DE60130640T2

DE60130640T2 - 2-alkylidene-19-nor-vitamin d verbindungen und ihre therapeutische verwendungen

Info

Publication number: DE60130640T2
Application number: DE60130640T
Authority: DE
Inventors: Hector F. Deerfield DELUCA; Rafal R. Sicinski
Original assignee: Wisconsin Alumni Research Foundation
Current assignee: Wisconsin Alumni Research Foundation
Priority date: 2000-03-31
Filing date: 2001-03-29
Publication date: 2008-07-17
Anticipated expiration: 2021-03-30
Also published as: EP1268416B1; ES2291305T3; ATE374178T1; CA2404548A1; JP4022071B2; CA2404548C; US6392071B1; EP1268416A1; US20030181427A1; IL152020A0; US6696431B2; US7094774B2; AU2001247905B2; US6537981B2; IL152020A; DK1268416T3; US20020087015A1; DE60130640D1; MXPA02009590A; WO2001074766A1

Description

Hintergrund der Erfindung
Diese Patentanmeldung betrifft Vitamin D-Verbindungen und insbesondere Vitamin D-Derivate, die am Kohlenstoffatom in der 2-Position substituiert sind.
Das natürliche Hormon 1α,25-Dihydroxyvitamin D₃ und dessen Analoges in der Ergosterolreihe, d. h. 1α,25-Dihydroxyvitamin D₂, sind bekanntlich sehr wirksame Regulatoren der Calcium-Homöostase bei Tieren und Menschen. Kürzlich wurde ihre Aktivität bei der zellulären Differenzierung festgestellt; Ostrem et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Bd. 84 (1987), S. 2610. Zahlreiche Strukturanaloge dieser Metaboliten wurden hergestellt und getestet, einschließlich 1α-Hydroxyvitamin D₃, 1α-Hydroxyvitamin D₂, verschiedene in Bezug auf die Seitenketten homologe Vitamine und fluorierte Analoge. Einige dieser Verbindungen zeigen eine interessante Trennung der Aktivitäten bezüglich der Zelldifferenzierung und der Calciumregulierung. Diese unterschiedliche Aktivität kann sich bei der Behandlung verschiedener Krankheiten, wie renaler Osteodystrophie, Vitamin D-resistenten Rickettsien, Osteoporose, Psoriasis und bestimmten malignen Erkrankungen, als wertvoll erweisen.
Kürzlich wurde eine neue Klasse von Vitamin D-Analogen entdeckt, d. h. die sogenannten 19-nor-Vitamin D-Verbindungen, die durch einen Ersatz der exocyclischen Methylengruppe des A-Rings (Kohlenstoff 19), der typisch für das Vitamin D-System ist, durch zwei Wasserstoffatome gekennzeichnet sind. Biologische Tests von derartigen 19-nor-Analogen (z. B. 1α,25-Dihydroxy-19-norvitamin D₃) ergaben ein selektives Aktivitätsprofil mit hoher Wirkungsstärke in Bezug auf eine Induktion der zellulären Differenzierung und einer sehr geringen Calcium-Mobilisierungsaktivität. Somit eignen sich diese Verbindungen möglicherweise als therapeutische Mittel für die Behandlung von malignen Erkrankungen oder zur Behandlung verschiedener Hautstörungen. Es wurden zwei verschiedene Herstellungsverfahren für derartige 19-nor-Vitamin D-Analoge beschrieben (Perlman et al., Tetrahedron Lett., Bd. 31 (1990), S. 1823; Perlman et al., Tetrahedron Lett., Bd. 32 (1991), S. 7663; und DeLuca et al., US-Patent 5 086 191 ).
Im US-Patent 4 666 634 werden 2β-Hydroxy- und Alkoxy-(z. B. ED-71)-Analoge von 1α,25-Dihydroxyvitamin D₃ beschrieben. Sie wurden von der Chugai-Gruppe als mögliche Arzneistoffe für Osteoporose und als Antitumormittel untersucht; vergl. auch Okano et al., Biochem. Biophys. Res. Commun., Bd. 163 (1989), S. 1444. Weitere 2-substituierte (mit Hydroxyalkylgruppen, z. B. ED-120, und Fluoralkylgruppen) A-Ring-Analoge von 1α,25-Dihydroxyvitamin D₃ wurden ebenfalls hergestellt und getestet (Miyamoto et al., Chem. Pharm. Bull., Bd. 41 (1993), S. 1111; Nishii et al., Osteoporosis Int. Suppl. 1 (1993), S. 190; Posner et al., J. Org. Chem., Bd. 59 (1994), S. 7855; und J. Org. Chem., Bd. 60 (1995), S. 4617).
WO 98/41501 stellt 2-Alkyliden-19-norvitamin D-Derivate der folgenden Formel bereit
wobei Y₁ und Y₂, die gleich oder verschieden sein können, aus Wasserstoff und einer α-Hydroxyschutzgruppe ausgewählt sind, R₆ und R₈, die gleich oder verschieden sein können, aus Wasserstoff, Alkyl, Hydroxyalkyl und Fluoralkyl ausgewählt sind oder zusammen die Bedeutung -(CH₂)_x- haben können, wobei x einen Wert von 2 bis 5 hat. Die Gruppe R repräsentiert beliebige typische Seitenketten, die für Vitamin D-Verbindungen bekannt sind. Die vier Verbindungen der vorliegenden Erfindung sind in WO-98/41501 nicht speziell offenbart.
Kürzlich wurden auch 2-substituierte Analoge von 1α,25-Dihydroxy-19-norvitamin-D₃ synthetisiert, d. h. Verbindungen, die in der 2-Position durch Hydroxy- oder Alkoxygruppen substituiert sind (DeLuca et al., US-Patent 5 536 713 ). Diese Verbindungen zeigen interessante und selektive Aktivitätsprofile. Alle diese Untersuchungen zeigen, dass die Bindungsstellen in Vitamin D-Rezeptoren verschiedene Substituenten an C-2 an den synthetisierten Vitamin D-Analogen aufnehmen können.
Bei fortgesetzten Bemühungen zur Aufklärung der 19-nor-Klasse von pharmakologisch wichtigen Vitamin D-Verbindungen wurden Analoge davon, die durch die Anwesenheit eines Alkylidensubstituenten (insbesondere Methylen) am Kohlenstoffatom 2 (C-2) gekennzeichnet sind, d. h. 2-Alkyiden-19-norvitamin D-Verbindungen synthetisiert und getestet.
Von besonderem Interesse sind die Analogen, die durch die Umlagerung der exozyklischen Methylengruppe des Rings A, die im normalen Vitamin D-Gerüst vorhanden ist, vom Kohlenstoffatom 10 (C-10) zum Kohlenstoffatom 2 (C-2) gekennzeichnet sind, d. h. 2-Methylen-19-norvitamin D-Verbindungen. Derartige Vitamin D-Analoge scheinen interessante Ziele darzustellen, da die relativ kleine Alkylidengruppe (insbesondere Methylengruppe) an C-2 den Vitamin D-Rezeptor nicht stören sollte. Außerdem zeigen molekülmechanische Studien, die an 1α-Hydroxy-2-methylen-19-norvitaminen als Modellen durchgeführt wurden, dass eine derartige Molekülmodifikation die Konformation des Cyclohexandiolrings A nicht wesentlich verändert. Jedoch verändert die Einführung der 2-Methylengruppe in das 19-nor-Vitamin D-Kohlenstoffgerüst den Charakter seiner 10- und 3β-A-Ring-Hydroxylgruppen. Sie befinden sich nunmehr beide in Allylstellungen, ähnlich wie die 1α-Hydroxylgruppe (entscheidend für die biologische Aktivität) im Molekül des natürlichen Hormons 1α,25-(OH)₂D₃.
Erfindungsgemäß werden die folgenden Verbindungen bereitgestellt:
20(S)-1α,25-Dihydroxy-2-methylen-26,27-dihomo-19-norvitamin D₃;
20(S)-26,27-Dimethylen-25-methoxy-2-methylen-19-norvitamin D₃;
20(S)-1α,25-Dihydroxy-26,27-dimethylen-2-methylen-19-norvitamin D₃;
20(S)-26,27-Dimethylen-1α-hydroxy-2-methylen-24-dehydro-19-norvitamin D₃.
Die vorstehenden Verbindungen weisen ein erstrebenswertes und hochgradig vorteilhaftes Muster von biologischer Aktivität auf. Diese Verbindungen sind durch eine relativ starke intestinale Calciumtransportaktivität, verglichen mit 1α,25-Dihydroxyvitamin D₃, gekennzeichnet, während sie auch eine relativ hohe Aktivität bezüglich ihrer Fähigkeit zur Mobilisierung von Calcium im Knochen aufweisen, verglichen mit 1α,25-Dihydroxyvitamin D₃. Somit können diese Verbindungen als hochgradig spezifisch bezüglich ihrer calcämischen Aktivität bezeichnet werden. Ihre vorzugsweise ausgeübte Aktivität bezüglich der Mobilisierung von Calcium aus Knochen und ihre hohe oder normale intestinale Calciumtransportaktivität ermöglichen die in vivo-Verabreichung dieser Verbindungen zur Behandlung von metabolischen Knochenkrankheiten, bei denen ein Knochenverlust zu den Hauptsorgen gehört und bei denen es angestrebt wird, die Knochenmasse aufrechtzuerhalten oder zu vermehren. Diese Verbindungen stellen aufgrund ihrer vorzugsweise ausgeübten calcämischen Aktivität auf Knochen bevorzugte therapeutische Mittel zur Behandlung von Krankheiten dar, bei denen eine Knochenbildung angestrebt wird, z. B. bei Osteoporose, insbesondere bei Osteoporose mit geringem Knochen-Turnover, steroidinduzierter Osteoporose, seniler Osteoporose oder postmenopausaler Osteoporose, sowie bei Osteomalazie und renaler Osteodystrophie. Die Behandlung kann transdermal, oral oder parenteral erfolgen. Die Verbindungen können in einer Zusammensetzung in einer Menge von 0,1 μg/g bis 50 μg/g der Zusammensetzung vorliegen und können in Dosierungen von 0,1 μg/Tag bis 50 μg/Tag verabreicht werden.
Die vorstehenden Verbindungen sind auch durch eine hohe Zelldifferenzierungsaktivität gekennzeichnet. Somit ergeben diese Verbindungen ferner therapeutische Mittel zur Behandlung von Psoriasis, oder sie eignen sich als Antikrebsmittel, insbesondere gegen Leukämie, Kolonkrebs, Brustkrebs und Prostatakrebs. Ferner können die Verbindungen in einer Zusammensetzung zur Behandlung von Psoriasis in einer Menge von 0,01 μg/g bis 100 μg/g der Zusammensetzung vorhanden sein und können topisch, transdermal, oral oder parenteral in Dosierungen von 0,0 μg/Tag bis 100 μg/Tag verabreicht werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Diagramm zur Darstellung der relativen Aktivität von 2-Methylen-19-nor-20(S)-1α,25-dihydroxyvitamin D₃, 2-Methylen-19-nor-1α,25-Dihydroxyvitamin D₃ und 1α,25-Dihydroxyvitamin D₃ bezüglich der Konkurrenz um die Bindung von [3H]-1,25-(OH)₂-D₃ an den intestinalen nuklearen Vitamin D-Rezeptor des Schweins.
2 ist ein Diagramm zur Darstellung der prozentualen HL-60-Zelldifferenzierung als eine Funktion der Konzentration von 2-Methylen-19-nor-20(S)-1α,25-dihydroxyvitamin D₃, 2-Methylen-19-nor-1α,25-Dihydroxyvitamin D₃ und 1α,25-Dihydroxyvitamin D₃.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Der in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendete Ausdruck "Hydroxyschutzgruppe" bedeutet beliebige Gruppen, die üblicherweise für den zeitweiligen Schutz von Hydroxyfunktionen verwendet werden, z. B. Alkoxycarbonyl-, Acyl-, Alkylsilyl- oder Alkylarylsilylgruppen (nachstehend einfach als "Silyl"-Gruppen bezeichnet) und Alkoxyalkylgruppen. Alkoxycarbonyl-Schutzgruppen sind Alkyl-O-CO-Gruppen, wie Methoxycarbonyl, Ethoxycarbonyl, Propoxycarbonyl, Isopropoxycarbonyl, Butoxycarbonyl, Isobutoxycarbonyl, tert.-Butoxycarbonyl, Benzyloxycarbonyl oder Allyloxycarbonyl. Der Ausdruck "Acyl" bedeutet eine Alkanoylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen in allen ihren isomeren Formen oder eine Carboxyalkanoylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, z. B. eine Oxalyl-, Malonyl-, Succinyl-, Glutarylgruppe, oder eine aromatische Acylgruppe, wie Benzoyl, oder eine halogen-, nitro- oder alkylsubstituierte Benzoylgruppe. Der in der Beschreibung oder in den Ansprüchen verwendete Ausdruck "Alkyl" bezeichnet geradkettige oder verzweigte Alkylreste mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen in allen ihren isomeren Formen. Alkoxyalkyl-Schutzgruppen sind Gruppen, wie Methoxymethyl, Ethoxymethyl, Methoxyethoxymethyl oder Tetrahydrofuranyl und Tetrahydropyranyl. Bevorzugte Silyl-Schutzgruppen sind Trimethylsilyl, Triethylsilyl, tert.-Butyldimethylsilyl, Dibutylmethylsilyl, Diphenylmethylsilyl, Phenyldimethylsilyl, Diphenyltert.-butylsilyl und analoge alkylierte Silylreste. Der Ausdruck "Aryl" bezeichnet eine Phenylgruppe oder eine alkyl-, nitro- oder halogensubstituierte Phenylgruppe.
Eine "geschützte Hydroxygruppe" ist eine Hydroxygruppe, die mit einer der vorstehenden Gruppen, die üblicherweise zum zeitweiligen oder dauerhaften Schutz von Hydroxyfunktionen verwendet werden, derivatisiert oder geschützt ist, z. B. Silyl-, Alkoxyalkyl-, Acyl- oder Alkoxycarbonylgruppen, wie vorstehend definiert. Die Ausdrücke "Hydroxyalkyl", "Deuteroalkyl" und "Fluoralkyl" bezeichnen Alkylreste, die mit einer oder mehreren Hydroxy-, Deuterium- oder Fluorgruppen substituiert sind.
Es ist darauf hinzuweisen, dass der Ausdruck "24-homo" sich auf die Addition einer Methylengruppe und der Ausdruck "24-dihomo" sich auf die Addition von zwei Methylengruppen in der Köhlenstoff-24-Position in der Seitenkette bezieht. Gleichermaßen bezieht sich der Ausdruck "trihomo" auf die Addition von drei Methylengruppen. Ferner bezieht sich der Ausdruck "26,27-Dimethyl" auf die Addition einer Methylgruppe an den Kohlenstoffpositionen 26 und 27, so dass beispielsweise R³ und R⁴ Ethylgruppen bedeuten. Gleichermaßen bezieht sich der Ausdruck 26,27-Diethyl" auf die Addition einer Ethylgruppe an den Positionen 26 und 27, so dass R³ und R⁴ Propylgruppen bedeuten.
In der vorliegenden Anmeldung kann der spezielle Alkylidensubstituent, der an der Kohlenstoffposition 2 gebunden ist, der Nomenklatur hinzugefügt werden. Wenn es sich beispielsweise beim Alkylidensubstituenten um eine Methylengruppe handelt, soll der Ausdruck "2-Methylen" jeweils den bezeichneten Verbindungen vorausgehen. Wenn es sich beim Alkylidensubstituenten um eine Ethylengruppe handelt, soll der Ausdruck "2-Ethylen" jeweils den bezeichneten Verbindungen vorausgehen und dergl. Wenn ferner die Methylengruppe, die an der Kohlenstoffposition 20 gebunden ist, in ihrer epi- oder unnatürlichen Konfiguration vorliegt, soll der Ausdruck "20(S)" oder "20-epi" jeweils in den nachstehend aufgeführten Verbindungen enthalten sein. Die bezeichneten Verbindungen können gegebenenfalls auch vom Vitamin D₂-Typ sein.
Eine besonders bevorzugte Verbindung mit ungesättigter Seitenkette ist 19-Nor-26,27-dimethylen-20(S)-2-methylen-1α-hydroxy-24-dehydrovitamin D₃.
Besonders bevorzugte Verbindungen mit gesättigten Seitenketten sind:
19-Nor-26,27-dimethylen-20(S)-2-methylen-1α,25-dihydroxyvitamin D₃; das auch als 19-nor-26,27-dihomo-20(S)-2-methylen-1α,25-dihydroxyvitamin D₃ bezeichnet werden kann;
19-Nor-26,27-dimethylen-20(S)-2-methylen-1α,25-dihydroxyvitamin D₃; und 19-Nor-26,27-dimethylen-20(S)-2-methylen-1α-hydroxy-25-methoxyvitamin D₃.
Die Herstellung von 1α-Hydroxy-2-alkyliden-19-nor-vitamin D-Verbindungen, insbesondere von 1α-Hydroxy-2-methylen-19-nor-vitamin D-Verbindungen, lässt sich durch ein übliches allgemeines Verfahren erreichen, d. h. durch Kondensation eines bicyclischen Ketons II vom Windaus-Grundmann-Typ mit dem Allylphosphinoxid III unter Bildung der entsprechenden 2-Methylen-19-nor-vitamin D-Analogen IV, wonach sich die Schutzgruppenentfernung an C-1 und C-3 in den letztgenannten Verbindungen anschließt:
In den Strukturen II, III und IV bedeutet R beliebige typische Seitenketten, die für Verbindungen vom Vitamin D-Typ bekannt sind, Y₁ und Y₂, die gleich oder verschieden sein können, sind aus der Gruppe Wasserstoff und eine Hydroxyschutzgruppe ausgewählt. Y₁ und Y₂ bedeuten vorzugsweise Hydroxyschutzgruppen. Es ist darauf hinzuweisen, dass beliebige funktionelle Gruppen in R, die empfindlich sein können oder die die Kondensationsreaktion stören können, in geeigneter Weise geschützt werden, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist. Das vorstehend dargestellte Verfahren repräsentiert eine Anwendung des konvergenten Synthesekonzepts, das in wirksamer Weise für die Herstellung von Vitamin D-Verbindungen angewandt worden ist (vergl. z. B. Lythgoe et al., J. Chem. Soc. Perkin Trans., Bd. I (1978), S. 590; Lythgoe, Chem. Soc. Rev., Bd. 9 (1983), S. 449, Toh et al., J. Org. Chem., Bd. 48 (1983), S. 1414; Baggiolini et al., J. Org. Chem., Ed. 51 (1986), S. 3098; Sardina et al., J. Org. Chem., Bd. 51 (1986), S. 1264; J. Org. Chem., Bd. 51 (1986), S. 1269; DeLuca et al., US-Patent 5 086 191 ; DeLuca et al., US-Patent 5 536 713 ).
Hydrindanone der allgemeinen Strukturformel II sind bekannt oder lassen sich nach bekannten Verfahren herstellen. Spezielle wichtige Beispiele im Rahmen derartiger bekannter bicyclischer Ketone weisen die Strukturen mit den vorstehend beschriebenen Seitenketten (a), (b), (c) und (d) auf, d. h. 25-Hydroxy-Grundmann-Keton (f) (Baggiolini et al., J. Org. Chem., Ed. 51 (1986), S. 3098); Grundmann-Keton (g) (Inhoffen et al., Chem. Bar., Bd. 90 (1957), S. 664); 25-Hydroxy-Windaus-Keton (h) (Baggiolini et al., J. Org. Chem., Bd. 51 (1986), S. 3098); und Windaus-Keton (i) (Windaus et al., Ann., Bd. 524 (1936), S. 297).
Zur Herstellung der erforderlichen Phosphinoxide der allgemeinen Struktur III wurde ein neuer Syntheseweg entwickelt, der von einem Methylchinicat-Derivat 1 ausgeht, das leicht aus handelsüblicher (1R,3R,4S,5R)-(–)-Chinasäure erhältlich ist, die von Perlman et al., Tetrahedron Lett., Bd. 32 (1991), S. 7663 und DeLuca et al., US-Patent 5 086 191 , beschrieben wurde. Das Gesamtverfahren zur Umwandlung des Ausgangsmethylesters 1 zu den angestrebten A-Ring-Synthons ist in Schema I zusammengestellt. Dabei wurde die sekundäre 4-Hydroxylgruppe von 1 mit RuO₄ oxidiert (ein katalytisches Verfahren mit RuCl₃ und NaIO₄ als Kooxidationsmittel). Die Verwendung eines derart starken Oxidationsmittels war für einen wirksamen Oxidationsvorgang dieser stark sterisch gehinderten Hydroxylgruppe erforderlich. Jedoch können auch andere, gebräuchlichere Oxidationsmittel angewandt werden (z. B. Pyridiniumdichromat), obgleich dann die Reaktionen im allgemeinen bis zur Beendigung wesentlich länger dauern. Die zweite Synthesestufe umfasst die Wittig-Reaktion der sterisch gehinderten 4-Ketoverbindung 2 mit dem aus Methyltriphenylphosphoniumbromid und n-Butyllithium hergestellten Ylid. Andere Basen können ebenfalls für die Erzeugung des reaktiven Methylenphosphorans verwendet werden, z. B. t-BuOK, NaNH₂, NaH, K/HMPT, NaN(TMS)₂ und dergl. Für die Herstellung der 4-Methylenverbindung 3 können einige beschriebene Modifikationen des Wittig-Verfahrens angewandt werden, z. B. die Umsetzung von 2 mit aktiviertem Methylentriphenylphosphoran (Corey et al., Tetrahedron Lett., Bd. 26 (1985), S. 555). Alternativ können andere Verfahren, die in breitem Umfang für die Methylenierung von nicht-reaktiven Ketonen eingesetzt werden, herangezogen werden, z. B. die Wittig-Horner-Reaktion mit dem aus Methyldiphenylphosphinoxid bei Deprotonierung mit n-Butyllithium erhaltenen PO-Ylid (Schosse et al., Chimia, Bd. 30 (1976), S. 197) oder die Umsetzung des Ketons mit Natriummethylsulfinat (Corey et al., J. Org. Chem., Bd. 28 (1963), S. 1128) und Kaliummethylsulfinat (Greene et al., Tetrahedron Lett. (1976), S. 3755). Die Reduktion des Esters 3 mit Lithiumaluminiumhydrid oder einem anderen geeigneten Reduktionsmittel (z. B. DIBALH) ergab das Diol 4, das anschließend mit Natriumperiodat zum Cyclohexanon-Derivat 5 oxidiert wurde. Die nächste Stufe des Verfahrens umfasste die Peterson-Reaktion des Ketons 5 mit Methyl-(trimethylsilyl)-acetat. Der erhaltene Allylester 6 wurde mit Diisobutylaluminiumhydrid behandelt und der gebildete Allylalkohol 7 wurde wiederum in das angestrebte A-Ringphosphinoxid 8 umgewandelt. Die Umwandlung von 7 zu 8 beinhaltete 3 Stufen, nämlich die in situ-Tosylierung mit n-Butyllithium und p-Toluolsulfonylchlorid, die anschließende Umsetzung mit Diphenylphosphin-lithiumsalz und die Oxidation mit Wasserstoffperoxid.
Mehrere 2-Methylen-19-nor-vitamin D-Verbindungen der allgemeinen Struktur IV lassen sich unter Verwendung des A-Ring-Synthons 8 und des entsprechenden Windaus-Grundmann-Ketons II mit der erwünschten Seitenkettenstruktur synthetisieren. Somit ergab beispielsweise die Wittig-Horner-Kupplung des aus 8 und n-Butyllithium erzeugten Lithiumphosphinoxy-Carbanions mit dem geschützten 25-Hydroxy-Grundmann- Keton 9, das gemäß einem bekannten Verfahren (Sicinski et al., J. Med. Chem., Bd. 37 (1994), S. 3730) hergestellt worden war, die erwartete, geschützte Vitaminverbindung 10. Daraus erhielt man nach Schutzgruppenentfernung mit AG 50W-X4-Kationenaustauscherharz 1α,25-Dihydroxy-2-methylen-19-nor-vitamin D₃ (11).
Die C-20-Epimerisierung wurde durch die analoge Kupplung des Phosphinoxids 8 mit geschütztem 20(S)-25-Hydroxy-Grundmann-Keton 13 (Schema II) erreicht und ergab 19-nor-Vitamin 14, das nach Hydroylse der Hydroxyschutzgruppe zu 20(S)-1α,25-dihydroxy-2-methylen-19-nor-vitamin D₃ (15) führte.
Wie vorstehend erwähnt, lassen sich weitere 2-Methylen-19-norvitamin D-Analoge gemäß den hier beschriebenen Verfahren synthetisieren. Beispielsweise lässt sich 1α-Hydroxy-2-methylen-19-nor-vitamin D₃ durch Bereitstellung des Grundmann-Ketons (g) erhalten.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der folgenden erläuternden Beispiele beschrieben. In diesen Beispielen beziehen sich spezielle Produkte, die mit arabischen Ziffern (z. B. 1, 2, 3 und dergl.) bezeichnet sind, auf die speziellen Strukturen, die in der vorhergehenden Beschreibung und in Schema I und in Schema II entsprechend bezeichnet sind.
Herstellungsbeispiel 1
Herstellung von 1α,25-Dihydroxy-2-methylen-19-norvitamin D₃ (11)
Gemäß Schema I wurde das Ausgangsmethylchinicat-Derivat 1 aus handelsüblicher (–)-Chinasäure gemäß Literaturangaben erhalten (Perlman et al., Tetrahedron Lett., Bd. 32 (1991), S. 7663 und DeLuca et al., US-Patent 5 086 191 ). 1: F. 82–82,5°C (aus Hexan); ¹H-NMR (CDCl₃) 0,098, 0,110, 0,142, und 0,159 (jeweils 3H, jeweils s, 4 × SiCH₃), 0,896 und 0,911 (9H und 9H, jeweils s, 2 × Si-t-Bu), 1,820 (1H, dd, J = 13,1, 10,3 Hz), 2,02 (1H, ddd, J = 14,3, 4,3, 2,4 Hz), 2,09 (1H, dd, J = 14,3, 2,8 Hz), 2,19 (1H, ddd, J = 13,1, 4,4, 2,4 Hz), 2,31 (1H, d, J = 2,8 Hz, OH), 3,42 (1H, m; nach D₂O dd, J = 8,6, 2,6 Hz), 3,77 (3H, s), 4,12 (1H, m), 4,37 (1H, m), 4,53 (1H, br s, OH).
(a) Oxidation der 4-Hydroxygruppe im Methylchinicat-Derivat 1
(3R,5R)-3,5-Bis-((tert.-butyldimethylsilyl)-oxy]-1-hydroxy-4-oxocyclohexancarbonsäure-methylester (2).
Ein gerührtes Gemisch aus Ruthenium(III)-chlorid-hydrat (434 mg, 2,1 mmol) und Natriumperiodat (10,8 g, 50,6 mMol) in Wasser (42 ml) wurde mit einer Lösung von Methylchinicat 1 (6,09 g, 14 mMol) in CCl₄/CH₃CN (1:1, 64 ml) versetzt. Anschließend wurde weitere 8 Stunden heftig gerührt. Nach Zugabe von wenigen Tropfen 2-Propanol wurde das Gemisch in Wasser gegossen und mit Chloroform extrahiert. Die organischen Extrakte wurden vereinigt, mit Wasser gewaschen, getrocknet (MgSO₄) und zu einem dunklen, ölartigen Rückstand (etwa 5 g) eingedampft, der durch Flash-Chromatographie gereinigt wurde. Nach Elution mit Hexan/Ethylacetat (8:2) erhielt man reines, ölartiges 4-Keton 2 (3,4 g, 56%): ¹H-NMR(CDCl₃) δ 0,054, 0,091, 0,127 und 0,132 (jeweils 3H, jeweils s, 4 × SiCH₃), 0,908 und 0,913 (9H und 9H, jeweils s, 2 × Si-tBu), 2,22 (1H, dd, J = 13,2, 11,7 Hz), 2,28 (1H, dt, J = 14,9, 3,6 Hz), 2,37 (1H, dd, J = 14,9, 3,2 Hz), 2,55 (1H, ddd, J = 13,2, 6,4, 3,4 Hz), 3,79 (3H, s), 4,41 (1H, t, J = 3,5 Hz), 4,64 (1H, s, OH), 5,04 (1H, dd, J = 11,7, 6,4 Hz); MS m/z (relative Intensität) kein M⁺, 375 (M⁺ -t-Bu, 32), 357 (M⁺ -t-Bu-H₂O, 47), 243 (31), 225 (57), 73 (100).
(b) Wittig-Reaktion des 4-Ketons 2
(3R,5R)-3,5-Bis[(tert.-butyldimethylsilyl)-oxy]-1-hydroxy-4-methylencyclohexancarbonsäure-methylester (3).
Das Methyltriphenylphoshoniumbromid (2,813 g, 7,88 mmol) in wasserfreiem THF (32 ml) wurde bei 0°C tropfenweise mit n-BuLi (2,5 M in Hexanen, 6,0 ml, 15 mmol) unter Argon und unter Rühren versetzt. Eine weitere Portion MePh₃P⁺Br^– (2,813 g, 7,88 mmol) wurde sodann zugegeben und die Lösung wurde 10 min bei 0°C und 40 min bei Raumtemperatur gerührt. Das orange-rote Gemisch wurde erneut auf 0°C abgekühlt und eine Lösung des 4-Ketons 2 (1,558 g, 3,6 mmol) in wasserfreiem THF (16 + 2 ml) wurde innerhalb von 20 min in den Reaktionskolben gesaugt. Das Reaktionsgemisch wurde 1 Stunde bei 0°C und sodann 3 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Anschließend wurde das Gemisch sorgfältig in Kochsalzlösung mit einem Gehalt an 1% HCl gegossen und mit Ethylacetat und Benzol extrahiert. Die vereinigten organischen Extrakte wurden in verdünnter NaHCO₃-Lösung und Kochsalzlösung gewaschen, getrocknet (MgSO₄) und zu einem orangefarbenen, ölartigen Rückstand (etwa 2,6 g) eingedampft, der durch Flash-Chromatographie gereinigt wurde. Nach Elution mit Hexan/Ethylacetat (9:1) erhielt man die reine 4-Methylenverbindung 3 in Form eines farblosen Öls (368 mg, 24%): ¹H-NMR (CDCl₃) δ 0,078, 0,083, 0,092 und 0,115 (jeweils 3H, jeweils s, 4 × SiCH₃), 0,889 und 0,920 (9H und 9H, jeweils s, 2 × Si-t-Bu), 1,811 (1H, dd, J = 12,6, 11,2 Hz), 2,10 (2H, m), 2,31 (1H, dd, J = 12,6, 5,1 Hz), 3,76 (3H, s), 4,69 (1H, t, J = 3,1 Hz), 4,78 (1H, m), 4,96 (2H, m; nach D₂O 1H, br s), 5,17 (1H, t, J = 1,9 Hz); MS m/z (relative Intensität) kein M⁺, 373 (M⁺ -t-Bu, 57), 355 (M⁺ -t-Bu-H₂O, 13), 341 (19), 313 (25), 241 (33), 223 (37), 209 (56), 73 (100).
(c) Reduktion der Estergruppe in der 4-Methylenverbindung 3
[(3R,5R)-3,5-Bis-[(tert.-butyldimethylsilyl)-oxy]-1-hydroxy-4-methylencyclohexyl]-methanol (4).

(i) Eine gerührte Lösung des Esters 3 (90 mg, 0,21 mmol) in wasserfreiem THF (8 ml) wurde bei 0°C unter Argon mit Lithiumaluminiumhydrid (60 mg, 1,6 mmol) versetzt. Das Kühlbad wurde nach 1 Stunde entfernt und der Rührvorgang wurde 12 Stunden bei 6°C und 6 Stunden bei Raumtemperatur fortgesetzt. Überschüssiges Reagenz wurde mit gesättigter wässriger Na₂SO₄-Lösung versetzt und das Gemisch wurde mit Ethylacetat und Ether extrahiert, getrocknet (MgSO₄) und eingedampft. Nach Flash-Chromatographie des Rückstands mit Hexan/Ethylacetat (9:1) erhielt man nicht-umgesetztes Substrat (12 mg) und reines, kristallines Diol 4 (35 mg, 48%, bezogen auf den gewonnenen Ester 3): ¹H-NMR (CDCl₃ + D₂O) δ 0,079, 0,091, 0,100 und 0,121 (jeweils 3H, jeweils s, 4 × SiCH₃), 0,895 und 0,927 (9H und 9H, jeweils s, 2 × Si-t-Bu), 1,339 (1H, t, J-12 Hz), 1,510 (1H, dd, J = 14,3, 2,7 Hz), 2,10 (2H, m), 3,29 und 3,40 (1H und 1H, jeweils d, J = 11,0 Hz), 4,66 (1H, t, J = 2,8 Hz), 4,78 (1H, m), 4,92 (1H, t, J = 1,7 Hz), 5,13 (1H, t, J = 2,0 Hz); MS m/z (relative Intensität) kein M⁺, 345 (M⁺ -t-Bu, 8), 327 (M⁺ -t-Bu-H₂O, 22), 213 (28), 195 (11), 73 (100).
(ii) Diisobutylaluminiumhydrid (1,5 M in Toluol, 2,0 ml, 3 mmol) wurde bei –78°C unter Argon zu einer Lösung des Esters 3 (215 mg, 0,5 mmol) in wasserfreiem Ether (3 ml) gegeben. Das Gemisch wurde 3 Stunden bei –78°C und 1,5 Stunden bei –24°C gerührt, mit Ether (10 ml) verdünnt und durch langsame Zugabe von 2 N Kaliumnatriumtartrat abgeschreckt. Die Lösung wurde sodann auf Raumtemperatur erwärmt und 15 min gerührt, anschließend in Kochsalzlösung gegossen und mit Ethylacetat und Ether extrahiert. Die organischen Extrakte wurden vereinigt, mit verdünnter (etwa 1%) HCl und Kochsalzlösung gewaschen, getrocknet (MgSO₄) und eingedampft. Der kristalline Rückstand wurde durch Flash-Chromatographie gereinigt. Nach Elution mit Hexan/Ethylacetat (9:1) erhielt man das kristalline Diol 4 (43 mg, 24%).

(d) Spaltung des vicinalen Diols 4
(3R,5R)-3,5-Bis-[(tert.-butyldimethylsilyl)-oxy]-4-methylencyclohexanon (5).
Mit Natriumperiodat gesättigtes Wasser (2,2 ml) wurde bei 0°C zu einer Lösung des Diols 4 (146 mg, 0,36 mmol) in Methanol (9 ml) gegeben. Die Lösung wurde 1 Stunde bei 0°C gerührt, in Kochsalzlösung gegossen und mit Ether und Benzol extrahiert. Die organischen Extrakte wurden vereinigt, mit Kochsalzlösung gewaschen, getrocknet (MgSO₄) und eingedampft. Ein ölartiger Rückstand wurde in Hexan (1 ml) gelöst und auf eine Silica-Sep-Pak-Patrone aufgesetzt. Reines 4-Methylencyclohexanon-Derivat 5 (110 mg, 82%) wurde mit Hexan/Ethylacetat (95:5) in Form eines farblosen Öls eluiert: ¹H-NMR (CDCl₃) δ 0,050 und 0,069 (6H und 6H, jeweils s, 4 × SiCH₃), 0,881 (18H, s, 2 × Si-t-Bu), 2,45 (2H, ddd, J = 14,2, 6,9, 1,4 Hz), 2,64 (2H, ddd, J = 14,2, 4,6, 1,4 Hz), 4,69 (2H, dd, J = 6,9, 4,6 Hz), 5,16 (2H, s); MS m/z (relative Intensität) kein M⁺, 355 (M⁺ -Me, 3), 313 (M⁺ -t-Bu, 100), 73 (76).
(e) Herstellung des Allylesters 6
[(3'R,5'R)-3',5'-Bis[(tert.-butyldimethylsilyl)-oxy]-4'-methylencyclohexyliden]-essigsäuremethylester (6).
Eine Lösung von Diisopropylamin (37 μl, 0,28 mmol) in wasserfreiem THF (200 μl) wurde unter Argon bei –78°C unter Rühren mit n-BuLi (2,5 M in Hexanen, 113 μl, 0,28 mmol) versetzt. Anschließend wurde Methyl-(trimethylsilyl)-acetat (46 μl, 0,28 mmol) zugegeben. Nach 15 min wurde die Ketoverbindung 5 (49 mg, 0,132 mmol) in wasserfreiem THF (200 + 80 μl) zugetropft. Die Lösung wurde 2 Stunden bei –78°C gerührt und das Reaktionsgemisch wurde mit gesättigter NH₄Cl-Lösung abgeschreckt, in Kochsalzlösung gegossen und mit Ether und Benzol extrahiert. Die vereinigten organischen Extrakte wurden mit Kochsalzlösung gewaschen, getrocknet (MgSO₄) und eingedampft. Der Rückstand wurde in Hexan (1 ml) gelöst und auf eine Silica-Sep-Pak-Patrone aufgesetzt. Nach Elution mit Hexan und Hexan/Ethylacetat (98:2) erhielt man den reinen Allylester 6 (50 mg, 89%) in Form eines farblosen Öls: ¹H-NMR (CDCl₃) δ 0,039, 0,064 und 0,076 (6H, 3H und 3H, jeweils s, 4 × SiCH₃), 0,864 und 0,884 (9H und 9H, jeweils s, 2 × Si-t-Bu), 2,26 (1H, dd, J = 12,8, 7,4 Hz), 2,47 (1H, dd, J = 12,8, 4,2 Hz), 2,98 (1H, dd, J = 13,3, 4,0 Hz), 3,06 (1H, dd, J = 13,3, 6,6 Hz), 3,69 (3H, s), 4,48 (2H, m), 4,99 (2H, s), 5,74 (1H, s); MS m/z (relative Intensität) 426 (M⁺, 2), 411 (M⁺ -Me, 4), 369 (M⁺ -t-Bu, 100), 263 (69).
f) Reduktion des Allylesters 6
2-[(3'R,5'R)-3',5'-Bis-[(tert.-butyldimethylsilyl)-oxy]-4'-methylencyclohexyliden]-ethanol (7). Diisobutylaluminiumhydrid (1,5 M in Toluol, 1,6 ml, 2,4 mmol) wurde bei –78°C unter Argon langsam zu einer gerührten Lösung des Allylesters 6 (143 mg, 0,33 mmol) in Toluol/Methylenchlorid (2:1, 5,7 ml) gegeben. Der Rührvorgang wurde 1 Stunde bei –78°C und 25 min bei –46°C (Cyclohexanon/Trockeneis-Bad) fortgesetzt. Sodann wurde das Gemisch durch langsame Zugabe von Kaliumnatriumtartrat (2 N, 3 ml), wässriger HCl (2 N; 3 ml) und H₂O (12 ml) abgeschreckt. Nach Verdünnen mit Methylenchlorid (12 ml) wurde mit Ether und Benzol extrahiert. Die organischen Extrakte wurden vereinigt, mit verdünnter (etwa 1%) HCl und Kochsalzlösung gewaschen, getrocknet (MgSO₄) und eingedampft. Der Rückstand wurde durch Flash-Chromatographie gereinigt. Nach Elution mit Hexan/Ethylacetat (9:1) erhielt man kristallinen Allylalkohol 7 (130 mg, 97%): ¹H-NMR (CDCl₃) δ 0,038, 0,050 und 0,075 (3H, 3H und 6H, jeweils s, 4 × SiCH₃), 0,876 und 0,904 (9H und 9H, jeweils s, 2 × Si-t-Bu), 2,12 (1H, dd, J = 12,3, 8,8 Hz), 2,23 (1H, dd, J = 13,3, 2,7 Hz), 2,45 (1H, dd, J = 12,3, 4,8 Hz), 2,51 (1H, dd, J = 13,3, 5,4 Hz), 4,04 (1H, m; nach D₂O dd, J = 12,0, 7,0 Hz), 4,17 (1H, m; nach D₂O dd, J = 12,0, 7,4 Hz), 4,38 (1H, m), 4,49 (1H, m), 4,95 (1H, br s), 5,05 (1H, t, J = 1,7 Hz), 5,69 (1H, ~t, J = 7,2 Hz); MS m/z (relative Intensität) 398 (M⁺, 2), 383 (M⁺ -Me, 2), 365 (M⁺ -Me-H₂O, 4), 341 (M⁺ -t-Bu, 78), 323 (M⁺ -t-Bu-H₂O, 10), 73 (100).
g) Umwandlung des Allylalkohols 7 in Phosphinoxid 8
[2-[(3'R,5'R)-3',5'-Bis-[(tert.-butyldimethylsilyl)-oxy]-4'-methylencyclohexyliden]-ethyl]-diphenylphosphinoxid (8). Der Allylalkohol 7 (105 mg, 0,263 mmol) in wasserfreiem THF (2,4 ml) wurde bei 0°C unter Argon mit n-BuLi (2,5 M in Hexanen, 105 μl, 0,263 mmol) versetzt. Frisch umkristallisiertes Tosylchlorid (50,4 mg, 0,264 mmol) wurde in wasserfreiem THF (480 μl) gelöst und zu der Allylalkohol-BuLi-Lösung gegeben. Das Gemisch wurde 5 Minuten bei 0°C gerührt und sodann bei 0°C stehengelassen. In einem weiteren trockenen Kolben wurde nach Verdrängen der Luft durch Argon bei 0°C unter Rühren n-BuLi (2,5 M in Hexanen, 210 μl, 0,525 mmol) zu Ph₂PH (93 μl, 0,534 mmol) in wasserfreiem THF (750 μl) gegeben. Die rote Lösung wurde unter Argondruck in die Lösung des Tosylats gesaugt, bis die orangefarbene Färbung bestehen blieb (etwa 1/2 der Lösung wurde zugegeben). Das erhaltene Gemisch wurde weitere 30 min bei 0°C gerührt und sodann durch Zugabe von H₂O (30 μl) abgeschreckt. Nach Abdampfen der Lösungsmittel unter vermindertem Druck wurde der Rückstand in Methylenchlorid (2,4 ml) gelöst und bei 0°C 1 Stunde mit 10% H₂O₂ gerührt. Die organische Phase wurde abgetrennt, mit kalter wässriger Natriumsulfitlösung und H₂O gewaschen, getrocknet (MgSO₄) und eingedampft. Der Rückstand wurde der Flash-Chromatographie unterworfen. Nach Elution mit Benzol/Ethylacetat (6:4) erhielt man halbkristallines Phosphinoxid 8 (134 mg, 87%): ¹H-NMR (CDCl₃) δ 0,002, 0,011 und 0,019 (3H, 3H und 6H, jeweils s, 4 × SiCH₃), 0,855 und 0,860 (9H und 9H, jeweils s, 2 × Si-t-Bu), 2,0–2,1 (3H, br m), 2,34 (1H, m), 3,08 (1H, m), 3,19 (1H, m), 4,34 (2H, m), 4,90 und 4,94 (1H und 1H, jeweils s), 5,35 (1H, ~q, J = 7,4 Hz), 7,46 (4H, m), 7,52 (2H, m), 7,72 (4H, m); MS m/z (relative Intensität) kein M⁺, 581 (M⁺ –1, 1), 567 (M⁺ -Me, 3), 525 (M⁺ -t-Bu, 100), 450 (10), 393 (48).
h) Wittig-Horner-Kupplung von geschütztem 25-Hydroxy-Grundmann-Keton 9 mit dem Phosphinoxid 8
1α,25-Dihydroxy-2-methylen-19-nor-vitamin D₃ (11). Eine Lösung des Phosphinoxids 8 (33,1 mg, 56,8 μmol) in wasserfreiem THF (450 μl) wurde bei 0°C unter Argon langsam unter Rühren mit n-BuLi (2,5 M in Hexanen, 23 μl, 57,5 μmol) versetzt. Die Lösung färbte sich tief orangefarben. Das Gemisch wurde sodann auf –78°C abgekühlt und langsam mit einer vorgekühlten (–78°C) Lösung des geschützten Hydroxyketons 9 (9,0 mg, 22,8 μmol), das nach einem bekannten Verfahren (Sicinski et al., J. Med. Chem., Bd. 37 (1994), S. 3730) hergestellt worden war, in wasserfreiem THF (200 + 100 μl) versetzt. Das Gemisch wurde unter Argon 1 Stunde bei 78°C und 18 Stunden bei 0°C gerührt. Nach Zugabe von Ethylacetat wurde die organische Phase mit Kochsalzlösung gewaschen, getrocknet (MgSO₄) und eingedampft. Der Rückstand wurde in Hexan gelöst und auf eine Silica-Sep-Pak-Patrone aufgesetzt und mit Hexan/Ethylacetat (99:1, 20 ml) gewaschen. Man erhielt das 19-Norvitamin-Derivat 10 (13,5 mg, 78%). Das Sep-Pak wurde mit Hexan/Ethylacetat (96:4, 10 ml) gewaschen, um eine gewisse Menge an unverändertem C,D-Ringketon 9 (2 mg) zu gewinnen, sowie mit Ethylacetat (10 ml), um Diphenylphosphinoxid (20 mg) zu gewinnen. Für analytische Zwecke wurde eine Probe des geschützten Vitamins 10 ferner durch HPLC (6,2 mm × 25 cm Zorbax-Sil-Säule, 4 ml/min) unter Verwendung eines Hexan/Ethylacetat (99,9:0,1)-Lösungsmittelsystems gereinigt. Die reine Verbindung 10 wurde bei einem R_V-Wert von 26 ml als farbloses Öl eluiert: UV (in Hexan) λ_max 244, 253, 263 nm; ¹H-NMR (CDCl₃) δ 0,025, 0,049, 0,066 und 0,080 (jeweils 3H, jeweils s, 4 × SiCH₃), 0,546 (3H, s, 18-H₃), 0,565 (6H, q, J = 7,9 Hz, 3 × SiCH₂), 0,864 und 0,896 (9H und 9H, jeweils s, 2 × Si-t-Bu), 0,931 (3H, d, J = 6,0 Hz, 21-H₃), 0,947 (9H, t, J = 7,9 Hz, 3 × SiCH₂CH₃), 1,188 (6H, s, 26- und 27-H₃), 2,00 (2H, m), 2,18 (1H, dd, J = 12, 5, 8,5 Hz, 45-H), 2,33 (1H, dd, J = 13,1, 2,9 Hz, 105-H), 2,46 (1H, dd, J = 12,5, 4,5 Hz, 4α-H), 2,52 (1H, dd, J = 13,1, 5,8 Hz, 10α-H), 2,82 (1H, br d, J = 12 Hz, 9β-H), 4,43 (2H, m, 1β- und 3α- H), 4,92 und 4,97 (1H und 1H, jeweils s, =CH₂), 5,84 und 6,22 (1H und 1H, jeweils d, J = 11,0 Hz, 7- und 6-H); MS m/z (relative Intensität) 758 (M⁺, 17), 729 (M⁺ -Et, 6), 701 (M⁺ -t-Bu, 4), 626 (100), 494 (23), 366 (50), 73 (92).
Geschütztes Vitamin 10 (4,3 mg) wurde in Benzol (150 μl) gelöst und das Harz (AG 50W-X4, 60 mg; vorgewaschen mit Methanol) in Methanol (800 μl) wurde zugegeben. Das Gemisch wurde 17 Stunden unter Argon bei Raumtemperatur gerührt, mit Ethylacetat/Ether (1:1, 4 ml) verdünnt und dekantiert. Sodann wurde das Harz mit Ether (8 ml) gewaschen und die vereinigten organischen Phasen wurden mit Kochsalzlösung und gesättigter NaHCO₃-Lösung gewaschen, getrocknet (MgSO₄) und eingedampft. Der Rückstand wurde durch HPLC (6,2 mm × 25 cm Zorbax-Sil-Säule, 4 ml/min) unter Verwendung eines Hexan/2-Propanol (9:1)-Lösungsmittelsystems gereinigt. Analytisch reines 2-Methylen-19-nor-vitamin 11 (2,3 mg, 97%) wurde bei einem R_V-Wert von 29 ml (1α,25-Dihydroxyvitamin D₃ wurde bei einem R_V-Wert von 52 ml im gleichen System eluiert) als weißer Feststoff gewonnen: UV (in EtOH) λ_max 243,5, 252, 262,5 nm; ¹H-NMR (CDCl₃) δ 0,552 (3H, s, 18-H₃), 0,941 (3H, d, J = 6,4 Hz, 21-H₃), 1,222 (6H, s, 26- und 27-H₃), 2,01 (2H, m), 2,27–2,36 (2H, m), 2,58 (1H, m), 2,80–2,88 (2H, m), 4,49 (2H, m, 1β- und 3α-H), 5,10 und 5,11 (1H und 1H, jeweils s, =CH₂), 5,89 und 6,37 (1H und 1H, jeweils d, J = 11,3 Hz, 7- und 6-H); MS m/z (relative Intensität) 416 (M⁺, 83), 398 (25), 384 (31), 380 (14), 351 (20), 313 (100).
Herstellungsbeispiel 2
Herstellung von 20(S)-1α,25-Dihydroxy-2-methylen-19-nor-vitamin D₃ (15)
Das Schema II erläutert die Herstellung von geschütztem 20(S)-25-Hydroxy-Grundmann-Keton 13 und dessen Kupplung mit Phosphinoxid 8 (erhalten gemäß Beispiel 1)
(a) Silylierung des Hydroxyketons 12
20(S)-25-[(Triethylsilyl)-oxy]-des-A,B-cholestan-8-on (13). Eine Lösung des Ketons 12 (Tetrionics, Inc.; 56 mg, 0,2 mmol) und von Imidazol (65 mg, 0,95 mmol) in wasserfreiem DMF (1,2 ml) wurde mit Triethylsilylchlorid (95 μl, 0,56 mmol) behandelt und das Gemisch wurde 4 Stunden unter Argon bei Raumtemperatur gerührt. Nach Zugabe von Ethylacetat und Wasser wurde die organische Phase abgetrennt. Die Ethylacetatphase wurde mit Wasser und Kochsalzlösung gewaschen, getrocknet (MgSO₄) und eingedampft. Der Rückstand wurde durch eine Silica-Sep-Pak-Patrone in Hexan/Ethylacetat (9:1) gegeben. Nach Eindampfen wurde eine Reinigung durch HPLC (9,4 mm × 25 cm, Zorbax-Sil-Säule, 4 ml/min) unter Verwendung eines Hexan/Ethylacetat (9:1)-Lösungsmittelsystems durchgeführt. Reines geschütztes Hydroxyketon 13 (55 mg, 70%) wurde bei einem R_V-Wert von 35 ml als farbloses Öl eluiert: ¹H-NMR (CDCl₃) δ 0,566 (6H, q, J = 7,9 Hz, 3 × SiCH₂), 0,638 (3H, s, 18-H₃), 0,859 (3H, d, J = 6,0 Hz, 21-H₃), 0,947 (9H, t, J = 7,9 Hz, 3 × SiCH₂CH₃), 1,196 (6H, s, 26- und 27-H₃), 2,45 (1H, dd, J = 11,4, 7,5 Hz, 14α-H).
(b) Wittig-Horner-Kupplung von geschütztem 20(S)-25-hydroxy-Grundmann-Keton 13 mit Phosphinoxid 8
20(S)-1α,25-Dihydroxy-2-methylen-19-nor-vitamin D₃ (15). Eine Lösung des Phosphinoxids 8 (15,8 mg, 27,1 μmol) in wasserfreiem THF (200 μl) wurde bei 0°C unter Argon und unter Rühren langsam mit n-BuLi (2,5 M in Hexanen, 11 μl, 27,5 μmol) versetzt. Die Lösung färbte sich tief orangefarben. Das Gemisch wurde auf –78°C abgekühlt und eine vorgekühlte (–78°C) Lösung des geschützten Hydroxyketons 13 (8,0 mg, 20,3 μmol) in wasserfreiem THF (100 μl) wurde langsam zugegeben. Das Gemisch wurde unter Argon 1 Stunde bei –78°C und 18 Stunden bei 0°C gerührt. Nach Zugabe von Ethylacetat wurde die organische Phase mit Kochsalzlösung gewaschen, getrocknet (MgSO₄) und eingedampft. Der Rückstand wurde in Hexan gelöst und auf eine Silica-Sep-Pak-Patrone aufgesetzt. Nach Waschen mit Hexan/Ethylacetat (99,5:0,5, 20 ml) erhielt man das 19-Norvitamin-Derivat 14 (7 mg, 45%) in Form eines farblosen Öls. Das Sep-Pak wurde sodann mit Hexan/Ethylacetat (96:4, 10 ml) zur Gewinnung einer gewissen Menge an unverändertem C,D-Ring-Keton 13 (4 mg) und mit Ethylacetat (10 ml) gewaschen, um Diphenylphosphinoxid (9 mg) zu gewinnen. Für analytische Zwecke wurde eine Probe des geschützten Vitamins 14 weiter durch HPLC (6,2 mm × 25 cm Zorbax-Sil-Säule, 4 ml/min) unter Verwendung von Hexan/Ethylacetat (99,9:0,1)-Lösungsmittelsystem gereinigt.
14: UV (in Hexan) λ_max 244, 253,5, 263 nm; ¹H-NMR (CDCl₃) δ 0,026, 0,049, 0,066 und 0,080 (jeweils 3H, jeweils s, 4 × SiCH₃), 0,541 (3H, s, 18-H₃), 0,564 (6H, q, J = 7,9 Hz, 3 × SiCH₂), 0,848 (3H, d, J = 6,5 Hz, 21-H₃), 0,864 und 0,896 (9H und 9H, jeweils s, 2 × Si-t-Bu), 0,945 (9H, t, J = 7,9 Hz, 3 × SiCH₂CH₃), 1,188 (6H, s, 26- und 27-H₃), 2,15–2,35 (4H, br m), 2,43–2,53 (3H, br m), 2,82 (1H, br d, J = 12,9 Hz, 9β-H), 4,42 (2H, m, 1β- und 3α-H), 4,92 und 4,97 (1H und 1H, jeweils s, =CH₂), 5,84 und 6,22 (1H und 1H, jeweils d, J = 11,1 Hz, 7- und 6-H); MS m/z (relative Intensität) 758 (M⁺, 33), 729 (M⁺ -Et, 7), 701 (M⁺ -t-Bu, 5), 626 (100), 494 (25), 366 (52), 75 (82), 73 (69).
Geschütztes Vitamin 14 (5,0 mg) wurde in Benzol (160 μl) gelöst und das Harz (AG 50 W-X4, 70 mg; vorgewaschen mit Methanol) in Methanol (900 μl) wurde zugegeben. Das Gemisch wurde unter Argon 19 Stunden bei Raumtemperatur gerührt, mit Ethylacetat/Ether (1:1, 4 ml) verdünnt und dekantiert. Das Harz wurde mit Ether (8 ml) gewaschen und die vereinigten organischen Phasen wurden mit Kochsalzlösung und gesättigter NaHCO₃-Lösung gewaschen, getrocknet (MgSO₄) und eingedampft. Der Rückstand wurde durch HPLC (6,2 mm × 25 cm Zorbax-Sil-Säule, 4 ml/min) unter Verwendung eines Hexan/2-Propanol (9:1)-Lösungsmittelsystems gereinigt. Analytisch reines 2-Methylen-19-nor-vitamin 15 (2,6 mg, 95%) wurde bei einem R_V-Wert von 28 ml [(20R)-Analoges wurde bei einem R_V-Wert von 29 ml und 1α,25-Dihydroxyvitamin D₃ bei einem R_V-Wert von 52 ml im gleichen System eluiert) als weißer Feststoff gewonnen: UV (in EtOH) λ_max 243,5, 252,5, 262,5 nm; ¹H-NMR (CDCl₃) δ 0,551 (3H, s, 18-H₃), 0,858 (3H, d, J = 6,6 Hz, 21-H₃), 1,215 (6H, s, 26- und 27-H₃), 1,95–2,04 (2H, m), 2,27–2,35 (2H, m), 2,58 (1H, dd, J = 13,3 3,7 Hz), 2,80–2,87 (2H, m), 4,49 (2H, m, 1β- und 3α-H), 5,09 und 5,11 (1H und 1H, jeweils s, =CH₂), 5,89 und 6,36 (1H und 1H, jeweils d, J = 11,3 Hz, 7- und 6-H); MS m/z (relative Intensität) 416 (M⁺, 100), 398 (26), 380 (13), 366 (21), 313 (31).
Biologische Aktivität von 2-methylensubstituierten 19-Nor-1,25-(OH)₂D₃-Verbindungen und ihrer 20(S)-Isomeren
Die Einführung einer Methylengruppe in die 2-Position von 19-Nor-1,25-(OH)₂D₃ oder dessen 20(S)-Isomeren hatte einen geringen oder gar keinen Einfluss auf die Bindung an den Schweinedarm-Vitamin D-Rezeptor. Sämtliche Verbindungen gingen eine gleich gute Bindung mit dem Schweinerezeptor ein, einschließlich das standardmäßige 1,25-(OH)₂D₃ (1). Aus diesen Ergebnissen ließe sich erwarten, dass alle diese Verbindungen über eine gleichwertige biologische Aktivität verfügen. Überraschenderweise ergaben jedoch 2-Methylen-Substitutionen hochgradig selektive Analoge mit primärer Wirkung auf Knochen. Bei 7-tägiger chronischer Verabreichung erwies sich 2-Methylen-19-nor-20(S)-1,25-(OH)₂D₃ als die wirkungsstärkste getestete Verbindung (Tabelle 1). Bei einer Verabreichung von 130 pmol/Tag war seine Wirkung auf die Knochen-Calciummobilisierung (Serumcalcium) in der Größenordnung von mindestens 10-fach und möglicherweise von 100- bis 1000-fach höher als die des nativen Hormons. Unter identischen Bedingungen ergab die doppelte Dosis von 1,25-(OH)₂D₃ einen Wert für Serumcalcium von 13,8 mg/100 ml Serumcalcium bei der 130 pmol-Dosis. Bei Verabreichung von 260 pmol/Tag ergab sich ein erstaunlicher Wert von 14 mg/100 ml Serumcalcium auf Kosten von Knochen. Die Selektivität ergibt sich daraus, dass diese Verbindung keine signifikanten Veränderungen des intestinalen Calciumtransports bei der Dosis von 130 oder 260 pmol erzeugte, während 1,25-(OH)₂D₃ die erwartete Erhöhung des intestinalen Calciumtransports bei der einzigen getesteten Dosis, d. h. 260 pmol/Tag, hervorrief. 2-Methylen-19-nor-1,25-(OH)₂D₃ zeigte ebenfalls eine äußerst starke Mobilisierung von Knochencalcium bei beiden Dosierungsniveaus, zeigte aber ebenfalls keine Aktivität in bezug auf den intestinalen Calciumtransport. Die Mobilisierungsaktivität von Knochencalcium dieser Verbindung beträgt vermutlich das 10- bis 100-fache der Wirkung von 1,25-(OH)₂D₃. Diese Ergebnisse zeigen, dass die 2-Methylen- und 20(S)-2-methylen-Derivate von 19-Nor-1,25-(OH)₂D₃ selektiv in bezug auf die Mobilisierung von Calcium aus Knochen sind. Tabelle 2 erläutert die Reaktion von Darm- und Serumcalcium auf eine einzige große Dosis der verschiedenen Verbindungen. Auch hier werden die aus Tabelle 1 gezogenen Schlüsse gestützt.
Die Ergebnisse in 2 zeigen, dass 2-Methylen-19-nor-20(S)-1,25-(OH)₂D₃ sich als äußerst wirkungsstark bei der Induktion der Differenzierung von HL-60-Zellen zu Monozyten erweist. Die 2-Methylen-19-nor-Verbindung wies eine ähnliche Aktivität wie die 1,25-(OH)₂D₃ auf. Diese Ergebnisse erläutern das Potential der 2-Methylen-19-nor-20(S)-1,25-(OH)₂D₃- und 2-Methylen-19-nor-1,25-(OH)₂D₃-Verbindungen als Antikrebsmittel, insbesondere gegen Leukämie, Kolonkrebs, Brustkrebs und Prostatakrebs, oder als Mittel zur Behandlung von Psoriasis.
Eine kompetitive Bindung der Analogen an den Schweinedarm-Rezeptor wurde gemäß dem Verfahren von Dame et al. (Biochemistry, Bd. 25 (1986), S. 4523–4534) durchgeführt.

Die Differenzierung von HL-60-Promyelozyten zu Monozyten wurde gemäß dem Verfahren von Ostrem et al. (J. Biol. Chem., Bd. 262 (1987), S. 14164–14171) bestimmt. Tabelle 1 Reaktion der intestinalen Calcium-Transportaktivität und der Serumcalcium-Aktivität (Mobilisierung von Knochencalcium) auf chronische Dosen von 2-Methylenderivaten von 19-Nor-1,25-(OH)₂D₃ und von dessen 20(S)-Isomeren

Gruppe	Dosis (pmol/Tag/7 Tage)	Intestinaler Calciumtransport (S/M)	Serumcalcium (mg/100 ml)
Vitamin D-Mangel	Vehikel	5,5 ± 0,2	5,1 ± 0,16
Behandlung mit 1,25-(OH)₂	260	6,2 ± 0,4	7,2 ± 0,5
2-Methylen-19-nor-1,25-(OH)₂D₃	130 260	5,3 ± 0,4 4,9 ± 0,6	9,9 ± 0,2 9,6 ± 0,3
2-Methylen-19-nor-20(S)-1,25-(OH)₂D₃	130 260	5,7 ± 0,8 4,6 ± 0,7	13,8 ± 0,5 14,4 ± 0,6

Männliche, entwöhnte Ratten wurden von der Firma Sprague Dawley Co. (Indianapolis, IN) bezogen und 1 Woche mit einer Diät mit 0,47% Calcium, 0,3% Phosphor und Vitamin-D-Mangel gefüttert, wonach sie 2 Wochen lang die gleiche Diät mit einem Gehalt an 0,02% Calcium, 0,3% Phosphor erhielten. Während der letzten Woche erhielten sie die angegebene Dosis einer Verbindung durch intraperitoneale Injektion in 0,1 ml 95% Propylenglycol und 5% Ethanol täglich für einen Zeitraum von 7 Tagen. Die Kontrolltiere erhielten nur 0,1 ml 95% Propylenglycol und 5% Ethanol. 24 Stunden nach der letzten Dosis wurden die Ratten getötet und der intestinale Calciumtransport wurde durch die Sackumstülptechnik gemäß Literaturangaben bestimmt und das Serumcalcium wurde durch Atomabsorptionsspektrometrie an einem Perkin-Elmer-Instrument, Modell 3110 (Norwalk, CT) bestimmt. Die Gruppen bestanden aus 5 Ratten und die Werte sind als Mittelwerte ± SEM angegeben. Tabelle 2 Reaktion der intestinalen Calcium-Transportaktivität und der Serumcalcium-Aktivität (Mobilisierung von Knochencalcium) auf eine Einzeldosis von 2-Methylenderivaten von 19-Nor-1,25-(OH)₂D₃ und von dessen 20(S)-Isomeren

Gruppe	Intestinaler Calciumtransport (S/M)	Serumcalcium (mg/100 ml)
-D-Kontrolle	4,2 ± 0,3	4,7 ± 0,1
1,25-(OH)₂D₃	5,8 ± 0,3	5,7 ± 0,2
2-Methylen-19-nor-1,25-(OH)₂D₃	5,3 ± 0,5	6,4 ± 0,1
2-Methylen-19-nor-20(S)-1,25-(OH)₂D₃	5,5 ± 0,6	8,0 ± 0,1

Männliche, entwöhnte Ratten vom Holtzmann-Stamm wurden von der Firma Sprague Dawley Co. (Indianapolis, IN) bezogen und gemäß den Angaben von Suda et al. (J. Nutr., Bd. 100 (1970), S. 1049–1052) 1 Woche mit einer Diät mit einem Gehalt an 0,02% Calcium und 0,3% Phosphor gefüttert. Anschließend erhielten sie weitere 2 Wochen die gleiche Diät mit einem Gehalt an 0,02% Calcium und 0,3% Phosphor. Zu diesem Zeitpunkt erhielten Sie eine einzige intrajuguläre Injektion der angegebenen Dosis in Lösung in 0,1 ml 95% Propylenglykol/5% Ethanol. 24 Stunden später wurden die Tiere getötet und der intestinale Calciumtransport und das Serumcalcium wurden gemäß den Angaben in Tabelle 1 bestimmt. Die Dosis der Verbindungen betrug 650 pmol. Die Gruppen bestanden jeweils aus 5 Tieren. Die Daten sind als Mittelwert ± SEM angegeben.
Beispiel 3
Herstellung von 20(S)-1α,25-Dihydroxy-2-methylen-26,27-dihomo-19-norvitamin D₃ (35). Es wird Bezug genommen auf das Schema III
20(S)-25-[(Triethylsilyl)-oxy]-des-A,B-26,27-dihomocholestan-8-on (32).
Eine Lösung des 20(S)-25-Hydroxy-Grundmann-Ketonanalogen 31 (Tetrionics, Madison, WI; 18,5 mg, 0,06 mmol) in wasserfreiem CH₂Cl₂ (60 μl) wurde mit 2,6-Lutidin (17,4 μl, 0,15 mmol) und Triethylsilyltrifluormethansulfonat (20,3 μl, 0,09 mmol) versetzt. Das Gemisch wurde 1 Stunde unter Argon bei Raumtemperatur gerührt. Nach Zugabe von Benzol und Wasser wurde die organische Phase abgetrennt, mit gesättigter CuSO₄-Lösung und Wasser gewaschen, getrocknet (MgSO₄) und eingedampft. Der ölartige Rückstand wurde in Hexan in Lösung gebracht und auf eine Silica-Sep-Pak-Patrone (2 g) aufgesetzt. Nach Elution mit Hexan (10 ml) erhielt man eine geringe Menge von weniger polaren Verbindungen. Bei weiterer Elution mit Hexan/Ethylacetat (9:1) erhielt man das silylierte Keton. Eine endgültige Reinigung wurde durch HPLC (10 mm × 25 cm Zorbax-Sil-Säule, 4 ml/min) unter Verwendung eines Hexan/Ethylacetat (95:5)-Lösungsmittelsystems erreicht. Reines geschütztes Hydroxyketon 32 (16,7 mg, 66%) wurde bei einem R_V-Wert von 37 ml in Form eines farblosen Öls eluiert: ¹H-NMR (CDCl₃) 0,573 (6H, q, J = 7,9 Hz, 3 × SiCH₂), 0,639 (3H, s, 18-H₃), 0,825 (6H, t, J = 7,5 Hz, 26- und 27-CH₃), 0,861 (3H, d, J = 6,1 Hz, 21-H₃), 0,949 (9H, t, J = 7,9 Hz, 3 × SiCH₂CH₃), 2,45 (1H, dd, J = 11,4, 7,6 Hz, 14α-H).
20(S)-1α,25-Dihydroxy-2-methylen-26,27-dihomo-19-norvitamin D₃ (35).
Eine Lösung von Phosphinoxid 33 (9,1 mg, 15,6 μmol) in wasserfreiem THF (150 μl) wurde bei 0°C unter Argon und unter Rühren langsam mit n-BuLi (2,5 M in Hexanen, 7 μl, 17,5 μmol) versetzt. Die Lösung färbte sich dunkel orangefarben. Die Lösung wurde 10 Minuten bei 0°C gerührt und sodann auf –78°C abgekühlt und langsam mit einer vorgekühlten (–78°C) Lösung des geschützten Hydroxyketons 32 (16,5 mg, 39,0 μmol) in wasserfreiem THF (300 + 100 μl) versetzt. Das Gemisch wurde unter Argon 1,5 Stunden bei –78°C und 19 Stunden bei 0°C gerührt. Nach Zugabe von Wasser und Ethylacetat wurde die organische Phase mit Kochsalzlösung gewaschen, getrocknet (MgSO₄) und eingedampft. Der Rückstand wurde in Hexan gelöst und auf eine Silica-Sep-Pak-Patrone aufgesetzt und mit Hexan/Ethylacetat (99,7:0,3, 20 ml) gewaschen. Man erhielt geringfügig verunreinigtes 19-Norvitamin-Derivat 34 (etwa 4 mg). Das Sep-Pak wurde sodann mit Hexan/Ethylacetat (96:4, 10 ml) gewaschen, um eine gewisse Menge an unverändertem C,D-Ringketon (verunreinigt mit dem 14β-Isomeren) zu gewinnen, sowie mit Ethylacetat (10 ml), um Diphenylphosphinoxid 33 (etwa 6 mg) zu gewinnen, das anschließend durch HPLC (10 mm × 25 cm Zorbax-Sil-Säule, 4 ml/min) unter Verwendung eines Hexan/2-Propanol (9:1)-Lösungsmittelsystems gereinigt wurde. Die reine Verbindung 33 (5,1 mg) wurde bei einem R_V-Wert von 36 ml eluiert. Das geschützte Vitamin 34 wurde weiter durch HPLC (6,2 mm × 25 cm Zorbax-Sil-Säule, 4 ml/min) unter Verwendung eines Hexan/Ethylacetat (99,9:0,1)-Lösungsmittelsystems gereinigt. Die reine Verbindung 34 (3,6 mg, Ausbeute 67%, unter Berücksichtigung der Ausbeute an nicht-umgesetztem 33) wurde mit einem R_V-Wert von 19 ml in Form eines farblosen Öls eluiert: UV (in Hexan) λ_max 244,0, 252,5, 262,5 nm; ¹H-NMR (CDCl₃) 0,026, 0,048, 0,066 und 0,079 (jeweils 3H, jeweils s, 4 × SiCH₃), 0,544 (3H, s, 18-H₃), 0,570 (6H, q, J = 7,9 Hz, 3 × SiCH₂), 0,821 (6H, t, J = 7,5 Hz, 26- und 27-CH₃), 0,849 (3H, d, J = 6,7 Hz, 21-H₃), 0,864 und 0,896 (9H und 9H, jeweils s, 2 × Si-t-Bu), 0,946 (9H, t, J = 7,9 Hz, 3 × SiCH₂CH₃), 1,99 (2H, m), 2,18 (1H, dd, J = 12,6, 8,2 Hz, 4β-H), 2,34 (1H, dd, J = 13,0, 2,9 Hz, 10β-H), 2,46 (1H, dd, J = 12,6, 4,3 Hz, 4-H), 2,51 (1H, dd, J-13,0, 6,2 Hz, 10-H), 2,82 (1H, br d, J = 12 Hz, 9β-H), 4,43 (2H, m, 1β- und 3-H), 4,92 und 4,97 (1H und 1H, jeweils s, -CH₂), 5,84 und 6,22 (1H und 1H, jeweils d, J = 11,2 Hz, 7- und 6-H); MS m/z (relative Intensität) 786 (M⁺, 15), 757 (M⁺ -Et, 22), 729 (M⁺ -t-Bu, 5), 654 (100), 522 (15), 366 (43), 201 (31).
Geschütztes Vitamin 34 (3,5 mg) wurde in Benzol (150 μl) gelöst und das Harz (AG 50W-X4, 40 mg, vorgewaschen mit Methanol) in Methanol (550 μl) wurde zugegeben. Das Gemisch wurde 14 Stunden unter Argon bei Raumtemperatur gerührt, mit Ethylacetat/Ether (1:1,4 ml) verdünnt und dekantiert. Das Harz wurde mit Ether (8 ml) gewaschen und die vereinigten organischen Phasen wurden mit Kochsalzlösung und gesättigter NaHCO₃-Lösung gewaschen, getrocknet (MgSO₄) und eingedampft. Der Rückstand wurde durch HPLC (6,2 mm × 25 cm Zorbax-Sil-Säule, 4 ml/min) unter Verwendung eines Hexan/2-Propanol (9:1)-Lösungsmittelsystems gereinigt. Man erhielt analytisch reines 2-Methylen-19-norvitamin 35 (1,22 mg, 62%) bei einem R_V-Wert von 21 ml in Form eines weißen Feststoffes: UV (in EtOH) λ_max 243,5, 252,0, 262,0 nm; ¹H-NMR (CDCl₃) δ 0,550 (3H, s, 18-H₃), 0,855 (3H, d, J = 6,8 Hz, 21-H₃), 0,860 (6H, t, J = 7,5 Hz, 26- und 27-CH₃), 2,00 (3H, m), 2,30 (1H, dd, J = 13,3, 8,6 Hz, 10α-H), 2,33 (1H, dd, J = 13,3, 6,3 Hz, 4β-H), 2,58 (1H, dd, J = 13,3, 3,9 Hz, 4α-H), 2,82 (1H, br d, J = 12 Hz, 9β-H), 2,85 (1H, dd, J = 13,3, 4,7 Hz, 10β-H), 4,48 (2H, m, 1β- und 3α-H), 5,09 und 5,11 (1H und 1H, jeweils s, =CH₂), 5,89 und 6,36 (1H und 1H, jeweils d, J = 11,3 Hz, 7- und 6-H); MS m/z (relative Intensität) 444 (M⁺, 100), 426 (35), 408 (11), 397 (19), 379 (32), 341 (31), 287 (32), 273 (43), 269 (28), 251 (22); genaue Masse berechnet für C₂₉H₄₈O₃ 444,3603, gef. 444,3602.
Biologische Aktivität von 20 (S)-1α,25-Dihydroxy-2-methylen-26,27-dihomo-19-norvitamin D₃ (35)
Eine kompetitive Bindung der Analogen an den Schweinedarmrezeptor wurde gemäß dem Verfahren von Dame et al. (Biochemistry, Bd. 25 (1986), S. 4523–4534) durchgeführt.

Die Differenzierung von HL-60-Promyleozyten zu Monozyten wurde gemäß Ostrem et al. (J. Biol. Chem., Bd. 262 (1987), S. 14164–14171) bestimmt. Tabelle 3 VDR-Bindungseigenschaften^a und HL-60-Differenzierungsaktivitäten^b von 2-substituierten Analogen von 20(S)-1α,25-Dihydroxy-26,27-dihomo-19-norvitamin D₃

		VDR-Bindung		HL-60-Differenzierung
Verbindung	Verbindung Nr.	ED₅₀(M)	Bindungsverhältnis	ED₅₀(M)	Aktivitätsverhältnis
1α,25-(OH)₂D₃		8,7 × 10^–10	1	4,0 × 10^–9	1
2-Methylen-26,27-dihomo-19-nor-20(S)-1α,25-(OH)₂D₃	35	4,3 × 10^–9	4,9	2,6 × 10^–11	0,01

^aKompetitive Bindung von 1α,25-(OH)₂D₃ und der synthetisierten Vitamin D-Analogen an den Schweinedarm-Vitamin D-Rezeptor. Die Experimente wurden im Dreifachversuch bei zwei unterschiedlichen Anlässen durchgeführt. Die ED₅₀-Werte leiten sich von den Dosis-Reaktions-Kurven ab und geben die Konzentration des Analogen wieder, die für eine 50%ige Verdrängung des radioaktiv markierten 1α,25-(OH)₂D₃ aus dem Rezeptorprotein erforderlich ist. Beim Bindungsverhältnis handelt es sich um das Verhältnis des ED₅₀-Mittelwerts des Analogen zum ED₅₀-Wert für 1α,25-(OH)₂D₃.
^bInduktion der Differenzierung von HL-60-Promyelozyten zu Monozyten durch 1α,25-(OH)₂D₃ und die synthetisierten Vitamin D-Analogen. Der Differenzierungszustand wurde durch Messen des prozentualen Anteils an Zellen, die Nitroblau-tetrazolium (NBT) reduzieren, bestimmt. Das Experiment wurde 3-mal wiederholt. Die ED₅₀-Werte leiten sich von den Dosis-Reaktions-Kurven ab und geben die Konzentration des Analogen wieder, die zur Induktion einer 50%igen Reifung befähigt ist. Beim Verhältnis der Differenzierungsaktivität handelt es sich um das Verhältnis des ED₅₀-Mittelwerts des Analogen zum ED₅₀-Wert für 1α,25-(OH)₂D₃.

₃

^a

Verbindung	Verbindung Nr.	Menge (pmol)	Ca-Transport S/M (Mittelwert ± SEM)	Serum-Ca (Mittelwert ± SEM)
keine (Kontrolle)		0	2,7 ± 0,3^b	4,7 ± 0,2^b
1α,25-(OH)₂D₃		260	7,2 ± 0,6^c	5,6 ± 0,2^c
2-Methylen-26,27-dihomo-19-nor-20(S)-1α,25-(OH)₂D₃	35	15 32	4,0 ± 0,4^d1 8,2 ± 0,6^d2	5,3 ± 0,1^d1 7,3 ± 0,4^d2

^aEntwöhnte männliche Ratten wurden 1 Woche mit einer Diät mit 0,47% Ca versorgt und anschließend für weitere 3 Wochen auf eine Diät mit niedrigem Calciumgehalt mit einem Gehalt an 0,02% Ca umgestellt. Während der letzten Woche erhielten die Tiere eine tägliche Dosierung der entsprechenden Vitamin D-Verbindung an 7 aufeinanderfolgenden Tagen. Sämtliche Dosen wurden intraperitoneal in 0,1 ml Propylenglykol/Ethanol (95:5) verabreicht. Die Kontrolltiere erhielten den Träger. Die Bestimmungen wurden 24 Stunden nach der letzten Dosis durchgeführt. Jede Gruppe umfasste mindestens 6 Ratten. Eine statistische Analyse wurde nach dem Student-t-Test durchgeführt. Statistische Daten: Serosal/Mucosal (S/M), b aus c und d², p < 0,001, b aus d¹, NS; Serumcalcium, b aus c, p < 0,05, b aus d¹, NS, b aus d², p = 0,005.

Beispiel 4
Herstellung von 20 (S)-26,27-Dimethylen-1α-hydroxy-2-methylen-24-dehydro-19-norvitamin D₃ (45); 20(S)-26,27-Dimethylen-1α-hydroxy-25-methoxy-2-methylen-19-norvitamin D₃ (46); und 20(S)-1α,25-Dihydroxy-26,27-dimethylen-2-methylen-19-norvitamin D₃ (47)
Es wird Bezug genommen auf das Schema IV.
20(S)-25-[(Triethylsilyl)-oxy]-des-A,B-26,27-dimethylencholestan-8-on (42).
Eine Lösung des 20(S)-25-Hydroxy-Grundmann-Ketonanalogen 41 (Tetrionics, Madison, WI; 15,0 mg, 0,049 mmol) in wasserfreiem CH₂Cl₂ (50 μl) wurde mit 2,6-Lutidin (15 μl, 0,129 mmol) und Triethylsilyltrifluormethansulfonat (17,0 μl, 0,075 mmol) versetzt. Das Gemisch wurde 1 Stunde unter Argon bei Raumtemperatur gerührt. Nach Zugabe von Benzol und Wasser wurde die organische Phase abgetrennt, mit gesättigter CuSO₄-Lösung und Wasser gewaschen, getrocknet (MgSO₄) und eingedampft. Der ölartige Rückstand wurde in Hexan in Lösung gebracht und auf eine Silica-Sep-Pak-Patrone (2 g) aufgesetzt. Nach Elution mit Hexan (10 ml) erhielt man eine geringe Menge von weniger polaren Verbindungen. Durch weitere Elution mit Hexan/Ethylacetat (9:1) erhielt man das silylierte Keton. Eine endgültige Reinigung wurde durch HPLC (10 mm × 25 cm Zorbax-Sil-Säule, 4 ml/min) unter Verwendung eines Hexan/Ethylacetat (95:5)-Lösungsmittelsystems erreicht. Reines, geschütztes Hydroxyketon 42 (9,4 mg, 46%) wurde bei einem R_V-Wert von 39 ml in Form eines farblosen Öls eluiert: ¹H-NMR (CDCl₃) 0,576 (6H, q, J = 7,9 Hz, 3 × SiCH₂), 0,638 (3H, s, 18-H₃), 0,865 (3H, d, J = 6,1 Hz, 21-H₃), 0,949 (9H, t, J = 7,9 Hz, 3 × SiCH₂CH₃), 2,45 (1H, dd, J = 11,4, 7,5 Hz, 14α-H).
20(S)-1α,25-Dihydroxy-26,27-dimethylen-2-methylen-19-norvitamin D₃ (47).
Eine Lösung des Phosphinoxids 43 (17,7 mg, 30,4 μmol) in wasserfreiem THF (300 μl) wurde bei 0°C langsam unter Argon und unter Rühren mit n-BuLi (2,5 M in Hexanen, 13 μl, 32,5 μmol) versetzt. Die Lösung färbte sich dunkel orangefarben. Die Lösung wurde sodann 10 Minuten bei 0°C gerührt, auf –78°C abgekühlt und mit einer vorgekühlten (–78°C) Lösung des geschützten Hydroxyketons 41 (17,8 mg, 42,3 μmol) in wasserfreiem THF (300 + 100 μl) langsam versetzt. Das Gemisch wurde unter Argon 1,5 Stunden bei –78°C und 18 Stunden bei 0°C gerührt. Nach Zugabe von Wasser und Ethylacetat wurde die organische Phase mit Kochsalzlösung gewaschen, getrocknet (MgSO₄) und eingedampft. Der Rückstand wurde in Hexan gelöst und auf eine Silica-Sep-Pak-Patrone aufgesetzt und mit Hexan/Ethylacetat (99,7:0,3, 20 ml) gewaschen. Man erhielt geringfügig verunreinigtes 19-Norvitamin-Derivat 44 (etwa 11 mg). Das Sep-Pak wurde sodann mit Hexan/Ethylacetat (96:4, 10 ml) gewaschen, um eine gewisse Menge an unverändertem C,D-Ringketon (verunreinigt mit dem 14β-Isomeren) zu gewinnen, sowie mit Ethylacetat (10 ml) um Diphenylphosphinoxid 43 (etwa 8 mg) zu gewinnen, das anschließend durch HPLC (10 mm × 25 cm Zorbax-Sil-Säule, 4 ml/min) unter Verwendung eines Hexan/2-Propanol (9:1)-Lösungsmittelsystems gereinigt wurde. Die reine Verbindung 43 (7,6 mg) wurde bei einem R_V-Wert von 36 ml eluiert. Das geschützte Vitamin 44 wurde ferner durch HPLC (6,2 mm × 25 cm Zorbax-Sil-Säule, 4 ml/min) unter Verwendung eines Hexan/Ethylacetat (99,9:0,1)-Lösungsmittelsystems gereinigt. Die reine Verbindung 44 (10,1 mg, Ausbeute 74% unter Berücksichtigung der Ausbeute an nicht-umgesetztem 43) wurde bei einem R_V-Wert von 27 ml in Form eines farblosen Öls eluiert: UV (in Hexan)_max 244,0, 252,5, 262,5 nm; ¹H-NMR (CDCl₃) δ 0,027, 0,048, 0,067 und 0,080 (jeweils 3H, jeweils s, 4 × SiCH₃), 0,544 (3H, s, 18-H₃), 0,575 (6H, q, J = 7,9 Hz, 3 × SiCH₂), 0,854 (3H, d, J = 6,1 Hz, 21-H₃), 0,866 und 0,896 (9H und 9H, jeweils s, 2 × Si-t-Bu), 0,947 (9H, t, J = 7,9 Hz, 3 × SiCH₂CH₃), 1,99 (2H, m), 2,18 (1H, dd, J = 12,8, 8,6 Hz, 4β-H), 2,34 (1H, dd, J = 13,2, 2,7 Hz, 10β-H), 2,46 (1H, dd, J = 12,8, 4,4 Hz, 4α-H), 2,51 (1H, dd, J = 13,2, 6,0 Hz, 10α-H), 2,82 (1H, br d, J = 12 Hz, 9β-H), 4,42 (2H, m, 1β- und 3α-H), 4,92 und 4,97 (1H und 1H, jeweils s, =CH₃), 5,84 und 6,22 (1H und 1H, jeweils d, J = 11,2 Hz, 7- und 6-H); MS m/z (relative Intensität) 784 (M⁺, 8), 755 (M⁺ -Et, 4), 727 (M⁺ -t-Bu, 6), 652 (100), 520 (31), 366 (49), 199 (23).
Geschütztes Vitamin 44 (7,0 mg) wurde in Benzol (220 μl) gelöst und das Harz (AG 50W-X4, 95 mg; vorgewaschen mit Methanol) in Methanol (1,2 ml) wurde zugegeben. Das Gemisch wurde 21 Stunden unter Argon bei Raumtemperatur gerührt, mit Ethylacetat/Ether (1:1,4 ml) verdünnt und dekantiert. Das Harz wurde mit Ether (10 ml) gewaschen und die vereinigten organischen Phasen wurden mit Kochsalzlösung und gesättigter NaHCO₃-Lösung gewaschen, getrocknet (MgSO₄) und eingedampft. Der Rückstand wurde durch HPLC (6,2 mm × 25 cm Zorbax-Sil-Säule, 4 ml/min) unter Verwendung eines Hexan/2-Propanol (9:1)-Lösungsmittelsystems aufgetrennt. Die folgenden, analytisch reinen 2-Methylen-19-norvitamine wurden isoliert: 1α-Hydroxy-25-dehydrovitamin 45 (0,68 mg, 17%) wurde bei einem R_V-Wert von 13 ml gewonnen; 1α-Hydroxy-25-methoxyvitamin 46 (0,76 mg, 19%) wurde bei einem R_V-Wert von 16 ml gewonnen; und 1α,25-Dihydroxyvitamin 47 (2,0 mg, 51%) wurde bei einem R_V-Wert von 21 ml gewonnen.
45: UV (in EtOH) λ_max 243,5, 251,5, 262,0 nm; ¹H-NMR (CDCl₃) δ 0,542 (3H, s, 18-H₃), 0,847 (3H, d, J = 6,5 Hz, 21-H₃), 1,93–2,07 (4H, m), 2,18–2,25 (2H, m), 2,26–2,36 (4H, m), 2,58 (1H, dd, J = 13,3, 3,9 Hz, 4α-H), 2,82 (1H, br d, J = 13 Hz, 9β-H), 2,85 (1H, dd, J = 13,3, 4,5 Hz, 10β-H), 4,48 (2H, m, 1β- und 3α-H), 5,09 und 5,11 (1H und 1H, jeweils s, =CH₂), 5,32 (1H, m, w/2 = 7 Hz, 24-H), 5,88 und 6,36 (1H und 1H, jeweils d, J = 11,1 Hz, 7- und 6-H); MS m/z (relative Intensität) 424 (M⁺, 100), 406 (7), 339 (16), 287 (16), 271 (24), 269 (17), 251 (12); genaue Masse berechnet für C₂₉H₄₄O₂ 424,3341, gef. 424,3343.
46: UV (in EtOH) λ_max 243,5, 252,0, 262,0 nm; ¹H-NMR (CDCl₃) δ 0,553 (3H, s, 18-H₃), 0,858 (3H, d, J = 6,5 Hz, 21-H₃), 1,95–2,05 (2H, m), 2,30 (1H, dd, J = 13,3, 8,3 Hz, 10α-H), 2,33 (1H, dd, J = 13,4, 6,0 Hz, 4β-H), 2,58 (1H, dd, J = 13,4, 3,8 Hz, 4α-H), 2,82 (1H, br d, J = 13 Hz, 9β-H), 2,85 (1H, dd, J = 13,3, 4,4 Hz, 10β-H), 3,13 (3H, s, OCH₃), 4,48 (2H, m, 1β- und 3α-H), 5,09 und 5,11 (1H und 1H, jeweils s, =CH₂), 5,89 und 6,36 (1H und 1H, jeweils d, J = 11,2 Hz, 7- und 6-H); MS m/z (relative Intensität) 456 (M⁺, 54), 424 (27), 406 (12), 339 (16), 287 (13), 271 (41), 99 (100); genaue Masse berechnet für C₃₀H₄₈O₃ 456,3603, gef. 456,3603.
47: UV (in EtOH) λ_max 243,5, 252,0, 262,0 nm; ¹H-NMR (CDCl₃) δ 0,551 (3H, s, 18-H₃), 0,859 (3H, d, J = 6,6 Hz, 21-H₃), 1,95–2,05 (2H, m), 2,30 (1H, dd, J = 13,5, 8,4 Hz, 10α-H), 2,33 (1H, dd, J = 13,3, 6,3 Hz, 4β-H), 2,58 (1H, dd, J = 13,3, 4,0 Hz, 4α-H), 2,82 (1H, br d, J = 12 Hz, 9β-H), 2,85 (1H, dd, J = 13,5, 4,4 Hz, 10β-H), 4,48 (2H, m, 1β- und 3α-H), 5,09 und 5,11 (1H und 1H, jeweils s, =CH₂), 5,89 und 6,36 (1H und 1H, jeweils d, J = 11,3 Hz, 7- und 6-H); MS m/z (relative Intensität) 442 (M⁺, 100), 424 (47), 406 (15), 339 (34), 287 (27), 271 (42), 269 (36), 251 (26); genaue Masse berechnet für C₂₉H₄₆O₃ 442,3447, gef. 442,3442.
Biologische Aktvität von 20(S)-26,27-Dimethylen-1α-hydroxy-2-methylen-24-dehydro-19-norvitamin D₃ (45); 20(S)-26,27-Dimethylen-1α-hydroxy-25-methoxy-2-methylen-19-norvitamin D₃ (46); und 20(S)-1α,25-Dihydroxy-26,27-dimethylen-2-methylen-19-norvitamin D₃ (47)
Eine kompetitive Bindung der Analogen an den Schweinedarmrezeptor wurde gemäß dem Verfahren von Dame et al. (Biochemistry, Bd. 25 (1986), S. 4523–4534) durchgeführt.

Die Differenzierung von HL-60-Promyelozyten zu Monozyten wurde gemäß Ostrem et al. (J. Biol. Chem., Bd. 262 (1987), S. 14164–14171) bestimmt. Tabelle 5 VDR-Bindungseigenschaften^a und HL-60-Differenzierungsaktivitäten^b von Seitenkettenanalogen von 20(S)-26,27-Dimethylen-1α-hydroxy-2-methylen-19-norvitamin D₃

		VDR-Bindung		HL-60-Differenzierung
Verbindung	Verbindung Nr.	ED₅₀ (M)	Bindungsverhältnis	ED₅₀ (M)	Aktivitätsverhältnis
1α,25-(OH)₂D₃		8,7 × 10^–10	1	4,0 × 10^–9	1
26,27-Dimethylen-2-methylen-24-dehydro-19-nor-20(S)-1α-OH-D₃	45	2,9 × 10^–8	33	4,1 × 10^–9	1,0
26,27-Dimethylen-2-methylen-25-methoxy-19-nor-20(S)-1α-OH-D₃	46	1,5 × 10^–8	17	4,3 × 10^–9	1,1
26,27-Dimethylen-2-methylen-19-nor-20(S)-1α,25-(OH)₂D₃	47	2,7 × 10^–9	3,1	3,6 × 10^–11	0,01

^aKompetitive Bindung von 1α,25-(OH)₂D₃ und der synthetisierten Vitamin D-Analogen an den Schweinedarm-Vitamin D-Rezeptor. Die Experimente wurden im Dreifachversuch bei zwei unterschiedlichen Anlässen durchgeführt. Die ED₅₀-Werte leiten sich von den Dosis-Reaktions-Kurven ab und geben die Konzentration des Analogen wieder, die für eine 50%ige Verdrängung des radioaktiv markierten 1α,25-(OH)₂D₃ aus dem Rezeptorprotein erforderlich ist. Beim Bindungsverhältnis handelt es sich um das Verhältnis des ED₅₀-Mittelwerts des Analogen zum ED₅₀-Wert für 1α,25-(OH)₂D₃.
^bInduktion der Differenzierung von HL-60-Promyelozyten zu Monozyten durch 1α,25-(OH)₂D₃ und die synthetisierten Vitamin D-Analogen. Der Differenzierungszustand wurde durch Messen des prozentualen Anteils an Zellen, die Nitroblau-tetrazolium (NBT) reduzieren, bestimmt. Das Experiment wurde 3-mal wiederholt. Die ED₅₀-Werte leiten sich von den Dosis-Reaktions-Kurven ab und geben die Konzentration des Analogen wieder, die zur Induktion einer 50%igen Reifung befähigt ist. Beim Verhältnis der Differenzierungsaktivität handelt es sich um das Verhältnis des ED₅₀-Mittelwerts des Analogen zum ED₅₀-Wert für 1α-,25-(OH)₂D₃.

₃

^a

Verbindung	Verbindung Nr.	Menge (pmol)	Ca-Transport S/M (Mittelwert ± SEM)	Serum-Ca (Mittelwert ± SEM)
keine (Kontrolle)	0		2,7 ± 0,3^b	4,7 ± 0,2^b
1α,25-(OH)₂D₃		260	7,2 ± 0,6^c	5,6 ± 0,2^c
26,27-Dimethylen-2-methylen-19-nor-20(S)-1α,25-(OH)₂D₃	47	15 32	5,6 ± 0,6^d1 5,3 ± 0,5^d2	5,4 ± 0,2^d1 6,4 ± 0,2^d2
keine (Kontrolle)	0		3,6 ± 0,4^b	5,0 ± 0,1^b
1α,25-(OH)₂D₃		260	5,0 ± 0,4^c	6,3 ± 0,2^c
26,27-Dimethylen-2-methylen-24-dehydro-19-nor-20(S)-1α-OH-D₃	45	65 260	5,5 ± 0,8^d1 4,3 ± 0,5^d2	5,7 ± 0,1^d1 10,8 ± 0,3^d2
26,27-Dimethylen-2-methylen-25-methoxy-19-nor-20(S)-1α-OH-D₃	46	65 260	5,5 ± 0,8^e1 4,3 ± 0,5^e2	5,7 ± 0,1^e1 10,8 ± 0,3^e2

^aEntwöhnte männliche Ratten wurden 1 Woche mit einer Diät mit 0,47% Ca versorgt und anschließend für weitere 3 Wochen auf eine Diät mit niedrigem Calciumgehalt mit einem Gehalt an 0,02% Ca umgestellt. Während der letzten Woche erhielten die Tiere eine tägliche Dosierung der entsprechenden Vitamin D-Verbindung an 7 aufeinanderfolgenden Tagen. Sämtliche Dosen wurden intraperitoneal in 0,1 ml Propylenglykol/Ethanol (95:5) verabreicht. Die Kontrolltiere erhielten den Träger. Die Bestimmungen wurden 24 Stunden nach der letzten Dosis durchgeführt. Jede Gruppe umfasste mindestens 6 Tiere. Eine statistische Analyse wurde nach dem Student-t-Test durchgeführt. Statistische Daten: Serosal/Mucosal (S/M), Panel 1, b von c, p < 0,001, b von d¹ und d², p = 0,001; Panel 2, b von c und e¹, p < 0,05, b von d¹, d² und e², NS; Serumcalcium, Panel 1, b von c, p < 0,05, b von d¹, NS, b von d², p = 0,005; Panel 2, b von c, p < 0,01, b von d¹, NS, b von d² und e¹, p = 0,05, b von e², p < 0,001.

Zu Behandlungszwecken können die erfindungsgemäßen Verbindungen für pharmazeutische Anwendungen als eine Lösung in unschädlichen Lösungsmitteln oder als eine Emulsion, Suspension oder Dispersion in geeigneten Lösungsmitteln oder Trägerstoffen oder in Form von Pillen, Tabletten oder Kapseln zusammen mit festen Trägerstoffen gemäß herkömmlichen Verfahren zubereitet werden.
Derartige Zubereitungen können weitere pharmazeutisch verträgliche und nicht-toxische Exzipientien, wie Stabilisatoren, Antioxidationsmittel, Bindemittel, farbgebende Mittel, Emulgiermittel oder Geschmacksstoffe, enthalten.
Die Verbindungen können oral, topisch, parenteral oder transdermal verabreicht werden. Die Verbindungen werden vorteilhafterweise durch Injektion oder durch intravenöse Infusion von geeigneten sterilen Lösungen oder in Form von flüssigen oder festen Dosen über den Ernährungskanal oder in Form von Cremes, Salben, Pflastern oder ähnlichen Trägern, die sich für transdermale Anwendungen eignen, verabreicht. Dosen von 0,1 μg bis 50 μg pro Tag der Verbindungen eignen sich für Behandlungszwecke, wobei derartige Dosen je nach der zu behandelnden Krankheit, der Schwere der Krankheit und der Reaktion des Subjekts eingestellt werden, wie aus dem Stand der Technik bekannt ist. Da die neuen Verbindungen eine spezifische Wirkungsweise aufweisen, können sie in geeigneter Weise allein oder zusammen mit abgestuften Dosen einer anderen aktiven Vitamin D-Verbindung, z. B. 1α-Hydroxyvitamin D₂ oder D₃ oder 1α,25-Dihydroxyvitamin D₃, in Situationen verabreicht werden, wo sich unterschiedliche Grade der Knochen-Mineralmobilisierung und der Stimulation des Calciumtransports als vorteilhaft erweisen.
Zusammensetzungen zur Verwendung bei der vorerwähnten Behandlung von Psoriasis und anderen malignen Zuständen umfassen eine wirksame Menge einer oder mehrerer der 2-Alkyliden-19-nor-vitamin D-Verbindungen der Erfindung als Wirkstoff und einen geeigneten Trägerstoff. Eine wirksame Menge derartiger Verbindungen zur erfindungsgemäßen Verwendung beträgt 0,01 μg bis 100 μg pro g der Zusammensetzung, wobei die Verabreichung topisch, transdermal, oral oder parenteral in Dosen von 0,1 μg/Tag bis 100 μg/Tag erfolgen kann.
Die Verbindungen können als Cremes, Lotionen, Salben, topische Pflaster, Pillen, Kapseln oder Tabletten oder in flüssiger Form als Lösungen, Emulsionen, Dispersionen oder Suspensionen in pharmazeutisch unschädlichen und verträglichen Lösungsmitteln oder Ölen zubereitet werden. Derartige Zubereitungen können ferner weitere pharmazeutisch unschädliche oder günstige Bestandteile, wie Stabilisatoren, Antioxidationsmittel, Emulgatoren, farbgebende Mittel, Bindemittel oder Geschmacksstoffe, enthalten.
Die Verbindungen werden vorteilhafterweise in Mengen verabreicht, die zur Erzielung einer Differenzierung von Promyelozyten zu normalen Makrophagen ausreichen. Dosierungen gemäß den vorstehenden Angaben sind geeignet, wobei darauf hinzuweisen ist, dass die angegebenen Mengen je nach der Schwere der Krankheit und dem Zustand und der Reaktion des Subjekts einzustellen sind, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist.
Die erfindungsgemäßen Zubereitungen umfassen einen Wirkstoff zusammen mit einem pharmazeutisch verträglichen Trägerstoff hierfür und gegebenenfalls weitere therapeutische Bestandteile. Der Trägerstoff muss in dem Sinn "verträglich" sein, dass er mit den anderen Bestandteilen der Zubereitungen verträglich und für den Empfänger nicht schädlich ist.
Erfindungsgemäße Zubereitungen, die sich für die orale Verabreichung eignen, können in Form von diskreten Einheiten als Kapseln, Sachets, Tabletten oder Pastillen vorliegen, die jeweils eine vorbestimmte Menge an Wirkstoff enthalten; in Form eines Pulvers oder von Granalien; in Form einer Lösung oder einer Suspension in einer wässrigen oder nicht-wässrigen Flüssigkeit; oder in Form einer Öl-in-Wasser-Emulsion oder einer Wasser-in-Öl-Emulsion.
Zubereitungen für die rektale Verabreichung können in Form eines Suppositoriums vorliegen, das den Wirkstoff oder einen Trägerstoff, wie Kakaobutter, enthält, oder sie können in Form eines Klistiers vorliegen.
Für die parenterale Verabreichung geeignete Zubereitungen umfassen zweckmäßigerweise eine sterile ölige oder wässrige Zubereitung des Wirkstoffes, die vorzugsweise mit dem Blut des Empfängers isotonisch ist.
Für die topische Verabreichung geeignete Zubereitungen umfassen flüssige oder halbflüssige Präparate, wie Einreibemittel, Lotionen, Anwendungsmittel, Öl-in-Wasser- oder Wasser-in-Öl-Emulsionen, wie Cremes, Salben oder Pasten; oder Lösungen oder Suspensionen, wie Tropfen; oder Sprühmittel.
Die Zubereitungen können zweckmäßigerweise in Einheitsdosierungsform dargereicht werden und sie können nach beliebigen, auf dem Gebiet der Pharmazie bekannten Verfahren hergestellt werden. Unter dem Ausdruck "Dosierungseinheit" ist eine Einheitsdosis, d. h. eine einzelne Dosis, zu verstehen, die einem Patienten als physikalisch und chemisch stabile Einheitsdosis verabreicht werden kann, die entweder den Wirkstoff als solchen oder ein Gemisch davon mit festen oder flüssigen pharmazeutischen Verdünnungsmitteln oder Trägerstoffen umfasst. Schema I
Schema II
Schema III
Schema IV

Claims

20(S)-1α,25-Dihydroxy-2-methylen-26,27-dihomo-19-norvitamin D₃.
20(S)-26,27-Dimethylen-1α-hydroxy-25-methoxy-2-methylen-19-norvitamin D₃.
20(S)-1α,25-Dihydroxy-26,27-dimethylen-2-methylen-19-norvitamin D₃.
20(S)-26,27-Dimethylen-1α-hydroxy-2-methylen-24-dehydro-19-norvitamin D₃.
Pharmazeutische Zusammensetzung, umfassend mindestens einen Wirkstoff, der aus 20(S)-1α,25-Dihydroxy-2-methylen-26,27-dihomo-19-norvitamin D₃, 20(S)-26,27-Dimethylen-1α-hydroxy-25-methoxy-2-methylen-19-norvitamin D₃, 20(S)-1α,25-Dihydroxy-26,27-dimethylen-2-methylen-19-norvitamin D₃ und 20(1S)-26,27-Dimethylen-1α-hydroxy-2-methylen-24-dehydro-19-norvitamin D₃ ausgewählt ist, zusammen mit einem pharmazeutisch verträglichen Exzipiens.
Pharmazeutische Zusammensetzung nach Anspruch 5, umfassend den Wirkstoff in einer Menge von 0,1 bis 50 μg.
Verwendung einer Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 bei der Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung einer metabolischen Knochenkrankheit, bei der es erstrebenswert ist, die Knochenmasse aufrechtzuerhalten oder zu vermehren.
Verwendung nach Anspruch 7, wobei es sich bei der Krankheit um senile Osteoporose, postmenopausale Osteoporose, steroidinduzierte Osteoporose, Osteoporose mit geringem Knochen-Turnover, Osteomalazie oder renale Osteodystrophie handelt.
Verwendung nach Anspruch 7, wobei sich das Arzneimittel zur oralen, parenteralen oder transdermalen Verabreichung eignet.
Verwendung nach Anspruch 7, wobei das Arzneimittel so zubereitet ist, dass 0,01 μg bis 100 μg/g Zusammensetzung bereitgestellt werden.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 bei der Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung von Psoriasis.
Verwendung nach Anspruch 11, wobei das Arzneimittel zur Bereitstellung von 0,01 μg bis 100 μg/g Zusammensetzung zubereitet ist.
Verwendung einer Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 bei der Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung einer Krebskrankheit.
Verwendung nach Anspruch 13, wobei es sich bei der Krankheit um Leukämie, Kolonkrebs, Brustkrebs oder Prostatakrebs handelt.
Verwendung nach Anspruch 13, wobei das Arzneimittel für die orale, parenterale oder transdermale Verabreichung geeignet ist.
Verwendung nach Anspruch 13, wobei das Arzneimittel zur Bereitstellung von 0,1 μg bis 100 μg/g Zusammensetzung zubereitet ist.