DE3590020T1

DE3590020T1 - In der Seitenkette ungesättigte 1-Hydroxyvitamin D-Verbindungen

Info

Publication number: DE3590020T1
Application number: DE19853590020
Authority: DE
Inventors: Hector F. Deluca; Heinrich K. Madison Wis. Schnoes; Rafal R. Warschau/Warszawa Sicinski; Yoko Delmar N.Y. Tanaka
Original assignee: Wisconsin Alumni Research Foundation
Current assignee: Wisconsin Alumni Research Foundation
Priority date: 1984-01-30
Filing date: 1985-01-07
Publication date: 1986-01-23
Also published as: NL8520003A; CH667087A5; GB2153359A; FR2558830A1; IE57947B1; GB2153359B; JPS61501146A; IE850212L; AU3831785A; AU589113B2; DK437585D0; DK437585A; BE901602A; DE3590020C2; WO1985003299A1; FR2558830B1; GB8502163D0; JPH0455424B2

Description

PATENTANWALT* :. . Or. rmr.nat DIETER LOCMS ^

Opl.-Phy.. CLAUS PQHLAU ■ * _n OC Ω Π Π Ο Π

Ofpl.-lng. FRANZ LOHRENTZ · 2 - 3590

Olpl.-Phys.WOLFGANG SEGETH KESSLERPLATZ 1

8500 NORNBERO 20

In der Seitenkette ungesättigte 1-Hydroxyvitamin D-Verbindungen

IQ Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft biologisch aktive Vitamin D-Verbindungen. Insbesondere betrifft die Erfindung 1-Hydroxyvitamin D-Verbindungen, welche eine 22,23-cis-Doppelbindung ,,- in der Seitenkette enthalten.

Hintergrund der Erfindung

Wegen der gut bekannten und klar festgestellten Aktivität von 1a-Hydroxyvitamin D-Verbindungen bei der Regulierung der Calcium- und Phosphat-Homöostase bei Tieren oder Menschen bestand ein Interesse an der Herstellung der natürlichen Metaboliten und hinsichtlich der Erforschung von Analogverbindungen mit wertvollen medizinischen Eigenschäften. Dies hat zur Herstellung einer Vielzahl von Verbindungen geführt (vgl. beispielsweise DeLuca et al, Topics in Current Chemistry, Band 83, Seite 1 (1979); Ann. Rev. Biochem. 5_2, 411 (1983); Yakhimovich, Russian Chem. Rev. A9_, 371 (1980) wovon einige, wie beispielsweise 1a-Hydroxyvitamin D₃ (US-PS 3 741 996) oder 1 α,25-Dihydroxyvitamin D- (US-PS 3 697 559) bereits Anwendung in der medizinischen Praxis finden. Das Interesse an derartigen Verbindungen besteht weiter, insbesondere nachdem nun erkannt wurde, daß zusätzlich zu ihrer klassischen Funkle tion als Regulatoren der Calcium-Homöostase das 1a,25-Dihydroxyvitamin D₃ und seine Analogverbindung 1a-Hydroxyvitamin D₃ ebenfalls Zelldifferierungsverfahren beeinflussen und in der Lage sind, das Wachstum und die Verbreitung

bestimmter maligner Zellen zu inhibieren [Suda et al, US-PS 4 391 802/ Suda et al., Proc. Natl. Acad. Sei. USA 80/ 201 (1983)/ Reitsma et al. Nature, Band 306, Seiten 492-494 (1983)]. Es gibt wachsende Anzeichen, die zeigen, daß der Ausdruck der biologischen Aktivität von Vitamin D-Metaboliten und Analogverbindungen die Bindung an ein intrazelluläres Rezeptorprotein in einer Stufe des Gesamtprozesses umfaßt (vgl. DeLuca et al, wie oben angegeben). Die hohe Affinität für dieses Rezeptorprotein ist somit eine Voraussetzung für hohe Wirksamkeit, und die wünschenswerten Vitamin D-Analogverbindungen sind diejenigen, welche wirksam mit dem natürlichen Hormon 1,25-(OH)-D₃ um die Rezeptor-Bindungsstelle konkurrieren.

Bekannte seitenketten-ungesättigte Vitamin D-Verbindungen umfassen die Hydroxyderivate von Vitamin D-, nämlich 25-Hydroxyvitamin D₂ (US-PS 3 585 221), 1<x,25-Dihydroxyvitamin D₂ (US-PS 3 880 894), 24-Hydroxy- und 24,25-Dihydroxyvitamin D₂ (Jones et al, Arch. Biochem. Biophys. 202, 450 (1980)), 1o-Hydroxyvitamin D₂ (US-PS 3 907 843) und bestimmte 24-Demethylvitamin D₂-Verbindungen (US-PS 3 782 062/ Bogoslovskii et al, J. Gen. Chem. USSR 4ί3(4) , 828, (1978)/ Chem. Abstr. 89_, 163848J und 89, 209016s). Ein Beispiel einer Verbindung mit einer cis-Doppelbindung in der Seitenkette ist ebenfalls bekannt (Bogoslovskii et al, oben angegebene Stelle).

Beschreibung der Erfindung

Die neuen erfindungsgemäßen Verbindungen sind durch die nachstehenden Strukturen A und B charakterisiert:

worin die Hydroxylgruppe (oder geschützte Hydroxylgruppe) am Kohlenstoffatom 1 die stereochemische o- oder ß-Orientierung aufweisen kann, und worin X₁ und X„ Wasserstoffatome oder eine Hydroxyl-Schutzgruppe darstellen, z.B.

Acyl, Alkylsilyl, Methoxymethyl oder Tetrahydropyranyl).

Diese Verbindungen sind somit charakterisiert durch eine 22,23-cis-Doppelbindung (22Z-Doppelbindung) in der Seitenkette.

Bevorzugte Hydroxy-Schutzgruppen sind Acyl (Alkanoyl)-reste mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen (z.B. Forray 1', Acetyl, Propionyl, Butyryl, etc.) oder Aroylreste, wie Benzoyl, Halogen- oder Nitrobenzoyl oder Carboxyalkanoylreste mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie Oxalyl, Malonyl, Succinyl, Glutaryl oder Adipyl.

Besonders bevorzugt sind die Verbindungen des oben genannten Typs A mit einer 1 α-Hydroxylgruppe, weil diese Verbindüngen eine unerwartet hohe Affinität hinsichtlich des Rezeptorproteins aufweisen. Diese Verbindungen, wie die 1-Hydroxyvitamin D-Analogverbindungen, sind mit den bekannten 1-hydroxylierten Vitamin D-Verbindungen verwandt, jedoch wurde angenommen, daß aufgrund des Vorhandenseins einer 2 2Z-Doppelbindung sie eine geringe Affinität hinsichtlich des Rezeptors oder überhaupt keine Affinität aufweisen würden, da diese 22,23-cis-Doppelbindung die Seitenkette in eine recht unterschiedliche Geometrie zwingt, als diejenige, die für die vollgesättigte Seitenkette angenommen wird, wie sie in 1a-Hydroxyvitamin D^ oder in dem natürlichen Hormon 1,25-(OH)₂D- auftritt, wobei beide Verbindungen bekanntermaßen eine hohe Affinität bezüglich des Rezeptorproteins aufweisen (DeLuca et al, oben angegebene Stelle). Überraschend und unerwartet wurde jedoch gefunden, daß die 1a-Hydroxy-22Z-dehydro-Verbindungen tatsächlich eine höhere Affinität hinsichtlich des Rezeptors aufweisen als das 1a-Hydroxyvitamin D-.

Die Synthese der neuen Verbindungen gemäß der Erfindung ist in dem Verfahrensschema I zusammengefaßt. In der folgenden Beschreibung dieses Verfahrens und in den Beispielen beziehen sich die Verbindungsangaben durch Nummern (z.B. (V) > (2), P)' ··· etc.) auf die so numerierten Strukturen im Verfahrensschema I oder in der Beschreibung.

Das Ausgangsmaterial für das Syntheseverfahren ist der Dien-geschützte Aldehyd der Struktur (V) , worin R ein Methoxymethylrest ist. Dieses Ausgangsmaterial wird hergestellt aus Ergosterol nach dem Verfahren von Morris et al. (J. Org. Chem. £jS, 3422 (1981)). Die Umsetzung einer Verbindung (λ) mit einem Wittig-Reagens der nachfolgend angegebenen Struktur

(CH₃J₂CHCH₂CH₂-PPh₃Br

in einem organischen Lösungsmittel und in Gegenwart einer starken Base liefert das Produkt (2) , welches die gewünschte 22Z-olefinische Seitenkette aufweist.

Durch Entfernung der Hydroxy-Schutzgruppe unter sauren Bedingungen wird das Produkt (2) überführt in die Verbindung P)/ die einer Reduktion mit einem starken Hydrid-Reduktionsmittel in einem organischen Lösungsmittel unterworfen wird, um das 5,7-Diensterol, Verbindung (4), zu erhalten.

Die Bestrahlung dieses Materials, welches in einem organischen Lösungsmittel gelöst ist, mit ultraviolettem Licht überführt das 5,7-Dien in die entsprechende Vorvitamin-Übergangsverbindung, die nach der Isolierung und Reinigung zu der 22Z-Dehydro-Vitamin D_-Analogverbindung der Struktur (5) (R=H) durch vorsichtiges Erhitzen in einem organischen Lösungsmittel bei einer Temperatur im Bereich von Raumtemperatur bis Rückflußtemperatur isomerisiert wird.

Die Übergangsverbindung der Struktur (5) ist eine bekannte Vitamin D-Analogverbindung, die neulich von Bogoslovskii et al. (J. Gen. Chem. USSR, £8(4)_r 828 (1978)) nach einem weniger bequemen Verfahren hergestellt wurde.

Die Übergangsverbindung (j>) wird sodann in die gewünschten Endprodukte durch 1-Hydroxylierung unter Anwendung des allgemeinen Verfahrens von DeLuca et al. (US-PSen 4 195 027, 4 260 549) überführt. Die Verbindung (_5_) wird zunächst to-

IQ syliert, um das 3ß-Tosylat der Struktur [S) zu ergeben, welches sodann in gepuffertem Methanol solvolysiert wird, um die neue 3,5-Cyclovitamin D-Zwischenverbindung der Struktur (T) (R=H) zu erhalten. Dieses Produkt wird sodann mit Selendioxid und tert.-Butylhydroxyperoxid in einem organischen Lösungsmittel behandelt, um als das Hauptprodukt die la-Hydroxycyclovitamin D-Analogverbindung der Struktur (8) zu erhalten, worin R eine Hydroxylgruppe ist. Es ist bemerkenswert, daß diese Allyl-Hydroxylierung am Kohlenstoffatom 1 ohne Komplikationen verläuft bezüglich einer

2Q Verbindung, wie der Zwischenverbindung (7J/ welche die unübliche cis-Doppelbindung in der Seitenkette mit zwei Allyl-Stellungen aufweist.

Das als Übergangsverbindung anfallende 1-Hydroxycyclovitamin D-Produkt wird sodann in Eisessig solvolysiert, um im Gemisch die 5,6-cis- und 5,6-trans-Vitamin D-Verbindungen der Strukturen (9^) bzw. (VQ) zu erhalten, die eine 3ß-Acetoxy-Funktion aufweisen. Diese Acetatderivate (SO und (10) werden sodann getrennt und individuell in einer mil-₃q den Base hydrolysiert, um die gewünschten freien Diolprodukte herzustellen, welche durch die Strukturen (11) und (12) charakterisiert sind, worin X₁ für Wasserstoff steht.

Verfahrensschema I

CHO

(D R* Ch₂OC η,

(3) R«H (6) R · T«

ig) R « CH₂OCH, (1) R«H

(i)

Η0^Λ -"ι

(10) X,»Aceiyl (12) X₁* H

sl· S-

Es wurde gefunden, daß das oben beschriebene 1-hydroxylierte Cyclovitamin D-Produkt, von dem die Verbindung 1a-Hydroxy-3,5-cyclovitamin D der Struktur (8^) die Hauptkomponente ist, ebenfalls eine geringe Menge des entsprechenden 1ß-Hydroxy-3,5-cyclovitamin D-Epimers enthält, d.h. des Produktes der unten angegebenen Struktur (X3_) . Nach der Solvolyse in Eisessig führt dieses 1ß-Hydroxy-Epimer zu den entsprechenden 5,6-cis- und 5,6-trans-1ß-Hydroxy-3ß-acetoxy-vitamin D-Analogverbindungen, welche durch die Strukturen (j_4) bzw. (J^) untenangegeben sind, die, sofern es gewünscht wird, ebenfalls aus dem Solvolysegemisch durch Chromatographie isoliert werden können und sodann in einer schwachen Base getrennt hydrolysiert werden können gemäß obiger Beschreibung zu den 1ß/Sß-Diol-Epimeren, die durch die Strukturen (16) bzw. (17) charaktierisiert sind.

(14) X₁-Ac (LS) X₁-H

(U) X₁-M

In der Praxis wurde gefunden, daß das 5,6-trans-1ß-Hydroxyderivat der obigen Struktur (JJ5) häufig eine derart geringe Komponente des Solvolysegemisches darstellt, daß seine direkte Isolierung in einem unzweckmäßigen Maße aufwendig ist. Allgemein ist es in solchen Fällen bequemer, die 5,6-trans-1ß-Hydroxy-Analogverbindungen herzustellen nach dem bekannten, durch Jod katalysierten Isomerisierungsprozeß nach Verloop et al. (Rec. Trav. Chim. Pays-Bas 7J3, 1004 (1969)) aus den entsprechenden 5,6-cis-Verbindungen. Eine derartige Behandlung des Produkts (JH) mit einer katalytisehen Menge an Jod in einem Kohlenwasserstoff- oder Ether-Lösungsmittel ergibt das 5,6-trans-Produkt (Jj5) , und die analoge Isomerisierung von (16) liefert die entsprechende trans-Verbindung der Struktur (17).

Acylierte Derivate der erfindungsgemäßen Produkte werden leicht nach herkömmlichen Verfahren hergestellt. So ergeben sich die Monoacylate der Strukturen {9} / (10) oder (14) und (Jij>) direkt aus der Solvolyse/ derartige Monoacylate können ferner zu den entsprechenden 1,3-Diacylaten acyliert werden oder es können gewünschte Acylate nach herkömmlicher Acylierung der freien Diole der Strukturen (11) , (J_2) oder (J_6) und (V7) hergestellt werden. Es soll ebenfalls bemerkt werden, daß die 1-Hydroxyeyelovitamin D-Zwischenverbindungen der Struktur (8^) oder (V3) zu den entsprechenden 1-O-Acylderivaten acyliert werden können. Nachfolgende Solvolyse derartiger Acylderivate in Eisessig oder in einem sauren wässrigen Medium (z.B. nach dem Verfahren von DeLuca et al, US-PS 4 195 027) ergeben die 5,6-eis- und 5,6-trans-1-Hydroxyvitamin D-Analogverbindungen als ihre 1,3-Di-O-acyl- bzw. 1-O-Acylderivate.

Eine bemerkenswerte Eigenschaft der neuen erfindungsgemäßen Verbindungen ist ihre hohe Affinität gegenüber dem Proteinrezeptor, wie sie durch die hohe Bindungsaffinität ausgedrückt wird. Es wurde angenommen, daß die Änderung in der Seitenketten-Geometrie, welche durch das Vorhandensein einer 22,23-cis-Doppelbindung (22Z-Doppelbindung) diktiert wird, die Bindungsaffinität aufheben würde oder zumindest zu einer deutlichen Abnahme der Bindungsaffinität führen würde, das bekannt ist (z.B. vgl. DeLuca et al, Topics in Curr. Chem., oben angegebene Literatur), daß sogar geringe Änderungen in der Stereochemie (z.B. die Änderung von 24R-Hydroxy zu 24S-Hydroxy) zu deutlichen Unterschieden in den Bindungseigenschaften führen können, und die Verbindungen wurden zum Zwecke der Bestätigung dieser Annahme hergestellt. Überraschenderweise wurde durch Konkurrenz-Bindungsversuche gefunden (durchgeführt nach dem Protokoll von Shepard et al, Biochem. J. 182, 55 (1979)), daß die 1ct-Hydroxy-22Z-dehydro-Analogverbindung der Struktur (VU eine 3- bis 5fach höhere Affinität für das Rezeptorprotein aufweist als das 1<x-Hydroxyvitamin D-, ein bekanntes und sehr wirkungsvolles Vitamin D,-

Derivat. Die anderen erfindungsgemäßen Produkte zeigen eine geringere, jedoch immer noch wesentliche Bindungsaffinität, die in jedem Falle höher ist als diejenige der entsprechenden Verbindung, welche eine gesättigte Seitenkette enthält, wie sie in natürlichen Metaboliten oder anderen bekannten Analogverbindungen auftritt.

Aufgrund ihrer hohen Bindungsaffinität können die erfindungsgemäßen Verbindungen höchst geeignete Ersatzstoffe für die bekannten Metaboliten in der Therapie oder Prophylaxe von Unregelmäßigkeiten des Calciumhaushalts sein, wie bei Rachitis, Hypoparathyroidismus, Knochendystrophie, Knochenerweichung oder Osteoporose beim Menschen oder bei verwandten Calciummangel-Erkrankungen (z.B. Milchfieber) bei Tieren. Entsprechend können diese Verbindungen bei der Behandlung von bestimmten bösartigen Erkrankungen, so z.B. bei Leukämie des Menschen,eingesetzt werden. Besonders bevorzugt für die oben angegebenen Anwendungen ist die Analogverbindung, die durch die Struktur (JJJ im Verfahrensschema I angegeben ist oder die entsprechende 5,6-trans-Verbindung der Struktur (J_2) oder deren acylierte Derivate. Zweckmäßige Gemische der obigen Produkte können ebenfalls in der Human- oder Veterinärmedizin angewendet werden, z.B. die Kombination der Produkte, welche durch die Strukturen (JMU und (J_2) dargestellt sind.

Zu therapeutischen Zwecken können die Verbindungen nach einem beliebigen herkömmlichen Verabfolgungsweg und in jeder geeigneten Form für das ausgewählte Verabfolgungsverfahren eingesetzt werden. Die Verbindungen können mit jedem verträglichen und unschädlichen pharmazeutischen Träger formuliert werden in Form von Pillen, Tabletten, Gelatinekapseln oder Suppositorien oder als Lösungen, Emulsionen, Dispersionen oder Suspensionen in unschädlichen Lösungsmitteln oder ölen, und eine derartige Formulierung kann ebenfalls andere therapeutisch wirksame und vorteilhafte Bestandteile enthalten, die für die speziel-

len Anwendungsformen zweckmäßig sind. Für Anwendungen gegenüber dem Menschen werden die Verbindungen vorteilhafterweise in Mengen von etwa 0,5 bis etwa ¹IO iig pro Tag verabfolgt, wobei die spezifische Dosis festgesetzt wird nach der speziell verabfolgten Verbindung, der zu behandelnden Krankheit und der Krankheitsentwicklung, dem Zustand und dem Ansprechverhalten des Patienten, wie dem Fachmann auf diesem Gebiet vertraut ist.

Die vorliegende Verbindung wird in der anschließenden detaillierten Beschreibung ferner beschrieben, wobei diese Beschreibung lediglich erläuternd ist und die angefügten Ansprüche nicht beschränkt. In dieser Beschreibung wurden die physiko-chemischen Angaben unter Verwendung der beschriebenen Verfahren und Apparate erhalten. Hochdruck-Flüssigkeitschromatographie (HPLC) wurde durchgeführt mit einem Modell ALC/GPC 204 der Firma Waters Associates unter Verwendung einer Zorbax-Sil-Säule (DuPont) (6,2 mm χ 25 cm, Fließgeschwindigkeit 4 ml/min, 1500 psi). Die Säulenchromatographie wurde durchgeführt an Silikagel 60, 70-230 mesh ASTM (Merck). Die präparative Dünnschichtchromatographie (TLC) wurde durchgeführt mit Silika 60 PF-254 (20 χ 20 cm große Platten, 1 mm Silikagel). Die Bestrahlungen wurden durchgeführt unter Verwendung einer Quecksilberbogenlampe des Typs Hanovia 608A36, die mit einem Vycor-Filter ausgerüstet war. Alle Reaktionen werden vorzugsweise unter einer Inertgasatmosphäre (z.B. Argon) durchgeführt.

(22Z)-3ß-(Methoxymethoxy)-5a,8a-(4-phenyl-1,2-urazol)-cholesta-6,22-dien (2)

Isopentylphosphoniumbromid [(CH₃)₂CHCH₂CH₂PPh₃Br] (1,67 g, 4,04 mMol) in wasserfreiem Tetrahydrofuran (73 ml) wurde mit n-Butyllithium (1,7 M Lösung in Hexan, 2,42 ml, 4,11 mMol) bei 3-5⁰C unter Rühren behandelt. Nach 1-stündigem Rühren bei Raumtemperatur wurde die orange-rot gefärbte Lösung auf 3°C gekühlt und Aldehyd (J_) (1,84 g, 3,36 mMol) in wasserfreiem Tetrahydrofuran (24 ml) wurde zugesetzt.

Das farblose Reaktionsgemisch wurde über Nacht bei Raumtemperatur gerührt und sodann in Wasser gegossen und mit Benzol extrahiert. Der organische Extrakt wurde gewaschen mit 5 % HCl, gesättigtem Natriumbicarbonat und Wasser, getrocknet (Na₀SO.) und unter vermindertem Druck zu einem öl eingeengt, welches über eine Säule mit Silikagel gereinigt wurde. Die Eluation mit einem Gemisch von Benzol-Ether (94:6) lieferte das Addukt (2) (1,38 g, 68 %) als einen Schaum: NMR δ 0,83 (3H, s, 18-H₃), 0,89 und 0,91 (6H, jeweils d, J=6,8 Hz, 26-H₃ und 27-H₃), 0,97 (3H, d, J=6,8 Hz, 21-H₃), 0,98 (3H, s, 19-H₃), 3,30 (1H, dd, J₁= 4,4 Hz, J₂=14 Hz, 9-H), 3,38 (3H, s, OCH₃), 4,33 (1H, m, 3-H), 4,70 und 4,81 (2H, ABq, J=6,8 Hz, OCH₀O), 5,21 (2H, br m, 22-H und 23-H), 6,23 und 6,39 (2H, ABq, J=8,5 Hz,

6-H und 7-H), 7,41 (5H, br m, Ar-H); IR: 1756, 1703,

1601, 1397, 1046 cm" ; Massenspektrum m/z 601 (M⁺, <1 %), 426 (4), 364 (61), 349 (16), 253 (18), 251 (18), 119 (PhNCO, 100).

(22Z)-5a,8a-(4-Phenyl-1,2-urazol)cholesta-6,22-dien-3ß-ol

Eine Lösung des Adduktes {2) (601 mg, 1 mMol) und p-Toluolsulfonsäure (523 mg, 2,75 mMol) in einem Gemisch von Methanol (20 ml)-THF (12 ml) wurde 2 Tage bei Raumtemperatur gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde in gesättigte Natriumbicarbonatlösung eingegossen und einige Male mit Benzol extrahiert. Die Extrakte wurden mit Wasser gewaschen, getrocknet (Na-SO.) und unter vermindertem Druck eingedampft. Die Reinigung des Rohprodukts durch Säulenchromatographie (Benzol-Ether 70:30 als Eluationsmittel) ergab das Hydroxyaddukt (3_) (550 mg, 99 %) in Form eines Schaums: NMR δ 0,83 (3H, s, 18-H₃), 0,89 und 0,91 (6H, jeweils d, J=6,8 Hz, 26-H₃ und 27-H₃), 0,95 (3H, s, 19-H₃), 0,98 (3H, d, J=6,8 Hz, 21-H₃), 3,16 (1H, dd, J₁=4,4 Hz, J₂=14 Hz, 9-H), 4,44 OH, m, 3-H), 5,22 (2H, br m, 22-H und 23-H), 6,22 und 6,39 (2H, ABq, J=8,5 Hz, 6-H und 7-H), 7,40 (5H, br m, Ar-H); IR: 3447, 1754, 1700, 1600, 1397 cm~¹', Massenspektrum, m/z (557 (M⁺, <1 %), 382 (35), 349 (33),

3590G20 253 (20), 251 (33), 119 (100), 55 (82).

(222)-Cholesta-5,7,22-trien-3ß-ol (4) Das Addukt (_3) (530 mg, 0,96 mMol) wurde in das Dien (A) überführt durch Reduktion mit Lithiumaluminiumhydrid (1 g) in Tetrahydrofuran (60 ml) unter Rückflußtemperatur für eine Zeit von 18 Stunden. Nach der herkömmlichen Aufarbeitung wurde das Produkt durch Chromatographie über Silika (Benzol-Ether 94:6 als Eluationsmittel) gereinigt,um das reine Dien

IQ (_4) (290 mg, 76 %) nach ümkristallisation aus Ethanol zu ergeben: Schmelzpunkt 148-151⁰C; [a]^⁴= -132° (c=0,9, CHCl₃); NMR a 0,66 (3H, s, 18-H₃), 0,90 und 0,91 (6H, jeweils d, J=6,8 Hz, 26-H₃ und 27-H₃), 0,96 (3H, s, 19-H₃), 0,98 (3H, d, J=6,9 Hz, 21-H₃), 3,64 (1H, m, 3-H), 5,20 (2H, br m, 22-H und 23-H), 5,39 und 5,57 (2H, ABq, J=6 Hz, 7-H und 6-H) ; UV Ti _max 281 nm, IR: 3346, 1463, 1375, 1364, 1067, 1040, 831 cm"¹,· Massenspektrum, m/z 382 (M⁺, 100), 349 (65), 323 (32), 271 (15), 253 (30).

(5Z,7E,22Z)-9,1O-Secocholesta-5,7,10(19),22-tetraen-3ß-ol (5)

Die Bestrahlung des 5,7-Diens U) (150 mg, 0,39 mMol), welches Sich in Ether {120 ml) und Benzol (30 ml) gelöst befand (entgast mit Argon für 40 Minuten) wurde bei 0⁰C für 13 Minuten unter Verwendung einer UV-Lampe und eines Vycor-Filters durchgeführt. Die HPLC (1 % 2-Propanol in Hexan) des erhaltenen Gemisches lieferte das Provitamin (56,9 mg, 38 %) als ein farbloses öl: NMR δ 0,75 (3H, s, 18-CH₃), 0,90 und 0,91 (6H, jeweils d, J=6,7 Hz, 26-H₃ und 27-H₃), 0,99 (3H, d, J=6,8 Hz, 21-H₃), 1,64 (3H, s, 19-H₃), 3,90 (1H, m, 3-H), 5,20 (2H, br m, 22-H und 23-H), 5,69 und 5,95 (2H, ABq, J=12 Hz, 7-H und 6-H); UV¹A 261 nm,

ItlclX

^λΐηΐη ^{234 nm}·

Die thermische Isomerisierung der Provitamin-Zwischenverbindung (56 mg, 0,15 mMol) in unter Rückfluß siedendem Ethanol (3 Stunden) ergab die ölige Vitamin-Analogverbindung (J5) (43 mg, 77 %) nach der Abtrennung durch HPLC.

NMR δ 0,60 (3Η, s, 18-H₃), 0,89 und 0,90 (6Η, jeweils d, J=6,7 Hz, 26-H₃ und 27-H₃), 0,97 (3H, d, J=6,6 Hz, 21-H₃), 3,96 (1H, s, 3-H), 4,82 und 5,05 (2H, jeweils schmale Multiplets, 19-H₂), 5,20 (2H, br m, 22-H und 23-H), 6,04 '5 und 6,24 (2H, ABq, J=H,4 Hz, 7-H und 6-H) > ÜVl·

IUaX

265,5 nra, A_min 228 nm> IR: 3427, 1458, 1379, 1048, 966, 943, 892 cm-1j Massenspektrum, m/z 382 (M⁺, 21), 349 (5), 271 (8), 253 (14), 136 (100), 118 (82).

1-Hydroxylierung der Verbindung (5) Frisch umkristallisiertes p-Toluolsulfonylchlorid (50 mg, 0,26 mMol) wurde einer Lösung des Vitamins (5_) (50 mg, 0,13 mMol) in wasserfreiem Pyridin (300 μΐ) zugesetzt. Nach 30 Stunden bei 4⁰C wurde das Reaktionsgemisch in Eis/gesättigte NaHCO₃ unter Rühren eingegossen. Das Gemisch wurde 15 Minuten gerührt und anschließend mit Benzol extrahiert. Der organische Extrakt wurde gewaschen mit NaHCO₃, gesättigtem Kupfersulfat und Wasser, getrocknet (Na₂SO₄) und unter vermindertem Druck eingeengt, um das ölige Tosylat (6) zu erhalten. Das rohe Tosylat (£) wurde mit NaHCO₃ (150 mg) in wasserfreiem Methanol (10 ml) behandelt und das Gemisch wurde 8,5 Stunden bei 55°C gerührt. Nach dem Abkühlen und dem Einengen auf etwa 2 ml wurde das Gemisch mit Benzol (80 ml) verdünnt, mit Wasser gewaschen, getrocknet (Na₂SO₄) und unter vermindertem Druck eingedampft. Die ölige 3,5-Cyclovitamin D-Verbindung (J) ι die so erhalten wurde, war hinreichend rein, um für die folgende Oxidationsstufe ohne jegliche Reinigung eingesetzt zu werden. Zu einer heftig gerührten Suspension von SeO₂ (5,1 mg, 0,046 mMol) in wasserfreiem CH-CL· (5 ml) wurde tert.-Butylhydroperoxid (16,5 μΐ, 0,118 mMol) zugesetzt. Nach 30 Minuten wurde wasserfreies Pyridin (50 μ.1) zugesetzt und das Gemisch wurde weitere 25 Minuten bei Raumtemperatur gerührt, mit CH₂Cl₂ (3 ml) verdünnt und auf 0⁰C gekühlt. Das rohe 3,5-Cyclovitaminprodukt (2) in CH₂Cl₂ (4,5 ml) wurde sodann zugegeben. Die Reaktion verlief bei 0⁰C für 15 Minuten und das Gemisch wurde sodann langsam (30 Minuten) auf Raumtemperatur erwärmen gelas-

sen. Das Gemisch wurde in einen Trenntrichter überführt und mit 30 ml 10 %-iger NaOH geschüttelt. Ether (150 ml) wurde zugesetzt und die getrennte organische Phase wurde gewaschen mit 10 % NaOH, Wasser und über Na₉SO₄ getrocknet. Die Einengung zur Trockne unter vermindertem Druck ergab einen gelben öligen Rückstand, der über einer Silikagel-TLC-Platte gereinigt wurde durch Entwicklung in einem Gemisch von Hexan-Ethylacetat im Verhältnis von 7:3, um das 1-Hydroxycyclovitaminprodukt zu ergeben (20 mg, 37 %):

NMR δ 0,59 (3H, s, 18-H₃), 0,63 (1H, m, 3-H), 0,89 und 0,90 (6H, jeweils d, J=6,9 Hz, 26-H₃ und 27-H₃), 0,96 (3H, d, J=6,9 Hz, 21-H₃), 3,25 (3H, s, -OCH₃), 4,17 (2H, m, 1-H und 6-H) , 4,96 (1H, d, J=9,3 Hz, 7-H), 5,1-5,4 (4H, br m, 19-H₂, 22-H und 23-H); Massenspektrum, m/z 412 (M⁺, 26), 380 (48), 339 (22), 269 (28), 245 (20), 135 (100).

Dieses Produkt setzt sich überwiegend zusammen aus der la-Hydroxycyclovitamin D-Verbindung der Struktur (8_) und einer geringen Menge des entsprechenden 1ß-Hydroxy-Epimers (J1_3) . Diese Komponenten können in dieser Stufe, sofern es gewünscht wird, getrennt werden, jedoch ist eine derartige Trennung nicht erforderlich.

Das gemäß obiger Vorschrift erhaltene 1-Hydroxycyclovitaminprodukt (18 mg) wurde in Eisessig (0,8 ml) erhitzt (55°C/15 Minuten), das Gemisch wurde neutralisiert (Eis/ gesättigte NaHCO₃) und mit Benzol und Ether extrahiert, um nach der HPLC (1,5 % von 2-Propanol in Hexan als Eluationsmittel)-Trennung die reinen 3ß-Acetoxyvitamine (9^) zu ergeben (6,60 mg, 34 %, Eluation bei 42 ml), (10)

QQ (4,20 mg, 22 %, Eluation bei 50 ml) und (±4) (1,44 mg, 7 %, Eluation bei 36 ml).

Verbindung (SO : NMR δ 0,60 (3H, s, 18-H₃), 0,90 und 0,92 (6H, jeweils d, J=7,0 Hz, 26-H₃ und 27-H₃), 0,97 (3H, d, g₅ J-6,8 Hz, 21-H₃), 2,04 (3H, s, -OCOCH₃), 4,41 (1H, m, 1-H), 5,02 (1H, schmale Multiplets, 19-H), 5,1-5,4 (4H, br m, 3-, 19-, 22- und 23-H), 6,03 und 6,35 (2H, ABq, J=11,4 Hz, 7-H und 6-H) > UV ¹X _m=v 254,5 nm, λ . 227,5 nmj

iucix in χ η

! Massenspektrum, m/z 440 (M⁺, 10), 380 (72), 362 (7), 269 (31), 251 (12), 135 (100), 134 (99).

Verbindung (UH: NMR 5 0,60 (3H, s, 18-H₃), 0,90 und 0,91 (6H, jeweils d, J=7,0 Hz, 26-H₃ und 27-H₃), 0,97 (3H, d, J=6,9 Hz, 21-H₃), 2,05 (3H, s, -OCOCH₃), 4,49 (1H, m, 1-H), 5,00 und 5,14 (2H, jeweils schmale Multiplets, 19-H₂), 5,20 (3H, br m, 3-, 22- und 23-H), 5,82 und 6,59 (2H, ABq, J=12,0 Hz, 7-H und 6-H); UV)_mav 270 nm, 1 , 228 nm;

max rom

Ο Massenspektrum, m/z 440 (M , 4), 380 (30), 269 (10), 135 (100), 134 (52).

Verbindung (TA): NMR δ 0,58 (3H, s, 18-H₃), 0,89 und 0,90 (6H, jeweils d, J=6,9 Hz, 26-H₃ und 27-H₃), 0,96 (3H, d, J=6,9 Hz, 21-H₃), 2,06 (3H, s, -OCOCH₃),'4,16 (1H, m, 1-H), 4,98 (2H, ra, 3-H und 19-H), 5,1-5,4 (3H, br m, 19-, 22- und 23-H); UV λ_max 263 nm, λ _min 227 nm; Massenspektrum m/z 440 (M⁺, 32), 380 (78), 362 (21), 269 (28), 251 (19), 135 (100), 134 (82).

Hydrolyse der 3ß-Acetoxygruppe in den Verbindungen (9),

(10) und (14)

Jedes der 3ß-Acetoxyderivate (J)) , (JU)) und (J_4_) wurde getrennt hydrolysiert, wobei das gleiche Verfahren verwendet wurde. Eine Lösung von 3ß-Acetoxyvitamin (0,7-6 mg) in Ethanol (0,1 ml) wurde mit 10 %-iger KOH in Methanol (0,8 ml) behandelt und das Gemisch wurde 1 Stunde auf 50⁰C erhitzt. Nach der üblichen Aufarbeitung und der abschließenden HPLC-Reinigung (8 % von 2-Propanol in Hexan

QQ als Eluationsmittel) wurden die entsprechenden 1-Hydroxyvitamine erhalten, nämlich:

Verbindung (11): NMR δ 0,59 (3H, s, 18-H-), 0,89 und 0,90 (6H, jeweils d, J=7,0 Hz, 26-H₃ und 27-H₃), 0,96 (3H, d, J=6,8 Hz, 21-H₃), 4,23 (1H, m, 3-H), 4,43 (1H, m, 1-H), 5,00 (1H, schmale Multiplets, 19-H), 5,1-5,4 (3H, br m, 19-, 22- und 23-H), 6,02 und 6,39 (2H, ABq, J=11,4 Hz, 7-H und 6-H); UV λ 264,5 nm, %_m. 227,5 nm; Massen-

ItIdX Iu 1Π

spektrum, m/z 398 (M⁺, 21), 380 (8), 287 (6), 269 (7), 251 (5), 152 (36), 134 (100). Eluationsvolumen 39 ml).

Verbindung (12): NMR δ 0,61 (3H, s, 18-H₃), 0,89 und 0,91 (6H, jeweils d, J=7,0 Hz, 26-H₃ und 27-H₃), 0,97 (3H, d, J=6,9 Hz, 21-H₃), 4,25 (1H, m, 3-H), 4,51 (1H, m, 1-H), 4,98 und 5,13 (2H, jeweils schmale Multiplets, 19-H₂), 5,21 (2H, br m, 22-H und 23-H), 5,89 und 6,59 (2H, ABq, J=11,5 Hz, 7-H und 6-H); UV λ„ „ 273 nm, } . 229,5 nm;

πι α. χ nun. Massenspektrum, m/z 398 (M , 17), 380 (4), 287 (5), 269 (5), 251 (4), 152 (29), 134 (100). (Eluationsvolumen 38 ml).

Verbindung (J_6) : NMR δ 0,60 (3H, s, 18-H₃), 0,89 und 0,91 (6H, jeweils d, J=7,0 Hz, 26-H₃ und 27-H₃), 0,97 (3H, d, J=6,9 Hz, 21-H₃), 4,10 (1H, m, 3-H), 4,36 (1H, m, 1-H), 5,01 (1H, d, J=2 Hz, 19-H), 5,1-5,4 (3H, br m, 19-, 22- und 23-H), 6,06 und 6,45 (2H, ABq, J=11,3 Hz, 7-H und 6-H); UV^ 262,5 nm,7 ^„ 226,5 nm; Massenspektrum,

ITjiciX IuJ-Ii

m/z 398 (M , 20), 380 (19), 269 (11), 251 (10), 152 (100), 134 (60). (Eluationsvolumen 32 ml).

Wenn es gewünscht wird, können die erfindungsgemäßen Verbindungen leicht durch Umkristallisation aus geeigneten Lösungsmitteln, wie Ether, Hexan, Alkoholen und Gemischen davon erhalten werden, wie dem Fachmann auf diesem Gebiet klar ist.

Claims

PATENTANWÄLTE

Dr. rer. nat. DIETER LOUIS /f 6 .

Dlpl.-Phys. CLAUS POHLAU ^"

Oipl.-Ing. FRANZ LOHRENTZ 359 0

Dipl.-Phys.WOLFGANG SEGETH KESSLERPLATZ 1

8500 NÜRNBERG 20

Patentansprüche 1. Verbindungen der Formeln
10

JX.

oder

worin X₁ und X_ Wasserstoffatome oder Acylreste sind, und worin der Substituent am Kohlenstoffatom 1 die stereochemische α- oder ß-Orientierung aufweisen kann, 20
2. Verbindungen nach Anspruch 1, worin X₁ und X₂ Wasserstoff atome sind.
3. Verbindungen nach Anspruch 1, worin mindestens einer der Reste X₁ und X₂ für Acetyl steht.
4. Verbindung der Formel

worin X₁ und X„ für Wasserstoff oder Acyl stehen.
5. Verbindung nach Anspruch 4, worin X₁ und X„ Wasserstoffatome sind.
6. Verbindung nach Anspruch 5 in kristalliner Form.
7. Verbindungen der Formel

worin X₁ und X_ für Wasserstoff oder Acyl stehen.
8. Verbindung nach Anspruch 6, worin X₁ und X„ Wasser stoff atome sind.
9. Pharmazeutische Zusammensetzung, die mindestens eine der Verbindungen nach Anspruch 4 zusammen mit einem pharmazeutisch unbedenklichen Exzipienten enthält.
10. Pharmazeutische Zusammensetzung, welche die Verbindung nach Anspruch 5 zusammen mit einem pharmazeutisch unbedenklichen Exzipienten enthält.
11. Pharmazeutische Zusammensetzung, welche mindestens eine der Verbindungen nach Anspruch 7 zusammen mit einem pharmazeutisch unbedenklichen Exzipienten enthält.
12. Pharmazeutische Zusammensetzung, welche die Verbindung nach Anspruch 8 zusammen mit einem pharmazeutisch unbedenklichen Exzipienten enthält.
13. Pharmazeutische Zusammensetzung, welche im Gemisch die Verbindungen nach Anspruch 5 und Anspruch 8 und einen pharmazeutisch unbedenklichen Exzipienten enthält.