DE1925229A1

DE1925229A1 - Prostansaeurederivate und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE1925229A1
Application number: DE19691925229
Authority: DE
Inventors: Pike John Edward; Schneider William Paul
Original assignee: Upjohn Co
Current assignee: Pharmacia and Upjohn Co
Priority date: 1968-05-22
Filing date: 1969-05-17
Publication date: 1969-11-27
Also published as: PH9571A; BE733466A; DK131461C; FR2009103A1; NO128221B; CH517063A; NL6907571A; SE361032B; IL32073A0; GB1202010A; IL32073A; ES366690A1; DK131461B; US3639463A

Description

DR. JUR. DIFL-CHEM. WALTER BEIL

ALFRED HOEPPENER

DR. JUR. DIPL-CHiM. H.-J. WOLFF

DR. JUR. HANS CHR. BEIL

623 FRANKFURTAM MAIN - HÖCHST

ADELCNiViJASSE 58

Unsere Er. 15508

The Upjohn Company Kalamazoo (Michigan, U.S.A.)

Prostansäurederivate und Verfahren zu ihrer Herstellung .

Gegenstand der Erfindung sind Prostansäurederivate, insbesondere 15(R)-PGE₁, 15(R)-PGE₁-I5-iOrmiat und 15 (S)-PGE-. -15-fformiat und ein Verfahren zur Herstellung dieser Verbindungen. 15(R)-PGE₁ eignet sich als Stimu lans für die glabte Muskulatur und 15(S)-PGE₁-I5-Formiat verhindert die Ansammlung von Blutplättchen. 15(R)-PGE₁-15-Formiat kann zur Herstellung von 15(R)-PGE₁ verwen det werden.

Die erfindungsgemäß herstellbaren Verbindungen weisen die folgende Formel auf:

COOR₁

(D

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worin R₁ Wasserstoff, ein Alkylrest mit 1 bis 8C-Atomen, oder e±n pharmazeutisch annehmbares Kation be deutet und R„ Wasserstoff oder ein Alkanoylrest mit bis 8 C-Atomen ist.

Der chemische Name für Verbindungen der Formel I, in welchen R-, und Rp Wasserstoff bedeutet, ist 3a - Hydroxy-2ß-[ 3(R)-hydroxy-trans-l-oetenyl _7~5-oxo-lacyclopentanheptansäure. Dieser Name ist zu kompliziert und daher wird er in dieser Beschreibung mit 15(R)-PGE-, abgekürzt, für Verbindungen der Formel I, in welchen R₁ und Rp Wasserstoff darstellen.

Alkylgruppen mit 1 bis 8 C-Atomen sind: Methyl, Äthyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, fleptyl, Octyl sowie die isomeren Formen davon.

Alkanoylgruppen mit 1 bis 8 C-Atomen 3ind: Formyl, Acetyl, Propionyl, Butyryl, Valeryl, Hexanoyl, Heptanoyl, Octanoyl sowie isomere Formen davon.

Die pharmakologisch annehmbaren Kationen von R-, in Formel I sind Kationen von Metallen, Ammoniak, einem Amin oder auch quaternäre Ammoniumionen.

Insbesondere werden Metallkationen der Alkalimetalle bevorzugt, wie z.B. Lithium, Natrium und Kalium sowie der alkalischen Erden, wie z.B. Magnesium, Calcium, Strontium und Barium, obwohl auch die kationische Form anderer Metalle, wie z.B. Aluminium, Zink, Eisen und Silber im Bereich dieser Erfindung liegen.

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Die pharmakologisch annehmbaren Aminkationen von R-. in Formel I leiten sieh von primären, sekun dären oder tertiären Aminen ab. Beispiele für geeignete Amine sind: Methylamin, Dimethylamine Tri Diethylamin, Äthylamin, Dibutylamin, Triisopropyl amin, N-Methylhexylamin, Dodecylamin, Allylamin, Grotylamin, Gyclopentylamin, Didecylhexylamin, Benzylamin, Dibenzylamin, a-Phenyläthylamin, ß-Phenyläthylamin, Äthylendiamin, Diäthylentriamln sowie ähnliche niedrige aliphatische, niedrige cycloaliphatische und niedrige araliphatische Amine, die bis zu 18 C-Atome enthalten, sowie auch heterocyclische Amine wie Piperidin, Morpholin, Pyrrolidin, Piperazin und niedrige AlKvlderivate davon, wie 1-Methylpiperidin, 4-Äthylmorpi.olin, l-Isopropylpyrrolidin, 2-Methyl pyrrolidin, 1,4-Diiaethylpiperazin, 2-Methylpiperidin und ähnliche sowie auch Amine, die wasserlöslichmachende oder hydrophile Gruppen enthalten, wie z.B. Mono-, Ei- und Triäthanolamin, Äthyldiäthanolamin, N-Butyläthanolamin, 2-Amin-l-butanol, 2-Amino-2-äthyl-l,5-propandiol, 2-Amino-2-methyl-l-propanol_t Tris(hydroxy methyl)aminomethan, N-Phenyläthanolamin, N-(p-tert,-Amylphenyl)diäthanolamin, Galactamin, M-Methylglucamln, N-Methylglucosamin, Ephedrin, Phenylephrin, Epinephrin, Procaine und ähnliche.

Beispiele für geeignete pharmakologisch annehmbare quaternäre Ammoniumkationen für R₁ in Formel I sind Tetramethylammonium, Tetraäthylammonium, Benzyltrimethylammonium, Phenyltriäthylammonium und ähnliche,

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Die erfindungsgemäß erhältlichen Verbindungen PGE₁ ^-(FOrDIeI I, worin R₁ und R₂ Wasserstoff sind), sind in ihrer Struktur der natürlich auftretenden Verbindung Prostaglandin E₁ (PGE₁) ähnlich. Die letztere Verbindung besitzt die folgende Formel:

COOH

II

Durch Vergleich von Formel I und Formel II kann man sehen, daß die neuen Verbindungen eine von PGE₁ sowie dessen Estern und Salze verschiedene Struktur be sitzen. In Prostaglandin PGE₁ haben die sich in der Seitenkette befindlichen Hydroxy- sowie Älkanoylgruppen eine S-Konfiguration, während diese Gruppen sich in den neuen Verbindungen der Formel I in der R-Konfiguration befinden. In einem in Nature, 212, 38 (1966) veröffentlichten Artikel ist eine Diskussion über die Stereo chemie natürlicher PGE^-Verbindungen zu finden. Um Verwechslungen zu vermeiden, sollen in dieser Beschreibung die natürlichen PGE-^-Verbindungen mit 15(S)-PGE₁ bezeichnet werden.

Zwischen den neuen Verbindungen der Formel I und den ^(Si-PGE-L-Verbindungen sowie deren Estern und Salzen konnte man auffallende und vollständig unerwar -

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tete Unterschiede der Eigenschaften feststellen. So z.B. waren die 15(S)-PGE₁ äußerst wirksam bei intra venöser Injektion zur Herabsetzung des Blutdruckes in den Arterien (siehe z.B. Horton, Experientia 21, 113 (1965).). Die Verbindungen der Formel I hingegen verursachen nur eine geringe Herabsetzung des Blutdruckes in den Arterien im Vergleich zu den Verbindungen der Formel II. Diese Erscheinung wurde z.B. bei anästhesierten (Natriumpentobarbital), Pentolin-behandelten Ratten, die innere aortische und rechte Herzkanülen aufwiesen, gemessen. In diesem Test besaß z.B. 15(R)-PGE₁ nur 1 % der Aktivität von 15(S)-PGE₁. Für Meß methoden siehe Pike et al., Proc. Nobel Symposium II, Stockholm (1966); Interscience Publishers, New York, Seiten 161-172 (1967).

Außerdem stellt 15(S)-PGE₁ sowie die Salze und Ester einen wirksamen Antagonisfcen einer epinephrininduzierten Mobilisation freier Fettsäuren dar (siehe z.B. den weiter oben erwähnten Artikel von Horton). Andererseits besitzen die erfindungsgemäß herstellbaren Verbindungen der Formel I in dieser Beziehung nur eine geringe Aktivität. So z.B. hat 15(R)-PGE₁ weniger als 1 $ der Aktivität von

Es ist außerdem bekannt, daß 15(S)-PGE₁ sowie dessen Salze und Ester ein äußerst wirksames Stimulans der glatten Muskulatur darstellt, wie z.B. durch Teste auf Streifen vom Krummdarm von Meerschweinchen, vom Zwölffingerdarm von Kaninchen und vom Grimmdarm von Wühlmäusen gezeigt wurde. Diese Versuche wurden, ebenfalls von Horton beschrieben. Die gleichen bekannten Verbindungen sind ebenfalls äußerst aktiv zur Ver -

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Stärkung anderer bekannter Stimulanzien der glatten Muskulatur, z.B. Oxytocin und Vasopressin. Aus diesen Gründen eignen sich die bekannten Verbindungen der Formel II dazu, die bekannten Stimulanzien der glatten Muskulatur zu ersetzen oder zusammen mit ihnen, aber in geringerer Menge als üblich, verwendet zu werden, wie z.B. zur Kontrolle oder Verhinderung atonischer Uterusblu tung nach einem Abort oder nach einer Geburt. (Siehe Bergstrom et al., Pharmacol. Rev. 20, 1 (1968), so wie dort angegebene Referenzen).

Die neuen Verbindungen der Formel I sind ebenfalls sehr aktiv als Stimulanzien der glatten Muskulatur und können für die gleichen Zwecke wie 15(S)-PGE₁ und dessen Salze und Ester verwendet werden. Die neuen Verbindungen der Formel I sind hingegen für diese Zwecke wegen der unerwarteten und erstaunlichen Aufspaltung in die biologischen Aktivitäten besser geeignet. Wie schon weiter oben erwähnt wurde, stellen 15(S)-PGE₁ und seine Ester und Salze wirksame Depressoren dar, welche die Freimachung von freien Fettsäuren verhindern, und diese biologischen Reaktionen treten immer bei Verwendung der bekannten Verbindungen als Stimulanzien der glatten Muskulatur ein. Andererseits zeigen die neuen Verbindungen der Formel I 15(R)-PGE, sowie ihre Salze und Ester keine wesentliche Aktivität als Depressoren oder bei Verhinderung der Freimachung freier Fettsäuren; sie eignen sich daher besser wegen ihrer spezifischeren Wirkung zur Anwendung als Stimulanzien für die glatte Muskulatur und sie verursachen weniger unerwünschte physiologische Reaktionen oder Nebenwirkungen.

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Zur Verwendung als Stimulanzien der glatten Muskulatur werden die erfindungsgemäß erhältlichen Ver bindungen der Formel I systemmatisch verabreicht, z.B. intravenös, intramuskulär, subkutan, oral, rektal, intravaginal oder in Form steriler Transplantate für ver längerte Wirkung. Flir beschleunigte Reaktion, insbesondere in Notfällen, wird der intravenöse Weg der Verabreichung bevorzugt. Intramuskuläre Injektionen werden ebenfalls bevorzugt verwendet, insbesondere nach anfänglicher intravenöser Verabreichung.

Für intravenöse Injektionen oder Infusionen bevorzugt man sterile, wässrige isotonische Lösungen oder Suspensionenc Für diesen Zweck wird wegen der erhöhten Wassε«..-löslichkeit vorgezogen, daß R-, in Verbindungen der lOrsal "* #asserstoff oder ein pharmakologisch annehmbares K · ,. -^%~iL durste"¹ It. Für subkutane oder intra muskuläre Injektionen kann man sterile Lösungen oder Suspensionen ^er Säure, des Salzes oder des Esters in einem wässrigen oder nichtwässrigen Medium verwenden. Für orale Verabreichung wendet man Tabletten, Kapseln und flüssige Präparationen wie Sirup, Elixiere und einfache Lösungen mit den üblichen pharmazeutischen Trägern an. Für rektale oder vaginale Verabreichung werden die Suppositorien nach bekannten Methoden hergestellt. Für Gewebeimplantationen verwendet man eine sterile Tablette oder eine aus Silikongummi bestehende Kapsel oder auch andere Körper, die die Substanz enthalten oder mit ihr imprägniert sind.

Dosen von etwa 0,002 bis etwa 10 mg pro Kilogramm Körpergewicht pro Tag werden verwendet? die genaue Dosis hängt vom Alter, Gewicht sowie vom Zustand des Patien-

909848/1417." "bad original

ten ab, auch von der Häufigkeit der Art der Verab reichung.

DLe neue Verbindung der Formel I, in welcher R, und R₂ Wasserstoff bedeuten, nämlich 15(R)-PGE₁, wird durch Hydrolyse des entsprechenden 15(R)-Formiats hergestellt. Dieser Ester weist die folgende Formel auf:

HO

COOH

III

Dieses neue 15(R)-PGE₁ 15-Formiat wird herge stellt, indem man 15 (S)-PGE₁ bei 10° bis 50⁰C in mit einem Alkaliformiat gepufferter Ameisensäure solange umsetzt, bis ein wesentlicher Anteil von 15(S)-PSE₁ in das 15-Formiat umgewandelt wurde. Dabei erhält man eine Mischung, die aus der Verbindung der Formel III 15(R)-PGE₁ 15-Formiat und dem entsprechenden 15(S)-PGE₁ 15-Formiat besteht. Die Formel der letzteren Verbindung ist die folgende:

COOH

IV

OCHO

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Diese beiden neuen lS-Formiate 15(R) und 15(S) ■werden nach bekannten Methoden, z.B. durch Chromatographie, getrennt.

. Das neue 15(S)-PGE₁ 15-Formiat kann wieder zu 15(S)-PGE₁ hydrolysiert werden und anschließend kann man es, wie schon vorher, in eine Mischung von 15(R) und 15(s) 15-Formiaten verwandeln. Auf diese Weise wird die Ausbeute an 15(R)-PGE₁ aus 15(S)-PGE₁ erhöht. 15(S)-PGE₁- 15-Formiat, die entsprechenden Ester und phannakologisch annehmbaren Salze eignen sich eben falls für pharmakologisehe Zwecke. Diese weisen die folgende Formel auf:

HO

i 1

GOOR_n

(V)

worin R₁ Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 C-Atomen oder ein phaimakologisch annehmbares Kation bedeutet.

Wie schon weiter oben erwähnt wurde, ist 15(S)-PGE₁ ein äußerst wirksames Mittel zum Stimulieren der glatten Muskulatur und zur Herabsetzung des Blutdruckes in Arterien. Im krassen Gegensatz dazu und vollständig unerwartet besitzen die neuen 15-Formiate von 15(S)-PGE₁ (Formel V) weniger als 1 $> der Aktivität als Stimu-

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lans auf die glatte Muskulatur als 15(S)-PGS₁ und zwischen 1 und 10 i» der Depressionsaktivität -won 15(S)-PGE₁ .

Es ist ebenfalls bekannt, daß sich 15(S)-PGE₁ äußerst aktiv bei der Verhinderung von Blut plattchen-Aggregationen und bei der Bildung von Throaben verhält, die durch verschiedene physikalische Einflüsse hervorgerufen wurden, wie z.B. Verletzung von Arterien sowie auch durch verschiedene biochemische Einflüsse, wie z.B. Collagen, ADP und Thrombin und außerdem bewirkt die Verbindung eine Auflösung der Aggregation in vivo und in vitro. Siehe z.B. Bamons et al., British Medical Journal, 2, 468 (1967) und Kloeze, Proc. Nobel Symposium 11, Stockholm (1966); Interscience Publishers, New York, Seiten 241-252 (1967). Die neuen Verbindungen der Formel V sind in dieser Hinsicht ebenfalls äußerst aktiv. Indessen, «ie schon weiter oben erwähnt wurde, ist 15(S)-PGE₁ ebenfalls ein wirkungsvolles Stimulans der glatten Muskulatur sowie auch ein Depressionsmittel. Diese biologischen Eigenschaften werden selbstverständlich, uner wünschte physiologische Reaktionen beim Patienten während Verabreichung der Substanz zur Verhinderung und Kontrolle der Thrombenbildung sowie auch der Entfernung von Thromben hervorrufen. Recht erstaunlich und unerwartet treten die unerwünschten physiologischen Reaktionen nicht während der Verabreichung der neuen Verbindung der Formel V für den gleichen Zweck ein. Dafür eignen sich die erfindungsgemäß herstellbaren Verbindungen der Formel V für alle Fälle, bei welchen eine Aggregation der Plättchen verhindert werden soll,

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und den adhesiven Charakter der Plättchen herabzusetzen, sowie auch um die Bildung von Thromben zu verhindern oder Thromben zu entfernen, und zwar bei Menschen, Säugetieren, Kaninchen und Batten. Me neuen, erfindungsgemäß herstellbaren Verbindungen der Formel V eignen sich z.B. zur Behandlung und Verhinderung mycocardialer Infarkte, zur Behandlung und Verhinderung von nach Operationen auftretender Thrombosis, zur Förderung des Durchflusses bei vaskulärer Gewebeübertragung nach der Operation und zur Behandlung von Krankheiten wie At her ο β el erose, Arterioselerose, Gerinnung von Blut auf Grund von Lipemia sowie andere klinische Zustände, in welchen die zugrunde liegenden Ursachen etwas mit der Störung des Gleichgewichtes von Fetten oder mit Hyperlipämie zu tun haben.

Für diese Zwecke können die neuen, erfindungsgemäß herstellbaren Verbindungen folgendermaßen verabreicht werden: z.B. intravenös, subkutan, intramuskulär, oral, rektal sowie auch in Form steriler Implan tationen für Dauerwirkung. Für schnelle Reaktion sowie auch bei Zuständen, in welchen eine schnelle Hilfe nötig. 1st, bevorzugt man den intravenösen Weg der Verabreichung.

Für intravenöse Injektionen oder Infusionen verwendet man insbesondere sterile, wässrige isotonische Lösungen oder Suspensionen. Für subkutane oder intramuskuläre Injektionen werden sterile Lösungen oder Suspensionen in einem wässrigen oder nicht-wässrigen Medium bevorzugt. Für orale Verabreichung kann man Tabletten,

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Kapseln oder flüssige Präparationen verwenden, wie z.B. Sirup, Elixiere sowie einfache Lösungen mit den üblichen pharmazeutischen Trägern. Für rektale Verabrei chung werden die Suppositorien nach bekannten Verfahren hergestellt. Für Gewebeimplantationen verwendet man sterile Tabletten oder aus Silikongummi bestehende Kapseln oder andere Gegenstände, die die Substanz enthalten oder mit dieser imprägniert sind.

Man verwendet Dosen von etwa 0,004 bis etwa 20 mg pro Killogramm Körpergewicht pro Tag; die genaue Dosis hängt vom Alter, dem Gewicht und dem Zustand des Patienten ab, sowie auch von der Häufigkeit der Eingabe und dem Verabreichungsweg.

Wie schon weiter oben erwähnt wurde, stellt man 15(R)-PGE₁ durch Hydrolyse des entsprechenden 15(R)-Formiats her. Ebenfalls wurde weiter oben erwähnt, daß die zuletzt genannte Verbindung durch Umsetzung von 15(S)-PGE₁ mit Ameisensäure hergestellt wird.

Für diese Umsetzung sollte die Ameisensäure im wesentlichen frei von Wasser und Säuren, die stärker als die Ameisensäure sind, sein. Starke Säuren sind häufige Verunreinigungen der Ameisensäure und es ist vorteilhaft, eine Base zuzusetzen, vorzugsweise ein Alkalihydroxyd, -karbonat oder -bikarbonat und zwar in genügender Menge, um einen Teil der Ameisensäure in das entsprechende Alkaliformiat umzuwandeln. Durch diese Umwandlung wird verursacht, daß alle anwesenden stärkeren Säuren als Ameisensäure neutralisiert sind. Falls man die stärkeren Säuren auf andere Weise entfernt, ist es nicht nötig, die Ameisensäure auf diese Weise

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vor der Umsetzung mit 15(S)-PG-S₁ zu puffern.

Die Umsetzung von Ameisensäure mit 15(S)-PGE₁ wird bei 10⁰C bis 50⁰G ausgeführt. Bei niedrigeren Temperaturen ist die gewünschte Formiatbildung außer ordentlich langsam. Bei höheren Temperaturen wird wegen unerwünschter Nebenreaktion die Ausbeute an dem gewünschten Pormiat herabgesetzt. Bs ist ebenfalls vorteilhaft, Sauerstoff während dieser Reaktion auzusohließen, insbesondere durch Verdrängung der Luft im Äeaktionsgefäß mit einem inerten Gas, wie z.B. Stickstoff, Helium oder Argon; anschließend wird ein leichter Überdruck des genannten Gases während der Reaktion im Reaktionsgefäß aufrechterhalten.

Durch diese Umsetzung von 15(R)-PGE₁ und Ameisensäure wird eine Mischung, die aus 15(R)-PGB₁ 15-Formiat und 15(s)-PGE₁-i^lormiat besteht, gebildet. Anschließend hydrolysiert man diese Formiatmischung direkt zu einer Mischung von 15(S)-PGE₁ und 15(R)-PGE₁. Diese zwei Verbindungen werden dann getrennt. Man kann auch die Fonniatmischung zuerst trennen und anschließend das 15(R)-PGE₁ 15-Foimiat zu 15(R)-PGE₁ hydrolysieren. Falls 15(R)-PGE₁ das einzige gewünschte Produkt ist, so schlägt man vorteilhafterweise den ersten Weg ein, da das ebenfalls gebildete 15(S)-PGE₁ nach der Abtrennung dann als Ausgangsprodukt, um eine weitere Menge der Mischung aus R- und S-Formlaten zu bilden, zugänglich ist. Für den Fall, daß das nützliche 15(S)-PGE₁ 15 Formiat das gewünschte Produkt darstellt, wird man selbstverständlich den zweiten Weg einschlagen.

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Die Trennung der aus R- und S-Formiaten bestehenden Mischung oder der 15(R)-PGE₁-15(S)-P{}E₁-Mischung wird nach bekannten Trennungsverfahren ausgeführt. Insbesondere gut eignet sich hier Chromatographie an Six— kagel. Man bevorzugt mit Säure gewaschene Silikagel, um Deformylierung oder einen anderen Molekülaustausch während der Chromatographie herabzusetzen.

Die Hydrolyse des R-Formiates oder der Mischung» welche aus R- und S-Pormiat besteht, wird im allge meinen durch Umsetzung mit einer Base unter milden Bedingungen ausgeführt. Geeignete Basen sind Alkalibicarbonate sowie -carbonate. Man könnte ebenfalls Alkalihydroxyde verwenden, aber diese verursachen gewöhnlich unerwünschte liebenreaktioneno 41s lösungsmittel zur Herstellung einer homogenen Hydrolyse-Reaktionsmischung verwendet man im allgemeinen eine Mischung_s die aus Wasser und einem organischen Lösungsmittel besteht, welches mit ,Wasser mischbar ist. Beispiele solcher Lösungsmittel sind niedere Alkanole, z.B. Methanol und Äthanol und niedere Alkanone, wie z.B. Aceton. Hier wird ebenfalls mit Vorteil Sauerstoff während der Reaktion ent fernt .

Bei Durchführung dieser basischen Hydrolyse kann man zwischen 10 und 50 C arbeiten. Bei niedrigeren Temperaturen findet die Hydrolyse äußerst langsam statt. Bei höheren Temperaturen können unerwünschte Nebenreaktionen eintreten, insbesondere mit Alkalihydroxyden, wodurch die Ausbeute der gewünschten Produkte herabgesetzt wird.

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Eine andere Hydrolyse kann unter Verwendung einer katalytischen Menge einer organischen Sulfonsäure, wie ss.B. p-Toluolsulfonsäure oder Methansulfonsäure in Gegenwart eines organischen Lösungsmittels, wie z.B. Methanol, ausgeführt werden.

Die gewünschten Produkte werden gewöhnlich aus der Ameisensäure und/oder Hydrolysenreaktionsmischung isoliert und nach bekannten Methoden gereinigt, wie z.B. Entfernung der Lösungsmittel sowie Verdünnungs mittel durch Verdampfen gefolgt von Extraktion und Chromatographie.

Veresterung von 15(R)-PGE₁ oder irgendwelcher der entsprechenden DLacylate (Formel I, R-. « Wasser stoff) oder von 15(S)-PGE₁ Formiat (Formel V, R₁ = Wasserstoff) wird durch Wechselwirkung der Säure mit dem entsprechenden DLazokohlenwasserstoff ausgeführt. So z.B. entstehen bei der Verwendung von Diazomethan die Methylester. Unter Verwendung von Diazoäthan, Diazobutan und l-Diazo-2-äthylhexan können z.B. die entsprechenden Äthyl-, Butyl- und 2-Äthylhexylester entstehen.

Die Veresterung mit Diazokohlenwaeserstoffen wird ausgeführt, indem man eine Mischung des DiazokohlenwasBerstoffes in einem geeigneten inerten Lösungsmittel, vorzugsweise Diäthylather, mit der Säure der Formel I oder der Formel V mischt, insbesondere in dem gleichen oder einem anderen inerten Verdünnungsmittel. Nach Beendigung der Veresterung kann man das.Lösungsmittel durch Verdampfen entfernen und falls gewünscht,

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den Ester na.cn bekannten Methoden reinigen, Vorzugs weise durch Chromatographie. Der Kontakt der Säure ■mit dem Diazokohlenwasserstoff sollte vor allem nicht länger als nötig sein, um die gewünschte Veresterung herbeizuführen, vorzugsweise eine bis 10 Minuten, um einen unerwünschten Molekül aus tausch zu verhindern. Dlazokohlenwasserstoffe sind allgemein bekannt und man kann sie nach bekannten Methoden herstellen. Siehe z.B. Organic Reactions, John Wiley & Sons, Inc., New York, N.Y., Vol.8, Seiten 389-394 (1954).

Eine andere Methode zur Veresterung der Carboxylgruppe in Verbindungen der Formeln I oder V um faßt die Umwandlung der freien Säure in das entsprechende Silbersalz, gefolgt von Umsetzung dieses Salzes mit einem Alkyljodid. Beispiele für geeignete Jodide sind Methyljodid, Äthyldodid, Butyljodid, Isobutyljodid, tert.-Butyljodid und ähnliche. Die Silbersalze können nach bekannten Methoden hergestellt werden, z.B. durch Auflösung der Säure in kaltem, verdünntem, wässrigem Ammoniak, Verdampfung des überschüssigen Ammoniaks bei vermindertem Druck und Zugabe einer stöchiometriechen Menge an Silbernitrat.

Die Carboxylierung der zwei Hydroxygruppen in 15(R)-PoE₁ sowie den Alkylestern dieser Verbindung (Formel I, worin R₂ Wasserstoff bedeutet) wird durch Umsetzung der Hydroxyverbindung mit einem Acylierungsmittel ausgeführt, insbesondere mit dem Anhydrid einer Alkansäure, die 1 bis 8 C-Atome besitzt. Zum Beispiel kann man unter Anwendung von Essigsäureanhydrid das entsprechende Diacetat erhalten. Durch ähnliche Anwendung von Propionsäureanhydrid, dem Anhydrid der Iso -

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buttersäure und dem Anhydrid von Hexansäure erhält man die entsprechenden Diacylate.

Die Acylierung wird vorteilhafterweise ausge führt,, indem man die Hydroxyverbindung und das Säureanhydrid mischt, insbesondere in Gegenwart eines tert. Amins wie Pyridin oder Triäthylamin. Man sollte einen wesentlichen Überschuß des Anhydrids verwenden, insbesondere etwa 10 bis etwa 10.000 Mol des Anhydrids pro Mol der Hydroxyverbindung. Der Überschuß des Anhydrids dient als Verdünnungsmittel und Lösungsmittel für die Reaktion. Man kann ebenfalls ein inertes organisches Lösungsmittel hinzugeben, z.B. Dioxan. Es wird vorge zogen, eine genügende Menge des tert. Amins zu verwenden, um die durch die Reaktion entstandene Carbonsäure zu neutralisieren sowie auch zur Neutralisation aller freien Carboxylgruppen, die in der Hydroxyausgangsverbindung anwesend sind.

Die Acylierung wird vorzugsweise bei 0 bis etwa 100⁰C ausgeführt. Die nötige Reaktionszeit hängt von der Reaktionstemperatur, der Art des Anhydrides und des tert. Amins ab. Bei Verwendung von Essigsäureanhydrid, Pyridin und einer Reaktionstemperatur von 25°C dauert die Reaktion 12 bis 24 Stunden.

Das carboxyacylierte Produkt kann aus der Reaktionsmischung nach bekannten Methoden isoliert werden. Zum Beispiel kann man den Überschuß an Anhydrid mit Wasser zersetzen und die entstandene Mischung ansäuern und dann mit einem Lösungsmittel wie Diäthyläther extrahieren. Das gewünschte Acylat gewinnt man im allge-

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meinen aus dem Biäthylätherextrakt durch Verdampfung des Äthers. Anschließend wird das Acylat nach bekannten Methoden gereinigt, vorzugsweise durch Chromato graphie.

Die Säuren der Formel I oder V (R₁ = Wasser stoff) können durch Neutralisation mit einer geeigneten Menge der entsprechenden anorganischen oder organischen Säure in die pharmakologisch annehmbaren Salze überführt werden. Beispiele für die entsprechenden Kationen und Amine sind weiter oben angegeben. Diese Umwandlungen können nach verschiedenen bekannten Verfahren ausgeführt werden, nämlich nach Ver fahren zur Herstellung von Metall- oder Ammoniumsalzen, Aminsäureadditi ons salzen sowie quaternären Ammoniumsalzen. Die Auswahl des Verfahrens hängt von der Löslichkeit des herzustellenden Salzes ab. Pur die Her stellung organischer Salze ist es im allgemeinen geeignet, die Säure der Formel I oder V in Wasser zu lösen, wobei das Wasser die stöchiometrische Menge des Hydroxyds, Carbonate oder Bicarbonate, welche dem gewünschten anorganischen Salz entspricht, enthält. So z.B. erhält man bei der Verwendung von Natriumhydroxyd, natriumcarbonat oder Natriumbicarbonat eine Lösung des Na triumsalzes des Prostansäurederivats. Falls die feste Form des anorganischen Salzes erwünscht ist, so kann man diese erhalten, wenn man das Wasser verdampft oder ein mit Wasser mischbares Lösungsmittel mäßiger Polarität hinzufügt, wie z.B. ein niedriges Alkanol oder ein niedriges Alkanon.

Zur Herstellung eines Aminsalzes löst man die

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Säure der Formel I oder Y in einem geeigneten Lösungsmittel* entweder mittlerer oder niederer Polarität. Beispiele für Lösungsmittel mittlerer Polarität sind Äthanol, Aceton und Äthylacetat und Beispiele für Lösungsmittel niedriger Polarität werden durch Diäthyl äther und Benzol dargestellt. Gewöhnlich gibt man mindestens die stöchiometrische Menge des Amins, welches dem gewünschten Kation entspricht, in die Lösung. Falls das entstandene Salz nicht ausfällt, kann man es im allgemeinen in fester Form erhalten, indem man ein mischbares Verdünnungsmittel niedriger Polarität hinzufügt oder auch durch Verdampfung. Falls das Amiη verhältnismäßig flüssig ist, so kann ein Aminüberschuß leicht durch Verdampfung entfernt werden. Es wird vorgezogen, die βtöchiometriechen Mengen der weniger flüchtigen Amine zu verwenden.

Quaternäre Ammoniumsalze werden gewöhnlich hergestellt, indem man die Säure der Formel I oder V mit der stöchiometrischen Menge des entsprechenden quater nären Ammoniumhydroxyde in wässriger Lösung mischt, gefolgt von Verdampfung des Wassers.

In den folgenden Beispielen werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.

Beispiel 1: 15(S)-PGE₁ 15 Formiat und 15(R)-PGE₁ 15 Formiat.

Man gab eine Lösung von 50 mg Natriumcarbonat in 7,5 ml trockener Ameisensäure zu 250 mg 15(S)-PGE₁,

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Die Mischung wird 2 Stunden lang unter Stickstoffatmosphäre bei 25⁰C gerührt. Anschließend verdampft man die Reaktionsmischung unter reduziertem Druck, gibt Ben zol zu dem Rückstand und dampft die Mischung abermals unter reduziertem Druck ein. Der Rückstand wird an 50 g Silikagel Chromatograph!ert (bei pH 4 mit Säure gewaschen, geht durch ein Sieb mit lichter Maschenweite von 0,074 bis 0,149 mm, Mallinckrodt Silicar CG-4). Man eluiert sukessiv mit 2,5 1 einer Mischung, die 25 bis 75 9^ Äthylacetat-Isomerer Hexane (" Skellysolve B") enthält und sammelt Fraktionen von 100 ml.

Die Eluatfraktionen 7 und 8 werden vereinigt und zur Trockne im Vakuum eingedampft, wobei man 68 mg 15 (R)-PGE₁ 15 Pormiat erhält.

Durch Vereinigung der Eluatfraktionen 9. 10 und 11 und deren Verdampfung im Vakuum zur Trockne erhält man 99 mg 15(S)-PGE₁ 15 Pormiat. Das mit einem Varian A-60 Spectrophotometer an Deuterochloroformlösung mit Tetramethylsilan als innerer Standard bestimmte HMR-Spektrum zeigte Spitzen bei 8,15, 6,1, 5,75» 5,45 und 4,18 & ·

Auf einer Dünnschicht-Silikagelplatte mit dem A-IX-Lösungsmittelsystem bewegte sich das 15(R)-PGE₁ 15-Pormiat etwas schneller als 15(S)-PGE₁ 15-Pormiat.

Beispiel 2: 15(R)-PGE₁ .

Nach dem Verfahren von Beispiel 1, aber unter Ver-

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einigung und Verdampfung der Fraktionen 7 bis 11 er hielt man 100 mg einer Mischung, die aus 15(S)-PG-E₁ 15-Formiat und 15(R)-PGE₁ 15-Formiat besteht. Man löst diese Mischung in einer Mischung, die aus 10 ml Methanol und 2,5 ml gesättigter wässriger Natrium bicarbonatlösung besteht. Die Lösung wird in einer Stickstoff atmosphäre 2 1/2 Stunden lang bei 25 C gerührt. Dann fügt man 5 ml Wasser und 2 ml In Salzsäure hinzu und entfernt das Methanol im Vakuum. Der pH-Wert des Bückstandes wird auf 2 bis 3 eingestellt und dann extrahiert man dreimal mit Äthylacetat. Die vereinigten Extrakte werden mit Wasser gewaschen, getrocknet und eingedampft. Man Chromatograph!ert den Bückstand an 20 g des gleichen Silikagels, wie in Beispiel 1 ver wendet wurde. Es wird sukessiv mit 100 ml Portionen 60 °fo Äthylacetat-Cyclohexan, 80 $ Äthylacetat-Cyclo hexan, 100 $ Cyclohexan und 5 $ Methanol-Äthylacetat eluiert und man sammelt die Eluatfraktionen, die aus 15 ml bestehen.

Man vereinigt die Fraktionen 13 bis 17 und dampft zur Trockne ein, wobei man 13 mg 15(R)-PGE₁ erhält. Das NMR-Spektrum, beschrieben wie in Beispiel 1, enthält Spitzen bei 5,7, 5,35 und 4,15 h (Multiplett). Das Massenspektrum (Atlas CH-4—Massenspektrometer, TO-4 Quelle, Ionizationsspannung 70 ev) ist das gleiche wie für

Die Fraktionen 23, 24 und 25 werden vereinigt und zur Trockne verdampft, wobei man 47 mg 15(S)-PGE-, erhält.

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- 22 Beispiel 3: 15 ()

Eine Lösung von 300 mg Natriumbiearbonat in 15 ml Ameisensäure (Schmelzpunkt 7,25°C) wird zu 500 mg 15(S)-PGE-, gegeben. Man rührt die Mischung in einer Stickstoffatmosphäre 2 Stunden lang bei 25°C. Die Reaktionsmischung wird im Vakuum verdampft, man gibt Benzol zu dem Rückstand und dampft die Mischung nochmals im Vakuum ein. Dann wird eine Mischung aus Methanol (25 ml) und gesättigter, wässriger Natriumbicarbonatlösung (5 ml) zum Rückstand gegeben. Die Mischung wird unter Stickstoffatmosphäre eine Stunde lang bei 25 C gerührt. Dann läßt man 15 Stunden lang bei 5 C stehen, dampft die Lösungsmittel ab, wobei ein wässriger Rest zurück bleibt, den man auf einen pH-Wert von 2 bis 3 einstellt und anschließend dreimal mit Äthylacetat extrahiert. Die vereinigten Extrakte werden mit Wasser gewaschen, · getrocknet und verdampft. Der Rückstand wird an 100 g des gleichen Silikagels wie in Beispiel 1 chromate graphiert, man eluiert sukessiv mit 3 1 einer Mischung, die aus 25$ bis 100 # Äthylacetat-isomerer Hexane ("Skellysolve B") besteht und sammelt Eluatfraktionen von 100 ml.

Die Fraktionen 22, 23 und 24 werden vereinigt und verdampft, wobei man 84 mg 15(R)-PGE₁ erhält.

Die Fraktionen 27 bis 33 werden vereinigt und verdampft und man erhält 259 mg 15(S)-PGE₁.

Beispiel 4; 15(R)-PGE₁ Methylester.

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Man löst 2 mg 15(R)-PGE₁ in einer aus Methanol und Diäthyläther bestehenden Mischung. Dann wird eine Diäthylätherlösung von Diazomethan (etwa 200 mg) hinzu gefügt und man läßt die Mischung 5 Minuten lang bei etwa 25 C stehen. Die Reaktionsmischung wird dann zur Trockne eingedampft, wobei man 15(R)-PCrE₁ Methylester erhält.

Nach dem Verfahren von Beispiel 4» aber unter Verwendung von Diazoäthan, Diazobutan und l-Diazo-2-äthylhexan anstelle von Diazomethan erhält man die ent sprechenden ithyl-, Butyl- und 2-Äthylhexylester von

Ebenfalls nach dem Verfahren von Beispiel 4 kann man das 15(S)-PGE₁ 15-Formiat in die entsprechenden Methyl-, Äthyl-, Butyl- und 2-Äthylhexylester umwandeln.

Beispiel 5: 15(R)-PGE₁ lla,15(R)-Diacetat.

2 mg 15(R)-PGE₁ werden mit 0,5 ml Essigsäureanhydrid und 0,5 ml Pyridin gemischt. Man läßt die Mischung 18 Stunden lang bei 25 C stehen. Die Reaktionsmischung wird dann mit Eis gekühlt, mit Wasser verdünnt und mit verdünnter Salzsäure auf einen pH-Wert von etwa 1 angesäuert. Dann extrahiert man die Mischung dreimal mit Diäthyläther, vereinigt die Diäthylätherextrakte und wäscht sukessive mit verdünnter Salzsäure, verdünnter wässriger Natriumbicarbonatlösung und Wasser. Der Diäthyläther wird dann verdampft und man erhält 15(R)-PGE₁ lla,15(R)-Diacetat.

Nach dem Verfahren von Beispiel 5, aber unter Er-

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satz des Essigsäureanhydrids durch Propionsäure anhydrid, Isobuttersäureanhydrid und Hexansäureanhydrid erhält man die entsprechenden lla,15(R)-Diacylderivate von 15(R)-PGEL. Nach dem Verfahren von Beispiel 5 können je in das entsprechende lla,15(R)-Diacetat umgewandelt werden: 15(R)-PGE₁ Methylester, 15(R)-PGE₁ Äthylester, 15(R)-PGE₁ Butylester und 15(R)-PGE₁ 2-Äthylhexylester.

Beispiel 6: 15(R)-PGE₁ Natriumsalz.

Man löst 2 mg 15(R)-PGE₁ in 3 ml Wasser-Äthanol (1:1). Die Lösung wird auf etwa 10 C abgekühlt und dann mit einer entsprechenden Menge 0,1 η wässriger Natriumhydroxydlösung neutralisiert. Durch Verdampfen zur Trockne erhält man 15(R)-PGE₁ Natriumsalz.

Nach dem Verfahren von Beispiel 6 können je die Diacetate von 15(S)-PGE₁ 15-Formiat und 15(R)-PGE₁-11 <x,15(R) Diacetat in die entsprechenden Natriumsalze umgewandelt werden.

Nach dem Verfahren von Beispiel 6, aber unter Ver- * wendung von Kaliumhydroxyd, Calciumhydroxyd, Tetramethylammoniumhydroxyd und Benzyl trimethyl ammonium hydroxyd anstelle von Natriumhydroxyd werden die entsprechenden Salze von 15(R)-PGE₁, 15(S)-PGE₁ 15-Pormiat und 15(R)-PGE₁ lla,15(R)-Diacetat erhalten.

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Claims

Patentansprüche;

1Λ Prostansäurederivate der allgemeinen Formel

COOR_n

R₂O H

in der R-, Wasserstoff, ein Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen oder ein pharmakologisch geeignetes Kation und Rp Wasserstoff oder ein Alkanoylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen ist.
2. Verbindung nach Anspruch I₁ in der R₁ und R« Wasserstoff sind.
3. Verbindung nach Anspruch 1 mit der allge meinen Formel

COOH

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4. Verbindung der allgemeinen Formel

HO

COOR₁

OCHO

in der R₁ Wasserstoff, ein Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen oder ein pharmakologisch geeignetes Kation ist.
5. Verbindung nach Anspruch 4, in der stoff ist.

Wasser6. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen · nach Anspruch l-5i dadurch gekennzeichnet, daß man PGE₁ bei 10-5O⁰C mit einer Mischung aus Ameisensäure und einem Alkalimetallformiat mischt, die erhaltenen isomeren Pormiate trennt, das (R)-IOrmiat hydrolysiert und gegebenenfalls anschließend die Carboxylgruppe verestert und die Hydroxylgruppen acyliert.

Für The Upjohn Company

Recht sanwalt

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