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Hintergrund der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft neue Verbindungen und Zusammensetzungen
und ihre Verwendung bei der Behandlung eines Glaukoms oder einer
okularen Hypertonie. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung
die Verwendung von bestimmten substituierten Tetrahydrofurananaloga
von Prostaglandinen der D- und F-Reihe zur Behandlung eines Glaukoms
und einer okularen Hypertonie.
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Ein
Glaukom ist eine progressive Erkrankung, welche zu einer Schädigung des
Sehnervs und schließlich
zum Verlust des gesamtem Sehvermögens
führt.
Die Ursachen dieser Erkrankung sind für viele Jahre Gegenstand intensiver
Untersuchungen gewesen, sind aber noch immer nicht vollständig verstanden.
Das Hauptsymptom und/oder der Risikofaktor für diese Erkrankung ist ein
erhöhter
intraokularer Druck oder eine okulare Hypertonie aufgrund überschüssiger wässriger
Flüssigkeit
in der vorderen Augenkammer.
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Die
Ursachen der Ansammlung von Kammerwasser in der vorderen Kammer
sind nicht vollständig verstanden.
Es ist bekannt, dass ein erhöhter
intraokularer Druck ("IOP") zumindest teilweise
gesteuert werden kann durch Verabreichung von Arzneimitteln, welche
entweder die Produktion des Kammerwassers innerhalb des Auges verringern,
wie etwa Betablocker oder Inhibitoren der carbonischen Anhydrase,
oder den Fluss des Kammerwassers aus dem Auge steigern wie etwa
Miotika und Sympathikomimetika.
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Die
meisten Arten von Arzneimitteln, die konventionell zur Behandlung
eines Glaukoms verwendet werden, besitzen potenziell gefährliche
Nebenwirkungen. Miotika wie etwa Pilocarpin können ein Verschwimmen der Sehschärfe und
andere visuelle Nebenwirkungen verursachen, welche entweder zu einer
verringerten Compliance der Patienten oder zur Beendigung der Therapie
führen
können.
Systemisch verabreichte Inhibitoren der carbonischen Anhydrase können ebenso
ernsthafte Nebenwirkungen verursachen, wie etwa Übelkeit, Dyspepsie, Ermüdung und
metabolische Azidose, wobei die Nebenwirkungen die Compliance der
Patienten betreffen können
und/oder die Beendigung der Behandlung notwendig machen können. Außerdem sind einige
Betablocker vermehrt mit gefährlichen,
die Lunge betreffende Nebenwirkungen in Verbindung gebracht worden,
die ihren Wirkungen auf die Beta-2-Rezeptoren im Lungengewebe zuzuschreiben
sind. Sympathikomimetika können
Tachykardie, Herzrhythmusstörungen
und Bluthochdruck verursachen. Deshalb besteht ein weitergehender
Bedarf an Therapien, welche den erhöhten intraokularen Druck im
Zusammenhang mit einem Glaukom regulieren.
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Prostaglandine,
die metabolische Derivate von Arachidonsäure sind, sind in der letzten
Zeit im Hinblick auf eine mögliche
Effizienz bei der Verringerung des IOP verfolgt worden. Arachidonsäure im Körper wird
zu Prostaglandin G
2 umgewandelt, welches
wiederum zu Prostaglandin H
2 umgewandelt
wird. Andere natürlich vorkommende
Prostaglandine sind Derivate von Prostaglandin H
2.
Es ist eine Vielzahl von unterschiedlichen Arten von Prostaglandinen
gefunden worden, einschließlich
Prostaglandine der Reihen A, B, D, E, F, G, I und J (
EP 0 561 073 A1 ). Interessant
in der vorliegenden Erfindung sind Verbindungen, welche wahrscheinlich
Mechanismen zur Verringerung des IOP aufweisen, welche ähnlich wie
diejenigen, welche von PGD
2 (Formel I) und
PGF
2α (Formel
II) gezeigt werden:
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Das
Verhältnis
zwischen einer Aktivierung des Prostaglandin DP-Rezeptors und ΙΟP-Verringerungseffekten
ist nicht gut untersucht. Verschiedene Publikationen haben berichtet,
dass eine Aktivierung des DP-Rezeptors zu einer Second Messenger-Aktivierung
und insbesondere zur Stimulierung von Adenylatcyclase und sich ergebenden
Steigerungen der cAMP-Spiegel führt
(Thierauch, „Prostaglandins
and their Receptors: II. Receptor Structure and Signal Transduction", Journal of Hypertension,
Volume 12, S. 1–5
(1994). Ungeachtet des Mechanismus wurde gezeigt, dass PGD2 den IOP verringert (Nakajima, „Effects
of Prostaglandin D2 and its analog BW245C,
on Intraocular Pressure in Humans", Graefe's Archive Ophthalmology, Volume 229, S.
411–413
(1991)). Folglich ist es auf diesem Gebiet interessant gewesen,
synthetische PGD2-Analoga mit einer Wirksamkeit
der Verringerung des IOP zu entwickeln.
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Synthetische
Analoga des PGD
2-Typs sind im Fachgebiet
verfolgt worden (Graefe's
Archive Ophthalmology, Volume 229, S. 411–413 (1991);
EP 0 667 160 ). Obwohl einige Moleküle des PGD
2-Typs den IOP verringern, sind diese Arten
von Molekülen
auch mit unerwünschten
Nebenwirkungen in Verbindung gebracht worden, welche sich aus einer
topischen ophthalmischen Dosierung ergeben. Einige Wirkungen haben
eine anfängliche
Steigerung des IOP, eine Bindehauthyperämie, Anstiege der mikrovaskulären Permeabilität und Anstiege
der Eosinophileninfiltration umfasst (Alm, „The Potential of Prostaglandin
Derivatives in Glaucoma Therapy",
Current Opinion in Ophthalmology, Volume 4, Nr. 11, S. 44–50 (1993)).
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Ebenso
ist das Verhältnis
der Aktivierung des Prostaglandin FP-Rezeptors und der IOP-Verringerungswirkungen
nicht gut verstanden. Es wird angenommen, dass eine FP-Rezeptoraktivierung
zu einem verstärkten
Ausfluss von Kammerwasser führt.
Ungeachtet des Mechanismus haben PGF2α und
einige Analoga davon gezeigt, dass sie den IOP verringern (Giuffre, „The Effects
of Prostaglandin F2α the Human Eye", Graefe's Archive Ophthalmology,
Volume 222, S. 139–141
(1985); und Kerstetter et al., „Prostaglandin F2α-1-Isopropylester
Lowers Intraocular Pressure Without Decreasing Aqueous Humor Flow", American Journal
of Ophthalmology, Volume 105, S. 30–34 (1988)). Folglich war es
im Arbeitsgebiet von Interesse, synthetische PGF2α Analoga
mit einer Wirksamkeit bei der Verringerung des IOP zu entwickeln.
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Synthetische
Analoga des PGF
2α-Typs sind im Fachgebiet
verfolgt worden (Graefe's
Archive Ophthalmology, Volume 229, S. 411–413 (1991);
EP 0 686 628 ; WO 9526729). Obwohl
Moleküle
des PGF
2α-Typs
den IOP verringern können,
sind diese Arten von Molekülen
auch mit unerwünschten
Nebenwirkungen in Verbindung gebracht worden, die sich durch eine
topische ophthalmische Dosierung ergeben. Solche Wirkungen umfassen
eine anfängliche
Steigerung des IOP, einen Zusammenbruch der Blut-Kammerwasser-Schranke
und eine Bindehaut hyperämie
(Alm, „The
Potential of Prostaglandin Derivatives in Glaucoma Therapy", Current Opinion
in Ophthalmology, Volume 4, Nr. 11, S. 44–50 (1993)).
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Bezogen
auf das Vorhergehende, besteht ein Bedarf an der Entwicklung von
Molekülen,
welche die Prostaglandin DP- und/oder FP-Rezeptoren aktivieren können, was
eine wirksamere Verringerung des IOP ergibt, während sie weniger oder geringere
Nebenwirkungen aufweisen.
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Ein
Mittel, welches eine vergleichbare oder verbesserte Wirksamkeit,
aber im Vergleich mit anderen Mitteln verringerte Nebenwirkungen
aufweist, besitzt ein verbessertes therapeutisches Profil. Es ist
eine Aufgabe dieser Erfindung, eine Klasse von Mitteln zur Verringerung
des IOP bereitzustellen mit einem verbesserten therapeutischen Profil
gegenüber
endogenen Prostaglandinen, und Verfahren zu deren Verwendung.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung ist auf Zusammensetzungen und deren Verwendung
bei der Behandlung eines Glaukoms oder einer okularen Hypertonie
gerichtet. Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung bestimmte
Klassen von substituierten Tetrahydrofuranen bereit, welche eine
Wirkung eines funktionellen DP- und/oder FP-Rezeptorantagonisten
besitzen, und Verfahren zu deren Verwendung bei der Behandlung eines Glaukoms
oder einer okularen Hypertonie.
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Ausführliche Beschreibung der Erfindung
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Es
ist unerwartet gefunden worden, dass erfindungsgemäße substituierte
Tetrahydrofurane im Vergleich mit natürlichen Prostaglandinen und
vielen ihrer bekannten Analoga ein verbessertes therapeutisches Profil
bei der Behandlung eines Glaukoms und einer okularen Hypertonie
aufweisen. Die substituierten Tetrahydrofurane der vorliegenden
Erfindung sind Heptansäurederivate
mit der folgenden Formel (III):
worin:
R = CO
2R
1, CONR
7R
8, CH
2OR
9 oder CH
2NR
10R
11 ist, worin
R
1 = H, eine kationische Salzkomponente
oder ein lineares oder verzweigtes C
2-C
5-Alkyl ist, R
7 und
R
8 gleich oder verschieden und = H oder
Alkyl sind; R
9 = H, Acyl oder Alkyl ist,
R
10 und R
11 gleich
oder verschieden und = H, Acyl oder Alkyl sind; mit der Maßgabe, dass wenn
eines von R
10 und R
11 =
Acyl ist, das andere = H oder Alkyl ist;
n = 0, 2 ist;
ist, worin
Y
= CH
2CH=CH (cis-Olefin), CH=CHCH
2 (cis-Olefin) oder CH
2CH
2CH
2 ist,
Z
= C≡C,
trans CH=CH oder CH
2CH
2 ist,
Y
2 = Halogen oder Alkoxy ist,
X
2 = O, S oder CH
2 ist
und
A = cis CH=CH, CH
2CH
2 oder
C≡C ist;
eines
von R
2 und R
3 =
H ist und das andere = F oder OH, wobei das OH frei oder funktionell
modifiziert sein kann, oder R
2 und R
3 zusammen = OCH
2CH
2O oder ein doppelt gebundenes O (Carbonyl)
sind, und
R
4 = Cyclohexyl, lineares
oder verzweigtes C
5-C
7-Alkyl
oder R
5 ist, worin
R
5 =
(CH
2)
mX-Phenyl oder
(CH
2)
pZ
2 ist,
worin X = O oder CH
2 ist, m = 1–6 ist,
das Phenyl entweder nicht substituiert oder mit R
6 substituiert
ist, wobei R
6 = Halogen, CH
3,
CF
3, CN, OCH
3 oder
Acetyl ist, p = 0–6
ist, und
ist, worin:
W
= O, CH
2, CH
2CH
2 oder CH=CH ist, und R
6 wie
oben definiert ist; vorausgesetzt, dass dann, wenn G (i) ist, R
4 = R
5 ist, und wenn
G (ii) ist, dass dann R
4 = Cyclohexyl, lineares
oder verzweigtes C
5-C
7-Alkyl
ist und R
2, R
3 unterschiedlich
= H und OH sind.
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Für Zwecke
der vorhergehenden und folgenden Definitionen bedeutet eine "ophthalmisch akzeptable Esterkomponente" eine beliebige pharmazeutisch
akzeptable Esterkomponente, welche für eine ophthalmische Anwendung
geeignet ist, das heißt
nicht toxisch und nicht reizend ist. Bevorzugt sind ophthalmisch
akzeptable Ester wie etwa Alkyl- und Alkylcycloalkylester von Carbonsäuren. Am
meisten bevorzugt sind C2-C5-Alkylester
von Carbonsäuren
und insbesondere Isopropylester.
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Bevorzugte
Verbindungen der vorliegenden Erfindung sind diejenigen mit der
Formel IV:
worin:
R
1 =
H oder ein lineares oder verzweigtes C
2-C
5-Alkyl ist;
Y = CH
2CH=CH
(cis-Olefin), CH=CHCH
2 (cis-Olefin) oder
CH
2CH
2CH
2 ist;
Z = C≡C, trans CH=CH oder CH
2CH
2 ist;
eines
von R
2 und R
3 =
H ist und das andere = F oder OH, wobei das OH frei oder funktionell
modifiziert sein kann; oder R
2 und R
3 zusammen = OCH
2CH
2O oder ein doppelt gebundenes O (Carbonyl)
sind; und
R
5 = (CH
2)
mX-Phenyl oder (CH
2)
pZ
2 ist, worin X
= O oder CH
2 ist; m = 1–6 ist; das Phenyl entweder
nicht substituiert oder mit R
6 substituiert
ist, wobei R
6 = Halogen, CH
3,
CF
3, CN, OCH
3 oder
Acetyl ist; p = 0–6
ist; und
ist, worin:
W
= O, CH
2, CH
2CH
2 oder CH=CH ist; und R
6 wie
oben definiert ist.
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Andere
bevorzugte Verbindungen dieser Erfindung umfassen diejenigen mit
der Formel V:
worin:
R
1 =
H oder ein lineares oder verzweigtes C
2-C
5-Alkyl ist;
X
2 =
O oder CH
2 ist;
A = cis CH=CH, CH
2CH
2 oder C≡C ist;
Y
2 = Halogen ist;
Z = C≡C, trans
CH=CH oder CH
2CH
2 ist;
R
2 und R
3 verschieden
= H, und OH sind; und
R
4 = Cyclohexyl
oder ein lineares oder verzweigtes C
5-C
7-Alkyl ist.
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Besonders
bevorzugte Verbindungen dieser Erfindung sind:
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Die
Analoga des PGD2-Typs der vorliegenden Erfindung
(d. h. Verbindung III, worin G (ii) ist) sind neu.
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Mit
der Ausnahme von: Methyl (5Z,13E,15R)-9α-acetoxy-15-hydroxy-17-(3-trifluormethylphenyl)-11-oxa-18,19,20-trinorprosta-5,13-dienoat
und Methyl (5Z, 13E,15S)-9α-acetoxy-15-hydroxy-17-(3-trifluormethylphenyl)-11-oxa-18,19,20-trinorprosta-5,13-dienoat, über deren
Synthesen von Verdoom et al., S. African J. Chem., 40: 134–138 (1987)
berichtet wurden, die Analoga des PGF
2α-Typs
der vorliegenden Erfindung (d. h. Verbindung III, worin G (i) ist)
sind auch neu. Verwandte 11-oxa-PGFs außerhalb des Umfangs der vorliegenden
Erfindung sind jedoch bekannt und ihre Synthesen sind in der Literatur
beschrieben. Die 11-oxa-Analoga von PGF
2α und
PGF
2β sind
von Hanessian et al., Carbohydrate Research, 141: 221–238 (1985)
und Thiem et al., Liebigs Ann. Chem., 2151–2164 (1985) offenbart. Arndt
et al., S. African J. Chem., 34: 121–127 (1981), US-Patent Nr.
4,133,817;
DE 24 60 977 ,
DE 26 18 861 ,
DE 26 01 333 , Lourens et al., Tetrahedron
Letters, 43: 3719–3722
(1975) und Vlattas et al., Tetrahedron Letters, 51/52: 4451–4454 (1974)
offenbaren ebenso 11-oxa-Analoga von PGF
2α.
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In
den vorhergehenden Abbildungen ebenso wie in den hierin nachfolgend
bereitgestellten Abbildungen zeigen Anlagerungen mit Wellenform
an, dass die Konfiguration entweder Alpha (α) oder Beta (β) sein kann.
Die gestrichelten Linien bei Bindungen zwischen Kohlenstoffen, z.
B. in der bizyklischen Strukturformel für Z2 zeigen
eine Einzel- oder Doppelbindung. Zwei durchgezogene Linien zwischen
Kohlenstoffen spezifizieren die Konfiguration der entsprechenden
Doppelbindung. Schraffierte Linien zeigen die α-Konfiguration an und eine durchgezogene
dreieckige Linie zeigt die β-Konfiguration
an.
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In
den folgenden Beispielen 1–8
werden die folgenden Standardabkürzungen
verwendet: g = Gramm (mg = Milligramm); mol = Mol (mmol = Millimol);
ml = Milliliter; mm Hg = mm Quecksilber; mp = Schmelzpunkt; bp =
Siedepunkt; h = Stunden und min = Minuten. Außerdem bezieht sich "NMR" auf die magnetische
Kernresonanzspektroskopie und "MS" auf die Massenspektrometrie.
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Beispiel 1: Synthese von
(3aR,4S,6aR)-Hexahydro-2-oxofuro-[3,4-b]furan-4-carboxyaldehyd (11)
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Die
Verbindungen dieser Erfindung (sowohl Analoga des PGD2-Typs
als auch des PGF2α-Typs) können aus
der gleichen Zwischenverbindung (3aR, 4S, 6aR)-Hexahydro-2-oxofuro[3,4-b]furan-4-carboxaldehyd (11)
hergestellt werden, welche aus der leicht erhältlichen 1,2-O-Isopropyliden-α-D-xylofuranose
(1) gemäß den veröffentlichten
Methoden (Arndt et al., S. Afr. J. Chem., 34: 121–127 (1981);
US-Patent Nr. 4,133,948) hergestellt wird. Das folgende Schema 1
skizziert den synthetischen Weg zu (11).
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Schema
1: Synthese des Aldehyds 11
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A: 5-O-Benzoyl-1,2-O-isopropyliden-α-D-xylofuranose
(2)
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Eine
Lösung
von 1,2-O-isopropyliden-α-D-xylofuranose
1 (30 g, 0,15 mol) in 360 ml CH2Cl2 wurde auf 0°C abgekühlt und dazu wurden 20 ml (0,23
mol) Pyridin und eine katalytische Menge (1,0 g) N,N-Dimethylaminopyridin
zugegeben. Das resultierende Gemisch wurde bei 0°C für 10 min gerührt, zu
diesem Zeitpunkt wurden 20 ml (0,17 mol) Benzoylchlorid tropfenweise über einen
Zeitraum von 30 min zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde bei 0°C für weitere
30 min gerührt
und dann durch Zugabe von 200 ml einer gesättigten Lösung von NH4Cl
gequencht. Die Reaktion wurde auf Raumtemperatur erwärmt, die
Schichten wurden getrennt und die wässrige Schicht wurde mit 3 × 50 ml
CH2Cl extrahiert. Die vereinigten organischen
Extrakte wurden mit 3 × 50
ml einer 10%-igen wässrigen
Lösung
von CuSO4, 2 × 50 ml Wasser und Lauge gewaschen. Die
organische Lösung
wurde über
wasserfreiem MgSO4 getrocknet, filtriert
und aufkonzentriert. Das rohe Produktgemisch wurde durch eine Chromatographie
auf Silicagel gereinigt und ergab 44,3 g (95% Ausbeute) von 2 als
farblose Flüssigkeit:
Rf 0,54 (60% EtOAc/Hexan); 1N-NMR
(CDCl3) δ 8,03
(m, 2H), 7,40–7,68
(m, 3H), 5,97 (d, 1H, J = 3,6 Hz), 4,80 (m, 1H), 4,61 (d, 1H, J
= 3,4 Hz), 4,37 (m, 2H); 4,20 (s, breit, 1H), 3,35 (breit, 1H), 1,50
(s, 3H), 1,32 (s, 3H).
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B:5-O-Benzoyl-1,2-O-isopropyliden-α-D-erythropentofuranos-3-ulose
(3)
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Eine
Lösung
von Oxalylchlorid (2,0 M in CH2Cl2, 113 ml, 0,22 mol) in 400 ml wasserfreiem
CH2Cl2 wurde unter
einer N2-Atmosphäre auf –78°C abgekühlt. Dazu wurde eine Lösung von
Dimethylsulfoxid (32 ml, 0,45 mol) in 50 ml wasserfreiem CH2Cl2 tropfenweise über eine
Zeitdauer von 5 min zugegeben. Nachdem die resultierende Lösung bei
der gleichen Temperatur für
5 min gerührt
worden war, wurde eine Lösung
von 2 (44,3 g, 0,15 mol) in 500 ml wasserfreiem CH2Cl2 tropfenweise über eine Zeitdauer von 15 min
zugegeben. Das Rühren
wurde bei –78°C für weitere
15 min fortgesetzt. Dann wurde zu dem Reaktionsgemisch Triethylamin
(60 ml, 0,42 mol) zugegeben und nach weiteren 15 min bei –78°C wurde das
kalte Temperaturbad entfernt und das Rühren wurde für 10 min
fortgesetzt. Die Reaktion wurde dann durch Zugabe von 400 ml Wasser
gequencht. Das zweiphasige Gemisch wurde auf Raumtemperatur erwärmt und
die Schichten wurden getrennt. Die wässrige Schicht wurde mit 3 × 100 ml
CH2Cl2 extrahiert.
Die orga nischen Extrakte wurden vereinigt und mit Wasser (3 × 100 ml)
und Lauge gewaschen und wurden über
wasserfreiem Na2SO4 getrocknet.
Eine Filtration und Entfernung des Lösungsmittels ergab das Rohprodukt
3 (42,5 g, 96% Ausbeute) als einen schwach gelben Feststoff, welcher
ohne weitere Reinigung im nächsten
Schritt verwendet wurde: 1H-NMR (CDCl3) δ 7,97
(m, 2H), 7,40–7,65
(m, 3H), 6,14 (d, 1H, J = 4,40 Hz), 4,69 (m, 2H), 4,44 (m, 2H),
1,15 (s, 3H), 1,43 (s, 3H).
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C: (3aR,4S,6RS,6aR)-4-(Benzoyloxy)methylhexahydro-6-hydroxyfuro[3,4-b]furan-2-on (6)
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Die
rohe Probe von 3 (42,5 g, 0,15 mol), Triethylphosphonoacetat (40,5
g, 0,18 mol) und Lithiumchlorid (7,6 g, 0,18 mol) wurden vereinigt
und in 1,0 l wasserfreiem THF gelöst. Die Lösung wurde auf 0°C gekühlt und dazu
wurde tropfenweise Triethylamin (25,3 ml, 0,18 mol) zugegeben. Die
resultierende Aufschlämmung
wurde allmählich
auf Raumtemperatur erwärmt
und unter einer N2-Atmosphäre für 24 h gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde
dann in 500 ml einer 50%-igen wässrigen
NaCl-Lösung
geschüttet.
Die Schichten wurden getrennt und die wässrige Schicht wurde mit 2 × 200 ml
EtOAc extrahiert. Die vereinigten organischen Extrakte wurden über wasserfreiem
MgSO4 getrocknet. Eine Filtration und Entfernung
des Lösungsmittels
ergab 50 g des rohen Enoats 4 als ein Gemisch von zwei Diastereomeren,
welches im nächsten
Schritt verwendet wurde: Rf 0,58 und 0,50
(Neben- bzw. Hauptisomere, 50% EtOAc/Hexan).
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Zu
einer Suspension von 30–40
g Raney-Ni (Aldrich, bis zur Neutralität mit destilliertem Wasser
gewaschen) in 750 ml Methanol wurde das rohe Enoat 4 (50 g) von
oben zugegeben, und das resultierende Gemisch wurde bei 65–70 psi
bei Raumtemperatur in einem Parr-Hochdruckreaktor für 18 h hydriert.
Das Reaktionsgemisch wurde sorgfältig
durch ein Celite-Kissen filtriert. Die Feststoffe wurden gründlich mit
Methanol gewaschen. Die Filtrate wurden vereinigt und verdampft
und das rohe Produktgemisch wurde durch eine Passage durch ein kleines
Silicagel-Kissen gereinigt und ergab 46,7 g (85% Ausbeute für zwei Schritte)
von 5 als farblose Flüssigkeit.
Dieses Material wurde für
den nächsten
Schritt übertragen:
Rf 0,46 (50% EtOAc/Hexan): 1H
NMR (CDCl3) δ 8,03 (m, 2H), 7,40–7,65 (m,
3H), 5,88 (d, J = 3,6 Hz, 1H), 4,85 (m, 1H), 4,05–4,65 (m,
5H), 2,78 (m, 1H), 2,40 (m, 2H), 1,52 (s, 3H), 1,32 (s, 3H), 1,25
(t, J = 7,15 Hz, 3H).
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Das
oben erhaltene Acetonid 5 (46,7 g, 0,12 mol) wurde in 250 ml eines
4 : 1-Gemischs von
Eisessig und Wasser gelöst
und die resultierende Lösung
wurde für
3,5 h auf 100°C
erwärmt.
Das Reaktionsgemisch wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und
das Lösungsmittel
wurde im Vakuum entfernt. Der Rückstand
wurde in 100 ml Toluol gelöst
und die Lösung
wurde aufkonzentriert und ergab 39,6 g (quantitative Ausbeute) von
6 als schwach gelbe, viskose Flüssigkeit:
Rf 0,23 (50% EtOAc/Hexan): 1H-NMR
(CDCl3) δ 8,01
(m, 2H), 7,38–7,69
(m, 3H), 5,62 (s, 1H), 4,93 (d, 1H, J = 6,02 Hz), 4,30–4,70 (m,
3H), 3,20 (m, 1H), 2,50–3,05
(m, 2H).
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D: (3aR,4S,6RS,6aR)-6-Acetyloxy-4-(benzoyloxy)methylhexahydrofuro[3,4-b]furan-2-on (7)
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Das
Lacton 6 (39,6 g, 0,14 mol) wurde in 70 ml Pyridin gelöst. Zu dieser
Lösung
wurden 70 ml Essigsäureanhydrid
zugegeben und das resultierende Gemisch wurde bei Raumtemperatur
für 20
h gerührt.
Dann wurde das Lösungsmittel
verdampft und der Rückstand
wurde in 1,5 l EtOAc gelöst.
Diese Lösung
wurde nacheinander mit 2 × 150
ml Wasser, 3 × 150
ml einer 0,25 N HCl-Lösung
Wasser, 1 × 150
ml Wasser und 1 × 100 ml
Lauge gewaschen. Die organische Schicht wurde über wasserfreiem MgSO4 getrocknet, filtriert und aufkonzentriert.
Das rohe Produkt wurde als gelber Feststoff isoliert, welcher mit
warmem Ether pulverisiert wurde und 29,0 g eines weißen kristallinen
Feststoffs ergab, wobei durch 1H-NMR gefunden
wurde, dass dieser ein einzelnes Diastereomer des Acetats ist. Die
Ausgangslösung
wurde aufkonzentriert und durch Chromatographie auf Silicagel gereinigt
und ergab 6,7 g eines Gemischs der diastereomeren Acetate als gelbe
Flüssigkeit. Die
vereinigte Ausbeute von 7 betrug 87%: Rf 0,3
(60% EtOAc/Hexan); 1H-NMR (CDCl3) δ (nur für das Hauptisomer)
8,03 (m, 2H), 7,42–7,68
(m, 3H), 6,41 (s, 1H), 5,01 (d, 1H, J = 6,3 Hz), 4,45 (s, breit,
3H), 3,22 (m, 1H), 2,90 (dd, 1H, J = 14,4, 9,0 Hz), 2,62 (dd, 1H,
J = 14,4, 3,4 Hz), 2,03 (s, 3H).
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E: (3aR,4S,6RS,6aR)-4-(Benzoyloxy)methylhexahydro-6-phenylthiofuro[3,4-b]furan-2-on (8)
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Zu
einer Suspension von 7 (35,7 g, 0,11 mol) und Thiophenol (14,8 ml,
0,13 mol) in 220 ml eines 4 : 1-Gemischs von wasserfreiem Toluol
und Dichlormethan bei Raumtemperatur wurde tropfenweise Bortrifluoridetherat
(6,9 ml, 0,05 mol) zugegeben. Das resultierende Gemisch wurde bei
der gleichen Temperatur für
6,5 h gerührt
und dann vorsichtig in ein zweiphasiges Gemisch von 1000 ml EtOAc
und 100 ml einer gesättigten wässrigen
Lösung
von NaHCO3 (gesättigtes NaHCO3)
geschüttet.
Die Schichten wurden getrennt und die organische Schicht wurde mit
2 × 100
ml gesättigtem
NaHCO3, 100 ml Wasser und 100 ml Lauge gewaschen. Die
organische Schicht wurde über
wasserfreiem MgSO4 getrocknet, filtriert
und aufkonzentriert und ergab eine gelbe Flüssigkeit. Dieses Material wurde
in 50 ml CHCl3 gelöst und dazu wurden 200 ml Ether
und 50 ml Hexan zugegeben. Die resultierende Lösung wurde kurz auf –78°C gekühlt, um
eine Kristallistion zu induzieren. Es bildete sich ein weißer pulvriger
Feststoff, welcher abfiltriert wurde und mit kaltem Ether gewaschen wurde
und 29,6 g von 8 (72% Ausbeute) als ein Gemisch von zwei Diastereomeren
ergab: Rf 0,70 und 0,53 (Neben- bzw. Hauptisomere,
60% EtOAc/Hexan); 1H-NMR (CDCl3) δ (nur für das Hauptisomer)
8,01 (m, 2H), 7,42–7,70
(m, 5H), 7,27 (m, 3H), 5,89 (d, 1H, J = 5,2 Hz), 5,29 (dd, 1H, J
= 7,7, 5,2 Hz), 4,55 (m, 2H), 4,48 (m, 1H), 2,60–3,12 (m, 3H).
-
F: (3aR,4S,6aR)-4-(Benzoyloxy)methylhexahydrofuro[3,4-b]furan-2-on
(9)
-
Ein
1000 ml-Dreihals-Rundkolben, ausgestattet mit einem mechanischen Überkopfrührer, wurde
mit 29,6 g von 8 (80 mmol), 500 ml Ethanol und ungefähr 30 g
Raney-Ni (Aldrich, bis zur Neutralität mit destilliertem Wasser
gewaschen) beladen. Die resultierende Aufschlämmung wurde bei Rückfluss
für 5 h
unter heftigem Rühren
erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde dann auf Raumtemperatur abgekühlt, und
die Feststoffe wurden sorgfältig
durch ein Celite-Kissen filtriert. Der Rückstand wurde gründlich mit
Ethanol gewaschen und die vereinigten Filtrate wurden aufkonzentriert
und ergaben einen gelben Feststoff, welcher durch Chromatographie
auf Silicagel gereinigt wurde und 7,6 g (36% Ausbeute) von 9 als
einen weißen
Feststoff ergab. Eine kleine Probe wurde aus Aceton/Hexan umkristallisiert
und ergab farblose Nadeln: Schmelzpunkt 89,5–90,0°C; [α]D 22 + 3,18 (c = 0,8 in CHCl3);
Rf 0,36 (60% EtOAc/Hexan); 1H-NMR
(CDCl3) δ 8,01
(m, 2H), 7,40–7,65
(m, 3H), 5,15 (m, 1H), 4,41 (m, 2H), 4,05–4,32 (m, 3H), 2,80–3,05 (m,
2H), 2,56 (d, 1H, J = 15,7 Hz); MS m/z bei 263 für (M + H)+.
-
G: (3aR,4S,6aR)-Hexahydro-2-oxofuro[3,4-b]furan-4-carboxaldehyd
(11)
-
Zu
einer Lösung
des Benzoats 9 (2,63 g, 10,0 mmol) in 50 ml warmem Ethanol wurden
1,4 g (10,0 mmol) festes K2CO3 zugegeben.
Der resultierende Brei wurde bei Raumtemperatur für 2,5 h
gerührt,
zu diesem Zeitpunkt wurden 150 ml Wasser zugegeben und das Gemisch
wurde mit Amberlyst-15 (gereinigt und aktiviert) behandelt, bis
die Lösung
bei pH 2–3
lag. Das Harz wurde filtriert und mit 50 ml Wasser gewaschen und
die Filtrate wurden vereinigt und auf ungefähr 200 ml aufkonzentriert.
Diese Lösung
wurde mit 3 × 50
ml EtOAc extrahiert, die organischen Extrakte wurden verworfen und
die wässrige
Phase wurde im Vakuum verdampft. Der Rückstand wurde in 50 ml Toluol
aufgenommen und das Lösungsmittel
wurde verdampft; dieses Trocknungsverfahren wurde zweimal wiederholt.
Das so erhaltene Produkt Hydroxylaceton 10 (1,64 g, 95% Ausbeute)
wurde als blassgelbe Flüssigkeit
isoliert. Dieses Material wurde ohne weitere Reinigung verwendet: 1H-NMR (d6-DMSO) δ (rohe Probe)
5,12 (m, 1H), 4,81 (t, 1H, J = 5,6 Hz, OH),
3,98 (dd, 1H, J = 10,3, 4,1Hz), 3,85 (d, 1H, J = 10,5 Hz), 3,75
(m, 1H), 3,44 (m, 2H), 2,85 (m, 2H), 2,48 (m, 1H).
-
Eine
Lösung
von Oxalylchlorid (2,0 M in CH2Cl2, 5,4 ml, 10,8 mmol) in 25 ml wasserfreiem
CH2Cl2 wurde unter
einer N2-Atmosphäre auf –78°C gekühlt. Dazu wurde eine Lösung von
DMSO (1,5 ml, 21,6 mmol) in 5,0 ml CH2Cl2 tropfenweise zugegeben. Das resultierende
Gemisch wurde für
5 min gerührt
und dann wurde eine Lösung
des oben erhaltenen Hydroxylacetons 10 (1,14 g, 7,21 mmol) in 50
ml wasserfreiem CH2Cl2 tropfenweise
zugegeben. Nach 15 min bei –78°C wurde Triethylamin
(2,85 ml, 20,2 mmol) zu der Reaktion zugegeben und das Rühren wurde
für weitere
15 min bei –78°C fortgesetzt.
Die Reaktion wurde dann auf Raumtemperatur erwärmt und durch ein Celite-Kissen
filtriert. Der Filterkuchen wurde mit CH2Cl2 gewaschen, die Filtrate wurden vereinigt
und auf ungefähr
10 ml aufkonzentriert; diese Lösung
wurde auf eine Säule
von Silicagel für
eine chromatographische Reinigung aufgetragen. Das Aldehyd 11 (0,9
g, 80% Ausbeute) wurde als eine farblose Flüssigkeit isoliert: Rf 0,6 (Aceton); 1H-NMR
(CDCl3) δ 9,71
(s, 1H), 5,10 (m, 1H), 4,24 (m, 1H), 3,65–3,89 (m, 2H), 2,96 (m, 1H),
2,64 (m, 1H), 1,85 (m, 1H).
-
Beispiel 2: Synthese von
Isopropyl[2R(1E,3R),3S(5Z),4R]-7-[tetrahydro-2-[4-(3-chlorphenoxy)-3-hydroxy-1-butenyl]-4-hydroxy-3-furanyl]-5-heptenoat
(VI)
-
Die
Verbindung VI kann gemäß dem Verfahren,
das durch das folgende Schema 2 beschrieben wird, hergestellt werden.
-
Schema
2: Synthese der Verbindung VI
-
A: [3aR,4R(1E),6aR]-4-[4-(3-Chlorphenoxy)-3-oxo-1-butenyl]hexahydrofuro-[3,4-b]-furan-2-on
(12)
-
Eine
Lösung
von Dimethyl-3-(3-chlorphenoxy)-2-oxopropylphosphonat (2,34 g, 8
mmol) und LiCl (0,29 g, 6,9 mmol) in 15 ml wasserfreiem THF wurde
unter einer N2-Atmosphäre auf 0°C abgekühlt, und dazu wurde Triethylamin
(0,97 ml, 6,9 mmol) tropfenweise zugegeben. Es bildete sich eine
weiße
Aufschlämmung,
welche für
3 min bei 0°C
gerührt
wurde, zu diesem Zeitpunkt wurde eine Lösung des Aldehyds 11 (0,9 g,
5,76 mmol) in 15 ml wasserfreiem THF dazugegeben. Das resultierende
Gemisch wurde bei 0°C
für 1 h
gerührt
und dann zwischen 100 ml Wasser und 250 ml EtOAc geteilt. Die Schichten
wurden getrennt und die organische Phase wurde mit Wasser und Lauge
gewaschen und getrocknet (MgSO4). Eine Filtration
und Entfernung des Lösungsmittels
ergab eine gelbe Flüssigkeit,
welche durch Chromatographie auf einem Silicagel gereinigt wurde und
1,13 g des Enons 12 (60% Ausbeute) als eine farblose viskose Flüssigkeit
ergab: Rf 0,29 (60% EtOAc/Hexan); 1H-NMR (CDCl3) δ 7,22 (m,
1H), 6,85–7,08
(m, 3H), 6,79 (m, 1H), 6,65 (dd, 1H, J = 16,2, 1,6 Hz), 5,10 (m,
1H), 4,69 (s, 2H), 4,38 (m, 1H), 4,10 (m, 2H), 2,88 (m, 2H), 2,57
(m, 1H).
-
B: [3aR,4R(1E,3RS),6aR]-4-[4-(3-Chlorphenoxy)-3-hydroxy-1-butenyl]hexahydrofuro[3,4-b]furan-2-on
(13)
-
Ein
Gemisch von 12 (1,0 g, 3,10 mmol) und CeCl3·7H2O (2,3 g, 6,2 mmol) wurde in einem Gemisch von
CH3OH (25 ml) und CHCl3 (10
ml) aufgenommen und die Lösung
wurde auf 0°C
abgekühlt.
Zu dieser kalten Lösung
wurde NaBH4 (0,23 g, 6,2 mmol) in kleinen
Portionen über
einen Zeitraum von 5 min zugegeben. (Vorsicht: Es tritt eine heftige
Wasserstoffgasentwicklung auf). Das resultierende Gemisch wurde
für weitere
3 min bei 0°C
gerührt
und dann in 100 ml einer 0,5 N HCl-Lösung geschüttet. Die wässrige Lösung wurde mit 3 × 50 ml
CHCl3 extrahiert. Die organischen Extrakte
wurden vereinigt und mit 3 × 50
ml Wasser und Lauge gewaschen und über wasserfreiem MgSO4 getrocknet. Eine Filtration und Entfernung
des Lösungsmittels
ergaben ein Öl,
welches durch Silicagelchromatographie gereinigt wurde und 0,71
g (70% Ausbeute) von 13 (einem diastereomeren Gemisch von Alkoholen)
als eine farblose Flüssigkeit
ergab: Rf 0,14 (60% EtOAc/Hexane); 1H-NMR (CDCl3) δ 7,21 (m,
1H), 6,95 (m, 2H), 6,78 (m, 1H), 5,89 (s, breit, 2H), 5,11 (m, 1H),
4,56 (m, 1H), 4,20 (m, 2H), 4,01 (m, 2H), 3,89 (m, 1H), 2,85 (m,
2H), 2,57 (m, 2H); 13C-NMR (CDCl3) δ 175,62
(C=O), 158,96 (O-Ar), 134,93 (Cl-Ar), 130,95 und 130,80 (CH), 130,33
(CH), 129,86 und 129,75 (CH), 121,55 (CH), 115,02 (CH), 113,00 (CH),
84,57 und 84,51 (CH), 84,07 (CH), 72,48 (CH2),
71,68 (CH2), 69,82 und 69,76 (CH), 44,80 (CH),
32,49 (CH2).
-
C: [3aR,4R(1E,3RS),6aR]-4-[4-(3-Chlorphenoxy)-3-(tetrahydropyran-2-yl)oxy-1-butenyl]-hexahydrofuro[3,4-b]furan-2-on
(14)
-
Eine
Lösung
von 13 (0,71 g, 2,19 mmol) in 20 ml CH2Cl2 wurde auf 0°C abgekühlt. Dazu wurden 0,5 ml (4,38
mmol) 3,4-Dihydro-2H-pyran zugegeben, gefolgt von einer katalytischen
Menge p-Toluolsulfonsäure (10
mg). Die Reaktion wurde bei 0°C
15 min gerührt
und dann durch Zugabe von 10 ml einer gesättigten wässrigen Lösung von NaHCO3 gequencht.
Die Schichten wurden getrennt und die wässrige Schicht wurde mit 2 × 10 ml
Dichlormethan extrahiert. Die vereinigten organischen Extrakte wurde
getrocknet (MgSO4), filtriert und aufkonzentriert.
Das Produkt 14 (0,78 g, 91% Ausbeute) wurde als eine farblose Flüssigkeit
nach einer Chromatographie des rohen Stoffs auf Silicagel isoliert:
Rf 0,28 (60% EtOAc/Hexan).
-
D: Methyl[2R(1E,3RS),3S(5Z),4R]-7-[Tetrahydro-2-4-(3-chlorphenoxy)-3-(tetrahydropyran-2-yl)oxy-1-butenyl]-4-hydroxy-3-furanyl]-5-heptenoat
(16)
-
Eine
Lösung
des Lactons 14 (0,78 g, 1,9 mmol) in 20 ml wasserfreiem THF wurde
unter einer N2-Atmosphäre auf –78°C abgekühlt und dazu wurde Diisobutylaluminiumhydrid
(DIBAL-H, 1,9 ml, 1,5 M in Toluol, 2,8 mmol) tropfenweise zugegeben.
Das resultierende Gemisch wurde bei –78°C für 1,5 h gerührt und dann bei der gleichen
Temperatur durch die vorsichtige Zugabe von 5 ml Methanol gequencht.
Das Gemisch wurde auf Raumtemperatur erwärmt, mit 50 ml EtOAc verdünnt und
mit 100 ml einer gesättigten
wässrigen
Kaliumnatriumtartratlösung
unter heftigem Rühren
für 1 h
behandelt. Die Schichten wurden getrennt und die wässrige Schicht
wurde mit 3 × 10
ml EtOAc extrahiert. Die vereinigten organischen Extrakte wurden
getrocknet (MgSO4), filtriert und aufkonzentriert.
Das so erhaltene rohe Produkt wurde durch eine Passage durch ein
kleines Silicagel- Kissen
gereinigt und ergab das Lactol-Zwischenprodukt 15 (0,68 g, 87% Ausbeute)
als eine farblose Flüssigkeit:
Rf 0,15 (60% EtOAc/Hexan).
-
Zu
einer Suspension von (4-Carboxybutyl)triphenylphosphoniumbromid
(2,2 g, 4,9 mmol) in 20 ml wasserfreiem THF bei 0°C wurde Kalium-tert-butoxid
(t-BuOK, 10,0 ml, 1,0 M THF, 10,0 mmol) tropfenweise zugegeben und
das Gemisch wurde bei 0°C
für 30
min gerührt.
Eine Lösung
des oben erhaltenen Lactols 15 (0,68 g, 1,65 mmol) in 50 ml THF
wurde dann tropfenweise dazugegeben. Das resultierende Gemisch wurde auf
Raumtemperatur erwärmt
und wurde bei dieser Temperatur für 16 h gerührt. Die Reaktion wurde durch Schütten der
Reaktion in eine gesättigte
wässrige
Lösung
von Ammoniumchlorid (50 ml), welche mit einer verdünnten wässrigen
HCl-Lösung
auf pH 2–3
angesäuert
worden war, gequencht. Das Gemisch wurde mit EtOAc (5 × 25 ml)
extrahiert und die vereinigten organischen Extrakte wurden mit Wasser
(1 × 25
ml) und Lauge (1 × 25
ml) gewaschen und über
wasserfreiem Na2SO4 getrocknet.
Die Lösung
wurde filtriert, auf ungefähr 10
ml aufkonzentriert und dann auf 0°C
abgekühlt.
Die Lösung
wurde mit einem Überschuss
von etherischem Diazomethan bei 0°C
behandelt. Das überschüssige Diazomethan
wurde durch Einblasen von N2 durch die Lösung für 1 h verdampft.
Die resultierende schwach gelbe Lösung wurde aufkonzentriert
und zur Reinigung durch eine Chromatographie auf eine Silicagelsäule aufgetragen.
Der Methylester 16 (0,38 g, 50% Ausbeute, Gemisch aus Diastereomeren)
wurde als eine farblose Flüssigkeit
isoliert: Rf 0,27 (60% EtOAc/Hexan).
-
E: Methyl[2R(1E,3RS),3S(5Z),4R]1-7-[Tetrahydro-2-[4-(3-chlorphenoxy)-3-hydroxy-1-butenyl]-4-hydroxy-3-furanyl]-5-heptenoat
(17)
-
Die
Verbindung 16 (0,37 g, 0,74 mmol) wurde in einem Gemisch von 10
ml Methanol und 0,5 ml Wasser gelöst. Die Lösung wurde auf 0°C abgekühlt und
dazu wurden ungefähr
10 Tropfen einer 12 N HCl zugegeben. Das resultierende Gemisch wurde
bei 0°C
für 15
min und dann für
45 min bei Raumtemperatur gerührt, zu
diesem Zeitpunkt wurde die Reaktion mit festem NaHCO3 (0,2
g) gequencht. Das Gemisch wurde in einen Scheidetrichter übertragen,
welcher jeweils 25 ml CHCl3 und 25 ml einer
gesättigten
wässrigen
Lösung
von NaHCO3 enthielt. Die Schichten wurden
getrennt und die wässrige
Schicht wurde mit 4 × 25
ml CHCl3 extrahiert. Die vereinigten organischen
Extrakte wurden getrocknet (Na2SO4), filtriert und aufkonzentriert. Die rohe Substanz
wurde durch Chromatographie auf Silicagel gereinigt und ergab das
Diol 17 (0,28 g, 88% Ausbeute, Gemisch aus Diastereomeren) als eine
farblose Flüssigkeit:
Rf 0,18 (80% EtOAc/Hexan); 1H-NMR
(CDCl3) δ 7,20
(m, 2H), 6,80–6,92
(m, 3H), 5,87 (m, 2H), 5,45 (m, 2H), 4,58 (m, 1H), 4,35 (m, 1H),
3,80–4,20
(m, 6H), 3,66 (s, 3H), 2,22–2,60
(m, 4H), 2,15 (m, 4H), 1,69 (m, 2H); MS m/z bei 447 für (M + Na)+.
-
F: Isopropyl[2R(1E,3R),3S(5Z),4R]-7-[Tetrahydro-2-[4-(3-chlorphenoxy)-3-hydroxy-1-butenyl]-4-hydroxy-3-furanyl]-5-heptenoat
(VI)
-
Das
diastereomere Gemisch der Methylester 17 (0,28 g, 0,65 mmol) wurde
in 20 ml Methanol, welches 2 ml Wasser enthielt, gelöst. Zu dieser
Lösung
wurden 0,2 g (4,76 mmol) LiOH zugegeben und das resultierende Gemisch
wurde bei Raumtemperatur für
5,5 h gerührt.
Das Reaktionsgemisch wurde dann in einen Scheidetrichter übertragen,
der 50 ml CHCl3 und 25 ml einer 1 N wässrigen
HCl-Lösung enthielt;
die Schichten wurden getrennt und die wässrige Phase wurde mit 4 × 25 ml-Portionen
von CHCl3 extrahiert. Die organischen Extrakte
wurden vereinigt und mit 3 × 10
ml Wasser und 1 × 25
ml Lauge gewaschen und über
wasserfreiem Na2SO4 getrocknet.
Die Lösung
wurde filtriert, aufkonzentriert und durch HPLC (RP-18, Acetonitril/Wasser/TFA)
gereinigt und ergab 18 (0,25 g, 93% Ausbeute, diastereomeres Gemisch)
als eine klare farblose Flüssigkeit: 1H-NMR (CDCl3) δ 7,22 (m,
2H), 6,85–7,05
(m, 3H), 5,86 (m, 2H), 5,44 (m, 2H), 4,84 (breit, 2H), 4,61 (m,
1H), 4,37 (m, 1H), 3,86–4,20
(m, breit, 6H), 2,00–2,65
(m, 6H), 1,50–1,95
(m, 3H); 13C-NMR (CDCl3) δ 177,58 (C=O),
159,08 (O-Ar), 134,89 (Cl-Ar), 133,22 (CH), 132,46 (CH), 130,28
129,84 (CH), 128,01 (CH), 121,43 (CH), 115,13, 115,10 (CH), 113,02
(CH), 82,26, 82,03 (CH), 75,54, 75,48 (CH2),
72,58, 72,50 (CH), 71,59, 71,55 (CH2), 70,48,
70,03 (CH), 51,39, 51,34 (CH), 32,68 (CH2),
26,19 (CH2), 24,41, 24,30 (CH2),
22,33, 22,18 (CH2); MS m/z bei 433 für (M + Na)+.
-
Eine
Lösung
der Säure
18 (0,25 g, 0,61 mmol) in 15 ml Aceton wurde mit 1,8 Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-en
(DBU; 0,66 ml, 4,4 mmol) für
30 min bei Raumtemperatur behandelt. Dann wurde Isopropyliodid (0,36 ml,
3,7 mmol) zu dem Reaktionsgemisch zugegeben und die resultierende
Lösung
wurde bei Raumtemperatur für
18 h gerührt.
Das Lösungsmittel
wurde dann verdampft und der Rückstand
wurde zwischen 50 ml Et2O und 10 ml Wasser
geteilt. Die Schichten wurden getrennt und die organische Schicht
wurde mit 3 × 10
ml einer 10%-igen wässrigen
CuSO4-Lösung
und 1 × 10
ml Lauge gewaschen. Die organische Phase wurde getrocknet (Na2SO4), filtriert
und aufkonzentriert. Die rohe Substanz wurde auf eine Silicagelsäule aufgetragen
und die zwei diastereomeren Ester wurden getrennt isoliert, was
die Verbindung VI (81 mg, 32% Ausbeute) als ein farbloses Öl ergab:
Rf 0,54 (EtOAc); 1H-NMR
(CDCl3) δ 7,19
(m, 1H), 6,92 (m, 2H), 6,80 (m, 1H), 5,86 (m, 2H), 5,42 (m, 2H),
5,05 (Septet, J = 6,2 Hz, 1H), 4,58 (m, 1H), 4,35 (m, 1H), 4,20–3,82 (breit,
m, 5H), 2,68 (d, J = 4,5 Hz, 1H), 2,45–2,00 (m, 7H), 1,89–1,60 (m,
4H), 1,24 (d, J = 6,5 Hz, 6H); 13C-NMR (CDCl3) δ 173,42,
159,20, 134,89, 132,48, 130,57, 130,35, 130,25, 128,06, 121,35,
115,11, 113,05, 82,02, 75,43, 72,70, 71,87, 70,14, 67,71, 51,09,
33,99, 26,63, 24,77, 22,57, 21,81; MS m/z bei 475 für (M + Na).
-
Beispiel 3: Synthese von
Isopropyl [2R(1E,3S),3R(5Z),4S]-7-[tetrahydro-4-chlor-2-(3-cyclohexyl-3-hydroxy-1-propenyl)-3-furanyl]-3-oxa-5-heptenoat
(VII)
-
Die
Verbindung VII kann so hergestellt werden, wie es durch das folgende
Schema 3 beschrieben wird.
-
Schema
3: Synthese der Verbindung VII:
-
A: [3aR,4R(1E),6aR]-4-(3-Cyclohexyl-3-oxopropenyl)hexahydrofuro[3,4-b]furan-2-on (19)
-
Ein
500 ml Rundkolben wurde mit Dimethyl-(2-cyclohexyl-2-oxo)ethylphosphonat
(6,9 g, 29,6 mmol), LiCl (1,07 g, 25,4 mmol) und 40 ml wasserfreiem
THF beladen. Das Gemisch wurde auf 0°C abgekühlt und Triethylamin (3,6 ml,
25,4 mmol) wurde tropfenweise zugegeben. Die sich bildende weiße Aufschlämmung wurde
für 10
min gerührt
und dann wurde eine Lösung
von (3aR,4S,6aR)-Hexahydro-2-oxofuro[3,4-b]furan-4-carboxaldehyd
(11; 3,31 g, 21,2 mmol) in einem Gemisch aus 60 ml wasserfreiem
THF und 10 ml wasserfreiem CH2Cl2 tropfenweise zugegeben. Das resultierende
Gemisch wurde auf Raumtemperatur erwärmt und bei dieser Temperatur
für 18
h gerührt.
Das Reaktionsgemisch wurde aufgearbeitet (250 ml EtOAc und 50 ml
Wasser) und durch eine Silicagelchromatographie gereinigt. Der erhaltene
weiße
Feststoff wurde aus Hexan umkristallisiert unter Verwendung einer
minimalen Menge von EtOAc, um die Solubilisierung zu bewirken. Das
Enon 19 (2,2 g, 43% Ausbeute) wurde als weiße Nadeln isoliert: Schmelzpunkt
80,0–82,5°C; Rf 0,37 (60% EtOAc/Hexan);
[α]D 22 + 47,9°(c = 0,6,
CH3OH); 1H-NMR (CDCl3) δ 6,72
(dd, J = 16,6, 4,5 Hz, 1H), 6,45 (dd, J = 16,6, 1,5 Hz), 5,12 (m,
1H), 4,38 (m, 1H), 4,20–4,05
(m, 2H), 2,85 (m, 2H), 2,52 (m, 2H), 1,95–1,58 (m, 5H), 1,50–1,10 (m, 5H); 13C-NMR (CDCl3) δ 202,32,
175,18, 141,00, 127,81, 83,86, 83,80, 72,74, 49,64, 44,65, 32,86,
28,31, 25,76, 25,57; MS m/z bei 265 für (M + H)+.
-
B: [3aR,4R(1E,3RS),6aR]-4-(3-Cyclohexyl-3-hydroxypropenyl)hexahydrofuro[3,4-b]furan-2-on
(20)
-
Zu
einer Lösung
von CeCl3·7H2O
(2,23 g, 6,0 mmol) in 50 ml Methanol wurde das Enon 19 (0,8 g, 3,0 mmol)
zugegeben und die resultierende Lösung wurde auf 0°C abgekühlt. Die
kalte Lösung
wurde mit festem NaBH4 in kleinen Portionen
(0,23 g, 6,0 mmol) über
einen Zeitraum von 5 min behandelt. (Vorsicht: Es tritt eine heftige
N2-Gasentwicklung auf). Nach weiteren 3
min bei 0°C
wurde die Reaktion durch Schütten
der Reaktion in 50 ml einer 0,5 N wässrigen HCl-Lösung
gequencht. Die wässrige
Schicht wurde mit 4 × 75
ml CHCl3 extrahiert und die organischen
Extrakte wurden mit Wasser und Lauge gewaschen und getrocknet (MgSO4). Die Filtration und die Entfernung des
Lösungsmittels
ergab das rohe Produkt, welches durch Silicasäulenchromatographie gereinigt
wurde und 20 ergab (0,69 g, 85% Ausbeute) als ein äquimolares
Gemisch aus zwei Diastereomeren: Rf 0,2
(60% EtOAc/Hexan); 1H-NMR (CDCl3) δ 5,77 (m,
2H), 5,12 (m, 1H), 4,25–3,82
(m, 4H), 2,78 (m, 2H), 2,45 (m, 1H), 1,90–0,85 (breit m, 12H).
-
C: [3aR,4R(1E,3RS),6aR]-4-[3-Cyclohexyl-3-(tetrahydropyran-2-yl)oxypropenyl]-hexahydrofuro[3,4-b]furan-2-on
(21)
-
Eine
Lösung
des Alkohols 20 (0,69 g, 2,6 mmol) und 3,4-Dihydro-2H-pyran (0,6
ml, 5,2 mmol) in 25 ml CH2Cl2 wurde
auf 0°C
abgekühlt.
Nach 3 min wurde eine katalytische Menge p-Toluolsulfonsäure (20
mg) zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde bei 0°C für 20 min gerührt und
dann durch die Zugabe von 10 ml einer gesättigten wässrigen Lösung von NaHCO3 gequencht.
Die Schichten wurden getrennt und die organische Phase wurde mit
Lauge gewaschen und getrocknet (K2CO3). Die Verbindung 21 (0,8 g, 88% Ausbeute)
wurde als farblose Flüssigkeit
nach einer Chromatographie des rohen Produkts auf Silica isoliert:
Rf 0,5 (60% EtOAc/Hexan).
-
D: [2R(1E,3S),3R,4R]-2-[3-Cyclohexyl-3-(tetrahydropyran-2-yl)oxy-1-propenyl]-3-(2-triethylsilyolxyethyl)-4-triethylsilyloxytetrahydrofuran
(23)
-
Eine
Suspension von Lithiumaluminiumhydrid (2,0 g, 45 mmol) in trockenem
THF (100 ml) wurde auf 0°C
abgekühlt
und dazu wurde eine Lösung
des Lactons 21 (0,42 g, 27 mmol) in THF (100 ml) tropfenweise zugegeben.
Das Gemisch wurde schrittweise auf Raumtemperatur erwärmt und
wurde bei dieser Temperatur für
14 h gerührt.
Die Reaktion wurde dann in einem Eisbad auf 0°C abgekühlt und durch tropfenweise
Zugabe von 10 ml Methanol gequencht. Das Eisbad wurde entfernt und
die Suspension wurde nacheinander mit 2 ml Wasser, 2 ml einer 15%-igen
wässrigen
NaOH-Lösung
und 6 ml Wasser behandelt. Die resultierende Suspension wurde durch
ein Kissen von MgSO4 filtriert und der Filterkuchen
wurde mit 100 ml EtOAc gewaschen. Das Filtrat wurde aufkonzentriert
und der Rückstand
wurde einer Silicagelchromatographie unterworfen und ergab 7,14
g (75% Ausbeute) des Diols 22 (Gemisch der Diastereomeren) als eine
farblose Flüssigkeit:
Rf (0,25 (EtOAc); 1H-NMR
(d6-DMSO) δ (Teilspektrum) 5,65–5,30 (m,
breit, 2H), olefinisch), 4,75 (m, 1H, OH),
4,45 (m, 1H, OH).
-
Eine
Lösung
des Diols 22 (1,84 g, 5,2 mmol) in CH2Cl2 (60 ml) wurde auf 0°C abgekühlt und dazu wurde Triethylamin
(4,4 ml, 31,2 mmol) und eine katalytische Menge N,N-Dimethylaminopyridin
(DMAP, 50 mg) zugegeben. Das resultierende Gemisch wurde für 3 min
gerührt
und dann wurde dazu Triethylsilylchlorid (2,6 ml, 15,6 mmol) zugegeben.
Das Reaktionsgemisch wurde für
1 h bei 0°C
und dann für
eine weitere Stunde bei Raumtemperatur gerührt. Die Reaktion wurde dann
in 100 ml Wasser geschüttet
und das zweiphasige Gemisch wurde mit Ether (5 × 50 ml) extrahiert. Die organischen
Extrakte wurden vereinigt und mit Lauge gewaschen und über wasserfreiem
K2CO3 getrocknet.
Eine Filtration und Entfernung des Lösungsmittels ergab ein Öl, welches
einer Säulenchromatographie
auf Silicagel unterzogen wurde; die zwei C15-Diastereomere wurden
getrennt und das gewünschte
Isomer 23 (1,63 g, 54%) wurde als ein farbloses Öl erhalten: Rf 0,21
(20% Et2O/ Hexan); 1H-NMR
(CDCl3) δ 5,50
(m, 2H), 4,70 (breit m, 1H), 4,32 (breit m, 1H), 4,15–3,40 (breit,
8H), 2,15–1,45
(breit, 15H), 1,35–0,80
(m, 20H), 0,60 (m, 12H).
-
E: [2((1E,3S),3R,4R]-2-[Tetrahydro-2-[3-cyclohexyl-3-(tetrahydropyran-2-yl)-oxy-1-propenyl]-4-triethylsilyloxy-3-furanyl]acetaldehyd
(24)
-
Eine
Lösung
von Oxalylchlorid (2,8 ml, 2,0 M/CH2Cl3, 5,60 mmol) in 15 ml CH2Cl2 wurde auf –78°C abgekühlt und dazu wurde eine Lösung von
DMSO (0,80 ml, 11,20 mmol) in 1,0 ml CH2Cl2 tropfenweise zugegeben. Das Gemisch wurde
für 3 min
gerührt,
zu diesem Zeitpunkt wurde dazu eine Lösung des Substrates 23 (1,63
g, 2,80 mmol) in 15 ml CH2Cl2 zugegeben.
Das resultierende Gemisch wurde bei –78°C für 3 h gerührt und dann mit Triethylamin
(2,0 ml, 14,0 mmol) behandelt. Das kalte Temperaturbad wurde entfernt
und die Reaktion wurde auf Raumtemperatur erwärmt und dann durch Teilen zwischen
Wasser und CH2Cl2 aufgearbeitet. Das
rohe Produkt wurde einer Silicagelchromatographie unterworfen und
ergab 24 (1,02 g, 78% Ausbeute) als eine farblose Flüssigkeit:
Rf 0,15 (10% Et2O/Hexan); 1H-NMR (CDCl3) δ (Teilspektrum)
9,84 (s, 1H, Aldehyd), 5,53 (m, 2H, olefinisch), 4,69 (m, 1H), 4,50
(m, 1H), 4,15 (m, 2H), 2,80 (m, 1H).
-
F: Methyl [2R(1E,3S),3R(2EZ),4R]-4-[Tetrahydro-2-[3-cyclohexyl-3-(tetrahydropyran-2-yl)oxy-1-propenyl]-4-triethylsilyloxy-3-furanyl]-2-butenoat
(25)
-
Eine
Lösung,
die bis(2,2,2,-Trifluorethyl)(methoxycarbonylmethyl)phosphonat (0,86
g, 2,6 mmol) und 18-Crown-6 (1,74 g, 6,6 mmol) in THF (30 ml) enthielt,
wurde auf –78°C abgekühlt und
dazu wurde eine Lösung
aus Kalium-bis(trimethylsilyl)amid (KHMDS, 5,2 ml, 0,5 M in Toluol,
2,6 mmol) tropfenweise zugegeben. Die resultierende Lösung wurde
bei –78°C für 2 min
gerührt,
zu diesem Zeitpunkt wurde eine Lösung
des Aldehyds 24 (1,02 g, 2,2 mmol) in 10 ml THF über eine Kanüle eingebracht.
Die Reaktion wurde bei der gleichen Temperatur für 2 h gerührt, danach wurde sie schnell
auf 0°C
(Eisbad) erwärmt
und bei dieser Temperatur durch Zugabe von 50 ml einer gesättigten
wässrigen
Lösung
von Na4Cl gequencht. Das resultierende Gemisch wurde
auf Raumtemperatur erwärmt
und wurde zwischen Wasser und EtOAc geteilt. Die organischen Schichten
wurden vereinigt, mit Wasser, Lauge gewaschen und getrocknet (MgSO4). Das Produkt 25 (0,94 g, 81% Ausbeute)
wurde als ein Gemisch von Diastereomeren als farblose Flüssigkeit
nach einer Chromatographie auf Silica isoliert: Rf 0,50
(30% EtOAc/Hexan); 1H–NMR (CDCl3) δ (nur Hauptisomer)
6,28 (m, 1H), 5,80 (m, 1H), 5,55 (m, 2H), 4,68 (m, 1H), 4,38 (m,
1H), 4,18 (m, 1H), 4,02 (m, 1H), 3,70 (s, 3H), 2,80 (m, 2H), 0,95
(m, 9H), 0,61 (m, 6H).
-
G: [2R(1E,3S),3S(2Z),4R]-4-[Tetrahydro-2-[3-cyclohexyl-3-(tetrahydropyran-2-yl)oxy-1-propenyl]-4-hydroxy-3-furanyl-2-butenol
(27)
-
Eine
Lösung
des Enoats 25 (0,94 g, 1,8 mmol) in 20 ml THF wurde auf 0°C abgekühlt und
DIBAL-H (3,6 ml, 1,5 M in Toluol, 5,4 mmol) wurde tropfenweise über 5 min
dazugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde bei 0°C für 2 h gerührt und dann bei der gleichen
Temperatur durch vorsichtige Zugabe von 5 ml Methanol gequencht.
Die Reaktion wurde aufgearbeitet durch Rühren der Reaktion mit einer
gesättigten
wässrigen
Lösung von
Kaliumnatriumtartrat für
1 h bei Raumtemperatur. Die Schichten wurden getrennt und die wässrige Schicht wurde
mit 3 × 25
ml Ether extrahiert. Die organischen Extrakte wurden vereinigt und
getrocknet, filtriert und verdampft und ergaben ein Öl, welches
durch eine Passage durch ein kleines Silica-Kissen gereinigt wurde. Das
Gemisch von Allylalkohol isomeren 26 (0,77 g, 82% Ausbeute) wurde
als eine farblose Flüssigkeit
erhalten: Rf 0,23 (30% EtOAc/Hexan).
-
Eine
Lösung
des oben erhaltenen Allylalkoholgemischs (0,77 g, 1,56 mmol) in
50 ml THF wurde mit Tetra-n-butylammoniumfluorid (8,0 ml, 1,0 M
in THF, 8,0 mmol) bei Raumtemperatur für 10 min behandelt. Das Gemisch
wurde dann in Wasser geschüttet
und mit Ether extrahiert (3 × 25
ml). Die vereinigten Etherschichten wurden mit Wasser und Lauge
gewaschen und getrocknet (MgSO4); das rohe Öl wurde
einer Chromatographie unterzogen und ergab das gewünschte Hauptisomer
27 (0,54 g, 91% Ausbeute) als weißer halbfester Stoff: Rf 0,31 (EtOAc); 1H-NMR
(CDCl3) δ (Teilspektrum)
5,90–5,45
(breit m, 4H), 4,68 (m, 1H), 4,35 (m, 2H), 4,20–3,65 (breit m, 6H), 3,45 (m,
1H), 2,60 (m, 2H); MS m/z bei 403 für (M + Na)+.
-
H: Isopropyl[2R(1E,3S),3S(5Z),4R]-7-[tetrahydro-2-[3-cyclohexyl-3-(tetrahydropyran-2-yl)oxy-1-propenyl]-4-hydroxy-3-furanyl]-3-oxa-5-heptenoat
(28)
-
Eine
Lösung
des Diols 27 (0,54 g, 1,42 mmol) in 15 ml Toluol wurde auf 0°C abgekühlt und
dazu wurden nBu4NHSO4 (0,1
g) und wässriges
NaOH (15 ml, 25% w/v) zugegeben. Das resultierende Gemisch wurde für 5 min
heftig gerührt,
zu diesem Zeitpunkt wurde Isopropylbromacetat (0,77 g, 4,26 mmol)
tropfenweise zugegeben. Nach Rühren
bei 0°C
für weitere
30 min wurde das Reaktionsgemisch in ein Ether/Wassergemisch (jeweils
50 ml) geschüttet.
Die Schichten wurden getrennt und die wässrige Schicht wurde mit Ether
extrahiert (3 × 25
ml). Die organischen Extrakte wurden vereinigt und mit einer gesättigten
wässrigen
Lösung
von KH2PO4 (10 ml),
Wasser (10 ml), und Lauge (10 ml) gewaschen und getrocknet (MgSO4). Das rohe Öl wurde einer Silicasäulenchromatographie
unterzogen und ergab 28 (0,45 g, 66% Ausbeute) als eine farblose
Flüssigkeit:
Rf 0,28 (60% EtOAc/Hexan); 1H-NMR
(CDCl3) δ 5,72
(m, 2H), 5,52 (m, 2H), 5,13 (Septett, J = 6,7 Hz, 1H), 4,70 (m,
1H), 4,45–4,25
(m, 2H), 4,20–3,68
(breit m, 8H), 3,45 (m, 1H), 2,60 (m, 1H), 2,08–1,35 (breit m, 15H), 1,28
(d, J = 7,2 Hz, 6H), 1,25–0,90
(breit m, 3H).
-
I: Isopropyl [2R(1E,3S),3R(5Z),4S]-7-[tetrahydro-4-chlor-2-[3-cyclohexyl-3-hydroxy-1-propenyl]-3-furanyl]-3-oxa-5-heptenoat
(Verbindung VII)
-
Eine
Lösung
des Esters 28 (0,2 g, 0,4 mmol) in 5,0 ml wasserfreiem Pyridin wurde
auf 0°C
abgekühlt und
dazu wurde Methansulfonylchlorid (80 ml, 1,04 mmol) zugegeben. Die
resultierende Lösung
wurde bei 0°C für 5 min
und dann für
24 h bei Raumtemperatur gerührt.
Das Reaktionsgemisch wurde in 50 ml Ether geschüttet und mit 4 × 25 ml
einer gesättigten
wässrigen
CuSO4-Lösung
gewaschen und getrocknet (MgSO4). Das rohe
Produkt wurde durch eine Passage durch eine Silicasäule gereinigt
und ergab 0,21 g (97% Ausbeute) des Mesylats 29 als blassgelbe Flüssigkeit.
Rf 0,30 (60% EtOAc/Hexan).
-
Das
oben erhaltene Mesylat 29 (0,21 g, 0,39 mmol) und LiCl (0,17 g,
4,0 mmol) wurden in 10 ml wasserfreiem DMF gelöst und die resultierende Lösung wurde
für 24
h bei 65–75°C erwärmt. Die
Reaktion wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und in Ether/Wasser geschüttet. Die
Schichten wurden getrennt und die wässrige Schicht wurde mit 3 × 25 ml
Ether extrahiert; die organischen Schichten wurden vereinigt und
mit 2 × 10 ml
Wasser und Lauge gewaschen und getrocknet (Na2SO4). Eine Filtration und Lösungsmittelentfernung gefolgt
von einer Chromatographie des rohen Produkts auf Silica ergab die
Verbindung VII (51 mg, 32% Ausbeute) als ein farbloses Öl: Rf 0,50 (60% EtOAc/Hexan); 1H-NMR
(CDCl3) δ 5,82–5,60 (breit
m, 4H), 5,08 (Septett, J = 6,7 Hz, 1H), 4,20–3,82 (breit m, 10H), 2,32
(m, 2H), 2,15 (m, 1H), 1,90–1,55
(breit m, 8H), 1,50–0,90
(breit m, 8H), 1,28 (d, J = 7,3 Hz, 6H); 13C-NMR
(CDCl3) δ 169,92,
135,26, 130,32, 130,19, 127,86, 83,97, 76,57, 74,22, 68,63, 67,69,
66,60, 59,96, 54,73, 43,61, 28,90, 28,48, 27,87, 26,54, 26,16, 26,09,
21,89; MS m/z bei 437 für
(M + Na)+.
-
Beispiel 4: Synthese von
Isopropyl [2R(1E,3R),3S(4Z),4R]-7-[tetrahydro-2-[4-(3-chlorphenoxy)-3-hydroxy-1-butenyl]-4-hydroxy-3-furanyl]-4-heptenoat
(VIII)
-
Die
Verbindung VIII kann hergestellt werden, wie es im folgenden Schema
4 beschrieben wird.
-
Schema
4: Synthese der Verbindung VIII
-
A: (3aR,4S,6aR)-4-(tert-Butyldiphenylsityloxy)methylhexahydrofuro[3,4-b]furan-2-on (30)
-
Ein
Gemisch des Alkohols 10 (5,0 g, 31,6 mmol) und Imidazol (4,3 g,
63,2 mmol) wurde in 100 ml wasserfreiem DMF gelöst. Zu dieser Lösung wurde
tert-Butyldiphenylsilylchlorid
(10,4, 38,0 mmol) zugegeben und das resultierende Gemisch wurde
bei Raumtemperatur für
14 h gerührt.
Das Lösungsmittel
wurde verdampft und der Rückstand
wurde in 100 ml EtOAc aufgenommen, mit Wasser (2 × 50 ml),
einer verdünnten
wässrigen Lösung von
HCl (2 × 50
ml) und Lauge gewaschen und getrocknet (MgSO4).
Das Lösungsmittel
wurde verdampft und das rohe Produkt wurde durch Chromatographie
auf Silicagel gereinigt und ergab 30 (12,4 g, quantitative Ausbeute)
als einen weißen
Feststoff: Rf 0,6 (60% EtOAc/Hexane); 1H-NMR (CDCl3) δ 7,65 (m,
4H), 7,42 (m, 6H), 5,10 (m, 1H), 4,25 (dd, J = 12, 4 Hz, 1H), 4,05
(dd, J = 12, 2 Hz, 1H), 3,85 (m, 1H), 3,75 (m, 2H), 3,00 (m, 1H),
2,82 (dd, J = 16, 7 Hz, 1H), 2,45 (dd, J = 16, 2 Hz, 1H), 1,05 (s,
9H).
-
B: Isopropyl[2S,3S(4Z),4R]-7-[tetrahydro-2-(tert-butyldiphenylsilyloxy)methyl-4-hydroxy-3-furanyl]-4-heptenoat
(33)
-
Eine
Lösung
des Lactons 30 (5,7 g, 14,5 mmol) in 150 ml wasserfreiem THF wurde
unter einer inerten Atmosphäre
auf –78°C abgekühlt und
dazu wurde DIBAL-H (14,5 ml, 1,5 M in Toluol, 21,6 mmol) tropfenweise zugegeben.
Das resultierende Gemisch wurde bei –78°C für 1,5 h gerührt und wurde dann bei der
gleichen Temperatur durch die Zugabe von 5 ml Methanol gequencht.
Die Reaktion wurde auf Raumtemperatur erwärmt und ein gleiches Volumen
einer gesättigten
wässrigen
Lösung
von Kaliumnatriumtartrat wurde dazugegeben und die resultierende
Aufschlämmung
wurde bei Raumtemperatur für
1 h gerührt.
Die Schichten wurden getrennt und die wässrige Schicht wurde mit 3 × 25 ml
EtOAc extrahiert. Die organischen Schichten wurden vereinigt und
mit Lauge gewaschen und getrocknet (MgSO4).
Die Lösung
wurde filtriert und aufkonzentriert und das rohe Produkt wurde durch
eine Passage durch eine kurze Silicagelsäule gereinigt und ergab das
Lactol-Zwischenprodukt (5,6 g, quantitative Ausbeute) als ein farbloses Öl: Rf 0,5 (60% EtOAc/Hexane).
-
Eine
Suspension von (Methoxymethyl)triphenylphosphoniumchlorid (2,5 g,
7,5 mmol) in 70 ml trockenem THF wurde unter einer N2-Atmosphäre auf 0°C abgekühlt. Zu
dieser Lösung
wurde tropfenweise Kalium-tert-butoxid (t-BuOK, 9,0 ml, 1,0 M in
THF, 9,0 mmol) zugegeben und das Rühren wurde bei 0°C für weitere 20
min fortgesetzt. Zu diesem Zeitpunkt wurde eine Lösung des
oben erhaltenen Lactols (1,0 g, 2,5 mmol) in 30 ml trockenem THF
dazugegeben und das resultierende Gemisch wurde bei 0°C für 1,5 h
gerührt.
Die Reaktion wurde dann aufgearbeitet durch Schütten der Reaktion in 50 ml
einer gesättigten
wässrigen
Lösung
von KH2PO4, die
Schichten wurden getrennt und die wässrige Schicht wurde mit 3 × 25 ml
EtOAc extrahiert. Die vereinigten organischen Schichten wurden mit
Wasser und Lauge gewaschen und getrocknet (MgSO4);
Entfernung des Lösungsmittels
und Chromatographie des rohen Produkts auf Silica ergab den Enolether
31 (0,83 g, 83% Ausbeute) als eine farblose Flüssigkeit: Rf 0,6
(60% EtOAc/Hexane).
-
Eine
Lösung,
welche den Enolether 31 (2,45 g, 5,7 mmol), p-Toluolsulfonsäure (0,1
g) und Wasser (10 ml) in 150 ml THF enthielt, wurde unter Rückfluss
für 3 h
erhitzt. Das Gemisch wurde dann auf Raumtemperatur abgekühlt und
in 50 ml einer gesättigten
wässrigen
Lösung
von NaHCO3 geschüttet. Die Schichten wurden
getrennt und die wässrige
Schicht wurde mit EtOAc extrahiert. Die organischen Extrakte wurde
vereinigt und getrocknet (MgSO4) und das
rohe Produkt wurde einer Chromatographie auf Silica unterworfen
und ergab 32 (1,44 g, 60% Ausbeute) als eine farblose Flüssigkeit.
Dieses Material wurde in der nächsten
Reaktion verwendet: Rf 0,28 (50% EtOAc/Hexane).
-
Eine
Suspension von (3-Carboxypropyl)triphenylphosphoniumbromid (4,5
g, 10,5 mmol) in 70 ml trockenem THF wurde auf 0°C abgekühlt und dazu wurde t-BuOK (21,0 ml, 1,0
M in THF, 21,0 mmol) tropfenweise zugegeben. Die resultierende Lösung des
Ylids wurde für
30 min bei 0°C
gerührt
und dazu wurde tropfenweise eine Lösung des Lactols 32 (1,44 g,
3,5 mmol) in 30 ml trockenem THF über einen Zeitraum von 10 min zugegeben.
Die Reaktion wurde schrittweise auf Raumtemperatur erwärmt und
wurde bei dieser Temperatur für
14 h gerührt.
Dann wurde das Gemisch in 50 ml einer gesättigten wässrigen Lösung von KH2PO4 geschüttet und
mit 3 × 25
ml EtOAc extrahiert. Die organischen Extrakte wurden vereinigt und
mit Lauge gewaschen und getrocknet (MgSO4).
Eine Filtration und Entfernung des Lösungsmittels ergab einen öligen Rückstand,
welcher unmittelbar im nachfolgenden Schritt verwendet wurde.
-
Das
rohe Produkt von oben wurde in 40 ml Aceton gelöst und die Lösung wurde
mit DBU (12,0 ml, 84 mmol) bei Raumtemperatur für 10 min behandelt. Isopropyliodid
(7,0 ml, 70 mmol) wurde dann eingebracht und das resultierende Gemisch
wurde bei Raumtemperatur für
18 h gerührt.
Das Lösungsmittel
wurde dann verdampft und der Rückstand
wurde in 50 ml EtOAc gelöst.
Diese Lösung
wurde nacheinander mit 3 × 25
ml einer gesättigten
wässrigen
Lösung
von KH2PO4, 1 × 10 ml
Wasser und Lauge gewaschen und über
wasserfreiem MgSO4 getrocknet. Eine Filtration,
Lösungsmittelentfernung
und Chromatographie des rohen Produkts auf Silicagel ergab den gewünschten
Isopropylester 33 (1,18 g, 65% Ausbeute von 32) als leicht gelbe
Flüssigkeit:
Rf 0,2 (30% EtOAc/Hexane); 1H-NMR
(CDCl3) δ 7,71
(m, 4H), 7,40 (m, 6H), 5,38 (m, 2H), 5,00 (Septett, J = 6,4 Hz,
1H), 4,38 (m, 1H), 3,65–4,00
(breit m, 5H), 1,90–2,50
(breit m, 7H), 1,55 (m, 2H), 1,23 (d, J = 7,2 Hz, 6H), 1,05 (s,
9H); MS m/z bei 547 für
(M + Na)+.
-
C: Isopropyl[2S,3R(4Z),4R]-7-[tetrahydro-2-hydroxymethyl-4-(tetrahydropyran-2-yl)oxy-3-furanyl]-4-heptenoat
(35)
-
Eine
Lösung
des Alkohols 33 (1,18 g, 2,3 mmol) und 3,4-Dihydro-2H-pyran (0,3
ml, 3,4 mmol) in 50 ml CH2Cl2 wurde
auf 0°C
abgekühlt
und dazu wurde eine katalytische Menge p-Toluolsulfonsäure (10
mg) zugegeben. Das resultierende Gemisch wurde bei 0°C für 25 min
gerührt
und wurde dann durch die Zugabe von 25 ml einer gesättigten
wässrigen
Lösung
von NaHCO3 gequencht. Das Gemisch wurde
auf Raumtemperatur erwärmt,
die Schichten wurden getrennt und die wässrige Schicht wurde mit 3 × 25 ml
CH2Cl2 extrahiert.
Die organischen Schichten wurden vereinigt und mit Lauge gewaschen
und getrocknet (K2CO3).
Das nach Filtration und Lösungsmittelentfernung
erhaltene rohe Produkt wurde durch eine Passage durch ein kurzes
Silica-Kissen gereinigt und ergab das Tetrahydropyranylether-Zwischenprodukt
34 als farblose Flüssigkeit:
Rf 0,4 (30% EtOAc/Hexane).
-
Der
so erhaltene Silylether 34 wurde in 20 ml THF gelöst und die
Lösung
wurde mit Tetra-n-butylammoniumfluorid (7,0 ml, 1,0 M in THF, 7,0
mmol) bei Raumtemperatur für
2 h behandelt. Das Reaktionsgemisch wurde dann in Wasser geschüttet und
wurde mit EtOAc (3 × 25
ml) extrahiert. Die organischen Extrakte wurde vereinigt und getrocknet
(MgSO4), filtriert und aufkonzentriert.
Der rohe Stoff wurde einer Chromatographie auf Silica unterzogen
und ergab den Alkohol 35 (0,72 g, 85% Ausbeute aus 33) als eine
farblose Flüssigkeit:
Rf 0,16 (50% EtOAc/Hexane); 1H-NMR
(d6-DMSO) δ (Teilspektrum) 5,36 (m, 2H),
4,87 (Septett, J = 6,5 Hz, 1H), 4,60 (m, 2H), 1,18 (d, J = 7,2 Hz,
6H).
-
D: Isopropyl[2S,3R(4H),4R]-7-[tetrahydro-2-formyl-4-(tetrahydropyran-2-yl)-oxy-3-furanyl]-4-heptenoat
(36)
-
Eine
Lösung
des Oxalylchlorids (2,0 ml, 2,0 M in CH2Cl2, 4,0 mmol) in 10 ml trockenem CH2Cl2 wurde auf –78°C abgekühlt und
dazu wurde eine Lösung
von DMSO (0,56 ml, 8,0 mmol) in 5 ml CH2Cl2 tropfenweise eingebracht. Nachdem das Gemisch
für 3 min
bei –78°C gerührt worden
war, wurde eine Lösung
des Substrats 35 (0,72 g, 2,0 mmol) in 25 ml CH2Cl2 tropfenweise dazugegeben. Das Gemisch wurde
für 15
min gerührt,
zu diesem Zeitpunkt wurde Triethylamin (1,7 ml, 12,0 mmol) eingebracht
und das Rühren
wurde für
weitere 15 min fortgesetzt. Die Reaktion wurde schrittweise auf
Raumtemperatur erwärmt
und dann in 50 ml Wasser geschüttet.
Die Schichten wurden getrennt und die Wasserschicht wurde mit 3 × 25 ml
CH2Cl2 extrahiert.
Die vereinigten organischen Extrakte wurden mit Wasser und Lauge
gewaschen und getrocknet (MgSO4). Eine Filtration
und Entfernung des Lösungsmittels,
gefolgt von einer Chromatographie des rohen Stoffs auf Silica ergab den
Aldehyd 36 (0,69 g, 94% Ausbeute) als eine schwach gelbe Flüssigkeit:
Rf 0,3 (50% EtOAc/Hexane); 1H-NMR
(CDCl3) δ (Teilspektrum)
9,66 (d, J = 3 Hz, 1H), 5,37 (m, 2H), 5,0 (Septett, J = 6,5 Hz,
1H), 1,24 (d, J = 7,2 Hz, 6H).
-
E: Isopropyl[2R(1E),3R(4Z),4R]-7-[tetrahydro-2-[4-(3-chlorphenoxy)-3-oxo-1-butenyl]-4-(tetrahydropyran-2-yl)oxy-3-furanyl]-4-heptenoat
(37)
-
Ein
Gemisch des Aldehyds 36 (0,32 g, 0,87 mmol), Dimethyl-3-(3-chlorphenoxy)-2-oxopropylphosphonat
(1,0 g, 3,5 mmol) und LiCl (0,15 g, 3,5 mmol) wurde in 40 ml trockenem
THF aufgenommen und die Lösung wurde
unter einer N2-Atmosphäre auf 0°C abgekühlt. Zu dieser Lösung wurde
Triethylamin (0,5 ml, 3,5 mmol) tropfenweise zugegeben und die resultierende
Aufschlämmung
wurde bei 0°C
für 1 h
gerührt.
Die Reaktion wurde dann gequencht durch Schütten der Reaktion in 50 ml
einer gesättigten
wässrigen
Lösung
von KH2PO4. Die
organische Schicht wurde getrennt und die wässrige Schicht wurde mit 3 × 25 ml
EtOAc extrahiert. Die organischen Extrakte wurden vereinigt und
mit Wasser und Lauge gewaschen und getrocknet (MgSO4).
Das rohe Produktgemisch wurde einer Chromatographie auf Silica unterzogen
und ergab das Enon 37 (0,34 g, 73% Ausbeute) als eine schwach gelbe
Flüssigkeit:
Rf 0,6 (60% EtOAc/Hexane); 1H-NMR (CDCl3) δ (Teilspektrum) 6,70–7,20 (breit
m, 5H), 6,12 (d, J = 16,7 Hz, 1H), 5,36 (m, 2H), 5,0 (Septet, J
= 6,5 Hz, 1H), 4,73 (s, 2H), 1,23 (d, J = 7,5 Hz, 6H).
-
F: Isopropyl[2R(1E,3RS),3R(4Z),4R]-7-
tetrahydro-2-[4-(3-chorphenoxy)-3-hydroxy-1-butenyl]-4-(tetrahydropyran-2-yl)oxy-3-furanyl]-4-heptenoat
(38)
-
Ein
Gemisch des Enons 37 (0,34 g, 0,64 mmol) und CeCl3·7H2O (0,47 g, 1,27 mmol) wurde in 30 ml Methanol
gelöst
und die Lösung
wurde auf –5°C abgekühlt. NaBH4 (47 mg, 1,27 mmol) wurde zu der Lösung in
kleinen Portionen über
einen Zeitraum von 3 min zugegeben. Das Gemisch wurde für weitere
3 min gerührt und
die Reaktion wurde bei –5°C durch die
Zugabe von 10 ml einer gesättigten
wässrigen
Lösung
von NH4Cl gequencht. Die resultierende Aufschlämmung wurde
auf Raumtemperatur erwärmt
und zwischen CHCl3 und Wasser geteilt. Die
wässrige
Schicht wurde mit 3 × 25
ml CHCl3 extrahiert und die vereinigten
organischen Extrakte wurden mit 2 × 10 ml Wasser und Lauge gewaschen.
Die organische Schicht wurde getrocknet, filtriert und aufkonzentriert
und das rohe Produkt wurde durch Chromatographie auf Silica gereinigt
und ergab das Raktionsprodukt 38 (0,30 g, 87% Ausbeute) als eine
farblose Flüssigkeit:
Rf 0,24 (50% EtOAc/Hexane).
-
G: Isopropyl[2R(1E,3R),3S(4Z),4R]-7-[tetrahydro-2-[4-(3-chlorphenoxy)-3-hydroxy-1-butenyl]-4-hydroxy-3-furanyl]-4-heptenoat
(Verbindung VIII)
-
Der
Allylalkohol 38 (0,30 g, 0,55 mmol) wurde in einem Gemisch von 10
ml Methanol und 1,0 ml Wasser gelöst und die Suspension wurde
auf 0°C
abgekühlt.
Ungefähr
10 Tropfen einer 12 N HCl wurde dazu tropfenweise zugegeben und
das Gemisch wurde bei 0°C
für 15
min und dann bei Raumtemperatur für 1 h gerührt. Die Reaktion wurde dann
durch die Zugabe von festem NaHCO3 gequencht
und die Suspension wurde zwischen CHCl3/Wasser
geteilt. Die Schichten wurden getrennt und die wässrige Schicht wurde mit 3 × 25 ml CHCl3 extrahiert.
-
Die
organischen Extrakte wurden vereinigt und mit Wasser (2 × 10 ml)
und Lauge gewaschen und getrocknet (Na2SO4). Eine Filtration und Entfernung des Lösungsmittels
ergab ein Öl,
welches einer Silicagelchromatographie unterworfen wurde. Die zwei
Diastereomeren wurden getrennt isoliert und die gewünschte Verbindung
VIII (61 mg, 25% Ausbeute) wurde als eine farblose Flüssigkeit
erhalten: Rf 0,15 (60% EtOAc/Hexane); 1H-NMR (CDCl3) δ 7,17 (m,
1H), 6,90 (m, 2H), 6,78 (m, 1H), 5,84 (m, 2H), 5,35 (m, 2H), 5,00
(Septett, J = 6,4 Hz, 1H), 4,55 (m, 1H), 4,40 (m, 1H), 3,80–4,15 (breit
m, 5H), 1,90–2,65
(breit m, 8H), 1,75 (m, 2H), 1,45 (m, 2H), 1,21 (d, J = 7,4 Hz,
6H); 13C-NMR (CDCl3) δ 173,08,
159,19, 134,90, 132,69, 130,68, 130,57, 130,26, 128,07, 121,35,
115,09, 113,04, 82,21, 75,45, 72,62, 71,83, 70,12, 67,94, 50,84,
34,36, 25,78, 24,55, 22,70, 21,89, 21,80; HRMS m/z berechnet für C24H33O6ClNa
(M + Na+) 475.185884, gefunden 475.18588.
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Beispiel 5: Synthese von
Isopropyl[2S(3S),3R(5Z),4S]-7-[tetrahydro-4-chlor-2-(3-cyclohexyl-3-hydroxyl-1-propynyl)-3-furanyl]-3-oxa-5-heptenoat
(IX)
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Die
Verbindung IX kann hergestellt werden, wie es im folgenden Schema
5 beschrieben wird.
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Schema
5: Synthese der Verbindung IX:
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Isopropyl[2S(3S),3R(5Z),4S]-7-[tetrahydro-4-chlor-2-(3-cyclohexyl-3-hydroxy-1-propynyl)-3-furanyl]-3-oxa-5-heptenoat
(IX)
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Der
Aldehyd 11 wird mit CBr4 und Triphenylphosphin
behandelt unter Bildung des Dibromolefins 39. Das Lacton 39 wird
mit Diisobutylaluminiumhydrid (DIBAL-H) zum Lactol reduziert und dieses Zwischenprodukt
wird mit Trimethylorthoformiat in Gegenwart einer katalytischen
Menge von p-Toluolsulfonsäure
umgesetzt und ergibt das Methylglycosid 40. Die Behandlung der Verbindung
40 mit n-BuLi, gefolgt von Cyclohexancarboxaldehyd ergibt das Propargylalkohol-Zwischenprodukt,
welches mit tert-Butyldiphenylsilylchlorid in Gegenwart einer Base
umgesetzt wird, um den Silylether 41 zu erhalten. Der Methylglycosidanteil
wird entfernt durch Behandlung von 41 mit p-Toluolsulfonsäure im Rückfluss
THF/Wasser, und das Lactol-Zwischenprodukt wird weiter mit DIBAL-H
zum Diol reduziert; eine Behandlung des Diol-Zwischenprodukts mit
Chlortriethylsilan (3 Äquivalente)
unter Standardbedingungen, gefolgt von der Trennung der Diastereomeren
durch Säulenchromatographie
auf Silica ergibt die voll geschützte
Verbindung 42. Eine Swern-Oxidation von 42 ergibt das Aldehyd 43,
welches mit Bis(2,2,2-trifluorethyl)(methoxycarbonylmethyl)phosphonat
in Gegenwart von KHMDS homologisiert wird, um das diastereomere
Gemisch von Krotonaten 44 zu ergeben. Der Ester 44 wird mit DIBAL-H
reduziert zu dem diastereomeren Gemisch von Allylalkoholen 45, welches
selektiv entschützt
wird (AcOH, H2O, THF, Raumtemperatur), und
die Dioldiastereomer-Zwischenprodukte werden durch Säulenchromatographie
getrennt, um den Allylalkohol 46 zu erhalten. Das Diol 46 wird mit
Isopropylbromacetat unter Phasen-Transfer-Bedingungen (Toluol, H2O, NaOH, (n-Bu)4NHSO4, 0°C)
alkyliert, um den Ester 47 zu erhalten, welcher mit Methansulfonylchlorid
in Gegenwart von Pyridin umgesetzt wird, um das Mesylat 48 zu erhalten. Die
Behandlung des Mesylats 48 mit LiCl in DMF bei 80°C ergibt
die chlorierte Verbindung 49, welche bei Umsetzung mit Tetra-n-butylammoniumfluorid
die Verbindung IX ergibt.
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Die
substituierten Tetrahydrofurane der vorliegenden Erfindung können in
verschiedenen pharmazeutischen Zusammensetzungen zur Verabreichung
an Menschen und andere Säugetiere
formuliert sein als eine Behandlung eines Glaukoms oder einer okularen
Hypertonie. Wie hierin verwendet, bezeichnet der Begriff "pharmazeutisch wirksame
Menge" die Menge
einer erfindungsgemäßen Verbindung,
welche den IOP bei Verabreichung an einen Patienten, insbesondere
an ein Säugetiert,
verringert. Die bevorzugte Art der Verabreichung ist topisch. Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
können
als Lösungen,
Suspensionen oder Emulsionen (Dispersionen) in einem ophthalmisch
akzeptablen Vehikel verabreicht werden. Wie hierin verwendet, beschreibt
der Begriff "ophthalmisch
akzeptables Vehikel" eine
beliebige Substanz oder eine Kombination von Substanzen, welche
mit den Verbindungen nicht reaktiv sind und für eine Verabreichung an einen
Patienten geeignet sind. Lösungsvermittler
und Stabilisatoren werden als nicht reaktiv erachtet. Bevorzugt
werden wässrige
Vehikel, die für
eine topische Verabreichung in das Auge des Patienten geeignet sind.
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Bei
der Bildung von Zusammensetzungen für eine topische Verabreichung
sind die erfindungsgemäßen Verbindungen
im Allgemeinen formuliert als Lösungen
zwischen 0,00003 bis 0,5 Gew.-% (Gew.-%) in Wasser bei einem pH
zwischen 4,5 und 8,0, bevorzugt zwischen 5,0 und 7,5. Die Verbindungen
sind bevorzugt formuliert zwischen 0,0005 bis 0,003 Gew.-% und am
meisten bevorzugt zwischen 0,001 und 0,01 Gew.-%. Obwohl die exakte
Verordnung dem Ermessen des klinischen Arztes vorbehalten bleibt,
ist es empfohlen, dass die resultierende Lösung topisch verabreicht wird
durch Platzieren eines Tropfens in jedem Auge ein- oder zweimal
am Tag.
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Andere
Bestandteile, welche für
eine Verwendung in den ophthalmischen Präparationen der vorliegenden
Erfindung wünschenswert
sind, umfassen Konservierungsmittel, Co-Lösungsmittel und viskositätsbildende
Mittel.
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Antimikrobielle Konservierungsmittel
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Ophthalmische
Produkte sind normalerweise in einer Mehrdosisform verpackt. Folglich
sind Konservierungsmittel erforderlich, um eine mikrobielle Kontamination
während
der Verwendung zu verhindern. Geeignete Konservierungsmittel umfassen:
Benzalkoniumchlorid, Thimerosal, Chlorbutanol, Methylparaben, Propylparaben,
Phenylethylalkohol, Edetatdinatrium, Sorbinsäure, Onamer M oder andere Mittel,
welche Fachleuten bekannt sind. Solche Konservierungsmittel werden
normalerweise in einer Menge zwischen 0,001% und 1,0 Gew.-% verwendet.
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Co-Lösungsmittel
-
Prostaglandine
und insbesondere Esterderivate besitzen normalerweise eine beschränkte Löslichkeit in
Wasser und können
deshalb ein oberflächenaktives
Mittel oder ein anderes geeignetes Co-Lösungsmittel in der Zusammensetzung
erfordern. Solche Co-Lösungsmittel
umfassen: Polysorbat 20, 60 und 80; Pluronic F-68, F-84 und P-103;
CREMOPHORE® EL
(Polyoxyl-35-Castoröl);
Cyclodextrin oder andere Mittel, welche Fachleuten bekannt sind.
Solche Co-Lösungsmittel
werden normalerweise in einer Menge zwischen 0,01% und 2 Gew.-%
verwendet.
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Viskositätsmittel
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Eine
Viskosität,
welche größer ist
als die von einfachen wässrigen
Lösungen
kann erwünscht
sein, um eine okulare Absorption des Wirkstoffs zu erhöhen, die
Variabilität
bei der Zubereitung der Formulierungen zu verringern, die physikalische
Trennung der Bestandteile einer Suspension oder Emulsion der Formulierung
zu verringern und/oder die ophthalmische Formulierung auf andere
Art und Weise zu verbessern. Solche viskositätsbildenden Mittel umfassen
beispielsweise Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Methylcellulose,
Hydroxypropylmethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Carboxymethylcellulose,
Hydroxypropylcellulose, Chondroitinsulfat und Salze davon, Hyaluronsäure und
Salze davon und andere Mittel, welche Fachleuten bekannt sind. Solche
Mittel werden normalerweise in einer Menge zwischen 0,01% und 2
Gew.-% verwendet.
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Bevorzugte
Formulierungen der substituierten Tetrahydrofurane der vorliegenden
Erfindung umfassen die folgenden Beispiele 6–8:
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Die
Erfindung ist unter Bezugnahme auf bestimmte bevorzugte Ausführungsformen
beschrieben worden, welche in jeder Hinsicht als Veranschaulichung
betrachtet werden sollen.