DE69023947T2

DE69023947T2 - Fluorierte Gallensäure-Derivate, Verfahren zu deren Herstellung und pharmazeutische Zusammensetzungen daraus.

Info

Publication number: DE69023947T2
Application number: DE69023947T
Authority: DE
Inventors: Giuliano Frigerio; Roberto Pellicciari; Aldo Roda
Original assignee: Giuliani SpA
Current assignee: Giuliani SpA
Priority date: 1989-04-17
Filing date: 1990-04-11
Publication date: 1996-05-30
Anticipated expiration: 2010-04-12
Also published as: IT8920170A0; ES2080764T3; CA2014545C; DE69023947D1; EP0393493A3; CA2014545A1; EP0393493A2; DK0393493T3; ATE131173T1; US5061701A; JPH02292300A; JP3122448B2; GR3018387T3; IT1229570B; EP0393493B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Gallensäurederivate ein Verfahren zu ihrer Herstellung und diese enthaltende pharmazeutische Zusammensetzungen.
Die Derivate der vorliegenden Erfindung weisen die folgende allgemeine Formel I
auf, in der R&sub1; gleich Wasserstoff oder Hydroxy ist und die Hydroxygruppe in der 7-Stellung entweder in α- oder β- Konfiguration vorliegen kann.
Verbindungen I sind daher die 6-α-Fluorderivate der folgenden natürlichen Gallensäuren: Ursodesoxycholsäure (UDCA) (3α, 7β OH) Ursocholsäure (3α, 7β OH; R&sub1; = OH), Chenodesoxycholsäure (3α, 7α OH) und Cholsäure (3α, 7α OH; R&sub1; = OH).
Die vorliegende Erfindung betrifft auch die physiologisch verträglichen Salze der Verbindungen I sowie mit Glycin oder Taurin konjugierte mögliche Formen. Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch die einzelnen Isomere oder Diastereoisomere der Verbindungen I und die Gemische davon.
Die zuvor angegebenen Gallensäuren sind beim Menschen seit langer Zeit zur Therapie für die Behandlung von Gallensteinleiden, als antidyspeptische, eupeptische, antidyslipidemische und choleretische Mittel und normalerweise bei all denjenigen pathologischen Erkrankungen eingesetzt worden, bei denen eine Stimulation des Gallenflusses und qualitative und/oder quantitative Änderungen desselben erforderlich sind.
Therapeutische Eigenschaften natürlicher Moleküle förderten die Entwicklung einer Reihe von synthetischen oder halbsynthetischen Derivaten in dem Bestreben, verbesserte Arzneistoffe bzw. Arzneimittel hinsichtlich pharmacokinetischer, metabolischer oder physikalisch-chemischer Aspekte (Verhältnis von Lipophilie/Hydrophilie, Stabilität, kritische Micellenkonzentration) zu erhalten. Siehe z. B. EP-A-0101 554, 0124 068, 0135 782, 0186 023 und US-A-46 48 995, 44 60 509, 45 45 938.
Die zuvor genannten US-Patente beschreiben insbesondere 7-Methyl, 7-Hydroxyderivate, die im Vergleich mit den natürlichen Molekülen den Vorteil einer höheren Beständigkeit gegenüber 7-Dehydroxylierung durch Darmbakterienflora und demgemäß eine verlängerte Halbwertzeit sowie eine höhere Stabilität aufweisen sollten.
Diese und andere Vorteile werden durch die erfindungsgemäßen Verbindungen bereitgestellt, die durch das Vorliegen eines Fluoratoms an der 6-α-Stellung gekennzeichnet sind, wobei die 7-Stellung im Vergleich zu dem natürlichen Molekül im wesentlichen unverändert ist, was per se vorteilhaft ist, da gefunden wurde, daß die 7-Stellung im Hinblick auf die pharmakologische Aktivität entscheidend ist.
Fluor in der 6-α-Stellung macht das Molekül gegenüber 7-Dehydroxylierung weniger anfällig.
Darüber hinaus zeigen fluorinierte Derivate im Vergleich zu natürlicher Gallensäure eine erhöhte pharmakologische Aktivität und vorteilhafte pharmaco-kinetische Eigenschaften.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen weisen eine sehr geringe akute Toxizität auf (LD&sub5;&sub0; bei der Maus per os > 5 g/kg) und sind insbesondere für die Behandlung von Cholelithiasis, biliären Diskinesien, Hypercholesterinämie, Atherosklerose, Dyspepsie und generell bei all denjenigen pathologischen Erkrankungen, für die die therapeutische Brauchbarkeit der bekannten Gallensäuren anerkannt worden ist, sehr brauchbar.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen werden für die beabsichtigten therapeutischen Verwendungen in Form von pharmazeutischen Zusammensetzungen verabreicht, die gemäß bekannter Techniken und Excipientien hergestellt sind, wie z. B. in "Remington's Pharmaceutical Sciences Handbook", Hack Pub. Co., N.Y., USA beschrieben ist.
Der bevorzugte Verabreichungsweg ist der orale Weg und die täglichen Dosen, die von der zu behandelnden Pathologie und der Verfassung des Patienten abhängen, umfassen im Prinzip 50 bis 500 mg, einmal oder mehrmals täglich.
Beispiele für geeignete pharmazeutische Zusammensetzungen umfassen Kapseln, Tabletten, mit Zucker überzogene Pillen, Sirupe, Granulate, Lösungen, Ampullen. Die erfindungsgemäßen Verbindungen können auch durch lokale Perfusion, vor oder nach chirurgischen Eingriffen, in Form von dispergierbaren Lösungen oder Pulvern verabreicht werden.
Das Verfahren für die Herstellung der Verbindungen I wird gemäß dem im folgenden angegebenen Schema durchgeführt, wobei R&sub2; eine eine Hydroxygruppe schützende Gruppe ist, R&sub1; gleich Wasserstoff oder eine geschützte Hydroxygruppe ist, R&sub3; eine eine Carboxygruppe schützende Gruppe ist und R&sub1; die in Formel I angegebene Bedeutung aufweist.
Die Bromierungsreaktion kann unter Verwendung von Brom in Essigsäure, N-Bromsuccinimid oder anderen herkömmlichen Bromierungsmitteln durchgeführt werden.
Eine stereospezifische Substitution des Bromatoms an der 6-Stellung wird normalerweise durch Reaktion mit einem Alkalihydroxid, vorzugsweise Kaliumhydroxid, in einer alkoholischen Lösung oder in Wasser-Alkohol-Lösung bewirkt. Die eingeführte 6-Hydroxygruppe ist sterisch gehindert und daher kann ein selektiver Schutz der 3- Hydroxygruppen und möglicherweise der 11-Hydroxygruppe bewirkt werden. Bevorzugte Schutzgruppen sind beispielsweise Silane mit voluminösen Alkylgruppen, wie tert.- Butyldimethylsilyl. Die Hydroxygruppe kann durch ein Fluoratom ersetzt werden, wobei eine geeignete Fluoridionenquelle verwendet wird, z. B. Diethylaminoschwefeltrifluorid (DAST) in wasserfreien Solventien oder mit quaternären Ammoniumfluoriden, wie Tetra-t-Butylammoniumfluorid.
Eliminieren der die Hydroxy- und Carboxygruppen schützenden Gruppen und Reduktion der 7-Ketogruppe ergibt Verbindungen der Formel I.
Geeignete eine Hydroxygruppe schützende Gruppen sind Ester, wie Acetate, Trichloracetate, Formiate, Benzoate, Benzyloxycarbonylderivate, Carbonate; Ether wie Tetrahydropyranylether, Silylderivate und dergleichen. Geeignete die Carboxygruppe schützende Gruppen sind Ester wie Methyl-, t-Butyl-, Benzyl-, Benzhydryl- Trityl- p-Nitrobenzyl-, Trimethylsilyl- und Tetrahydropyranylester, Amide, Hydrazide und dergleichen.
Obwohl sämtliche bekannten Schutzgruppen verwendet werden können, soweit sie unter den ausgewählten Reaktionsbebedingungen inert sind, ist der Acetester als die die Hydroxygruppe schützende Gruppe bevorzugt und der Methylester ist als die die Carboxygruppe schützende Gruppe bevorzugt.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung, ohne sie einzuschränken.

Beispiel 1

Herstellung von 3α, 7β-Dihydroxy-6α-fluor-5β-cholansäure

a) Methyl-3α-acetoxy-7-keto-5β-cholanoat

Eine Lösung von Methyl-3α-hydroxy-7-keto-5β-cholanoat (10 g, 24,72 mMol) in Methylenchlorid (40 ml) wurde mit Acetanhydrid (3,79 g, 37,1 mMol), Triethylamin (3,63 g, 36 mMol) und 4-Pyrrolidinopyridin (0,11 g, 0,74 mMol) zusammengegeben und man ließ das Reaktionsgemisch 3 Stunden lang unter starken magnetischem Rühren reagieren, dann wurde es mit Methylenchlorid (50ml) und Wasser (50 ml) verdünnt und mit 10%iger Salzsäure angesäuert. Die organische Phase wurde abgetrennt und die wäßrige Phase wurde mit Methylenchlorid (3 x 20 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden mit Salzlösung (1 x 30 ml) gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und unter Vakuum eingeengt. Der Rückstand (11,0 g) wurde auf Silica blitzchromatographiert, mit Methylenchlorid/Methanol 99:1 eluiert, wobei man 10,5 g eines reinen Produktes (95%) erhielt.

b) Metbyl-3α-acetoxy-6-brom-7-keto-5β-cholanoat

Eine Lösung von Methyl-3α-acetoxy-7-keto-5β-cholanoat (5,6 g, 12,54 mMol) in Essigsäure (100 ml) wurde mit einer Bromlösung (2,8 g) in Essigsäure (10 ml) versetzt und unmittelbar danach mit 48 %iger Bromwasserstoffsäure (0,74 ml). Man ließ das erhaltene Reaktionsgemisch über Nacht unter starkem magnetischen Rühren reagieren, dann wurde es in Wasser (300 ml) gegossen und unter Vakuum abfiltriert, wobei ein Feststoff (8,03 g) erhalten wurde, der auf Silica blitzchromatographiert wurde, mit Methylenchlorid/Methanol 99,5 : 0,5 eluiert wurde, wobei man 6,0 g eines reines Produktes (91 %) erhielt.

c) Methyl-3α,6α-Dihydroxy-7-keto-5β-cholanoat.

Eine Lösung von Methyl-3α-acetoxy-6-Brom-7-keto-5-cholanoat (10,0 g, 19,025 mMol) in Methanol (600 ml) wurde zu einer Lösung von Kaliumhydroxid (24 g) in Wasser (100 ml) tropfenweise während einer Stunde zugegeben. Das erhaltene Gemisch ließ man 48 Stunden unter Argonatmosphäre unter magnetischem Rühren reagieren. Das Reaktionsgemisch wurde mit Wasser (100 ml) verdünnt, mit 10 %iger Salzsaure angesäuert und mit Chlorofom (3 x 200 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden mit Salzlösung (1 x 50 ml) gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Nach Verdampfen des Solvens wurde der Rückstand (7,7 g) mit p-Toluolsulfonsäure (0,5 g) in Methanol (250 ml) unter magnetischen Rühren für eine Nacht umgesetzt. Das Reaktionsgemisch wurde unter Vakuum eingeengt, in Chloroform (150 ml) aufgenommen und zunächst mit Wasser (3 x 30 ml) dann mit Salzlösung (1 x 50 ml) gewaschen. Die organische Phase wurde über Natriumsulfat getrocknet und unter Vakuum aufkonzentriert. Der Rückstand (8,0 g) wurde auf Silica blitzchromatographiert, mit Chloroform/Methanol 98 : 2 eluiert, wobei man 4,5 g eines reinen Produktes (56 %) erhielt.

d) Methyl-3α-tert-butyldimethylsilyloxy-6-α-hydroxy-7- keto-5α-cholanoat.

Eine Lösung von Methyl-3α,6α-dihydroxy-7-keto-5β-cholanoat (4,4 g, 10,45 mMol) in wasserfreiem Dimethylformamid (120 ml) wurde mit Imidazol (7,4 g, 108,8 mMol), wasserfreiem Pyridin (1,07 ml) und tert.-Butyldimethylchlorosilan (3, 3 g, 21,9 mMol) zusammengegeben; man ließ das Gemisch 4 Stunden unter starkem magnetischen Rühren unter Argonatmospäre reagieren, dann wurde es mit Methylenchlorid (100 ml) verdünnt, mit Wasser (3 x 50 ml) gewaschen, dann mit Salzlösung (1 x 50 ml) . Die organische Phase wurde über Natriumsulfat getrocknet und unter Vakuum aufkonzentriert. Der Rückstand (6,20 g) wurde auf Silica blitzchromatographiert, mit Chloroform eluiert, wobei 3,36 g eines reinen Produktes (60 %) erhalten wurden.

e) Methyl-3α-Hydroxy-6α-fluor-7-keto-5β-cholanoat.

Eine Lösung aus Methyl-3α-tert-butyldimethylsilyloxy-6α-hydroxy-7-keto-5β-cholanoat (2,4 g, 4,49 mMol) in Methylenchlorid (50 ml) wurde tropfenweise in einer Stunde zu einer Lösung von Diethylaminoschwefeltrifluorid (2,72 ml, 20,0 mMol) in Methylenchlorid (50 ml) zugegeben und man ließ das Gemisch über Nacht unter Argonatmosphäre unter magnetischem Rühren reagieren. Das Reaktionsgemisch wurde mit Wasser (1 x 30 ml) gewaschen, danach mit einer gesättigten Natriumbicarbonatlösung (2 x 20 ml), schließlich mit Salzlösung (1 x 30 ml) gewaschen. Die organische Phase wurde über Natriumsulfat getrocknet und unter Vakuum aufkonzentriert. Der Rückstand (2,0 g) wurde auf Silica blitzchromatographiert, mit Methylenchlorid eluiert, wobei man 0,6 g eines reinen Produktes (32 %) erhielt.

f) 3α-Hydroxy-6α-fluor-7-keto-5β-cholansäure.

Eine Lösung von Methyl-3α-hydroxy-6α-fluor-7-keto-5-cholanoat (0,6 g, 1,42 mMol) in Methanol (46 ml) wurde zu einer Methanollösung von 10 % Kaliumhydroxid (82 ml) zugegeben und die erhaltene Lösung wurde über Nacht magnetisch gerührt. Dann wurde Methanol unter Vakuum entfernt, der Rückstand in Wasser (50 ml) aufgenommen, mit 10 %iger Salzsäure angesäuert und mit Methylenchlorid (3 x 30 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden mit Salzlösung (1 x30 ml) gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Nach Verdampfen des Solvens wurde der Rückstand (0, 62 g) auf Silica blitzchromatographiert, mit Methylenchlorid/Methanol 95 : 5 eluiert, wobei man 0, 55 g eines reinen Produktes (95 %) erhielt.

g) 3α, 7β-Dihydroxy-6α-fluor-5β-cholansäure.

Eine Lösung aus 3α-Hydroxy-6α-fluor-7-keto-5β-cholansäure (0,42 g, 1(02 mMol) in Tetrahydrofuran (44 ml) wurden mit Natriumborhydrid (0,165 g, 4,36 mMol) in Methanol (11 ml) zusammengegeben und man ließ das erhaltene Gemisch eine Stunde unter magnetischem Rühren reagieren. Dann wurde das Reaktionsgemisch mit Ethylacetat verdünnt (20 ml), Wasser zugegeben (20 ml) und mit 10 %iger Salzsäure (10 ml) angesäuert. Die organische Phase wurde abgetrennt, die wäßrige Phase wurde mit Methylenchlorid (3 x 20 ml) extrahiert; die vereinigten organischen Phasen wurden mit Salzlösung (1 x 30 ml) gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Nach Verdampfen des Solvens wurde der Rückstand (0,42 g) auf Silica blitzchromatographiert, mit Methylenchlorid/Methanol 98 : 2 eluiert, wobei man 0,03 g des Ausgangsproduktes und 0,16 g des in der Überschrift angegebenen Produktes erhielt (41 %), dessen Struktur mittels ¹H-NMR, ¹³C-NMR, ¹&sup9;F-NMR und Massenspektroskopie bestätigt wurde.
Schmp 198-201 ºC; IR (CHCl&sub3;) 1725 (C=O); ¹H-NMR (200 MHz, CDCl&sub3; + CD&sub3;OD) 0,7 (s, 3H, 18-CH&sub3;), 0,9-0,95 (m, 6H, 19-CH&sub3; , 21CH&sub3;), 3,38 (m, 1H, 6-H), 3,7 (m, 2H, 3H, 7-H);
¹³C-NMR (200 MHz, CDCl&sub3; + CD&sub3;OD) 75,43 C&sub3;, 79,199 C&sub7;, 95,45 C&sub6;. 176,24 (-COOH); ¹&sup9;F-NMR (CDCl&sub3; + CD&sub3;OD) innerer Standard C&sub6;F&sub6;, φ -5,4; m/z 391 (9,18 %), 390 (34,28 %), 354,4 (2(64 %). C&sub2;&sub4;H&sub3;&sub9;FO&sub4;.

Claims

1. Verbindungen der allgemeinen Formel I

in der R&sub1; gleich Wasserstoff oder Hydroxy ist und die Hydroxygruppe in der 7-Stellung entweder in α- oder β-Konfiguration vorliegen kann, pharmazeutisch verträgliche Salze davon und die mit Glycin und Taurin konjugierten Formen davon.

2. 3α,7β-Dihydroxy-6α-fluor-5β-cholan-24-säure.

3. 3α,7β-12α-Trihydroxy-6α-fluor-5β-cholan-24-säure.

4. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen nach Anspruch 1, bei dem eine Verbindung der Formel

in der R&sub2; eine eine Hydroxygruppe schützende Gruppe ist, R&sub1; gleich Wasserstoff oder eine geschützte Hydroxygruppe ist und R&sub3; eine eine Carboxygruppe schützende Gruppe ist, einer Substitutionsreaktion mit dem Fluoridion unterzogen wird und die erhaltene Verbindung nachfolgend entschützt und reduziert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Substitution mit Diethylaminoschwefeltrifluorid durchgeführt wird.

6. Verbindungen der Ansprüche 1 bis 3 als therapeutische Mittel.

7. Pharmazeutische Zusammensetzungen, die als den Wirkstoff eine Verbindung nach Ansprüchen 1 bis 3, gemischt mit einem geeigneten Träger oder Exzipient, enthalten.

8. Verwendung der Verbindungen nach Ansprüchen 1 bis 3 zur Herstellung eines Medikamentes.