DE2228154B2

DE2228154B2 - Verfahren zur Reduktion von Ketoprostaglandinen

Info

Publication number: DE2228154B2
Application number: DE19722228154
Authority: DE
Inventors: Frank Benjamin Evanston Colton; Masateru Morton Grove Miyano; Richard August Glencoe Mueller
Original assignee: GD Searle LLC
Current assignee: GD Searle LLC
Priority date: 1971-06-11
Filing date: 1972-06-09
Publication date: 1981-02-05
Also published as: CA967565A; DE2228154A1; FR2140644A1; GB1384865A; FR2225170B1; NL7207970A; GB1388443A; FR2225170A1; FR2140644B1

Description

glandin (PGE2)-artige Wirkung, was folgender Versuch zeigt:

Ein Segment des vorderen lleums eines frisch getöteten Meerschweinchens wird in ein 2-mI-Gewebebad gelegt, welches modifizierte Tyrode-Lösung mit der Hälfte der üblichen Magnesiumionenkonzentration enthält. Die Temperatur wird bei 37° C gehalten, und man läßt ein Gasgemsich aus 95% Sauerstoff und 5% Kohlendioxyd durch die Lösung perlen. Längskontraktionen des Gewebes, die durch 100 μg/ml und 200 ug/ml der Testverbiiidung verursacht werden, werden isotonisch gemessen und verglichen mit den Werten, die mit 0,03 μg/ml und 0,06 μg/ml eines Prostagiandin-ErStandardpräparats erhalten werden. Die relative Wirkung der Testverbindung in Vergleich zum Standard-Prostagiandin-E2 wird in einem 4-Punkt-Biotest ermittelt, welcher eine statistische Gruppenanordnung verwindet. Die Ergebnisse werden nach der Methode von C. I. Bliss, The Statistics of Bioassay, Academic Press, New York (1952), analysiert

Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere geeignet zur Herstellung der Prostaglandin-E-Serien einschließlich PGEi, PGE₂ und Dihydro-PGEi. Wird beispielsweise dl-1 la-Hydroxy^.lS-dioxoprost-lS-ensäure mit Natriumcyanborhydrid in Methanol in Berührung gebracht, so erhält man

dl-1 l«,15oc-Dihydroxy-9-oxoprost-l 3-ensäure

(dl-PGE,)und
dl-110£,l S/J-Dihydroxy-g-oxoprost-13-ensäure

(dl-15-epi PGE₁).

PGEi und dessen 15-Epimer sind wertvolle Pharmazeutika, beispielsweise aufgrund ihrer stimulierenden Wirkung auf die glatte Muskulatur.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich auch zur Herstellung wertvoller Prostaglandine vom Typ A und B, z. B. von PGA₁, PGA₂, PGB,, PGB₂,19-Hydroxy-PGA₁ und Dihydro-PGBi. Die Umsetzung wird zweckmäßig unter sauren Bedingungen vorgenommen. Beispielsweise erhält man bei Behandlung von dl-11/?- Hydroxy-9,15-dioxoprost-13-ensäure in methacolischer Phosphatpufferlösung beim pH etwa 4,3 mit Natriumcyanborhydrid ein epimeres Gemisch aus 15/?- und 15<x-dI-15-Hydroxy-9-oxoprosta-10,13-diensäure und ein epimeres Gemisch aus 15/?-und 15«-dl-15-Hydroxy-9-oxoprosta-8(12),13-diensäure zusätzlich zur 15/?- und 15<x-dl-l 1/3,15-Dihydroxy-9-oxoprost-l 3-ensäure.

Die verschiedenen epimeren Gemische, die durch obiges Verfahren erhältlich sind, können durch chromatographische Methoden getrennt werden, siehe z. B. N. H. Andersen, Journal of Lipid Research, 10,316(1969). w

Die vorliegende Erfindung liefert ferner einen vorteilhaften Weg zu Prostaglandinen mit alicyclischer Hydroxylgruppe. Diese Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß man eine substituierte oder unsubstituierte Prostansäure mit alicyclischer v> Ketogruppe mit einem Metallcyanburhydrid in Berührung bringt. Das Verfahren ist auf d- und !-Verbindungen und auf dl-Gemische anwendbar, sein besonderer Vorteil liegt darin, daß bei Vervendung von Prostansäuren mit einen oder mehreren Doppelbindungen in t>o (X,/?-Stellung zu einer oder mehreren Keto- oder Hydroxylgruppen die alicyclische Ketogruppe mit minimaler gleichzeitiger Reduktion von rx,/?-Doppelbindungen zu einer Hydroxylgruppe reduziert wird. Vorzugsweise enthält das Proslansäure-Ausgangsmate- t> > rial eine 9-Ketogruppe und entweder eine Hydroxylgruppe oder Ketogruppe in 15-Stellung. Liegt eine 15-Ketogruppe vor, so wird diese während der Reaktion zur Hydroxylgruppe reduziert Man kann Ausgangsmaterialien verschiedenen Sättigungsgrades einsetzen. So können beispielsweise Doppelbindungen in den Stellungen vorliegen, die vorangehend bei Behandlung des selektiven Reduktionsverfahrens erwähnt wurden. Auch das zweite Reduktionsverfahren wird zweckmäßig unter den für die selektive aliphatische Reduktion erwähnten Bedingungen durchgeführt, d.h. unter Bedingungen, die empfindliche Substiuienten wie die 11-Hydroxylgruppe, nicht nachteilig beeinflussen und die die Anwendung milder Bedingungen beim Aufarbeiten erlauben. Die im zweitgenannten Reduktionsverfahren als Reduktionsmittel verwendbaren Metallcyanborhydride sind Natriumcyanborhydrid sowie die weiteren, beim erstgenannten Reduktionsverfahren abgehandelten Reagentien. Temperaturen, Lösungsmittel und sonstige Reaktionsbedinguügen entsprechen weitgehend den beim erstgenannten Reduktionsverfahren bereits diskutierten Bedingungen. Das zweite Verfahren stellt somit eine Ausweitung des neuen Verfahrens zur Herstellung von Prostansäuren auf alicyclische Ketone dar. Gemäß dieser Ausführungsform werden die Produkte des erstgenannten Verfaherns (d. h. Verbindungen mit einer acyclischen Ketogruppe und einer aliphatischen Hydroxylgruppe) länger unter den Bedingungen des erstgenannten Verfahrens gehalten, bis auch die Reduktion der acyclischen Ketogruppe eintritt. Ferner kann man den pH-Wert senken, die Temperatur steigern oder die Äquivalente des Reduktionsmittels erhöhen, um die Reaktionsgeschwindigkeit zu beschleunigen und das alicyclische Hydroxylderivat zu bilden. Das eine alicyclische Ketogruppe und eine aliphatische Hydroxylgruppe aufweisende Ausgangsmaterial kann somit als nichtisoliertes Zwischenprodukt bei der Reduktion entsprechender Verbindungen mit aiiphatischer Ketogruppe betrachtet werden. Selbstverständlich kann man das Zwischenprodukt isolieren oder aus anderer Quelle beschaffen und dann die Reduktion der acyclischen Ketogruppe durchführen. Diese Reduktion ist insbesondere nützlich bei der Herstellung der F-Prostaglandinserien einschließlich der Verbindungen PGFiä, PGF₂ und PGF₂^. Beispielsweise erhält man bei Reduktion der 9-Ketogruppe von dl-11-epi-PGEi mit Natriumcyanborhydrid in Methanol ein Gemisch aus dl-11-epi-PGFiflt und dl-11-epi-PGFi/j, welches chromatographisch getrennt werden kann.

Die 9,15-Diketoprostaglandine, die bevorzugte Ausgangsmaterialien der obigen selektiven Reduktion darstellen, werden zweckmäßig ausgehend vom Styrylglyoxal (leicht herstellbar durch Oxydation von 4-Phenyl-3-buten-2-on mit Selensäure) und einem 3-Oxoundecan-1,1 -dicarbonsäurealkylester synthetisiert. Beispielsweise wird der S-Oxoundecan-l.li-dicarbonsäuredimethylester mit Kaliumhydroxyd verseift und die resultierende Dicarbonsäure wird mit Styrylglyoxal umgesetzt, wobei man die 14-Phenyl-9,12-dioxoll-hydroxytetradec-13-ensäure erhält. Die Cyklisierung mit Kaliumhydroxyd ergibt daraus die 3-Hydroxy-5-oxo-2-styryl-i-cyclopenten-i-heptansäure, und durch Hydroxylierung der Doppelbindung mit Osmiumtetroxyd und Spaltung des resultierenden Glycols, typischerweise mit Natriumperjodat, erhält man die 2-Formyl-3-hydroxy-5-oxo-l-cyclopenten-l-heptansäure. Die Reduktion der Doppelbindung der letztgenannten Verbindung mit Zinkstaub und die anschließende Kondensation mit Hexanoylniethylen-triphenylphosphoran liefert ein racemisches Gemisch aus 1 l«-Hydroxy-9,15-dioxoprost-13-ensäure und 1 i

ensäure, das chromatographisch getrennt werden kann.

Andere AusgangEmaterialien können unter Verwendung des entsprechend substituierten Triphenylphosphorans analog hergestellt werden. Verwendet man beispielsweise im obigen Verfahren 1-Hexanoyläthyliden-triphenyl-phosphoran, so erhält man die 11 -Hydroxy- 14-methyI-9,l 5-dioxoprosta-8( 12),13-diensäure.

Die vorliegende Erfindung stellt ferner ein stereospezifisches Verfahren zur Reduktion ketogruppenhaltiger Prostaglandine bereit. Hierzu wird eine substituierte oder unsubstituierte Prostansäure mit alicyclischer Ketogruppe mit einem Alkalimetallperhydrc^b-boraphenalylhydrid in Berührung gebracht, wobei man eine Prostansäure erhält, die anstelle der alicyclischen Ketogruppe eine alicyclische α-Hydroxylgruppe aufweist Wie die vorstehend beschriebenen Verfahren ist auch dieses Verfahren auf d- oder 1-Verbindungen oder dl-Gemische anwendbar. Es wird besonders günstig dadurch, daß verschiedene funktionell'· Gruppen oder reaktive Stellen im Ausgangsmaterial vorhanden sein können, die während der Reaktion nicht nachteilig verändert werden. Die Reaktionsbedingungen sind beispielsweise derart, daß Prostaglandine mit der charakteristischen Struktur eines /S-Ketols, d.h. Prostansäuren, mit einem Hydroxylsubstituenten ^-ständig zu einer alicyclischen oder aliphatischen Ketogruppe, eingesetzt werden können, wobei der Hydrcxylsubstituent während der Reaktion intakt bleibt. Die Reaktionsbedingungen erlauben auch eine Aufarbeitung der Reaktionsprodukte unter milden Bedingungen. Verwendet man Prostansäuren mit einer oder mehreren Doppelbindungen «^-ständig zu einer oder mehreren Ketogruppen im Ausgangsmaterial, so tritt bei der Reduktion der Ketogruppen keine merkliche Reduktion oder Verschiebung der Doppelbindungen ein. Geeignete Ausgangsmaterialien können verschidenen Sättigungsgrad aufweisen. Beispielsweise können Doppelbindungen ?n den verschiedenen, im Zusammenhang mit der Metallcyanborhydrid-Reduktion erwähnten Stellen vorliegen. Bevorzugte Ausgangsmaterialien weisen eine 9-Ketogruppe auf. Besonders bevorzugte Prostansäure-Ausgangsmaterialien enthalten eine 9-Ketogruppe und entweder eine Hydroxyl- oder eine Ketogruppe in 15-Stellung. Liegt eine 15-Ketogruppe vor, so wird diese während der Reaktion zur Hydroxylgruppe reduziert. Weitere bevorzugte Ausgangsmaterialien sind Verbindungen mit einer 11-Hydroxylgruppe, insbesondere mit I1a-Hydroxylsubstituenten, da diese Gruppen während der Reaktion intakt bleiben und die resultierenden 9a, 11 «-Dihydroxy-Produkte, die der F-Reihe der Prostaglandine angehören, wertvolle pharmakologische Eigenschaften besitzen. Das letztgenannte Verfahren ist besonders geeignet zur Herstellung von PGFu, PGF₂, und ähnlichen Verbindungen.

Zu den zur stereospezifischen Reduktion gemäß vorliegender Erfindung verwendbaren Alkalimetallperhydro-9b-boraphenalylhydriden gehören Natriumperhydro-9b-boraphenalylhydrid, Kalium-perhydro-9bboraphenalylhydrid und Lithium-perhydro-gb-boraphenalylhydrid, wobei das Lithium-perhydro-9b-boraphenalylhydrid bevorzugt wird. Wegen der hohen Reaktionsfähigkeit dieser Reduktionsmittel wird bei niedrigen Temperaturen gearbeitet. Die Temperatur von — 78°C erwies sich als besonders geeignet, doch können auch noch niedrigere Temperaturen angewandt werden. Ferner sind auch etwas höhere Temperaturen möglich (bis zu etwa 0⁰C, falls in hoher Verdünnung gearbeitet wird). Zu den geeigneten Lösungsmitteln gehören Tetrahydrofuran, 1,2-Dimethoxyäthan, Dioxan, Tetrahydropyran und Diäthylenglycol dimethyläther. Das Verfahren ist besonders wegen seiner hohen Stereospezifität wertvoll. Bei der Reduktion des acyclischen Ketosubstituenten erhält man ausschließlich das λ-Isomer. Ausgehend von einem 9-Keto-Ausgangsmaterial wird somit als Produkt die 9a- Hydroxylverbindung und nicht ein Gemisch aus 9a- und 9/J-Hydroxy!verbindung

ίο erhalten. Dieses Ergebnis ist wünschenswert, da es zu Produklen mit der Konfiguration der natürlichen Prostaglandine wie z. B. PGFi« führt. Verwendet man ein Ausgangsmateriai, welches eine 15-Ketogruppe enthält, so erhält die 15a-Hydroxyiverbindung in größerer Menge ^aIs die 15/7-Hydroxylverbindung. Aufgrund dieser Stereospezifität kann man direkt aus einem 9,15-Diketoprostaglandin ein Gemisch aus 9aU5a-Dihydroxy- und 9a,15jS-Dihydroxy-isomeren herstellen, dessen überwiegende Komponente die 9a,15a-Dihydroxyverbindung ist. Aufgrund dieser Tatsache und des Umstandes, daß im Ausgangsmaterial ein ungeschützter 11-Hydroxylsubstituent vorliegen kann, stellt dieses Verfahren einen sehr günstigen Weg zur Herstellung von PG Fj₁ und dessen Derivaten dar.

In den folgnden Beispielen bezeichnen Mengenangaben Gevvichtsteile, falls nicht explizite Volumteile erwähnt werden. Das Verhältnis zwischen Gewichtsteilen und Volumteilen entspricht dem Verhältnis zwischen Gramm und Millilitern.

Beispiel A

Zu einer kalten Suspension von 20 Teilen Zinkpulver in 1800 Volumteilen einer 3%igen wäßrigen Essigsäurelösung, die bei etwa 2°C gehalten wird, wird unter

s> kräftigem Rühren eine Lösung von 30,6 Teilen 2-Formyl-3-hydroxy-5-oxo-1-cyclopenten-1-heptansäure in 61,6 Teilen Tetrahydrofuran zugegeben. Dann werden noch 15 Teile Zinkpulver zugesetzt, anschließend wird das Gemisch Wi Stunden bei 2 bis 3^CC gerührt. Danach erfolgt Zusatz von 714 Teilen Äther und 600 Teilen Natriumchlorid, das Gemisch wird von überschüssigem Zink abfiltriert, mit 178 Teilen Tetrahydrofuran gewaschen, mit 6 Teilen Weinsäure angesäuert und mit Äther extrahiert. Die Ätherextrakte werden

4) danach mit gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und bei vermindertem Druck zur Trockene eingeengt. Restliche Essigsäurespuren werden im Stickstoffstrom abgestreift, danach bleibt als Rohprodukt die 2-Formyl-

)0 S-hydroxy-S-oxocyclopentan-heptansäure zurück.

Beispiel B

Eine Lösung von 26,3 Teilen der gemäß Beispiel A erhaltenen, rohen 2-Formyl-3-hydroxy-5-oxocyclopentanheptansäure, 90 Teilen Hexanoylmethylen-triphenylphosphoran, 207 Teilen Dioxan und ca. 1320 Teilen Benzol wird in Stickstoffatmosphäre 5 Std. am Rückfluß gekocht. Dann wird das Gemisch bei vermindertem Druck zur Trockene eingedampft und der resultierende

ω) Rückstand wird in 1070 Teilen kalten Äthers gelöst. Die Lösung wird mit 2000 Volumteilen kalter, 2,5%iger wäßriger Weinsäure gewaschen und mit kalter 3,5%iger Kaliumbicarbonatlösung (diese war vor Verwendung durch Zusatz von festem Kohlendioxyd mit Kohlendi-

h^r) oxyd gesättigt worden) extrahiert. Der Bicarbonatextrakt wird gleichzeitig abgekühlt und mit 60 Teilen Zitronensäure angesäuert, dann wird mit Äther extrahiert. Der Ätherextrakt wird mit 1%iger Natri-

umchloridlösung gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und bei vermindertem Druck zur Trockene eingedampft, wobei man ein Gemisch aus
dl-11/?-Hydroxy-9,15-dioxoprost-l J-ensäure,
dl-11*-Hydroxy-9,15-dioxoprost-13-ensäure, >

dl-9J5-Dioxoprosta-10,13-diensäurcund
dl-9,15- Dioxoprosta-11,13-diensäure
erhält. Das Gemisch wird durch Verteilungschromatographie getrennt, wobei die Lösungsmittel durch Vermischen von 350 Teilen n-Hexan, 879 Teilen Benzol, 396 Teilen Methanol und 200 Teilen Wasser erhalten worden waren. Die untere Phase des Lösungsmittelgemischs wird zur Herstellung der stationären Phase der Säure verwendet, wobei man 900 Teile Silkagel zu 540 Volumteilen dieser unteren Phase zusetzt. Die obere Phase des obigen Lösungsmittelgemischs wird zur Eluierung verwendet. Das oben genannte, angesäuerte Gemisch ergibt beim Chromatographieren aufeinanderfolgende Fraktionen wie folgt: ein Gemisch aus

dl-9,15-Dioxoprosta-10,13-diensäure und

dl-9,15-Dioxoprosta-11,13-diensäure;
dl-11 j3-Hydroxy-9,15-dioxoprost-13-ensäure;
ein Gemisch aus

dl-1 l(3-Hydroxy-9,15-dioxoprost-13-ensäure und

dl-1 la-Hydroxy-9,15-dioxoprost-13-ensäure und dl-11 *-Hydroxy-9,15-dioxoprost-13-ensäure.

Beispiel C

Ein Gemisch aus 21 Teilen roher 2-Formyl-3-hydroxy-5-oxocyclopentanheptansäure, 71,8 Teilen Hexanoyl- jo methylen-triphenylphosphoran, 166 Teilen Dioxan und 1053 Teilen Benzol wird in Stickstoffatmosphäre 5 Std. am Rückfluß gekocht. Nach dem Abkühlen wird das Reaktionsgemisch nacheinander mit kalter l^c/oiger Weinsäurelösung und 2%iger Natriumchloridlösung j> gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und bei vermindertem Druck eingeengt, wobei man ein braunes, hochviskoses Material erhält. Dieses wird an Kieselsäure chromatographiert, wobei nacheinander folgende Fraktionen erhalten werden: ein Gemisch aus dl-9,15-Dioxoprosta-10,13-diensäure, dl-9,15-Dioxoprosta-11.13-diensäure und Triphenylphosphinoxid beim Eluieren mit 10% Äthylacetat in Benzol; ein Gemisch aus dem restlichen Triphenylphosphinoxyd und dl-11/J-Hydroxy-9,15-dioxoprost-13-ensäure beim Eluieren mit 20% Äthylacetat in Benzol; sowie ein Gemisch aus dl-11/?-Hydroxy-9.15-dioxoprost-13-ensäure beim Eluieren mit 50% Äthylacetat in Benzol. -

Das Gemisch aus dl-11«-Hydroxy-9,15-dioxoprost-13-ensäure und dl-1 ijS-Hydroxy-g.iS-dioxoprost-IS-ensäure wird erneut an Kieselsäure chromatographiert. Beim Eluieren mit 25% Äthylacetat in Benzol erhält man die reine dl-lijS-Hydroxy-g.lS-dioxoprost-lS-ensäure. die reine dl-1 li*-Hydroxy-9,15-dioxoprost-13-ensäure wird beim Eluieren mit 30% Äthylacetat in Benzol gewonnen.

Beispiel D

Eine Lösung von 20 Teilen 2-Formyl-3-hydroxy-5-oxo-1-cyclopenten-1-heptansäure in 40 Teilen Tetrahy- bo drofuran wird in 2000 Volumteile einer kalten Phosphatpufferlösung eingerührt. Die Pufferlösung war aus 8%iger wäßriger Natriumdihydrogenphosphatlösung unter Ansäuern mit Phosphorsäure auf pH 3,5 zubereitet worden. Nach '/2-stündigem Rühren bei 3 —5° C wurden 35 Teile Zinkstaub portionsweise zugegeben, dann wurde noch 45 Minuten bei 3—5°C gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde filtriert, der Filterkuchen wurde mit Tetrahydrofuran gewaschen und das Filtrat wurde mit Natriumchlorid gesättigt und mit Äther extrahiert. Die Ätherextrakte wurden mit gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen, über wasserfreim Natriumsulfat getrocknet und bei vermindertem Druck eingedampft, wobei die 2-Formyl-3-hydroxy-5-oxocyclopentan-heptansäure erhalten wurde. Dieses Produkt wurde mit einem Gemisch aus 72 Teilen Hexanoylmethylen-triphenylphosphoran, 165 Teilen Dioxan und 1050 Teilen Benzol in Stickstoffatmosphäre 5 Std. am Rückfluß gekocht. Dann wurde das Reaktionsgemisch abgekühlt und nacheinander mit kalter 1%iger Weinsäurelösung und 2°/oiger Natriumchloridlösung gewaschen. Die Lösung wurde über wasserfreiem Natriumsulfat, getrocknet und dann bei vermindertem Druck eingeengt, dabei erhielt man ein Gemisch aus dl-1 l«-Hydroxy-9,15-dioxoprost-13-ensäure, dl-1 \ß-Hydroxy-9,15-dioxoprost-13-ensäure und dl-1 Ia-Hydroxy-9,15-dioxo-12-epi-prost-13-ensäure. Dieses wurde durch Verteilungs-Säulenchromatographie an Kieselsäure zerlegt, wobei die stationäre Phase aus der unteren Phase eines Gemisches aus 1319 Teilen Benzol, 396 Teilen Methanol und 200 Teilen Wasser und das Eluierungsmittel aus der oberen Phase dieses Gemischs bestanden. Man erhielt auf diese Weise aufeinanderfolgend die Fraktionen dl-1 l)9-Hydroxy-9,15-dioxoprost-13-ensäure und ein Gemisch aus dl-11«-Hydroxy-9,15-dioxoprost-13-ensäure und dl-ll«-Hydroxy-9,15-dioxo-12-epi-prost-13-ensäure. Die letztere Fraktion wurde erneut an Kieselsäure chromatographiert, dabei wurden beim Eluieren mit 33% Äthylacetat in Benzol reine dl-11 a-Hydroxy-9,15-dioxoprost-l 3-ensäure und dl-1 1λ-Hydroxy-9,15-dioxo-12-epi-prost-13-ensäure erhalten. Die reine dl-1 l«-Hydroxy-9,15-dioxo-12-epi-prost-13-ensäure vom Schmelzpunkt etwa 100—101⁰C wurde nach dem Umkristallisieren aus einem Gemisch aus Äther und n-Pentan gewonnen.

Beispiel E

Zu einer Lösung von 10,2 Teilen 2-Formyl-3-hydroxy-5-OXO-1-cyclopenten-1-heptansäure in 200 Teilen Dioxan wurden 4 Teile Triäthylamin zugegeben, dann wurde überschüssiges Triäthylamin durch Destillation bei vermindertem Druck abgestreift. Der resultierende Rückstand wurde in 210 Teilen Dioxan gelöst, zu dieser Lösung wurden dann 15,3 Teile Hexanoylmethylentriphenylphosphoran, in 396 Teilen Benzol gelöst, zugesetzt. Das resultierende Gemisch wurde unter Stickstoff etwa 18 Std. lang am Rückfluß gekocht, dann abgekühlt, mit wäßriger Oxalsäurelösung gewaschen und mit wäßriger Kaliumbicarbonatlösung extrahiert. Der alkalische Extrakt wurde mit Äther gewaschen, dann mit Oxalsäure angesäuert und mit Äther extrahiert Der Ätherextrakt wurde mit wäßriger Natriumchloridlösung gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und bei vermindertem Druck zur Trockene eingeengt Das so erhaltene Rohprodukt wurde durch Trockensäulenchromatographie an Silikagel mit 8% Wasser unter Verwendung von 4% Methanol in Benzol, oder durch Chromatographieren an Silikagel und Eluieren mit 40% Äthylacetat in Benzol gereinigt Dabei erhielt man die 1 l-Hydroxy-9,15-dioxoprosta-8(12),l 3-diensäure, die durch ein UV-Absorptionsmaximum bei etwa 291 Millimikron (ε = ca. 21 900) gekennzeichnet ist

Arbeitet man in obigem Verfahren mit einer äquivalenten Menge 1-Hexanoyläthyliden-triphenyl-

phosphoran, so erhält man die 1 l-Hydroxy-14-MethyI-9,15-dioxoprosta-8(12),13-diensäure.

Beispiel 1

Zu einer Lösung von 0,178 Teilen dl-11 «-Hydroxy-9,15-dioxoprost-13ensäure in 19,8 Teilen Methanol werden auf einmal 0,311 Teile Natriumcyanborhydrid zugegeben, dann wird die Lösung mit Stickstoff durchspült. Das Reaktionsgefäß wird bei Raumtemperatur in einem zweiten geschlossenen Gefäß ebenfalls in Stickstoffatmosphäre gehalten, dann läßt man unter Rühren 11 Tage reagieren. Danach wird die Lösung zu 125 Volumteilen einer gesättigten Natriumchloridlösung zugegeben und das resultierende Gemisch wird mit Zitronensäure auf pH 4,5 angesäuert. Danach wird mit Äthylacetat extrahiert, der Extrakt wird mit gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen und über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Dann wird das Lösungsmittel bei vermindertem Druck und 30°C entfernt, der Rückstand wird an Kieselsäure Chromatographien. Beim Eluicren mit 35% Äthylacetat/75% Benzol erhält man Fraktionen aus dl-lla,15«-Dihydroxy-9-oxoprost-13-ensäure und dl-1 la,15]3-Dihydroxy-9-oxoprost-13-ensäure.

Beispiel 2 ^2l

Eine Lösung, die 0,22 Teile dl-llj9-Hydroxy-9,15-dioxoprost-13-ensäure und 19,8 Teile Methanol enthielt, wurde mit einem lOfachen Überschuß an Natriumcyanborhydrid auf einmal versetzt. Dann wird das Reak- jn tionsgemisch mit Stickstoff durchspült, verschlossen und in einen zweiten Behälter eingefüllt, der ebenfalls in Stickstoffatmosphäre verschlossen wird. Die Lösung wird 10 Tage gerührt, dann wird die Reaktion durch Zusatz des Reaktionsgemische zu 125 Volumteilen j5 gesättigter Natriumchloridlösung beendet. Nach dem Ansäuern auf pH 4,5 mit Zitronensäure wird das Gemisch mit Äthylacetat extrahiert, die Extrakte werden mit gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen und über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wird bei 30° C bei vermindertem Druck entfernt und der Rückstand wird an Kieselsäure chromatographiert.

Die Produktfraktionen dl-ll/!,15«-Dihydroxy-9-oxoprost-13-ensäure und dl-llj?,15jJ-Dihydroxy-9-oxoprost-13-ensäure werden beim Eluieren mit 35% Äthylacetat/65% Benzol erhalten.

Beispiel 3

Zu 0,025 Teilen dl-ll«-Hydroxy-9,15-dioxo-12-epiprost-13-ensäure, die in 7,92 Teilen Methanol gelöst vorliegt, werden in 2 Portionen in Stickstoffatmosphäre 0,05 Teile Natriumcyanborhydrid zugegeben. Die Lösung wird bei Raumtemperatur gerührt und nach 2 Tagen werden die Produkte dl-llflc,15ix-Dihydroxy-9-0x0-12-epi-prost-13-ensäure und dl-ll«,15/?-Dihydroxy-9-oxo-12-epi-prost-13-ensäure nach der Vorschrift der Beispiele 1 und 2 aus dem Reaktionsgemisch abgetrennt

Beispiel 4

Zu 0,023 Teilen dl-1 Ij?-Hydroxy-9,15-dioxoprost-13-ensäure und 5 Volumteile 30%igem wäßrigem Methanol werden 0,05 Teile Natriumcyanborhydrid auf einmal in Stickstoffatmosphäre zugesetzt Unter Rühren wird die Reaktion bei Raumtemperatur 11 Tage fortgesetzt, worauf man als Produkte dl-ll/?,15«-Dihydroxy-9-oxoprost-13-ensäure und dl-ll^,15^-Dihydroxy-9-oxoprost-13-ensäure erhält. Die Verbindungen werden nach der Vorschrift von Beispiel 2 aus dem Reaktionsgemisch isoliert.

Ersetzt man in obigem Verfahren das Lösungsmittel durch Dioxan oder Acetonitril, so erhält man ebenfalls die genannten Produkte.

Beispiel 5

0,023 Teile dl-1 lj?-Hydroxy-9,l5-dioxoprost-13-ensäure werden in 5 Volumteile eines Gemisches aus 30% Methanol und 70% Natriumphosphat-Pufferlösung gelöst. Die Pufferlösung enthielt 8% Natriumphosphat und wies einen pH-Wert von etwa 4,3 auf. Zur so erhaltenen Lösung wurden 0,05 Teile Natriumcyanborhydrid zugegeben, dann wurde bei Raumtemperatur in Stickstoffatmosphäre 6 Tage gerührt. Am Ende dieses Zeitraums war praktisch sämtliches Ausgangsmaterial in

15/9- und 15a-dl-15-Hydroxy-9-oxoprosta-

10,13-diensäure,
15j9- und 15a-dl-15-Hydroxy-9-oxoprosta-

8(12),13-diensäure,
dl-11 ß,1 Sa-Dihydroxy-ii-oxoprost-13-en-

säure und

dl-11 ß,\ 5ß- Dihydroxy-9-oxoprost-13-ensäure
überführt worden. Die Umsetzung wurde noch weitere 5 Tage durchgeführt, dabei wurde ein Gemisch aus
dl-9a,l 1 /9,15a-Trihydroxyprost-l 3-ensäure,
dl-9j9,llj?,15a-Trihydroxyprost-13-ensäure,
dl-9«,l 1 j9,l5/5-Tri hydroxy prost-13-ensäure und

dl-9/9,1 1)3,15j3-Trihydroxyprost-13-ensäure
erhalten.

Das Material wurde an einer Verteilungssäule mit Umkehrphase an hydrophober Diatomeenerde fraktioniert. Die stationäre Phase bestand aus der unteren Phase eines Gemischs aus 49,5 Teilen Isooctanol, 408 Teilen Methanol, 89,4 Teilen Chloroform und 684 Teilen Wasser, aus der oberen Phase dieses Gemischs wurde das Eluierungsmittel gewonnen. Die Rohfraktionen wurden in folgender Reihenfolge erhalten:

dl-9«,l 1 /9,15a-Trihydroxyprost-13-ensäure,
dl-9<x,l 1 ß,\ 50-Trihydroxyprost-13-ensäure,
dl-9j9,l lj9,15cx-Trihydroxyprost-13-ensäure und
dl-90,11 j9,l SjJ-Trihydroxyprost-13-ensäure.
Die Rohfraktion der dl-9«,11j9,15fli-TrihydroxypiOSt-13-ensäure wurde in Methanol gelöst und mit Aceton behandelt.

Nach dem Abkühlen der Lösung wurden weiße Kristalle erhalten, diese wurden in warmem Methanol gelöst und mit Äther und gesättigter Natriumchloridlösung, welche einige Teile Salzsäure enthielt, geschüttelt. Dann wurde der Ätherextrakt mit gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und zur Trockne eingedampft der Rückstand wurde aus Äther umkristallisiert, dabei erhielt man die reine dl-9«,llj9,15«-Trihydroxyprost-13-ensäure vom Schmelzpunkt etwa 126,5 bis 127,5° C.

Sämtliche anderen Rohfraktionen wurden gesondert an Kieselsäure unter Verwendung von Äthylacetat und steigenden Acetonzusätzen chromatographiert Dabei wurden nach dem Umkristallisieren aus Äthylacetal die reine dl-9j3,lljS,15öc-Trihydroxyprost-l 3-ensäure vom F. ca. 66,5-67,5⁰C und die reine dl-9a,l 1)9,15/?-Trihydroxyprost-13-ensäure vom F. ca. 107,5 -108,5° C erhalten.

Die dl-90,1 l/USß-Trihydroxyprost-IS-ensäure-fraktion wurde an mit 5% Silbernitrat imprägnierter Kieselsäure unter Verwendung von Äthylacetat als

Eluierungsmittel Chromatographien, dann wurde nochmals an einer trockenen Borsäure-Säule wie folgt Chromatographien:

Das Adsorbens wurde aus einem Gemisch aus 50 Teilen Kieselsäure und 40 Volumteilen 10%iger methanolischer Borsäure hergestellt. Das Gemisch wurde auf einem Dampfbad und dann bei 100⁰C und vermindertem Druck getrocknet. Das Lösungsmittelsystem bestand aus der oberen Phase eines Gemischs aus 396 Teilen Äthylacetat, 84 Teilen Essigsäure, 41,5 Teilen κι 2,2,4-Trimethylpentan und 400 Teilen Wasser. Das in wenig Lösungsmittel gelöste Rohmaterial wurde auf die Trockensäule gegeben und mit dem gleichen Lösungsmittel eluiert, dabei erhielt man die Verunreinigungen und anschließend das gewünschte Produkt. Die r> Produktfraktionen wurden vereinigt und in einem Stickstoffstrom eingedampft, der Rückstand wurde in Äther aufgenommen. Danach wurde mit gesättigter Natriumchloridlösung, welche einige Teile Salzsäure enthielt, und mit gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und zur Trockne eingedampft, dabie erhielt man die reine dl-9/3,1 lj9,15j3-Trihydroxyprost-13-ensäure in Form eines farblosen glasartigen Stoffs.

Beispiel6

Zu einer Lösung von 0,024 Teilen dl-11/?-Hydroxy-9,15-dioxoprost-13-ensäure in 7 Teilen 2,2,2-Trifluoräthanol wurden auf einmal 0,05 Teile Natriumcyanborhydrid zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde bei jo Raumtemperatur in Stickstoff 6 Std. gerührt, dabei wurden dl-11j3,15«-Dihydroxy-9-oxoprost-13-ensäure und dl-11j9,15jS-Dihydroxy-9-oxoprost-13-ensäure gebildet. Diese Verbindungen ließ man sodann unter Rühren in Stickstoffatmosphäre nochmals 18 Stunden reagieren, dabei wurden

dl-9a,11|9,15«-Trihydroxyprost-l 3-ensäure,
dl-9a,ll|S,15/?-Trihydroxyprost-l 3-ensäure,
dl-9jJ, 11 J9,15«-Trihydroxyprost-13-ensäure und
dl-9/?,l l/?,15|3-Trihydroxyprost-13-ensäure

gebildet Das Gemisch wurde nach der Vorschrift von Beispiel 5 zerlegt

Beispiel 7

Eine Lösung von 1,41 Teilen 2-Formyl-3-hydroxy-5-oxo-1-cyclopenten-l-heptansäure und 15,84 Teilen Methanol wurde unter Kühlung in einem Eiswasserbad mit 0,175 Teilen Natriumcyanborhydrid, welches auf einmal zugegeben wurde, behandelt. Das Gemisch wurde 30 Minuten gerührt, dann mit Äthylacetat extrahiert, mit wäßriger Zitronensäure auf pH 4 angesäuert und mit Äthylacetat extrahiert Die Äthylacetatextrakte wurden mit gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen und über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und bei vermindertem Druck und etwa 40°C vom Lösungsmittel befreit, wobei man die 3-Hydroxy-2-hydroxymethyl-5-oxo-1-cyclopenten-l-heptansäure erhielt Dieses Produkt besitzt ProstagIandin-(PGE₂)-artige Wirkung, einen Schmelzpunkt von etwa 83—87°C, es kann durch folgende Formel wiedergegeben werden: e>o

Beispiel 8

1,934 Teile dl-ll-Hydroxy-H-methyl^lS-dioxoprosta-8(12),13-diensäure wurden in 69 Teilen 2,2,2-Trifluoräthanol gelöst, dann wurden der Lösung zwei Teile Natriumcyanborhydrid auf einmal zugegeben. Nach 3stündigem Rühren bei Raumtemperatur wurde die Lösung zu einem Gemisch aus 100 Volumteilen 10%iger Salzsäure, 100 Volumteilen wäßriger gesättigter Natriumchloridlösung und 200 Teilen Wasser zugegeben. Das resultierende Gemisch wurde mit Äthylacetat extrahiert, die organische Phase wurde mit gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen, und über Natriumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wurde bei 3O⁰C und vermindertem Druck abgedampft und das zurückbleibende öl wurde an Kieselsäure Chromatographien. Dabei wurde ein Gemisch aus dl-l!,15j3-Dihydroxy-14-methyl-9-oxoprosta-8(12),13-diensäure und dl-11,15a-

Dihydroxy-14-methyl-9-oxoprosta-8(12),13-diensäure
erhalten.

Beispiel 9

Ersetzt man das Ausgangsmaterial von Beispiel 5 durch eine äquivalente Menge dl-lla-Hydroxy-9,15-dioxoprost-13-ensäure, so erhält man nach einer Reaktionszeit von 6 Tagen ein Gemisch aus 150- und 15«-dl-1 S-Hydroxy-9-oxoprosta-l 0,13-diensäure, 15ß- und 15a-dl-15-Hydroxy-9-oxoprosta-8( 12),13-diensäure, dl-ll«,15a-Dihydroxy-9-oxoprost-13-ensäure und dllla,15/?-Dihydroxy-9-oxoprost-l 3-ensäure. Läßt man die Reaktion weitere 5 Tage ablaufen, so erhält man ein Gemisch aus

dl-9a,l 1 (x,l 5a-Trihydroxyprost-l 3-ensäure,
dl-9/?,11 OiA Sa-Trihydroxy-prost-13-ensäure,
dl-9a,11«,15jS-Trihydroxyprost-13-ensäureund
dl-90,lla,15/?-Trihydroxyprost-13-ensäure.
Dieses Gemisch wurde durch Chromatographieren gemäß Beispiel 5 zerlegt.

Beispiel 10

0,002 Teile dl-9,15-Dioxoprosta-10,13-diensäure wurden in 2 Volumteilen eines Gemischs aus 40% 2,2,2-Trifluoräthanol und 60% Methanol gelöst. Dann wurden etwa 0,002 Teile Natriumcyanborhydrid zugegeben und die resultierende Lösung wurde bei Raumtemperatur 18 Stunden gerührt. Man erhielt ein Gemisch aus etwa gleichen Teilen dl-15a-hydroxv-9-oxoprosta-10,15-diensäure und dl-lSjS-hydroxy-g-oxoprosta-10,13-diensäure, die Identität der Produkte wurde durch dünnschichtenchromatographischen Vergleich mit authentischen Proben bestätigt.

Beispiel 11

65

HO

CH₂OH

0,01 Teil

5,13-diensäure wurde in 4 Volumteilen eines Gemisches aus 40% 2,2,2-Trifluoräthanol und 60% Methanol bei Raumtemperatur gelöst, dann wurden auf einmal 0,05 Teile Natriumcyanborhydrid zugesetzt und das resultierende Gemisch wurde in Stickstoffatmosphäre 8 Stunden gerührt. Danach wurde mit 0,01 n-Salzsäure angesäuert, etwa 10 Minuten gerührt und anschließend 3mal mit 9 Teilen Äthylacetat pro Portion extrahiert Die vereinigten Äthylacetatextrakte wurden über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und bei vermindertem Druck und 35° C eingeengt dabei erhielt man die dl-9-Oxo-l la,15a,19-trihydroxyprosta-5,13-diensäure in Form eines Öls. Die Struktur des Produkts wurde durch Dünnschichtenchromatographie und Massenspektrum

des Methyl-9-methoxy-imino-i 1a,15a,19-tris-(trimethylsilyloxy)-prosta-5,1 3-dienoat-derivats bestätigt.

0,009 Teile der obigen dl-9-Oxo-l 1«,15a,19-trihydroxyprosta-5,13-diensäure wurden in 9 Volumteilen Eisessig und 1 Teil Wasser gelöst. Die resultierende ■-> Lösung wurde in Stickstoffatmosphäre 24 Stunden auf 65°C erwärmt, dann auf Raumtemperatur abgekühlt und mit 90 Volumteilen eines 9 :1 -Gemischs aus Wasser und gesättigter wäßriger Natriumchloridlösung verdünnt. Die wäßrige Phase wurde 3mal mit 18 Teilen κι Äthylacetat extrahiert, die Extrakte wurden vereinigt und über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, dann wurde das organische Lösungsmittel bei vermindertem Druck und 35°C abgedampft. Die resultierende

dl-15«,19-Dihydroxy-9-oxoprosta-5,10,13-triensäure wurde durch das Dünnschichtenchromatogranirv! und das Massenspektrum des Methyl-15a,19-bis(trimethylsi-Iyloxy)-9-methoxyiminoprosta-5,10,13-trienoal-derivats charakterisiert.

Beispiel 12

21)

0,02 Teile dI-9,15-Dioxoprosta-l 1,13-diensäure wurden in 5 Volumteile eines Gemischs aus 60% 3A-Äthanol und 40% 2,2,2-Trifluoräthanol bei Raumtemperatur gelöst (3A-Äthanol ist 95volumprozentiges >-, Äthanol mit 5% Wasser, durch wenig Methanol denaturiert). Dann wird 0,01 Teil Natriumcyanborhydrid auf einmal zugesetzt und die resultierende Lösung wird in Stickstoffatmosphäre 24 Std. gerührt. Anschließend wird das Reaktionsgemisch mit 0,01 η-Salzsäure jo angesäuert und 3mal mit 9 Teilen Äthylacetat pro Portion extrahiert. Die Äthylacetatextrakte werden vereinigt, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und bei vermindertem Druck und 35° C vom Lösungsmittel befreit. Das so erhaltene Öl wird durch das j-, Dünnschichtenchromatogramm als Gemisch aus dl-15«- Hydroxy-9-oxoprosta-11,13-diensäure und dl-15/3-Hydroxy-9-oxoprosta-11,13-diensäure charakterisiert.

Beispiel 13

4(1

Ersetzt man das Ausgangsmaterial von Beispiel 6 durch die äquivalente Menge dl-ll«-Hydroxy-9,15-dioxoprost-13-ensäure, so erhält man nach einer Reaktionszeit von etwa 6 Stunden ein Gemisch aus dl-ll<x,15ct-Dihydroxy-9-oxoprost-13-ensäure und dl- .?■-, llot,15j3-Dihydroxy-9-oxoprost-13-ensäure. Man läßt die Verbindungen noch 18 Stunden reagieren, dabei wird ein Gemisch aus

dl-9*,ll«,15flc-Trihydroxyprost-13-ensäure,
dl-9a,l 1 α,15j?-Trihydroxyprost-13-ensäure, sei

dl-9j3,l la,I5a-Trihydroxyprost-13-ensäure und
dl-9j9,l 1 α,15/f-Trihydroxyprost-13-ensäure
erhalten, das nach der Vorschrift von Beispiel 5 zerlegt wird.

Beispiel 14

0,1 Teil dl-^lS-Dioxo-lla-hydroxy^O-methylprost-13-ensäure wird in 40 Volumteilen eines Gemischs aus 40% 2,2,2-Trifluoräthanol und 60% Methanol gelöst. Dann werden auf einmal 0,06 Teile Natriumcyanborhy- bo drid zugegeben und das Gemisch wird bei Raumtemperatur ca. 6 Stunden gerührt Anschließend wird mit 60 Teilen Wasser, 20 Volumteilen 0,01 η-Salzsäure und ca. 3 Volumteilen gesättigter wäßriger Natriumchloridlösung verdünnt, danach 3mal mit 40 Volumteilen Diäthyläther b5 extrahiert. Die organischen Extrakte werden vereinigt, 2mal mit 20 Teilen Wasser pro Portion und 2mal mit 20 Volumteilen gesättigter wäßriger Natriumchloridlösung gewaschen, dann über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Das organische Lösungsmittel wird in einem Stickstoffstrom abgedampft und das zurückbleibende Öl wird nach der Vorschrift von Beispiel 1 an Kieselsäure Chromatographien, dabei erhält man

dl-1 la, l5a-DiliydiOxy-20-methy!-9-oxoprost-

13-ensäure und

dl-11a,15j3-Dihydroxy-20-methyl-9-oxoprost-13-ensäure (durch Dünnschichtenchromatographie identifiziert).

Beispiel 15

0,1 Teil dl-11a-Hydroxy-9.15-dioxoprost-13-ensäure wird in 10 Volumteilen trockenen, peroxydfreien Tetrahydrofurans gelöst und die Lösung wird in einem

1 I Ot-IVV-I IV. IO 'tkklUI IUUU 11 I LjllVnJIVI IUlIItVO[JlIUlV. UUl

-78°C abgekühlt und magnetisch gerührt. Die verwendeten Glasgeräte waren vorgängig 12 Std. auf 110°C erhitzt worden, um Oberflächenwasser zu entfernen. Dann wurden 10 Volumteile einer 0,9 η-Lösung von Lithiumperhydro-9b-boraphenalylhydrid in Tetrahydrofuran im Verlauf von etwa 10 Minuten zugetropft, wobei sich das Reaktionsgemisch etwas orange färble. Nach ca. 30 Minuten wurden 10 Teile Wasser zugegeben, man ließ die Lösung sich auf Raumtemperatur erwärmen, dann wurde in einem Scheidetrichter abdekantiert. Sodann wurden 20 Teile Wasser zugesetzt und die Lösung wurde 2mal mit je 18 Teilen Äthylacetat extrahiert. Die wäßrige Phase wurde mit 0,01 n-Salzsäure auf pH 3 — 3,5 angesäuert und 4mal mit je 18 Teilen Äthylacetat extrahiert. Die Äthylacetatextrakte wurden vereinigt und gewaschen, zunächst 2ma! mit je 20 Teilen Wasser und dann 2mal mit 20 Volumteilen gesättigter wäßriger Natriumchloridlösung, dann wurde über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wurde bei vermindertem Druck und 30°C entfernt, dabei erhielt man eine Gesamtproduktmenge von 0,097 Teilen. Gemäß dem Dünnschichtenchromatogramm bestand das Produkt aus aus ca. 80% dl-9a,l1«,15«-Trihydroxyprost-13-ensäure und 20% 9a,l 1 λ,Ι 5/?-Trihydroxyprost-13-ensäure. Chromatographieren der gesamten Produkte an Kieselsäure nach der Vorschrift von Beispiel 5 ergab

0,07 Teile dl-9<x,11ft,l5<x-Trihydroxyprost-13-ensäure und

0,014 Teile dl-9ct.l 1 α,Ι5/?-Trihydroxyprost-13-ensäure.

Beispiel 16

0,1 Teil dl-1iÄ-Hydroxy-9.15-dioxoprost-13-ensäure wurde in 10 Volumteilen Tetrahydrofuran gelöst, die resultierende Lösung wurde unter Rühren in Stickstoff auf — 78°C abgekühlt. Dann wurden 10 Volumteile einer 0,9 η-Lösung von Lithiumperhydro-9b-boraphenalhydrid in Tetrahydrofuran im Verlauf von 10 Minuten zugetropft. Nach etwa 30 Minuten wurde das Reaktionsgemisch mit 0,01 η-Salzsäure auf pH 3-3.5 angesäuert, dann ließ man auf Raumtemperatur erwärmen. Die Lösung wurde sodann 3mal mit je 27 Teilen Äthylacetat extrahiert, die Äthylacetatextrakte wurden vereinigt und über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Beim Entfernen des Lösungsmittels bei 30° C und vermindertem Druck erhielt man 0,448 Teile eines Gemischs der gewünschten Produkte und der aus der Zersetzung des Reaktionsmittels stammenden Nebenprodukte. Beim Chromatographieren an Kieselsäure nach dem Verfahren von Beispiel 5 erhielt man als reine Produkte etwa 80% dl^ticllfUS

prost-13-ensäure und 20% dl-9<x,r.^,15^-Trihydroxyprost-13-ensäure. Die aus der Zersetzung des Reduktions.Tiittels stammenden Nebenprodukte waren sehr unpolar und wurden aus der Säule in den ersten Fraktionen eluiert.

Beispiel 17

0,09 Teile ll«,15(S)-Dihydroxy-9-oxoprost-13-ensäure wurden in 5 Volumteilen Tetrahydrofuran gelöst, die resultierende Lösung wurde in Stickstoffatmosphäre unter magnetischem Rühren auf —78° C abgekühlt Dann wurden 5 Volumteile einer 0,043 m-Lösung von Lithium-perhydro-9b-boraphenalylhydrid im Verlauf von etwa 10 Minuten zugetropft. Die Lösung wurde noch etwa 30 Minuten unter Rühren bei -78⁰C gehalten, dann wurden 10 Teile Wasser zugesetzt und man ließ das Gemisch sich auf Raumtemperatur erwärmen. Anschließend wurde 2mal mit je 9 Teilen Äthylacetat extrahiert. Die wäßrige Phase wurde mit 0,01 η-Salzsäure auf pH 3 — 3,5 angesäuert, dann 3mal mit je 9 Teilen Äthylacetat extrahiert. Die vereinigten Äthylacetatextrakte wurden 2mal mit je 10 Volumteilen gesättigter wäßriger Natriumchloridlösung gewaschen und über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Dann wurde das organische Lösungsmittel bei etwa 35⁰C und vermindertem Druck entfernt, dabei erhielt man 0,091 Teile rohe, kristalline 9λ,1 l«,15(S)-Trihydroxyprost-13-

ensaure. Das Dünnschichtenchromatogramm zeigte die Anwesenheit von nur 9a, 11«, 15(S)-Trihydroxyprost- 13-ensäure an. Beim Umkristallisieren dieses Rohmaterials aus einem Gemisch aus Äthylacetat und Cyclohexan wurde das reine Produkt erhalten.

Wiederholt man das obige Verfahren, jedoch unter Verwendung einer äquivalenten Menge dl-lla,15a-Dihydroxy-9-oxoprost-13-ensäure, so erhält man die dl-9a,l 1 λ,Ι 5iX-Trihydroxyprost-13-ensäure.

Beispiel 18

Wiederholt man das Verfahren von Beispiel 17, jedoch unter Verwendung von 0,10 Teilen dl-15a-Hydroxy-9-oxoprosta-10,13-diensäure, so erhält man 0,093 Teile dl-9«,15a-Dihydroxyprosta-10,13-diensäure. Die Identität wurde durch Dünnschichtenchromatographie bestätigt.

Beispiel 19

0,01 Teil dl-9,15-Dioxoprosta-ll,13-diensäure wurde nach der Vorschrift von Beispiel 17 behandelt, mit der Abweichung, daß al^r Lösungsmittel 1,2-Dimethoxyäthan verwendet wurde. Als Produkte erhielt man ca. 75% dl-9a,15a-Dihydroxyprosta-ll,13-diensäure und 25% di-9A,i5/J-Dihydroxyprosta-l 1,13-diensäure (durch Dünnschichtenchromatographie identifiziert).

030 166/72

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur selektiven Reduktion von Ketogruppen-haltigen Prostansäuren, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Prostansäure, die eine aliphatische und eine alicyclische Ketogruppe aufweist, mit einem Metallcyanborhydrid in Berührung bringt, wobei man ein Produkt mit einer aliphatischen Hydroxylgruppe anstelle der aliphatisehen Ketogruppe und mit der alicyclischen Ketogruppe erhält

15

Die vorliegende Erfindung betrifft die Reduktion sauerstoffhaltiger Prostansäuren, insbesondere Methoden zur Reduktion der 9,15-Diketoprostansäuren und ähnlicher Verbindungen mit folgendem Formelgerüst:

20

25

JO

Unter der Bezeichnung »Prostansäuren« werden in vorliegender Beschreibung selbstverständlich nicht nur Verbindungen der obigen Formel, sondern auch homologe Verbindungen verstanden, beispielsweise Verbindungen, die sich von den Prostansäuren durch die Kettenlänge einer oder beider aliphatischer Reste unterscheiden.

Gemäß vorliegender Erfindung wird eine Prostansäure mit einer aliphatischen Ketogruppe jnd einer alicyclischen Ketogruppe mit einem Metallcyanborhydrid in Berührung gebracht. Dabei wird unerwarteterweise bevorzugt die aliphatische Ketogruppe reduziert, während die alicyclische Ketogruppe nicht angegriffen wird. Das Prostansäure-Ausgangsmaterial kann substituiert oder unsubstituiert sein und gegebenenfalls Mehrfachbindungen im alicyclischen Teil und/oder in einer oder beiden aliphatischen Ketten aufweisen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist ferner in der Weise selektiv, daß bei Verwendung von Prostansäuren mit einer oder mehreren Doppelbindungen abständig zu einer oder mehreren Ketosubstituenten als Ausgangsmaterial die aliphatische Ketogruppe bei minimaler gleichzeitiger Reduktion der &,ß- Doppelbindungen zu einer Hydroxylgruppe reduziert wird. Das Verfahren ist auf d- und !-Verbindungen sowie auf dl-Gemische anwendbar. Vorzugsweise besitzen die Prostansäure-Ausgangsmaterialien eine 9-Ketogruppe und eine 15- oder 19-Ketogruppe. Gegebenenfalls können Doppelbindungen an verschiedenen Stellen vorhanden sein, en beispielsweise zwischen den Kohlenstoffatomen 10 und 11 oder 11 und 12 oder 8 und 12 des alicyclischen Anteils und/oder zwischen den Kohlenstoffatomen 13 und 14 und/oder 2 und 3 und/oder 5 und 6 des aliphatischen Anteils. Häufig werden Ausgangsmaterialien mit H-Hy- t,5 droxygruppe eingesetzt. Das Verfahren ist besonders dadurch günstig, daß es unter neutralen oder gesteuert sauren Bedingungen durchgeführt werden kann, so daß ProstaE'säurederivate mit basenempfindlichen 11-Hydroxylgruppen direkt eingesetzt werden können. Unter geeigneten Bedingungen bleibt die 11-Hydroxylgruppe im Reaktionsverlauf praktisch unverändert. E>e gewöhnlichen Stufen (1) Schutz des 11-Hydroxylsmstituenten vor der Reduktion und (2) anschließende Entfernung der Schutzgruppe können daher bei Anwendung des erfindungsgemäßen neuen Verf:ihrens entfallen. Falls erwünscht, können jedoch Schui:;:gruppen (z. B. sterisch gehinderte Silyläther- oder Tetrahydropyranyläther-Substituenten) im Ausgangsmaterial vorliegen.

Der im vorangehenden Absatz hinsichtlich der 11-Hydroxyl-Ausgangsmaterialien diskutierte Vorteil hängt im allgemeinen zusammen mit der Verwendbarkeit von Prostaglandinen mit der charakteristischen Struktur eines )3-Ketols, d.h. von Prostansäuren, die einen Hydroxylsubstituenten j?-ständig zu einer iilicyclischen oder aliphatischen Ketogruppe aufweisen.

Die als Reduktionsmittel im erfindungsgernäßen Verfahren verwendeten Metallcyanborhydride umfassen Natriumcyanborhydrid, Kaliumcyanborhydrid und Lithiumcyanborhydrid. Weitere, im erfindungsgernäßen Verfahren geeignete Reduktionsmittel sind die Cyanborhydride von Metallen wie Magnesium, Calcium und Zink (diese werden zweckmäßig hergestellt, indem man (1) Lithiumcyanborhydrid mit dem entsprechenden Metallhalogenid, z. B. Zinkchlorid, in Tetrahydrofuran behandelt (2) dem Metallcyanid, z. B. Zinkcyanid, Diboran oder ein Boranätherat zusetzt, oder (3) Kationenaustausch durchführt, indem man beispielsweise eine Lösung des Lithiumcyanborhydrids durch ein Zink-, Calcium- oder Magnesiumionen aufweisendes Ionenaustauscherharz leitet). Das Verfahren wird im allgemeinen bei Temperaturen zwischen etwa - 20 und 6O⁰C in ehiem polaren Lösungsmittel durchgeführt. Bevorzugte Lösungsmittel sind Methanol, wäßriges Methanol, Acetonitril, Dioxan, 2,2,2-Trifluoräthanol, ein Gemisch aus 2,2,2-Trifluoräthanol und Methanol, wäßriges Methanol, welches einen Phosphatpuffer enthält. Besonders bevorzugt wird 2,2,2-Trifluoräthanol, da dieses Lösungsmittel die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht und allein oder im Gemisch mit anderen Lösungsmitteln, insbesondere den obengenannten, eingesetzt werden kann. Andere, mit 2,2,2-Trifluoräthanol verwendbare Lösungsmittel sind z. B. Dimethylformamid, N-Methylpyrrolidon und Dimethylsulfoxyd. Das Verfahren wird vorzugsweise unter neutralen oder sauren Bedingungen durchgeführt, zur Optimierung der Reaktionsgeschwindigkeit zweckmäßig bei einem pH von 2 — 5. Typische geeignete Puffer sind Natriumacetat/Essigsäure, Bernsteinsäure/Borax, saures Kaliumphthalat und Natriumphosphat, doch können auch zahlreiche andere, bekannte Puffersysteme verwendet werden. Bei Verwendung eines nichtwäßrigen Lösungsmittelsystems wird das Verfahren zweckmäßig in Inertgasatmosphäre, z. B. in Stickstoff, ausgeführt. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß die Durchführung unter solchen Bedingungen erfolgt, die eine milde Aufarbeitung ermöglichen.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich auch zur selektiven Reduktion aliphatischer Ketogruppen in Prostansäure-artigen Verbindungen, die nicht das gesamte Prostansäureskelett aufweisen. Beispielsweise erhält man bei der Behandlung von 2-Formyl-3-hydroxy-5-oxo-l-cyclopenten-l-heptansäure mit Natriumborhydrid die 3-Hydroxy-2-hydroxymethyl-5-oxo-l-cyclopenten-1-heptansäuie. Die Verbindung besitzt Ptosta-