DE3153723C2

DE3153723C2 -

Info

Publication number: DE3153723C2
Application number: DE3153723A
Authority: DE
Inventors: Hector F. Deluca; Heinrich K. Madison Wis. Us Schnoes; Herbert E. Verona Wis. Us Paaren; Joseph K. Wichmann; Mary A. Madison Wis. Us Fivizzani
Original assignee: Wisconsin Alumni Research Foundation
Current assignee: Wisconsin Alumni Research Foundation
Priority date: 1980-08-04
Filing date: 1981-07-16
Publication date: 1991-07-25
Anticipated expiration: 2001-07-17
Also published as: JPH02237998A; GB2092152B; DE3152229T1; JPH0349902B2; GB8332540D0; JPH02237997A; JPH02231449A; GB2142028A; US4336193A; JPH0372239B2; GB2092152A; JPH0237355B2; WO1982000465A1; GB2142028B; DE3152229C2; JPH02231470A; DE3153427C2; AU7453581A; JPH0372238B2; JPS57501179A

Description

Die Erfindung betrifft neue Zwischenprodukte zur Herstellung von 25-Hydroxyvitamin-D₃-26,23-lactonen und den hiervon abgeleiteten Verbindungen mit geöffnetem Lacton-Ring.

Es ist bekannt, daß die biologische Funktion von Vitamin D beim Tier oder Menschen vom Metabolismus des Vitamins zu hydroxylierten Formen abhängt. Eine Anzahl von Metaboliten wurde identifiziert, z. B. 25-Hydroxyvitamin D₃, 24,25-Dihydroxyvitamin D₃, 1,25-Dihydroxyvitamin D₃. Es wird inzwischen davon ausgegangen, daß einer oder mehrere dieser Metaboliten diejenigen Verbindungen sind, die für die biologische Wirksamkeit von Vitamin D verantwortlich sind, nämlich die Steuerung der Calcium- und Phosphorhomöostase beim Tier oder Menschen.

Aufgrund ihrer biologischen Potenz sind Vitamin-D-Metabolite von großem therapeutischem Interesse und ihre Herstellung, Wirksamkeit und Anwendung wird im Stand der Technik ausführlich beschrieben, z. B. in den US-Patentschriften 38 80 894 (1,25-Dihydroxyergocylciferol), 38 79 548 (Verfahren zur Behandlung des Milchfiebers bei Milchvieh mit 1α-Hydroxycholecalciferol), 37 15 374 (24,25-Dihydroxycholecalciferol), 36 97 559 (1,25-Dihydroxycholecalciferol). Zusätzlich sind zahlreiche Strukturanaloge dieser Verbindungen von wissenschaftlichem und kommerziellem Interesse als Ersatz für die natürlichen Metabolite bei verschiedenen klinischen Anwendungen. In diesem Zusammenhang wird z. B. auf die US-Patentschriften 42 01 881 (24,24-Difluor-1α, 25-dihydroxycholecalciferol), 41 96 133 (24,24-Difluor-25-hydroxycholecalciferol), 37 86 062 (22-Dehydro-25-hydroxycholecalciferol) verwiesen.

In letzter Zeit wurde ein neuer Vitamin-D₃-Metabolit entdeckt, der durch eine ungewöhnliche Lactoneinheit in der Steroidseitenkette charakterisiert ist (Wichmann et al., Biochemistry 18, 4775-4780, 1979). Die betreffende Verbindung, nämlich 25-Hydroxyvitamin-D₃-26,23-lacton, kann dargestellt werden durch die nachstehende Formel:

Das 25-Hydroxyvitamin-D₃-lacton zeigt eine Vitamin-D-artige Wirksamkeit und man nimmt an, daß es eine wichtige Rolle bei der Steuerung des Calcium- und Phosphatgehalts im tierischen Organismus spielt.

Mit der vorliegenden Erfindung werden neue Zwischenprodukte zur Verfügung gestellt, die es ermöglichen, 25-Hydroxyvitamin-D₃-26,23-lactone und die hiervon abgeleiteten Verbindungen mit geöffnetem Lactonring aus leicht erhältlichen Steroidausgangsmaterialien herzustellen, so daß man nicht mehr auf biologisches Material zur Gewinnung dieser Lactone angewiesen ist. Bei den erfindungsgemäßen Verbindungen handelt es sich um Cholesterinderivate der im Patentanspruch angegebenen Formel IV.

In der vorliegenden Beschreibung bedeutet die Bezeichnung "Acyl" eine aliphatische Acylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, wie Acetyl, Propionyl, Butyryl, Pentoyl und ihre isomeren Formen, oder eine aromatische Acylgruppe, wie, Benzoyl oder substituiertes Benzoyl, z. B. Methylbenzoyl, Nitrobenzoyl oder Halogenbenzoyl. Der Ausdruck "Alkyl" bezeichnet einen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, wie Methyl, Äthyl, Propyl usw., oder ihre entsprechenden isomeren Formen.

Im folgenden wird die Erfindung näher erläutert. Wie in dem nachfolgenden Verfahrensschema 1 dargestellt, wird bei dem Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen der 5,7-Dienester (1) als Ausgangsmaterial eingesetzt, worin R₁ Wasserstoff oder eine Hydroxyschutzgruppe ist, wie Acyl, Alkylsilyl oder Tetrahydropyranyl und worin R′ Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen ist. Dieser 5,7-Dienester wird leicht aus der bekannten 24-Nor-5-cholen-23-Säure oder ihren Estern erhalten unter Anwendung bekannter Verfahren zur Einführung der 7,8-Doppelbindung.

Verfahrensschema 1

Nach dem in dem vorstehenden Schema veranschaulichten Verfahren wird die 23-Säure oder die Esterfunktion in I einer Hydridreduktion unterzogen unter Bildung des entsprechenden Aldehyds, gemäß Formel II.

Diese Reduktion wird in einem geeigneten Lösungsmittel durchgeführt (z. B. Äther, THF, Benzol, usw.) bei mäßiger oder geringer Temperatur mit sterisch sperrigen Aluminiumhydriden, wie Di-t-butylaluminiumhydriden als bevorzugte Reagentien, da mit diesen die Reaktion bei der Aldehydstufe beendet werden kann. Wenn die Hydroxyschutzgruppe R₁ der Verbindung I eine Acylgruppe ist, so kann eine derartige Gruppe selbstverständlich bei der Hydridreduktionsstufe entfernt werden unter Bildung des Aldehyds II, worin R₁=H ist. Der erneute Schutz ist nicht notwendig, kann jedoch - falls gewünscht - leicht nach bekannten Verfahrensweisen (z. B. Acylieren, Alkylsilylieren, Tetrahydropyranylieren) erzielt werden unter Bildung eines Aldehyds II, worin R₁=Acyl, Alkylsilyl oder THP ist. Alternativ und insbesondere in solchen Fällen, in denen die Schutzgruppe R₁ in der Verbindung I eine Gruppe ist, die stabil gegen Hydridreagentien ist (z. B. Tetrahydropyranyl (THP)- oder Alkylsilylgruppe) kann die Umwandlung von I in den Aldehyd II als zweistufiges Verfahren durchgeführt werden, bei dem zuerst die Reduktion der Säure- oder Esterfunktion zum Alkohol erfolgt und anschließend erneut der 23-Alkohol zum Aldehyd oxidiert wird. Derartige Verfahren sind bekannt bzw. üblich.

Der resultierende Aldehyd II (worin R₁ Wasserstoff oder eine Hydroxyschutzgruppe ist) wird anschließend einer Aldolkondensationsreaktion (Stufe 2 im Verfahrensschema I) mit Aceton oder dem synthetischen Äquivalent des Acetonreagens unterzogen, z. B. dem abgeleiteten Imin, wie Acetoncyclohexylimim, in Anwesenheit eines Katalysators und eines geeigneten Lösungsmittels (z. B. Aceton, Äther usw.).

Bei Aceton als Reagens ist ein basischer Katalysator bevorzugt, wie eine Lösung von Kaliumhydroxid oder einer ähnlichen Base. Organische Basen können ebenfalls verwendet werden, z. B. NaOCH₃, oder Kalium-t-butoxid, Lithiumisopropylamid, usw. Das Produkt dieser Aldolkondensationsreaktion ist das Hydroxyketon, gemäß Formel III im Verfahrensschema 1, worin R₁ Wasserstoff oder eine Hydroxyschutzgruppe ist, wie vorstehend definiert. Dieses Hydroxyketonprodukt ist ein Gemisch von zwei Stereoisomeren, die sich in der C-23-Hydroxykonfiguration gemäß entsprechend den folgenden Strukturformeln unterscheiden.

Dieses Gemisch kann getrennt werden nach jeglicher der bekannten Isomeren-Trennmethoden, z. B. Kristallisieren oder vorzugsweise Chromatografie an entweder Dünnschichtplatten oder Säulen, z. B., durch Hochleistungs-Flüssigchromatografie (HPLC) und die beiden C-23-Hydroxyepimeren können dann getrennt den anschließenden Verfahrensstufen unterzogen werden.

Das Hydroxyketonprodukt (III) wird der nächsten Verfahrensstufe 3 unterzogen, welche die Lactonbildung in der Seitenkette betrifft und zu den erfindungsgemäßen Cholesterinderivaten führt. Die Umwandlung wird durch Behandeln des Hydroxyketons III mit Cyanid (z. B. KCN) in Anwesenheit einer Base (z. B. Hydroxid) und eines geeigneten Lösungsmittels, z. B. Alkohol oder Alkohol/Wasser-Gemische, durchgeführt unter Erzielung des Zwischenprodukt-Cyanhydrin am Kohlenstoff-25, das nicht isoliert sondern direkt unter diesen Bedingungen in die Hydroxysäure umgewandelt und anschließend in Säure (z. B. HCl) lactonisiert wird unter Bildung des gewünschten Lactonprodukts gemäß Formel IV im Verfahrensschema I. Die C-3-Hydroxyschutzgruppen, die in dem Hydroxyketon III vorhanden sein können, werden im allgemeinen bei der Lactonbildung entfernt, wobei sowohl eine Basen- als auch eine Säurebehandlung mitwirken. Das erhaltene erfindungsgemäße Lactonprodukt läßt sich durch die Formel IV darstellen, worin R und R₂ für Wasserstoff stehen. Der erneute Schutz der Hydroxygruppe ist nicht notwendig, kann jedoch gegebenenfalls nach bekannten Methoden wie Acylierung, Alkylsilylierung, usw., unter Erzielung von Lactonderivaten der Struktur IV durchgeführt werden, worin R₁ oder R₂ oder beide Hydroxyschutzgruppen sind, wie Acyl, Alkylsilyl, usw.

Die Cyanhydrinbildung kann auch erzielt werden durch eine Cyanhydrinaustauschreaktion, beispielsweise durch Behandlung des Hydroxyketons III mit Acetoncyanhydrin in Anwesenheit eines geeigneten Katalysators, z. B. KOH, NaOCH₃, Kalium-t-butoxid. Da die Bildung des Cyanhydrins zur Erzeugung eines anderen Asymmetriezentrums am C-25 führt, besteht das Lacton IV, das aus dem Hydroxyketon III hergestellt wurde (das zwei C-23-Hydroxystereoisomere, vgl. oben, darstellt) aus einem Gemisch von vier stereoisomeren Produkten, die sich in sterischer Konfiguration am C-23 und C-25 unterscheiden, entsprechend den folgenden Strukturformeln:

Das Stereoisomerengemisch des Lactons IV kann in dieser Stufe getrennt werden, vorzugsweise durch Hochleistungs-Flüssigchromatografie (HPLC) unter Erzielung der vier stereoisomeren Formen in reiner Form, die hier aus Zweckmäßigkeitsgründen als IVA, IVB, IVC und IVD bezeichnet werden, in der Reihenfolge ihrer Elution bei der HPLC. Zur Weiterverarbeitung der erfindungsgemäßen Zwischenprodukte zu den Endprodukten wird jedes der Lactonstereoisomeren anschließend einer Fotolyse durch Ultraviolettbestrahlung (Stufe 4 im Verfahrensschema 1) in einem geeigneten Lösungsmittel (z. B. Äther, Alkohol, Benzol oder Gemische von Äther und anderen Lösungsmitteln, z. B. Benzol) zur Erzielung der entsprechenden Prävitamin-D-Lactonderivate gemäß Formel V unterzogen.

Die anschließende Isomerisierung jedes der durch die allgemeine Formel V dargestellten Prävitamin-Lactonisomeren zu dem entsprechenden Vitaminlacton (Stufe 5) gemäß Formel VI (worin R₁=R₂=H, oder worin jeglicher oder beide der Reste R₁ und R₂ eine Hydroxyschutzgruppe darstellen können) wird erzielt durch Erwärmen der Prävitamin-Zwischenprodukte auf mäßige Temperatur (z. B. 50 bis 80°C) in einem geeigneten Lösungsmittel, z. B. einem Alkohol mit niedrigem Molekulargewicht oder Benzol oder Toluol. Diese zweistufige Bestrahlungs/thermische Isomerisierungsfolge führt vom Lactonisomeren IVA zum entsprechenden Vitaminlacton VIA, vom Isomeren IVB zum Vitaminlacton VIB, vom Isomeren IVC zum entsprechenden Vitaminlacton VIC und vom Isomeren IVD zum Vitaminlacton VID, jeweils in reiner Form. Wenn die Vitaminlactone IV Hydroxyschutzgruppen am C-3 und/oder C-25 enthalten, können derartige Gruppen entfernt werden durch saure oder basische Hydrolyse (je nach der vorhandenen Schutzgruppe) zur Erzielung des entsprechenden freien Hydroxylactonprodukts VI, worin R¹=R²=H.

Ein direkter Vergleich mit natürlichem 25-Hydroxyvitamin-D₃-26,23-lacton zeigt, daß das synthetische Isomere VIC (worin R₁=R₂=H) identisch mit dem natürlichen Produkt ist.

Alternativ kann das erfindungsgemäße Steroidlacton-Zwischenprodukt IV als ein Gemisch seiner vier stereoisomeren Formen der Fotolyse durch aktinische Bestrahlung wie vorstehend beschrieben unterzogen werden, unter Bildung des entsprechenden Gemischs der Prävitamin-D-lacton-Stereoisomeren der allgemeinen Struktur V. Dieses Gemisch kann seinerseits der thermischen Isomerisierung, wie vorstehend beschrieben, unterzogen werden, unter Bildung von 25-Hydroxyvitamin-D₃-26,23-lacton als ein Gemisch der vier möglichen Lactonstereoisomeren. Diese Stereoisomeren können dann getrennt werden, vorzugsweise durch HPLC, wobei in der Reihenfolge ihrer Eluierung aus der Säule die Isomeren VIA, VIB, VIC und VID in reiner Form erhalten werden, wobei VIC dem natürlichen Produkt entspricht.

Die Synthese kann auch in der Weise durchgeführt werden, daß man einleitend eine Trennung der beiden C-23-Hydroxystereoisomeren des Hydroxyketons III durchführt, das aus der Aldokondensationsstufe stammt, wie vorstehend beschrieben, durch Kristallisieren oder vorzugsweise Chromatografie, unter Bildung der beiden C-23-Stereoisomeren in reiner Form (die aus Übersichtlichkeitsgründen hier als IIIA und IIIB bezeichnet werden), worauf jedes Isomere getrennt den anschließenden Stufen des beschriebenen Verfahrens unterzogen wird (d. h. Lactonbildung, Fotolyse und thermische Isomerisierung, Stufen 3, 4 und 5) unter Bildung des gewünschten Vitaminlactonprodukts der Formel VI. Auf diese Weise ergibt das Hydroxyketonisomere IIIA, das der Lactonisierungsreaktion (Stufe 3) unterzogen wird, ein Gemisch von Lactonstereoisomeren IVB und IVD, die getrennt werden können, vorzugsweise durch HPLC, und jedes für sich durch Fotolyse und thermische Isomerisierung (Stufen 4 und 5), wie vorstehend beschrieben, zu Vitaminlactonprodukten VIB bzw. VID umgewandelt werden können. In gleicher Weise wird nach der Lactonbildung des Hydroxyketonisomeren IIIB (Stufe 3) ein Gemisch von Lactonisomeren IVA und IVC erhalten, die nach dem Trennen durch Fotolyse und Isomerisieren (Stufen 4 und 5) in die Vitaminlactone VIA und VIC umgewandelt werden, wobei VIC, wie vorstehend erwähnt, dem natürlichen Produkt entspricht.

Das erfindungsgemäße Steroidlacton-Zwischenprodukt IV kann auch ausgehend von der im nachstehenden Verfahrensschema 2 mit VII bezeichneten Monoen-Steroidverbindung erhalten werden.

Verfahrensschema 2

Die Monoen-Steroidverbindung VII ist die bekannte 24-Nor-5-cholen-23-säure oder einer ihrer Ester R₁ und R′ entsprechenden Substituenten wie sie für die Verbindung I im Verfahrensschema 1 definiert sind. Der Ester VII wird in der Stufe 1 zum Aldehyd VIII (worin R₁ Wasserstoff oder eine Hydroxyschutzgruppe darstellt) in einem Verfahren reduziert, das völlig dem vorstehend beschriebenen analog ist (d. h. Stufe 1 des Verfahrensschemas 1). Anschließend wird der Aldehyd VIII einer Aldolkondensation mit Aceton oder einem Acetonäquivalent unterzogen unter Bildung von Hydroxyketon IX als Gemisch der beiden möglichen Hydroxy-Stereoisomeren am Kohlenstoff-23. Die Behandlung des Hydroxyketons IX (worin R₁ Wasserstoff oder eine Hydroxyschutzgruppe ist) mit Cyanid und die anschließende Hydrolyse unter Verwendung von Bedingungen analog den vorstehend für die Stufe 3 des Verfahrensschemas 1 beschriebenen, führt zu dem Lactonzwischenprodukt X (worin R₁=R₂=H) als ein Gemisch der vier möglichen (C-23 und C-25) stereoisomeren Formen.

Dieses Produkt kann anschließend nach üblichen Methoden in das entsprechende 5,7-Dienlacton IV umgewandelt werden, z. B. durch Schutz der C-3-Hydroxygruppe durch Acylieren unter Verwendung von Standardbedingungen, gefolgt von einer Allylbromierung und Dehydrobromierung und Entfernung der C-3-Acylgruppe durch milde basische Hydrolyse. Die vier Stereoisomeren dieses Produkts (Verbindung IV) können dann getrennt werden unter Bildung in der Reihenfolge ihrer Eluierung durch HPLC von Isomeren IVA, IVB, IVC und IVD (s. o.). Selbstverständlich ist es auch möglich, die beiden C-23-Hydroxystereoisomeren des Hydroxyketons IX zu trennen (vorzugsweise durch HPLC) und jedes Epimere getrennt den anschließenden Verfahrensstufen (Stufen 3 und 4 des Verfahrensschemas 2) in einer Weise völlig analog der vorstehend beschriebenen zu unterziehen unter Erzielung der gleichen vier Stereoisomeren des Lactons IV. In gleicher Weise kann die Trennung der vier Lactonstereoisomeren bei der Stufe der Verbindung X (Verfahrensschema 2) durchgeführt werden und jedes der Lactonisomeren XA, XB, XC und XD kann anschließend jedes für sich in das entsprechende 5,7-Dien IVA, IVB, IVC bzw. IVD nach Standard-Allylbromierungs/Dehydrobromierungs-Verfahren umgewandelt werden.

Zwar ist bei der therapeutischen Anwendung von 25-Hydroxy-Vitamin D₃-26,23-lacton das freie Hydroxylacton gemäß Formel VI, worin R₁=R₂=H, normalerweise die bevorzugte Verabreichungsform. Verschiedene Derivate des Lactons VI, die sich für bestimmte Anwendungszwecke als vorteilhaft erwiesen haben, sind jedoch leicht herstellbar. So führt die Acylierung unter mäßigen oder niedrigen Temperaturen unter Verwendung von Acylanhydridreagentien und Basenkatalysatoren zu den C-3-O-Acylderivaten von VI (R₁=Acyl, R₂=H), wohingegen die Acylierung bei erhöhten Temperaturen (50-70°C) zu 3,25-Di-O-acylprodukten (VI, R₁=R₂=Acyl) führt. Beispielsweise ergibt die Behandlung von VI (R₁=R₂=H) mit Essigsäureanhydrid und Pyridin bei 20°C während 1-2 Stunden das entsprechende 3-Acetatderivat, wohingegen das 3,25-Diacetat leicht gebildet wird, wenn die gleichen Reagentien bei 60°C verwendet werden. In gleicher Weise können die Alkylsilylderivate oder Tetrahydropyranylderivate von VI hergestellt werden nach üblichen Verfahren und aufgrund der unterschiedlichen Reaktionsfähigkeit der C-3- und C-25-Hydroxygruppen werden die 3-mono- oder 3,25-di- geschützten Derivate leicht erzielt.

Das 3-mono-acylierte Produkt kann weiter zu einem Derivat an der C-25-Hydroxygruppe ausgebildet werden, z. B. durch Acylieren mit einer unterschiedlichen Acylgruppe oder durch Alkylsilylieren (mit Trimethylchlorsilan oder ähnlichen Reagentien, oder t-Butyldimethylchlorsilan, usw.) oder tetrahydropyranylieren gemäß üblichen Verfahrensweisen.

Auch kann in 3,25-di-geschützten Derivaten der Verbindung VI die C-3-Schutzgruppe leicht durch basische oder saure Hydrolyse (je nach der vorhandenen Schutzgruppe) selektiv entfernt werden unter Bildung des 3-Hydroxy-25-geschützten Derivats (Verbindung VI, worin R₁=H, R₂=Hydroxyschutzgruppe) und die 3-Hydroxygruppe in derartigen Verbindungen kann anschließend selektiv in ein Derivat umgewandelt werden mit einer Gruppe, die von der am C-25 vorhandenen unterschiedlich ist.

Im Zuge des über die erfindungsgemäßen Zwischenprodukte führenden Verfahrens zur Herstellung der Endprodukte werden die freien Hydroxylgruppen in den Steroidvorläufern zweckmäßig geschützt. In den Formeln der obigen Verfahrensschemata stehen dann R₁ oder R₂ oder beide für Hydroxyschutzgruppen. So kann eine oder beide der Hydroxygruppen des 5,7-Dienlactons IV (R₁=R₂=H im Verfahrensschema 1) oder des Δ-5-Lactons X (R₁=R₂=H im Verfahrensschema 2) derivatisiert sein durch Acylieren, Alkylsilylieren, Tetrahydropyranylieren, usw.) unter Bildung der entsprechenden mono- oder dihydroxygeschützten Derivate (worin die Hydroxyschutzgruppen R₁ und R₂ gleich oder verschieden sein können). Diese Derivate können entsprechend den Stufen 4 und 5 im Verfahrensschema 1, die durch die Natur der Hydroxyschutzgruppe nicht beeinflußt werden, unter Bildung des erfindungsgemäßen, hydroxygeschützten Prävitamin-D-lactons der Formel V (R₁ oder R₂=Wasserstoff oder Hydroxyschutzgruppe) umgewandelt werden und anschließend zum gewünschten mono- oder di-hydroxygeschützten Vitamin-D-lacton der Formel VI. Ersichtlich können diese die Bildung von Hydroxyderivaten einbeziehenden Verfahrensweisen sowohl auf Gemische von Stereoisomeren als auch auf die einzelnen getrennten Isomeren angewendet werden, obwohl es im allgemeinen bevorzugt ist, die einzelnen Stereoisomeren getrennt in Derivate umzuwandeln.

Andere pharmazeutisch brauchbare Derivate der vorstehend beschriebenen Lactonverbindungen können ebenfalls hergestellt werden. Diese sind die entsprechenden Hydroxycarbonsäuren, die aus der Lactonöffnung resultieren, d. h. Verbindungen der allgemeinen Struktur XI:

Derartige Verbindungen sind von besonderem Interesse, da sie wasserlösliche Derivate der beschriebenen Lactone sind. Aufgrund ihrer engen Strukturbeziehung zu den Lactonen ist anzunehmen, daß sie eine biologische Aktivität besitzen oder eine biologische Aktivität ergeben durch erneute Zyklusbildung der Lactone in vivo (d. h. Bildung der Verbindungen des Typs VI), da ein Gleichgewicht zwischen Lacton und Hydroxycarbonsäure (oder Hydroxycarboxylat) notwendigerweise unter in-vivo-Bedingungen vorliegen muß.

Die Hydroxysäuren der allgemeinen Formel XI können aus Lactonen der allgemeinen Formel VI durch Hydrolyse des Lactonrings im basischen Medium erhalten werden. Somit ergibt die Behandlung der Lactone VI in 0,01 bis 0,1 M Base (z. B. KOH oder NaOH in H₂O oder H₂O/Dioxan-Gemischen oder H₂O/MeOH-Gemischen) bei 25-50°C die entsprechenden ringgeöffneten Hydroxycarboxylate, die nach sorgfältigem Ansäuern auf den pH-Wert 5-7 die Hydroxycarbonsäuren gemäß der Formel XI ergeben (worin R₁, R₂, R₃ und R₄ Wasserstoff sind). Die entsprechenden Hydroxyester, bei denen R₁, R₂ und R₃ Wasserstoff darstellen, und R₄ eine Alkylgruppe ist, können in analoger Weise hergestellt werden durch Spaltung des Lactons in alkoholischer Base. Beispielsweise ergibt die Behandlung der Lactone mit Natriumäthoxid in Äthanol die Äthylester, wobei R₁, R₂ und R₃ Wasserstoff sind und R₄ Äthyl ist. Andere Ester, z. B. die Methyl-, Propyl- oder Butylester, können in analoger Verfahrensweise hergestellt werden unter Anwendung der geeigneten äquivalenten alkoholischen Base.

Weitere Derivate der Hydroxyester für pharmazeutische Präparate oder andere Anwendungszwecke können zweckmäßig nach bekannten Methoden hergestellt werden. Beispielsweise können unter Verwendung der Derivatbildungsverfahren (Acylierung, Alkylsilylierung, usw. oder Kombination dieser Verfahren), wie sie vorstehend angegeben wurden, Derivate, die Acyl-, Alkylsilyl- oder Tetrahydropyranylgruppen (oder jegliche Kombination dieser Gruppen) an jeglichen oder allen der C-3-, 23- oder 25-Hydroxygruppen tragen, (d. h. Verbindungen der allgemeinen Formel XI, worin jede der Gruppen R₁, R₂ und R₃ ausgewählt ist aus Wasserstoff, Acyl, Alkylsilyl und Tetrahydropyranyl, und worin R₄ Alkyl ist) leicht hergestellt werden.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können die Hydroxysäuren oder Hydroxyester der allgemeinen Formel XI oder ihre O-geschützten (acylierten, alkylsilylierten) Derivate auch aus den entsprechenden Steroidzwischenprodukten hergestellt werden.

So führt die basische Hydrolyse des Lactonrings des erfindungsgemäßen 5,7-Dien-Zwischenprodukts IV (Verfahrensschema 1) unter Anwendung einer Verfahrensweise analog der vorstehend für die Lactonöffnung im Falle des Vitaminlactons VI, zur erfindungsgemäßen Hydroxysäure der allgemeinen Formel

worin R₁, R₂, R₃ und R₄ Wasserstoff bedeuten. Die Ultraviolettbestrahlung dieser Substanz, wie sie für die analoge Stufe im Verfahrensschema 1 beschrieben wurde, führt zu der entsprechenden Prävitamin-D-hydroxysäure mit der nachstehenden Formel VIII

Diese Prävitaminverbindung kann isomerisiert werden durch Erwärmen in einem inerten Lösungsmittel, wie vorstehend beschrieben, unter Bildung der Vitaminhydroxysäure XI (R₁, R₂, R₃ und R₄=H). In gleicher Weise führt die Alkoholyse des 5,7-Dienlactons IV (z. B. NaOMe in MeOH; NaOEt in EtOH) zu dem entsprechenden Ester der Formel XII (worin R₁, R₂ und R₃=H und R₄=Alkyl), aus dem Hydroxyester-hydroxygeschützte Derivate (z. B. O-Acyl, O-Alkylsilyl, O-Tetrahydropyranyl, entsprechend der Formel XII, worin R₁, R₂ und R₃ jeweils ausgewählt sind aus Wasserstoff, Acyl, Alkylsilyl und Tetrahydropyranyl und worin R₄=Alkyl) leicht erhalten werden durch Verfahrensweisen, wie sie vorstehend beschrieben wurden. Die Ultraviolettbestrahlung des Hydroxyesters oder seiner O-geschützten Derivate führt zu Prävitamin-D-Verbindungen der allgemeinen Formel XIII, worin jeder der Reste R₁, R₂ und R₃ ausgewählt ist aus Wasserstoff, Acyl, Alkylsilyl und Tetrahydropyranyl und worin R₄ Alkyl ist. Die anschließende thermische Isomerisierung dieser Prävitaminzwischenprodukte führt zu den Hydroxyestern oder ihren entsprechenden O-geschützten Derivaten der allgemeinen Struktur VI, worin jeder der Reste R₁, R₂ und R₃ ausgewählt ist aus Wasserstoff, Acyl, Alkylsilyl oder Tetrahydropyranyl und worin R₄ Alkyl ist.

Die Lactonöffnungsreaktion kann auch auf das erfindungsgemäße Lactonmonoensteroidzwischenprodukt X (Verfahrensschema 2) angewendet werden, wobei entsprechend den oben beschriebenen Verfahrensweisen vorgegangen wird. Dabei bilden sich die entsprechenden Hydroxysäuren oder Hydroxyester entsprechend der nachstehenden Formel XIV

worin R₁, R₂ und R₃ Wasserstoff sind und R₄ Wasserstoff oder Alkyl ist. Derartige Analoge oder ihre O-geschützten Derivate können leicht in die entsprechenden Vitaminhydroxysäuren oder -ester der Formel XI umgewandelt werden über die Dehydrohalogenierung zu Verbindungen der allgemeinen Formel XII, anschließend durch fotochemische Umwandlung zu Zwischenprodukten des Typs XIII und thermische Isomerisierung zu Endprodukten der Struktur XI unter Anwendung üblicher und bekannter Verfahrensweisen.

Beispiel 1

Zu 269 mg Methyl-3β-hydroxy-24-norchola-5,7-dien-23-oat-3-acetat (Verbindung 1, worin R₁=Acetyl und R′=Methyl) in 12 ml Toluol werden bei -78°C 0,72 ml einer 25%-Lösung von Lithiumdiisobutylaluminiumhydrid in Toluol gefügt. Nach 30 Minuten wird die Lösung auf 4°C erwärmt und 4 ml gesättigtes NH₄Cl wird zugesetzt und das Gemisch wird 5 Minuten gerührt. 25 ml Wasser werden anschließend zugesetzt und das Reaktionsgemisch wird mit 100 ml Et₂O extrahiert. Die Ätherphase wird abgetrennt und mit 25 ml von jeweils 1 N HCl, gesättigter NaHCO₃, und gesättigtem NaCl gewaschen. Das rohe Reaktionsgemisch wird auf eine 1×30 cm Siliziumdioxidgelsäule aufgetragen und mit 6% EtOAc in Hexan eluiert, was die Verbindung I eluiert, worauf mit 16% und 22% EtOAc/Hexan eluiert wird, bis das gewünschte Aldehydprodukt, die Verbindung II, gewonnen ist (127,5 mg). Der 23-Aldehyd (Verbindung II, worin R₁=H) zeigt folgende spektrale Eigenschaften: UV-Absorption, λ_max=282, 272, 292 (Schulter), Massenspektrum: m/e 342.2545 (berechnet 342.2558), 100%, M⁺; m/e 309, 65%, M⁺-H₂O-CH₃; m/e 283, 40%, M⁺-2CH₃-CHO; m/e 143, 50%, C₁₁H₁₁⁺; NMR: δ 9,77, s, 1H, C-23; 5,56, m, 1H, C-6; 5,40, m, 1H, C-7; 3,66, m, 1H, C-3; 1,05, d, J=6,2, 3H, C-21; 0,95, s, 3H, C-19; 0,67, s, 3H, C-18.

Beispiel 2

Ein Gemisch von 1,5 ml Aceton und 30 µl 1,0 M KOH in Methanol werden hergestellt und nach 15 Minuten bei 0°C zu 122 mg der Verbindung II (R₁=H), gelöst in 0,5 ml Aceton, gefügt. Das Reaktionsgemisch wird bei 0°C 1,5 Stunden gerührt und anschließend werden 50 ml H₂O zugesetzt und das Gemisch wird dreimal mit 75 ml CH₂Cl₂ extrahiert. Das rohe Reaktionsgemisch wird einer HPLC an einer 0,79×30 cm Siliziumdioxidgelsäule (µPorasil, einem Produkt der Waters Associates, Medford, Mass.) unterzogen, eluiert mit 2,25% Isopropylalkohol in CH₂Cl₂ bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 3 ml/min. Diese Verfahrensweise eluiert 37,5 mg Ausgangsmaterial (Verbindung II) bei 12 ml, gefolgt von den gewünschten Hydroxyketon-C-23-Stereoisomeren (Verbindung III, R₁=H), nämlich dem Isomeren IIIA (39,5 mg), das bei 42 ml eluiert und dem Isomeren IIIB (37,3 mg), das bei 46,5 ml eluiert. Die spektralen Daten für das Isomere IIIA sind: UV-Absorptionsspektrum, λ_max=282, 272, 292 (Schulter), Massenspektrum, m/e 400.2983 (berechnet 400.2978), 100%, M⁺; 382, 22%, M⁺-H₂O; 367, 30%, M⁺-H₂O-CH₃; 342, 60%, M⁺-C₃H₆O; 309, 28%, M⁺-C₃H₆O-CH₃-H₂O; 271, 26%, M⁺-Seitenkette; 253, 12%, M⁺-Seitenkette-H₂O; NMR: δ 5,56, m, 1H, C-6; 5,39, m, 1H, C-7; 4,17, m, 1H, C-23; 3,63, m, 1H, C-3, 2,17, s, 3H, C-26; 0,99, d, J=6,2, 3H, C-21; 0,94, s, 3H, C-19; 0,65, s, 3H, C-18. Für das Isomere IIIB: UV-Absorptionsspektrum, λ_max=282, 272, 292 (Schulter); Massenspektrum: m/e 400.2983 (berechnet 400.2978) 100%, M⁺; 382, 19%, M⁺-H₂O; 367, 25%, M⁺-H₂O-CH₃; 342, 93%, M⁺-C₃H₆O; 309, 38%, M⁺-C₃H₆O-CH₃-H₂O; 271, 28%, M⁺-Seitenkette; 253, 15%, M⁺-Seitenkette-H₂O; NMR: δ 5,56, m, 1H, C-6; 5,40, m, 1H, C-7; 4,14, m, 1H, C-23; 3,64, m, 1H, C-3; 2,19, s, 3H, C-26; 1,00, d, J=5,5, 3H, C-21; 0,94, s, 3H, C-19; 0,63, s, 3H, C-18.

Beispiel 3

Zu einer Lösung von 34 mg Hydroxyketonisomerem IIIA (R₁=H) in 0,8 ml EtOH bei 50°C wird 0,1 ml einer Aufschlämmung von Cyanid (hergestellt durch Vermahlen von 340 mg NaCN und 540 mg CaCl₃ · 2 H₂O in einem Mörser zur Homogenität, und Aufschlämmen von 45 mg des resultierenden Gemischs in 1 ml Wasser) gefügt und nach 5 und 10 Minuten werden weitere 0,1 ml aliquote Teile derselben Aufschlämmung zugesetzt. Nach 1 Stunde werden 0,15 ml Cyanidaufschlämmung zusammen mit 0,5 ml EtOH zugefügt und diese Zugabe wird bei 2,5 Stunden wiederholt. Nach 4,5 Stunden werden 50 ml H₂O zugesetzt und der pH-Wert wird auf etwa 1,5 mit 1 N HCl eingestellt. Das Reaktionsgemisch wird mit 4×50 ml CH₂Cl₂ extrahiert. Die Rohprodukte in 5 ml EtOH werden anschließend mit 1 ml 1 n HCl bei 45°C während 1 Stunde versetzt. 25 ml Wasser werden dann zugefügt und das Produkt wird mit drei 50-ml-Anteilen von CH₂Cl₂ extrahiert.

Das Rohprodukt wird einer HPLC an 2 Zorbax SIL-halbpräparativen Säulen (0,62×25 cm) unterzogen, in Serie eluiert mit 5% Isopropanol in Hexan bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 3 ml/min unter Bildung von Lacton IV (R₁=H, R₂=H) als die beiden erwarteten C-25-Stereoisomeren, bezeichnet als IVB (4,3 mg) eluierend bei 90 ml, und IVD (4,0 mg), eluierend bei 129 ml. Die spektralen Daten für IVB (R₁=R₂=H) sind: UV-Absorptionsspektrum, λ_max=282, 272, 292 (Schulter); Massenspektrum: m/e 428.2935 (berechnet 428.2927); 100%, M⁺; 410, 14%, M⁺-H₂O; 395, 53%, M⁺-H₂O-CH₃; 369, 22%, M⁺-C₃H₇O; 271, 58%, M⁺-Seitenkette; 253, 28%, M⁺-Seitenkette-H₂O; 143, 63%, C₁₁H₁₁⁺; NMR: δ 5,57, m, 1H, C-6; 5,40, m, 1H, C-7; 4,75, m, 1H, C-23; 3,64, m, 1H, C-3; 1,52, s, 3H, C-27; 1,04, d, J=5,9, 3H, C-21; 0,94, s, 3H, C-19; 0,64, s, 3H, C-18.

Die spektralen Daten für IVD sind: UV-Absorptionsspektrum, λ_max=282, 272, 292 (Schulter); Massenspektrum: m/e 428.2927 (berechnet 428.2927), 100%, M⁺; 410, 15%, M⁺-H₂O; 395, 65%, M⁺-H₂O-CH₃; 369, 30%, M⁺-C₃H₇O; 271, 44%, M⁺-Seitenkette; 253, 25%, M⁺-Seitenkette-H₂O; 143, 90%, C₁₁H₁₁⁺; NMR: δ 5,56, m, 1H, C-6; 5,40, m, 1H, C-7; 4,47, m, 1H, C-23; 3,63, m, 1H, C-3; 1,50, s, 3H, C-27; 1,03, d, J=6,6, 3H, C-21; 0,94, s, 3H, C-19; 0,65, s, 3H, C-18.

Das Hydroxyketonstereoisomere IIIB (R₁=H) ergibt, wenn man es der gleichen Lactonisierungsfolge unterzieht (aus 29 mg IIIB) zwei Lactonstereoisomere, nämlich IVA (R₁=R₂=H) (2,9 mg) eluierend bei 80 ml im HPLC-System, das vorstehend beschrieben wurde, und das Lactonisomere IVC (R₁=R₂=H) (2,4 mg) eluierend bei 107 ml. Die spektralen Daten für IVA sind: UV-Absorptionsspektrum, λ_max=282, 272, 292 (Schulter); Massenspektrum: m/e 428.2931 (berechnet 428.2927) 100%, M⁺; 410, 18%, M⁺-H₂O; 395, 62%, M⁺-H₂O-CH₃; 369, 33%, M⁺-C₃H₇O; 271, 26%, M⁺-Seitenkette; 253, 19%, M⁺-Seitenkette-H₂O; 143, 70%, C₁₁H₁₁⁺. NMR: δ 5,57, m, 1H, C-6; 5,40, m, 1H, C-7; 4,72, m, 1H, C-23; 3,65, m, 1H, C-3; 1,51, s, 3H, C-27; 1,05, d, J=6,1, 3H, C-21; 0,95, s, 3H, C-19; 0,63, s, 3H, C-18.

Die spektralen Daten für IVC sind: UV-Absorptionsspektrum, λ_max=282, 272, 292 (Schulter); Massenspektrum: m/e 428.2917 (berechnet 428.2927) 100%, M⁺; 410, 16%, M⁺-H₂O; 395, 68%, M⁺-H₂O-CH₃; 369, 37%, M⁺-C₃H₇O; 271, 16%, M⁺-Seitenkette; 253, 16%, M⁺-Seitenkette-H₂O; 143, 70%, C₁₁H₁₁⁺. NMR: δ 5,57, m, 1H, C-6; 5,40, m, 1H, C-7; 4,44, m, 1H, C-23; 3,64, m, 1H, C-3; 1,49, s, 3H, C-27; 1,04, d, J=6,7, 3H, C-21; 0,94, s, 3H, C-19; 0,63, s, 3H, C-18.

Beispiel 4

1 mg von jedem der Lactonisomeren IVA, IVB, IVC und IVD, wie im Beispiel 3 erhalten, werden getrennt in 150 ml 20% Benzol in Diäthyläther fotolysiert unter Anwendung eines Quarz-Tauchbrunnens und einer Hanovia 608A36-Lampe mit Corex-Filter. Nach 15minütigem Bestrahlen wird jedes Reaktionsgemisch der HPLC an einer Zorbax-SIL-halbpräparativen Säule 0,62×25 cm unterzogen unter Verwendung von 2,25% 2-Propanol in Methylenchlorid als Lösungsmittel. Aus dem Lactonisomeren IVA erhält man das gewünschte Prävitaminlacton VA (R₁=R₂=H) unter Eluieren bei 34,5 ml; aus dem Isomeren IVB erhält man das Prävitaminlacton VB unter Eluieren bei 34 ml; aus dem Isomeren IVC erhält man das Prävitaminlacton VC unter Eluieren bei 33 ml; und aus dem Lactonisomeren IVD erhält man das entsprechende Prävitaminlacton VB unter Eluieren bei 33 ml.

Beispiel 5

Jedes der Prävitaminlactone VA, VB, VC und VD wird unmittelbar zu dem gewünschten Vitaminlacton der Struktur VI in 1 ml EtOH bei 70°C während 2 Stunden isomerisiert. Jedes Reaktionsgemisch wird anschließend der HPLC an einer Zorbax-SIL-halpräparativen Säule (0,62×25 cm) unter Verwendung von 6% 2-Propanol in Hexan als Eluiermittel unterzogen. Das Vitaminlacton VIA (R₁=R₂=H) (500 µg) wird bei 29,5 ml gesammelt; das Vitaminlactonisomere VIB (500 µg) wird bei 31,5 ml gesammelt; das Vitaminlactonisomere VIC (500 µg) wird bei 39,75 ml gesammelt; und 500 µg des Isomeren VID werden bei 45,0 ml gesammelt.

Spektrale Daten: VIA; Massenspektrum, m/e 428.2923 (berechnet 428.2927) 24%, M⁺; 410, 3%, M⁺-H₂O; 395, 11%, M⁺-H₂O-CH₃; 271, 2%, M⁺-Seitenkette; 253, 9%, M⁺-Seitenkette-H₂O; 136, 100%, A-Ring+C₆+C₇⁺; 118, 82%, A-Ring+C₆+C₇⁺-H₂O; NMR: δ 6,28, d, J=11,8, 1H, C-6,; 6,03, d, J=11,0, 1H, C-7; 5,05, m (scharf), 1H, C-19(E); 4,82, m (scharf), 1H, C-19(Z); 4,72, m, 1H, C-23; 3,96, m, 1H, C-3; 1,51, s, 3H, C-27; 1,03, d, J=5,5, 3H, C-21; 0,56, s, 3H, C-18; Fourier-Transformationsinfrarotspektrum (FT-IR); 1780 cm^-1 (Lacton C=O); UV: λ_max=265 nm, λ_min=228 nm. VIB; Massenspektrum, m/e 428.2927 (berechnet 428.2927), 27%, M⁺; 410, 2%, M⁺-H₂O; 395, 11%, M⁺-H₂O-CH₃; 271, 2%, M⁺-Seitenkette; 253, 7%, M⁺-Seitenkette-H₂O; 136, 100%, A-Ring+C₆+C₇⁺; 118, 92%, A-Ring+C₆+C₇⁺-H₂O; NMR: δ 6,28, d, J=11,7, 1H, C-6; 6,03, d, J=11,1, 1H, C-7; 5,05, m (scharf), 1H, C-19(E); 4,82, m (scharf), 1H, C-19(Z); 4,75, m, 1H, C-23; 3,96, m, 1H, C-3; 1,52, s, 3H, C-27; 1,03, d, J=5,6, 3H, C-21; 0,56, s, 3H, C-18; FT-IR: 1781 cm^-1 (Lacton C=O); uV: λ_max=265 nm, λ_min=228 nm.

VIC: Massenspektrum, m/e 428.2919 (berechnet 428.2927), 26%, M⁺; 410, 2%, M⁺-H₂O; 395, 9%, M⁺-H₂O-CH₃; 271, 1%, M⁺-Seitenkette; 253, 8%, M⁺-Seitenkette-H₂O; 136, 100%, A-Ring+C₆+C₇⁺; 118, 83%, A-Ring+C₆+C₇⁺-H₂O; NMR: δ 6,28, d, J=11,8, 1H, C-6; 6,03, d, J=10,7, 1H, C-7; 5,05, m (scharf), 1H, C-19(E); 4,82, m (scharf), 1H, C-19(Z); 4,44, m, 1H, C-23; 3,96, m, 1H, C-3; 1,49, s, 3H, C-27; 1,03, d, J=5,2, 3H, C-21; 0,56, s, 3H, C-18; FT-IR: 1784 cm^-1 (Lacton C=O); UV: λ_max=265 nm, λ_min=228 nm.

VID: Massenspektrum, m/e 428.2927 (berechnet 428.2927), 26%, M⁺; 410, 1%, M⁺-H₂O; 395, 11%, M⁺-H₂O-CH₃; 271, 2%, M⁺-Seitenkette; 253, 7%, M⁺-Seitenkette-H₂O; 136, 100%, A-Ring+C₆+C₇⁺; 118, 86%, A-Ring+C₆+C₇⁺-H₂O; NMR: δ 6,28, d, J=11,8, 1H, C-6; 6,03, d, J=11,0, 1H, C-7; 5,05, m (scharf), 1H, C-19(E); 4,82, m (scharf), C-19(Z); 4,47, m, 1H, C-23; 3,96, m, 1H, C-3; 1,50, S, 3H, C-27; 1,03, d, J=5,5, 3H, C-21; 0,56, s, 3H, C-18; FT-IR: 1784 cm^-1 (Lacton C=O); UV: λ_max=265 nm, λ_min=228 nm.

Beispiel 6

0,7 g Methyl-24-nor-5-cholen-23-oat werden mit 2 ml Dihydropyran und 0,2 ml Phosphoroxychlorid in 15 ml CH₂Cl bei Raumtemperatur 40 Minuten umgesetzt; 50 ml Et₂O werden zugesetzt und das Gemisch wird mit 2×25 ml gesättigtem NaHCO₃ und 1×25 ml gesättigtem NaCl extrahiert. Die Et₂O-Phase wird verdampft unter Bildung des rohen Tetrahydropyranylderivats (Verbindung VII des Verfahrensschemas 2, worin R₁=Tetrahydropyranyl (THP) und R′=Me.

Zu einer Aufschlämmung von 0,3 g LAH in 15 ml Et₂O wird rohes VII, gelöst in 15 ml Et₂O bei -78°C, gefügt. Nach 30 Minuten nach der endgültigen Zugabe wird die Reaktion auf 0°C erwärmt und 10% NaOH in H₂O werden langsam unter Rühren zugesetzt, bis das gesamte Ausflockungsmaterial weiß ist. Das Gemisch wird mit 100 ml Et₂O gegen 3×50 ml H₂O extrahiert, mit MgSO₄ getrocknet und konzentriert unter Bildung des rohen 23-Alkohols.

Zu einer Lösung von 12molarem Überschuß Pyridin in 30 ml CH₂Cl₂ auf Eis wird ein 6molarer Überschuß von CrO₃ gefügt. Das Gemisch wird 30 Minuten gerührt, wobei in dieser Zeit roher 23-Alkohol, der wie vorstehend erhalten wurde, in 20 ml CH₂Cl₂ zugesetzt wird. Nach 15 Minuten wird die Reaktion mit 3×25 ml 50% NaHCO₃ extrahiert, mit MgSO₄ getrocknet und auf eine 2×36 cm Siliziumdioxidsäule aufgetragen, eluiert mit 5% EtOAc/Hexan, zur Gewinnung von 0,63 g 23-Aldehyd, dargestellt durch die Struktur VIII des Verfahrensschemas 2, worin R₁=THP (78,6% Ausbeute aus VII). Massenspektrum: m/e 428, 0,5%, M⁺; 326, 80%, M⁺-HOTHP; 298, 22%, M⁺-HOTHP-CO; 85, 100%, C₅H₉O⁺.

Beispiel 7

0,672 mMol n-Butyllithium werden langsam zu einer Lösung von 0,672 mMol Diisoproylamin in 5 ml Et₂O bei -78°C gefügt; 20 Minuten nach der Zugabe werden 0,672 mMol Acetoncyclohexylimin zugesetzt und nach 15 Minuten werden 250 mg Aldehyd VIII (R₁=THP) langsam in 10 ml Et₂O zugesetzt. Nach 30 Minuten wird die Reaktion auf 0°C erwärmt und 10 ml H₂O werden zu dem Gemisch gefügt und es wird 10 Minuten gerührt. Weitere 30 ml H₂O werden anschließend zugefügt und das Gemisch wird dreimal mit 30 ml Diäthyläther extrahiert. Die Ätherphase wird mit MgSO₄ getrocknet und auf vier 20×20 cm×750 µm Siliziumdioxid-TLC-Platten aufgetragen, eluiert mit 25% EtOAc/Hexan unter Bildung von 60 mg Hydroxyketon IX (R₁=THP) (21% Ausbeute aus VIII) als die beiden möglichen C-23-Hydroxystereoisomeren. Massenspektrum: m/e, 486, 0,5%, M⁺; 384, 35%, M⁺-HOTHP; 366, 21%, M⁺-HOTHP-H₂O; 326, 68%, M⁺-HOTHP-C₃H₆O; 85, 100%, C₅H₉O⁺.

Beispiel 8

Zu einer Lösung von 37 mg IX (R₁=THP) in 1 ml EtOH werden 0,250 ml Acetoncyanhydrin gefügt. Das Gemisch wird bei Raumtemperatur 12 Stunden umgesetzt, während dieser Zeit werden 0,32 g KOH in 4 ml 1 : 1 H₂O : EtOH zugesetzt. Die Temperatur wird bei 50°C während 1 Stunde gesteigert und ausreichend 6 N HCl werden dann langsam zugesetzt, um den pH-Wert auf etwa 1,0 zu bringen. Das resultierende Gemisch wird 30 Minuten bei Raumtemperatur gerührt und anschließend werden 30 ml H₂O zugesetzt und es wird dreimal mit 30 ml CH₂Cl₂ extrahiert. Die CH₂Cl₂-Phase wird verdampft unter Bildung nach vorausgehender Reinigung von 18,6 mg Lacton X (R₁=H), das ein Gemisch der vier möglichen C-23- und C-25-Stereoisomeren darstellt (Ausbeute 57% von 5); Massenspektrum: m/e 430, 88%, M⁺; 412, 100%, M⁺-H₂O; 397, 47%, M⁺-H₂O-CH₃; 345, 30%; 319, 45%; 213, 93%. Die vier Lactonstereoisomeren können getrennt werden durch HPLC-Chromatografie an Siliziumdioxidgel (halbpräparative Zorbax-SIL-Säule 0,62×25 cm) unter Verwendung von 4,5% 2-Propanol in Hexan als Eluierlösungsmittel.

Das Lacton X kann in 7-Dehydrolacton IV umgewandelt werden nach üblicher Verfahrensweise. So führt die Acetylierung von X, das wie vorstehend erhalten wurde, mit Pyridin-Essigsäureanhydrid zu dem entsprechenden Acetat, das der Allylbromierung unterzogen wird (nach üblichen Bedingungen, Dibromdimethylhydantoin) und anschließend dehydrobromiert wird mit Trimethylphosphit oder Collidin unter Bildung des 5,7-Dienlactons IV (R=Acetyl) als ein Gemisch der C-23- und C-25-Epimeren. Diese vier Epimeren werden, wie im Beispiel 3 beschrieben, getrennt unter Bildung jedes Stereoisomeren, d. h. IVA, IVB, IVC und IVD in reiner Form.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß die Strukturformeln

überall in der Beschreibung oder in den Patentansprüchen ihre isomeren Formen darstellen sollen.

Claims

Cholesterinderivate der allgemeinen Formel IV worin - - - - - eine Einfach- oder Doppelbindung, X oder bedeutet und R₁, R₂ und R₃ unabhängig voneinander Wasserstoff, C_1-5-Acyl, Benzoyl, C_1-5-Alkylsilyl oder Tetrahydropyranyl und R₄ Wasserstoff oder C_1-5-Alkyl darstellen.