DE2518843B2

DE2518843B2 - Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE2518843B2
Application number: DE2518843A
Authority: DE
Inventors: Hector Floyd Prof. Madison Deluca; Hing-Yat Manitoba Lam (Kanada); Heinrich Konstantin Waunakee Schnoes
Original assignee: Wisconsin Alumni Research Foundation
Current assignee: Wisconsin Alumni Research Foundation
Priority date: 1974-06-17
Filing date: 1975-04-28
Publication date: 1979-02-08
Also published as: FR2274311A1; FR2274311B1; US3906014A; DE2518843A1; GB1503941A; DE2518843C3

Description

la-Acetoxy-S-J-choIestadien unterzogen wird, das Dien mit einer U V-Strahlungzur Herstellung von 3-Desoxy-1 y-acetoxyprecholecalciferol bestrahlt wird und thermisch das 3-Desoxy-Ia-acetoxyprecholecalciferol zur Gewinnung von 3-Desoxy-la-acetoxycholecalciferol isomerisiert wird, das zur Gewinnung von 3-Desoxy-1 «-hydroxycholecalciferol hydrolysiert wird.

Die Erfindung betrifft ferner eine pharmazeutische Zubereitung, die aus 3-Desoxy-la-hydroxycholecalciferol und einem pharmazeutisch verträglichen Träger oder Verdünnungsmittel besteht.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert. In den Beispielen erfolgt die Identifizierung der verschiedenen Zwischenverbindungen sowie der beanspruchten 3-Desoxyverbindungen unter Verwendung der nachfolgend angegebenen Geräte, Träger sowie analytischen Reagentien und Hilfsstoffe. Durch gleiche Zahlen werden identische Verbindungen in der Beschreibung und in den folgenden Verfahrensschemata identifiziert.

Zur Durchführung einer Säulenchromatographie werden Kieselsäure (Mallinckrodt Chemical Co., 100 mesh), neutrales Aluminiumoxyd (Bio-Rad minus 200 mesh, California Corp. for Biochemical Research, Los Angeles, Calif.) oder Sephadex LH-20 (ein Hydroxypropyläther-Derivat eines Polydextrans, das von der Pharmacia Fine Chemicals, Inc., Piscataway, N. J. in den Handel gebracht wird) verwendet. Dünnschichtplatten werden mit Merck-Kieselgel G überzogen und an der Luft getrocknet. Besprühungen mit Schwefelsäure oder Joddampf werden verwendet, um Flecken sichtbar zu machen. Die zur Durchführung von Reaktionen und Chromatographien eingesetzte Skellysolve B (im wesentlichen η-Hexan, das auf Erdöl zurückgeht und von der Skelly Oil Co. in den Handel gebracht wird) wird redestilliert., wobei die Fraktion verwendet wird, die bei 67 bis 69° C siedet. Die Schmelzpunkte werden auf einer Kofler-Bank bestimmt und sind nicht korrigiert. Die Infrarotspektren (IR) werden unter Verwendung des Modells IR 5 von Beckman Instruments, Inc. aufgezeichnet. Die UV-Spektren (UV) werden unter Einsatz eines Spektrophotometers (Modell DB-G) von Beckman Instruments, Inc. aufgenommen. Die Massenspektren werden mit einem doppelt fokussierenden Massenspektrometer (Modell MS-902) der Associated Electrical Industries ermittelt. Perfluortributylamin wird als Standard für genaue Massen messungen eingesetzt. Die kern magnetischen Resonanzspektren (NMR) werden unter Verwendung des Modells T-60 von Varian Associates gemessen. Die Werte werden in ppm (Λ) »Down-Field« im Vergleich zu Tetramethylsilan als interner Standard angegeben. Die Gasflüssigkeitschromatographie (GLC) wird unter Einsatz eines F & M-Instruments (Modell 402) (Hewlett-Packard Co., Avondale, Pa.) durchgerührt, wobei 1,2 m χ 0,63 mm-Glassäulen verwendet werden, die mit 3% SE 30 auf 100 bis 120 mesh Gaschrom Z (ein Silikonöl auf einem keramischen Träger, der von der Hewlett Packard Co. erhältlich ist) gefüllt sind, und wobei eine Säulentemperatur von 250⁰C und eine Ausfließpeschwindigkeit von 80 ml/Minute eingehalten wird. Die Mikroanalysen werden von der Micro-Tech Laboratories, Inc., Skokie, Illinois durchgeführt.

Beispiel 1

Eine gerührte, Lösung von 1,60 g Cholesterin in 240 ml Eisessig wird tropfenweise mit 4,5 ml einer rauchenden Salpetersäure behandelt. Die Mischung wird dann in einem Eis/Salz-Bad abgekühlt, worauf weitere 390 ml einer rauchenden Salpetersäure während einer Zeitspanne von 1 Stunde zugegeben werden. Das Rühren wird während weiteren 0,5 Stunden fortgesetzt. Die Reaktionsmischung wird dann schnell unter Saugen abfiltriert. Der Filterkuchen wird in 570 ml Eisessig aufgenommen. Nach der Zugabe von 107 ml Wasser und 71 g Zinkstaub wird die Mischung

während einer Zeitspanne von 1 Stunde auf einem Dampfbad erhitzt. Nach einer Rückflußbehandlung während einer Zeitspanne von 10 Stunden wird die Reaktionsmischung mit H2O verdünnt und mit Diäthyläther extrahiert. Die Ätherschicht wird abge-

trennt und zur Trockne eingedampft. Dem Rückstand werden 400 ml eines 100%igen Äthanols sowie 85 ml einer konzentrierten HCl zugesetzt, worauf die Lösung während einer Zeitspanne von 2 Stunden am Rückfluß gehalten wird. Es wird dann so viel Wasser zuge-

2Q setzt, um eine leichte Trübung hervorzurufen. Das Produkt wird kristallisieren gelassen. Eine Umkristallisation aus wäßrigem Äthanol liefert 25 g (Ausbeute 40%) eines reinen 3ß-Hydroxy-5<x-cholestan-6-on (2). F. 142,5 bis 144°C; Massenspektrum: m/e 402M⁺, 100% und m/e 387 (8%), 384 (7%), 369 (7%), 331 (6%), 289 (17%), 262(9%), 247 (17%), 248 (17%), IR (CHCl₃) 1712(C=O), 3400 (OH) cm"'.

Analyse für C₂]H₄₄O₂:

Berechnet ... C 80,54, H 11,41; gefunden .... C 80,52, H 11,62. 15 g 3/?-Hydroxy-5a-cholestan-6-on werden in redestillierter Skellysolve B (67 bis 69°C) aufgelöst. Dieser Lösung werden 50 ml eines frisch destillierten Äthylenglykols sowie 100 mg p-ToluoIsulfonsäure-Monohydrat in einem 1 1-Rundkolben zugesetzt, der mit einer Dean-Stark-Falle versehen ist. Die Mischung wird während einer Zeitspanne von 22 Stunden am Rückfluß gehalten, wobei periodisch die Faile entleert wird.

Eine massenspektroskopische Analyse der Reaktionsmischung ergibt zu diesem Zeitpunkt, daß kein Ausgangsmaterial vorliegt. Der gekühlten Lösung werden 0,3 g Natriumacetat zugesetzt. Die Hexanschicht wird dekantiert, mit einer kleinen Menge Äther verdünnt und dreimal mit einer 2%igen Natriumacetatlösiing gewaschen. Die Äthylenglykolschicht, die mit Wasser verdünnt worden ist, wird mit Äther extrahierl. Diese Ätherphase wird nach einem Waschen mit einer 2%igen Natriumacetatlösung mit der Äther/Hexan-Schicht vereinigt und im Vakuum eingedampft. Der weiße Rückstand ergibt nach einer Umkristallisation aus Äthylacetat 12,6 g(76%)6,6-Äthylendioxy-5A-cholestan-3/J-ol (3). F. 114 bis 115°C, Massenspektrum: m/e 446 (M⁺ 26%, C₂₉H₅₀O₃ erfordert 446, 291 (100%), 183 (25%). NMR (CDCl₃) I) 3,90 (m, Ketal), IR (KBr) 3350 enr¹ (OH).

AiIaIySeTUrC₂₉H₅₀O₃:

Berechnet ... C 77,97, H 11,28; ₆₍₎ gefunden C 77,79, H 11,49.

EineLösungvon 12,5 go-Äthylendioxy-S-cholestan-3/i-oI (3) in Pyridin wird einem eiskalten Pyridin-CrO₃-Komplex zugesetzt, der durch Zugabe von 182 g CrO₃ zu 182 ml eines eiskalten Pyridins hergestellt worden ist. Eine weitere Menge von 90 ml Pyridin wird zur Vervollständigung der überführung verwendet. Die Mischung wird dann auf Zimmertemperatur ansteigen gelassen und während einer Zeitspanne von 10 Stun-

den gerührt. Sie wird dann mit Äthylacetat auf ein Volumen von 500 ml gebracht und durch eine Säule filtriert, die mit Gelite {ein Kieselgurprodukt, das von der Johns-Manville Co. in den Handel gebracht wird) gefüllt ist, wobei die Füllmenge 50 g und der Durchmesser 4 cm betragen und das Celitematerial in Äthylacetat aufgeschlämmt ist. Das mit insgesamt 750 ml Äthylacetat eluierte Material wird gesammelt und durch eine 6cm-Säule filtrier», die mit 100 g Aluminiumoxyd gefüllt ist, das in Äthylacetat aufgeschlämmt ist. Nach einer Eluierung mit 1200 ml Äthylacetat und einem Eindampfen des Lösungsmittels wird ein grünlicher Feststoff erhalten. Dieser wird auf eine 2 χ 23,5 cm-SäuIe, die mit 50 g Aluminiumoxyd (AG-7 minus 200 mesh) gefüllt ist, aufgebracht und mit Äthylacetat eluiert. Die ersten 150 ml des Eluiermittels ergeben 12,3 g (98%) eines reinen 6,6-Äthylendioxy-5a-cholestan-3-ons (4). Eine Analysenprobe, die aus MeOH umkristallisiert worden ist, fällt in Form von weißen Kristallen an. F. 115 bis 116⁰C, NMR (CDCl₃) Λ 2,35 (m, C-2- und C-4-Protonen), 3,9 (mKetai), IR (KBr) 1710 cm"¹ (C=O), Massenspektrum: m/e 444 (M⁺ 19%.

C₂₉H₄₈O₃:

Berechnet ... C 78,33, H 10,88;
' gefunden .... C 78,37, H 10,93.

Zu einer Lösung von 10,9 gdes Ketons(4)in 218 ml THF, das auf 9°C abgekühlt worden ist, wird eine Lösung von 1,21 g KOAc und 1,31 ml Br₂ in 12,3 ml Essigsäure tropfenweise unter Rühren zugesetzt, wobei man zwischen den Zugaben wartet, bis sich die Lösung entfärbt hat. Die Lösung wird dann in 200 ml einer kalten 2%igen NaOAc-Lösung eingegossen. Das Produkt wird in Äther extrahiert. Das Produkt besteht gemäß einer TLC aus ca. 50% einer Bromverbindung und 50% Ausgangsmaterial. Nach einem Eindampfen des Lösungsmittels wird der Rückstand in Methanol (CH₂Cl₂) (1:1) aufgenommen. Aus dieser Mischung scheiden sich nach einem Stehenlassen 3,91 g der 2-Bromverbindung (5) ab. Massenspektrum: m/e 524, 522 (M ⁺ ), 443 (M⁺-Br), 291, NMR (CDCl₃) Λ 4,8 (dd, J = 6, 14 Hz, C-2-H), 3,9 (Ketal).

3,91 gdes rohen Produktes(5) werden zu 3,1 gCaCO₃ in 39 ml eines siedenden DMA gegeben. Es wird während einer Zeitspanne von 15 Minuten eine Rückflußbehandlung durchgeführt. Die Mischung wird dann mit Äther verdünnt und gründlich mit H₂O extrahiert. Ein Eindampfen des Äthers ergibt einen hellgelben Feststoff, der auf eine Säule aufgegeben wird, die mit 150 g einer aktivierten Kieselsäure gefüllt ist. Eine Eluierung mit 20% Äthylacetat in Skellysolve B (5 ml-Fraktionen) ergibt in den Fraktionen 52 bis 54 die . !'-Verbindung, und zwar aus 6,6-Äthylendioxy-S^-cholest-l-en-S-on (6) in Form eines amorphen Feststoffes (2,7 g, 25% aus 4), die bei der Durchführung einer Gasflüssigkeitschromatographie (RfO,62, 1 : S-Äthylacetat/Cyclohexan) homogen ist. UV (95% ÄtOH) A_1110x 227 nm U 8340), IR (CHCl₃) 2920, 1675 cm"¹, NMR(CDCl₃) Λ 7,12 (IH, d, J = 10 Hz), 5,85 (IH, d, J = Hz), 3,9 (4H, m, Ketal), Massenspektrum: m/e (rel. Int.) 442 (M ⁺ , 36%), 291 (100%); eine mit hoher Auflösung durchgeführte Massenspektralanalyse ergibt für C₂₉H₄,,O₃ den Wert von 442,3447. Gefunden: 442,3452.

Zu 2,09 gdes l'-Steroids(6)in 25 ml Dioxan werden 6 ml einer 1 n-NaOH und 4,25 ml eines 30%igen H₂O₂ zugesetzt. Nach einem Stehenlassen während

einer Zeitspanne von 20 Stunden bei Zimmertemperatur wird Wasser zugesetzt, worauf die Lösung einige Male mit Benzol und Äther extrahiert wird. Der Rückstand, der nach der Eindampfung der vereinigten organischen Phasen zurückbleibt, wird auf eine mit 30 g Kieselsäure gefüllte Säule aufgegeben und dann unter Einsatz von 11 ml-Fraktionen eluiert, und zwar mit 10% Äthylacetat in Skellysolve B, dann mit 20% Äthylacetat in Skellysolve B, wobei 1,4 g (65%) des Epoxyds, und zwar 6,6-Äthylendioxy-la,2a-epoxy-5«-cholestan-3-on (7), erhalten werden. Eine Kristallisation aus Skellysolve A und dann aus Methanol ergibt ein Material mit einem F. von 98,5 bis 100⁰C. NMR (CDCl₃) t> 3,9 (m, 4H), 3,46 (d, 1 H, J = 4,2 Hz), 3,2 (d, 1 H, J = 4,2 Hz); stark aufgelöstes Massenspektrum : m/e (rel. Int.) 458,3396 (22%, M⁺, berechnet für C₂₉H₄^O₄: 458,3396), 291 (100%).

Analyse für C₂₉H₄₆O₄.:

Berechnet ... C 75,95, H 10,11;
gefunden .... C 75,71, H 10,27.

Eine Lösung von 2,0 g des Epoxyds (7) in 15 ml Hydrazinhydrat wird während einer Zeitspanne von 15 Minuten am Rückfluß gehalten und dann mit 50 ml H₂O verdünnt und anschließend dreimal mit Äther extrahiert. Die Ätherschicht wird mit 20 ml H₂O gewaschen, über Na₂SO₄ getrocknet und eingedampft. Der Rückstand wird auf eine mit 180 g Kieselsäure in Skellysolve B gefüllte Säule aufgebracht. DieEluierung erfolgt mit Mischungen aus Äthylacetat und Skellysolve B (200 ml eines 2%igen Äthylacetats in Skellysolve B, dann 200 ml eines 5%igen Äthylacetats, dann 300 ml eines 10%igen Äthylacetats, dann 200 ml eines 15%igen Äthylacetats, dann 600 ml eines 20%igen Äthylacetats und schließlich 200 ml eines 30%igen Äthylacetats in Skellysolve B). Dabei erhält man in dem 20%igen Äthylacetat-Lösungsmitte! 720 mg der öligen la-Hydroxyverbindung, und zwar 6,6-Äthylendioxy-la-hydroxy-5<\-cholest-2-en (8), die bei der Durchführung einer Gasflüssigkeitscbromatographie homogen ist. Nach einigen Wochen bei —4"C verfestigt sich diese ölige Verbindung. F. 84 bis 90⁰C, NMR (CDCl₃) Λ 3,66 (1 H, m, C-I), 3,93 (4H, m, Ketal), 5,85 (2H, m, C-2,3) Massenspektrum: m/e (rel. Int.):

444 (66, M ⁺ ), 375 (95), 291 (100).

Eine Lösung von 720 mg der U-Hydroxyverbindung (8) in 60 ml Cyclohexan wird unter I atm H₂ bei Zimmertemperatur während einer Zeitspanne von 4 Stunden hydriert, wobei 700 mg 5% Pd/C als Katalysator eingesetzt werden. Die Lösung wird dann filtriert. Das Filtrat wird zur Trockne eingedampft. Der Rückstand wird aus Skellysolve B umkristallisiert. Dabei erhält man 660 mg (92% Ausbeule) 6,6-Äthylendioxy-la-hydroxy-5a-cholestan (9). F. 96 bis 98°C, NMR (CDCl₃) f> 3,65 (m, 1 H,C-I), 3,93 (4H, m, Ketal), IR(CHCl₃)3480cm"¹(OH), 1205 —1400 cm"¹ (4 Banden, Ketal). Massenspektrum: m/e (rel. Int.): 446 (39M⁺), 291 (100).

Analyse für C₂₉H₅₀O₃:

Berechnet ... C 77,94, H 11,28;
gefunden .... C 78,07, H 11,54.

660 mg des Ketals (9) werden in 8 ml MeOH aufgelöst. 10 ml eines 95%igen ÄtOH, der 40 mg p-Toluolsulfonsäure-Monohydrat enthält, werden zugesetzt. Diese Lösung wird bei Zimmertemperatur während einer Zeitspanne von 16 Stunden gerührt. Dann wird eine 5%ige NaHCO₃-Lösung zugesetzt. Nach einer

Extraktion mit Äther, einem Trocknen (Na₂SO₄) und einem Eindampfen des Lösungsmittels wird der Rückstand aus Methanol/Äther umkristallisiert. Dabei erhält man farblose Kristalle mit einem F. von 181 bis 183"C (quantitative Ausbeute). NMR (CDCl₃) Λ 3,75 (m, IH, C-I): IR (CHCI₃) 3480 (OH), 1700 cm"¹ (C = O),Massenspektrum:m/e(rel. I nt.): 402 (83, M ⁺ ), 384 (86), 369 (20), 367 (23), 331 (49), 289 (43), 271 (23), 247 (23), 229 (60). Diese Werte identifizieren U-Hydroxy-5A-cholestan-6-on (10).

Der !,-»-Alkohol (10) wird in 12 ml Ac₂O und 2 ml Pyridin bei 50"C während einer Zeitspanne von 36 Stunden acetyliert. Nach einer Zugabe von 25 ml H₂O wird das Produkt in Äther extrahiert. Ein Trocknen (Na₂SO₄) sowie ein Eindampfen des Äthers ergibt nach der Umkristallisation des Rückstandes aus heißem Methanol 400 mg weiße Kristalle aus U-Acetoxy-5A-cholestan-6-on (11). F. 104 bis 105⁰C, NMR (CDCl₃) Λ 2,13 (s, 3H. C-I-OAc), 4,98 (m, 1 H, C-I); IR (CHCl₃), 1710, 1730 cm"¹ (Keton und Acetat), Massenspektrum: m/e (rel. Int.): 444 (49, M ⁺ ), 384 (84), 366 (48), 229 (26).

Analyse für C₂₉H₄₈O₃:

Berechnet ... C 78,33. H 10.88:
gefunden .... C 77,56, H 11,04.

Zu einer Lösung von 300 mg der Verbindung (11) in 20 ml Isopropanol werden 64 mg NaBH₄ (2,5fache Molmenge), gelöst in 5 ml Isopropanol, zugesetzt. Nach einem Rühren bei Zimmertemperatur während einer Zeitspanne von 16 Stunden werden 20 ml H₂O, die 1 Tropfen einer 3%igen H₂SO₄ enthalten, zugesetzt. Eine Extraktion mit Äther (3 x), ein Trocknen (Na₂SO₄) sowie ein Eindampfen der vereinigten Ätherschichten ergeben einen Rückstand, der an 15 g Kieselsäure chromatographiert wird. Eine Eluierung mit 20% Äthylacetat in Skellysolve B ergibt 260 mg des reinen 6/i-Alkohols, und zwar 1 *-Acetoxy-5a-cho]estan-6/i-ol (12). Eine Kristallisation aus MeOH ergibt weiße Nadeln. F. 127 bis 128'C. NMR (CDCl₃) h 2,06 (s, 3 H. C-I-OAc), 3,86 (m. 1 H, C-6). 4,75 (m, 1 H, C-I). IR (CHCl₃): 3480, 1725 cm"¹ (OH, Acetat); Massenspektrum: m/e (rel. Int.): 446 (1.2 M ⁺ ), 428 (13) 386 (39), 368 (100), 255 (25), 231 (23), 228 (52), 213 (45).

Zu 0,5 ml einer eiskalten Pyridinlösung von 255 mg des Alkohols (12) werden tropfenweise 0,8 ml POCl₃ zugesetzt. Die Lösung wird dann bei Zimmertemperatur während einer Zeitspanne von 5V₂ Stunden gehalten. Nach einer Zugabe von Eiswasser wird die Lösung mit Äther (3 χ) extrahiert. Die vereinigten Ätherfraktionen werden über Na₂SO₄ getrocknet und eingedampft. Der Rückstand wird auf eine mit 10 g Kieselsäure in Skellysolve B gefüllte Säule aufgebracht. Eine Eluierung mit 60 ml Skellysolve B und dann 10% Äthylacetat in Skellysolve B ergibt in den Fraktionen 10 bis 12 (8 ml-Fraktionen) die Verbindung l*-Acetoxy-cholest-5-en (13) (Ausbeute 230 mg). Eine Kristallisation aus Äthanol ergibt weiße Kristalle mit einem F. von 65 bis 66° C, NMR (CDCl₃) Λ 2,05 (s, 3H, C-I-OAc), 4,98 (m, 1 H, C-I), 5,45 (m, 1 H, C-6), IR (CHCl₃): 1725 cm"¹ (Acetat), Massenspektrum: m/e (rel. Int.): 368 (100, M⁺ -60), 255 (39), 247(34), 219(24), 213(28).

Analyse für C₂₉H₄₈O₂:

Berechnet ... C 81,25, H 11,29;
gefunden .... C 81,42, H 11,38.

150 mg der 1-Acetoxyverbindung(13), gelöst in 2 ml Skellysolve B sowie 2 ml Benzol, wird mit N,N'-Dibrom-5,5-dimethylhydantoin behandelt. Die Lösung wird während einer Zeitspanne von 10 Minuten bei 70⁰C gehalten, dann in einem Eisbad während einer Zeitspanne von 5 Minuten abgekühlt und filtriert. Das Filtrat wird in 2 ml Xylol aufgenommen und tropfenweise einer vorerhitzten Lösung von 0,25 ml Trimethylphosphit in 1 ml Xylol mit einer Temperatur von 135° C zugesetzt. Nach 1,75 Stunden bei 135° C wird das Lösungsmittel unter vermindertem Druck eingedampft. Die Produkte werden in einer mit 10 g Aluminiumoxyd gefüllten Säule getrennt. Eine Eluierung mit 5% Äther in Skellysolve B liefert 9,3 mg (6,2%ige Ausbeute) des 7-Dehydrocholesterin-Derivats, und zwar la-Acetoxy-5,6-cholestadien (14). UV-Spektrum (Äthanol) /.„, 295, 283, 273 nm, Massenspektnim: m/e (rel. Int.): 426 (12, M⁺), 366 (100), 351 (23), 253 (24), 226 (26), 211 (61), 199 (44).

200 ml einer Ätherlösung von 2,3 mg der !"-Verbindung (14) werden während einer Zeitspanne von 1,5 Minuten bei 0° C bestrahlt. Die Produkte werden in einer Säule getrennt, die mit 5 g einer mit AgNO₃ imprägnierten Kieselsäure gefüllt ist, wobei die Kieselsäure in Form einer Aufschlämmung in Skellysolve B hergestellt worden ist. Eine Eluierung mit 5% Äther in Skellysolve B ergibt zwei Hauptfraktionen. Die nichtpolare Fraktion (Reagensglas Nr. 8 bis 11, 3,2 ml- Fraktionen) zeigt eine UV-Absorption bei >._max 260 nm und )._mi„ 235 nm und enthält das gewünschte Vorvitamin-D-Derivat. Ein Erwärmen während einer Zeitspanne von 3 Stunden in Äthanol unter N₂ hat eine Erhöhung der optischen Dichte zur Folge, woraus die Isomerisierung des Vorvitamins zu dem Vitamingerüst hervorgeht. Die Mischung wird dann mit 2 Tropfen einer 0,9n-KOH in Methanol bei 6O⁰C während einer Zeitspanne von 10 Minuten verseift. Eine Zugabe von Wasser, eine Extraktion mit CHCl₃,

so ein Trocknen der CHC1₃-Phasen sowie ein Eindampfen ergibt nach einer Chromatographie des Rückstandes an 20 g LH-20 und einer Eluierung mit CHCl₃ : Skellysolve B (1:1) das gewünschte Produkt, und zwar S-Desoxy-la-hydroxycholecalciferol (15). UV (Äthanol) X^_x 264,5 μΐη, X_n^ 229 πΐμ, Massenspektrum: m/e (rel. Int.):384(19,M⁺),366(8),271 (7),253(7), 136(100).

Reaktionsschema I

HO

	4,	R =	H	OH
	5,	R =	Br	λ,;
OH .
*/\\λ*	ν/

O 0

AcO

14 OR

AcO

10, R=H

11, R = Ac

OH

12

Beispiel 2

40

Dieses Beispiel zeigt ein anderes Verfahren zur Herstellung von i-Desoxy-U-hydroxycholecalciferol.

Eine Lösung von 600 mg la-HydroxychoIesterindiacetat (16) in 1,6 ml Diäthyläther wird auf Eisbadtemperatur abgekühlt, worauf 1,6 ml einer 0,1 n-KOH in Methanol langsam unter Rühren zugesetzt werden. Nach einem Rühren während einer Zeitspanne von 2,5 Stunden werden 0,25 ml Essigsäure und Wasser zugesetzt, worauf die Mischung 3 χ mit Äther exträniert wird. Die vereinigten Extrakte werden über Na₂SO₄ getrocknet und zur Trockne eingedampft. Dabei erhält man 0,55 g la-Acetoxycholesterin (17), das bei der Durchführung einer Gasflüssigkeitschromatographie homogen ist NMR (CDQ₃) <5 5,55 (1H, breit, C-6), 5,00 (1H, m, C-I), 3,62 (1H, m, C-3), 2,10 (3 H, s, OAc).

Das la-Acetoxycholesterin (17) wird durch Auflösen in Benzol, Eindampfen des Lösungsmittels und weiteres Trocknen unter Vakuum getrocknet 0,55 g des amorphen Materials werden in Pyridin aufgenommen. 0,6 g Toluolsulfonykhlorid werden zugesetzt, worauf die Mischung mit Stickstoff gespült und bei Zimmertemperatur während einer Zeitspanne von 15 Stunden gerührt wird. Weitere 50 ml einer 4%igen wäßrigen KHCOj-Lösung sowie 50 ml Äther werden zugesetzt, worauf sich eine weitere Extraktion mit Äther anschließt Dann werden die Ätherextrakte mit 2%

60

65 15
(Ac = OCOCH₃)

HCl gewaschen und über Na₂SO₄. getrocknet. Abschließend erfolgt eine Eindampfung des Lösungsmittels. Dabei erhält man das la-Acetoxycholesterin-Tosylat (18). NMR (CDCl₃) 6 7,82, 7,38 (4H, aromatischer H), 5,50 (1 H, m, C-6), 4,90 (1 H, m, C-I), 3,75 (1 H, m, C-3), 2,49 (3 H, s, Tosylatmethyl), 1,98 (3 H, s, OAc).

Eine Lösung von 0,900 mg des Tosylats (18) in 50 ml Benzol wird gerührt und mit Stickstoff gespült. Nach der Zugabe von 2,3 ml Vitride-Reagens (eine Lösung von 70% Natriumbis-2-methoxyäthoxyaluminiumhydrid in Benzol, Aldrich Chemical Co.) wird die Mischung bei 8O⁰C während einer Zeitspanne von 18 Stunden am Rückfluß gehalten. Das Produkt wird in der üblichen Weise isoliert. Nach einer Zugabe von Wasser und 1,0 ml einer 10%igen NaOH wird der anorganische Niederschlag durch Filtration entfernt und mit Äther gewaschen. Die wäßrige Phase wird weiter mit Äther extrahiert Die vereinigten organischen Extrakte werden gewaschen (10%ige NaOH) und über Na₂SO₄ getrocknet und anschließend im Vakuum eingedampft Eine Chromatographie dieses Rückstandes an Kieselgel (unter Einsatz von 20% Äthylacetat in Skellysolve B) ergibt reines la-Hydroxycholest-5-en (19). NMR (CDQ₃) δ 5,53 (IH, m, C-6), 3,74 (IH, m, C-I), Massenspektrum: m/e 386 (M⁺), 371, 368, 273.

Eine Lösung von 140 mg der Verbindung (19) in 6 ml eines trockenen Pyridins wird mit 6 ml Essig-

säureanhydrid behandelt und über Nacht am Rückfluß gehalten. Die Lösung wird zur Trockne eingedampft. Der Rückstand wird in einer Kieselgelsäule chromatographiert, wobei Skellysolve B als Lösungsmittel eingesetzt wird. Dabei erhält man reines la-Acetoxycholest-5-en (13).

Die Umwandlung des la-Acetoxycholest-5-ens in 3-Desoxy-la-cholecalciferol, d. h. die Umwandlung der Verbindung (13) über die Verbindung (14) in die Verbindung (15), wird in der vorstehend beschriebenen Weise durchgeführt.

Reaktionsschema II

AcO

TsO

AcO

Beispiel 3

Dieses Beispiel zeigt die biologische Aktivität der erfindungsgemäßen Verbindung.

Männliche entwöhnte Ratten werden in hängenden Drahtkäfigen ad libitum mit einem wenig Kalzium und kein Vitamin D enthaltenden Futter, das von S u d a et al. (J. Nutr. 100, 1049 [1970]) beschrieben wird, während einer Zeitspanne von 3,5 Wochen vor ihrer Verwendung zur Durchführung der folgenden Untersuchungen gefüttert.

Filterpapierscheiben aufgebracht, getrocknet und in 20 ml-Zählgefäße eingefüllt, die 10 ml einer Szintillationslösung enthalten. Die Ergebnisse gehen aus der folgenden Tabelle hervor:

Tabelle I

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Material ⁴⁵ Ca Serosal /⁴⁵ Cs Mukosal

Kalziumtransport im Intestinum

Die Ratten werden in Gruppen von jeweils 6 aufgeteilt, wobei an die Testratten 0,25 ^g 3-Desoxy-la-hydroxycholecalciferol, gelöst in ÄthanoL intravenös verabreicht wird- Die zu Vergleichszwecken herangezogenen Tiere enthalten 0,05 ml eines 95%igen Äthanols. Nach 12,5 Stunden wird allen Ratten der Kopf abgetrennt, worauf das Blut und die Duodena gesammelt werden. Die Duodena werden nach der Methode von Martin und DeLuca (Am. J. Physiology 216, 1351 [1969]) präpariert. Aliquots der Serosal- und Mukosalmedia werden punktweise auf Vergleich (Äthanol)
3-Desoxy-1 a-hydroxycholecalciferol

*) Durchschnitt von 6 Ratten.

1,9 ±0,12*)
3,4 ± 0,4*)

Kalziummobilisierung aus Knochen

Das aus den Ratten (vergleiche weiter unten) erhaltene Blut wird zentrifugiert, worauf 0,1 ml des erhaltenen Serums mit 1,9 ml einer 0,l%igen NaCl-Lösung vermischt werden. Die Serumkalziumkonzentration wird mittels eines Atomabsorptionsspektrophotometers(Perkin-Elmer-ModeIlNr. 214)bestimmL Die Ergebnisse gehen aus der folgenden Tabelle II hervor:

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Tabelle II

Material

Serum Ca⁺⁺ (mg/%)

Vergleich (Äthanol)
3-Desoxy-1 Λ-hydroxycholecalciferol

*) Durchschnitt von 6 Ratten.

4,5 ± 0,2*) 5,8 ± 0,2*)

Wie aus den vorstehenden Werten hervorgeht, stimuliert das 3-Desoxy-l,\-hydroxycholecalciferol hauptsächlicheinen lntestinum-Kalziumtransport, wobei es jedoch auch eine Aktivität bezüglich einer Slimulierung der Mobilisierung von Kalzium aus Knochen zeigt. Dies deutet daraufhin, daß diese Verbindung ein bevorzugtes Mittel Tür die Behandlung von chronischen Nierenkrankheiten sein kann, da sie den Transport und die Absorption von Kalzium im Intestinum ohne Auflösung der Knochen zu bewirken vermag.

Claims

Patentansprüche:

1. S-Desoxy-la-hydroxycholecalciferoI.

2. Verfahren zur Herstellung von 3-Desoxyla-hydroxycholecalciferol, dadurch gekennzeichnet, daß Cholesterin i:i 3/i-Hydroxy-5a-cholestan-6-on umgewandelt wird, das 6-on in 6,6-Äthylendioxy-5a-cholestan-3^-oI überfuhrt wird, das Ketal zur Gewinnung von 6,6-ÄthyIendioxy-5a-cholestan-3-on oxydiert wird, das 3-on einer Bromierung und anschließend einer Dehydrobromierung zur Gewinnung von o.o-Äthylendioxy-Sa-choIest-l-en-3-on unterzogen wird, das Cholestenon zur Herstellung von Äthylendioxy-l^a-epoxy-Six-cholestan-3-on epoxydiert wird, die Epoxyverbindung mit Hydrazin zur Gewinnung von 6,6-Äthylendioxy-la-hydroxy-5*-choIest-2-en behandelt wird, katalytisch das 6,7-Äthylendioxy-la-hydroxy-5ix-choIest-2-en zur Gewinnung von 6,6-ÄthyJendioxy-l*-hydroxy-5a-cholcstan reduziert wird, dieses zuletzt genannte Ketal in das entsprechende Keton umgewandelt und das Keton zur Gewinnung von l-x-Acetoxy-5*-cholestan-6-on acetyliert wird, die Acetoxyverbindung mit einem Hydrid-Reduktionsmittel zur Gewinnung von 1 A-Acetoxy-5*-cholestan-6/ί-οΙ behandelt wird, das 6/¹Z-Ol zur Gewinnung von la-Acetoxycholest-5-en dehydratisiert wird, das I*-Acetoxycholest-5-en einer allylischen Bromierung und Dehydrobromierung mit Trimethylphosphit zur Gewinnung von 1\-Acetoxy-5,7-cholestadien unterzogen wird, dieses Dien mit einer UV-Strahlung zur Gewinnung von 3-Desoxy-I*-acetoxyprecholecalciferol bestrahlt wird und das 3-Desoxy-l\-acetoxyprecholecaIciferol thermisch zur Gewinnung von 3-Desoxy-l.x-aceloxycholecalciferol isomerisiert wird, das zur Gewinnung von 3-Desoxy-lr-k-hydroxycholecalciferoI hydrolysiert wird oder 1\-Hydroxycholesterin-Diacetat zur Gewinnung von 1 \-Acetoxycholesterin hydrolysiert wird, das U-Acetoxycholesterin zur Gewinnung von l^-Acetoxycholcsterin-Tosylat tosyliert wird, das Tosylat mit einem Hydrid-Reduktionsmittel zur Gewinnung von 1%-Hydroxycholest-5-en reduziert wird,das U-Hydroxycholest-5-en zur Gewinnung von l-v-Acetoxycholest-S-en acetyliert wird, das U-Acetoxycholest-S-en einer allylischen Bromierung und Dehydrobromierung mit Trimethylphosphit zur Gewinnung von l/v-Acetoxy-SJ-cholestadien unterzogen wird, das Dien mit einer UV-Strahlung zur Gewinnung von 3-Desoxy-lix-acetoxyprecholecalciferol bestrahlt wird und thermisch das 3-Desoxy-K-acetoxyprecholecalciferoi zur Gewinnung von 3-Desoxy-U-acetoxycholecalciferol isomerisiert wird, das zur Gewinnung von 3-Desoxy-lix-hydroxycholecalciferol hydrolysiert wird.

3. Pharmazeutische Zubereitung, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 3-Desoxy-U-hydroxycholecalciferol und einem pharmazeutisch verträglichen Träger oder Verdünnungsmittel besteht.

4. l/x-Acetoxy-cholest-S-en.

5. U-Acetoxy-SJ-cholesta-dien.

Die Erfindung betrifft eine Verbindung, die ein Vitamin D₃-Derivat mit einer Vitamin D-ähnlichen Aktivität ist, ein Verfahren zur Herstellung dieser Verbindung sowie pharmazeutische Zubereitungen, welche diese Verbindung enthalten.

Die D-Vitamine, insbesondere die Vitamine D₂ und D₃, sind seit langem bekannt und werden aufgrund ihrer Wirkung gegenüber Mangelerscheinungskrankheiten, die auf dem Kalziumstoffwechsel beruhen, beispielsweise Rachitis, verabreicht. In neuerer Zeit wurden verschiedene Derivate von D-Vitaminen, die eine antirachitische Wirkung zeigen, die größer ist .ils diejenige von Vitamin D₂ oder D₃, aufgefunden. Andere Derivate von Vitamin D₂ und D₃, die eine spezifischere Aktivität im Hinblick auf die Kalziumstoffwechselaktivität zeigen, welche beispielsweise den Kalziumtransport im Darm erhöhen oder die Knochenkalziummobilisierung erhöhen oder herabsetzen, wurden aufgefunden.

Ein neues Derivat von Vitamin D₃, das eine Vitamin D-ähnliche Aktivität dahingehend besitzt, daß es den Kalziumtransport im Intestinum begünstigt und die Knochenkalziummobilisierung erhöht, wurde nunmehr synthetisiert. Dieses Vitamin D₃-Derivat wurde als 3-Desoxy-!«-hydroxycholecalciferol identifiziert.

Die erfindungsgemäße Verbindung kann in der Weise hergestellt werden, daß

a) Cholesterin in 3/i-Hydroxy-5a-cholestan-6-on umgewandelt wird, das 6-on in 6,6-Äthylendioxy-

JO 5rt-choIestan-3/?-ol überführt wird, das Ketal zur Gewinnung von o^-Äthylendioxy-Srx-cholestan-S-onoxydiert wird, das 3-on bromiert und anschließend einer Dehydrobromierung zur Gewinnung von 6,6-Äthylendioxy-5«-cholest-l-en-3-on unterzogen wird, das Cholestenon zur Gewinnung von Äthylendioxy-la,2*-epoxy-5«-choli,-slan-3-on epoxydiert wird, die Epoxyverbindung mit Hydrazin zur Gewinnung von 6,6-Äthylendioxy-lrt-hydroxy-5,\-cholest-2-en behandelt wird, katalytisch das o^-Äthylendioxy-la-hydroxy-Sa-cholest-2-en zur Herstellung von 6,6-Äthylendioxy-la-hydroxy-5a-cholestan reduziert wird, das zuletzt genannte Ketal in das entsprechende Keton umgewandelt wird und das Keton zur Gewinnung von U-Acetoxy-5<*-cholestan-6-on acetyliert wird, die Acetoxyverbindung mit einem Hydrid-Reduktionsmittel zur Gewinnung von lin-Acetoxy-Sa-cholestan-o/i-ol behandelt wird, das 6/Ϊ-Ο1 zur Herstellung von la-Acetoxycholest-5-en dehydratisiert wird, das la-Acetoxycholest-5-en einer allylischen Bromierung und Dehydrobromierung mit Trimethylphosphit zur Gewinnung von U-Acetoxy-SJ-cholestadien unterzogen wird, dieses Dien mit einer UV-Strahlung zur Gewinnung von 3-Desoxy-l.\-acetoxyprecholecaIciferol bestrahlt wird und thermisch das 3-Desoxy-la-hydroxyprecholecalciferol zur. Herstellung von 3-Desoxyloi-acetoxycholecalciferol isomerisiert wird, das zur Gewinnung von S-Desoxy-la-hydroxycholecalciferoI hydrolysiert wird, oder

b) lm-Hydroxycholesterin-Diacetat zur Gewinnung von lrt-Acetoxycholesterin hydrolysiert wird, das Irt-Acetoxycholesterin zur Gewinnung von 1,\-Acetoxycholesterin-Tosylat tosyliert wird, das Tosylat mit einem Hydrid-Reduktionsmittel zur Gewinnung von lm-HydroxychoIest-5-en reduziert wird, das Ia-Hydroxycholest-5-en zur Erzeugung von 1<*-Acetoxycholest-5-en acetyliert wird, das la-Acetoxycholest-5-en einer allylischen Bromierung und Dehydrobromierung mit Trimethylphosphit zur Gewinnung von