DE3207470C2 - - Google Patents

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das im Hauptanspruch gekennzeichnete Verfahren zur Isolierung von Dihydroxy­ prostaglandinen und weitere Ausgestaltungen desselben gemäß den Unteransprüchen sowie Metallsalzkomplexe der genannten Prostaglandine.
Die Bildung von Alkoholaten wasserfreier Metallhalogenide ist in der Literatur dokumentiert und die Trennung von organischen Gemischen durch Bildung von Metallkomplexen beschrieben worden (vgl. Sharpless et al., J. Org. Chem., Bd. 40, Nr. 9, S. 1252-1257 (1975)). Sharpless et al. lehrt die Verwendung von zweiwertigen Metallsalzen, insbesondere die Salze von Calcium und Magnesium, bei der Trennung von Alkoholgemischen durch vorzugsweise Komplex­ bildung durch Calciumchlorid oder Magnesiumchlorid mit einem Alkohol des Gemischs unter Verwendung von kataly­ tischen Mengen Ethanol, um das Komplexbildungsvermögen der Metallhalogenide zu erhöhen. Die Sharpless et al.- Trennungen sind auf einfache Alkohole beschränkt.
US-PS 40 57 541 beschreibt ein Verfahren zum Isolieren von 3-Hydroxysteroiden und 3-Ketosteroiden aus deren Ge­ mischen durch Lösen der Gemische in einem organischen Lösungsmittel, Mischen des gelösten Gemischs mit Calcium­ bromid unter Bildung von unlöslichen Addukten der Steroide, Abtrennen der unlöslichen Addukte und Aufspalten der Addukte, um das freie Steroid zu regenerieren. Als Lösungsmittel werden Methylisobutylketon und/oder Methyl-n-amylketon verwendet.
Die Lehre dieser US-PS führt hinweg von der Verwendung von Metallsalzen, die nicht Calciumbromid (in seiner Hydrat­ form) sind, wobei in Spalte 2, Zeilen 32-34 ausgeführt wird: "Die Verwendung von anderen Metallsalzen, die sonst zur Adduktbildung geeignet sind, führen ebenfalls zu schlechteren Ergebnissen, verglichen mit dem erfindungsge­ mäßen Verfahren":
Die US-PS 39 81 929 betrifft die Isolierung von spezifischen Methylolphenolen mittels Lithiumborat.
Die US-PS 37 55 447 beschreibt die Reinigung von Poly­ aminen, z. B. mit Lithiumsalzen. Aus "Gmelins Handbuch der anorganischen Chemie", 1960, 398, 410, 441 sind ebenfalls Metallsalzkomplexe mit Polyaminen bzw. Aminosäuren bekannt. CA 61, 1964, 12796e offenbart die Möglichkeit der Isolier­ barkeit von Aceton mit Lithiumiodid oder Lithiumperchlorat. Jedoch offenbart keine dieser Entgegenhaltungen, komplexere Moleküle, wie Prostaglandine, durch Komplexierung zu isolieren.
Die Aufgabe vorliegender Erfindung war es, ein Verfahren zur Isolierung von Prostaglandinen, und zwar von (±)-11α,16-Dihydroxy-16-methyl-9-oxoprost-13E-en-1- säuremethylester und (±)-11α,16-Dihydroxy-16-methyl- 9-oxoprost-4Z-13E-dien-1-säuremethylester bereitzustellen, wodurch auf einfache und rationelle Weise das ansonsten nur schwierig zu isolierende Produkt gewonnen werden kann.
Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Dabei wurde gefunden, daß die genannten Prostaglandine, die im allgemeinen schwer zu iso­ lieren und zu reinigen sind, sich leicht und vorteilhaft isolieren und reinigen lassen durch Anwendung von Komplex­ bildung des Rohproduktes oder des Reaktionsgemisches mit einem Lithiumsalz, wie Lithiumbromid oder Lithiumiodid, in Gegenwart eines geeigneten Lösungsmittels und Gewinnung des Produkts durch Zersetzung des Lithiumsalzkomplexes.
Bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung wird das rohe Reaktionsgemisch, das das Rohprodukt oder ein Gemisch aus Rohprodukten enthalten kann, kontaktiert oder gelöst in irgendeinem geeigneten nicht-hydroxylischen organischen Lösungsmittel und mit 0,1 bis 10 Mol eines Lithiumsalzes je Mol des Produktes versetzt. Vorzugsweise werden 2 bis 5 Mol Lithiumsalz je Mol des komplexbildenden Substrates zuge­ setzt.
Das Lösungsmittel kann jedes nicht-hydroxylische organische Lösungsmittel sein, wie Toluol, Methylenchlorid, Hexan usw., wobei die Wahl des Lösungsmittels in der Hauptsache von der Art der zu isolierenden Verbindung abhängt. Bevor­ zugt sind Toluol, Hexan und Methylenchlorid, jedoch können Ether, Kohlenwasserstoffe oder Halogenkohlenwasserstoffe ebenfalls ohne weiteres bei der Durchführung des erfindungs­ gemäßen Verfahrens verwendet werden.
Die Komplexbildungsreaktion läuft so lange und bei einer solchen Temperatur, bis die Reaktion beendet ist. Im allge­ meinen werden Temperaturen von 0 bis 100°C, vorzugsweise zwischen 0 und etwa 10°C oder zwischen 20 und 30°C, binnen 15 Minuten bis 48 Stunden, vorzugsweise 2 bis 18 Stunden angewandt.
Dabei erwies sich die Zugabe einer geringen Menge Wasser oder eines niederen Alkohols, z. B. eines C₁- bis C₃-Alkohols (Methanol, Ethanol, Propanol oder 2-Propanol), als ein Katalysator als vorteilhaft.
Um den Lithiumsalzkomplex aufzuspalten und das reine Produkt zu gewinnen, wird der Komplex abgetrennt und in einen großen Überschuß (10 bis 100 Mol) Wasser oder nie­ deren Alkohol, z. B. C₁- bis C₃-Alkohol, gegeben, wobei er sich solange und bei einer solchen Temperatur zersetzen kann, bis die Reaktion abgeschlossen ist. Die üblicherweise angewandte Zeit und Temperatur zur Spaltung des Lithiumsalz­ komplexes beträgt von 5 Minuten bis 24 Stunden bei Temperaturen von 0 bis 100°C, vorzugsweise 10 bis 35°C, binnen 5 Minuten bis 24 Stunden. Gegebenenfalls kann jedes übliche organische Lösungsmittel zugesetzt werden, jedoch ist die Gegenwart des Lösungsmittels nicht erforderlich.
Zeit und Temperatur der Aufspaltungsstufe hängen von der Art der zu isolierenden Verbindung ab. Im Falle der genannten Prostaglandine werden Temperaturen von 0 bis 10°C bei einer Reaktionszeit von 5 Minuten bis 2 Stunden besonders bevorzugt. Gegebenenfalls kann es vorteilhaft sein, das Reaktionsgemisch zum Sieden zu bringen, um die Aufspaltung zu beschleunigen.
Die Erfindung betrifft ferner Zwischenprodukte oder Metall­ salzkomplexe der genannten Prostaglandine der allgemeinen Formel
R(LiX)m(H₂O)n
worin R die zu isolierende Prostaglandinverbindung, X Bromid oder Iodid, m eine Zahl von 1 bis 10 und n eine Zahl von 0 bis 10 bedeuten.
Durch Anwendung des erfindungsgemäßen Lithiumsalzkomplexerver­ fahrens bei der Isolierung der genannten Prostaglandine werden über 70% der unerwünschten Reaktionsprodukte, die normalerweise durch Chromatographie abgetrennt werden, eli­ miniert und der Anteil an Chromatographie wird auf etwa 60% reduziert.
Nachstehende Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.
Beispiel 1 Herstellung und Isolierung von (±)-11α,16-Dihydroxy-16- methyl-9-oxoprost-13E-en-1-säuremethylester
Ein Gemisch aus 40 ml Tetrahydrofuran (THF) und 40 ml Wasser wurde mit 68,8 g rohem (±)-Methyl-16-methyl-9-oxo- 11α-[(triethylsilyl)oxy]-16-[(trimethylsilyl)oxy]-prost- 13E-en-1-oat (enthaltend 26,3 g maximal an reiner Verbin­ dung) und 120 ml Essigsäure versetzt. Das Gemisch wurde unter Stickstoff 1 bis 2 Stunden lang gerührt. Das dabei entstehende Gemisch wurde mit 300 ml Wasser und 300 ml Ether verdünnt. Die Etherschicht wurde abgetrennt und mit 150 ml Wasser, 500 ml gesättigtem wäßrigem Natriumbicarbonat und 2× mit gesättigtem wäßrigem Natriumchlorid gewaschen. Alle Etherextrakte wurden vereinigt und über Natriumcar­ bonat getrocknet, filtriert und zur Trockne im Vakuum eingeengt unter Bildung von 67,5 g eines Öles das die Titelverbindung dieses Beispiels enthielt.
Das vorstehend erhaltene rohe Öl wurde in 250 ml Toluol gelöst und binnen 30 Sekunden einer heftig gerührten Suspension von 135 g Lithiumbromid in 500 ml Toluol zugesetzt. Nach 30 Minuten wurde der feste Komplex durch Filtration entfernt, mit 500 ml Toluol gewaschen und auf dem Filter unter Stickstoff getrocknet.
Analyse: C 6,46, H 1,91, Br 73,11, H₂O 7,89.
DSC: Endothermen bei 43 (scharf), 77 (breit, flach), 162 (scharf) und 251°C (scharf).
DSC betrifft eine Analysenmethode, die in Differential Scanning Colorimetry von J.L. McNaughton und C.T. Mortimer; Perkin & Elmer, 1975 beschrieben wird. Der zur Bestimmung verwendete Apparat war ein DuPont-Modell 900.
Der Komplex wurde in 400 ml Ethylacetat unter äußerem Kühlen gelöst. 1 l Wasser wurde zugesetzt und das Gemisch kurz gerührt. Die Ethylacetatschicht wurde abgetrennt und mit 100 ml Wasser und 100 ml gesättigtem wäßrigem Natriumchlorid gewaschen. Nach Filtration über Celit wurde das Lösungs­ mittel im Vakuum verdampft. Das rückständige Öl wog 16,4 g (88% der Theorie) und enthielt nur die Titelver­ bindung dieses Beispiels und geringe Mengen anderer Prosta­ glandine.
Beispiel 2 Herstellung und Isolierung von (±)-11α,16-Dihydroxy- 16-methyl-9-oxoprost-4Z,13E-dien-1-säuremethylester
Ein Gemisch aus 250 ml Wasser und 750 ml Essigsäure wurde mit 124,92 g rohem (±)-Methyl-16-methyl-9-oxo-11α- [(triethylsilyl)oxy]-16-[(trimethylsilyl)oxy]-prost-4Z, 13E-dien-1-oat (enthaltend maximal 24 g der reinen Ver­ bindung) versetzt und unter Argon 2 Stunden lang gerührt. Das dabei entstehende Gemisch wurde mit 1,0 l Wasser und 1,0 l Ether verdünnt. Die Etherschicht wurde abgetrennt und mit 600 ml Wasser (2×), 800 ml 5%igem wäßrigem Natriumbicarbonat, 300 ml 5%igem wäßrigem Natriumbi­ carbonat (2×) und 100 ml gesättigtem wäßrigem Natrium­ chlorid gewaschen. Die wäßrigen Extrakte wurden vereinigt und mit 200 ml Ether (2×) extrahiert. Die Etherextrakte wurden vereinigt und mit 250 ml 5%igem wäßrigem Natriumbi­ carbonat (5×) und 100 ml gesättigtem wäßrigem Natrium­ chlorid gewaschen. Die dabei entstehende Etherlösung wurde über Natriumsulfat getrocknet, über Celit filtriert und im Vakuum zur Trockne eingedampft unter Bildung von 119 g eines Öls, das die Titelverbindung dieses Beispiels ent­ hielt.
Das vorstehend erhaltene Rohöl wurde in 458 ml Ether und 229 ml Hexan gelöst und schnell (etwa binnen 1 Minute) einer gerührten Suspension zugesetzt, die 228,88 g Lithium­ bromid in 915 ml Ether und 457 ml Hexan enthielt. Der feste Komplex wurde durch Filtration entfernt und mit 1750 ml eines 2 : 1 Ether-Hexan-Gemischs gewaschen. Der Komplex wurde einem gerührten Gemisch, das 1 l Ethylacetat und 1 l Wasser enthielt, zugesetzt. Nach 30 Minuten wurde die Ethylacetatschicht abgetrennt, über Natriumsulfat getrocknet, über Celit filtriert und im Vakuum eingedampft. Das rückständige Öl wog 21,35 g (89% der Theorie) und enthielt die Titelverbindung dieses Beispiels und nur geringe Mengen Verunreinigungen.

Claims (7)

1. Verfahren zum Isolieren von (±)-11α,16-Dihydroxy-16- methyl-9-oxoprost-13E-en-1-säuremethylester und (±)-11α,16-Dihydroxy-16-methyl-9-oxoprost-4Z-13E-dien- 1-säuremethylester aus Rohprodukten oder Reaktionsge­ mischen durch Lösen dieser Rohprodukte oder Reaktionsge­ mische in einem nicht-hydroxylischen organischen Lösungs­ mittel, gekennzeichnet durch das Kontaktieren der dabei entstehenden Lösung mit einem Lithiumsalz, ausgewählt aus Lithiumbromid und Lithiumiodid, in einer Konzen­ tration von 1,0 bis 10 Mol Lithiumsalz je Mol Rohprodukt unter Bildung eines festen Metallsalzkomplexes, Abtrennen dieses Metallsalzkomplexes und Zersetzen desselben unter Gewinnung des Dihydroxyprostaglandins.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man 2 bis 5 Mol Lithiumsalz je Mol des Rohproduktes dem Gemisch in dem organischen Lösungsmittel zusetzt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallsalzkomplex bei einer Temperatur von 0 bis 100°C gebildet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallsalzkomplex bei einer Temperatur von etwa 20 bis 30°C gebildet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 10 bis 100 Mol Wasser oder C₁- bis C₃-Alkohol je Mol Metallsalzkomplex zum Zersetzen dieses Komplexes so lange und bei einer solchen Temperatur zugesetzt werden, daß ein reines Produkt gewonnen wird.
6. Metallsalzkomplex aus (±)-11α,16-Dihydroxy-16-methyl-9- oxoprost-13E-en-1-säuremethylester und Lithiumbromid der Formel worin m eine Zahl zwischen 1 und 10 und n eine Zahl zwischen 0 und 10 bedeutet.
7. Metallsalzkomplexe aus (±)-11α,16-Dihydroxy-16-methyl-9- oxoprost-4Z-13E-dien-1-säuremethylester und Lithium­ bromid der Formel worin m eine Zahl zwischen 1 und 10 und n eine Zahl zwischen 0 und 10 bedeutet.
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