DE69020520T2 - 2,19-Methylenoxy- und 2,19-methylenthiogebrückte Steroide und ihre Verwendung als Inhibitoren von Aromatase und 19-Hydroxylase. - Google Patents

2,19-Methylenoxy- und 2,19-methylenthiogebrückte Steroide und ihre Verwendung als Inhibitoren von Aromatase und 19-Hydroxylase.

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Description

  • Die Östrogenhormone Östron und Östradiol sind an vielen physiologischen Prozessen beteiligt. Die Bildung dieser Steroide wird durch eine Reihe von Enzymen reguliert. Das Enzym Aromatase ist das geschwindigkeitsbestimmende Enzym der nichtreversiblen Umwandlung der Androgenhormone Testosteron und Androstendion in die Östrogenhormone Östradiol und Östron. Verbindungen, wie Inhibitoren der Aromatase, können somit die Umwandlung von Androgen in Östron regulieren oder inhibieren und weisen einen therapeutischen Nutzen bei der Behandlung klinischer Erkrankungen auf, die durch das Vorhandensein von Östrogenen verstärkt werden.
  • Von 19-Nordeoxycorticosteron (19-NorDOC) ist bekannt, daß es den durch Mineralokortikoide hervorgerufenen Bluthochdruck verursacht. In der biosynthetischen Bildung der 19-Norsteroide, wie 19-NorDOC, ist der Anfangsschritt die adrenale Hydroxylierung eines geeigneten Steroids, wie Deoxycorticosteron (DOC). Die Inhibierung der biosynthetischen Bildung von 19-NorDOC durch die Inhibierung der 19-Hydroxylierung von DOC dient somit zur Verminderung des in dem betroffenen Tier vorliegenden 19-NorDOC-Spiegels und vermindert die blutdruckerhöhenden Wirkungen, die dem Vorhandensein dieser Substanz zuzuschreiben sind.
  • In US-A-3954980 ist eine Kontrazeptionsmethode beschrieben, wobei steroide 11,19-Hemiacetale von 11-Hydroxy- 19-oxo-Verbindungen einem Menschen oral verabreicht werden.
  • US-A-4814324 offenbart Sterolinhibitoren der Testosteron-5α-Reduktase, die durch die regulierte aerobe Fermentation eines Pilzes der Gattung Gliocladium, ATCC Nr. 20826 erzeugt werden. Sie sind zur Behandlung und Vorbeugung von Akne, Seborrhoe, weiblichem Hirsutismus und gutartiger Prostatahypertrophie verwendbar.
  • N-Dialkylaminoalkyl-N-(2β,19-epoxy-5α-androstan-17β-yl)- amine/formamide und deren 3α-Halogenderivate sind in US-A- 3627756 beschrieben. Diese Verbindungen zeigen nützliche pharmakologische Eigenschaften, z.B. antiulzerogene, bakteriostatische und entzün dungshemmende.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft 2,19-verbrückte Inhibitorverbindungen der Steroidaromatase und 19-Hydroxylase, ihre verwandten Zwischenverbindungen und das Verfahren zu ihrer Herstellung. Diese Verbindungen können durch die nachstehende Formel (I)
  • dargestellt werd en, in der
  • eine Einfach- oder Doppelbindung bedeutet,
  • A ein Sauerstoff-, Schwefelatom, eine SO- oder SO&sub2;-Gruppe bedeutet,
  • R ein Wasserstoffatom, eine Gruppe der Formel =CH&sub2;, =O oder -OH ist,
  • R¹ ein Wasserstoffatom oder ein C&sub1;&submin;&sub4;-Alkylrest ist,
  • R² eine Gruppe der Formel =O, -OH oder ein -O-(C&sub1;&submin;&sub4;- Alkanoyl)rest ist,
  • X eine Gruppe der Formel =O, =CH&sub2;, -OH, ein -O-(C&sub1;&submin;&sub4;- Alkanoyl)rest oder ein Rest der Formel -CO-CH&sub2;-Y ist,
  • Y ein Wasserstoffatom, eine Gruppe der Formel -OH oder ein -O-(C&sub1;&submin;&sub4;-Alkanoyl)rest ist, und wenn R² ein Rest der Formel -CO-CH&sub2;-Y ist, X keine Gruppe der Formel -OH umfassen kann, und R keine Gruppe der Formel =O oder -OH umfassen kann.
  • Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung sind Inhibitoren der Aromatase und 19-Hydroxylase. Als Aromataseinhibitoren sind sie zur Behandlung von Hyperöstrogenämie verwendbar. Die Verbindungen sind zur Regulierung ungewöhnlich hoher Östrogenspiegel verwendbar, sowohl wenn die beobachteten hohen Spiegel ziemlich konstant sind, als auch wenn kurze Wellen erhöhter Spiegel als Teil zyklischer Körperfunktionen auftreten. Sowohl Frauen als auch Männer können behandelt werden, obwohl die Östrogenspiegel, die bei Männern als erhöht betrachtet werden, offensichtlich viel niedriger sind, als die Menge, die man bei Frauen als erhöht betrachtet. Diese Verbindungen sind auch als Mittel gegen Fertilität verwendbar, wobei die Ovulation oder Nidation bei Frauen verhindert wird, oder zur Dämpfung des Paarungsverhaltens bei Männern, wobei eine Aromatisierung des Gehirns für dieses Verhalten erforderlich ist. Diese Verbindungen sind ferner zur Behandlung von Gynäkomastie, von aus erhöhten Östrogenspiegeln resultierender männlicher Infertilität und Hyperöstrogenämie nützlich, die zu einem Myokardinfarkt führen kann. Die Verbindungen können auch zur Behandlung von Brustkrebs und anderen verschiedenen Tumoren, die durch Östrogen induziert oder durch Östrogen stimuliert werden, und von hyperplastischen Gewebeerkran kungen verwendet werden.
  • Die Bioumwandlung von Deoxycorticosteron über einen 19-Hydroxylaseweg in 19-Nordeoxycorticosteron verstärkt seine mineralkortikoide Wirksamkeit. Ein Mineralkortikoidüberschuß führt zu einem Syndrom, das durch Hypokaliämie, metabolische Alkalose, Polydipsie, Polyurie und hypertonische Erkrankungen gekennzeichnet ist. Eine erhöhte Ausscheidung von 19-Nordeoxycorticosteron wurde bei hypertonischen Patienten berichtet, umfassend solche mit primärem Aldosteronismus, Cushing-Syndrom, 17α-Hydroxylasemangel und Personen mit essentieller Hypertonie. Als 19-Hydroxylaseinhibitoren sind diese Verbindungen als blutdrucksenkende Mittel und zur Behandlung ödematöser Erkrankungen verwendbar, die häufig mit einer Natriumretention und einem Kaliumverlust verbunden sind.
  • Um die erwünschte Wirkung zu erreichen, können die Verbindungen der vorliegenden Erfindung oral, parenteral, zum Beispiel intravenös, intraperitoneal, intramuskulär, oder subkutan verabreicht werden, umfassend die direkte Injektion des Wirkstoffes in die Gewebe- oder Tumorstellen bei einem Patienten, der eine Behandlung benötigt. Die Bezeichnung Patient steht für warmblütige Tiere, zum Beispiel Säuger, wie Menschen, Primaten, Rinder, Hunde, Katzen, Pferde, Schafe, Mäuse, Ratten und Schweine. Diese Verbindungen können auch in Form einer Arzneimittelzubereitung verabreicht werden, und können ferner in Vorrichtungen zur gleichmäßig hinhaltenden Bereitstellung eingebracht werden. Die Menge der verabreichten Verbindung variiert über einen breiten Bereich und ist jede wirksame Menge. Abhängig von dem zu behandelnden Patienten, der zu behandelnden Erkrankung und der Verabreichungsart variiert die wirksame Menge der zu verabreichenden Verbindung von etwa 0,01 bis 150 mg/kg Körpergewicht pro Tag und bevorzugt von etwa 0,1 bis 50 mg/kg Körpergewicht pro Tag.
  • Für die orale Verabreichung können die Verbindungen in festen oder flüssigen Zubereitungen, wie Kapseln, Pillen, Tabletten, Pastillen, Pulvern, Lösungen, Suspensionen oder Emulsionen, formuliert werden. Die festen Einheitsdosierungsformen können eine Kapsel vom gewöhnlichen Gelatinetyp mit dem Wirkstoff und einem Träger, zum Beispiel Gleitmitteln, und einem inerten Füllstoff, wie Lactose, Saccharose und Maisstärke, sein. In einer anderen Ausführungsform kann der Wirkstoff der Erfindung mit herkömmlichen Tablettengrundstoffen, wie Lactose, Saccharose und Maisstärke, in Kombination mit Bindemitteln, wie Gummi arabicum, Maisstärke oder Gelatine, Tablettensprengmitteln, wie Kartoffelstärke oder Alginsäuren, und einem Gleitmittel, wie Stearinsäure oder Magnesiumstearat, tablettiert werden.
  • Für die parenterale Verabreichung können die Verbindungen als injizierbare Dosierungen einer Lösung oder Suspension der Verbindung in einem physiologisch verträglichen Verdünnungsmittel mit einem pharmazeutischen Träger, der eine sterile Flüssigkeit, wie Wasser-in-Öl, sein kann, mit oder ohne Zusatz eines Netzmittels und anderer pharmazeutisch verträglicher Adjuvantien verabreicht werden. Beispiele von Ölen, die in diesen Zubreitungen verwendet werden können, sind die aus Petroleum, tierischen, pflanzlichen oder synthetischen Ursprungs, zum Beispiel Erdnußöl, Sojabohnenöl und Mineralöl. Im allgemeinen sind Wasser, Salzlösung, wäßrige Dextrose und Lösungen verwandter Zucker, Ethanole und Glykole, wie Propylenglykol oder Polyethylenglykol, bevorzugte flüssige Träger, im besonderen für injizierbare Lösungen.
  • Die Verbindungen können in Form eines kutanen Pflasters, einer Depotinjektion oder Implantatzubereitung verabreicht werden, die auf solche Art und Weise formuliert werden können, daß sie eine gleichmäßig hinhaltende Freisetzung des Wirkstoffes ermöglichen. Der Wirkstoff kann zu Pellets oder kleinen Zylindern gepreßt werden und subkutan oder intramuskulär als Depotinjektionen oder Implantate implantiert werden. Als Implantate können inerte Substanzen, wie biologisch abbaubare Polymere und synthetische Silikone, zum Beispiel Silastic , ein von Dow Corning Corporation hergestellter Silikonkautschuk, verwendet werden. Weitere Informationen über geeignete pharmazeutische Träger und Formulierungverfahren findet man in Standardtexten, wie Remington's Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Company, Easton, Pennsylvania.
  • Die Inhibierung der Aromataseaktivität wird unter Verwendung ähnlicher Laborverfahren gezeigt, wie die, in dem U.S.-Patent Nr. 4322416 beschriebenen, und wie in Johnston et al., Endocrinology 115:776, 1984 und Burkhart et al., Steroids 45:357, 1985 veröffentlicht.
  • In diesem Testverfahren wird der Inhibitor vor der Prüfung der Aktivität in Gegewart hoher Substratspiegel mit dem Enzym vorinkubiert. Eine zeitabhängige Abnahme der Enzymaktivität kann eine irreversible Bindung des Inhibitors an das Enzym an zeigen.
  • In dem zeitabhängigen Testverfahren wird einemenge des Enzyminhibitors in 100 ul des vorstehend beschriebenen Testpuffers, die eine Testkonzentration bereitstellt, die in der Regel zwischen 1 nM und 10 uM liegt, in Zentrifugenröhrchen mit 35 ml gegeben, die 600 ul des NADPH-erzeugenden Systems enthalten. Die Vorinkubation wird durch die Zugabe von 700 ul Aromatasezubereitung, in der Regel 500-800 ug mikrosomales Protein pro ml Testpuffer, begonnen. Diese Zubereitungen werden unter Verwendung eines Vortex-Mischers gemischt und 0, 10, 20 oder 40 Minuten bei 25ºC inkubiert. Anschließend werden 100 ul Androstendion ( 6,8 uM) mit 1β-³H-Androstendion in Testpuffer zugegeben, wobei eine Testkonzentration des Substrats von 0,55 pM bereitgestellt wird, die mindestens zehnmal so hoch ist, wie der Km-Wert von Androstendion (0,04 uM). Im Anschluß an das Vermischen wird die Enzyminkubation 10 Minuten fortgesetzt, bevor sie durch die Zugabe von Chloroform beendet wird. Die Menge der Radioaktivität in der wäßrigen Fraktion wird durch Szintillationsverfahren bestimmt. Die enzymatische Aktivität für jede Inhibitorkonzentration zu jedem Zeitpunkt der Vorinkubation wird als Prozentwert der Trägerkontrolle der Minute "0", die willkürlich auf 100 % festgesetzt wurde, berechnet. Daher wird die vorliegende Enzyminhibierung als Prozentsatz ausgedrückt: (100 Prozent minus Prozent der Enzymaktivität in Gegenwart des Inhibitors).
  • Analyse der Enzymkinetik unter Verwendung von Kitz- Wilson-Diagrammen für zeitabhängige Testverfahren. Diese Analysen stellen Schätzungen der scheinbaren Ki-Werte der Inaktivierung bereit, die die Inhibitorkonzentration bedeutet, die zur Erzeugung der halbmaximalen Geschwindigkeit der Enzyminaktivierung erforderlich ist. Die Geschwindigkeitskonstante pseudo-erster Ordnung für die Enzyminaktivierung (kcat) und die Halbwertszeit der Inaktivierung (τ&sub5;&sub0;) unendlicher Inhibitorkonzentrationen wurden bestimmt. Das Verhältnis von kcat/Ki (Inaktivierung) stellt eine Maßzahl bereit, die mit einer erhöhten Wirksamkeit der Enzyminaktivierung und einer erhöhten Affinität des Inhibitors zu der aktiven Stelle des Enzyms zunimmt. Die nachstehende Verbindung (4), [3R-(3α,6aα,6bα,8aβ,11aα,11bβ)]- 3,4,6b,7,8,8a,10,11,11a,11b,12,13-Dodecahydro-8a-methyl-6H-3,6a- methanocyclopenta[5,6]napth[1,2-c]oxocin-2,9-dion, zeigte die nachstehenden Ergebnisse:
  • Ki (nM) = 17,6
  • τ&sub5;&sub0; (Min.) = 2,86
  • kcat/Ki = 227300
  • Bei der Untersuchung der Verbindungen auf die 19-Hydroxylase-inhibierende Aktivität wurden die Verbindungen in Dimethylsulfoxid (DMSO) mit 10 mM gelöst und in DMSO verdünnt, wobei Endkonzentrationen von 0,01-10 uM bereitgestellt wurden, wenn aliquote Teile mit 2 ul zu den Mikrozentrifugenteströhrchen gegeben wurden. Der Testpuffer (10 mM KCl, 1 mM EDTA, 100 mM Tris-HCl mit einem pH-Wert von 8,0), der mit einem NADPH-erzeugenden System ergänzt wurde, wobei Testkonzentrationen von 1 mM NADPH, 3 mM Glucose-6-phosphat und 1 I.U./ml Glucose-6-phosphatdehydrogenase bereitgestellt wurden, wurde vor der Zugabe von adrenalem, mitochondrialem Hamsterprotein 5 Minuten bei 37ºC inkubiert. Aliquote Teile mit 180 ul dieser letztgenannten Zubereitung, die 5,1 ug Enzymprotein enthielten, wurden nach dem Beginn des Testverfahrens durch die Zugabe von 20 ul Testpuffer mit radioaktiv markiertem DOC (0,85 uM Endkonzentration, 0,01 uCi mit 99,8 % radiochemischer Reinheit, NEN Research Products, Boston, MA) 5 Minuten bei 37ºC untersucht. Die Untersuchungen wurden durch die Zugabe von 800 ul 20 % CH&sub3;CN - 2 % HOAc gestoppt. Die Reaktanten wurden 2 Minuten bei 15000 x g zentrifugiert und durch Flüssigchromatographie (Beckman Instruments Inc., San Ramon, CA) auf zwei C&sub1;&sub8;-Radial-Pak-Säulen (Waters, Millipore Corporation, Milford, MA) in Reihe (Teilchen mit 5 uM, jedes 0,8 x 10 cm) analysiert. Der chromatographische Puffer A war 10 % CH&sub3;CN - 0,1 % HOAc, und Puffer B war 80 % CH&sub3;CN - 0,1 % HOAc. Die Säule wurde mit einer Fließgeschwindigkeit von 1 ml/Minute mit einem linearen Gradienten von 0 % bis 30 % Puffer B 36 Minuten und anschließend mit 100 % Puffer B eluiert. Die Menge des verbleibenden markierten DOC-Substrates und hydroxylierter Ausgangsprodukte, Corticosteron und 19-Hydroxy-DOC, wurde abgetrennt, und die in jedem Peak enthaltene Radioaktivität wurde quantitativ bestimmt. Die 19-Hydroxylaseaktivität wurde auf die Menge des radioaktiv markierten, metabolisierten DOC bezogen, da Corticosteron und 19-Hydroxy-DOC die Produkte eines einzelnen Enzyms sind.
  • Unmarkierte Steroide wurden durch ihre Extinktion bei 240 nm mit einem Kratus Spetroflow 773 Detektor (Kratus Analytical Instruments, Ramsey, NJ) überwacht. Es wurde angenommen, daß die Extinktionskoeffizienten der DOC-Derivate denen von DOC (ε = 17200 M&supmin;¹cm&supmin;¹) ähnlich waren. Die Radioaktivität der DOC-Metabolite wurde unter Verwendung eines Online Flow- One Szintillationsspektrometers (Radiomatic Instrument & Chemical Co., Inc., Tampa, FL) mit einer Fließzelle mit 1 ml gemessen.
  • Die zeitabhängige Enzyminhibierung wurde durch die Vorinkubation des Enzyms mit einer Steroidverbindung für entweder 0 oder 60 Minuten bei 37ºC vor der Zugabe des radioaktiv markierten Substrates für ein fünfminütiges Testverfahren bestimmt. Der scheinbare Km-Wert für die erste Hydroxylierung von DOC kann durch das doppelt reziproke Diagramm von Lineweaver-Burk abgeschätzt werden. Die IC&sub5;&sub0;-Werte können aus den Diagrammen der linear-logarithmischen Enzymaktivitäten gegen die logarithmischen Inhibitorkonzentrationen graphisch abgeschätzt werden.
  • Verschiedene Verfahren können zur Herstellung der Verbindungen der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Schema 1 wird zur Herstellung der nachstehenden Verbindung (4), [3R-(3α,6aα,6bα,8aβ,1 1aα,1 1bβ)]-3,4,6b,7,8,8a,10,11,11a,11b,12,13-Dodecahydro-8a-methyl-6H-3,6a-methanocyclopenta[5,6]napth[1,2-c]- oxocin-2,9-dion verwendet. Alternativ kann die Verbindung (4) als 2,19-(Methylenoxy)androst-4-en-3,17-dion bezeichnet werden. Um das Verständnis der vorliegenden Erfindung zu erleichtern, werden in den nachstehenden Verfahren und Beispielen die Steroidnomenklatur und -numerierung verwendet. SCHEMA 1
  • Die handelsübliche Steroidausgangsverbindung (1) wird mit Diisopropylethylamin und 1-Chlor-2,5-dioxahexan umgesetzt, wobei die Verbindung 19-F(2-Methoxyethoxy)methoxyjandrost-4- en-3,17-dion (2) gebildet wird. Diese Verbindung wird anschließend mit einem Gemisch aus Trimethylsilylchlorid in Diisopropylamin und n-BuLi umgesetzt, wobei die Verbindung 19-[(2- Methoxyethoxy)methoxy]-3,17-bis[(trimethylsilyl)oxy]androst-2,4,- 16-trien (3) gebildet wird. Diese Verbindung wird dann mit TiCl&sub4; umgesetzt, wobei sich die erwünschte Verbindung 2,19- (Methylenoxy)androst-4-en-3,17-dion (4) ergibt. In einer anderen Ausführungsform wird zur Herstellung der Verbindungen, in denen A = S, die entsprechende 19-Thiosteroid-Ausgangsverbindung verwendet, und die Umsetzung läuft entsprechend Schema 1 ab. Die Verbindungen, in denen A = SO und A = SO&sub2;, werden aus der entsprechenden Verbindung, in der A = S, durch die Behandlung mit 1 oder 2 Äquivalenten 3-Chlorperoxybenzoesäure beziehungsweise in einem Lösungsmittel, wie Methylenchlorid, hergestellt.
  • Zur Herstellung der Verbindung, die den Hydroxyacetylsubstituenten an der 17-Stellung (10) trägt, wird Schema 2 verwendet: SCHEMA 2
  • Die Ausgangsverbindung 2,19-(Methylenoxy)androst-4-en-3,17-dion (4) wird mit einer katalytischen Menge einer Säure, wie Methansulfonsäure, in einem Ethylenglykolüberschuß behandelt, wobei die entsprechende 3,17-Bis(ethylendioxy)-Verbindung (5) gebildet wird. Diese Verbindung wird anschließend mit 0,15 %iger wäßriger Perchlorsäure in t-Butanol und Dichlormethan selektiv an der 17-Stellung hydrolysiert, wobei sich das entsprechende 17-Keton (6) ergibt. Das Keton wird anschließend mit Methylmethoxyacetat und Lithiumdiisopropylamid umgesetzt, worauf sich der gezeigte Ester (d.h. dessen Methylengruppe) über das 17-Keton addiert, wobei sich das 17-substituierte 17- Hydroxysteroid (7) ergibt. Durch die Dehydratisierung wird eine 17-exocyclische Doppelbindung eingeführt, und der entstandene Methoxyester (8) wird mit einem Hydrid-Reduktionsmittel, wie Diisobutylaluminiumhydrid, reduziert, wobei sich der entsprechende Alkohol (9) ergibt, der dann zur Hydrolyse des Enolethers und auch des 3-Ketals weiter mit Säure behandelt wird, wobei sich die erwünschte 21-Hydroxy-20-keto-Verbindung (10) ergibt. Zur Herstellung der Verbindung (14) wird 2,19-(Methylenoxy)androst-4-en-3,6,17-trion, Schema 3 verwendet: SCHEMA 3
  • Die Diketalausgangssubstanz (5) wird bei 0ºC mit m- Chlorperbenzoesäure in Dichlormethan behandelt, wobei das Epoxid (11) erzeugt wird. Das Epoxid wird unter Verwendung von Perchlorsäure in THF und H&sub2;O zu dem entsprechenden Diol (12) geöffnet. Bei diesem Verfahren werden auch die Ketale entfernt. Das Diol wird anschließend durch Jones-Oxidation zu dem Hydroxyketon oxidiert. Das Hydroxyketon (13) wird dann in Benzol aufgenommen und unter Verwendung von p-Toluolsulfonsäure dehydratisiert, wobei das Steroidtrion (14) entsteht.
  • Verbindungen, die mehrere Doppelbindungen am Steroidringsystem enthalten, können durch die Dehydrierung der geeigneten Ausgangsverbindung erhalten werden. Zum Beispiel ergibt die Dehydrierung von 2,19-(Methylenoxy)androst-4-en-3,17- dion (4) mit Chloranil in t-Butanol das entsprechende Dien (15), wie durch das nachstehende Schema 4 gezeigt. SCHEMA 4
  • Um die Verbindungen der vorliegenden Erfindung zu erhalten, in denen R eine Gruppe der Formel =CH&sub2; ist, wird 2,19- (Methylenoxy)androst-4-en-3,17-dion (4) mit Formaldehydacetal umgesetzt, wie durch das nachstehende Schema 5 gezeigt. SCHEMA 5
  • Reagenzien, wie p-Toluolsulfonsäure, starke Mineralsäuren, ein saure Ionenaustauscherharz oder bevorzugt Phosphorylchlorid mit Formaldehyddimethyl- oder -diethylacetal sind zur Durchführung dieser Kondensation am geeignetsten.
  • Um 2,19-(Methylenoxy)androst-4-en-3,17-diol (19) zu erhalten, wird Schema 6 verwendet: SCHEMA 6
  • Die Ausgangsverbindung 2,19-(Methylenoxy)androst-4-en- 3,17-dion (4) wird mit Natriumborhydrid in Ethanol reduziert, wobei das entsprechende Diol (17) entsteht. Zur Herstellung des 5,6-Endiols (19) wird die Ausgangsverbindung 2,19-(Methylenoxy)androst-4-en-3,17-dion (4) mit einer katalytischen Menge p-Toluolsulfonsäure behandelt und in einem Lösungsmittel, wie Ac&sub2;O, erhitzt. Das Gemisch wird anschließend abgekühlt. Pyridin und anschließend Ethanol werden dann zu diesem Gemisch gegeben, wobei das Dienolacetat (18) entsteht.
  • In einer anderen Ausführungsform kann das Dienolacetat (18) bevorzugt durch die Zugabe eines Uberschusses an Ac&sub2;O und einer katalytischen Menge 70 %iger wäßriger HClO&sub4; zu dem Steroid (4) in EtOAc hergestellt werden. Das Gemisch wird anschließend 15 Minuten gerührt und in eine verdünnte Na&sub2;CO&sub3;- Lösung gegossen, extrahiert und mit verdünnter Na&sub2;CO&sub3;-Lösung und Salzlösung gewaschen, wobei das Dienolacetat (18) entsteht. Das Dienolacetat (18) wird anschließend bei -15ºC mit Calciumborhydrid in EtOH behandelt. Das Reaktionsgemisch wird mit HOAc gelöscht und zwischen EtOAC und H&sub2;O verteilt, wobei das Diol (19) entsteht. Die Behandlung des Diols (19) mit einem Anhydrid, wie Essigsäureanhydrid, ergibt das entsprechende Diacetat.
  • Zur Herstellung der Verbindung, in der R¹ eine CH&sub3;- Gruppe ist, wird Schema 7 verwendet. SCHEMA 7
  • Die bekannte Bisketal-Verbindung (20) wird einer Swern- Oxidation unterzogen, wobei das oxidierte Bisketal (21) entsteht. Diese Verbindung wird anschließend mit R¹MgBr oder R¹Li behandelt, wobei R¹ wie vorstehend definiert ist, wobei die R¹- substituierte Hydroxy-Verbindung (22) gebildet wird. Durch die Behandlung von (22) mit wäßriger HCl in THF entsteht das Dion (23). Durch die Behandlung des Dions (23) in einer dem Schema 1 analogen Art und Weise entsteht das R¹-substituierte 2,19- (Methylenoxy)androst-4-en-3,17-dion (24).
  • Zur Herstellung der Verbindung, in der X eine Gruppe der Formel =CH&sub2; ist, wird Schema 8 verwendet. SCHEMA 8
  • Ein Uberschuß an NaBH&sub4; wird bei 0ºC zu der 17-Keto- Ausgangsverbindung (6) in EtOH gegeben. Nach 30 Minuten wird das Reaktionsgemisch mit CH&sub3;COCH&sub3; gelöscht und eingeengt. Der Rückstand wird zu CH&sub2;Cl&sub2; gegeben, mit einer 0,5 N Chlorwasserstoffsäurelösung, Wasser und anschließend Salzlösung gewaschen, wobei die entsprechende 17-Hydroxy-Verbindung (25) entsteht. Eine wäßrige Chlorwasserstoffsäurelösung wird zu dieser Verbindung (25) in THF gegeben, wobei die entsprechende 3-Keto-17-hydroxy-Verbindung (26) gebildet wird. Diese Verbindung (26) wird anschließend mit (C&sub6;H&sub5;)&sub3;P=CH&sub2; behandelt, wobei die entsprechende 3-Methylen-17-hydroxy-Verbindung (27) entsteht. Diese Verbindung wird anschließend durch eine Jones-Oxidation am C-17 oxidiert, wobei die 3-Methylen-17-keto-Verbindung (28) gebildet wird. Gegebenenfalls kann die Verbindung (28) anschließend in einer dem Schema 2 analogen Art und Weise behandelt werden, wobei die entsprechende 21-Hydroxy-20-keto- Verbindung gebildet wird.
  • Die nachstehenden Beispiele dienen zur Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung. Sie sollten sie in keiner Weise einschränken.
  • BEISPIEL 1
  • 5,23 ml (30,0 mmol) Diisopropylethylamin und anschließend 2,57 ml (22,5 mmol) 1-Chlor-2,5-dioxahexan wurden unter Argonatmosphäre und Rühren zu einer Lösung von 4,54 g (15,0 mmol) 19-Hydroxyandrost-4-en-3,17-dion (1) in 40 ml CH&sub2;Cl&sub2; gegeben. Nach 20 Stunden wurde das Reaktionsgemisch mit 60 ml CH&sub2;Cl&sub2; verdünnt, und die organische Phase wurde mit 75 ml H&sub2;O, 2 x 75 ml 0,5 N Chlorwasserstoffsäure, 35 ml gesättigter NaHCO&sub3;-Lösung und 75 ml Salzlösung gewaschen. Das Trocknen (MGSO&sub4;) und Einengen ergaben 6,33 g eines orangen Öls. Das Öl wurde in 10 ml EtOAc/Hexan (65:35) gelöst und auf eine Säule aufgetragen. Flashchromatographie (7,5 x 15 cm Silicagelsäule) unter Eluieren mit EtOAc/Hexan (65:35) ergab 19- [(2-Methoxyethoxy)methoxy]androst-4-en-3,17-dion (2). (Gewicht: 4,44 g). HRMS berechnet für C&sub2;&sub3;H&sub3;&sub4;0&sub5; (M&spplus;): 390,2406; gefunden M&spplus;: 390,2401; Fehler = -1,3 ppm.
  • BEISPIEL 2
  • 1,03 ml (2,49 mmol) einer 2,42 M Lösung von n-BuLi in Hexan wurden unter Argon und Rühren zu einer auf -20ºC gekühlten Lösung von 0,37 ml (2,65 mmol) Diisopropylamin in 7 ml THF gegeben. Nach 12 Minuten wurde schnell eine auf -20ºC gekühlte Lösung von 0,74 ml (5,81 mmol) Trimethylsilylchlorid in 1 ml THF zugegeben. Nach 2 Minuten wurde eine auf -20ºC gekühlte Lösung von 324 mg (0,83 mmol) des Produkts aus Beispiel 1 (2) in 2 ml THF tropfenweise zugegeben und anschließend wurde mit 0,5 ml THF gespült. Das Reaktionsgemisch wurde 30 Minuten bei -20ºC gerührt und anschließend ließ man es langsam auf Raumtemperatur erwärmen. Das Reaktionsgemisch wurde 30 Minuten bei Raumtemperatur gerührt, 1 ml Triethylamin wurde zugegeben, und das Reaktionsgemisch wurde mit einem Volumen von 50 ml Ethylether verdünnt. Die organische Phase wurde mit 50 ml + 20 ml einer gesättigten NaHCO&sub3;-Lösung und anschließend mit 20 ml eines 3:1 Gemisches aus Salzlösung/gesättigter NaHCO&sub3;-Lösung gewaschen. Das Trocknen (MgSO&sub4;) und Einengen ergaben ein blaßgelbes Öl. Hexan wurde zu diesem Produkt gegeben, das Gemisch wurde eingeengt und anschließend zur Entfernung von THF und Triethylamin 5 Minuten unter Hochvakuum gesetzt, wobei das 19-[(2-Methoxyethoxy)methoxy]-3,17-bis[(trimethylsilyl)oxy]androst-2,4,16-trien (3) (quantitativ) entstand.
  • BEISPIEL 3
  • 2,49 ml (2,49 mmol) einer 1 M Lösung von TiCl&sub4; in CH&sub2;Cl&sub2; wurden unter Argon und Rühren schnell zu einer auf -20ºC gekühlten Lösung von 0,83 mmol des Produkts aus Beispiel 2 (3) in 8 ml CH&sub2;Cl&sub2; gegeben. Es ergab sich eine gelbbraune Suspension. Zusätzliche 8 ml CH&sub2;Cl&sub2; wurden zugegeben. Die Reaktionssuspension wurde 35 Minuten bei -20ºC gerührt, mit CH&sub2;Cl&sub2; verdünnt und in eine gesättigte NaHCO&sub3;-Lösung gegossen. Die Phasen wurden aufgetrennt, und die wäßrige Phase wurde mit zusätzlichem CH&sub2;Cl&sub2; extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden mit gesättigter NaHCO&sub3;-Lösung (2x), 0,5 N Chlorwasserstoffsäure (1x) und anschließend Salzlösung gewaschen. Das Trocknen (MGSO&sub4;) und Einengen ergaben ein milchiges Öl. 4 ml EtOAc/Hexan (50:50) wurden zu diesem Produkt gegeben, der Feststoff wurde zerkleinert, die Suspension wurde mit einem Brenner erhitzt und anschließend ließ man sie auf Raumtemperatur abkühlen, bevor der Uberstand auf eine Flashsäule für Chromatographie (2 x 10 cm Silicagelsäule) aufgetragen wurde. Der Uberstand wurde, wie angegeben, aufgetragen, mit EtOAc/Hexan (50:50) eluiert, und Fraktionen mit 15-20 ml wurden aufgenommen. Das Einengen der Produkt-enthaltenden Fraktionen ergab ein blaßgelbes Öl. Et&sub2;O wurde zu dem Rückstand gegeben, und der Kolben wurde geschwenkt, wobei ein Feststoff bereitgestellt wurde. Das Einengen ergab 0,14 g eines öligen, weißen Feststoffes. Dieses Produkt wurde anschließend mit 2 ml EtO&sub2;/Hexan (3:1) verrieben. So viel Feststoff wie möglich wurde von der Kolbenwand abgekratzt, und die Suspension wurde filtriert, wobei 56 mg eines weißen Feststoffes bereitgestellt wurden. Der Feststoff wurde 6 Stunden über refluxierendem Aceton unter Hochvakuum getrocknet, wobei die Verbindung der nachstehenden Formel entstand, Smp. 204-213ºC. [3R-(3α,6aα,6bα,8aβ,11aα,- 11bβ)]-3,4,6b,7,8,8a,10,11,11a,11b,12,13-Dodecahydro-8a-methyl-6H- 3,6a-methanocyclopenta[5,6]napth[1,2-c)oxocin-2,9-dion oder in einer anderen Ausführungsform 2,19-(Methylenoxy)androst-4-en-3,17-dion. (Das Gewicht blieb 56 mg).
  • Elementaranalyse: Berechnet für C&sub2;&sub0;H&sub2;&sub6;O&sub3;: C, 76,40; H, 8,34. Tatsächlich: C, 76,60; H, 8,53.
  • Die entsprechende Schwefelverbindung, 2,19-(Methylenthio)androst-4-en-3,17-dion, wurde auf analoge Art und Weise erhalten und schmolz bei 183-199ºC.
  • BEISPIEL 4
  • Das Produkt aus Beispiel 3 wird mit einer katalytischen Menge Methansulfonsäure und einem Ethylenglykolüberschuß in einem Lösungsmittel (Benzol) behandelt und unter Dean-Stark-Bedingungen unter Rückfluß erhitzt, wobei die entsprechende 3,17-Bis(ethylendioxy)-5-en-Verbindung (5) gebildet wird.
  • BEISPIEL 5
  • Eine Lösung des Produkts aus Beispiel 4 in Dichlormethan und t-Butanol wird mit 0,15 %iger wäßriger Perchlorsäure behandelt. Das Gemisch wird 2 Stunden unter Rühren und schwachem Rückfluß erhitzt, und anschließend ließ man es auf Raumtemperatur abkühlen. Das Reaktionsgemisch wird dann in eine gesättigte Natriumcarbonatlösung gegossen und in EtOAc extrahiert. Das EtOAc-Extrakt wird mit Wasser und Salzlösung gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet, eingeengt und unter Eluieren mit EtOAc/Hexan (2:3) auf Silicagel chromatographiert, wobei sich die entsprechende 17-on-Verbindung (6) ergibt.
  • BEISPIEL 6
  • Eine Lösung von Methylmethoxyacetat in Tetrahydrofuran wird langsam zu einer aus Diisopropylamin und n-Butyllithium in Hexan hergestellten kalten Lösung von Lithiumdiisopropylamid in demselben Lösungsmittel gegeben. Eine Lösung des Produkts aus Beispiel 5 in Tetrahydrofuran wird anschließend innerhalb von 5-10 Minuten tropfenweise zugegeben, und die Lösung wird 3 Stunden bei derselben Temperatur gerührt. Anschließend wird eine gesättigte wäßrige Ammoniumchloridlösung tropfenweise zugegeben, und das Gemisch wird in Eiswasser gegossen und mit Ethylacetat extrahiert. Das Extrakt wird mit Salzlösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und eingeengt, wobei sich das 17-substituierte Steroid (7) ergibt. Das Rohprodukt wird unter Eluieren mit Ethylacetat:Hexan 1:1 auf Silicagel chromatographiert, wobei sich das Produkt als Isomerengemisch ergibt.
  • BEISPIEL 7
  • Eine Lösung des Produkts aus Beispiel 6 in Pyridin und CH&sub2;Cl&sub2; wird auf 0ºC gekühlt und innerhalb von 5-10 Minuten tropfenweise mit Thionylchlorid behandelt. Nach 75-minütigem Rühren bei derselben Temperatur wird die Lösung in Eiswasser gegossen. Die organische Phase wird zweimal mit Salzlösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und eingeengt, wobei sich das Rohprodukt ergibt. Flashchromatographie (30 % Ethylacetat/70 % Hexan) ergibt den Methoxyester (8).
  • BEISPIEL 8
  • Eine Lösung des Produkts aus Beispiel 7 in Toluol wird auf -20ºC gekühlt und tropfenweise mit einer 20 %igen Lösung von Diisobutylaluminumhydrid in Hexan behandelt. Die Lösung wird 30 Minuten bei -20ºC gerührt. Wasser wird zugegeben, und das Gemisch wird 20 Minuten bei 0ºC gerührt, in Eiswasser gegossen und mit Ether:Dichlormethan 3:1 extrahiert. Die Extrakte werden mit Salzlösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und eingeengt. Der Rückstand wird unter Eluieren mit Ethylacetat:Hexan 3:2 flashchromatographiert, wobei sich der Alkohol (9) ergibt.
  • BEISPIEL 9
  • 0,5 N wäßrige HCl wird zu einer Lösung des Produkts aus Beispiel 8 in THF gegeben. Nach 4 Tagen wird das Reaktionsgemisch mit CH&sub2;Cl&sub2;/H&sub2;O verdünnt, die Phasen werden aufgetrennt, und die organische Phase wird mit Salzlösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und eingeengt. Das Hydroxyketon der nachstehenden Formel wird unter Eluieren mit EtOAc/Hexan (4:1) durch Flashchromatographie (Silicagel) isoliert. HRMS: Ber. für C&sub2;&sub2;H&sub3;&sub1;O&sub4;: MH&spplus; 359,2222 Gefunden: MH&spplus; 359,2204 Fehler: 5,0 ppm
  • BEISPIEL 10
  • m-Chlorperbenzoesäure in Methylenchlorid wird bei 0ºC zu einer Lösung des Produkts aus Beispiel 4 (5) gegeben. Das Gemisch wird 16 Stunden bei 0ºC gehalten, anschließend mit Methylenchlorid verdünnt und mit Wasser, 10 %iger Natriumcarbonatlösung und Salzlösung gewaschen, dann getrocknet und eingedampft. Chromatographie ergibt das Epoxid (11).
  • BEISPIEL 11
  • 70 %ige wäßrige Perchlorsäure wird tropfenweise zu einer Lösung des Produkts aus Beispiel 10 (11) in THF und Wasser gegeben, und das Reaktionsgemisch wird 48 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Das Gemisch wird mit Methylenchlorid verdünnt, mit wäßriger Na&sub2;CO&sub3;-Lösung und Salzlösung gewaschen, dann getrocknet (MgSO&sub4;) und eingeengt. Chromatographie ergibt das entsprechende Diol (12).
  • BEISPIEL 12
  • Jones-Reagens wird tropfenweise bei 0ºC zu dem Produkt aus Beispiel 11 (12) in Aceton gegeben, bis eine braune Farbe 15 Minuten bestehen bleibt. Das Reaktionsgemisch wird mit Methanol gelöscht. Das Gemisch wird anschließend zwischen Methylenchlorid und Wasser verteilt. Die organische Phase wird mit Salzlösung gewaschen und anschließend getrocknet und eingeengt. Chromatographie ergibt das Hydroxyketon (13).
  • BEISPIEL 13
  • Eine katalytische Menge p-Toluolsulfonsäure wird zu dem in Benzol gelösten Produkt aus Beispiel 12 (13) gegeben. Das Gemisch wird unter Verwendung einer Dean-Stark-Wasserabscheiders 30 Minuten unter Rückfluß erhitzt. Die abgekühlte Lösung wird anschließend in Wasser gegossen. Die organische Phase wird mit wäßriger Na&sub2;CO&sub3;-Lösung und Salzlösung gewaschen, anschließend getrocknet und eingedampft. Der Rückstand wird chromatographiert, wobei sich die Trion-Verbindung der nachstehenden Formel 2,19-(Methylenoxy)androst-4-en-3,6,17-trion (14) ergibt.
  • BEISPIEL 14
  • 1,2 Äquivalente Chloranil werden zu dem Produkt aus Beispiel 3 (4) in t-Butylalkohol gegeben. Das Gemisch wird 3 Stunden unter Rückfluß erhitzt, abgekühlt und anschließend eingeengt. Der Rückstand wird in CHCl&sub3; aufgenommen und mit Wasser, wäßriger NaOH und Salzlösung gewaschen. Das Trocknen und Einengen und anschließend Chromatographie ergeben die Verbindung der Formel:
  • BEISPIEL 15
  • Eine Suspension von Natriumacetat in absolutem Chloroform, die Formaldehyddimethylacetal und Phosphorylchlorid enthält, wird 1 Stunde unter Rückfluß gerührt. Nach der Zugabe des Produkts aus Beispiel 3 (4) wird das Gemisch innerhalb einer Zeitdauer von 2,5 Stunden tropfenweise mit Phosphorylchlorid behandelt. Das Reaktionsgemisch wird anschließend eine geeignete Zeit unter Rückfluß gerührt. Man läßt die Suspension abkühlen, und eine gesättigte wäßrige Natriumcarbonatlösung wird unter kräftigem Rühren tropfenweise zugegeben, bis der ph-Wert der wäßrigen Phase alkalisch wird. Die organische Phase wird abgetrennt, mit Wasser gewaschen und mit Natriumsulfat getrocknet. Nach dem Einengen und Reinigen ist das erhaltene Produkt die Verbindung der Formel:

Claims (22)

1. Verbindung der Formel (I)
in der
eine Einfach- oder Doppelbindung bedeutet,
A ein Sauerstoff-, Schwefelatom, eine SO- oder SO&sub2;-Gruppe ist,
R ein Wasserstoffatom, eine Gruppe der Formel =CH&sub2;, =O oder -OH ist,
R¹ ein Wasserstoffatom oder ein C&sub1;&submin;&sub4;-Alkylrest ist,
R² eine Gruppe der Formel =O, -OH oder ein -O-(C&sub1;&submin;&sub4;- Alkanoyl)rest oder ein Rest der Formel -CO-CH&sub2;-Y ist,
X eine Gruppe der Formel =O, =CH&sub2;, -OH oder ein -O-(C&sub1;&submin;&sub4;- Alkanoyl)rest ist, und
Y ein Wasserstoffatom, eine Gruppe der Formel -OH oder ein -O-(C&sub1;&submin;&sub4;-Alkanoyl)rest ist, und wenn R² ein Rest der Formel -CO-CH&sub2;-Y ist, X keine Gruppe der Formel -OH umfassen kann, und R keine Gruppe der Formel =O oder -OH umfassen kann.
2. Verbindung (I) nach Anspruch 1, wobei R² eine Gruppe der Formel =O, -OH oder ein -O-(C&sub1;&submin;&sub4;-Alkanoyl)rest ist.
3. Verbindung nach Anspruch 1, wobei R² ein Rest der Formel -CO-CH&sub2;-Y ist, und Y wie in Anspruch 1 definiert ist.
4. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei A ein Sauerstoffatom ist, und R¹ ein Wasserstoffatom ist.
5. Verbindung nach Anspruch 4, wobei R ein Wasserstoffatom ist.
6. Verbindung nach Anspruch 5 der Formel
die [3R-(3α,6aα,6bα,8aβ,11aα,11bβ)]-3,4,6b,7,8,8a,10,11,11a,11b,12,13-Dodecahydro-8a-methyl-6H-3,6a-methanocyclopenta(5,6)napth- [1,2-c)oxocin-2,9-dion ist.
7. Verbindung nach Anspruch 3 der Formel
die [3R-(3α,6aα,6bα,8aβ,11aα,11bβ)]-3,4,7,8,8a,9,10,11a,11b,12,13- Dodecahydro-9-(hydroxyacetyl)-8a-methyl-6H-3,6a-methanocyclopenta[5,6]napth[1,2-c]oxocin-2(6bH)-on ist.
8. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel (I) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, das umfaßt
a) die Umsetzung einer Verbindung der Formel
mit Diisopropylamin und 1-Chlor-2,5-dioxahexan,
b) die Umsetzung des Gemisches mit Trimethylsilylchlorid und Lithiumdiisopropylamid, und
c) anschließend die Umsetzung des Gemisches mit TiCl&sub4;, wobei die Verbindung der Ansprüche 1 bis 7 entsteht.
9. Verwendung einer Verbindung der Formel (I) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Herstellung eines Arzneimittels.
10. Verwendung nach Anspruch 9, wobei das Mittel zur Inhibierung der Aromataseaktivität verwendbar ist.
11. Verwendung nach Anspruch 9, wobei das Mittel zur Behandlung von Hyperöstrogenämie verwendbar ist.
12. Verwendung nach Anspruch 9, wobei das Mittel zur Behandlung Östrogen-induzierter oder Östrogen-stimulierter Erkrankungen verwendbar ist.
13. Verwendung nach Anspruch 9, wobei das Mittel zur Erzeugung einer Antifertilitätswirkung verwendbar ist.
14. Verwendung nach Anspruch 9, wobei das Mittel zur Behandlung hypertonischer oder ödematöser Erkrankungen verwendbar ist.
15. Verwendung nach Anspruch 9, wobei das Mittel zur Behandlung von Brustkrebs verwendbar ist.
16. Arzneimittel mit einer Verbindung der Formel (I) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und gegebenenfalls einem pharmazeutisch verträglichen Träger und/oder Verdünnungsmittel.
17. Mittel nach Anspruch 16 zur Inhibierung der Aromataseaktivität.
18. Mittel nach Anspruch 16 zur Behandlung von Hyperöstrogenämie.
19. Mittel nach Anspruch 16 zur Behandlung Östrogen-induzierter oder Östrogen-stimulierter Erkrankungen.
20. Mittel nach Anspruch 16 zur Erzeugung einer Antifertilitätswirkung.
21. Mittel nach Anspruch 16 zur Behandlung hypertonischer oder ödematöser Erkrankungen.
22. Mittel nach Anspruch 16 zur Behandlung von Brustkrebs.
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