DE3124780A1

DE3124780A1 - "10-alkynylsteroide, verfahren zu deren herstellung und verwendung derselben zur inhibierung der aromataseaktivitaet eines aromataseenzyms"

Info

Publication number: DE3124780A1
Application number: DE19813124780
Authority: DE
Inventors: J. O'Neal 45150 Milford Ohio Johnston; Brian W. 45040 Mason Ohio Metcalf
Original assignee: Merrell Dow Pharmaceuticals Inc
Current assignee: Aventis Pharmaceuticals Inc
Priority date: 1980-06-27
Filing date: 1981-06-24
Publication date: 1982-06-03
Also published as: ES8302025A1; DK162447C; MY8700055A; IL63143A; DK161151B; NL192455C; JPS5738797A; CH646984A5; DK274681A; CA1173431A; GB2078749B; FR2485543A1; IT1171339B; GB8316702D0; NL8103101A; GB2135314A; SE8103963L; NO812197L; HK72686A; BE889401A

Description

• Jfosexa Mr*- 23 425 Pr/br

Merrell Dow Pharmaceuticals Inc. . ■

Cincinnati, Ohio, V.St.Ά.

■■-'"." 1O-Alkynylstaroide* Verfahren, zu deren Herstellung

und Verwendung derselben zur Inhibierung· der &£omatageaktivitat eines Aromataseerizyms

Die weiblichen Geschlechtshormone östron und östradiol sind an, fielen physiologischen Prosessen beteiligt und sind ausführlich studiert worden. Die Bildung dieser Steroide wird durch eine Anzahl von Enzymen geregelt. Das Enzym Aromatase · ist das geschwindigkeitslimitierende Enzym bei "der Umwandlung von Testosteron und Androstendion (männliche Hormone, Androgene) zu östradiol und östron (weibliche Hormone, östrogene). Die nichtreversible Umwandlung dieser Androgene zu den Östrogenen umfaßt die Oxidation und die Eliminierung der Methy!gruppen am C1Q-Atom in Form von Ameisensäure. Die . -IB- und 2ß-Wasserstoffe vom C-1 und C-2-Atom gehen verloren '. water Bildung einer Doppelbindung, so daß nach der Enolisierung des 3-Ketons der aromatische A-rRing des östrogene produziert wird. Die Androgene Testosteron und Androstendion können durch 17ß-Hydroxysteroiddehydrogenase ineinander umgewandelt werden.und die östrogene östradiol und östron können auf ähnliche Weise gemäß Schema 1 ineinander umgewandelt werden. Materialien wie Aromataseinhibitoren,'die die Umwandlung von Androgen zu östrogen regulieren oder diese UmwandlungjLnhifoieren _f besitzen therapeutische Verwendbarkeit bei der Behandlung von klinischen Zuständen,die durch die Anwesenheit von östrogenen potenziert werden. Derartige

— 6 "~

Aromataseinhibitoren wurden identifiziert unter Verwendung von Enzympräparaten aus Protoplasmakörnchen aus menschlicher Placenta und 4-Hydroxy- und 4-Acetoxy-androst-4-en-3,17-dion, Androsta-1,4,6-trien-3,17-dion, Aminoglutethimid und Testololacton wurden als Aromataseinhibitoren identifiziert.

SCHEMA 1 Enzymatische Umwandlung ineinander von Androgenen unqöstrogenen "■'

OH

17 ß-Hydroxy-steroid-

dehydrogenase

Testosteron ■

Androstenediont

(Arcxatase)

17 (B-Hydroxy-steroid dehydrogenase

Östradiol

Östron··.

Zu den. Zuständen, die mit Aromataseinhibitoren behandelt werden können,, gehören erhöhte östrogenspiegel,. die im wesentlichen gleichbleibend sind oder nur temporäre plötzliche Anstiege sein können, die aus Kreislauffunktionen des Körpers resultieren. Somit wurden Aromataseinhibitoren zur Behandlung von Hyperöstrogenämie in Zuständen wie Gynäkomastie verwendet, wobei eine klinische Verbesserung erzielt wurde. Sie wurden

4 ■¥

··' "'■ ^:··3Ί 24780

7 -

außerdem erfolgreich zur Behandlung von männlicher Unfruchtbarkeit behandelt, verbunden mit Oligospermia, die aus erhöhten östrogenspiegeln resultiert. Aromataseinhibitoren können außerdem zur Behandlung von Hyperöstrogenämie ver^- wendet werden, die ein Vorläufer des Herzinfarktes sein karin»

Aromataseinhibitoren sind außerdem geeignet zur Fruchtbarkeitskontrolle, wo sie wirksam sind durch Reduzierung des östrogenanstiegs, der in verschiedenen Stadien des Ovulationszyklus beobachtet wird. Somit erwies sich 4-Acetoxyandrost-4-en-3,17-dion als wirksam zur Verhinderung der östrogenproduktion, diejbei der Ovulation bei Ratten erforderlich war. Außerdem, nachdem die östrogensynthese zur Implantation eines befruchteten Eis in vielen Species erforderlich ist, besitzt die nachträgliche koitale Verabreichung von Aromataseinhibitoren das Potential, die Fruchbarkeit zu regulieren insbesondere bei Haus- und Wildtieren. Insbesondere erwies sich der Aromataseinhibitor Androsta-1,4,6-trien-3,17-dion als wirksam zur Verhinderung der Implantation bei männlichen Ratten. Aromataseinhibitoren sollten außerdem das Paarungsverhalten von männlichen Species,, die eine Gehirnaromatisierung für ein solches Verhalten brauchen, reduzieren. Insbesondere ^ könnte sowohl bei männlichen als auch bei weiblichen Nagetieren während kontrollierter Paarungsprogramme unter Anwendung von Aromataseinhibitoren eine Unterdrückung der Fortpflanzung bewirkt werden.

Es gibt wesentliche klinische Anzeichen dafür, daß viele Tumorarten mit einer erhöhten östrogenbildung verbunden sind. Bei Patienten mit Brustkrebs wird üblicherweise die Entfernung eines Eierstocks,' der Nebenniere und/oder der Hypophyse vorgenommen, um die Menge an östrogenjsu verringern. Zu den nicht chirurgischen Verfahren gehören Behandlungen mit großen Mengen an Steroiden, Antiöstrogenen und Inhibitoren enzymatischer Steroidreaktionen. Eine Behandlung mit Antiöstrogenen

führt bei etwa 1/3 der Patienten zu objektiven Tumorrückbildungen. Eine Entfernung der Nebenniere bewirkt eine Rückbildung von Brustkrebs bei Frauen nach den Wechseljahren, die hormonabhängige Tumoren aufweisen, voraussichtlich als Ergebnis der Verringerung an dem zur Verfügung stehenden östrogen, das von Andostendion abgeleitet ist, dessen Quelle in erster Linie in den Niebennieren sitzt. Es wurde gezeigt, daß das Wachstum verschiedener Arten von BrustkrebszeIlen von östrogen abhängig ist und durch Verbindungen gehemmt werden kann,, die der Wirkung von östrogen entgegenwirken.

Somit können die vorstehend genannten Aromataseinhibitoren die biologisch aktiven östrogene wirksam an der Erreichung endocriner Tumoren hindern oder die östrogenbiosynthese in solchen Tumoren reduzieren, die zu einer endogenen Östrogensynthese fähig sind und dadurch Remissionen von metastatischem Brustkrebs produzieren.

Gebärmutterkrebs wurde mit der Gegenwart von übermäßigen Mengen an endogenem oder exogenem östrogen in Verbindung gebracht; · Gonaden- und trophoplastische Tumoren verursachen somatische Hyperöstrogenisierung, was zu unterschiedlichen Graden der Feminisierung bei Männern führt. Bei Frauen hängen die Symptome vom Alter der Patienten ab und können von frühreifer Pseudopupertät über Anomalitäten der Menses zu Blutungen nach den Wechseljahren führen. Aromataseinhibitoren können bei · der erhaltenen Behandlung von Patienten mit solchen Tumoren als Zusatztherapie eingesetzt werden, da .sie das somatische Auftreten von erhöhter östrogenbiosynthese verringern.

Die Erfindung betrifft 1Q-(2~Alkynyl)steroide* D.h., sie betrifft Steroide mit einer 2-Alkyny!gruppe .in der 10-Stellung anstelle der angularen Methylgruppe. Die Verbindungen könnten außerdem als 19-C1-Alkynyl)steroide bezeichnet werden„ dahingehend daß die angulare Methylgruppe in der 10-Stellung weiter durch eine 1-Älkyny!gruppe substituiert ist.

Insbesondere betrifft die Erfindung 10-(2-Alkynyl)steroidaromataseinhibitoren der Formeln

oder

2.

worin- eine Einfach- oder Doppelbindung,- R Wasserstoff

Methyl oder Ethyl, R"" R H oder OR ,

(H) (OR⁸) oder R⁵ H₁

.. oder C, ^-Alkyl, R =0, R H oder C, ₃~

oder wenn die 5,76-Bindung gesättigt· ist, das zweiwertige

6 ' "Ί 8

=0„ R und R jeweils H oder C, .,-Alkyl und R H oder

C~«-Alkanoyl bedeuten.

Die Erfindung betrifft außerdem neue Zwischenprodukte, die sich, zur Herstellung der Aromataseinhibitoren eignen und folgende Formeln besitzen

oder

worin R Wasserstoff oder C, ^-Alkyl, R CH₃ oder C^H-,

R² (H) (OR⁸) oder =0, R³ H oder C₁ ,-Alkyl, R⁵ H oder C₁,-

6 8 ·

Alkyl, R H oder C₁ ,-Alkyl, R H oder C₀ --Alkanoyl und

9 10 9 10

R und R jeweils OH oder R und R zusammen =0 bedeuten.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung und die Verwendung der erfindungsgemäßen Verbindungen.

■312478

In den Verbindungen der Formeln I und II ist R Wasserstoff oder' C₁ »-Alkyl wie Methyl,, Ethyl» Propyl oder Butyl und ist vorzugsweise Wasserstoff? R' ist Methyl oder Ethyl,

■ - - 2

vorzugsweise jedoch Methyl? R ist Oxo„ (H) (Hydroxy) oder

(H) (C^^-Aikanoyloxy) _e wobei die Hydroxy- oder Alkanoyloxygruppen vorzugsweise ß-Konfiguration aufweisen? R ist Wasserstoff oder.0« .,-Alkyl» wie Methyl, Ethyl oder Propyl

& obgleich Wasserstoff bevorzugt ist? R" ist Wasserstoff, Hydroxy oder C, ^--Alkanoyloxy „ wobei Wasserstoff bevorzugt

. ist? R⁵ ist Wasserstoff» C₁ »-Alkyl wie Methyl/ Ethyl oder ■ . t—j ^

Propyl oder wenn die 5,6-Bindung gesättigt ist» ist R zweiwertig und kann Oxo sein? R und R sind jeweils Wasserstoff oder C₁ --Alkyl wie Methyl, Ethyl oder Propyl» wobei

8 Wasserstoff.für beide bevorzugt ist? R ist Wasserstoff oder C₀ „-Alkanoyl wie Acetyl, Propionyl oder Butyryl»· wobei Wasserstoff bevorzugt wird und Acetyl bevorzugt wird, wenn

R Alkanoyl bedeutet. Die Verbindungen haben entweder eine 4»5-Doppelbindung wie in Formel I gezeigt wird oder ein . 5 -Wasserstoff wie in Formel II gezeigt wird. Die Verbindungen der Formel I können außerdem eine 1»2-Doppelbindung und/öder ■ eine 6,7-Doppelbindung aufweisen,. Die Verbindungen der Formel II können außerdem eine 1»2-Doppelbindung aufweisen. Bevorzugt sind die Verbindungen der Formel I» die nur eine 4,5-Doppelbindung aufweisen«

Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind optisch aktiv und die Stereochemie an den Berührungsflächen der Ringe ist die

. gleiche wie in der natürlichen Ändrostanreihe. Somit ist die Konfiguration der Älkyny!gruppe S, wie das angulare· Wasserstoff am C-8 und der angulare Substituent am C—13. In den Verbindungen der Formeln I und II sind die B/C-und C/D~Rxngberührungsflachen trans_?und die A/B-Ringberührungsfläche ist ebenfalls trans in den Verbindungen der Formel

Ö Q * · α

9 <* T I* β

Während die Verbindungen mit der natürlichen Steroidkonfiguration wie beschrieben die aktiven Inhibitoren sind, . sind Gemische dieser Verbindungen mit ihren optischen Antipoden ebenfalls von der Erfindung umfaßt.

Spezifische und repräsentative erfindungsgemäße Verbindungen zusätzlich zu denjenigen, die in den Beispielen gezeigt werden, sind folgende:

7<i»-Methyl-1 O- (2-propynyl) östr-4-en-3 ,1 7-dion, 6^,18-Dimethy1-10-(2-propynyl)östra-1,4-dien-3,17-dion, 4,17-Dihydroxy-16ß-methyl-10-(2-propynyl)östra-4,6-dien-3-on, 1Q-(2-Propynyl)östra-1,4-dien-3,6,17-trion, 17ß-Acetoxy-6ß, 1 6<K-dimethyl-1 0- (2-propynyl). -5tiv-östran-3-on, 18-Methy 1-10- (2-propynyl) -5dL-östr-1-en-3,17-dion, 17ß-Hydroxy-10-(2-propynyl)östra-1,4-dien-3-on, 4-Acetoxy-17ß-hydroxy-10-(2-propynyl)östr-4-en-3-on und 10-(2-Butynyl)östr-4-en-3,17-dion.

Die Reihe von Reaktionen, die zur Herstellung der verschie-. denen erfindungsgemäßen Verbindungen angewendet werden, werden in Schema 2 wiedergegeben.·

SCHEME 2

EtOCH=CH₂ ^

Hg

(CeHs) 3?=

0-CH=CH₂ erhitzen

3, 17 -Dion

1) Bor-.. ' hy ar id

2) LI in NH

1) m-ClPBA.

2) HCIOj^-5

H₂0/THF „ Dihy-

Aceton

diac?-ρ

1) Jonesreagens

2) p-TosH ■

-5,6,,17-tr Ion

oxidieren 2) (C₆Hs)₃P=CHCl

SCHEMA 2 (Fortsetzung)

HC in C ι

β 1

dehydrieren

1,4-JM en. 4,6-Dien - oder 1,4,6-Tr i en·

4-Hydroxy-. 4-en

Borohydr id».

17ß-Hydroxy

Säureanhydr id··

17ß-Fster

8 H

Fthylenr ^glycol, H⁺ 7-Di ketal

1) LDA

2) Aceton ₃

So wird die bekannte Verbindung, ein cyclisches Bis(ethylenacetal) von 6ß-Hydroxyöstr-5-(10)-en-3,17-dion (1), mit einem Alky!vinylether umgesetzt, worin die Alkylgruppe 1 bis 4 C-Atome enthält und vorzugsweise Ethyl ist, in Gegenwart eines Merpurisalzes wie Mercuriacetat unter Bildung des entsprechenden 6-Vinylethers (6ß-Vinyloxyverbindung) (2). Dieser Vinylether ordnet sich beim Erhitzen um und ergibt das 19-Carboxaldehyd (3), das mit einem entsprechenden chlorsubstituierten Ylid in einer Wittig-Reaktion umgesetzt wird· unter Bildung des entsprechenden .19-(2-Chlor-1-alkynyl)-" steroids (4). Insbesondere wird der Aldehyd mit einem Phosphorai das aus (Chlormethyl)triphenylphosphoniumchlorid oder Diphenyl-

.^.· --ν .-=3-1247-8

- 15 -

chlormethylphosphonat hergestellt worden ist, und einer starken. Base umgesetzt wie Lithiumdiisopropylamid in einem inerten Lösungsmittel wie Tetrahydrofuran unter Bildung von 19-(2-Chlor-i-ethenyl)steroid. Die erhaltene Chlorverbindung ist im allgemeinen ein Gemisch aus eis- und trans-Isomeren, das gewöhnlich nicht getrennt, sondern direkt in der nächsten Stufe verwendet wird» Die Chlorverbindung wird dehydrohalogeniert unter Verwendung einer starken Base wie Lithiumdiisopropylamid, Kalium-t-butoxidoder Na-amidjunter Bildung der Älkyny!verbindung (55„ Die Schutzgruppen Cyclische BisfethylenacetaDgruppenJ" werden dann entfernt durch Umsetzung der Verbindung mit Aceton oder Butanon in Gegenwart einer katalytischer! Säuremenge wie einer p-Toluolsulfonsäure oder in Alkohol, der Mineralsäure enthält, unter Bildung der gewünschten 10ß~i2-Propynyl)verbindung (6).

Während diese Verbindung selbst eine brauchbare und wirksame erfindüngsgemäße Verbindung ist, kann sie ebenfalls als ein sehr wertvolles Zwischenprodukt zur Herstellung anderer verwandter Verbindungen dienen. Somit kann das 17-Keton reduziert werden,beispielsweise mit einem Borhydridreduktionsmittel wie Kaliumborhyrid unter Bildung der entsprechenden 7ß-HydroxyVerbindung, die dann weiter mit einer Alkansäure oder einem Anhydrid umgesetzt werden kann, wobei jedes bis zu 4 C-Atome enthält, unter Bildung des entsprechenden 17-Esters«

Das 10ß-(2-Propynyl)östr-4-en-3,17-dion (6) kann ebenfalls mit einer Vielzahl von Dehydrierungsmitteln behandelt werden, rna weitere Doppelbindungen in die Verbindungen einzuführen» Somit ergibt die Behandlung mit Dichlordicycanochinon das 1,4-Dien, während die Behandlung mit Chloranil in tert.-Butanol das 4,6-Dien und die Behandlung dieses Diens mit Dichlordicycanochinon das 1,4,6-Trien ergibt. Außerdem kann das

ed · «ι

- 16 -

Ketal (5) mit Methyllithium und dann mit Methylbromid behandelt werden unter Bildung des entsprechenden Butynylketals, wonach die Schutzgruppen entfernt werden, wie vorstehend beschrieben, unter Bildung der 10-(2-Butynyl)verbindung . entsprechend (6).

Andererseits ist es zur Erzielung von Verbindungen, worin das Steroid gesättigt ist, erforderlich, das zuvor erhaltene 19-Carboxaldehyd zu verwenden. Die Schutzgicuppen in den 3- und 17-Stellungen werden entfernt durch Behandlung mit Aceton oder 2-Butanon in Gegenwart einer Saure wie p-Toluol-

4 sulfonsäure. Dabei erhält man das .Δ -3,17-Diketon, das mit einem Reduktionsmittel, vorzugsweise einem Borhydrid wie Natriumborhydrid behandelt wird, um das 17-Keton und das 19-Carboxaldehyd zu den entsprechenden Alkoholen zu reduzieren. Die Verbindung wird dann weiter behandelt, mit Lithium in Ammoniak, um die Doppelbindung in der 4-Stellung (7) zu' reduzieren, wonach die beiden Alkohole zurück zu den Carbonylgruppen durch Umsetzung mit Pyridinchlorchromat oxidiert werden. " ·

Genau wie die vorstehend erhaltenen Aldehyde wird dieses Aldehyd mit einem geeigneten chlorsubstitüierten Ylid in · einer Wittig-Reaktion umgesetzt unter Bildung des entsprechenden 19-(2-Chlor-1-alkenyl)steroids (8). Insbesondere wird das Aldehyd mit einem Phosphoran, das aus (Chlormethyl)-triphenylphosphoniumchlorid hergestellt worden ist,und einer starken Base wie Lithiumdiisopropylamid in einem inerten Lösungsmittel wie Tetrahydrofuran umgesetzt unter Bildung des 19- (2-Chlor-i-ethenyl)steroids. Um eine Reaktion mit irgendeiner der anderen im Molekül vorliegenden Ketongruppen zu vermeiden, wird nur ein Äquivalent des Triphenylphosphoniumchlorids verwendet. Die Chlorverbindung wird im allgemeinen

als Gemisch von eis- und trans-lsomeren erhalten, das gewöhnlieh nicht getrennt_f sondern direkt in der nächsten Stufe weiter verwendet wird. In diesem Falle werden Schutzgruppen in die '3- und 17-Stellungen wieder eingeführt durch Umsetzung des Ketons mit Ethylenglykol in Gegenwart einer Säure wie p-Toluolsulfonsäure. Die Chlorverbindung wird dann dehydrohalogeniert und die Schutzgruppen werden auf die gleiche Weise entfernt wie vorstehend beschrieben unter Bildung von T0ß-(2-Propynyl)-5c^-östra-3_l?17-dion. Diese Verbindung kann weiter dehydriert werden beispielsweise mit Dichlordicyanochinon unter Bildung der entsprechenden Δ'-Verbindung, lOß-(2-Propynyl)-5o(-östr-1-en-3,17-dion.

Andere in der 4- oder 6-Stellung oxidierte Verbindungen können aus vorstehend beschriebenen Materialien hergestellt werden. Somit ergibt die Reaktion von 10ß-(2-Propynyl)östr-4-en-3,17-dion (6) mit Älkalihydroperoxid das 4,5-Epoxid. Die Behandlung des Epoxids mit Essigsäure und einer Spur von Schwefelsäure ergibt das entsprechende 4-Hydroxyöstr-4~en. Andererseits ergibt die Reaktion des cyclischen Bis(ethylenacetals) von 10ß-(2-Propynyl)östr~5-en-3,17-dion (5) mit m-Chlorperbenzoesäure das entsprechende 5 oJ 6 «jjf-Epoxid, was dann hydrolysiert wird (beispielsweise in Gegenwart von Perchlorsäure) unter Bildung des entpsrechenden 5od-,6ß-Diols. Wenn die Hydrolyse in Gegenwart von Säure durchgeführt wird, , werden die Schutzgruppen in den 3- und 17-Stellungen ebenfalls durch die Reaktion entfernt. Die Behandlung des Diols mit einem Oxidationsmittel wie das Jones-Reagens ergibt das entsprechende 50£-Hydroxy-6-keton. Dies wird dann leicht dehydriert, beispielsweise· tinter Verwendung von p-Toluolsulfonsäure in Benzol unter Bildung des gewünschten 10-(2-Propynyl)östr-4-en-3,6,17-trions.

Das cyclische Bis(ethylenacetal) von 6ß-Hydroxy-östr-5(10)-en-3,17-dion (1), das vorstehend als Ausgangsmaterial verwendet wird, ist eine bekannte Verbindung und wird durch alkalische Hydrolyse der entsprechenden 6ß-Acetoxyverbindurg erhalten. Diese Verbindung wird ihrerseits erhalten aus dem cyclischen Bis-(ethylenacetal) von 19-Hydroxyöstr-5-en-3,18-dion durch Behandlung mit Bleitetraacetat. Diese gleiche Reihe von Reaktionen kann außerdem zur Umwandlung anderer entsprechend substituierter Verbindungen der ent- · sprechenden 6ß-Hydroxyverbindungen verwendet werden, die' dann bei den weiteren Reaktionen wie vorstehend beschrieben verwendet"wird.

Um· Verbindungen zu erhalten; die am C-16 alkyliert sind, wird 10-(2-Propynyl.)östr-4-en-3,17-dion zur 17ß-Hydroxyverbindung reduziert unter Verwendung von Borhydrid und das 3-Keton wird zum Ketal umgewandelt unter Verwendung von Ethylenglykol und p-Toluolsulfonsäure in unter Rückfluß gehaltenem Benzol. Die dabei entstehende Verbindung wird dann weiter mit Trimethylsilylchlorid behandelt, unter Bildung der entsprechenden 10-(3~Trimethylsilyl-2-propynyl)verbindung. Die Oxidation des 17-Alkohols mit einem Chromtriöxid/Pyridinkomplex in Dichlormethan gemäß dem Verfahren nach Ratcliffe et al.·, J. Org. Chem., 35, 4000 (1970) regeneriert das 17-Keton, was am C-16 monoalkyliert werden kann durch beispielsweise Reaktion mit Methylchlorformiat. und Kaliumt-butoxid und anschließend durch ein entsprechendes Nieder-· ■ alkylhalogenid unter Bildung eines le-AlkylT-ie-methoxycarbonylsteroids. Alkalische Hydrolyse mit anschließender Ansäuerung und Erwärmung ergibt Decarboxylierung, Deketali-" sierung und Entfernung der Trimethylsilylgruppe unter Erzielung des gewünschten 16-Alkyl-IO-(2-propynyl)östr-4-en-3,17-dions. ■

Die Alkylierung am C-6 kann durch Verwendung des 5,6-Epoxids wie vorstehend erwähnt erfolgen. Dieses wird mit einem Überschuß des entsprechenden Niederalkyl-Grignard-Reagens in Tetrahydrofuran, das unter Rückfluß gehalten wird, umgesetzt unter Bildung der entsprechenden 6ß-Alkyl-5cthydroxyverbindung. Die Äcetalschutzgruppen werden durch Mineralsäure entfernt und die Dehydratisierung des Alkohols erfolgt durch Behandlung mit Säure wie p-Toluolsulfonsäure in Benzol. Dabei erhält man das gewünschte 6ß-Alkyl-4-en-3,17-dion.

Verbindungen, die einen 7-Alkylsubstituenten enthalten, lassen sich aus dem 4-En-3,17-dion (6) wie vorstehend beschrieben erhalten. Anschließend erfolgen Behandlungen, wie sie vorstehend für die gleichen oder ähnlichen Verbindungen beschrieben wurden, dazu gehört Dehydrierung zum 4,6-Dien, das dann mit einem Borhydrid reduziert wird unter Bildung der 17ß-Hydroxyverbindung und Veresterung des Alkohols unter. Verwendung von Essigsäureanhydrid. Die dabei entstehende Verbindung, 17ß-Acetoxy-10-{2-propynyl)östr-4,6-dien-3-on, wird dann .mit Lithiumdi(niederalkyl)kupfer behandelt unter Bildung des 17od-Alkyl-4-en-3-ons. Diese Verbindung kann weiter dehydriert werden wie für (6) beschrieben.

Die 18-Methylreihe kann aus dem bekannten .Vorläu-fer (10) erhalten werden, der gemäß dem. Verfahren von Baddely et al., J. Org„ Chem., 31, 1026 (1966) hergestellt wurde. Um die 10-(2-Propynyl)reihe zu erhalten, wird das Hydroxyenon (10) wie in Schema 3 gezeigt umgesetzt.

Q » W « ■

SCHEMA 3

OAc

AcO

12

AcO

H ,

Das bekannte Hydroxyenon (10) wird mit Isopropenylacetat zum Enoldiacetat (11) umgewandelt. Die Reduktion mit Natriumborhydrid nach dem Verfahren von Dauben et al., J»Am.Chem„ Soc, 73, 4463 (1951) liefert Endiol (12), was durch übliche Behandlung mit Essigsäureanhydrid und Pyridin in sein Diacetat (13) umgewandelt wird.

Analog der bekannten Verbindung mit einer Methylgruppe am C-13 wirdjias Diacetat (13) weiter behandelt nach dem Verfahren von Bowers et al., J.Am.Chem.SoCo, 84, 3204 (1062).

Das' Diacetat (13) wird mit N-Bromsuccinimid in das Bromhydrin (14) umgewandelt. Bleitetraacetatbehandlung liefert den cyclischen Ether (5), der zum Keton (16) durch Hydrolyse des Acetats und Oxidation umgewandelt wird. Die Behandlung mit metallischem Zink bewirkt eine reduktive Öffnung des Ethers und Konjugation der Enon-Doppelbindung unter Erzielung des 4-En-3-on-19-ols (17). Der 19-Alkohol (17) kann nach der Ketalisierung an der 3- und 17-Stellung zur 6-Hydroxyverbindung oxidiert werden und weiter nach vorstehend beschriebenen Verfahren transformiert werden.

Die vorstehenden Synthesen dienen nur als Beispiel .und es können viele andere übliche Reaktionen und Kombinationen dieser Reaktionen angewandt werden, um die erfindungsgemäßen Verbindungen herzustellen oder ineinander umzuwandeln. Diese üblichen Reaktionen und Bedingungen findet man beispielsweise in Fieser et al., Steroids (Reinhold, New York, 1959); Djerassi, Ed., "Steroid Reactions".(Holden-Day, San Francisco, 1963); Kirk et al., "Steroid Reaction Mechanisms" (Elsevier, Amsterdam, 1968); Carruthers, "Some Modem Methods of Organic Synthesis" {Cambridge U. Press, Cambridge, .1971)? " und Harrison et al., "Compendium of Organic Synthetic Methods" (Wiley-Interscience, New York, 1971).

Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind Aromataseinhibitoren und sind als solche zur Behandlung von Hyperöstrogenämie geeignet. So eignen sich die Verbindungen zur Kontrolle (abnorm) hoher östrogenspiegel sowohl wenn diese hohen beobachteten Spiegel relativ gleichbleibend sind oder wenn sie kurze plötzliche Anstiege sind, die als Teil der Kreislauffunktionen des Körpers auftreten. Es können sowohl weibliche als auch männliche Wesen behandelt werden, obgleich offensichtlich die absolute Menge an östrogen_rdie als hoch bezeichnet wird, bei männlichen Wesen viel geringer ist als die Menge bei weiblichen Wesen. Besonders bevorzugte Verbindungen sind diejenigen, in denen der Steroidkern nur eine Doppelbindung in der 4-Stellung enthält. Solche

4
^\ -Verbindungen sind irreversible Aromataseinhibitoren dahingehend, daß eine irreversible Bindung mit dem Aromataseenzym besteht. · "

Die Verbindungen eignen sich somit als Antifertilitätsmittel, um Ovulation oder Implantation bei weiblichen Wesen zu verhindern oder· das Kopulationsverhalten bei männlichen Wesen, · wo Gehirnaromatisierung für ein solches Verhalten erförderlich ist, zu reduzieren. Die Verbindungen sind außerdem wertvoll zur Behandlung von Gynäkomastie, männliche Unfruchtbarkeit, die aus erhöhten östrogenspiegeln resultiert, und Hyperöstrogenämie , die ein Vorgänger des Herzinfarkts sein kann. Die Verbindungen sind außerdem wertvoll zur Behandlung von Brustkrebs und verschiedenen östrogeninduzierten"· oder stimulierten Tumoren.

Die Aromatasehemmwirkung der erfindungsgemäßen Verbindungen kann unterAnwendung einer radioenzymatischeri Bestimmung getestet werden. Dazu wird ein aus menschlicher Placenta isoliertes Aromataseenzympräparat aus der Protoplasmakörnchenfraktion eingesetzt. Um die Geschwindigkeit der Enzymreaktion im Verlauf von in vitro Inkubationen zu messen, wird eine stereospezifische Eliminierung von 1ß- und 2ß-Tritium- '. markierungen aus Androgensubstraten, wie Testosteron oder Androstendion, und das anschließende Auftreten von tritiiertem Wasser angewendet.

Die Aromataseinhibitoren werden durch Messen ihrer konkurrierenden Inhibierung der Umwandlung von H-Testosteron in östrogene auf ihre Enzym-Affinität bewertet. Das 1ß,2ß- H-Testosteron (spezifische Aktivität 40 bis 60 Ci/mM) wird in einem

-9 Testpuffer zu einer Testkonzentration.von etwa 1,7-10 M 1 mit etwa 200 000 Zerfallsvorgängen pro Minute in 100 μΐ gelöst. Der Testpuffer enthält 100 mM KCl, 10 mM KH₃PO₄, 10 mM Dithiothreit und 1 mM Ethylendiamintetraessigsäure· · und hat einen pH-Wert von 8,0. Die Hemmverbindungen (etwa . 10 mg) werden in Ethanol und/oder Dimethylsülföxid gelöst und mit Testpuffer verdünnt, um Testkonzentrationen von

10"⁴ M bis Κ)""⁹ M zu erhalten. 100 μΐ (~2,6 χ 1O^-8M)

■ ■ ·

Tritium-markiertes Testosteron (Substrat) und 100 μΐ Enzyminhibitor werden in ein 35 ml fassendes Zentrifugenrohr gegeben, das 600 μΐ eines Nikotinamid-adenindinukleotidphosphat (NADPH) bildenden Systems enthält. Die Aromatase erfordert NADHP als Cofaktor, und deshalb wird ein diesen Cofaktor bildendes System zugesetzt, welches 0,5 mM NADP , 2,5 mM Glucose-6-phosphat und.1,0 Einheit/ml Glucose-6-phosphat-dehydrogenase im Testpuffer enthält. Die Enzymreaktion wird durch den Zusatz von 700 μΐ des Aromatasepräparates, gewöhnlich 50 μg Protoplasmakörnchenprotein pro ml Testpuffer, in Gang gesetzt. Diese Präparate werden unter Anwendung eines Mischers (vortex mixer) gemischt

»Ο 4 W

und 30 Minuten bei 37°C in einer Gasphase'aus 95 % O- und 5' %'"' CO₂ in einem Schüttelinkubator: nach Dubinoff inkubiert.

Die enzymatische Reaktion wird durch den Zusatz von 10 ml "·.. CHCl^ beendet. iJach einem weiteren Mischen für. die Dauer von" 20 Sekunden werdenclie wäßrig-organischen Emulsionen dispergiert, und dann wird nach dem Zentrifugieren bei 600 χ g für die Dauer von 10 Minuten eine Phasentrennung bewirkt. Doppelte Proben von 500 μΐ der oberen wäßrigen Phase jeder Inkubationsprobe werden zu 10 χ 75 mm Kulturröhrchen gegeben..· Diese Röhrchen werden '" "...!. mit 500 μΐ einer kalten, 0,25 %igen Suspension von mit Dextran überzogener Kohle versetzt, gemischt, 15 Minuten bei. 4°C inkubiert und dann bei 2600 χ g in einer gekühlten Zentrifuge. (4°C) zentrifugiert. Die überstehende Fraktion wird in ein" . .-ScintiSationsgefäß mit einem Fassungsvermögen von 20 ml dekantier!

und 15 ml eines wäßrigen Scintillationsgemisches (scintillation

' 3 cocktail) werden zugesetzt. Die Radioaktivität von H₂O, das ..···"/·

aus während der enzymatischen Reaktion freigesetzten 1- und · 2-Tritiumatomen entstanden ist, wird durch Zählen in einem Flüssigkeits-Scintillationszähler für die Dauer von 10 Minuten bestimmt. Dieses Testverfahren wurde nach den Verfahren von ·

Reed u.a., J.Biol. Chem., Bd. 251 (1976), S.1625, und von Thompson u.a., J.Biol.Chem., Bd. 249 (1974), S. 5364 und

5374, angepaßt. . ; \

Die enzymatische Wirksamkeit steht im Zusammenhang.mit dem Prozent satz an Tritium, das aus dem H-Testosteron freigesetzt wurde und als H₃O erscheint. Die Wirksamkeit jeder Inhibitorkonzen- "' tration wird als Prozentsatz der Trägerkontrolle berechnet, die willkürlich als 100% gesetzt wird. Die molare Konzentration jedes Inhibitors, die die Enzymwirksamkeit, um 50 % verringert, wird ■ als 50%ige Hemmkonzentration, ICc₀, bezeichnet. Diese Werte für eine erfindungsgemäße Verbindung, nämlich 10-{2-Propynyl .)-östr-4-en-3,17-dion, als Inhibitor und für die Bezugs-

verbindungen Aminoglutethimid_r Androsta-I,4_?6-trien-3,17-dion und 1-Dehydrotestololacton, werden in Tabelle 1 gezeigt. Die 10W'P^P^yl^verbindun5 hat eine größere Enzymaffinität als andere bekannte Inhibitoren, die bereits entweder als Antifertilitätsmittel bei Nagetieren oder zur Blockierung der peripheren Aromatisierung in Patienten mit Brustkrebs eingesetzt wurden,

TABELLE I: Konkurrierende Inhibierung von Aromatase-Inhibitoren

Inhibitorverbindungen IC

50

10~(2-Propynyl)-östr-4-en-3,17-dion 4,2 χ 1θ"⁹Μ ^-(p-Aminophenyl-iK-ethylglutarimid · 1,0 χ 10~ (Aminoglutethimid) ·

Androsta-1,4,6-trien-3,17-dion 1,0 χ 10

1,2,3,4,43,7,9,10,103-0603*^^-2- 2,5 χ 10

hydroxy-2,4b-dimethyl-7-oxo-1-phenanthrenpropionsäure-O-lacton

Die erfindungsgemäßen Verbindungen, die eine gute Hemmung, IC₅₀<ξ 10 M, zeigten, wurden auf eine zeitabhängige Hemmung untersucht. In diesem Test wurde der Inhibitor mit dem Enzym vorinkubiert/ bevor die Enzymwirksamkeit in Gegenwart hoher Substratmengen getestet wurde. Ein zeitabhängiger Abfall der Enzymwirksamkeit zeigt eine irreversible Bindung des Inhibitors an das Enzym an.

In dem zeitabhängigen Test werden solche Mengen des Enzyminhibitors in 100 μΐ der vorstehend beschriebenen Testpufferlösung, die Testkonzentrationen ergeben, die etwa 1 mal und 10 mal dem IC₅₀ Wert entsprechen, in Zentrifugenröhrchen mit einem Fassungsvermögen von 35 ml gegeben, die bereits 600 μ,Ι des vorstehend beschriebenen NADPH bildenden Systems enthalten. Die Vorinkubation wird durch Zusatz von 700 μΐ Aromatasepräparat, gewöhnlich 500 bis 800 \iq Protoplasmakör nhhenprote in pro ml Testpufferlösung, eingeleitet. Diese Präparate werden unter Anwendung eines Mischers (vortex mixer) gemischt und fürdie Dauer von 0, 10, 20 oder 40 Minuten bei 25°C inkubiert. Anschließend werden 100 μΐ Testosteron (^δ,δ χ 10 M) markiert (spiked} mit 1ß,2ß- H-Testosteron in Testpuffer zugesetzt,

so daß eine Testkonzentration des Substrats (4,5 x 10~? It ), ■ die mindestens 10 mal die Km von Testosteron (0,045 μΜ .) - - .. darstellt, bereitgestellt wird. Nach dem Mischen wird die " Inkubation des Enzyms noch 10 Minuten fortgesetzt, bevor sie Λ durch Zusatz von Chloroform beendet wird. Die Menge der ,V-Radioaktivität in der tiäßrigen Fraktion wird durch Scintillations verfahren bestimmt. Die" enzymatische Wirksamkeit wird aus dem ':. Prozentsatz von ?H-£estosteron, das in ³H₂O umgewandelt wurde,V. berechnet. Die Enzymwirksamkeit für jede Inhibitprkonzentration bei jeder Vorinkubationsdauer wird als Prozentsatz der Trägerkontrolle bei "0" Minuten, die willkürlich als 100 % festgesetzt wird, berechnet. Daher wird die Vorliegende^ Enzymhemmung ausgedrückt als Prozentsatz: /*100 % minus" %uale Enzymwirksamkeit des Inhibitors .^,

Verbindungen,-die eine zeitabhängige Hemmung.zeigen, werden getestet, um die Hemmkonstante, K^", zu bestimmen, die die ;: t^^T. scheinbare Dissoziationskonstante des Komplexes aus Enzym . _r·:-,.::^ und Inhibitor darstellt^ Diese Bestimmung. erfordert Messungen" ^_::: bei Anfangsgeschwindigkeiten der Enzymreaktion. Die Enzym-"?\ ■·;;·";·:;-;;^₁ Wirksamkeit wird nach unterschiedlichen .Vorinkubationszeiten ..;-: bei verschiedenen. Inhibitor-Konzentrationen bestimmt, wenn sie"?.·-:· bei einer Substratkonzentration von" mindestens. 10 x. der Km-^: " v.; von Testosteron getestet werden. .Die Halbwertszeit (t-j^) . ;V.· ^: des Enzyms bei diesen verschiedenen Inhibitorkonzentratipnen · ,. (/in/) wird verwendet, um die K^ durch die lineare. Segressionsgleichung der Halbwertszeit gegen -1//InZ zu bestimmen.. Die \ ■ K. ist äquivalent der Inhibitorkonzentration, wenn die Halb- ..- . vertszeit gleich 0 ist.

ρ ο

QOC

Der ersichtliche Kj-Wert für das 1Q-(2-Propynyl)Östr-4-

—g
en-3,17-diori ist 8,9 χ 10 M. Diese Daten zeigen an, daß dieser Inhibitor irreversibel an das Enzym gebunden ist mit einer Affinität für die Enzymstelle, die 5 χ größer ist alsj&iejenige des natürlichen Testosteronsubstrats, das eine Enzymaffinität (Km) von 4,5 χ 10 M aufweist.

Diese Daten demonstrieren, daß 10-{2-Propynyl)östr-4~en- ' 3,17-dion den bekannten Aromataseinhibitoren überlegen ist. Eine bedeutende irreversible Aromataseinhibierung wird außerdem für die anderen erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel I und II gezeigt» ~ ~ '.

Bei der Behandlung von Hyperöstrogenämie können die erfindungsgemäßen Verbindungen auf verschiedene Weisen an den zu behandelnden Patienten verabreicht werden, um die gewünschte Wirkung zu erzielen. Im vorliegenden bedeutet der Ausdruck Patient bezüglich der Behandlung von Hyperöstrogenämie Warmblüter wie Ratten, Hunde und Menschen. Die Verbindungen können allein oder in Kombination mit anderen verabreicht werden. Außerdem können die Verbindungen in Form von pharmazeutischen Präparaten verabreicht werden. Die Verbindungen können oral, parenteral, beispielsweise intravenös, intraperitoneal, intramuskulär oder subkutan verabreicht werden, einschließlich der Injektion des Wirkstoffs direkt in das Gewebe oder Tumorstellen, wie die Brustdrüse. Die zu verabreichende Menge der Verbindung schwankt innerhalb eines weiten Bereiches und kann jede wirksame Menge sein. In Abhängigkeit vom zu behandelnden Patienten, des·zu behandelnden Zustands.und der Art der Verabreichung kann die wirksame Menge der verabreichten Verbindung zwischen 1 bis 250 mg/kg Körpergewicht je Tag und vorzugsweise zwischen 10 und 50 mg/kg Körpergewicht pro Tag sein. Dosierungseinheiten für die orale oder parenterale Verabreichung'können beispielsweise 10 bis 150 mg der erfindungsgemäßen Verbindung enthalten. .

Zur parenteralen Verabreichungjkönnen die Verbindungen als injizierbare Dosierungen einer Lösung oder Suspension der Verbindung in einem physiologisch verträglichen Verdünnungsmittel mit einem pharmazeutischen Träger verabreicht werden, der eine sterile Flüssigkeit sein kann, wie Wasser-in-Öl mit oder ohne Zusatz eines oberflächenaktiven Mittels oder anderer pharmazeutisch verträglicher Hilfsstoffe. Beispiele für verwendbare Öle in diesen Präparaten sind Erdöl, tierische,' pflanzliche oder synthetische öle, beispielsweise Erdnußöl, Sojabohnenöl oder Mineralöl. Im allgemeinen sind Wasser, Kochsalzlösung, wäßrige Dextrose und ähnliche Zuckerlösungen, Ethanole und Glykole wie Propylenglykol oder Polyethylenglykol bevorzugte flüssige Träger insbesondere für injizierbare Lösungen.

Die Verbindungen lassen sich in Form einer Depotinjektion oder eines Implantpräparates verabreichen, die so formuliert sein können, daß eine verzögerte Wirkstoff-Freigabe erfolgen kann. Der Wirkstoff kann zu Pellets oder kleinen Zylindern verpreßt und subkutanbder intramuskulär als Depotin j.ektion" oder Implantat implantiert sein. Implantate können inerte Materialien wie biologisch abbaubare Polymere und synthetische Silikone enthalten, wie beispielsweise Silastic, ein von der Firma Dow-Corning Corporation hergestellter Silikonkautschuk.

Im nachstehenden werden Beispiele für pharmazeutische Formulierungen gezeigt, die sich zur oralen oder parenteralen · Verabreichung eignen und die zur Durchführung der Erfindung verwendet werden können.

Tablette

(a) 10ß-(2-Propynyl)östr-4-en-3,17-diori 75 g

(b) Lactose 1,216 kg

(c) Maisstärke 0,3 kg

Der Wirkstoff, die Lactose und die Maisstärke werden gleichmäßig vermischt, mit 10%iger Stärkepaste granuliert, zu einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 2,5 % getrocknet, durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 1,41.mm gegeben und mit folgenden Bestandteilen versetzt und vermischt:

(a) Magnesiumstearat 0,015 kg

(b) Maisstärke aufgefüllt auf ' 1,725 kg

Danach wird auf einer geeigneten Tablettiermaschine auf ein Gewicht von 0,115 g/Tablette verpreßt.

Weichgelatinekapsel .

(a) 10ß-(2-Propynyl)östr-4-en-3,17-dion 0,25 kg

(b) Polysorbat 80 0,25 kg

(c) Maisöl aufgefüllt auf 25,0 kg

Die Bestandteile werden vermischt und in 50 000 Weichgelatinekapseln gefüllt. " ■

IM-Depotinj ektion .

Jeder ml enthält folgende Bestandteiles

(a) 1Qß-(2-Propynyl)östr-4-en-3,17-dion ¹S,0 nu-j

(b) wasserfreies Chlorbutanol 5,0 mg

(c) Aluminiummonostearat 50,0 mg

(d) Erdnußöl aufgefüllt auf 1,0 ml "

Die Bestandteile werden in Erdnußöl gelöst oder dispergiert.

DEPOO?- IMPLANTAT

(a) 10ß-(2-Propynyl)östr-4-en-3,17-dion- 5,0 mg

(b) Dimethylsiloxan '. 240,0 mg (c)'Katalysator in ausreichender Menge

Der Wirkstoff wird im flüssigen Dimethylsiloxan dispergiert, der Katalysator zugesetzt und das ganze in eine geeignete " • monolytjnche Struktur gegossen. .

Wahlweise kann der Wirkstoff durch eine vorgegossene PoIydimethylsiloxanumhüllung eingeschlossen werden.

Wahlweise kann der· Wirkstoff in einer geeigneten Menge an Hydroxyethylacrylat dispergiert sein,.das anschließend polymerisiert und vernetzt wird durch Zugabe von Ethylendimethacryiat und einem Oxidationsmittel unter Bildung eines .gießbaren dreidimensionalen Ethylenglycomethacrylatgels (Hydron). .

IM-Injektionen

A. ölartigr

(a) 10ß-(2-Propynyl)östr-4-en-3,17-dion · 25,0 mg

(b) BHA,.BHT aa " 0,01% Gew./Vol.

(c) Erdnußöl oder Sesamöl aufgefüllt auf 1,0 ml

B. Suspensionsartig:

(a) 10ß-(2-Propynyl)östr-4-en-3,17-dion . 25,0 mg . ·

(b) Natriumcarboxymethylcellulose 0,5 % Gew./Vol.

(c) Natriumbisulfit · '■ 0,02% Gew./Vol.

(d) Wasser zur Injektion aufgefüllt auf 1,0 ml

Bukkaleoder sublinguale Tablette

(a) 10ß-(2-Propynyl)östr-4-en-3_f17-dion 1 %

(b) Calciumstearat 1 %

(c) Calciumsaccharin 0,02 %

(d) granuläres Mannit . qs

Die Bestandteile werden auf einer geeigneten Tablettiermaschine auf ein Gewicht von 0,115 g/Tablette vermischt und gepreßt. . ·

Nachstehende Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung. Alle Temperaturen sind in unkorrigierten ⁰C angegeben und alle Teile sind Gewichtsteile oder Gewichtsprozent außer wenn etwas anderes angegeben ist.

Beispiel 1

Ein Gemisch aus 30 ml frisch destilliertem Ethylvinylether, 2,1g 3,3,17,17-Bis(ethylendioxy)östr-5(10)~en-6ß-ol und 800 mg Quecksilberacetat wurden 2 Stunden lang unter Rückfluß gehalten und dann mit 250 mg frischem Quecksilberacetat . versetzt. Das Erhitzen wurde weitere 2 Stünden fortgesetzt _{ und anschließend wurden 250 mg frisches Quecksilberacetat zugesetzt, 2 Stunden lang unter Rückfluß gehalten, weitore 250 mg Quecksilbera.eetat zugesetzt und schließlich 16 Stunden lang unter Rückfluß behandelt. Es wurde wäßrige Natriunicarbonatlösung zu dem gekühlten Gemisch zugesetzt, das 15 Minuten lang gerührt wurde, bevor es mit Ether verdünnt wurde. Die organische Schicht wurde abgetrennt, mit wäßriger Natriumchloridlösung gewaschen, getrocknet und das Lösungsmittel verdampft. Der erhaltene Rückstand ttfurde gereinigt durch Schnellchromatographie (flash chromatography)' an Silicagel und 40%igem Ethylacetat/Hexan, wobei man 3,3,17,17-Bis(ethylendioxy)-6ß-vinyloxyöstr-5(10)-en erhielt, das nach Umkristallisation aus Hexan einen. Schmelzpunkt von etwa 82 bis 83°C besaß.

Eine Lösung von 950 mg 3,3,17,17-Bis{ethylendioxy)-6ßvinyloxyöstr-5-(10)-en in 20 ml sym-Collidin wurde 3 Stunden lang auf 170 bis 175°C erhitzt. Das Lösungsmittel wurde dann unter vermindertem Druck abdestilliert und der dabei entstehende Rückstand durch Schnellchromatographie an Silicagel in'40%igem Ethylacetat/Hexan gereinigt, wobei man 3,3,17,17-Bis(ethylendioxy)androst~5-en-19-carboxaldehyd erhielt, das nach Umkristallisation aiis Ethylacetat/Pentan einen Schmelzpunkt von etwa 128 bis 130⁰C besaß. · "

Eine Lösung von Lithiümdiisopropylamid, die hergestellt worden war aus 0,26 ml Diisopropylamid und 0,85 ml einer 2,1M Lösung Butyllithium, beide in 5 ml Tetrahydrofuran,, wurde 640 mg (Chlormethyl)triphenylphosphoniumchlorid in 5 ml Tetrahydrofuran bei -70⁰C zugesetzt. Das Gemisch wurde. 10. Minuten lang bei -70⁰C gehalten, mit 560 mg 3,3,17,17-Bis(ethylendioxy)- ' androst-5-en-19-carboxaldehyd in 4 ml Tetrahydrofuran versetzt, worauf man das Gemisch sich auf Raumtemperatur .erwärmen ließ. Es wurde dann in Wasser gegossen und das dabei entstehende Gemisch mit Ether extrahiert. Der Ether wurde verdampft und der Rückstand, ein Gemisch aus Isomeren (eis und trans) 3,3,17/17-• Bis(ethylendioxy)-10-(3-chlorprop-2-enyl)östr—5-en, wurde durch Schnellchromatographie an Silicagel in 40 %igem Ethylacetat/Hexan isoliert.

"Die vorstehend erhaltene Chlorverbindung wurde in 2 ml Tetrahydrofuran gelöst und Lithiümdiisopropylamid zugesetzt, das aus 0,18 ml Diisopropylamin, 0,6 ml einer 2,1M Lösung Butyllithium und 3 ml Tetrahydrofuran bei -70⁰C hergestellt worden war. Nach 1,5 Stunden bei -70⁰C wurde eine wäßrige Ammoniumchloridlösung zugesetzt, und das Gemisch mit Ether extrahiert. Die Etherlösung wurde getrocknet und das Lösungsmittel verdampft, wobei man 3,3,17,17-Bis(ethylendioxy)-10-(2-propynyl)-östr-5-en als einen kristallinen Rückstand erhielt, der in der nächsten Stufe direkt verwendet wurde. (Nach ümkristalli-

sation aus Ethylacetat/Pentan besaß die Verbindung einen Schmelzpunkt von 152 bis 153°C). Der kristalline Rückstand wurde mit 30 ml Aceton behandelt, das 20 mg p-Toluolsulfonsäure enthielt und wurde 16·Stunden lang bei Raumtemperatur stehengelassen. Das Lösungsmittel wurde dann verdampft und der Rückstand durch Schnellchromatographie an Silicagel in 50%igem Ethylacetat/Hexan gereinigt und anschließend aus Ethylacetat/Hexan umkristalüsiert, wobei man 10- (2-Propynyl) Östr-4-en-3,17-dion mit einem Schmelzpunkt von etwa 174 bis 175⁰C erhielt. Diese Verbindung hatte folgende Strukturformel

Beispiel 2 ' ·

Ein Gemisch aus 60 mg 3,3,17,17-Bis(ethylendioxy)androst-5-en-19-carboxaldehyd und 15 mg p-Toluolsulfonsäure in 30 ml Aceton wurde 16 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt und dann zur Trockne eingeengt. Der Rückstand wurde in Ether gelöst und die Etherlösung mit wäßrigem Natriumbicarbonat gewaschen, getrocknet,und das Lösungsmittel wurde verdampft, wobei man 3,17-Dioxoandrost-4-en-19-carboxaldehyd erhielt. Dieserwurde mit 18 mg Natriumborhydrid in 10 ml Methanol bei 0⁰C 1 Stunde lang behandelt. Danach wurde Essigsäure (0,05 ml)' zugesetzt und das Gemisch zur Trockne eingeengt. Der Rückstand wurde in Ether gelöst, die Etherlösung mit 1N Salzsäurelösung gewaschen undjdann getrocknet und das Lösungsmittel verdampft, wobei man als Rückstand 17ß-Hydroxy-10-(2-hydroxyethyl)östr-4-en-3-on erhielt.

3 124 7.8 Q

Eine Lösung von 300 mg 17ß- Hydroxy-10-(2-hydroxyethyl)östr-4-en-3-on in 500 ml Tetrahydrofuran wurde 30 mg Lithium
in flüssigem Ammoniak unter Rückfluß zugesetzt. Nach 15 Minuten bei dieser Temperatur wurde festes Ammoniumchlorid.zugesetzt und man ließ den Ammoniak" verdampfen. Der Rückstand wurde
in Ether gelöst, die Etherlösung mit wäßrigem Natriumchlorid gewasche.n und dann getrocknet und das Lösungsmittel verdampft/ wobei man alsjRückstand 17ß-Hydroxy-10- (2-hydroxyethyl) -5A-östran-3-on erhielt. Eine Lösung von 500 mg dieses Produktes in Methylenchlorid wurde mit 650 mg Pyridinchlorchromat versetzt, und das Gemisch bei 25°C 16 Stunden lang gerührt. Danach wurde Ether zugesetz ^und das Gemisch filtriert. Das Filfrat wurde • mit 1N Salzsäure, wäßrigem Natriumbicarbonat uhd einer Salzlösung gewaschen und getrocknet und das Lösungsmittel verdampft unter Bildung von 3,1 7-Dioxo-5cN-androstan-1 9-carboxaldehyd
als Rückstand.

Eine Lösung von Lithiumdiisopropylamid, die aus 0,26 ml
Diisopropylamin und·0,85 ml einer 2,1M Lösung Bütyllithium · und 5 ml Tetrahydrofuran hergestellt worden war, wurde einer Lösung, von 640 mg (Chlormethyl)triphenylphosphoniumchlorid . · in 5 ml Tetrahydrofuran bei -70⁰C zugesetzt. Nach 10 Minuten bei -70⁰C wurde eine Lösung von 56.0 mg 3,17-Dioxo-5tk-androstan-19-carboxaldehyd in 4 ml Tetrahydrofuran zugesetzt und man ließ, .das Gemisch sich auf Raumtemperatur erwärmen. Das Gemisch
wurde dann in Wasser gegossen und mit Ether extrahiert. Das
Lösungsmittel wurde verdampft und der Rückstand durch Schnellchromatographie an Silicagel in 50%igem Ethylacetat/Hexan gereinigt wobei man 10-(3-Chlorprop-2-enyl)-5dröstran-3,17-dion als
Isomerengemisch erhielt.

Das vorstehend erhaltene Produkt wurde in 20 ml Benzol
gelöst, das 4 ml Ethylenglykol und 30 mg p-Toluolsulfonsäure

enthielt. Das Gemisch würde 16 Stunden lang unter Rückfluß behandelt, wobei jegliches sich bildende Wasser entfernt wurde. Dem gekühlten Gemisch wurde Ether zugesetzt, mit Wasser, wäßrigem Natriumbicarbonat und Salzlösung gewaschen und getrocknet und das Lösungsmittel verdampft unter Bildung von 3,3,17,17-Bis (ethylendioxy) -1 0- (3-chlorprop-2-enyl) -5c£-östran, -. das durch Schnellchromatographie an Silicagel in 50%igem Ethylacetat/Hexan gereinigt wurde.

Eine Lösung von 24 3 mg 3,3,17,17-Bis(ethylendioxy)-10-C3-chlorprop-2-enyl)~50£-östran in 2 ml Tetrahydrofuran wurde Lithiumdiisopropylamid zugesetzt, das aus 0,18 ml Diisopropylamin und 0,6 ml einer 2,1M Lösung Butyllithium und 3 ml Tetrahydrofuran bei ^70⁰C hergestellt worden war. Nach 1,5 Stunden bei -70⁰C wurde wäßriges Ammoniumchlorid .zugesetzt und das Gemisch mit Ether extrahiert. Der Ether extrakt wurde getrocknet und eingeengt, wobei man als Rückstand 3,3,ΐ7,17-Bis(ethylendioxy) -1 0- (2-propynyl) -5C&-östran als kristallines Produkt erhielt. Dieses Produkt wurde bei Raumtemperatur 16 Stunden 3.ang mit 30 ml Aceton behandelt, das 10 ml p-Toluolsulfonsäure enthielt, undpas Lösungsmittel wurde dann verdampft. Der Rückstand wurde durch Schnellchromatographie an Silicagel in 50%igem Ethylacetat/Hexan gereinigt, und anschließend aus Ethylacetat/Hexan umkristallisiert, wobei man 10-(2-Propynyl)-5ofcÖstran-3,17-dion erhielt. Diese Verbindung hatte die folgende Strukturformel . .

Beispiel 3

Eine Lösung von 312 mg 10-(2~Propynyl)östr-4-en-3,17-dion in 10 ml absolutem Methanol" wurde bei 0⁰C 1 Stünde lang mit 15 mg. Kaliumborhydrid behandelt. Es wurde Essigsäure (0,05 ml) zugesetzt und das Lösungsmittel verdampft. Der Rückstand wurde in Ether gelöst, die Etherlösung mit 1N Salzsäure und SaIz-■ ' lösung gewaschen und getrocknet und das Lösungsmittel verdampft. Der Rückstand wurde aus Methanol umkristallisiert, wobei man 17ß-Hydroxy-10-(2-propynyl)östr-4-en-3-on erhielt.-Diese Verbindung hätte folgende Strukturformel

Beispiel 4. . ·

Eine Lösung von 500 mg 17ß-Hydroxy-?10-(2-propynyl) -östr-4-en-3-on in 4 ml Pyridin wurde bei 25⁰C mit 4 ml Essigsäureanhydrid versetzt j und man ließ das Gemisch.16 Stunden lang bei Raumtemperatur stehen. Es wurde dann unter vermindertem Druck eingeengt, der Rückstand mit Ether verdünnt und die Etherlösung" mit 1N Salzsäure und wäßrigem Natriumbicarbonat gewaschen und dann getrocknet und eingeengt. Der dabei entstehende Rückstand wurde aus Ethylacetat/Hexan umkristallisiert und ergab 17ß-Acetoxy-10-(27-propynyl)-östr-4-en-3-on. Diese Verbindung

hatte folgende·Strukturformel

Beispiel 5

Ein Gemisch aus 150 mg 10-(2-Propynyl)östr-4-en-3,17-dion und 300 mg Dichlordicyanochinon in 10 ml Dioxan wurde 20 Stunden lang unter Rückfluß behandelt. Das Gemisch wurde gekühlt und mit Ether verdünnt und dann mit wäßrigem Natriumcarbonat gewaschen und getrocknet. Das Lösungsmittel wurde verdampft und der Rückstand an Silicagel in Ethylacetat/Hexan ehromatographiert, wobei man 10-(2-Propynyl)östra-1,4-dien-3_P17-dlon mit einem Schmelzpunkt von etwa 200 bis 201⁰C erhielt. Diese Verbindung hatte die folgende Strukturformel

31247ÖU

Beispiel 6

Ein Gemisch aus 190 mg 10-{2-Propynyl)östra-4 /6-dien-3,17- . dion, .-168 mg Dichlordicyanochinon und 10 ml Dioxan wurde 5 Stunden lang unter Rückfluß erhitzt. Das Gemisch wurde gekühlt und filtriert und das Filtrat mit Ether verdünnt, mit wäßriger 1N Natriumhydroxidlösung und Salzlösung gewaschen,, getrocknet und dann eingeengt. Der dabei entstehende Rückstand wurde an Silicagel unter Verwendung von 50%igem Ethylacetat/ Hexan ehromatographiert, wobei man 10-(2-Propynyl)östra-1,4,6-trien-3,17-dion erhielt. Nach Umkristallisation aus Ethylacetat/ Hexan hatte die Verbindung einen Schmelzpunkt von etwa 185 bis 189⁰C und besaß folgende Strukturformel

Beispiel 7

Ein Gemisch aus 250 mg 10-(2-Propynyl)östr-4-en-3,17-dion und 460 mg Chloranil in 17 ml tert.-Butylalkohol wurde 3 Stunden lang •bei Rückflußtemperatur erhitzt. Das Gemisch wurde mit Ethylacetat verdünnt, filtriert und das Filtrat mit wäßrigem 1N Natriumhydroxid und Salzlösung gewaschen und getrocknet. Das Lösungsmittel wurde dann verdampft und der Rückstand an Silicagel unter Verwendung von Ethylacetat/Hexan chromatographiert, wobei

man 1O-(2-Propynyl)östra-4„6-dien-3_p17-dion erhielt. Diese Verbindung hatte folgende Strukturformel

Beispiel.8

Ein Gemisch aus 200 mg 10- (2-Propynyi) -5<l-östra-3 ,1 y und 320 mg" Dichlordicyanochinon in 4 ml Dioxan wurde 24 ..Stunden, lang unter Rückfluß erhitzt- Das Gemisch wurde mit Ethy]acctat verdünnt und mit wäßrigem 1N Natriumhydroxid und SulzLör.unq gewaschen' und dann getrocknet» Das Lösungsmittel' wurde verdampf·} und der Rückstand an Silicagel unter Verwendung von Ethylacetat/ Hexan chromatographiert wobei man 10-(2-Propynyl)-5(^-östr-1-en- . 3,17-dion erhielt. Diese Verbindung.hatte folgende Strukturformel . ^; .

ΊI k I b U

Beispiel 9

Eine Lösung von 650 mg 10-(2-Propynyl)östr-4-en-3,17-dion .in 5 ml· Methanol wurde bei~15°C mit 0,6 ml 30%igem .Wasserstoffperoxid versetzt- Eine Lösung von 46 mg Natriumhydroxid in 0,4 ml Wasser wurde dann tropfenweise zugesetzt. Nach 1 Stunde bei 15"°C wurde die Lösung 2 Stunden lang bei 25°C gerührt,, bevor sie in Salzlösung gegossen wurde. Das wäßrige Gemisch wurde dann mit Ether extrahiert, die Etherlösung getrocknet und eingeengt. Der erhaltene Rückstand wurde aus Methanol, umkristallisiert,wobei man 4,5ß-Epoxy-10-(2-propynyl)östran-3,17-dion erhielt. Dieses Epoxid wurde 5 ml Essigsäure zugesetzt, die 0,1 ml konzentrierte Schwefelsäure enthielt und das Gemisch wurde 4 Stunden, lang bei 25⁰C gerührt, bevor es auf Eis gegossen wurde. Der sich bildende Feststoff wurde* abfiltriert und aus Ethylacetat umkristallisiert, wobei man 4-Hydroxy-10- '· '(2-propynyl) östr-4-en-3,1 7-dion erhielt. Diese Verbindung hatte'folgende Strukturformel

Beispiel 10

Eine.Lösung von 152 mg 3,3,17,17-Bis(ethylendioxy)-10-(2-propynyl)östr-5-en in 7 ml DichTormethan wurde mit 85 mg 85%iger m-Chlorperbenzoesäure versetzt.· Das Gemisch, wurde

16 Stunden lang auf O⁰G gehalten und dann mit Dichlormethan verdünnt und mit Wasser, wäßrigem 10%igem Natriumcarbonat und Salzlösung gewaschen, bevor es getrocknet und das Lösungsmittel verdampft wurde. Der Rückstand'wurde einer Schnellchromatographie an Silicagel in 60%igem Ethylacetat/Hexan unterworfen, wobei man 3,3,1 7,1 7-Bis (ethylendioxy) -5<λ,6<Κ-epoxy-10-(2rpropynyl)östran erhielt. Die entsprechende 5ß,6ß-Epoxyverbindung wurde ebenfalls erhalten.

Eine Lösung von 126 mg 5<*v 6ck-Epoxid in 20 ml Tetrahydrofuran und 5 ml Wasser wurde mit 0,4 ml 70%iger Perchlorsäure behandelt und 48 Stunden.lang bei 25⁰C gerührt. An diesem Punkt zeigte · die DünnschichtchroitEfcographie die Abwesenheit von Epoxid. Das dabei entstehende Gemisch wurde mit Ether verdünnt, mit wäßriger Natriumcarbonatlösung und mit Salzlösung gewaschen und dann getrocknet. Nach Verdampfen des Lösungsmittels erhielt man rohes 5ck, 6ß-Dihydroxy-10- (2-propynyl) östran-3,1 7-dion.

Das rohe Diol wurde in 25 ml Aceton bei 0⁰C gelöst und Jones-Reagens wurde tropfenweise zugesetzt bis eine braune Farbe 15 Minuten lang bestehen blieb. Das Gemisch wurde dann mit Dichlormethan und Wasser extrahiert. Die organische Schicht wurde abgetrennt, mit Salzlösung gewaschen und getrocknet und das Lösungsmittel abgedampft, wobei man als rückständiges öl 5<λ-Hydroxy-10- (2-propynyl) östran-3,6,1 7-trion erhielt. Dieses Öl wurde in 50 ml Benzol gelöst, 15 mg p-Toluolsulfonsäure wurden zugesetzt und das Gemisch 30 Minuten lang unter Verwendung einer Dean-Stark-Falle unter Rückfluß gehalten. Das Gemisch wurde dann gekühlt, mit wäßrigem Natriumbicarbonat und Salzlösung gewaschen und dann getrocknet. Das Lösungsmittel

J I Ik /OU

wurde verdampft, wpbei man als Rückstand 10-(2-Propynyl) östr-4-en-3,6,17-trion erhielt. Diese Verbindung hatte folgende Strukturformel

Beispiel 11

Eine Lösung von 400 mg 3,3,17,17-Bis(ethylendioxy)-10-(2-propynyl)östr-5-en in 5 ml Tetrahydrofuran wurde bei Raumtemperatur mit Methyllithium (1,1 ml einer 1,0M Lösung in Ether) versetzt. Nach 10 Minuten wurden 200 mg Methyliodid zugesetzt und das Gemisch bei Raumtemperatur etwa 8 Stunden lang gerührt. Das Gemisch wurde dann mit Ether verdünnt, mit Salzlösung gewaschen und getrocknet und das Lösungsmittel abgedampft, wobei man als Rückstand 10-(2-Butynyl)-3*3,17,17-bis(ethylendioxy)östr-5-en erhielt. Die Ethylendioxygruppen wurden dann nach dem im letzten Absatz von Beispiel 1 beschriebenen Verfahren entfernt, wobei man 10-(2-Butynyl)-östr-4-en-3,17-dion erhielt.

Claims

RECnTSAi-¹W*'-ΓΕ ADELONSTJiASSE 58 FRANKFURT AM MAIN 80 ,

Patentansprüche

1.j Verbindungen der allgemeinen Formel

IR'

oder

worin ; eine Einfach- oder Doppelbindung, R Wasserstoff

oder C₁₄

, R¹ Methyl oder Ethyl, R² (H) (OR⁸) oder

=0, R³ H oder

, R⁴ H oder OR⁸, R⁵ H,

oder wenn die 5,6-Bindung gesättigt ist, das zweiwertige

6 7 =0, R und R jeweils H oder C-g C^^-Alkanoyl bedeuten.

8 und R H oder

2. Verbindung riach Anspruch 1, worin R Wasserstoff bedeutet.

3. Verbindung nach Anspruch 1, worin R Methyl bedeutet.

4. Verbindung nach Anspruch 1, worin R (H) (OH) oder =0

bedeutet.

5. Verbindung nach Anspruch 1 der Formel I, worin R K oder

Acetoxy bedeutet»

6. Verbindung nach Anspruch 1, worin R H bedeutet.

7. Verbindung nach Anspruch 1, worin "-— eine Einfachbindung bedeutet. . '

8. Verbindung nach Anspruch 1.der Formel I, worin R H bedeutet. " ■

9. Verbindung nach Anspruch 1 der Formel

2 worin eine Einfach- oder Doppelbindung und R (H) (OH)

oder =0 bedeutet.

10. 10-(2-Propynyl)östr-4-en-3_/17-dion.

11. 17ß-Hydroxy-10-(2-propynyl)östr-4-en-3-on.

12. 10-(2-Propynyl)-östra-1,4-dien-3,17-dion. ·

13. 10-(2-Propynyl)östra-1,A₁ 6-trien-3,17-dion.

14. 4-Hydroxy-10M2-propynyl)östr-4-en-3,17-dion.

15. 6ß-Hydroxy-10~(2-propynyl)östr-4-en-3_f17-dion.

16, 1O-(2-Propynyl)östr-4-en-3,6,17-trion.

17. 10- (2-Propynyl) -5<^-östra-3,17-dion.
18.10-(2-Propynyl)-5d-östr-1-en-3,17-dion.

19. Verfahren zur Herstellung einer der Verbindungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man

(a) eine Chlorethenylverbindung der Formel

mit einer starken Base in einem inerten Lösungsmittel umsetzt, die dabei entstehende 10-(2-Propynyl)-verbindung zur Entfernung der Schutzgruppen in der 3- und 17-Stellung und Verschiebung der 5-Doppelbindung zur 4-Stellung mit einer Säure behandelt,

(b) gegebenenfalls das dabei entstehende Produkt mit einem Dehydrierungsmittel zur Einfügung weiterer Doppelbindungen in deix Steroidkern behandelt.

(c) gegebenenfalls mit Hydrid reduziert und die dabei entstehende 17ß-Hydroxyverbindung gegebenenfalls anschließend mit einem geeigneten Säurederivat unter Bildung des entsprechenden 17ß-Esters behandelt.

2Ö. Vorfahren nach Artspruch 19 zur Herstellung der Chlorethenylverbindung, dadurch gekennzeichnet, daß man den entsprechenden 19-Carboxaldehyd mit einem Phösphoran der Formel (CgHg)₃P=CHCl behandelt, wobei die Ethyiendiöxyschutzgruppen in der 3- und 17-Stellung gegebenenfalls während • .der Reaktion vorhanden sind, jedoch wenn sie abwesend sind,, man dieselben durch Umsetzung des 3,17-Diketons mit . _, Ethylenglykol· in Gegenwart einer Säure einführt«

21. Verfahren nach Anspruch 19 zur Herstellung des 1Ö~(2- ·.

Propynyl)pstr-4-en-3/17-dion% dadurch gekennzeichnet, daß • man 3,3,17,1<?-Bis(ethylendioxy)^^'-10~(3-chlo'rprop-3-enyl)-.. östr-5-en mit einer starken Base behandelt und die dabei _s-•entstehende 10-(2-Propynyl)verbindung zur Entfernung der Schutzgruppen und Verschiebung der 5-Doppelbindung zur · 4.-Stellung mit einerjfeäure behandelt.

:22. Verfahren nach Anspruch 21.zur Herstellung der IQr(3- ^; V Chlor prop-2-enyl)-verbindung, dadurch gekennzeichneib, ^;daß man S^S/i^^-Bisiethylendioxyyandrost-S-en^iS-carbbx- V äldehyd mit (C₆H₅) ₃P=CHC1 behandelt. . V.- ; ; · "

23. Verwendung' einer Verbindung gemäß Anspruch... T ■; zur" ^ Inhibierung der Arömataseaktivität eines Airomatase⁵^^ ^;;

. enzyms. " ' ■-"-^:""'■■■"""?;.. ■ ■:

24. Verwendung einerVerbindung gemäß Anspruch 1 bei der Bekämpf ung von Hyperöstrogenämie. . · j : i.

25. Ausführungsforitt nach Anspruch 19, dadurch .gekennzeichnet, daß ein Antifruchtbarkeitseffekt erzielt wird.·