DE3590488T

DE3590488T - Vitamin D-Derivate und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE3590488T
Application number: DE19853590488
Authority: DE
Inventors: Hector F. Prof. Madison Wis. DeLuca; Nobuo Prof. Musashinoshi Tokio/Tokyo Ikekawa; Yoko Delmar N.Y. Tanaka
Original assignee: Wisconsin Alumni Research Foundation
Current assignee: Wisconsin Alumni Research Foundation
Priority date: 1984-10-04
Filing date: 1985-08-19
Publication date: 1986-10-09
Also published as: DK159389C; DK111188D0; WO1986002078A1; IE852443L; GB8709579D0; DK158989C; GB2167070B; DK177489A; DK158990B; GB8524479D0; BE903376A; DK260086D0; JPH05222089A; DK154290B; DK158990C; DK154290C; GB2167070A; DK15390A; DK15290D0; FR2571369B1

Description

a -... . ■ ■. ■ ■■■■■

Vitamin D-Derivate und Verfahren

zu deren Herstellung

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft neue Vitamin D-Derivate.

Insbesondere betrifft die Erfindung 24-Homovitamine.

Vorzugsweise betrifft die Erfindung hydroxylierte 24-Homo-

._t .

vitamine.

\ / Es ist bekannt, daß Vitamin D den Calcium- und Phosphormetabolismus bei Tieren und Menschen reguliert und es hat sich zuverlässig herausgestellt, daß die biologische

Wirksamkeit von Vitamin D von dessen metabolischer Umwandlung in vivo zu hydroxylierten Derivaten abhängt. So wird Vitamin D^. in vivo in der Leber zum 25-Hydroxyvitamin D₃ hydroxyliert, welches wiederum in den Nieren zum 1a,25-Dihydroxyvitamin D-. umgewandelt wird. Die letztere Verbindung ist als die zirkulierende hormonale Form von Vitamin D erkannt worden.

Aufgrund ihrer biologischen Aktivität bei der Förderung des Calcium- und Phosphor-Transports im Darm und der Mobilisierung und Mineralisierung von Knochen sind diese Formen des Vitamins D wichtige pharmazeutische Produkte, die zur Verwendung bei der Behandlung von verschiedenen Knochenerkrankungen äußerst geeignet sind.

Technischer Hintergrund

\ 10 Vitamin D-Derivate und deren Herstellung und Anwendung sind in zahlreichen Referenzen in der Patentliteratur und anderem Schrifttum erörtert worden. Beispielsweise ist die US-PS 3 565 924 auf 25-Dihydroxycholecalciferol gerichtet; die US-PS 3 697 559 betrifft 1,25-Dihydroxycholecalciferol·, die US-PS 3 741 996 betrifft 1a-Hydroxycholecalciferol; die US-PS 3 786 062 betrifft 22-Dehydro-25-hydroxycholecalciferol; die US-PS 3 880 894 betrifft 1 ^S-Dihydroxyergocalciferol-, die US-PS 4 201 881 betrifft 24,24-Difluor-1a,25-dihydroxycholecalciferol; die US-PS 4 196 133 betrifft 24,24-Difluor-1α,25-dihydroxycholecalciferol.

Offenbarung der Erfindung

\ 25 Es wurden nun neue Derivate vom Vitamin D_ gefunden, welche eine ausgezeichnete, dem Vitamin D ähnliche Aktivität aufweisen und welche aus diesem Grunde leicht als ein Ersatz für Vitamin D₃ dienen können, wie auch für zahlreiche Derivate von Vitamin D^, auf bekannten Anwendungsgebieten, wie beispielsweise bei der Behandlung verschiedener Krankheitszustände, die sich in einem Calcium- und Phosphor-Ungleichgewicht manifestieren, wie Hypoparathyreoidismus, Osteodystrophie, Osteomalacie (Knochenerweichung) und Osteoporose.

' ■ .

Diese Derivate sind 24-Homovitamine und insbesondere 1a,25-Dihydroxy-22E(oder Z)-dehydro-24-homovitamin D und 1a,25-Dihydroxy-24-Homovitamin D-.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen können zweckmäßigerweise durch die folgende Formel angegeben werden

worin R₁, R„ und R_ jeweils aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, einem Acylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und Benzoyl ausgewählt sind, und R. und R₅ jeweils Wasserstoffatome darstellen oder zusammen eine Kohlenstoff-Kohlenstoff -Doppelbindung bilden.

Beste Art zur Durchführung.der Erfindung

Die erfindungsgemäßen Verbindungen können nach dem Verfahren hergestellt werden, welches in der folgenden schematischen und Verfahrens-Beschreibung gezeigt ist. In der schematischen und detaillierten Beschreibung des Verfahrens identifizieren gleiche Zahlen die gleichen Verbindüngen.

In Übereinstimmung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wurden folgende Schritte durchgeführt:

Bisnorcholensäureacetat (a_) wurde mit Lithiumaluminiumhydrid reduziert und anschließend mit Dichlordicyanobenzochinon oxidiert, um das 1,4,6-Trien-3-on (b) in einer Ausbeute von 47 % zu ergeben. Der 22-THP-Ether von b wurde mit alkalischem Wasserstoffperoxid behandelt, um das 1 α ,2<x-Epoxid (_1_) in einer Ausbeute von 41 % zu ergeben. Die Reduktion von (Y) mit Lithium und Ammoniumchlorid in flüssigem Ammoniak-Tetrahydrofuran bei -78⁰C und die nachfolgende Behandlung mit Chlormethylmethylether lieferte den Dimethoxymethylether (2) in einer Ausbeute von 38 %. Die Entfernung des THP-Restes und die nachfolgende Swern-Oxidation ergaben den Aldehyd (4_) in einer Ausbeute von 81 %. Dieser wurde mit Vinylmagnesiumbromid umgesetzt, um den Allylalkohol (_5) in einer Ausbeute von 94 % zu liefern. Dieser Alkohol wurde in Xylol unter Rückfluß mit Triethylorthoacetat und einer katalytischen Menge an Propionsäure erhitzt, um den Ester (6_) in einer Ausbeute von 93 % zu ergeben. Sodann wurde der Ester (6_) mit Methylmagnesiumbromid umgesetzt, um den Alkohol [T) in einer Ausbeute von 93 % zu ergeben. Die Entfernung des MOM-Restes und die anschließende Acetylierung ergaben (22E)-1 α,3ß-Diacetoxy-25-hydroxy-24-homocholesta-5,22-dien (9_) in einer Ausbeute von 73 %.

Die Allylbromierung von (9) mit N-Bromsuccinimid und die anschließende Behandlung mit Tetra-n-butylammoniumbromid und sodann mit Tetra-n-butylammoniumfluorid ergaben das 5,7,22-Trien (J_0) als ein Hauptprodukt in einer Ausbeute von 24 %. Das 5,7-Dien (j_0) wurde mit einer Mitteldruck-Quecksilberlampe in Benzol-Ethanol für 5 Minuten bestrahlt anschließend für 1 Stunde unter Rückfluß erhitzt und sodann hydrolysiert, um das (22E)-1 α,25-Dihydroxy-22-dehydro-24-homovitamin D₃ (JJ_) in einer Ausbeute von 22 % zu ergeben.

Das 5,22-Dien {9) wurde selektiv hydriert, um das 5-en (10) in einer Ausbeute von 92 % zu ergeben. Diese Verbindung wurde in das 1a,25-Dihydroxy-24-homovitamin D (14) über das 5,7-Dien (V3) gemäß obiger Beschreibung in einer Gesamtausbeute von 12 % überführt.

Genaue Beschreibung des Verfahrens

In der anschließenden genauen Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens wurden die Schmelzpunkte mit einem Heißstufen-Mikroskop bestimmt und nicht korrigiert. Die H-NMR-Spektren wurden mit einem Instrument Hitachi R-24A (60 MHz) in CDCl₃ mit Me₄Si als einem internen Standard aufgenommen, sofern nichts anderes angegeben ist. Die Massenspektren wurden mit einem Massenspektrometer Shimadzu QP-1000 bei 70 eV erhalten. Die UV-Spektren wurden in Ethanollösung mit einem Shimadzu UV-200-Doppelstrahl-Spektrophotometer erhalten. Die Säulenchromatographie wurde unter Verwendung von Silikagel (E. Merck, Kieselgel 60, 70-230 mesh) durchgeführt. Die präparative Dünnschichtchromatographie wurde auf vorbeschichteten Silikagel-Platten durchgeführt (E. Merck, Kieselgel 60 F„[-., 0,25 mm Dicke). Die übliche Aufarbeitung bezieht sich auf die Verdünnung mit Wasser, Extraktion mit einem organischen Lösungsmittel, welches in Klammern angegeben ist, das Waschen des Extraktes bis zur Neutralität, das Trocknen über wasserfreiem Magnesiumsulfat, Filtrieren und Entfernung des Lösungsmittels unter vermindertem Druck. Es werden die folgenden Abkürzungen verwendet: THP - Tetrahydropyranyl; THF - Tetrahydrofuran; Ether - Diethylether; MeOH - Methanol; MOM - Methoxymethyl. Die Temperaturen sind in ⁰C angegeben.

K 22-Hydroxy-23,24-dinorchola-1,4,6-trien-3-on (b) Einer Lösung von 3ß-Acetoxydinorcholensäure (a) (7,0 g, 18,04 mMol) in THF (20 ml) wurde Lithiumaluminiumhydrid (3,0 g, 78,95 mMol) zugesetzt. Dieses Gemisch wurde bei

60⁰C für 14 Stunden gerührt. Diesem Reaktionsgemisch wurden Wasser und Ethylacetat vorsichtig zugesetzt. Das Filtrieren und die Entfernung des Lösungsmittels ergaben den Rückstand (5,2 g). Dieser wurde in Dioxan (140 ml) aufgenommen und mit Dichlordicyanobenzochinon (11,7 g, 51,54 mMol) unter Rückfluß für 14 Stunden behandelt. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wurde das Reaktionsgemisch filtriert und das Filtrat wurde eingedampft, um einen Rückstand zu hinterlassen, welcher auf eine Säule mit Aluminiumoxid (200 g) gegeben wurde. Die Eluation mit Dichlormethan lieferte das Trienon (b) (2,8 g, 47 %),

Schmelzpunkt 156-157° (Ether) UV'X^Et0Hnm (ε): 299 (13000),

.. max

252 (9200), 224 (12000), ¹H-NMR (CDCl₃) δ: 0,80 (3H, s, 18-H₃), 1,04 (3H, d, J=6 Hz, 21-H₃), 1,21 (3H, s, 19-H₃), 3,10-3,80 (3H, m, 22-H₂ und OH), 5,90-6,40 (4H, m, 2-H, 4-H, 6-H und 7-H), 7,05 (1H, d, J=10 Hz, 1-H), MS m/z: (M⁺), 311, 308, 293, 267, 112.

1 α,2a-Epoxy-22-tetrahydropyranyloxy-23,24-dinorchola-4,6- dien-3-on (Y)

Der Alkohol (b) (2,7 g, 8,28 mMol) in Dichlormethan (50 ml) wurde mit Dihydropyran (1,5 ml, 16,42 mMol) und p-Toluolsulfonsäure (50 mg) bei Raumtemperatur für 1 Stunde behandelt. Die übliche Aufarbeitung (Ethylacetat zur Extraktion) ergab ein Rohprodukt. Zu einer Lösung dieses Produktes in MeOH (70 ml) wurden 30 %-iges H„O (4,8 ml) und 10 %-iges NaOH/MeOH (0,74 ml) zugesetzt und das Gemisch wurde bei Raumtemperatur für 14 Stunden gerührt. Die übliche Aufarbeitung (Ethylacetat zur Extraktion) ergab ein Rohprodukt, welches auf eine Säule mit Silikagel (50 g) aufgegeben wurde. Die Eluation mit Benzol-Ethylacetat (100:1) lieferte das Epoxid (V) (1,45 g, 41 %):

Schmelzpunkt 113-115⁰C (Hexan) UV \ ^Et0H nm (e): 290 ,. max

(22000), ¹H-NMR (CDCl₃) δ: 0,80 (3H, s, 18-H₃), 1,07 (3H, d, J=6 Hz, 21-H₃), 1,18 (3H, s, 19-H₃), 3,38 (1H, dd,

J=4 und 1,5 Hz, 1-H), 3,55 (1H, d, J=4 Hz, 2-H) ,. .3,30-4 ,10 (4H, m, 22-H₂ und THP), 4,50 (IH, m, THP), 5,58 (1H, d,

J=1,5 Hz, 4-H), 6,02 (2H, s, 6-H und 7-H), MS m/z: 342 (M⁺

- DHP), 324 (M⁺ - THPOH), 309, 283, 85.

1α,3ß-Dlmethoxymethoxy-23,24-dinorchol-5-en-22-tetrahydropyrany lether (2)

Lithium (5,00 g) wurde in einer kleinen Portion flüssigem Ammoniak (200 ml) bei -78° unter Argonatmosphäre über einen Zeitraum von 30 Minuten zugesetzt. Nach dem Rühren für 1 Stunde bei -78° wurde das 1 α,2a-Epoxy-22-tetra- ■ ". pyranyloxy-23,24-dinorchola-4,6-dien-3-on (Y) (2,00 g, 4,69 mMol) in wasserfreiem THF (150 ml) tropfenweise bei -78° über einen Zeitraum von 30 Minuten zugesetzt und dieses Gemisch wurde 1 Stunde bei -78° gerührt. Diesem Reaktionsgemisch wurde wasserfreies NH.Cl (60 g) in kleinen Portionen über 1 Stunde bei -78° zugesetzt. Nach 1,5 Stunden wurde das Kühlbad entfernt und der größte Teil des Ammoniaks wurde durch Durchblasen von Argon entfernt. Die übliche Aufarbeitung (Ether wurde als ein Lösungsmittel verwendet) ergab ein Rohprodukt. Dieses wurde mit Chlormethylmethylether (2,0 ml, 26,34 mMol) und N,N-Diethylcyclohexylamin (4,6 ml, 24,93 mMol) in Dioxan (20 ml) bei 45° für 24 Stunden behandelt. Die übliche Aufarbeitung (Ethylacetat) ergab ein Rohprodukt, welches auf eine Säule mit Silikagel (40 g) aufgegeben wurde. Die Eluation

mit Hexan-Ethylacetat (5:1) lieferte den Dimethoxymethylether (2) (922 mg, 38 %) in Form eines Öls. ¹H-NMR δ 0,70 (3H, s, 18-H₃), 1,02 (3H, s, 19-H₃), 1,04 (3H, d, J=6 Hz, 21-H₃), 3,34 (3H, s, -0-CH₃), 3,37 (3H, s, -0-CH₃), 4,63 (2H, ABq, J=7 Hz, ΔΑΒ = 11 Hz, 1 Ct-O-CH₂-O-) , 4,64 (2H, s, 3B-O-CH₂-O-) und 5,50 (1H, m, 6-H).

1 α,3ß-Dimethoxymethoxy-23,24-dinorchol-5-en-22-ol (3) Der THP-Ether (2) (922 mg, 1,77 mMol) in THF (8 ml) und MeOH (8 ml) wurde mit 2M HCl (1 ml) bei Raumtemperatur für 2 Stunden behandelt. Die übliche Aufarbeitung (Ethylacetat) ergab ein Rohprodukt, welches auf eine Säule mit Silikagel (40 g) aufgegeben wurde. Die Eluation mit Hexan-

Ethylacetat (2:1) ergab den Alkohol (3_) (678 mg, 88 %) als einen amorphen Feststoff. ¹H-NMR δ 0,70 (3H, s, 18-H₃), 1,02 (3H, s, 19-H₃), 1,04 (3H, d, J=6 Hz, 21-H₃), 3,34 (3H, s, -0-CH₃), 3,38 (3H, s, -0-CH₃), 4,65 (2Η, ABq, J=7 Hz, ΛΑΒ = 11 Hz, 1 Ci-O-CH₂-O-) , 4,66 (2H, s, 3B-O-CH₂-O-), 5,53 (1H, m, 6-H).

1 α,3 ß-Dimethoxymethoxy-23,24-dinorchol-5-en-22-al [A) Zu einer Lösung von Oxalylchlorid (0,27 ml, 3,09 mMol) in Dichlormethan (8 ml) wurde Dimethylsulfoxid (0,44 ml, 6,21 mMol) bei -78°C unter Argon zugesetzt. Das Gemisch wurde 10 Minuten bei -78°C gerührt. Zu der Lösung wurde der Alkohol (3_) (660 mg, 1,51 mMol) in Dichlormethan (5 ml) bei -78°C zugesetzt. Nach dem Rühren für 15 Minuten wurde Triethylamin (1,89ml, 13,6 mMol) zugegeben. Das Gemisch wurde bei -78⁰C unter Argon für 5 Minuten gerührt und sodann auf Raumtemperatur erwärmt. Die übliche Aufarbeitung (Ether) ergab ein Rohprodukt, welches auf eine Säule mit Silikagel (30 g) aufgegeben wurde. Die Eluation mit Hexan-Ethylacetat (4:1) ergab den Aldehyd (_4_) (607 mg, 92 %) als einen Kristall. Schmelzpunkt 71-72⁰C (Hexan), ¹H-NMRo 0,74 (3H, s, 18-H₃), 1,04 (3H, s, 19-H₃), 1,12 (3H, d, J=6 Hz, 21-H₃), 3,35 (3H, s, -0-CH₃), 3,39 (3H, s, -0-CH₃), 3,7 (1H, m, 1ß-H), 4,65 (2H, ABq, J=I Hz, ΔΑΒ = 11 Hz, Ia-O-CH₂-O-), 4,66 (2H, s, 3ß-O-CH-O-), 5,52 (1H, m, 6-H) und 9,61 (1H, d, J=3 Hz, -CHO), Analyse berechnet für C^₆H₄₂O₅:

berechnet:	C	71	,85	H	9	,74
gefunden:	C	71	,71	H	9	,68

1a,3ß-Dimethoxymethoxychola-5 ,23-dien-22-ol (5_) Zu Magnesium (70 mg, 2,92 mMol) in THF (3 ml) wurde eine 50 %-ige Lösung von Vinylbromid in THF (0,42 ml, 2,98 mMol) zugesetzt. Das Gemisch wurde bei Raumtemperatur unter Argon für 30 Minuten gerührt. Zu dem erhaltenen Grignard-Reagens wurde der Aldehyd (£) (595 mg, 1,37 mMol) in THF (6 ml) bei Raumtemperatur zugesetzt. Das Gemisch

wurde bei Raumtemperatur für 1 Stunde gerührt. Die übliche Aufarbeitung (Ether) ergab ein Rohprodukt, welches auf eine Säule mit Silikagel (30 g) aufgegeben wurde. Die Eluation mit Hexan-Ethylacetat (3:1) ergab den Allylalkohol

(_5) (595 mg, 94 %■) in Form eines amorphen Feststoffes. ¹H-NMRo: 0,70 (3H, s, 18-H₃), 1,02 (3H, s, 19-H₃), 3,35 (3H, s, -0-CH₃), 3,38 (3H, s, -0-CH₃), 3,69 (1H, m, 1ß-H), 4,20 (1H, m, 22-H), 4,64 (2H, ABq, J=7 Hz, ΔΑΒ = 11 Hz, Ia-O-CH₂-O-), 4,65 (2H, s, 36-0-CH₂-O-), 5,52 (1H, m, 6-H), 4,90-6,0 (3H, m, 23-H und 24-H₂).

(22E)-1 a,3ß-Dimethoxymethoxy-27-norcholesta-5,22-dien-26- onsäureethylester (6i_)

Eine Lösung vom Allylalkohol (5_) (590 mg, 1,28 mMol) , Triethylorthoacetat (1,0 ml, 5,46 mMol), Propionsäure (4 Tropfen), und Xylol (8 ml) wurde unter Argon für 2 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Die Entfernung des Lösungsmittels unter vermindertem Druck ergab den Rückstand, welcher auf eine Säule mit Silikagel (30 g) aufgebracht wurde.

Die Eluation mit. Hexan-Ethylacetat (4 :1) ergab den Ester (6_) (630 mg, 93 %) als ein Öl. ¹H-NMR δ: 0,68 (3H, s, 18-H₃), 0,97 (3H, d, J=6 Hz, 21-H₃), 1,03 (3H, s, 19-H₃), 1,24 (3H, t, J=7 Hz, -CO₂CH₂CH₃), 3,35 (3H, s, -0-CH₃), 3,39 (3H, s, -0-CH₃), 3,70 (1H, m, 1ß-H), 4,11 (2H, q, J=7 Hz, -CO₂CH₂CH₃), 4,64 (2H, ABq, J = 7 Hz, ΔAB = 11 Hz, Ia-O-CH₂-O-), 4,65 (2H, 3B-O-CH₂-O-), 5,29 (2H, m, 22-H und 23-H), 5,52 (1H, m, 6-H).

Wenn es gewünscht wird, kann das 22E-Stereoisomere, die Verbindung (6_) , leicht in das 22Z-Stereoisomere durch Behandlung mit Jod überführt werden. So führt die Behandlung der Verbindung (6_) in Ether mit einer katalytischen Menge an Jod (2 %) von einer Menge an (6_) unter diffusem Tageslicht für 1 Stunde zu einer trans-cis-Isomerisierung, welche nach der HPLC-Reinigung (Zorbax-Sil-Säule, 4,6 χ 25 cm, 6 % 2-Propanol/Hexan) zu einer Ausbeute des 22Z-Stereoisomeren führt.

(22Ε) -1 α , 3ß-Dimethoxy'methoxy-24-homo-cholesta-5 , 22-dien-25-Ol (T)

Zu einer Lösung des Esters (6^) (605 mg, 1,14 mMol) in THF (6 ml) wurde eine 1M-Lösung von Methylmagnesiumbromid in THF (4,5 ml, 4,5 mMol) bei Raumtemperatur zugegeben. Das Gemisch wurde bei Raumtemperatur 1 Stunde gerührt. Die übliche Aufarbeitung (Ether) ergab ein Rohprodukt, welches auf eine Säule mit Silikagel (30 g) aufgegeben wurde. Die Eluation mit Hexan-Ethylacetat (3:1) ergab den Alkohol (1) (548 mg, 93 %) als ein öl. ¹H-NMR δ: 0,68 (3H, s, 18-H₃), 0,97 (3H, d, J=6 Hz, 21-H₃), 1,01 (3H, s, 19-H₃), 1,21 (6H, s, 26-H₃ und 27-H₃), 3,33 (3H, s, -0-CH₃), 3,38 (3H, s, -0-CH₃), 3,70 (1H, m, 1ß-H), 4,64 (2H, ABq, J=7 Hz, Δ AB = 11 Hz, Ia-O-CH₂-O-), 4,65 (2H, s, 3S 5,29 (2H, m, 22-H und.23-H) und 5,50 (1H, m, 6-H).

(22E)-24-Homocholesta-5,22-dien-1a,3ß,25-triöl (S) Eine Lösung des Dimethoxymethylethers (7^) (540 mg, 1,04 mMol) in THF (15 ml) wurde mit 6M HCl (3 ml) bei 50⁰C für 2,5 Stunden behandelt. Die übliche Aufarbeitung (Ethyl-acetat) ergab ein Rohprodukt, welches auf eine Säule mit Silikagel (20 g) aufgegeben wurde. Die Eluation mit Hexan-Ethylacetat (1:1) ergab das Triol · (8_) (428 mg, 95 %) , als ein Kristall. Schmelzpunkt 164-166⁰C (Hexan-Ethylacetat), ¹H-NMR δ: 0,68 (3H, s, 18-H₃), 0,95 (3H, s, J=6 Hz, 21-H₃), 1,00 (3H, s, 19-H₃), 1,20 (6H, s, 26-H₃ und 27-H₃), 3,80 (1H, m, 1ß-H), 3,92 (1H, m, 3α-Η), 5,30 (2H, m, 22-H und 23-H) und 5,53 (1H, m, 6-H).

(22E)-Ia,3ß-Diacetoxy-25-hydroxy-24-homocholesta-5,22-dien (9)

Eine Lösung des Triols (8J (395 mg, 0,919 mMol) in Pyridin (2 ml) wurde mit Essigsäureanhydrid (1 ml) bei Raumtemperatur für 16 Stunden behandelt. Die übliche Aufarbeitung (Ethylacetat) ergab ein Rohprodukt, welches auf eine Säule mit.Silikagel (20 g) aufgebracht wurde. Die Eluation mit Hexan-Ethylacetat (2:1) ergab das

Diacetat ■ (9_) ■ (361 mg, 77 %) als ein öl. ¹H-NMR δ: 0,67 (3H, s, 18-H₃), 0,97 (3H, d, J=6 Hz, 21-H₃), 1,07 (3H, s, 19-H₃), 1,21 (6H, s, 26-H₃ und 27-H₃), 2,01 (3H, s, Acetyl), 2,04 (3H, s, Acetyl), 4,98 (1H, m, 3(X-H) , 5,05 (1H, m, 1ß-H), 5,31 (2H, m, 22-H und 23-H) und 5,52 (1H, m, 6-H).

(22E)-1 α,3ß-Diacetoxy-25-hydroxy-24-homocholesta-5,7,22- trien (10)

Eine Lösung des 5-ens (9_) (51 mg, 0,0992 mMol) und von N-Bromsuccinimid. (21 mg, 0,118 mMol) in Kohlenstofftetrachlorid (3 ml) wurde unter Argon für 20 Minuten unter Rückfluß erhitzt. Nach dem Abkühlen des Gemisches auf 0⁰C wurde der anfallende Niederschlag abfiltriert. Das Filtrat wurde unterhalb von 4O⁰C eingeengt, wobei ein Rückstand

χ5 verblieb. Dieser in THF (5 ml) wurde mit einer katalytischen Menge an Tetra-n-butylairunoniumbromid bei Raumtemperatur für 50· Minuten behandelt.. Sodann wurde das Gemisch mit einer Lösung von Tetra-n-butylammoniumfluorid in THF (3,5 ml, 3,5 mMol) bei Raumtemperatur für 30 Minuten behandelt. Die übliche Aufarbeitung (Ethylacetat) ergab ein Rohprodukt, welches der präparativen Dünnschichtchromatographie unterworfen wurde (Hexan-Ethylacetat, 4:1, fünfmal entwickelt). Die Bande mit dem R_f-Wert 0,48 wurde abgeschabt und mit Ethylacetat eluiert. Die Entfernung des Lö-

sungsmittels lieferte das 5,7-Dien (JjO) (12,5 mg, 24 %) , ^EtOH _{9 8 d 271}
max

1 ot,25-Dihydroxy-22E-dehydro-24-homovitamin D-, (11) Eine Lösung des 5,7-Diens (W) (7,3 mg, 0,0143 mMol) in Benzol (90 ml) und Ethanol, (40 ml) wurde mit einer Mitteldruck-Quecksilberlampe durch ein Vycol-Filter bei 0⁰C unter Argon für 5 Minuten bestrahlt. Das Reaktionsgemisch wurde unter Argon für 1 Stunde unter Rückfluß erhitzt. Die Entfernung des Lösungsmittels unter vermindertem Druck ergab ein Rohprodukt, welches einer präparativen Dünnschichtchromatographie unterworfen wurde (Hexan-Ethylacetat, 4:1, fünfmal entwickelt). Das Band mit dem R^-Wert

0,38 wurde abgeschabt und mit Ethylacetat eluiert. Die Entfernung des Lösungsmittels ergab das Vitamin D.,-Diacetat (1,8 mg, 25 %) . Das.Band mit dem R_f-Wert 0,43 wurde abgeschabt und mit Ethylacetat eluiert. Die Entfernung des Lösungsmittels lieferte das 5,7-Dien (KH (2,1 mg, 29 %) .

Das Vitamin D₃~Diacetat (1,8 mg, 2,15 μΜοΙ) in THF (4 ml) wurde mit 5 %-iger KOH/MeOH (1 ml) bei Raumtemperatur für

IQ 20 Minuten behandelt. Die übliche Aufarbeitung (Ethylacetat) ergab ein Rohprodukt, welches der präparativen Dünnschichtchromatographie unterworfen wurde (Hexan-Ethylacetat, 1:2, dreimal entwickelt), Das Band mit dem R_f-Wert 0,4 3 wurde abgeschabt und mit Ethylacetat eluiert. Die Entfernung des Lösungsmittels ergab das Vitamin D^-Analoge (11) (1,4 mg, 90 %) . Die Reinheit des Produktes (JJ_) wurde zu 100 % bestimmt mittels Hochleistungs-Flüssigchromatographie (Instrument.Shimadzu LC-3A; Säule Zorbax ZIL-Normalphase, 4,6 mm Innendurchmesser χ 15 cm; Lösungs-

mittel MeOH-CH₂Cl₂, 1:49; Fließgeschwindigkeit 3 ml/min', Verweilzeit 11,5 Minuten). Das Vitamin D_-Analoge (11) hatte die folgenden Spektraldaten·, UV >^Et0H : 265 nra,

max

P^AtT . ma

'min ^{: 228 nm}' ^{MS m//z: 428 (M )f 410}' ³⁹²

min
374, 287, 269, 251, 152, 134, 123, 59, ¹H-NMR (360 MHz) δ:

0,55 (3H, s, 18-H-), 1,02 (3H, d, J=6,6 Hz, 21-H^), 1,22 (6H, s, 26-H₃ und 27-H₃), 2,32 (1H, dd, J=13,2 und 6,7 Hz), 2,60 (1H, dd, J=13,0 und 3,0 Hz), 2,83 (1H, dd, J=12,0 und 3,0 Hz), 4,23 (1H, m, W^₂ = 18,4 Hz, 3a-H) , 4,43 (1H, m, W_1/2 = 16,9 Hz, 1ß-H), 5,00 (1H, bs, W_1/2 = 3,2 Hz,

19-H), 5,30 (1H, dd, J=15,0 und 7,1 Hz, 22-H oder 23-H), 5,33 (1H, bs, W_1/2 = 3,2 Hz, 19-H), 5,37 (1H, dd, J=15,0 und 5,8 Hz, 22-H oder 23-H), 6,01 (1H, d, J=11,0 Hz, 7-H), 6,32 (1H, d, J=II,0 Hz, 6-H).

1 α,3ß-Diacetoxy-24-homocholest-5-en-25-ol (12) Ein Gemisch des 5,22-Diens (S) (40 mg, 0,0778 mMol) und 10 % Pd-C (4 mg) in Ethylacetat (2 ml) wurde bei Raumtem-

peratur unter Wasserstoff für 3 Stunden gerührt. Der Pd-Katalysator wurde abfiltriert und das Filtrat wurde eingeengt, um einen Rückstand zu hinterlassen, welcher auf eine Säule mit Silikagel (5 g) aufgegeben wurde. Die

Eluation mit Hexan-Ethylacetat (4:1) ergab das 5-en (12) (37 mg, 92 %■) als ein Öl. ¹H-NMR δ: 0,66 (3H, s, 18-H₃), 1,08 (3H, s, 19-H₃), 1,20 (6H, s, 26-H₃ und 27-H₃), 2,02 (3H, s, Acetyl), 2,05 (3H, s, Acetyl), 4,97 (1H, m, 3α-Η), 5,07 (1H, m, 1ß-H), 5,53 (1H, m, 6-H).

1 α,3ß-Diacetoxy-24-homocholesta-5,7-dien-25-ol (13) Das 5-en (V2) (19 mg, 0,037 mMol) wurde überführt gemäß der Beschreibung für (10) in das 5,7-Dien (13) (5,8 mg,

EtOH

Jl ^) . U V Λ

31 %). UV^^t0H: 293, 282, 271 nm.

Xu α. Χ

1 α/25-Dihydroxy-24-homovitamin D _n (14)

■■"" ο ——

Das 5,7-Dien (J_3) (5,8 mg, 0,0113 mMol) wurde gemäß der Beschreibung für (jj_) in das Vitamin D -Analoge (14) (890 μg, 19 %) überführt. Die Verweilzeit von (J1_4) unter den oben beschriebenen HPLC-Bedingungen betrug 11,0 Minuten. UV λ J^°^H: 265 nm,^^°^H: 228 nm. MS m/z 430 (M⁺), 412, 394(Basispeak), 376, 287, 269, 251, 152, 134, 59.

Wenn es gewünscht wird, können die erfindungsgemäßen Verbindungen leicht in kristalliner Form durch Kristallisation aus geeigneten Lösungsmitteln erhalten werden, wie z.B. aus Hexan, Ethern, Alkoholen oder Gemischen davon, wie dem Fachmann auf diesem Gebiet bekannt ist.

Biologische Aktivität

Knochencalcium-Mobilisierungswirksamkeiten von 1 α,25-(OH) _?-

2 4-homo-D.,-Verb indungen

Die Knochencalcium-Mobilisierungsaktivität wurde durch Messen des Anstiegs der Serum-Calciumniveaus in Ansprache auf die verabfolgte Verbindung geprüft. Männliche Weanling-

/fb

Ratten (Holtzinan Co., Madison, WI) wurden mit einer Vitamin D-Mangeldiät von niedrigem Calciumgehalt (Suda et al., J. Nutr. 100, 1049-1050, 1970) und Wasser nach Belieben für 3 Wochen gefüttert. Die Ratten wurden sodann in drei Gruppen von jeweils 6 Ratten aufgeteilt und erhielten intrajugular entweder 1,25-(OH)₂D oder die Testverbindung aufgelöst in 0,05 ml an 95 %-igem Ethanol. Die Ratten in der Kontrollgruppe erhielten 0,05 ml des Ethanolträgers in der gleichen Weise. 18 Stunden nach der Dosis wurden die Ratten getötet und ihr Blut wurde gesammelt und zentrifugiert, um das Serum zu erhalten. Die Serumcalcium-Konzentrationen wurden mit einem Atomabsorptionsspektrometer Modell 403 (Perkin-Elmer Co., Norwalk, Conn.) in Gegenwart von 0,1 % Lanthanchlorid bestimmt.

Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle dargestellt: . . .

TABELLE 1

Anstieg der Serum-Calcium-Konzentration in Ansprache auf eine verabfolgte Verbindung

	Verabfolgte Verbindung	Verabfolgte Menge (pMol/Ratte)	Serum-Calcium- Konzentration (mg/100 ml)	a)* b) b)
Exp. I	Ethanol 1α,25-(OH)₂D₃ 1α,25-(OH)₂-24- homo-D_	650 650	3,6 +_ 0,3 4,9 +_ 0,2 4,4 +_ 0,2	O d) d)
Exp. II	Ethanol 1α,25-(OH)₂D₃ 1 α,25-(OH) -22E- Dehydro-24-homo- ^D3	325 650	4,2 +_ 0,1 5,0 +_ 0,5 5,0 +_ 0,5

* Standardabweichung vom Mittel deutlich unterschiedlich

b) von a)
undd) von c) P < °'⁰⁰¹

/11-

Aus den voranstehenden Daten kann geschlossen werden, daß in den Vitamin D-Ansprechsystemen von Tieren mit Vitamin D-Mangel die erfindungsgemäßen Verbindungen die gleiche Wirksamkeit wie 1 α,25-Hydroxyvitamin D_, die zirkulierende hormonale Form des Vitamins zeigten, obwohl im Falle des 22-Dehydro-Derivats die Dosierung deutlich höher war.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen können leicht in sterilen parenteralen Lösungen durch Injektion oder intravenös oder durch einen Nahrungsmittelkanal in Form von oralen Dosierungen oder durch Suppositorien oder auch transkutan verabfolgt werden. Dosen von etwa 0,1 μg bis etwa 2,5 μg pro Tag sind wirksam, um die physiologischen Calcium-Gleichgewichts-Ansprachen zu erhalten, die für die dem Vitamin D ähnliche Aktivität charakteristisch sind, wobei die Aufrechterhaltungsdosierung von etwa 0,1 μg bis etwa 0,5 p.g geeignet ist.

Dosierungsformen der Verbindungen können hergestellt werden durch Kombination der Verbindungen mit einem nichttoxischen, pharmazeutisch verträglichen Träger, wie dem Fachmann bekannt ist. Derartige Träger können entweder fest oder flüssig sein, wie beispielsweise Maisstärke, Lactose, Sucrose, Erdnußöl, Olivenöl, Sesamöl und Wasser. Wenn ein fester Träger verwendet wird, können die Dosierungsformen der erfindungsgemäßen Verbindungen Tabletten, Kapseln, Pulver, Pillen oder Pastillen sein. Wenn ein flüssiger Träger verwendet wird, können Weichgelatinekapseln oder Sirup oder Flüssigsuspensionen, Emulsionen oder Lösungen die Dosierungsform sein. Die Dosierungsform kann ebenfalls Zusatzstoffe enthalten, wie Konservierungsmittel, Stabilisiermittel, Netzmittel oder Emulgiermittel, Lösungspromotoren, etc. Die Dosierungsformen können ebenfalls andere therapeutisch wertvolle Substanzen enthalten.

Es soll verstanden werden, daß trotz der Angabe der Dosisbereiche die speziell zu verabfolgende Dosis an einen Patienten abhängig ist von dem speziellen, zu behandelnden Erkrankungszustand, von den Endergebnissen, die in einem speziellen Fall erreicht werden sollen, von der Körpergröße des Empfängers, wie auch von anderen Faktoren, die dem Fachmann auf dem Gebiet der therapeutischen Verwendung derartiger medizinischer Mittel bekannt sind.

Claims

-ν- Patentansprüche

1. Verbindungen der Formel

20

worin R₁, R- und R_ jeweils aus der Gruppe von Wasserstoff, einem Acylrest mit 1 bis etwa 4 Kohlenstoffatomen und Benzoyl ausgewählt sind und R. und R₁- jeweils Wasserstoffatome darstellen oder zusammen eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung bilden.

2. Verbindung nach Anspruch 1, worin R₁, R₂ und R₃ für

Wasserstoff stehen und R. und R₁- Wasserstoffatome sind.

3. Verbindung nach Anspruch 2 in kristalliner Form.

4. Verbindung nach Anspruch 2 zusammen mit einem pharmazeutisch verträglichen Exzipienten.

5. Verbindung nach Anspruch 1, worin R., R„ und R₃ Wasserstoff sind und R. und R₁- zusammen eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung darstellen.

6. Verbindung nach Anspruch 5 in kristalliner Form.

7. Verbindung nach Anspruch 4 zusammen mit einem pharmazeutisch verträglichen Exzipienten.

8. Verbindung nach Anspruch 4, worin die Δ22-Bindung sich in der E-Konfiguration befindet.

9. Verbindung nach. Anspruch 4, worin die Δ22-Bindung sich in der Z-Konfiguration befindet.

10. Verbindungen der Formel

worin R aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus Wasserstoff, einem Acylrest mit 1 bis etwa 4 Kohlenstoffatomen, Benzoyl und Methoxymethyl besteht.

1 1 . Verbindungen der Formel 30 .

worin R aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus einem Acylrest mit etwa 1 bis etwa 4 Kohlenstoffatomen und Benzoyl besteht und R. und R₁. Wasserstoff atome darstellen oder zusammen eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung bilden.