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Neue 2-Chlor-3-oxo-1,4-pregnadiene Die Erfindung betrifft 2-Chlor-3-oxs-1,4-pregnadiene
der allgemeinen Pormel I
worin R Wasserstoff oder einen Säurerest, X eine Kydroxygruppe und Y ein Halogenatom
oder X und Y Halogenatome bedeuten, wobei das Halogenatomgewicht von Y gleich oder
größer als das von X ist, oder X und Y gemeinsam eine zweite Bindung zwischen den
Kohlenstoffatomen C-9 und C-ll oder ein 9,llß-Epoxid bedeuten.
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Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der
Verbindungen der allgemeinen Formel I, dadadurch gekennzeichnet, daß man in Verbindungen
der allgemeinen Formel II
und R' einen Säurerest darstellt, in an sich bekannter Weise aus 9,11-Stellung Wasser
und, falls
ist, gleichzeitig aus 1,2-Stellung Chlorwasserstoff abspaltet, an die Q9(1l)-Doppelbindung
Halogen oder unterchlorige oder unterbromige Säure addiert und das erhaltene 9,11-Halogenhydrin
gewünschtenfalls in das 9,llß-Epoxid überführt und anschließend Fluorwasserstoff
addiert
und gewünschtenfalls in der 21-Stellung des Moleküls verseift und gewünschtenfalls
anschließend erneut verestert.
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Als Säurereste kommen solche von physiologisch verträglichen Säuren
infrage. Bevorzugte Säuren sind organische Carbonsäuren mit bis zu 15 Kohlenstoffatomen.
Die Säuren können auch ungesättigt, zrzl J 9 mehrbasisch oder in üblicher Weise
zum Beispiel durch HYdroxy-, Oso- oder Aminogruppen oder Halogenatome substituiert
sein. Geeignet sind auch cycloaliphatische, aromatische, gemischt aromatisch-aliphatische
oder heterocyclische Säuren, die ebenfalls in geeigneter Weise substituiert sein
können.
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Solche Säuren sind zum Beispiel Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure,
Buttersäure, Valeriansäure, Capronsäure, Önanthsäure, Undecylsäure, Trimethylessigsäure,
Diäthylessigsäure, t-Butylessigsäure, Phenylessigsäure, Cyclopentylpropionsäure,
Ölsäure, Milchsäure, Mono-, Di- und Trichloressigsäure, Aminoessigsäure, Diathylamino-,
Piperidino- und Morpholinoessigsäure, Bernsteinsäure, Adipinsäure, Benzoesäure,
Nicotinsäure. Peraer kommen die
gebräuchlichen anorganischen Säuren,
wie zum Beispiel Schwefel- und Phosphorsäure, in Betracht.
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Zur Herstellung wasserlöslicher Präparate können substituierte Aminoacylate
wie Diäthylamino-,Piperidino- und Morpholinoacetate in die Säureadditionssalze und
die schwefelsauren und phosphorsauren Ester in die Alkalimetallsalze überführt werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren wird in an sich bekannter Weise durchgeführt.
Eine Möglichkeit zur Wasserabspaltung aus 9,11-Stellung besteht darin, daß man die
ll-Hydroxy-21-acetoxy-steroide mit einem Säurechlorid wie Methansulfonsäurechlorid
in Gegenwart organischer Basen wie Pyridin und Dimethylformamid unter Erhitzen behandelt.
Wenn man von 1,2-Dichlorsteroiden ausgeht, tritt gleichzeitig eine Chlorwasserstoffabspaltung
aus 1,2-Stellung zu den entsprechenden 2-Chlor-Al-steroiden ein.
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Durch Addition von unterchloriger oder unterbromiger Säure an die
A9(1l)-Doppelbindung erhält man die entsprechenden
9,11-Halogenhydrine.
Zweckmäßigerweise wird die unterhalogenige Säure während der Additionsreaktion aus
N-Chlor-oder N-Brom-acylamid oder -acylimid mit Wasser in Gegenwart einer starken
Säure freigesetzt.
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Für die Anlagerung von Halogen an die A9(ll)Doppelbindung stehen eine
ganze Reihe von Möglichkeiten zur Auswahl. So kann man zum Beispiel die Halogene
wie Chlor oder Brom oder Verbindungen der Halogene miteinander,wie zum Beispiel
Chlormonofluorid oder Brommonochloridoder Halogen aus Kaliumtrijodid oder Jodbenzoldichlorid,
direkt an die Doppelbindung anlagern.
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Besonders gut gelingt die Halogenaddition, wenn man gleichzeitig ein
positives und ein negatives Halogen auf die A9(11)-Steroide einwirken läßt. Als
Reagenzien, die positives Halogen enthalten, kommen beispielsweise infrage: Halogensuccinimide
oder Halogenacetamide; als Reagenzien, die negatives Halogen liefern, kommen zum
Beispiel Halogenwasserstoffe und Alkalimetallhalogenide infrage. Die Anlagerung
geschieht stets 90, daß sich das positiv geladene Halogen an die 9-Stellung und
das negativ geladene Halogen
an die ll-Stellung des Moleküls anlagert.
Das Molekulargewicht des Halogens in 9-Stellung kann wegen der bekannten verschiedenen
Elektronegativität der Halogene nie kleiner als das des Halogens in ll-Stellung
sein. Die Halogenanlagerung an die A9(1l)-Doppelbindung wird vorzugsweise bei Temperaturen
zwischen -75°C und +5o0C durchgeführt.
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Zur Herstellung der 9,llß-Epoxide werden die 9,11-Halogenhydrine in
einem gegen die Reaktionspartner inerten Lösungsmittel mit Basen umgesetzt. Als
inerte Lösungsmittel dienen vorzugsweise mit Wasser mischbare Lösungsmittel wie
Methanol, Äthanol, Aceton, Tetrahydrofuran, Dimethylsulfoxid usw; als Basen für
den Epoxidringschluß kommen beispielsweise Alkalimetallacetate, -carbonate, -- hydrogencarbonate,
-alkoholate und -hydroxide infrage.
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Je nach der Stärke der eingesetzten Base erhält man 9,llß-Epoxide
mit freier oder veresterter 21-Hydroxygruppe. So entsteht mit Kaliumacetat in Äthanol
auch in der Siedehitze das Epoxid mit der unveränderten Acyloxygruppe in 21-Stellung,
dagegen bildet sich mit Kaliumhydroxid als Base bereits
nach kurzer
Reaktionszeit bei Raumtemperatur das 9,llß-Epoxid mit der freien 21-Hydroxygruppe.
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Das 9,llß-Epoxid kann mit Fluorwasserstoff in Gegenwart eines inerten
Lösungsmittels Wie Dimethylformamid, Tetrahydrofuran, eines chlorierten Kohlenwasserstoffs
oder eines Alkoholsoder mit Fluorwasserstoff in Gegenwart von Harnstoff zum 9a,11ß-Fluorhydrin
umgesetzt werden.
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Die als Ausgangstoffe des erfindungsgemäßen Verfahrens dienenden,
in der Literatur bisher nicht beschriebenen 2-Chlor- und 1,2-Dichlorsteroide der
allgemeinen Formel II können beispielsweise wie folgt hergestellt werden: A. 6a-Fluor-1«,2ß-dichlor-llß-hydroxy-21-acetoxy-16«-methyl-4-renen-3,2o-dion
u n d 6α-Fluor-2-chlor-11ß-hydroxy-21-acetoxy-16α-methyl 1,4-pregnadien-3,20-dion
Eine Lösung von 25,o g 6a-Fluor-llß-hydroxy-21-acetoxy-16α-methyl-1,4-pregnadien-3,20-dion
in 125 ml Tetrahydrofuran
und 250 ml Methylenchlorid versetzt man
bei -10°C mit 50 g N-Chlorsuccinimid und 62,5 ml HC1-gesättigtem Dioxan. Nach lo
Minuten gießt man in Wasser, extrahiert mit Methylenchlorid, wäscht den Extrakt
mit Natriumsulfit-, Natriumhydrogencarbonatlösung und Wasser, trocknet über Natriumsulfat
und verdampft das Lösungsmittel. Das Rohprodukt wird an Kieselgel chromatographiert.
1,3-1,9% Aceton-Methylenchlorid eluieren 5,95 g 6α-Fluor-1α,2ß-dichlor-11ßhydroxy-21-acetoxy-16α-methyl-4-pregnen-3,20-dion
vom Schmelzpunkt 177-178°C (aus Aceton-Hexan); [α]D25 = +120° (Chloroform).
UV: #246 = 13 100 (Methanol). 1,9-2,8% Aceton-Methylenchlorid eluieren 9,4 g 6α-Fluor-2-chlor-11ß-hydroxy-21-acetoxy-16α-methyl-1,4-pregnadien-3,20-dion
vom Schmelzpunkt 207-209°C; [α]D25 = + 86° (Chloroform).
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UV: #249 = 14 800 (Methanol).
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B, 6a-Fluor-2-chlor-llß-hydroxy-21-trimethylacetoxy-l6a methyl-1,4-pregnadien-3,20-dion
Eine Lösung von lo,o g 6α-Fluor-11ß-hydroxy-21-trimethylacetoxy
-16α-methyl-1,4-pregnadien-3,20-dion
in 50 ml Tetrahydrofuran und loo ml Methylenchlorid versetzt man bei OOC mit 20
g N-Chlorsuccinimid und 20 ml HCl-gesättigtem Dioxan. Nach 20 Minuten wird in Wasser
gegossen, das ausgefällte Produkt isoliert und in loo ml Pyridin gelöst, Die Lösung
wird 2 Stunden auf 600C erhitzt und anschließend in HCl-haltiges Eiswasser gegossen.
Man extrahiert mit Methylenchlorid, wäscht mit verdünnter Salzsäure, Natriumhydrogencarbonatlösung
und Wasser, trocknet über Natriumsulfat und verdampft das Lösungsmittel. Das Rohprodukt
wird an Kieselgel chromatographiert. 7-9 9 Aceton-Methylenchlorid eluieren 7,1 g
6a-Fluor-2-chlor-llß-hydroxy-21-trimethylacetoxy-16a-methyl-1,4-pregnadien-D,20-dion
vom Schmelzpunkt 156-158°C (aus Aceton-Hexan).
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I)ie neuen Verbindungen besitzen im Vasokonstriktionstext an der experimentell
hyperämisierten menschlichen haut nach lokaler Applikation eine ausgezeichnete entziindungshemmende
Wirksamkeit wie in der folgendetlTabelle anhand der erfindungsgemäßen Verbindungen
A (6a,9-Di fluor-2-chlor-11ß-hydroxy-21-acetoxy-16α-methyl-1,4-pregnadien
-3,20-dion)
und B (6a-Fluor-2,9-dichlor-llßhydroxy-21-ace toxy-16a-methyl-1,4-pregnadien-3,20-dion)
im Vergleich zu der bekannten Verbindung C (6a-Fluorllß,21-dihydroxy-16a-methyl-1,4-pregnadien-3,20-dion)
gezeigt wird.
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Tabelle Vasokonstriktion an der experimentell hyperämisierten Haut
(Farbwert der normalen Haut = loo, Farbwert der hyperämisierten Haut = 0) Substanz
Dosis Beobachtungszeit in Stunden 1 2 3 4 A o,l 20 70 loo O,ol 15 75 loo o,ool 5
3° 80 loo B o,l lo 45 loo o,ol lo 3o 75 loo 0,001 0 25 40 80 G o,l 5 35 65 loo 0,01
0 20 4o 50 o,ool 0 20 4o 55
Der für den klinisch-experimentellen
Überlegenheitsnachweis der erfindungsgemäßen Verbindungen angewandte Vasokonstriktionstest
wurde wie folgt durchgeführt: Auf dem Rücken freiwilliger Versuchspersonen wurde
durch 20 mal übereinander angelegte Abrisse mit einem 2 cm breiten durchsichtigen
Klebestreifen das Stratum corneum zerlegt und eine ausgeprägte llyperämie erzeugt,
Dann wurden auf gekennzeichnete 4 cm2 große Felder innerhalb des gestrippten Bereiches
unter gleicher Druckanwendung ca. 50 mg einer Wasser/Ölsalbengrundlage, die jeweils
0,1 0 bzw. 0,01 % bzw. 0,001 % der entzündungshemmenden Substanz enthielten, aufgetragen.
Die Rücken der Versuchspersonen wurden dann in bestimmten Zeitabständen mit einem
Kodak-Color-Pilm fotographiert. Zur Beurteilung von Ilyperämie und Vasokonstriktion
wurde die Farbe der einzelnen IIautfelder auf dem Kodak-Color-?ilm in Helligkeitswerte
umgesetzt. Die vom Farbfilm durch eine Lochblende auf ein Interferenzfilter projizierten
Partien unterscheiden sich durch ihre Helligkeit. Als Nelligkeitsindikator wurde
ein Sekundärelektronenvervielfacher benutzt und zur Bestimmung des in der Tabelle
angegebenen Parbwertes der Anodenstrom gemessen. Zur Bestimmung der Vasokonstriktion
wird der Parbwert der unbehandelten gestrippten und der der behandelten gestrippten
Haut
ermittelt und mit dem Parbwert der normalen Haut verglichen, wobei der Parbwert
der normalen Haut mit loo und der Farbwerk der unbehandelten gestrippten IIaut mit
0 angesetzt wurde.
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Die in der Tabelle angeführten Versuchsergebnisse zeigen deutlich,
daß bei Anwendung der erfindungsgemäßen Wirkstoffe A und B die entzündungshemmende
Wirkung früher eintritt und das Wirkungsmaximum schneller erreicht wird als bei
der Versuchssubstanz C. Die Wirkungsintensität ist bei den erfindungsgemäßen Verbindungen
durchweg höher als bei der Vergleichssubstanz.
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Die neuen Verbindungen sind in Kombination mit den in der galenischen
Pharmazie üblichen Trägermitteln gut geeignet zur Behandlung von z.B.
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a) lokal: Kontaktdermatitis, Ekzemen der verschiedensten Art, Neurodermitis,
Erythrodermie, Verbrennungen 1.
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Grades, Pruritus vulvae et ani, Rosacea, Erythematodes cutaneus,
Psoriasis, Lichen ruber planus et verrucosus; b) oral: akute und chronische Polyarthritis,
Neurodermitis, Asthma bronchiale, Heufieber u.a.
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Beispiel 1 Eine Mischung aus 5,9 g 6a-Pluor-la2ß-dichlor-llB-hydroxy-21-acetoxy-16α-methyl-4-pregnen-3,20-dion,
29,5 ml Dimethylformamid, 5,9 ml Pyridin und 2,95 ml Methansulfochlorid wird 80
Minuten unter Stickstoff erhitzt. Nach Abkühlen wird in Wasser eingegossen, das
ausgefällte Produkt isoliert und an Kieselgel chromatographiert. 2,2-3,6% Aceton-Methylenchlorid
eluieren 3,43 g 6α-Fluor-2-chlor-21-acetoxy-16α-methyl-1, 4, 9(11)-pregnatrien-3,20-dion
vom Schmelzpunkt 161-16200 (aus Aceton-Hexan); [α]D25 = +160 (Chloroform).
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UV: E245 = 16 000 (Methanol).
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Beispiel 2 9,2 g 6α-Fluor-2-chlor-11ß-hydroxy-21-acetoxy-16α-methyl-1,4-pregnadien-3,20-dion
werden - wie in Beispiel beschrieben - mit Methansulfochlorid in Dimethylformamid-Pyridin
umgesetzt. Ausbeute 7,65 g 6a-Pluor-2-chlor-21-acetoxy-16α-methyl-1, 4, 9(11)-pregnatrien-3,20-dion
vom Schmelzpunkt 159-160°C (aus Aceton-Hexan)*
Beispiel 3 Eine
Lösung von 3,o g Ga-Pluor-2-chlor-21-acetoxy-16amethyl-1, 4, 9(11)-pregnatrien-3,20-dion
in 120 ml Dioxan versetzt man mit 30 ml Wasser, 12 g N-Chlorsuccinimid und 12 ml
7o%iger Perchlorsäure und rührt eine Stunde bei Raumtemperatur, Man gießt in natriumsulfithaltiges
Wasser, saugt das ausgefällte Produkt ab, wäscht trocknet und chromatographiert
an Kieselgel. 2,3-4,3 % Aceton-Methylenchlorid eluieren 1,23 g 6α-Fluor-2,9-dichlor-11ß-hydroxy-21-acetoxy-16α-methyl-1,4-pregnadien-3,10-dion
vom Schmelzpunkt 120-121°C (aus Methanol); [α]D25 = +104°C (Chloroform). TPJ:
#246 = 14 800 (Methanol).
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Beispiel 4 Eine Lösung von 8,5 g 6α-Fluor-2-chlor-21-acetoxy-16α-methyl-1,4,9(11)-pregnatrien-3,20-dion
in 340 ml Dioxan versetzt man mit 85 ml Wasser, 8,5 g N-Bromsuocinimid und 8,5 ml
7o%iger Perchlorsäure. Nach 50 Minuten gießt man in natriumsulfithaltiges Eiswasser
und isoliert das ausgefällte Produkt, Ausbeute lo,3 g Rohprodukt, 500 mg aus Methylenchlorid-Aceton-Hexan
umkristallisiert ergeben
400 mg 6α-Fluor-2-chlor-9-brom-11ß-hydroxy-21-acetoxy-16α-methyl-1,4-pregnadien-3,20-dion
vom Schmelzpunkt 183-1850C (unter Zersetzung); EaJ25 = +930 (Chloroform).
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UV: # £249 = 13 300 (Methanol).
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Beispiel 5 9,8 g 6a-Fluor-2-chlor-9-brom-llß-hydroxy-21-acetoxy-16α-methyl-1,4-pregnadien-3,20-dion
löst man in 250 ml Äthanol, versett mit 12,5 g Kaliumacetat und erhitzt 2 Stunden
unter Rückfluß. Das Reaktionsprodukt wird durch Wasserfällung isoliert und anschließend
an Kieselgel chromatographiert. 14-17 % Aceton-Pentan eluieren 6,6 g Rohprodukt.
200 mg aus Aceton-Hexan umkristallisiert ergeben 145 mg 6α-Fluor-2-chlor-21-acetoxy-9,
11ß-epoxy-16α-methyl-1,4-pregnadien-3,20-dion vom Schmelzpunkt 140,5-1420C;
[α]D25 = +380 (Chloroform).
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UV: E 253 = 15 200 (Methanol).
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Beispiel 6 Bei -5o0C versetzt man 19 ml Dimethylformamid mit 19 ml
wasserfreiem Fluorwasserstoff. In dem Gemisch löst man
6,4 g 6a-Pluor-2-chlor-21-acetoxy-9,llß-epoxy-16a
methyl° 1,4-pregnadien-3,20-dion, läßt 5 Tage bei Raumtemperatur stehen und gießt
dann in 1300 ml Wasser, das 13o g Kaliumhydrogencarbonat gelost enthält. Die ausgefällte
Substanz wird abgesaugt und in Methylenchlorid gelöst, die Lösung mit Natriumsulfat
getrocknet und eingedampft. Der Rückstand wird an Kieselgel chromatographiert. 4,7-7,8
% Aceton-Methylenchlorid eluieren 2,62 g 6a,9-Difluor-2-chlor-llß-hydroxy-21-acetoxy-16a-methyl-1,4-pregnadien-3,20-dion
vom Schmelzpunkt 204-205°C (aus Aceton-Iiexan); [α]D25 = +840 (Chloroform).
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UV: #244 = 16200 (Methanol).
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Beispiel 7 400 mg 6α-Fluor-2,9-dichlor-11ß-hydroxy-21-acetoxy-16α
methyl-1,4-pregnadien-3,2o-dion werden in 8 ml Methylen chlorid gelöst. Man setzt
8 ml methanolische o,2nKaliumhydroxidlösüng hinzu und rührt lo Minuten bei Raumtemperatur
unter Stickstoff. Man verdünnt mit Methylenchlorid, wäscht mit Wasser neutral, trocknet
und engt im Vakuum ein. Der
Rückstand wird chromatographiert. 11-13,5
% Acetoni.etnylenchlorid eluieren 155 mg 6a-?luor-2,9-dichlor-11ß,21-dihydroxy-16α-methyl-1,4-pregnadien-3,20-dion
von Schmelzpunkt 249-250°C (aus Methylenchlorid); [α]D25 = +95° (Chloroform).
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UV: #245 = 15200 (Methanol).
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Beispiel 8 2,42 g 6α,9-Difluor-2-chlor-11ß-hydroxy-21-acetoxy
16α-methyl-1,4-pregnadien-3,20-dion werden wie in Beispiel 7 beschrieben mit
Kaliumhydroxidlösung verseift.
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Das Rohprodukt wird an Kieselgel chromatographiert.
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22-27 % Aceton-Hexan eluieren 1,23 g 6a,9-Difluor-2-cn or-llß,21-dShydroxy-16a-methyl-1,4-pregnadien-3,20-dion
vom Schmelzpunkt 190-200°C; [α]D25 = +63° (Chloroform).
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UV: £246 = 15 loo (Methanol).
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9 Die Lösung von 927 mg 6α,9-Difluor-2-chlor-11ß,21-dihydroxy-16α-methyl-1,4-pregnadien-3,20-dion
in 9,5 ml Methylenchlorid versetzt mit 1,85 ml Trimethylessigsäureanhydrid
und
4,6 ml 20%iger wäßriger Natronlauge.
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Die Mischung wird unter Rückfluß stark geruhrt, anschließend mit Methylenchlorid
verdünnt und mit Wasser neutral gewaschen. Das Lösungsmittel wird nach dem Trocknen
über Natriumsulfat verdampft und der Rückstand an Kieselgel chromatographiert. 8,8
~ lo % Aceton-Pentan eluieren 840 mg 6α,9-Difluor-2-chlor-11ß-hydroxy-21-trimethylacetoxy-16a-methyl-1,4-pregnadien-D,2Q-dion
vom Schmelzpunkt 106-108°C; [α]D25 = +78° (Chloroform).
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UV: #247 = 16200 (Methanol).
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Beispiel lo Eine Lösung von 1,7 g 6α-Fluor-2-chlor-21-acetoxy-16α
methyl.1, 4, 9(11)-pregnatrien-3,20-dion in 85 ml konzentrierter Essigsäure versetzt
man mit 1,7 g N-Chlorsuccinimid, 8,5 g Lithiumchlorid und 1,7 ml chlorwasserstoffgesättigtem
Dioxan. Die Mischung wird 9o Minuten bei Raumtemperatur gerührt und anschließend
in natriumsulfithaltiges Eiswasser gegossen. Das ausgefällte Produkt wird isoliert
und an Kieselgel chromatographiert. 20-25 % Aceton-Pentan eluieren 514 mg 6α-Fluor-2,
9, 11ß-trichlor-
21-acetoxy-16α-methyl-1,4-pregnadien-3,20-dion
vom Schmelzpunkt 223-228°C (aus Aceton-Hexan); [α]D25 = +127° (Chloroform).
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UV: #244 = 15400 (Methanol).