocknet und unter Erzielung eines Rückstands eingedampft. Der Rückstand wurde durch Chromatographieren an 15 g Silikagel, Eluieren zunächst mit einem Gemisch aus 50% Athylacetat und 50% Cvdohexan und dann mit einem Gemisch von 75% r, Athylacetat und 25% Cyclohexan gereinigt. Die Eluatfraktionen wurden eingedampft und das Oxim des PGErMethylesters erhalten.

Nach dem Verfahren des Beispiels 3 wurde das Oxim der Verbindung Methyl-7-[3«-hydroxy-2]3-(3«-hydroxy- ad trans-1 -cis-S-octadicnylJ-fi-oxo-1 fli-cyclopentylJ-cis-S-

Beispiel 4 ⁴'

a) Methyi-7-[3«-hydroxy-2/3-(3«-hydroxy-octyl)-5-oxo-l«-cyclopentyl]-heptanoat-methoxim

(Dihydro-PGEpmethylestermethoxim)

Ein Gemisch aus 25 mg Dihydro-PGEi-methylester, 25 mg Methoxyaminhydrochlorid und 1 ecm Pyridin wurde 18 Stunden bei 25°C unter Stickstoff aufbewahrt Das erhaltene Gemisch wurde in etwa 20 ecm Wasser gegossen und dann mit Dichlormethan extrahiert. Der Extrakt wurde mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck eingedampft Der erhaltene Rückstand wurde nach dem Verfahren des Beispiels 2 an Silikagel chromatographiert und Dihydro-PGEi-methylester-methoxim erhalten.

Nach dem Verfahren des Beispiels 4 wufden die Methoxime der folgenden Verbindungen hergestellt:

65

1. PGErmethylester,

2. PGE₂-methylester,

3. PGEi-methylester.

,ι) Met In !-7-Γ i\ hydro χ ν -2,/-(.!vn\dm\vc'c!\i)-5 oxo'! VL'vdoncntyij-lientanoatsrM'icarba/.on

! Di hydro-PC j I¹I -mcthvlcsler-scniii .irha/on)
I ine I .rating von 2 3 mg Dihydro-I'C il^: -inc: Ir ■ I ester mi ! <λίϊι Methanol aiirde mil einer i.öMin«.: vhp 35 i 11 υ SiMiiicarba/!(lhvdrochlon(l und 30 nig Niitrinniacetat in ').5 ecm Wasser gemischt. ')a^ (jemiscii -Aiircie 'H Siunden bei 25 C aufbewahr!. Das erhaltene Gemisch AUrCIe diir-v'n [.indanipien unter Slickstol'f zur !.ntfrr niii't.¹ von Vleüiano¹ konzentriert. Der Rückstand 'vurtic τικ Wasser -'erdiinnt und ^riiit Dichlornieihan exiranict. ■)er !^x'raK! -vtircic rv,\ W'nsscr L'cwaschen. über Natriumsulfat gutrocknet und unter 't>/ieiu·!» c;ia· Rückstandes eingedampft. I i-r Rückstand wurde na. η ictii Verfahren des HcispieK 2 an Silikagei Chromatographien. Ms Produkt '.vurde das Seinicarba/on des Jihydro-PGIv-mctnviestcrs erhalten.

'Jach dem '/erlahren ues Beispiels 3 wurden die .Semicarbazone der folgenden Verbindungen nerge-'-teilt:

1. PGF^-methyiesicr.

2. PGE:-methylester.
J. PGEi-methylester.

Nach dem Verfahren ti-_s Beispiels 5. jedoch unter Verwendung von Thiosemicarbazidhydroehlorid anstelle von Semicarbazidhydrochlorid wurden die Thiosemicarbazone der folgenden Verbindungen hergestellt

1. Dihydro-PGEi-methyiester.

2. PGEi-methylester.

3. PGE>-methylester,

4. PGEi-methylester.

Beispiel b

b) 4<x-Hydroxy-2(5t-(7-hydroxyheptyl)-3/J-(3«-hydroxytrans-1 -octenylj-cyclopentanon-oxim

Eine Lösung von 250 mg des Oxims von PGEi in 17 ecm trockenem Tetrahydrofuran wurde unter Rüh-

„ ..„j .._.„_ c*:~i—«-rr „: c -"icr. V ' "* ~

Lithiumaluminiumhydrid in 119 ecm trockenem Diäthyläther zugesetzt. Das Gemisch wurde zwei Stunden bei 25°C gerührt. Dann wurde überschüssiges Lithiumaluminiumhydrid durch aufeinanderfolgende Zugabe von 50 ecm Athylacetat und Wasser zersetzt. Das erhaltene Gemisch wurde filtriert, und die organische Schicht wurde abgetrennt, mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und unter reduziertem Druck eingedampft. Der erhaltene kristalline Rückstand wurde mit Diäthyläther verrieben. Die Diäthylätherlösung wurde zur Trockne eingedampft, und der Rückstand wurde aus einem Gemisch von Athylacetat und einem Gemisch von isomeren Hexanen kristallisiert Es wurden 70 mg des Oxims von 4a-Hydroxy-2a-(7-hydroxy-heptyl)-3/?-(3ix-hydroxy-trans-l-octenyl)-cyclopentanon erhalten. Schmelzpunkt: 118 bis 124°C.

Analyse für C₂₀H₃₇O₄N:

Berechnet: C 67,57, H 10,49, N 3,74%;
gefunden: C 66,83, H 10,44, N 3.40%.

I.R.-Absorptionsspektrum (Hauptbanden, Paraffinöl):
3280,1670,1125,1085,1050,
1030,1000,975 und 955 cm-¹.

Dünnschichtchromatographie:
Polarer als das Oxim von PGEi.

18 Ol 750

Ii c i s ρ i e I 7

b) 4vl lydroxy-2\-(7-hydroxyheptyl)-
\'.l -(i\ -hydro \ v< idyl (-cyclopenta non -ox im

[line l.ö-unjr von 250 mg dos Dihydro-PGEi-methylesteroxinr. in 15 ecm trockenem Tetrahydrofuran wurde unter Rühren einer Suspension von 1.2 g Lithiumaluminiumhydrid in 120 ecm trockenem Diäthyliither unter Stickstoff /ugeset/.t. Das Gemisch wurde etwa 2 Stunden bei 2iC gerührt. Dann wurde überschüssiges l.ithiuinaluminiumhydnd durch Zugabe von Ί0 ecm Äthylacetat und dann durch Wasser /ersetzt. Das erhaltene Gemisch wurde filtriert und die organische Schicht abgetrennt, mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck eingedampft. Es wurde das Oxim des 4λ-Hydroxy -2<x-(7- hydroxy heptylJ-J/i-PiX-hydroxyoctyO-cyclopentanons erhalten. Dieses Produkt wird weiter durch Chromatographie an Silikagel unter Verwendung von Gemischen aus Äthylacetat und Cyclohexan init zunehmenden Mengen Äthylacetat zum Eluieren gereinigt.

Nach dem Verfahren der Beispiele 6 oder 7, jedoch unter Verwendung von

1. Dihydro-PGEi-oxim,

2. PGEi-methylester-oxim.

3. PGE>-methylesler-oxim, PGE>-oxim,

4. PGEi-methylester-oxim, PGEi-oxim

anstelle des Oxims von PGEi-methylcster oder des Oxims von Dihydro-PGEi-mcthylester wurden die folgenden Verbindungen erhalten:

1. 4A-Hydroxy-2«-(7-hydroxyheptyl)-3/i-(3(*-hydroxyoctyl ^cyclopentanon -oxim.

2. 4,Ti;-Hydroxy-2«-(7-hydroxyheptyl)-3_/ ^tf-(3_t"v-hydroxy-tran;>-1 -octenyl)-cyclopentanon-oxim,

3. 4^-Hydroxy-2rt-(7-hydroxy-cis-2-heptenyl)-3/?-(3(x-hydroxy-'rans-1 -octenyl)-cyclopentanon-oxim,

4. 4A-Hydroxy-2«-(7-hydroxy-cis-2-heptenyl)-3$-(3.<\-hydroxy-trans-1 -cis-5-octadienyl)-cyclopentanon-oxim.

Nach dem Verfahren des Beispiels 7, jedoch unter Verwendung der Methoxime, Semicarbazone und Thiosemicarbazone der folgenden Verbindungen:

1. Dihydro-PGEi-methylester; Dihydro-PGEi;

2. PGEi-methylester;PGEi;

3. PGEj-methylester; PGE₅;

4. PGEj-methylester; PGEj;

anstelle des Oxims des Dihydro-PGEi-methylesters erhielt man die entsprechenden Methoxime, Semicarbazone und Thiosemicarbazone, bei denen die Carboxyl- oder Carbaikoxygruppe zu einer primären Alkoholgruppe reduziert wurde. Es wurden erhalten:

1. 4a-Hydroxy-2<x-(7-hydroxyheptyi)-

S/J-pa-hydroxyoctylJ-cyclopentanon-methoxim;

4ac-Hydroxy-2a-(7-hydroxyheptyI)-

Sß-pa-hydroxyoctylJ-cyclopentanon-

semicarbazon und

4a-Hydroxy-2(X-(7-hydroxyheptyl)-

ie-piX-hydroxyoctyl^-cyclopentanon-

thiosemicarbazon;

2. 4.\-Hydroxy-2λ-( 7-hydroxy heply I)-5/i-(3ivhydroxy-trans-l-octenvl)-cyclopcntanonmethoxim;

4i\-Hydroxy-2'\-(7-hydroxyheptyl)-

3/?-(3ix-hydro\v-trans-l-octenyl)-cyclopentanon-

semicarbazon und

4<\-Hydroxy-2;ii-(7-hydroxyheptyl)-

3/?-(3iv-hydroxy-trans-l-ocentyl)-cyclopentanon·

thiosemicarbazon:

3. 4ivHydroxy-2rt (7-hydroxy-cis-2-heptenyl)-3^-(3.\-hydroxy-trans I •••ctenylj-cyclopentanonmethoxim;

4,vHydiOxy-2Lii-(7-liydroxy-eis-2-heptenyl)-S^fhd

semicarbazon und

4<x-Hydroxy-2rt-(7-hydroxy-cis 2-heptcnyl)
j'ji-y jii-1 cyciroxy- trans- i -öCiciiyiJ-Coli
thiosemicarbazon;

4. 4flt-Hydroxy-2;'>:-(7-hydroxy-cis-2-heptenyl)-3/?-(3(X-hydroxy-trans-1 -cis-5-octadienyl)-cyclopentanon-mcthoxim:
4-x-Hydroxy-2<v(i'-hydroxy-cis-2-hepteny I)-3/?-(3*-hydroxy-trans-1 -cis-5-octadienyl)-cyclopentanon-semicarbazon und
4flc-Hydroxy-2rv(7-hydroxy-cis-2-heptenyl)-3^-(3Ä-hydroxy-trans-l-cis-5-octadienyl)-cyclopentanon-thiosemicarbazon.

Beispiels

c) 4<x-Hydroxy-2ft-(7-hydroxyheptyl)-3^-(3«-hydroxy-trans-1 -octenylj-cyclopentanon

Eine Lösung von 146 mg des Oxims von 4i\-Hydroxy-

i") 2a-(7-hydroxyheptyl)-3j3-(3a-hydroxy-trans-1 -octenyl)-cyclopentanon in 10 ecm 90%iger wäßriger Essigsäure wurde auf 1O⁰C gekühlt und mit 5 ecm einer 10%igen wäßrigen Natriumnitritlösung versetzt. Das Gemisch wurde eine Stunde bei 10⁰C aufbewahrt. Dann wurde

4(i das Gemisch auf Raumtemperatur erv. ärmt und mit

sung behandelt. Das Gemisch wurde dann 30 Minuten bei 25°C aufbewahrt. Dann wurde Wasser im Überschuß zugesetzt und das Gemisch mit Äthylacetat

4·> extrahiert. Die organischen Extrakte wurden getrennt, vereinigt, mit wäßrigem Natriumbicarbonat und dann mit Wasser gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Nach dem Abdampfen des Lösungsmittels wurden mg eines Rückstands erhalten, der aus 4«-Hydroxy-2a-(7-hydroxyheptyl)-3/?-(3«-hydroxy-trans-1 -octenyl)-cyclopentanon bestand. Der Rückstand wurde in einem Gemisch von Äthyiacetat und Cyclohexan im Verhältnis von 1 :1 gelöst und an einer Säule von 20 g mit S?.ure gewaschenem Silikagel Chromatographien, die mit

einem Gemisch von Äthylacetat und Cyclohexan im Verhältnis von 1 :1 behandelt wurde. Die Säule wurde nacheinander mit Äthyiacetat und Cyclohexan im Verhältnis von 1:1, Äthyiacetat, 2% Methanol in Äthylacetat und 5% Äthanol in Äthylacetat eluiert.

Nach dem Eindampfen des Eluats erhielt man 67 mg kristalline Fraktion. Dieses Material wurde aus Äthylacetat umkristallisiert und 4a-Hydroxy-2a-(7-hydroxyheptyl)-3j3-{3a-hydroxy-trans-1 -octenylj-cyclopentanon erhalten. Schmelzpunkt: 106 bis 108⁰C

Analyse für C20HJ0O4:

Berechnet: C 70,54, H 10,66%;
gefunden: C 70,35, H 11,08%.

18 Ol 750

I.R.-Ab-orptionsspektrum(Hauptbanden. Paniffinöl): 3470,3360,1725,1160.1125.
1080. 1055, 1020,990,975 und 970 cm ^;.

Diinnschichtchromatographie:
Polarer als das zugrunde liegende Oxim.

Nach dem Verfahren des Beispiels 8, bei dein man jedoch anstelle des 4<x-Hydroxy-2x-(7-hydroxyheptyl)-.i/J-f 3.Λ-hydroxy-trans-1-octenylj-cyclopu η ta non-ox ims

1. 4^-Hydroxy-2<x-(7-hyc!roxyheptyl)-3,J-(3i\-hydroxyoctyl)-cyclopentanon-oxim;

2. 4A-Hydroxy-2«-(7-hyclmxy-cis-2-heptenyl)-J/i-(3« Sydroxy-trans-1 -octenyl)-cyclopentanon-oxim;

3. 4^-Hydroxy-2«-(7-hydioxy-cis-2-heptenyl)-

JiJ /-J- U..A * -

cyclopentanon-oxim
verwendete, erhielt man:

1. 4\-Hydroxy-2«-(7-hydroxyheptyl)-3/i-(3a-hydroxyoctyl)-cyclopentanon; Farbloses öl, homogen, wie durch Dünnschichtchromatographie (Rr 0,30, Silbernitrat-Silikagcl. Äthylacetat; Rf 0,27, Silikagel, Äthylacetat) festgestellt.

IR-Absorption bei

3360,1740,1060 cm ';

Massenspektrum-Fragmente (Thrimethylsilyl Derivat):

m/e 543,540,487,468,453, 397.

378,363,187,173;
Berechnet für C₂IHwSi A₁:

558,3956;
gefunden:

558,3945.

2. 4a-Hydroxy-2a-(7-hydroxy-cis-2-heptenyl)-Sß-pÄ-hydroxy-trans-l-octenylJ-cyclopentanon; Schmelzpunkt

61 bis 62,5"C;
IR-Absorptionbei

3320,1750,1735,1160,1075,

1000,970 cm-';

Massenspektrum- Fragmente (Trimethylsilyl-Derivat):

m/e 539,483,464,449,383.

374,339,225,173;
Berechnet furC^qHisSijO.,:

554,3643;
gefunden:

554,3678.

3. 4a-Hydroxy-2flc-(7-hydroxy-cis-2-heptenyl)-3/?-(3a-hydroxy-trans-1 -cis-5-octadienyl)-cyciopentanon.

Die vorstehend genannten Produkte wurden ferner auch nach dem Verfahren des Beispiels 8 dann erhalten, wenn man die Ausgangsoxime durch die entsprechenden Methoxime, Semicarbazone und Thiosemicarbazone ersetzte.

Die vorteilhaften Eigenschaften der erfindungsgemäßen Verbindungen gehen aus dem nachstehenden Bericht hervor:

Versuchsbericht

Zur Untersuchung der Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Verbindungen als Bronchodilatoren wurde als repräsentative erfindungsgemäße Verbindung PGE-Carbinol sowohl allein als auch im Vergleich zu PGHi — al? Vergleichsverbindung — den nachfolgenden Untersuchungen unterworfen.

L ntersuchungder Relaxation von Trachealgewebe von Meerschweinchen

Männliche Meerschweinchen, die 200—500 g wogen, wurden durch Schlag auf den Kopf getötet. Aus jedem der Tiere wurde eine 20 mm lange Probe der Trachea entnommen, die in eine Krebs-Lösung enthaltende Petri-Schale, die mit 95% Sauerstoff und 5% CO.. bei 37°C belüftet wurde, gebracht und das Gewebe gegenüber dem Trachealmuskel längs geschnitten. Das Gewebe wurde dann diagonal zu dreiviertel in der Weite eingeschnitten; dann wurde ein zweiter Schnitt in entgegengesetzter Richtung wieder dreiviertel in der Weite über das Gewebe hinweg durchgeführt, und das Verfahren wurde über das gesamte Gewebe fortgesetzt. Die Enden der Trachea wurden unter Bildung eines zickzackförmigen Streifens gezogen. Die Trachealstreifen die in dem Versuch verwendet wurden, waren etwa 30 mm lang, wenn sie unter einem Gewicht von 0,25 —0,5 g in einem Gcwcbebad gedehnt wurden. An ein Ende des Gewebes wurde ein Baumwollfaden und das andere ein Leinenfaden gebunden. Die Gewebe wurden über den Leinenfaden an einen Glashaken in einem 5 ml umfassendem Bad für isoliertes Gewebe, das Krebs-Lösung enthielt, die bei 37°C mit einem Gemisch aus 95% Sauerstoff und 5% CO; belüftet wurde, befestigt. Die gegenüberliegenden Enden wurden über den Baumwollfaden an einem isotonischen Überträger oder Übertragungssystem befestigt. Das Gewicht an dem Überträgerhebel war gering, gewöhnlich 0.3 g (mit einem Bereich von 0.25 —0,5 g), und die Verstärkung war hoch (80fach unter Verwendung eines geeigneten doppeltkannelierten Schreibers). Bevor die zu untersuchenden Verbindungen auf das Gewebe angewandt wurden, ließ man eine Mindestzeit von 30 Minuten vergehen. Aiisfiiiieueiiu wurden die zu untersuchenden Verbindungen in 30-Minuten-Intervallen in Volumina von 0.5 ml angewandt, wobei der Kontakt mit dem Gewebe 5 Minuten betrug und anschließend 20 Sekunden unter Überlauf ausgewaschen wurde.

In der nachfolgenden Tabelle A sind die unter Verwendung von PGEi-Carbinol erhaltenen Werte bei der Relaxation des Trachealgewebes wiedergegeben.

Tabelle A

Relaxation von Trachealgewebe von Meerschweinchen durch PGEpCarbinol, in vitro

5 Konzentration	Relaxation	(x 80) in mm	mittlere
in ;ig/ml	1. Gewebe	2. Gewebe	Reaktion
			30
ο 0,01	30	30	104
0,10	113	93	163
1,00	153	173	172
10,00	146	199

In der nachfolgenden Tabelle sind die für PGEi-Carbinol erhaltenen Werte den für PGEi als Vergleichssubstanz erhaltenen Werten gegenübergestellt.

18 Ol /i>0

/ergleich tier Relaxation von Trachealgewebe bei Meerschweinchen durch PGE, und durch PGEpCarhinoi

konzentration	Relaxation	(XSO) mr	nttS.E-i-	-Carhinoi
Jcr Test-				il8)
crnindung				(30)
:n ..g/ml	PGE		PGE	i2:'
v.i'O;	0	(D	24	!4)
■:.J1U	24	(1)	59
._■■. J ijü	46	(19)	70
: .uoo	^ 5	(17)	104
λι.οοο	"5	(65)	!05
■ι rS.F. = Sia	ndardfehler.

1)

Aas den ·π I abeüe B zusammengesteüten Werten ist ersichtlich, daß PGE-Carbinol bei äquivalenten Konzentrationen wirksamer als die Vergleichsverbindung

Untersuchung der Inhibierung der durch Histamin
induzierten Bronchokonstriktion. in vivo

Minnliche Albino-Meerschweinchen, die 400—600g wogen (Dunki-Hartley-Stamm) wurden mit Pentobarbi- !onnatrium (60 mm/kg, intraperitoneal) anästhesiert. Zur Aufzeichnung der Ventilation, der intravenösen Verabreichung der zu untersuchenden Verbindungen und des Blutdrucks wurden in die Trachea, die äußere Jugularvene bzw. die große Halsschlagader Kanülen eingeführt. Die Tiere wurden während des Versuches künstlich beatmet. Es wurden ebenfalls Elektrokardiogramme aufgenommen. Der Atemstrom wurde an einem doppeltkannelierten Aufzeichnungsgerät, das an einen SE-Differentialdruckverstärker fixiert war. als Kurve aufgenommen.

Histamin wurde in 5-Minuten-Intervallen intravenös verabreicht. Die zu untersuchende Verbindung wurde intravenös 15 Sekunden vor dem Histamin verabreicht, um die Bronchokonstriktion zu inhibieren.

Die bei dem Versuch erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle C zusammengestellt

Tabelle C

Inhibierung der durch Histamin induzierten Brocho- jo konstriktion bei anästhesierten Meerschweinchen -invivo durch i.v.-Verabreichung von PGE, oder PGE_t-Carbinol

Untersuchung der Wirkung
der Verabreichung durch Inhalation

Eine männliche und eine weibliche ausgewachsene, bei Bewußtsein befindliche Katze wurde jeweils in Intervallen von 2 bis 3 Tagen durch aerolisierte Lösungen, die entweder PGEi-Carbinol oder PGE₁, gelöst in Ethanol (0,001-!0% V/V), in 0,9% W/V Natriumchloridlösung enthielten, behandelt. Eine Lösung, aie 10% V/V in OJSVo W/V Natriumchlorid enthielt, bewirkte in den durchgeführten Versuchen keinen Husten. Eine zu untersuchende Verbindung wurde in Konzentrationen von 0,01 jig/ml (bis zu :00ug/mm) in Intervallen von 2 Stunden, wobei jede Katze Dis zu 10 Minuten jeweils der Uniersucnung unterworfen wurde, verabreicht. Wenn Husten auftrat, so wurde an diesem Tag keine weitere Verabreichung vorgenommen. 2 bis 3 Tage später wurde die andere zu untersuchende Verbindung verabreicht. Das Aerosol wurde aus einer Vernebelungsvorrichtung über einen Gummischiauch, der mit einer Gewichtsmaske, die an der Katze befestigt wurde, verbunden war, freigegeben. Das Auftreten von Husten wurde beobachtet und ebenfalls durch ein Mikrofon, das mit einem Bandaufzeichnungsgerät verbunden war, aufgezeichnet. Die bei der Untersuchung erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle D zusammengestellt

Tabelle D

Wirkung von PGE₁ oder von PGEi-Carbinol, verabreicht durch Inhalation an bei Bewußtsein befindlichen Katzen

Versuch	Dosis in	mg/kg, i.V., die Broncho-	B. ID₅₀	inhibiert
	konstriktion bei 50% (ID₅₀	für	Verhältnis
	A-ID₅₀	POE,-	der
	für	Cäfbinöl	ID₅₀-Werte
	PGE,	529	(A/B)
		733	1.14
I	603	225	1,25
2	966	756	1.17
1	263	193	1.14
I	864	495	1.05
5	202	1.17
Miiicl	579

Testverbindung Konzentralion	Auftreten von	einet
der Testverbin
dung in μ g/m I der	Husten bei einem
aerosolisierten	Kater (M) und	F
(Vorrats-)	Katze (F)	0/3
Lösung		1/3
PGE,-Carbinol 0,10	M
1,00	0/3
10,00	0/3	3/4
100,00	0/3
PGE, 0,10	0/2
10,00	0/4
3/4

M) Aus der Tabelle D ist klar ersichtlich, daß im Vergleich zu PGE, bei der erfindungjgemäBen Verbindung, PGEi-Carbinol, Tracheo-Bronchialreizung und damit verbundener Husten im wesentlichen vermieden werden.

In-vitfo-Uniersuchung der Inhibierung von durch Carbachol induzierter Kontraktion

der isolierten Trachea von Meerschweinchen

Zur Untersuchung der Inhibierungswirkung wurden PGEi-Carbinol, PGE₂-Carbinol und PGEo-Carbinol in einer molaren Konzentration von 10 ⁴— 10 ⁶ und PGEi und PGEj in einer Konzentration von 5 χ 10 ⁴— 10 * angewandt. Die In-vitro-Versuche wurden unter Verwendung von isolierten Tracheastreifen von Meerschweinchen durchgeführt wobei die Kontraktion

derselben in einem wäßrigen Medium durch Carbachol, einer gut bekannten Substanz mit Konstriktor-Wirkung, bewirkt wurde. Die bei diesen Versuchen erhaltenen Ergebnisse wurden graphisch aufgetragen und sind aus der beiliegenden graphischen Darstellung ersichtlich. In dieser graphischen Darstellung bedeutet S.E Standardfehler und Ndie Anzahl der verwendeten Gewebe.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: 1. Prostaglandin-E-Carbinoleder Formel

CH₂-Y-(CH₂)J-CH₂OH

ί X CT CH-» Z CHi H I \

H OH