DE2553408A1 - Selenyl- und tellurylderivate von steroiden, verfahren zu ihrer herstellung und verwendung derselben - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

HENKEL, KERN, FEILER&HÄNZEL

BAYERISCHE HYPOTHEKEN- UND

TELEX: 05 29 802 HNKL D ED UARD-SCHMID-STRASSE ~> WECHSELBANKMÜNCHENNr.SlH-SMll

TPLFPON- m 89> Sfi 3! 97 66 10 91 - 92 " DRESDNER BANK MÜNCHEN 3 914 TELEFON. (089) 663197, 663091 92 D-8000 MÜNCHEN 90 POSTSCHECK: MÜNCHEN 162H7 - (W TELEGRAMME: ELLIPSOID MÜNCHEN

Philips-Duphar BV
Amsterdam, Niederlande

2 7. IUOV. 1975

Dr.F/rm München, den

Selenyl- und Tellurylderivate von Steroiden, Verfahren zu ihrer Herstellung und Vervendung derselben

Die Erfindung betrifft neue Selenyl- und Tellurylderivate von Steroiden, Verfahren zur ihrer Herstellung und die Verwendung von mit radioaktiven Selen- und Tellurisotopen markierten derartigen Verbindungen, wie sie insbesondere bei Diagnosemitteln zum Aufspüren von Anomalien innerer Organe, z.B. der Nebennierendrüsen, und bei radioimmunologischen Bestimmungen des Steroidspiegels im Blut oder Urin zum Einsatz gebracht werden.

Bei diagnostischen Untersuchungen zum Aufspüren von Anomalien innerer Organe, z.B. der Nebennierendrüsen, nach sogenannten szintigraphischen Verfahren, wurde bereits

-joe; 1^1

mit den Jodisotopen ^yJ und '-"J markiertes 19-Jodcholesterin verwendet. Es hat sich nämlich gezeigt, daß sich diese Verbindung nach intravenöser Verabreichung in so großer Menge in den Nebennierendrüsen ansammelt, daß man davon ein Szintigramm aufnehmen kann (vgl. W.H. Beierwaltes, R.E. Counsel und Mitarbeiter in

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»J. Nucl. Med.", Band 12, Nr. 4 (1971), Seite 176, »J. Am. Med. Assoc", Band 216, Nr. 2 (1971), Seite 275, "J. Clin. Endocrin. and Metab.», Band 33 (1971), Seite 713, und »J. Nucl. Med.», Band 14, Nr. 11 (1973), Seite 777) ο

Ein Nachteil des Arbeitens mit diesem radioaktiv markierten 19-Jodcholesterin ist beispielsweise die hohe Strahlenbelastung, d.h. die Schilddrüse wird überlastet (vgl. "J. Nucl. Med.», Band 14, Nr. 9 (1973), Seite 713), und die schlechte Stabilität der Verbindung, und zwar beides sowohl in vivo als auch in vitro (vgl. "J. Nucl. Med.», Band 15, Nr. 1 (1974), Seite 38).

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß sich die

125 131

geschilderten Nachteile von mit ^y J und J markiertem 19-Jodcholesterin auf dem genannten Applikationsgebiet mindestens teilweise dadurch beseitigen lassen, daß man anstelle des 19-Jodcholesterins ein 19-Selenyl- oder 19-Tellurylderivat des Cholesterins oder eine dazu verwandte Verbindung, die jeweils mit einem Selen- oder Tellurisotop markiert ist, verwendet. Vorzugsweise werden :
det.

den zu diesem Zweck die Isotope Se und Te verwen-

Die Vorteile der Verwendung dieser markierten 19-Selenylsteroide über markiertes 19-Jodcholesterin sind die größere Stabilität in vivo und in vitro,, die Tatsache, daß, wenn überhaupt, eine höchstens geringfügige Aktivität zur Schilddrüse gelangt und die verminderte Strahlenbelastung für den Patienten, letzteres insbesondere auch deshalb, weil die zu verabreichende Dosis geringer gehalten werden kann. In diesem Zusammenhang sei darauf

• -3-

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hingewiesen, daß die Isotope ^⁵Se und ¹²^^mTe ^-Strahler darstellen. Dagegen ist das * J-Isotop sowohl ein ^- als auch ein ß-Strahler. Das ¹ «J-Isotop ist ein f'-Strahler niedriger ^-Energie, die in hohem Maße im Körper und in Massen absorbiert wird.

Weiterhin hat es sich auch noch gezeigt, daß die genannten 19-Selenyl- und 19-Tellurylderivate von Steroiden auch zu anderen diagnostischen Bestimmungen, z.B. bei der in-vitro-Bestimmung von Hormonen im Blut und im Urin mit Hilfe radioimmunolQgischer Techniken, verwendet werden können. Auch bieten '^Se- und ^^mTe-Isotopen den Vorteil, daß sie )f -Strahler sind und sich folglich leichter bestimmen lassen als beispielsweise die

14 "*) niedrigenergetischen ß-Strahler C und "Ή. Insbesonde-

75
re bietet das Se den Vorteil, daß es stabiler ist

als ¹²⁵J und ¹³¹J. Andererseits bietet das ^123mTe den Vorteil, daß es ein stärker spezifischer .^Γ-Strahler ist, was die Tellurylverbindungen für die Aufnahme von Szintigrammen, d.h. für das Abtasten der Nebennierendrüsen, besonders gut geeignet macht.

Die in der Zeichnung dargestellte Figur 1 gibt das Kernresonanzspektrum des 19-Methylselenylsitosterins wieder. Weiterhin zeigt das Formelschema der Zeichnung die allgemeine Formel (1), die speziellere Formel (2) und die allgemeine Reaktion, nach der ein substituiertes Steroid (3) in die zu der Verbindung (1) ähnliche Verbindung (4) umgewandelt wird.

Gegenstand der Erfindung sind neue Selenyl- und Tellurylderivate von Steroiden der allgemeinen Formel (1):

-4-

609823/104

worin bedeuten:

X ein Selen- oder Telluratom; R₁ einen Kohlenwasserstoffrest; FU ein Wasserstoffatom, einen Alkanoylrest oder einen organischen Rest, der auf einfache Weise an ein Sauerstoff gebunden bzw. von diesem entfernt werden kann; und

R, einen gegebenenfalls in 4-Stellung methyl- oder äthylsubstituierten 1,5-Dimethylhexylrest.

In der in der Zeichnung dargestellten allgemeinen Formel (1) steht R₁ vorzugsweise für einen Alkylrest, z.B. einen Methyl- oder n-Butylrest. R₁ kann jedoch beispielsweise auch für einen Cycloalkyl-, Aryl·-oder Aralkylrest oder einen ungesättigten Rest, z.B. einen Alkenylrest, stehen. Beispiele für durch Rp dargestellte organische Reste, die auf einfache Weise an das Sauerstoffatom gebunden oder von diesem entfernt werden können, sind Acetale und labile Äther- oder Hemiacetalreste.

-5-

6 09823/

Q>

Bevorzugte Verbindungen gemäß der Erfindung sind durch die Formel (2), worin X für ein Selen- bzw. Telluratom steht, darstellbare 19-Methylselenyl- oder 19-Methyltellurylcholesterine.

Andere Verbindungen gemäß der Erfindung sind beispielsweise 19-Methylselenylcholesterinlinolsäureester, 19-Methylselenylcholesterintetrahydropyranyläther, 19-Methylselenylsitosterin, 19-Methylselenylcampesterin und die entsprechenden 19-Methyltellury!verbindungen. Der Linolsäureester des 19-Methylselenyl- bzw. 19-Methyltellurylcholesterins kann gegenüber der Mutterhydroxyverbindung deshalb von Vorteil sein, da er vom Blut rascher aufgenommen wird. Sitosterinderivate können, da sie den Cholesterinspiegel nicht erhöhen, den entsprechenden Cholesterinderivaten vorzuziehen sein.

Die Selenyl- und Tellurylverbindungen gemäß der Erfindung lassen sich, ausgehend von ihren entsprechenden Steroiden, dadurch herstellen, daß man zunächst eine Verbindung der allgemeinen Formel (3) darstellt, bei der in 19-Stellung ein leicht übertragbarer Substituent Y vorhanden ist. Dieses substituierte Steroid wird anschließend mit einer Lösung eines Alkyl -,Alkenyl-, Cycloalkyl-, Aryl- oder Aralkylselenids bzw. -telluride unter Bildung des gewünschten 19-Alkyl-, 19-Alkenyl-, 19-Cycloalkyl-, 19-Aryl- bzw. 19-Aralkylselenyl- bzw. -tellurylsteroids reagieren gelassen. Diese zuletzt genannte nukleophile Substitutionsreaktion läßt sich durch das in der Zeichnung angegebene Reaktionsschema, in welchem die Reste X, R^, R^ und R, die angegebene Bedeutung besitzen und Y für einen leicht übertragbaren Substituenten steht, wiedergeben.

-6-6 0 9 B 2 3 / 1 Cl 4 7

Der leicht übertragbare Substituent Y kann beispielsweise aus einem Halogenatom, insbesondere einem Bromatom, oder einem p-Toluolsulfonatrest bestehen. Die in 19-Stellung einen derartigen leicht übertragbaren Substituenten enthaltenden Steroidderivate lassen sich in üblicher bekannter Weise, beispielsweise durch Umwandeln des entsprechenden 19-Hydroxysteroids, gewinnen.

Verfahren zur Herstellung von 19-Hydroxysteroiden sind beispielsweise aus "J. Am. Chem. Soc", Band 86 (1964), Seite 1528, und "HeIv. Chem. Acta», Band 46 (1963), Seite 1361, bekannt.

Bei dem geschilderten Herstellungsverfahren verwendbare Lösungen von Alkyl-, Alkenyl-, Cycloalkyl-, Aryl- oder Aralkylseleniden oder -telluriden können beispielsweise aus Lösungen der entsprechenden Alkyl-, Alkenyl-, Cycloalkyl-, Aryl- oder Aralkyllithiumselenide oder -telluride in einem polaren aprotischen Lösungsmittel, z.B. Dimethoxyäthan, Triäthylenglykoldimethyläther oder Tetrahydrofuran, oder einer Mischung solcher Lösungsmittel, bestehen. In solchen Lösungen, die als solche durch Umsetzen von Lithiumalkyl-, -alkenyl-, -cycloalkyl-, -aryl- oder -aralkylverbindungen mit metallischem Selen oder Tellur erhalten werden, findet eine Dissoziation entsprechend folgendem Reaktionsschema:

_{D T} . , _v Lösungsmittel· _{D YT} ■> ν ρ _υθ _t * β

statt.

Ein Verfahren zur Herstellung einer Lösung von Lithiummethyl sei enid, die man bei der Herstellung der Verbin-

609 8 23/ 1 OA7

düngen gemäß der Erfindung zum Einsatz bringen kann, stellt beispielsweise das aus der niederländischen Patentanmeldung 69.08609 bekannte Verfahren zur Herstellung von Selenomethionin dar.

Bei der Herstellung von 19-Selenyl- bzw. 19-Tellurylderivaten der Formel (1), worin ILj für ein Wasserstoffatom steht, kann es erwünscht oder notwendig sein, den in 3-Stellung vorhandenen Hydroxylrest beispielsweise durch Acetylieren oder Benzoylieren zu schützen. Diese Schutzgruppe kann gegebenenfalls während oder nach der Umsetzung mit dem Alkyl-, Alkenyl-, Cycloalkyl-, Aryl- oder Aralkylselenid bzw. -tellurid wieder entfernt werden. Bei Verbindungen der Formel (1), bei welchen R₂ für einen auf einfache Weise an das Sauerstoffatom zu bindenden bzw. von diesem zu entfernenden organischen Rest steht, kann dieser Rest vor oder nach der Umsetzung mit dem Alkyl-, Alkenyl-, Cycloalkyl-, Aryl- oder Aralkylselenid oder -tellurid eingeführt werden.

Für die Herstellung der mit radioaktiven Selen- oder Tellurisotopen markierten 19-Selenyl- bzw. 19-Tellurylsteroide kann man sich entsprechender Verfahren bedienen.

Die Erfindung betrifft ferner noch mit Selen- bzw. Tellurisotopen markierte Selenyl- bzw. Tellurylderivate von Steroiden der allgemeinen Formel (1), bei denen die Verbindungen gemäß der Erfindung in eine zu Diagnosezwecken verabreichbare Form gebracht wurden. Dieses Überführen in eine zu Diagnosezwecken verabreichbare Form kann beispielsweise durch Vermischen der Selenyl- bzw. Tellurylderivate von Steroiden mit einem vom

-8-B 0 9 8 2 3 / 1 (J U 7

menschlichen Körper tolerierten flüssigen oder festen Träger erfolgen.

Dieses Diagnosemittel mit einer "bestimmten Menge an einem radioaktiv markierten Selenyl- oder Tellurylderivat eines Steroids der allgemeinen Formel (1) läßt sich zur Diagnose von Anomalien innerer Organe, z.B. der Nebennierendrüsen, nach sogenannten szintigraphischen Verfahren verwenden. Bei diesen diagnostischen Untersuchungen von Anomalien innerer Organe von Menschen und Tieren wird die aus einem mit einem radioaktiven Selenbzw. Tellurisotop markierten Selenyl- oder Tellurylderivat eines Steroids bestehende Indikatorsubstanz verabreicht und mittels einer Vergleichsstrahlungsmessung die Verteilung dieser Indikatorsubstanz über bestimmte Organe ermittelt. Obwohl hierbei auch andere Verbindungen gemäß der Erfindung verwendet werden können, bedient man sich vorzugsweisi
Methylselenylcholesterins.

75 dient man sich vorzugsweise des mit '^Se markierten 19-

Wie bereits erwähnt, lassen sich die Diagnosemittel gemäß der Erfindung auch zu anderen diagnostischen invitro-Bestimmungen, z.B. bei radioimmunologischen Bestimmungen im Blut und Urin, verwenden.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen. .

Beispiel 1

Herstellung von 19-Methylselenylcholesterin aus 19-Bromcholesterylacetat:

-9-

ROS-82 3/

2653408

(a) 19-Bromcholesterylacetat:

2,15 g Triphenylphosphin und 2,85 g Tetrabrommethan wurden in eine Lösung von 1,65 g 19-Hydroxycholesterylacetat (das nach dem aus "J. Am. Chem. Soc", Band 86 (1964), Seite 1528, bekannten Verfahren hergestellt wurde) in 70 ml trockenem Äther und 10 ml trockenem m-Xylol eingetragen. Hierbei schied sich ein weißer Niederschlag von Triphenylphosphinoxid ab. Dann wurde das Gemisch 20 h lang auf Rückflußtemperatur erhitzt. Das Fortschreiten der Umsetzung wurde mittels Dünnschichtchromatographie (Fließmittel: Toluol/Äthylacetat =3:1; Silikagel H) verfolgt. Nach beendeter Umsetzung wurden 100 ml n-Hexan und 0,5 ml Methanol zugesetzt. Etwa 15 min später wurde das Gemisch filtriert, worauf das Filtrat eingedampft wurde. Der hierbei angefallene Rückstand wurde in 10 ml Äther aufgenommen und mit 15 ml η-Hexan versetzt. Dann wurde das Hexan/Äther-Gemisch auf eine mit 40 g inaktiviertem AIpO, gefüllte Säule aufgegeben und mit einem Äther/n-Hexan-Gemisch (2:3) eluiert. Die Zusammensetzung der Säulenfraktionen wurde mittels Dünnschichtchromatographie ermittelt. Die das 19-Bromcholesterylacetat enthaltenden Fraktionen (R^ =0,7) wurden gesammelt und auf einem Dünnschichtverdampfer eingedampft. Beim Kristallisieren des Rückstands aus Äther/Methanol wurden 1,45 g des gewünschten Produkts mit einem Fp. von 91 bis 92 C erhalten. Die Struktur des erhaltenen Produkts wurde durch Kernresonanz- und Massenspektrometrie bestimmt.

(b) 19-Methylselenylcholesterin:

3 ml frisch aus LiAl% destillierten Tetrahydrofurans wurden unter sauerstofffreien Bedingungen zu 127 mg

-10-B Π 9 H ? 3 / 1 f) 4 7

- ίο -

pulverförmiger! metallischen Selens zugegeben. Während das Gemisch gerührt wurde, wurde so lange bei einer Temperatur von 0° bis -10⁰C Methyllithium in Tetrahydrofuran zutropfen gelassen, bis die ursprünglich rote Lösung 5 min lang farblos blieb. Zu der erhaltenen Lösung von Methyllithiumselenid in Tetrahydrofuran wurden dann zunächst 0,5 ml Methanol und dann eine Lösung von 553 mg 19-Bromcholesterylacetat in 8 ml Tetrahydrofuran zugegeben. Dann wurde das Reaktionsgemisch unter weitestgehendem Sauerstoff abschluß 7 Tage lang bei Raumtemperatur stehen gelassen.

Nach Zugabe von 2 ml 2m-(ΝΗλ)pSO^-Lösung wurde das Reaktionsgemisch auf ein Volumen von etwa 2 ml eingeengt, worauf 10 ml Benzol zugesetzt wurden. Nach dem Abtrennen der Benzolschicht wurde die wäßrige Schicht nochmals zweimal mit 5 ml Benzol extrahiert. Dann wurden die Benzolextrakte vereinigt, über wasserfreiem Na₂SO^ getrocknet und auf ein Volumen von etwa 2 ml eingeengt. Der erhaltene Rückstand wurde mit 20 ml η-Hexan gemischt. Dann wurde das Gemisch auf eine mit 20 g AIpO^ gefüllte Säule aufgegeben. Die Säule wurde nach und nach mit n-Hexan/Wasser-Gemischen 95 : 5, 90 : 10, 85 : 15, 80 : 20, 70 : 30 und 50 : 50 eluiert. Mit einem n-Hexan/Äther-Gemisch 70 : 30 wurde das 19-Methylselenylcholesterin aus der Säule erhalten.

Die fraglichen Fraktionen wurden eingedampft und der Rückstand aus Äther/Methanol kristallisiert. Hierbei wurden 253 mg des gewünschten Produkts mit einem Fp. von 135° bis 136⁰C erhalten. Mittels Dünnschichtchromatographie (Fließmittel: Toluol/Äthylacetat = 7 : 3ί Silikagel H) wurde bestätigt, daß das Produkt rein war.

-11-

60 9823/104 7

Die Struktur des erhaltenen Produkts wurde durch Kernresonanz- und Massenspektrometrie bestätigt.

Beispiel 2

Herstellung von 19-Methylselenylcholesterin aus 19-(p-Toluolsulfonyl)-cholesterylacetat:

Ausgehend von 134 mg pulverförmigen metallischen Selens wurde in der im Beispiel 1 geschilderten Weise eine Lösung von Methylseienid in Tetrahydrofuran zubereitet. Diese wurde mit 0,5 ml Methanol und dann mit einer Lösung von 632 mg 19-(p-Toluolsulfonyl)-cholesterylacetat (das gemäß dem aus "J. Chem. Soc", Band 86 (1964), Seite 1533, bekannten Verfahren hergestellt wurde) in 6 ml Tetrahydrofuran versetzt. Nachdem das Reaktionsgemisch 3 Tage lang bei Raumtemperatur stehen gelassen worden war, wurden 2 ml 2m-(NlOpSO^-Lösung zugesetzt. Dann wurde das Gemisch auf ein Volumen von etwa 2 ml eingeengt, worauf der Rückstand mit Benzol extrahiert und in der im Beispiel 1 (b) geschilderten Weise weiter aufgearbeitet wurde.

Es wurden 204 mg des gewünschten Produkts mit einem Fp. von 135° bis 136⁰C erhalten. Durch Dünnschichtchromatographie wurde bestätigt, daß dieses Produkt rein war. Die Struktur wurde mittels Kernresonanz- und Massenspektrometrie bestätigt.

Beispiel 3

Herstellung von 19-Methyltellurylcholesterylacetat aus 19-(p-Toluolsulfonyl)-cholesterylacetat:

-12-609823/1ÜA7

Ausgehend von 98 mg pulverförmigen metallischen Tellurs wurde in der im Beispiel 1 geschilderten Weise eine Lösung von Methyltellurid in Tetrahydrofuran zubereitet. Diese wurde mit 6,8 ml einer O,i6m-Lösung von Essigsäure in Tetrahydrofuran und dann mit einer Lösung von 366 mg 19-(p-Toluolsulfonyl)-cholesterylacetat in 5 ml Tetrahydrofuran versetzt. Nachdem das Reaktionsgemisch 5 Tage lang bei Raumtemperatur stehen gelassen worden war, wurde es zur Trockene eingedampft. Der hierbei erhaltene Rückstand wurde in 1 ml 1Obiger Essigsäure und 15 ml Benzol aufgenommen. Das erhaltene Zweiphasensystem wurde über wasserfreies Natriumsulfat, das mit etwa 10 ml Benzol nachgespült wurde, filtriert. Das gesamte Filtrat wurde zur Trockene eingedampft, worauf der Rückstand in einer Mischung aus 1 ml Benzol und 10 ml η-Hexan aufgenoisaBen und in der im Beispiel 1 (b) geschilderten Weise weiter aufgearbeitet wurde»

Es wurden 100 sg eines Rohprodukts erhalten, Tsei dem es sich aufgrund Kernresonanz- xsnü Massenspektralphotometeruntersuciiungen tm ύ&ε ^-
handelte.

Beispiel 4

Herstellung von 19-n-Butylselenylcholesterin aus 19-Bromcholesterylacetatt

Unter sauerstofffreien Bedingungen wurden 3 ml frisch aus LiAl% destillierten Tetrahydrofurans zu 109 sig verförmigen metallischen Selens zugegeben. Unter Rühren wurde dann die Mischung bei einer Temperainir von -15° bis -20⁰C tropfenweise mit einem geringen Über-

-13-

6 0 98 2 3/4-6-^/

schuß von n-Butyllithium in η-Hexan versetzt. Dann wurde die erhaltene Lösung von n-Butylselenid in Tetrahydrofuran/Hexan zunächst mit 0,3 ml Methanol und dann mit einer Lösung von 515 mg 19-Bromcholesterylacetat in 7 ml Tetrahydrofuran versetzt. Hierauf wurde das Reaktionsgemisch einen Tag lang bei Raumtemperatur stehen gelassen und dann 5 h lang auf eine Temperatur von 60⁰C erwärmt. Nach Zugabe von 1 ml 1,5m-(NH^)₂SO_/it-Lösung und 10 ml Benzol wurde das erhaltene Zweiphasensystem über wasserfreies Na2S0^, das mit etwa 10 ml Benzol nachgespült wurde, filtriert. Das erhaltene Filtrat wurde zur Trockene eingedampft, worauf der Rückstand in einer Mischung aus 1 ml Benzol und 10 ml Hexan aufgenommen und in der im Beispiel 1 (b) geschilderten Weise weiter aufgearbeitet wurde.

Es wurden 150 mg Rohprodukt erhalten. Dieses wurde auch nach mehrmaliger Durchführung einer Säulenchromatographie nicht reiner. Beim Auskristallisieren aus Hexan wurden 30 mg Produkt erhalten, bei dem es sich entsprechend Kernresonanz- und Massenspektralphotometeruntersuchungen um praktisch reines 19-Butylselenylcholesterin handelte. Wurde die erhaltene Mutterlauge zur Trokkene eingedampft und der Verdampfungsrückstand aus 9O96igem Methanol umkristallisiert, wurden 65 mg eines Produkts erhalten, das entsprechend Kernresonanzspektrum zu etwa 90% aus 19-n-Butylselenylcholesterin bestand.

Beispiel 5

Herstellung von 19-Methylselenylcholsterinlinolat aus 19-Methylselenylcholesterin:

-14-G0982 3/1047

Eine Lösimg von 140 mg 19-Methylselenylcholesterin in 5 ml trockenem Äther wurde nach und nach mit 150 mg frisch destillierten LinolSäurechlorids und 150 mg von auf KOH getrocknetem Trithylamin versetzt. Dann wurde das Reaktionsgemisch 3 h lang auf Rückflußtemperatur erhitzt. Der hierbei ausgefallene Niederschlag wurde abfiltriert, worauf das FiItrat zur Trockene eingedampft wurde. Der Verdampfungsrückstand wurde mit 3 ml n-Pentan gemischt, worauf das Gemisch durch eine mit 10 g AlpO, gefüllte Säule laufen gelassen wurde.

Die Säule wurde mit n-Pentan/Benzol 9 : 1 eluiert. Die Säulenfraktionen wurden mit Hilfe der Dünnschichtchromatographie auf die Anwesenheit eines Esters hin untersucht, worauf die "fündigen" Fraktionen zur Trockene eingedampft wurden. Hierbei wurden 20 mg Reaktionsprodukt erhalten. Durch Dünnschichtehromatographie (Fließmittel: Toluol/Äthylacetat =3:1; Silikagel auf Plastik HF der Firma Merck), R_f = 0,71, wurde bestätigt, daß das Produkt rein war. Die Struktur des Produkts wurde durch Kernresonanz- und Massenspektrometrie bestätigt.

Beispiel 6

75 Herstellung von 19-Methylselenylcholesterin- Se und

75 19-Methylselenylcholesteryllinolat- Se:

(a) ig-Methylselenylcholesterin- Ie (spezifische Aktivität: 10 mCi/mMol)

Ausgehend von 80 mg pulverförmigen metallischen Selens

einer Aktivität von 1OmCi Se wurde entsprechend Beispiel 1 (b) eine Lösung von Methylselenid- ^Se in Tetra-

-15-60982 3/104 7

2B53408

hydrofuran zubereitet. Die erhaltene Lösung wurde mit ml Methanol und 400 mg 19-Bromcholesterylacetat in 4 ml Tetrahydrofuran versetzt. Nachdem das Gemisch einen Tag lang bei Raumtemperatur stehen gelassen worden war, wurde es nochmals einen Tag lang auf eine Temperatur von 60⁰C erwärmt. Hierauf wurde es nach Zugabe von 100 mg NH^Cl zur Trockene eingedampft. Der hierbei angefallene Rückstand wurde mit 7 ml Benzol gemischt und in einen 50 ml fassenden Kolben überführt. Die verwendete Apparatur wurde nochmals mit 7 ml Benzol nachgewaschen. Die vereinigten Benzolfraktionen wurden mit 40 ml n-Hexan verdünnt und dann in der im Beispiel 1 (b) geschilderten Weise aufgearbeitet.

75

Es wurden 1,5 mCi 19-Methylselenylcholesterin- Se erhalten. Die Verbindung erwies sich aufgrund einer dünnschicht chromatographischen und autoradiographischen Untersuchung als chemisch und radiochemisch rein.

(b) 19-MethylselenylcholesteryHinolat- Se:

Ausgehend von 200 μ Ci des in der geschilderten Weise

/ 75

hergestellten 19-Methylselenylcholesterin- Se in 5 ml trockenem Äther wurde entsprechend dem im Beispiel 5 geschilderten Verfahren 19-Methylselenylcho3asteryllino-

7*5
lat-^Se hergestellt. Es wurden insgesamt 50 iiCi des Produkts erhalten. Dieses erwies sich aufgrund dünnschicht Chromatographie eher und autoradiographischer Untersuchungen als zu etwa 90% aus reinem 19-Methylse-

75
lenylcholesteryllinolat-' -^Se bestehend.

Beispiel 7

Herstellung von 19-Methylselenylsitosterin (= 19-Methylselenyl-3,ß-ol-stigmast-5-en):

6 0 9 8 2 3/1047 -1⁶~

In sauerstofffreier Stickstoffatmosphäre wurde 1 ml frisch aus LiAlH^ destillierten Tetrahydrofurans zu 80 mg pulverförmigen metallischen Selens zugegeben. Unter Rühren wurde die erhaltene Mischung bei einer Temperatur von -8 C so lange tropfenweise mit Methyllithium in Tetrahydrofuran versetzt, bis die ursprünglich dunkelrote Lösung 5 min lang farblos blieb. Die in der geschilderten Weise zubereitete Lösung von Methylselenid wurde dann zunächst mit 1 ml 0,O78m-Schwefelsäure in Triäthylenglykoldimethyläther, der frisch aus CaHp destilliert worden war, und dann einer Lösung von 429 mg 19-Bromsitosterylacetat in 5 ml Triäthylenglykoldimethyläther versetzt. Nachdem das Reaktionsgemisch 2 h lang bei Raumtemperatur stehen gelassen worden war, wurden 1 ml 0,5m-Natriummethoxid in Methanol und 2 Tropfen Wasser zugesetzt. Dann wurde das Reaktionsgemisch 1,5 h lang bei Raumtemperatur stehen gelassen. Nach Zugabe von 1 ml 2In(NiL)₂SO. in Wasser wurden die flüchtigen Bestandteile aus dem Reaktionsgemisch entfernt. Der Rückstand wurde mit 25 ml Wasser versetzt, wobei sich ein Niederschlag bildete. Dieser wurde abfiltriert und getrocknet. Zur Entfernung von Spuren Wasser wurde das Reaktionsprodukt in 50 ml Diäthyläther aufgenommen, worauf die erhaltene ätherische Lösung erneut eingedampft wurde. Das hierbei erhaltene Rohprodukt wurde mit 3 ml Hexan gemischt, worauf die Mischung auf eine mit 15 g Al₂O, gefüllte Säule aufgegeben wurde. Die Säule wurde nach und nach mit n-Hexan/Äther-Gemisehen 97 : 3, 94 : 6, 91 : 9, 88 : 12 und 85 : 15 eluiert. Mit den n-Hexan/Äther-Gemischen 91 : 9 und 88 : 12 wurde das 19-Methylselenylsitosterin aus der Säule erhalten. Die fraglichen Fraktionen wurden eingedampft, wobei 241 mg Rohprodukt erhalten wurden. Die Struktur wurde durch

-17-609823/

Kernresonanzspektralphotometrie (vgl. die Zeichnung) bestätigt. Eine g.c.-m.s.-Analyse zeigte, daß neben dem "19-Methylselenylsitosterin auch etwa 7% des Campesterinderivats gebildet wurden.

Beispiel 8

Herstellung von 19-Methylselenylsitosterin- Se (spezifische Aktivität: 14 m Ci/mMol):

In einer sauerstofffreien Stickstoffatmosphäre wurde 1 ml aus LiAlH^ frisch destillierten Tetrahydrofurans zu 80 mg pulverförmigen metallischen Selens einer Aktivitat von etwa 14 m Ci Se zugegeben. Unter Rühren wurde zu der Mischung bei einer Temperatur von -8⁰C so lange Methyllithium in Tetrahydrofuran zutropfen gelassen, bis die ursprünglich dunkelrote Lösung 5 min lang farblos blieb. Die hierbei erhaltene Lösung von Methylselenid wurde zunächst mit 1,2 ml 0,075m-Schwefelsäure in Dimethoxyäthan, das frisch aus LiAlH^ destilliert worden war, und dann mit einer Lösung von 457 mg 19-Bromsitosterylacetat in 4 ml Dimethoxyäthan versetzt. Nachdem das Reaktionsgemisch einen Tag lang bei Raumtemperatur stehen gelassen worden war, wurde es mit 1 ml O,5m-Natriummethoxid in Methanol und 2 Tropfen Wasser versetzt. Dann wurde das Reaktionsgemisch nochmals 2 h lang bei Raumtemperatur stehen gelassen. Nach Zugabe von 1 ml 2m(NEL)pS0A in Wasser wurde das Reaktionsgemisch zur Trockene eingedampft. Der hierbei angefallene Rückstand wurde mit 10 ml Äthyläther gemischt und dann über ein Filterpapier in einen 50 ml fassenden Kolben überführt. Die verwendete Apparatur wurde nochmals dreimal mit 10 ml Äther gespült. Die vereinigten Äther-

-18-

6 0 9 8 2 3/1047

- 18 fraktionen wurden zur Trockene eingedampft. Der hierbei

nc

angefallene 9,96 m Ci'^Se enthaltende Rückstand wurde in 10 ml η-Hexan aufgenommen, worauf die Mischung auf eine mit 13 g inaktiviertem Al₂O, gefüllte Säule aufgetragen wurde. Die Säule wurde nach und nach mit n-Hexan und n-Hexan/Äther-Gemischen 97 : 3 , 94 : 6, 91 : 9, 90 : 10, 89 : 11, 88 : 12, 86 : 14 und 85 : 15 eluiert.

Mit den n-Hexan/Äther-Gemisehen 94 : 6 und 91 : 9 wurden

75 aus der Säule 9,4 m Ci 19-Methylselenylsitosterin- Se erhalten. Aufgrund einer dunnschichtchromatographischen Untersuchung (Fließmittel: Toluol/Äthylacetat =3:1; Silikagel H) zeigte es sich, daß das Reaktionsprodukt als Verunreinigung noch 19-Bromsitosterin enthielt. Durch Wiederholung der Säulenchromatographie konnte aus dem

75 Reaktionsprodukt reines 19-Methylselenylsitosterin- Se isoliert werden.

Beispiel 9

Biologische Testversuche:

lye

Die Verteilung von ig-Methylselenylcholesterin- Se (einer spezifischen Aktivität von 10 m Ci pro m Mol) über eine Reihe von inneren Organen nach intravenöser Injektion wurde auf folgende Weise verifiziert: Aus einer Vor-

75 ratslösung des 19-Methylselenylcholesterin-'-^Se in Äthanol einer spezifischen Aktivität von 18 u Ci pro ml wurde jeweils 0,2 ml intravenös in die Oberschenkelvene von erwachsenen männlichen Wistar-Ratten, die mit einer geringen Dosis Äther betäubt worden waren, injiziert. 5, 24, 48, 72 und 144 h nach der Injektion wurden die Versuchstiere getötet und die Radioaktivi-

-19-

609823/ 1047

tat einer Reihe von inneren Organen (die Halbwertseffekte waren korrigiert) bestimmt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle I zusammengestellt:

Tabelle I

Nach ... h in den Organen gefundener prozentualer Anteil der injizierten Dosis

5h 24 h 48 h 72 h 144 h

Nebennierendrüsen 0,18 0,34 Pankreas 0,22 0,45 Milz 4,04 3,98

Zwölffingerdarm 1,16 2,04 Nieren 1,62 2,77

Leber 57,19 29,57 14,78 10,84 7,46

Die folgende Tabelle II zeigt, wie sich die Beziehung zwischen der gemessenen Radioaktivität in den Nebennierendrüsen und in den bedeutendsten der anderen Organe im Laufe der Zeit ändert.

Tabelle II

Beziehung der gemessenen Radioaktivität pro g Organ nach

5h 24 h 48 h 72 h 144 h

Nebennierendrüsen/

Leber 0,55 2,02 7,59 11,58 22,47

Nebennierendrüsen/

Nieren 4,46 1,22 12,71 18,47 24,29

Nebemiarendrusen/

Milz ' 0,35 0,61 3,74 9,30 17,46

-20-

0,70	0,68	0,80
0,45	0,51	0,73
1,12	0,66	0,37
2,21	1,60 .	1,30
1,70	1,47	1,50

'·■; ^{n (}.i U 7 ?, I 1 (j A 7

In entsprechender Weise wurde die Verteillang von 19-Methylselenylcholesteryllinolat-'^Se über dieselben inneren Organe nach intravenösen Injektionen ermittelt. Die Ergebnisse sind in den folgenden Tabellen III und IV zusammengestellt:

Tabelle III

In den Organen gefundener prozentualer

Anteil der injizierten Dosis nach

5h 24 h 48 h 144 h 192 h 288 h

Nebennierendrüsen 0,07	0,08	0,47	0,28	0,59	0,62	0,78	0,73
Pankreas	4,48	90,62	0,27	0,36	0,34	0,28	0,39
Milz	Zwölffingerdarm 0,82	2,16	1,68	1,42	0,51	0,41
Nieren	1,59	1,77	2,53	0,70	0,83
Leber	0,92	1,15	1,37	0,90	0,98
	59,95	29,78	13,90	8,02	5,95
Tabelle	IV

Beziehung der gemessenen Radioaktivität pro g Organ nach

5h 24 h 48 h 144h 192 h 288 h

Nebennierendrüsen/

Leber 0,094 0,68 3,12 5,32 10,76 14,33

Nebennierenärüsen/

Hieren 3,39 6,82 16,33 10,04 21,20 17,64

fJebennierendrüsen/ ·

Milz 0,088 0,64 2,10 2,02 7,56 9*55

In entsprechender Weise wurde die Verteilung von 19-Methylselenylsitosterin- ^Se (spezifische Aktivität! 14 m Ci/mMol) über eine Reihe von inneren Organen nach intra-

-21-

venöser Injektion bestimmt. Die Ergebnisse sind in. den folgenden Tabellen V und VI zusammengestellt.

Tabelle V

In den Organen gefundener prozentualer Anteil der injizierten Dosis nach 4h 24 h 48 h 120 h 240 h

Nebennierendrüsen 0,51 0,18 0,30 0,57 0,61

Milz 12,2 1,4 1,0 0,4 0,2

Nieren 1,7 1,4 1,5 0,9 1,0

Leber 120 20,8 14,2 4,7 2,5

Tabelle VI

Beziehung der gemessenen Radioaktivität

pro g Organ nach

4h 24 h 48 h 120 h 240 h

Nebenni erendrüs en/

Leber 0,7 2,4 6,3 30,2 47,5

Nebennierendrüsen/

Nieren 11,0 8,4 12,0 30,1 . 29,1

Nebennierendrüsen/

Milz 0,3 1,1 2,9 19,6 20,7

-22-

6 Π 9 H 2 3 / 1 OA 7

Claims (1)

1. Patentansprüche

   11. JSelenyl- und Tellurylderivate von Steroiden der all· ^^^gemeinen Formel (1):

   worin bedeuten:

   X ein Selen- oder Telluratom;
   R₁ einen Kohlenwasserstoffrest; ein Wasserstoffatom, einen Alkanoylrest oder einen auf einfache Weise an das Sauerstoffatom zu bindenden oder von diesem zu entfernenden organischen Rest; und

   einen gegebenenfalls in 4-Stellung methyl- oder äthylsubstituierten 1,5-Dimethylhexylrest.

   2. Radioaktiv markierte Selenyl- und Tellurylderivate von Steroiden der Formel (1) gemäß Anspruch 1, worin

   75 X für ein Selenisotop, vorzugsweise Se, oder ein Tellurisotop, vorzugsweise '^mTe, steht und R₁, R₂ und R, die angegebenen Bedeutungen besitzen.

   -23-

   60982 3/104 7

   3. Selenyl- und Tellurylderivate von Steroiden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie der angegebenen Formel entsprechen, worin bedeuten:

   X ein gegebenenfalls radioaktiv markiertes Selenoder Telluratomj

   R^ einen Alkylrest;

   Rp ein Wasserstoffatom und

   R, einen 1,5-Dimethylhexylrest.

   4. Selenyl- und Tellurylderivate von Steroiden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie der angegebenen Formel entsprechen, worin bedeuten:

   X ein gegebenenfalls radioaktiv markiertes SelenoderTelluratom j

   R^ einen Alkylrest;

   R2 einen Alkanoyl- oder Acetalrest oder einen labilen Äther- oder Hemiacetalrest und

   R, einen 1,5-Dimethylhexylrest.

   5. 19-Methylselenylcholesterin bzw. 19-Methylselenyl-

   75
   cholesterin- Se.

   6. 19-Methylselenylcholesteryllinolat bzw. 19-Methyl-

   75
   selenylcholesteryllinolat-'^Se.

   7. 19-Methyltellurylcholesterylacetat.

   8. 19-n-Butylselenylcholesterin.

   -24-

   609823/ 1 047

   9. 19-Methylselenylsitosterin bzw. 19-Methylselenyl-

   75
   sitosterin- Se.

   10. Verfahren zur Herstellung von Selenyl- und Tellurylderivaten von Steroiden der Formel (1) gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie in an sich für "verwandte Verbindungen bekannter Weise hergestellt werden.

   11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steroid der Formel (3):

   worin R₂ und R, die angegebene Bedeutung besitzen und Y für einen leicht übertragbaren Rest steht, mit einer Lösung eines Alkyl-, Alkenyl-, Cycloalkyl-, Aryl- oder Aralkylselenids oder -tellurids umgesetzt und dann das gewünschte Produkt der allgemeinen Formel (1) aus dem Reaktionsgemisch isoliert werden,

   12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dae is Reaktionsprodukt der Formel (15 vor der Isolierung der Rest Rg avrch ein Wssserstoffatos ersetzt wird,

   -25-

   6098 23/4-8+?

   13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steroid der allgemeinen Formel (3) mit einer Lösung eines Alkyl-, Alkenyl-, Cycloalkyl-, Aryl- oder Aralkyllithiumselenids oder -telluride in einem polaren aprotisehen Lösungsmittel oder einer Mischung aus solchen Lösungsmitteln umgesetzt wird.

   14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß als polares aprotisches Lösungsmittel ein cyclischer Äther, wie Tetrahydrofuran, verwendet wird.

   15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß als polares aprotisches Lösungsmittel Dimethoxyäthan oder Triäthylenglykoldimethyläther oder eine Mischung einer dieser Verbindungen mit Tetrahydrofuran verwendet wird.

   16. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindung der allgemeinen Formel (3) verwendet wird, worin Y für ein Bromatom oder einen p-Toluolsulfonatrest steht.

   17. Verfahren zur Herstellung von 19-Methylselenylchole-

   75

   sterin bzw. 19-Methylselenylcholesterin- Se, dadurch gekennzeichnet, daß 19-Bromcholester3>\lacetat bzw. ig-Cp-ToluolsulfonylJ-cholesterylacetat mit einer Lösung von Methyllithiumselenid bzw. Methyl-

   75
   lithiumselenid- ^Se in Tetrahydrofuran umgesetzt und nach einer Hydrolyse das Produkt in an sich bekannter Weise isoliert wird.

   -26-

   (■: η α Q ο ο / -ι η / ··/

   18. Verfahren zur Herstellung von 19-Methylselenylsitosterin bzw. 19-Methylselenylsitosterin- Se, dadurch gekennzeichnet, daß 19-Bromsitosterylacetat mit einer Lösung von MethyllitMumselenid bzw. Methyllithiumselenid- ¹ ^Se in Gegenwart von Dimethoxyäthan oder Triäthylenglykoldimethylather umgesetzt und nach einer Hydrolyse das Reaktionsprodukt in an sich bekannter Weise isoliert wird.

   19. Diagnosemittel zur diagnostischen Untersuchung von Anoaalien innerer Organe _r dadurch gekennzeichnet, daß es neben einem vom menschlichen Körper tolerierbaren flüssigen oder festen frägenaaterlal ein radioaktiv markiertes Selenyl- oder 'Teilurylderivat eines Steroids der Formel (1), -worin bedeirtens

   X ein radioaktiv markiertes Selen- oder Telluratomj

   R₂ ein Wasser stoff a torn, einen Alljoylrest oder einen auf einfache Weise an das Sauerstoffatom zu bindenden bzw. von diesem zu entfernenden organischen Rest1 und

   R-j einen gegebenenfalls in 4-Stellung methyl- oder äthylsubstituierten 1,5-Dimethylhexylrest,

   enthält. ·

   20. Diagnosemittel nach Anspruch 19, dadurch gekennzeidinet, daß es 19-Methylselenylcholesterin-'^Se enthalt.

   -27-

   609823/1047

   21. Diagnosemittel nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß es 19-Methylselenylcholesteryllinolat-⁷⁵Se enthält.

   22. Diagnosemittel nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß es 19-Methylselenylsitosterin- Se enthält.

   23. Verfahren zur Herstellung eines Diagnosemittels nach einem oder mehreren der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß man ein radioaktiv markiertes Selenyl- oder Tellurylderivat eines Steroids der Formel (1), worin bedeuten:

   X ein radioaktiv markiertes Selen- oder Telluratom;

   R₁ einen Kohlenwasserstoffrest;

   p ein Wasserstoffatom, einen AlKoylrest oder einen auf einfache Weise an das Sauerstoffatom zu bindenden bzw. von diesem zu entfernenden organischen Rest; und

   R, einen gegebenenfalls in 4-Stellung methyl- oder äthylsubstituierten 1,5-Dimethylhexylrest,

   in eine zu Diagnosezwecken geeignete verabreichbare Form bringt.

   24. Verwendung eines Selenyl- oder Tellurylderivats eines Steroids nach Anspruch 2 als radioaktive Indikatorsubstanz bei diagnostischen Verfahren zum Aufspüren von Anomalien menschlicher und tierischer innerer Organe durch Verabreichen der Indi-

   -28-

   6 i) 9 8 2 3/1 0 A 7

   katorsubstanz und Messen der Verteilung dieser Indikatorsubstanz über bestimmte innere Organe.

   75

   25. Verwendung von mit 'Se radioaktiv markiertem 19-

   Methylselenylcholesterin als radioaktive Indikatorsubstanz.

   26. Verwendung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge Indikatorsubstanz einer Radioaktivität von 100 bis 2000 u Ci entspricht.

   27. Verwendung von 19-Methylselenylcholesteryllinolat-

   Se als radioaktive Indikatorsubstanz.

   75

   28. Verwendung von 19-Methylselenylsitosterin- Se als

   radioaktive Indikatorsubstanz.

   609823/

   Leerseite