DE2303612C3

DE2303612C3 - Verfahren zur Herstellung von Prostaglandinen

Info

Publication number: DE2303612C3
Application number: DE19732303612
Authority: DE
Inventors: Charles Hohn Madison Wis. Sih (V.St.A.)
Original assignee: Wisconsin Alumni Research Foundation
Current assignee: Wisconsin Alumni Research Foundation
Priority date: 1972-01-26
Filing date: 1973-01-25
Publication date: 1977-11-24

Description

IO

Die Prostaglandine sind cyclische oxidierte C₂₀-Fettsäuren, bezogen auf das Prostansäuregerüst, und rühren zu einer breiten physiologischen Reaktion, 7 B auf das Cardiovascular-, Nerven-, Fortpflanzungs-Nieren- und Magen- bzw. Verdauungssystem vo Tieren und Menschen, selbst bei extrem niedrigei, Konzentrationen und Mengen. Einzelne Prostaglandine können qualitativ unterschiedliche Wirksamkeit trotz eines ähnlichen Kohlenstoffgerüstes bei den verschiedenen Verbindungen zeigen.

Eine umfassende Diskussion der Prostaglyndme pinschließlich der Nomenklatur, Herstellungsverfahren ;,nd nhvsiologischen Wirksamkeit ist angegeben in Annals of the New York Academy of Sciences, Bd. 180, 1971 einer Zusammenstellung von Veröffentlichungen, die vorgelegt worden ist bei einer Konferenz unter Hem Thema »Prostaglandine« der New York Academy of Sciences vom 17. bis 19. September 1970.

Zur Zeit sind Prostaglandine nur begrenzt verfügbar Alle bisher vorgeschlagenen chemischen Synthesen umfassen lange und zeitraubende Verfahrensstufen und Führen nur zu geringen Mengen der gewünschten Verbindungen. Die Gewinnung aus natürlichen Quellen ist auch nicht zufriedenstellend durchführbar, da derartige Quellen in beschränktem Maß _ZUr Verfügung stehen und auch nicht in gleichbleibendem Umfang verfügbar sind. Ferner ergeben sich Schwierigkeiten bei der Extraktion und Gewinnung dieser Verbindungen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, diese Schwierigkeiten zu überwinden und ein Verfahren zur Herstellung von Prostaglandinen in guten Ausbeuten zu schaffen, das verhältnismäßig einfach abläuft.

DieseAufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von Prostaglandinen der allgemeinen

(CHJ-B-(CHJ₁-COOH

in der R ein Wasserstoffatom, eine Methyl- oder Äthylgruppe, R' ein Wasserstoffatom, einen gesättigten geraden oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, einen Penten-, 3-Penten-, Hexen-, Cyclohexyl- oder Benzylrest und η = 0—5 bedeutet, jedoch die Summe der Kohlenstoffatome in den Resten — (CH₂)_n — und R' = Alykl höchstens 5 beträgt, X ein Wasserstoffatom, eine Hydroxyl- oder Pyranyloxygruppe, die a-Äthoxyäthoxygruppe oder eine Gruppe der allgemeinen Formel OR", in der R" einen Alkylrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, die Benzylgruppe oder die Acetylgruppe bedeutet, B die Gruppe -CH₂-CH₂- oder -CH=CH- und ist, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man Lithiumcyclopentadien mit Äthyl-7-bromheptanoat oder Äthyl-7-brom-5-heptenoat umsetzt, das gebildete Reaktionsprodukt mit einer 30%igen Wasserstoffperoxidlösung und einer Lösung von Natrium- oder Kaliumhypochlorit oxidiert, das erhaltene Hydroxycyclopentenongemisch in an sich bekannter Weise, wie durch Chromatographie, in die einzelnen Komponenten auftrennt und 2-(6'-Carbäthoxyhexyl)-4-hydroxy-cyclopenten-1-on bzw. 2-(6'-Carbäthoxyhexenyl)-4-hydroxy-cyclopenten-1 -on in an sich bekannter Weise mit überschüssigem Dihydropyran in Gegenwart von konzentrierter Salzsäure umsetzt, die erhaltenen Verbindungen 2-(6'-Carbäthoxyhexyl)-2-cyclopenten - 4 - tetrahydropyranyloxy - 1 - on oder 2 - (6' - carbäthoxyhexenyl) - 2 - cyclopenten - 4 - tetrahydropyranyloxy-1-on aus dem Reaktionsgernisch abtrennt, mit einem Vinyl-lithiumderivat umsetzt, das durch Umsetzung von Lithiumpulver mit einer Verbindung der allgemeinen Formel

die Gruppe

in der R, R', X und η die oben angegebene Bedeutung haben, in Gegenwart eines Tri-n-butylphosphin-Kupferjodid-Komplexes erhalten worden ist, das Prostaglandinderivat aus dem Reaktionsgemisch isoliert, die Tetrahydropyranyl-, α-Äthoxyäthoxy- oder Alkyläthergruppen in üblicher Weise, wie mit einem Gemisch aus Essigsäure, Wasser und Tetrahydrofuran spaltet, das Prostaglyndinderivat in Form des Äthylesters aus dem Reaktionsgemisch isoliert und die Äthy estergruppe in an sich bekannter Weise mit Hilfe eines Esterase produzierenden Mikroorganismus (Bäckerhefe) in die freie Carboxylgruppe überführt. Das beschriebene Verfahren kann angewandt wer-

den zur Herstellung von Prostaglandinverbindungen der ersten Reihe (Doppelbindung zwischen den Kohlenstoffatomen 13 und 14), der zwdten Reihe (Doppelbindungen zwischen den Kohlenstoffatomen 5 und 6 und zwischen 13 und 14) und der dritten Reihe (Doppelbindungen zwischen Kohlenstoffatomen 5 und 6, 13 und 14 und 17 und 18).

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.

IO

dl-15-Desoxo-prostaglandin E₁
Beispiel 1

Die römischen Ziffern bei den speziellen Verbindungen in diesem Beispiel sind identisch mit den Bezeichnungen in dem Verfahrensschema am Ende dieses Beispiels.

a) Eine Lösung von CH₃Li (1,95 m, 0,65 Mol, 333 cm³) wurde unter Stickstoff zu einer magnetisch gerührten Lösung von frisch destilliertem Cyclopentadien (60 cm³,0,68 Mol) in trockenem Tetrahydrofuran (THF) (550 cm³) unter Eiskühlung zugegeben. Zu der gebildeten weißen Suspension wurde Äthyl-7-bromheptanoat (120 g, 0,54 Mol) innerhalb einer halben Stunde zugetropft. Das Gemisch wurde auf Raumtemperatur erwärmt und 3 Stunden gerührt. Die gebildete klare Lösung wurde in Wasser gegossen und mit Äther (3:1) extrahiert. Der Auszug wurde zweimal mit Wasser und einmal mit gesättigter Salzlösung gewaschen, getrocknet (MgSO₄) und bei Raumtemperatur eingedampft. Bei dem Verfahren erhielt man nahezu reines 2-CaΓbäthoxyhexyl-2-cyclopenten-1,4-dien (I).

b) Das rohe Dien (1, 119 g, 0,54 Mol) aus der letzten Reaktion wurde in Äthanol (6:1) gelöst. Es wurde auf — 10⁰C gekühlt und zu dieser gekühlten Lösung 30%iges Wasserstoffperoxid (125 g, 1,1 Mol) gegeben. Zu diesem Gemisch wurde eine Lösung von Kaliumhypochlorit (840 cm³, 1,15 Mol, 1,37 n-Lösung) innerhalb von 2 Stunden getropft. Nach halbstündigem Rühren wurde das Gemisch mit 2 n-HCl angesäuert und das Äthanol im Rotationsverdampfer entfernt. Das verbleibende öl wurde mit Wasser verdünnt und mit Äther (3:1) extrahiert. Der Auszug wurde mit Wasser und gesättigter Salzlösung gewaschen, getrocknet (MgSO₄) und das Lösungsmittel abgedampft, wobei man ein gelbes öl erhielt (120 g).

Das gelbe öl (20 g) wurde über eine mit Kieselsäure und einem auf Kieselgurbasis bestehenden Filterhilfsmittel^: 15) gefüllte Säule von 4,8 χ 135 cm chromatographiert. Die Säule wurde mit zwei Volumina Benzol-Äthylacetat (8:2) gewaschen. Das gewünschte 2 - (6' - Carboäthoxyhexyl) - 4- hy droxy - 2 - cyclopenten-1-on (1,5 g) (H) wurde aus der Säule mit 35% Äthylacetat in Benzol eluiert, während das 2-(6'-Carboäthoxyhexyl)-1 -hydroxy- 2- cyclopenten-4-on (5 g) (III) mit 45% Äthylacetat in Benzol aus der Säule eluiert wurde.

Die Verbindung II (1 g) wurde durch erneute; Chromatographieren über eine ander Säule von 1,91 χ 40,6 cm gereinigt. Die Säule wurde mit einem System aus 400 cm³ Benzol-Äthylacetat (95:5) in der Mischkammer und 400 cm³ Benzol-Äthylacetat (65:35) in dem Reservoir eluiert. 7-cm³-Fraktionen wurden gesammelt. Die Fraktionen 53 bis 94 wurden zusammengegeben und zur Trockene eingedampft, wobei man 884 mg der Verbindung II erhielt mit den folgenden Charakteristika:

λ Äthanol 2220 A (r = 10000); ?._max Paraffinöl 290 5,72 und 5,87 μΐη;NMR-Spektrum(CDCl₃): δ\ 21 (t, 3, J = 6,7 HZ, CH₃), δ 4,13 (q, 2, J = 6,7 HZ, CH₃CH₂), δ 4,53 (m, 1, H-C-OH), ή 7,23 (m, 1 Vinyl-Η); Molekular Ion bei m/e 254.

Ahnlich wurde die Verbindung III (1 g) durch Chromatographieren über einer Säule der obigen Zusammensetzung von 1,91 κ 38,1 cm erneut gereinigt Die Säule wurde mit einem System, bestehend aus 500 cm³ Benzol-Athylacetat (95 :5) in der Mischkammer und 500 cm³ Benzol-Äthylacetat (60:40) in dem Reservoir, eluiert. Es wurden 7-cm³-Fraktionen aufgefangen. Die gewünschte Verbindung III war in den Fraktionen 134 bis 149 enthalten, die zusammengegeben wurden, wobei man 798 mg III mit den folgenden Charakteristika erhielt:

X^_x Äthanol 2240 Ä (_f = 13500); NMR-Spektrum (CDCl₃): δ 1,22 (t, 3, J = 6,7 HZ, CH₃), ö 4,13 (q, 2, J = 6,7 HZ, CH₃CH₂), δ 4,88 (m, 1, J = 6 und 2,5 HZ, H-C-OH), δ 5,98 (m, 1, Vinyl-Η); i_MI Paraffinöl 2,92, 5,77 und 5,91 _μηι; Molekular Ion bei m/e 254.

c) 1 Tropfen konzentrierte Salzsäure wurde zu einem Gemisch aus 3,2 g (13,3 mMol) Hydroxyester der Formel II und 3,28 g (~ 40 mMol) Dihydropyran gegeben. Die Lösung wurde geschüttelt, um eine Mischung zu erreichen, erwärmt und dann 16 Stunden bei Raumtemperatur stehengelassen. Die Lösung wurde schnell mit Äther verdünnt. Die erhaltene Ätherlösung wurde nach und nach mit gesättigter Natriumbicarbonatlösung und gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet. Beim Eindampfen der ätherischen Lösung erhielt man ein gelbes öl (4,557 g), das nach dem NMR-Spektrum das gewünschte Produkt war. Dieses Produkt wurde über eine Säule der obigen Zusammensetzung von 3,81 χ 40,64 cm chromatographiert. Die Säule wurde mit einem System, bestehend aus 500 cm³ Benzol in dem Mischkolben und 500 cm³ Benzol-Äthylacetat (85:15) in dem Vorratskolben eluiert, und es wurden 7-cm³-Fraktionen aufgefangen. Die Fraktionen 68 bis 120 wurden zusammengegeben und zur Trockne eingedampft, wobei man 2,7 g 2 - (6' - Carboäthoxyhexyl) - 2 - cyclopenten - 4 - tetrahydropyranoxy-1-on (IV) erhielt mit den folgenden Charakteristika:

X_max Äthanol 2220 Ä (ε = 9500); X_max Paraffinöl 5,73,5,82 und 9,61 μΐη; NMR-Spektrum (CDCl₃): Molekular Ion bei 338,209310 (theoretisch für C₁₉H₃₀O₅, 338,212530).

d) Eine Lösung des Tri-n-butylphosphin-Kupfer(I)-jodid-Komplexes (1,6127 g) in 21 cm³ trockenem Diäthyläther wurde mit 34 cm³ einer O,242-m-Lösun£ von 1 -Lithium- 1-trans-octen in Äther bei —78° C unter Stickstoffatmosphäre behandelt. Nach 30mi nütigem Rühren bei —78° C wurden 1,33 g des Tetra hydropyranylätherderivates IV in 25 cm³ trockenen Diäthyläther zu der gelben Vinylkupferlösung zu getropft. Die Lösung wurde im Eisbad auf 0⁰C er wärmt und bei dieser Temperatur IV₂ bis 2 Stundei gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde auf Raum temperatur erwärmt, und 28 cm³ einer 20%igei wäßrigen Ammoniumchloridlösung, pH-Wert 8,3 wurde zugegeben, um das Kupfer-Komplex zu binden

Die Ätherschicht wurde von der blauen wäßrigen Schicht abgetrennt, die dreimal mit Äther extrahiert wurde. Die vereinigten Ätherauszüge wurden zweimal mit gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet. Beim Eindampfen der Ätherschicht

e) erhielt man ein gelbes öl, das in 10 cm³ Essigsäure-Wasser (65: 35) und Tetrahydrofuran im Verhältnis von 1 :0,1 cm³ gelöst und über Nacht bei 30⁰C gerührt wurde (E. J. C ο r e y, T. K. S c h a a f, ίο W. Huber, U. K ο el Ii be r und N. Weinshenker, J. Amer. Chem. Soc, 92, 397 [1970]). Das Lösungsmittel wurde entfernt und das ölartige Produkt über eine Säule der obigen Zusammensetzung von 1,91 χ 35,56 cm Chromatographien. Die Säule wurde mit einem System, bestehend aus 400 cm³ Benzol in der Mischkammer und 400 cm³ Benzol-Äthylacetat (75:25) in dem Reservoier, eluiert. Es wurden 7-cm³-Fraktionen aufgefangen. Die Fraktionen 33 bis 48 ergaben 155 mg eines ultraviolett positiven Materials mit den folgenden Eigenschaften:

NMR-Spektrum (CDCl₃): O 1,21 (t, 3, J = 6,7 HZ, CH₃) δ 3,23 (m, 1, H an C-12), Ö 4,13 (q, 2, J = 6,7 HZ, CH₃CH₂), δ 5,62 (m, 2, Vinyl-Η an C-13 und C-14), d 6,17 (m, 1, H an C-10), ö 7,49 (m, 1, H an C-Il); m/e bei 348; λ_ηαχ Äthanol 2170 Ä (f = 10000), das dadurch als dl-15-Desoxo-PGAt-äthylester identifiziert wurde.

Die Fraktionen 65 bis 100 wurden zusammengegeben und zur Trockne eingedampft, wobei man 717 mg einer Substanz mit den folgenden Eigenschaften erhielt: NMR-Spektrum (CCl₄, 100 mHZ); ό 1,21 (t, 3, J = 6,7 HZ, CH₃), δ 4,13 (q, 2, J = 6,7 HZ, CH₃CH₂), -5 4,20 (m, 1, H—C-OH), δ 5,28 (d von d, J₁₂,3 = 7 HZ, J_{13 14} = 16 HZ — C₁₃H=), 5,58 (d von t, J₁₃₁₄ = 16 HZ, J_14il5 = 6 HZ, =C₁₄H—"); IR-Spektr'um Paraffinöl 962 cm"¹ (trans CH=CH); Molekular Ion bei m/e 366,28145 (theoretisch Tür C₂₂H₃₈O₄, 366,27699) und das als dl-15-Desoxoprostaglandin-Ei-äthylester VI identifiziert wurde.

Der Ester VI kann leicht durch an sich bekannte Verfahren, indem man ihn der Wirkung eines Esterase produzierenden Mikroorganismus (Bäckerhefe) aussetzt, in dl-15-DeSOXo-PGE₁ (VIl) wie folgt umgewandelt werden:

f) Zu 15 g Trockenhefe in 500 cm³ 0,1 m Phosphatpuffer (pH-Wert 7,0) wurden 500 mg dl-15-Desoxoprostaglandin-E_räthylester (Vl) in einem 2-Liter-Erlenmeyer-Kolben gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde 13 Stunden bei 25⁰C auf einer Rotationsschüttelvorrichtung inkubiert. Das Reaktionsgemisch wurde dann mit 5 n-HCl auf einen pH-Wert von 2,5 angesäuert und mit drei Volumina Äthylacetat dreimal extrahiert. Die vereinigte Äthylacetatschicht wurde über Natriumsulfat getrocknet und zur Trockne eingedampft. Der Rückstand wurde über eine Säule der vorstehenden Zusammensetzung von 1,43 χ 25,4 cm Chromatographien. Die Säule wurde mit einem System, bestehend aus 400 cm³ Benzol-Äthylacetat (95:5) in dem Mischkolben und 400 cm³ Benzol-Äthylacetat (1:1) in dem Reservoir eluiert, wobei Fraktionen von 7 cm³ gesammelt wurden. Die Fraktionen 22 bis 40 enthielten 202 g Ausgangsmaterial VI, während die Fraktionen 41 bis 85 zusammengegeben wurden und man 137 mg dl-15-Desoxoprostaglandin E₁ (VIl) erhielt [NMR-Spektrum (CDCl₃,100m HZ): δ 4,08 (q, 1, H—C-OH), δ 5,29 (d von d, J₁₂.₁₃ = 6 HZ, J₁₃₁₄ = 15 HZ, -Ci₃H-), δ 5,69 (d von t, J₁₃₁₄ = 15HZ₁J₁₄₁₅ = 6HZ₁=C₁₄H-); Molekular Ion bei m/e 338,23891 (theoretisch für C₂₀H₃₄O₄, 338,24569)].

Anstelle der chromatographischen Trennung kann auch folgende an sich bekannte Methode zur Trennung der Hydroxycyclopentenone angewandt werden: 7 g des öligen Gemisches der Hydroxycyclopentenone wurden in 700 cm³ Aceton gelöst und im Eisbad gekühlt. Zu dieser Lösung wurden 20 cm³ Jones-Reagens (Chromoxid und Schwefelsäure in Wasser) unter Rühren mit einer Geschwindigkeit von 1 cm³/ Minute zugetropft. Nach 30 Minuten wurden 15 cm³ abs. Methanol zugegeben, um überschüssiges Jones-Reagens zu zerstören. Das Gemisch wurde mit 500 cm³ Wasser verdünnt und auf 700 cm³ eingedampft. Die wäßrige Schicht wurde mit 250 cm³ Äthyläther dreimal extrahiert. Die vereinigte Ätherschicht wurde mit K₂CO₃ gewaschen, über Na₂SO₄ getrocknet und zur Trockne eingedampft, wobei man 4 g eines öligen Rückstandes erhielt. Der Rückstand wurde über eine Säule der vorstehenden Zusammensetzung von 3,81 χ 40,64 cm Chromatographien. Die Säule wurde mit einem System aus 500 cm³ Benzol-Äthylacetat (90:10) in der Mischkammer und 500 cm³ Benzol-Äthylacetat (7:3) in dem Vorratsbehälter eluiert, wobei Fraktionen von 7 cm³ aufgefangen wurden. Die Fraktionen 128 bis 141 enthielten eine Substanz mit den folgenden Charakteristika: Fp. 43 bis 45°C; NMR-Spektrum (CDCl₃): δ 1,21 (t, 3, J = 6,7 HZ, CH₃), δ 2,83 (S, 2, 10-CH₂), δ 4,13 (q, 2, J = 6,7 HZ, CH₃CH₂) δ 7,0 (t, 1, J = 1 und 1,5 HZ, Vinyl-Η); UV-Spektrum (Methanol): λ_ηαχ 2320 Ä (f 12800); m/e bei 252, die identifiziert wurde als 2 - (6' - Carboäthoxyhexyl) - 2 - cyclopenten -1,4 - dion (VIII).

Dieses Dion wurde dann folgendermaßen reduziert: Eine Lösung von 220 mg (1 mMol) frisch destilliertem Aluminiumisopropoxid (Kp. 130 bis 140°/7mm Hg) in 10 cm³ wasserfreiem Isopropylalkohol (frisch destilliert über CaH₂) wurde unter Rückfluß erhitzt, und 100 cm³ (0,4 mMol) des Diketons VIII in trockenem Isopropylalkohol (1,5 cm³) wurden mit einer Spritze innerhalb von 15 Minuten zugegeben. Der Isopropylalkohol wurde langsam über eine kurze Destillationskolonne innerhalb von 2 Stunden abdestilliert, wobei das Volumen in dem Reaktionskolben durch Zugabe von frischem Isopropylalkohol konstant gehalten wurde. Der verbleibende Alkohol wurde mit einem Rotationsverdampfer entfernt. Es wurden 20 cm³ Äther und 5 cm³ Wasser zugegeben und das Gemisch mit 2 n-HCl angesäuert. Die wäßrige Schicht wurde zweimal mit Äther extrahiert. Die vereinigten Ätherschichten wurden mit Wasser gewaschen, getrocknet und eingedampft, wobei mar 110 mg einer gelben gummiartigen Substanz erhielt

Die gummiartige Substanz wurde in einem Benzol Äthylacetat-Gemisch (Volumenverhältnis 8:2) ge löst und über eine Säule der vorstehenden Zusammen setzung von 3,81 χ 63,5 cm Chromatographien. Di Säule wurde mit zwei Volumina Benzol-Äthyl-aceta (8:2) gewaschen und das gewünschte 2-(6'-Carbc äthoxyhexyl) - 4 - hydroxy - 2 - cyclopenten -1 - on (11) al Isopropylester mit 35% Äthylacetat in Benzol aus de Säule eluiert.

Im folgenden ist ein Reaktionsschema der voi stehenden Zusammensetzung für die Herstellung de dJ-lS-Desoxo-prostaglandins angegeben:

709 647/1

(CHz)sCOOQH₅

(VIII)

ίο

(CH₂J₆COOC₂H₅

a)

(I) H₂O₂

NaOCl

—i Pr)₃, i-PrOH

H₂SO₄ CrO₃

(CHz)₆COOC₂H₅ +

OH (Π)

C)A₀X /-(CHz)₆COOQH₅

(IV)

(CH₂)₆COOQH₅

Essigsäure (V)

H₂O THF

(IX)

(III)

Das Ausgangsmaterial für die Herstellung des d,l-15-Desoxoprostiglandins wurde folgendermaßen hergestellt:

In einen Dreihalsrundkolben, der mit einem mechanischen Rührer (Draht-Rührblatt) und einem Tropftrichter mit Druckausgleich versehen war, wurden 4 bis 6 Moläquivalent feines Lithiumpulver und trokkener Diäthyläther (2 cm³ pro mMol Vinyljodid), der frisch über Lithiumaluminiumhydrid destilliert worden war, gegeben. Während der gesamten Zeit wurde eine Schutzatmosphäre aus Argon aufrechterhalten. Zu diesem schnell gerührten Gemisch, das in einem Eisbad gekühlt wurde, wurde 1 Moläquivalent 3-Hydroxy-1-jod-l-trans-octen (Vinyljodid) in trockenem Diäthyläther (2 cm³ pro mMol Vinyljodid) gegeben. Nachdem einige Tropfen Vinyljodid in Äther zugegeben worden waren, wurde ein Gilmann-Test durchgeführt. Wenn der Test positiv war, wurde weiter Vinyljodid zugegeben. Wenn der Test negativ war, wurde die Zugabe von Vinyljodid abgebrochen und die Lithiumlösung weiter schnell gerührt. Der Gilman-Test wurde in verschiedenen Intervallen durchgeführt. Wenn ein positiver Test erreicht worden war, wurde weiteres Vinyljodid zugegeben. Die Vinyljodidlösung wurde innerhalb von 2 Stunden zugegeben. Die Lösung wurde weitere 4 Stunden unter Eiskühlung gerührt. Die Lösung des Vinyllithiums wurde unter Argon durch ein Glaswollfilter (um etwaiges nicht umgesetztes Lithium abzufiltrieren) in eine Vorratsflasche gegeben. Vor der Verwendung wurde das Vinyllithium mit einer HCl-Lösung titriert, um die Konzentration zu bestimmen.

Das in dem oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung von Vinyllithium verwendete Vinyljodidreagens wurde nach dem in der DT-OS 23 65 513 angegebenen Verfahren hergestellt.

Beispiel 2
Prostaglandin^

40

Das Ausgangsmaterial wurde folgendermaßen hergestellt: 1 Tropfen konzentrierter Salzsäure wurde zu einem Gemisch aus 1,53 g (6 mMol) 3-Hydroxy-l-jodtrans-1-octen und 0,864 g (12 mMol) Äthylvinyl-45 äther gegeben. Die Lösung wurde gemischt, auf Raumtemperatur erwärmt und 4 Stunden stehengelassen. Die Lösung wurde schnell mit Diäthyläther verdünnt, die gebildete Lösung mit einer gesättigten Natriumbicarbonat- und einer gesättigten Natriumchloridlösung gewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet. Beim Eindampfen der ätherischen Lösung erhielt man ein gelbes öl, das als 3-(a-Äthoxy)-äthoxy-1-jod-trans-l-octen identifiziert wurde.

Die Herstellung des 2-(6'-Carboäthoxyhexyl)-2-cyclopenten-4-tetrahydropyranoxy-l-ons (IV) erfolgte auf die in Beispiel 1 a) —- c) beschriebene Weise.

d) In einen 25-cm-Dreihals-Rundkolben, der mit einem mechanischen Rührer und einem Tropftrichter mit Druckausgleich versehen war, wurden 160 mg (23 mMol) feines Lithiumpulver und 10 cm³ trockener Diäthyläther (frisch über Lithiumaluminiumhydrid destilliert) gegeben. Während der gesamten Zeit wurde eine Schutzatmosphäre von Argon aufrechterhalten. Zu diesem Gemisch, das in einem Eisbad gekühlt wurde, wurde unter schnellem Rühren eine Lösung von 652 mg (2 mMol) 3-(«-Äthoxy)-äthoxy-1-jod-trans-l-octen in 8 cm³ trockenem Diäthyläther innerhalb von 2 Stunden gegeben (nachdem ungefähr 0,5 cm³ dieser Lösung zugegeben worden waren, erhielt man einen positiven Michlers-Keton-Nachweis). Das Reaktionsgemisch wurde weitere 3 Stunden schnell gerührt.

Die gebildete Vinyllithiumlösung, die auf —10 bis — 15°C gekühlt worden war (Eissalzbad) wurde mit Hilfe eines Hebers durch ein Glaswollefilter in eine Lösung von 196 mg (0,5 mMol) Kupferjodid-Tri-n-butylphosphin-Komplex in 5 cm³ trockenem Diäthyläther, die auf - 78° C gekühlt war, gegeben. Die entstandene Lösung wurde 1 bis 4 Stunden gerührt.

Zu dieser Lösung wurden 170 mg (0,5 mMol) 2 - (6' - Carboäthoxyhexyl) - 2 - cyclopenten - 4 - tetrahydropyranoxy-1-on (IV), das entsprechend Beispiel 1 a)—c) hergestellt worden war, gegeben. Diese Lösung wurde auf —15° C eingestellt (Eissalzbad) und beim Erwärmen von —15 auf 0⁰C innerhalb 1 Stunde gerührt. Die Lösung wurde weitere 2 Stunden bei 0°C (Eisbad) gerührt und dann auf Raumtemperatur erwärmt. Dann wurden 15 cm³ einer 20%igen wäßrigen Ammoniumchlorid-Arnmoniak-Lösung, pH-Wert 8,1, zugegeben, und die entstandene Lösung wurde gerührt. Die obere Ätherlösung wurde von der blauen wäßrigen Lösung abgetrennt, die weitere viermal mit Äther extrahiert wurde. Die vereinigten Ätherauszüge wurden mit einer gesättigten Natriumchloridlösung gewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet. Beim Eindampfen des Äthers erhielt man eine dunkelrote Lösung.

e) Um die schützenden Tetrahydropyranyl- und Äthoxy-äthoxyäthergruppen aus dem Produkt zu entfernen, wurde ein Gemisch des oben beschriebenen rohen Produktes mit 13 cm³ Tetrahydrofuran 6 Stunden bei 37°C gerührt. Das Lösungsmittel wurde unter vermindertem Druck entfernt und das Produkt über eine Säule der vorstehenden Zusammensetzung von 1,91 χ 30,5 cm chromatographiert. Die Säule wurde mit 500 cm³ Benzol-Äthylacetat (9:1) in dem Mischkolben und 500 cm³ Benzol-Äthylacetat (1:1) in dem Vorratsbehälter eluiert, wobei Fraktionen von 6 cm³ aufgefangen wurden. Die Fraktionen 97 bis 110 wurden zur Trockne eingedampft, wobei man 14 mg einer Substanz mit den folgenden Eigenschaften erhielt: NMR-Spektrum (CDCl₃): 6 0,87 (t, 3, CH₃ an C-20), ύ 1,21 (t, 3, J = 6,7 HZ, CH₃), δ 4,13 (q, 2, J = 6,7 HZ, CH₃CH₂), δ 4,08 (m, 2 Protonen an C-11 und C-15), δ 5,65 (m, 2, Vinyl-Protonen an C-13 und C-14), m/e bei 382 (M +), das als 11,15-Diepi-PGE,-äthylester identifiziert wurde. Die Fraktionen 111 bis 136 wurden zusammengegeben, wobei man 43 mg einer Substanz erhielt, deren NMR-Spektrum ähnlich war, aber dei dem die Aufspaltung der Vinylprotonen anders war als bei dem 11,15-Diepi-PGEj-äthylester und das nach der Dünnschichtchromatographie entwickelt mit Äthylacetat-Essigsäure-lsooctan-Wasser (110: 20: 50: 100) sich als etwas stärker polar erwies als der ll,15-Diepi-PGE,-äthylester, aber etwas weniger polar war als der PGE_räthylester. Diese Substanz wurde identifiziert als 15-Epi-PGE|-äthylester. Die Fraktionen 157 bis 240 wurden zusammengegeben, wobei man 53 mg PGE₁-Äthylester erhielt, dessen NMR-Spektrum, Massenspektrum und IR-Spektrum mit einer bekannten Probe identisch waren. Auch die Dünnschichtchromatographie, entwickelt mit dem obenerwähnten Lösungsmittelsystem, zeigte, daß die Substanz die gleiche Beweglichkeit besaß wie die bekannte Probe von PGEräthylester.

i 14

f) Der PGE^äthylester konnte leicht nach bekannten Verfahren, z. B. durch Einwirkung eines esterasebildenden Mikroorganismus (Bäckerhefe) entsprechend Beispiel 1 0, in PGE₁ umgewandelt werden. Die Herstellung von Prostaglandin E₁ wird n; stehend anhand eines vereinfachten Schemas da stellt, beginnend mit der Reaktion zwischen ( Tetrahydropyranyläther und dem Vinyllithium.

0^0

+ Liv/V/\/\/

d) I (n-Bu)₃PCuJ

CO₂C₂H₅

^VWCO₂C₂H₅ +

^VXAzCO₂C₂H₅

OH

OH OH

1 l,15-Diepi-PGE_räthyl-ester (Racemat) 15-Epi-PGEi-äthyl-ester (Racemat)

₊ < /WVCO₂C₂H₅

OH
PGE^äthyl-ester (Racemat)

Bäckerhefe

,#\/\/\/COOH

OH
PGE, fRacemat)

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von Prostaglandin ier allgemeinen Formel

/CH₂)-B—(CH₂)₃—COOH A| R (CH₂J₁₁-R'

15

in der R ein Wasserstoffatom, eine Methyl- oder Äthylgruppe, R' ein Wasserstoffatom, einen gesättigten geraden oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, einen Penten-, 3-Penten-, Hexen-, Cyclohexyl- oder Benzylrest und η = 0—5 bedeutet, jedoch die Summe der Kohlenstoffatome in den Resten — (CH₂)„ — und R' = Alkyl höchstens 5 beträgt, X ein Wasserstoffatom, eine Hydroxyl- oder Pyranyloxygruppe, die a-Äthoxyäthoxygruppe oder eine Gruppe der allgemeinen Formel OR", in der R" einen Alkylrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, die Benzylgruppe oder die Acetylgruppe bedeutet, B die Gruppe

-CH₂-CH₂- oder -CH = CH- und

die Gruppe

OH

35

40

45

ist, dadurch gekennzeichnet daß man Lithiumcyclopentadien mit Athyl-7-bromheptanoat oder Äthyl-7-brom-5-heptenoat umsetzt das gebildete Reaktionsprodukt mit einer 30%'igen Wasserstoffperoxydlösung und einer Losung von Natrium- oder Kaliumhypochlont oxidiert das erhaltene Hydrcxycyclopentenon-Gemisch in an sich bekannter Weise, wie durch Chromatographie, in die einzelnen Komponenten auftrennt und 2-(6'-Carbäthoxyhexyl)-4-h_ydroxycyclopenten-1-on bzw. 2-(6'-Carbathoxyhexenyl)-/hvdroxy-cyclopenten-l-on in an sich bekannter Weise mit überschüssigem Dihydropyran in Gegenwart von konzentrierter Salzsäure umsetzt, die erhaltenen Verbindungen 2-(6'-Carboathoxyhexyl> 2-cyclopenten-4-tetrahydropyranyl-1-on oder 2-(6'-carboäthoxyhexenyl)-2-cyclopenten-4-tetrahvdropyranyloxy-1-on aus dem Reaktionsgemisch abtrennt, mit einem Vinyl-lithiumdenvat umsetzt, das durch Umsetzung von Lithiumpulver mit einer Verbindung der allgemeinen Formel

(CH₂)„R'

OH

55

6o in der R R', X und η die oben angegebene Bedeutung haben, in Gegenwart eines Tn-n-butylphosphin-Kupferjodid-Komplexes erhalten worden ist das Prostaglandindenvat aus dem Reaktionsgemisch isoliert, die Tetrahydropyranyl-, «-Äthoxyäthoxy- oder Alkyläthergruppen m üblicher Weise, wie mit einem Gemisch aus Eäsigsäu<-e Wasser und Tetrahydrofuran, spaltet, das Prostaglandindenvat in Form des Äthylesters aus dem Reaktionsgemisch isoliert und die Athylestergruppe in an sich bekannter Weise mit Hilfe eines Esterase produzierenden Mikroorganismus (Bakkerhefe) in die freie Carboxylgruppe überfuhrt.