DE2318435A1 - Verfahren zur herstellung von salpetersaeureestern - Google Patents

Description

Anmelder: VBB Arzneimittelwerk Dresden, 8'iü2 Radebeul 1, Willie Im-Pieck-S tr. 35

Verfahren zur Herstellung von Sälpetersäureestern

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Salpetereäureestern, die noch freie primäre und/oder sekundäre OH-Gruppen enthalten, von Hydroxysteroidlactonen bzw. von deren Glykosiden.

Die bisher bekannten Verbindungen dieses Typs sind durch partielle Veresterung von Hydroxysteroidlactonen bzw· deren Glykosiden mit Salpetersäure nach DWP 81 106 hergestellt worden· Eine große Zahl der vielen möglichen Stellungsisoiaeren ist jedoch nach diesem Verfahren nicht herstellbar, da die Veresterung mit Salpetersäure die OH-Gruppen je nach ihrer Reaktivität nacheinander erfaßt·

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln zur Herstellung bisher nicht oder schwer zugänglicher Salpetersäureester, die primäre und/oder sekundäre OH-Gruppen enthalten, von Hydroxysteroidlactonen bzw· deren Glykosiden·

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Nitratgruppen von Salpetersäure^ tern, die keine primären und/oder sekundären OH-Gruppen enthalten, von Hydroxysteroidlactonen bzw· deren Glykosiden partiell durch Reduktion in OH-Gruppen überführt werden. Die Reduktion erfolgt dabei elektrochemisch oder durch Anwendung reduzierender Stoffe. Als reduzierende Stoffe eignen sich vorzugsweise Sulfide, z.B. Ammoniumsulfid, Thiole oder Katriumborhydrid· Die Reduktion wird erfindungsgemäß in einem pH-Bereich zwischen 3 und 10 und bei Temperaturen zwischen 0 und 50⁰C, vorzugsweise bei Raumtemperatur durchgeführt. Geeignet sind alle Lösungsmittel und Lösungsmittelgemische, die die Ausgangsstoffe lösen, nicht mit ihnen reagieren und unter den Reaktionsbedingungen nicht verändert werden· Beispiele sind dafür niedere Alkohole, Säureamide, Äther, Carbonsäuren, Nitrile, Amine, Ketone, Beter ggf. im Gemisch mit Wasser·

Ala Leitaalz und Puffer für die elektrochemische Reduktion eignet eich z.B. Tetra-U-butylamraoniunacetat (BJJac) oder Tris-(hydroxymethyl)-aminonethan-HCl-Puff er. .

Ale Ausgangsstoffe des erfindungsgemäßen Verfahrens dienen die nach DWP 81 106 leicht zugänglichen Salpetersäureester (die keine primären und/oder sekundären GH-Gruppen enthalten), von'z.B. Gitoxigenin, I6epi-Gitoxigenin, Digoxigenin, Strophanthidol, Ouabagenin, Digitoxin, Gitoxin, Digoxin, 17o( -Hydroxydigitoxin, Lanatoaid A,B,C, Desacetyllanatosid A,B,C, Cymarol, Helveticosid, Helveticosol, Convalltoxin, Convallatoxol, Ouabain, Proscillaridin A, Scillaren A, Heriifolin, Cerberosid, k-Strophanthin-ß, k-Strophanthol-ß, k-Strophanthin-Ύ", k-Strophanthol-^oder den entsprechenden 14-Anhydro- bzw. 14,16-Dianhydro- bzw. Perhydro- bzw. 14,21-Epoxydihydro-(von Cardenoliden) bzw. 19-GarbonsäurederiTaten.

Die reduktive Umwandlung von Salpetersäureestergruppen in QH-Gruppen iet an sich bekannt. Neu ist jedoch die partielle Umwandlung bei Salpetersäureestern mit raehr als einer SaI-petersäureeetergruppe, Daß dabei z.B. definierte Monosalpetereäureester in guten Auebeuten erhalten werden, ist höchst überraschend angesichts der Tatsache, daß die Pola>ogramrne der Salpetersäureester mit mehr als einer Salpetersäureeetergruppe meist nur eine einzige Salpetersaureesterstufe zeigen, also z.B. eine Unterscheidung zwischen Salpetersäureestergruppen am Zuckerrest und am Steroidrest nicht möglich ist.

Die erfindungsgemäß hergestellten Salpetersäureester sind biologisch aktiv und z.B. als Pharmaka mit inotro.er oder glattmuakuläreraehlaffender V/irkung einsetzbar, ferner als wertvolle Zwischenirouukte für weitere. Synthesen. Die Erfindung soll nachstehend an Beispielen näher erläutert werden,ohne dadurch eingeschränkt zu werden.

/1U7

Beispiel 1

300 mg Cymaroldinitrat werden in 150 ml Ieopropanol gelöst und 50 ml Zn B.Nac-Lösung von Pjj7 zugesetzt· Die Elektrolyse wird bei Raumtemperatur und konstantem Kathoden-Potential von 650 mV zwischen einer Quecksilberkathode und einer Platin-Anode durchgeführt, bis 113 Faraday geflossen sind* Die Anode ist durch ein Glasdiaphragma von dem Kathoden raum getrennt. Als Bezugselektrode wird eine gesättigte Kalomelektrode verwendet. Der Elektrolyt wird gerührt und der Sauerstoff mit gereinigtem Stickstoff ausgetrieben· flach. Verdünnung mit Wasser wird mit Chloroform extrahiert· Das extrahierte Rohprodukt enthält ca. 90 % Cymarol-19-nitrat, das durch Chromatographie (Kieselgel, Fließmittelt Essigster-Äthanol-Chloroform 67,5*7,5:25) rein gewonnen wird (184 mg).

^RCyuarol-4,19-dinitrat = 100 ^{β 63}

(Cyinarol: RoyaapoW.IS-dlnltrat - 100 " ³⁰⁾ DC: Kieselgel 6, 0,3 min Schichtdicke, Fließmittel s.o., zweimalige Entwicklung·

Fluoreszenzfarbe: orange (SbCl^, UV)· πι- Dinitrobenzolreaktion: positiv (Butenolidring)·

Reduktion (Zink, Essigsäure, Dioxan) ergibt Cymarol·

üV(Äthanol): max 214 nm; IR: - OHO₂: 1275,1625 cm"*¹, Lacton - CO: 1730 cm"* · Saure Hydrolyse liefert Strophan-

thidol-19-nitrat, ^RStrophanthidol»100^{e245(Chloroform + 5}* Äthanol, zweimalige Entwicklung)·

Beispiel 2

200 mg Cymaroldinitrat werden in 200 ml Dioxan gelöst und 35 ml 1 η Tris-HCl-Pufferlösung von Pjj9 zugesetzt· Unter Kühlung auf O⁰C wird weiter wie in Beispiel 1 verfahren« Es werden 153 mg Cyraarol-19-nitrat erhalten·

309881 /IU?

Beispiel 3t

75 mg Cymaroldinitrat werden in 40 ml Dimethylformamid gelöst, mit 10 ml 2n B^Nac-Lösung von p™ 5 versetzt und bei 40⁰C analog Beispiel 1 reduziert. Es werden 59 mg Cymarol-19-nitrat erhalten.

Beispiel 4 :

250 mg I6epi-Gitoxinpentanitrat werden in 450 11I Isoiropanol gelöst und 50 ml einer wäßrigen Lösung von 2 η BjNac von p»,? zugegeben. Die Elektrolyse wird rait der gleichen Apparatur wie im Beispiel 1 durchgeführt. Es wird bei einem Potential von 800 mV elektrolysiert, bis 240 Faraday geflossen sind· Das extrahierte Steroidgeiaisch enthält ca· 80 % i6epi-Gitoxin-i6-nitrat, das daraus durch Chromatografie an Kieselgel rein gewonnen wird (142 mg).

^R16epi-Gitoxin = 100 ^{= 22}°*

DC: Chloroform + 10 % Äthanol, zweimalige Entwicklung. Fluoreszenzfarbe: blau. ia-Dinitrobenzolreaktion: positiv (Butenolidring), Diphenylamin-UV-Reaktion: positiv (Hitrat), Xanthydrolreaktion: positiv (Digitoxose). Saure Hydrolyse liefert iSepi-Gitoxigenin-iG-nitrat.

^R16epi-Gitoxigenin = 100^{=250(DCi wie oben)} Pluoreezenzfarbe: blau. ta-Dinitrobenzol-, Diphenylamin-UV-Reaktion: positiv, Xanthydrolreaktion: negativ.

Beispiel 5: ... " ■""""""■

30 rag Gitoxinpentanitrat werden in 500 wl IsOiropanol gelöst und 80 ial 2 η B.Nac-Lösung zugesetzt. Die Elektrolyse erfolgt analog Beispiel 4·

3 Q9 88 t/11:4 7

Das erhaltene Steroidgemisch enthält Gitoxin-16-nitrat, das daraus durch Chromatografie rein gewonnen wird (8rag), ^RGitoxin - 100 ^{= 1δ0}"

DC: wie Beispiel 4, aber einmalige Entwicklung." Fluoreszenzfarbe: blau

m-Dinitrobenzolreaktion, Di^henylamin-UV-Reaktion, Xanthydro!reaktion: positiv.

Beispiel 6:

100 i..g Digoxinpentanitrat werden, in 300 ml Äthanol gelöst und 50 i:J- 2n BJIac-Iiosung zugegeben. Die Elektrolyse erfolgt analog Beispiel 4·

Das extrahierte Steroidgeinisch enthält Digoxin-12-nitrat, das daraus durch Chromatografie an Kieselgel rein gewonnen wird (59

^RDigoxin « 100^{e 122#}

DC: wie Beispiel 4,

Fluoreszenzfarbe: blau.

ii-Dinitrobenzolreaktion, Diihenylamin-ÜV-Reaktion, Xanthydrolreaktion: positiv.

Beispiel 7:

500 ^g Ilelveticosoltrinitrat werden in 300 mI Isopropanol gelöst, 50 ml 2n B.Nac zugesetzt und die Elektrolyse analog zu Beispiel 1 durchgeführt.

Aus dem erhaltenen Steroidgemisch wird Helveticosol-19-nitrat (289 i;ig) rein gewonnen durch Chrowatograf ie an Kieael-

^RHelveticoaol =

DC: Essigester-Äthanol-Chloroform 6?,5:7,5i25_t dreimalige Entwicklung» Fluoreszenzfarbe; orange*

ra-Dinitrobenzol, Diphenylaiain-UV-, Xanthydrolreaktion: positiv

Beispiel 8 s ■'

133 wg Proscillaridin-trinitrat in 50 ml Äthanol werden rait 1,89 g Cysteinhydrochlorid in 30 ml Wasser und 40 ml Trispuffer (Pjj9) versetzt und unter Stickstoff acht Tage bei Raum tempera tür stehen gelassen· Nach Verdünnung riit Wasser wird i.it Chloroforri extrahiert. Die chroraatografische Trennung des extrahierten Steroidgemiaches liefert folgende Nitrate:

Proscillaridintrinitrat = 100

I	72
II	58
III	25

Fluoreszenzfarbe	Ausbeute %
braunrot	6 "<*
IT	39
1!	7

]^Ci Ghloroforin-Essigester-Butanol 80:19:1, Laufzeit: 1 Std. I-III liefern bei Reduktion Proscillaridin.

Beispiel 9:

124 mg Ouabagenintetranitrat werden 6 Tage analog Beispiel 8 behandelt, Es werden dabei folgende Nitrate erhalten:

Ouabagenintetranitrat = 100 Ausbeute $>

I 80 2?

II .62 ' 23

DG: Essigester-Äthanol-Chloroforn 67,5:7,5:25, zweiiaalige

Entwicklung. :i-Dinitrobenzolreaktion: I₁IIi positiv

Beispiel 10s

96 i»g t€epi-Critoxigeiiin-iäinitrat werden analog Beispiel 8 behandelt· iSs wird nach ? Tagen 1'6epi-Gitoxigenin-nitrat erhallen,

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^Ri6epi-Gitoxigenindinitrat « 100"⁶⁰ Fluoreszenzfarbe: blau

Ausbeute: 31 %

DC: wie Beispiel 9* einmalige Entwicklung· Beispiel 11:

Zur Lösung von 100 mg Digoxinpentanitrat in 50 ml Alkohol werden 370 mg Thioacetanid in 1o ml konzentriertem Ammoniak gegeben und die Mischung 24 Std. stehen gelassen« Die Aufarbeitung analog Beispiel 8 liefert 3 Nitrate*

RDigoxin-pentanitrat *	92	100	Fluoreszenzfarbe	Ausbeute %
I	87		blaugrau	31
II	41		Il	33
III		Il	9

DC: CHCl₃ + 5 % Alkohol, zweimalige Entwicklung« Beispiel 12:

300 mg Digoxinpentanitrat werden in 90 ml Alkohol gelöst, 940 ug Natriumborhydrid in 10 ml Wasser hinzugefügt sowie 36 i,ig Nickelnitrat in 1 ml Wasser und 30 Min· stehengelassen. Aufarbeitung analog Beispiel 8 liefert 2 Digoxinniträte:

RDigoxin-pentanitrat »	100	Fluoreszenzfarbe	Ausbeute
I 89		blaugrau	35
II 82		ti	49

DC: CHCl₃ + 15 % Alkohol«

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   IL, Verfahren zur Herstellung von Salpetersäureester^ die freie primäre und/oder «sekundäre OH-Gruppen enthalten,, von Hydroxysteroidlaetonen bzw· deren Cllykosiden, dadurch gekennzeichnet, daß die ITitratgmppen von Salpetersäureester^ die keine freien primären und/oder sekundären OH-Gru^pen enthalten, iron Hydroxysteroidlactonen bzw. deren Glykosiden teilweise durch Reduktion in OH-GrU_x pen überführt werden·

   Zt Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reduktion elektrochemisch oder durch reduzierende Substanzen, -vorzugsweise durch Sulfide _s g_eB. Ammonium-aulfid, Thiole oder Batriumborhydrid, erfolgt,

   -3. Verfahren nach Anspruch 1-2₅ dadurch gekennzeichnet_s daß die Uaeetzung in einen p„«-Eereiola · zwischen 3 wna 10 ■and swischen 0 und 50 G_$ vorzugsweise bei Raumtemperatur durchgeführt wird«

   4* Verfahren nach Anspruch■1-3₉ dadurch g©k®Bnz©lehnet₉ daß als Lösungsmittel vorsugeweiae nieder·© Alkohole, Äther_s Säureamide, öarbonaäurejig Nitrile ₉ AmIiIe₅ Ketone bzw· iügter oder Gemiache davon, ggf. ira Gemisch mit Wasser verwendet werden.

   5* Verfahren nach Anspruch 1-4» dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgangsstoffe Salpetersäureester₉ die keine i-riiaären und/oder sekundären OH-Gruppen enthalten-, von Gitoxigenin, lee^i-Gitoxigenin, Digoxigenin, Strophanthidol, Ouabagenin, Digiuuxin, Gitoxin, I6eii-Gitoxin₉ Digoxxn, 17rjC-Hydroxydigitoxin, !»anatosid A₉B₁₁C, Desacetyllanatosid A₃B,C, Cji.iarolj Helveticosid₅ Helveticosol, Convallatoxin,

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   Coxnrallatoxol, Ouabain, Proacillaridin A, Scillaren A, Iferiifolin, Oerberosid, K-Strophanthin-ß, K-Stro^hantol-ß, k-Strophanthin- T, k-Strophanthol- Jf oder ^de» entsprechenden 14-Anhydro- bzw· 14,16-Dianhydro- bzw. Perhydro- bzw. 14»21-Epoxydihydro-(von Cardenoliden) bzw· 19-Carboneäurederivaten eingesetzt werden·

   6· Cymarol-19-nitrat

   7. 16epi-Gitoxin-16-nitrat

   8. Qitoxin-16-nitrat

   9. Digoxin-12-nitrat

   10. Helveticoaol-19-nitrat

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