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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
Simvastatin und/oder Derivaten davon sowie ein Verfahren zur Herstellung
von Zwischenprodukten für
diese Verbindungen, und verschiedene Zwischenprodukte selbst.
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Bestimmte
Hexahydronaphthalenderivate sind als potente Inhibitoren des Enzyms
HMG-CoA-Reduktase, dem geschwindigkeits-kontrollierenden Enzym des
Biosyntheseweges zur Bildung von Cholesterin im menschlichen Körper, bekannt.
Gut bekannte Beispiele dieser Verbindungen sind Mevastatin (US-A-3,983,140),
Lovastatin (US-A-4,231,938), Pravastatin (US-A-4,346,227) oder Simvastatin (US-A-4,444,7841. All diese
Verbindungen sind wichtige pharmazeutische Mittel und werden weit
verbreitet zur Behandlung von Hypercholesterinämie verwendet.
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Mevastatin,
Lovastatin und Pravastatin sind natürliche Fermentationsprodukte,
welche eine 2-Methylbutyrat-Seitenkette in der 8-Position ihres
Hexahydronaphthalen-Ringsystems besitzen; es wurde gezeigt, dass
Produkte mit einer 2,2-Dimethylbutyrat-Seitenkette
in der gleichen Position (z.B. Simvastatin (Formel (A)) noch aktiver
sind. Simvastatin kommt jedoch nicht natürlich vor.
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Ein
Weg zur Einführung
einer zusätzlichen α-Methylgruppe
an die 8-Acyl-Seitenkette von Lovastatin (Formel (B)) oder seinen
Analogen ist in der US-A-4,444,784 beschrieben. Dieses Verfahren
umfasst die indirekte Methylierung der Seitenkette durch mehrere
chemische Schritte: Auflösung
der Esterbindungen der gesamten 2-Methylbutyrat-Seitenkette, Schützen der
4-Hydroxygruppe im Pyranonring durch eine tert-Butyldimethylsilyl-Schutzgruppe,
Wiederverestern des geschützten
Lactons mit 2,2-Dimethylbuttersäure
und Entschützen
der Hydroxygruppe des Pyranonrings. Dieses Verfahren umfasst mehrere
chemische Reaktionen mit einer niedrigen Gesamtausbeute.
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Ein
weiterer Weg, der auf der direkten Methylierung der 8-Acyl-Seitengruppe
von Lovastatin und seinen Analogen beruht, ist in der US-A-4,582,915
beschrieben. Die direkte Methylierung der 2-Methylbutyrat-Seitenkette
von Lovastatin wird erreicht, indem man es, nach der Umwandlung
in ein Alkalimetallsalz davon, mit einem Methylhalogenid in Gegenwart
einer starken Base (Metallalkylamid) umsetzt. Ein solches Verfahren
zeigt Nachteile, einschließlich
einer geringen Umwandlung, die zur Kontaminierung des Produkts durch eine
wesentliche Konzentration von nichtumgewandeltem Ausgangsmaterial
und einer relativ hohen Konzentration von Nebenprodukte führt.
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Die
Probleme der geringen Ausbeuten und schlechten Qualität des Endprodukts
wurden in einem in der US-A-4,820,850 offenbarten Verfahren angegangen.
Dieses Verfahren umfasst:
- a) das Behandeln
von Lovastatin mit Butylamin, sodass eine Ringöffnung des Lactons erreicht
wird, gefolgt durch das Schützen
der darin enthaltenen Hydroxylgruppen mit tert-Butyldimethylsilylchlorid;
- b) das Behandeln des gewonnen Zwischenprodukts mit einem Alkalimetallamid,
gefolgt durch das Kontaktieren mit Alkylhalogenid, um eine Alkylgruppe
an die 2-Position der Butyrat-Seitenkette zu knüpfen;
- c) das Entfernen der Silyl-Schutzgruppe durch eine Säure, vorzugsweise
Fluorwasserstoffsäure;
- d) das Behandeln mit verdünnter
Base, um das Alkylamid zu hydrolisieren; und
- e) das Erwärmen
des erhaltenen Carboxylatsalzes in einem Kohlenwasserstofflösungsmittel,
sodass das Lacton entsteht.
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Ein
weiteres direktes Methylierungsverfahren ist in der US-A-5,393,893
beschrieben. Hierin wird ein Lovastatin-C3-C7-Alkylamid, -cycloalkylamid oder -aralkylamid
hergestellt, die Hydroxylgruppen davon werden mit einer Phenolborsäure geschützt, und
das erhaltene Zwischenprodukt wird weiter mit einem Alkylhalogenid in
Gegenwart einer Base umgesetzt, um die Alkyleinheit in die Butyrat-Seitenkette
einzuführen.
Die anschließenden
Schritte, die zu Simvastatin führen,
umfassen ähnlich
wie in dem vorstehenden Patent das Entfernen der Schutzgruppen,
die Hydrolyse des Alkylamids und die Relactonisierung, um Simvastatin
zu bilden.
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Offensichtlich
unterscheiden sich die obigen Synthesewege, welche den Schritt der
direkten Methylierung enthalten, voneinander durch die Beschaffenheit
der OH-Schutzgruppen
in den Zwischenprodukten der Reaktion. Diese geschützten Zwischenprodukte
können
durch das Vorliegen einer C-O-Si- oder C-O-B-Bindung in deren Molekülen gekennzeichnet
werden.
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Bei
diesen bekannten Wegen sind die Zwischenprodukte jedoch recht instabil
gegenüber
umgebungsbedingter Hydrolyse und instabil gegenüber starken alkalischen Bedingungen
während
der Methylierung. Folglich bilden sich während der Synthese unerwünschte Mengen
an Nebenprodukten. Um ein Produkt der gewünschten pharmazeutischen Qualität zu erhalten,
müssen
diese Nebenprodukte durch zusätzliche
Reinigungsverfahren entfernt werden, welche die Gesamtausbeute erniedrigen
und die Kosten erhöhen.
Ferner sind die verwendeten Schutzmittel ökonomisch unerwünscht.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, ein alternatives, verbessertes, ökonomisches
Verfahren zur Synthese von Simvastatin und seinen Analogen bereitzustellen.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft in einem ersten Aspekt die Verwendung
von Hydroxyl-Schutzgruppen auf Etherbasis bei der Synthese von Simvastatin
und seinen Analogen.
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Die
Erfindung sieht ein Verfahren zur Herstellung von Simvastatin und/oder
Derivaten davon gemäß Anspruch
1 und ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel
(III) gemäß Anspruch
4 vor.
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(Das
Verfahren mit den Zwischenverbindungen VII und VIII und die Verbindungen
der Formel VII und VIII sind nicht Teil der beanspruchten Erfindung).
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Die
Verbindungen der Formel (III) und (VII) können einer direkten Alkylierung
mit einem Alkylierungsmittel der Formel R
7X
unterzogen werden, um Verbindungen der Formel (IV) bzw. (VIII) zu
erzeugen.
R
7 ist Methyl oder Ethyl, X steht für eine Abgangsgrupppe,
vorzugsweise ein Halogenid, am meisten bevorzugt Chlor, Brom und
Iod, und R
3–R
6 sind
wie oben definiert. Die Verbindungen der Formel (III) und (IV) sind
ein zweites Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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Simvastatin
oder seine Analoge können
anschließend
hergestellt werden durch Entschützen
der Verbindung der Formel (IV) oder (VIII), Hydrolisieren des Alkylamids,
und erneutes Bilden des Lactonrings, um eine Verbindung der Formel
(VI) zu erzeugen.
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Durch
Verwenden der R3- und R4 Schutzgruppen
kann die vorliegende Erfindung ein ökonomisches, praktisches und
effizientes Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel
(VI) in hoher Reinheit bereitstellen.
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Das
nachstehende Reaktionsschema fasst verschiedene Aspekte und Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung zusammen.
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Das
Verfahren mit den Zwischenprodukten VII und VIII und die Verbindungen
VII und VIII sind nicht Teil der beanspruchten Erfindung.
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Die
Verbindungen der Formel (I) sind bekannte, natürlich vorkommende Verbindungen.
R1 ist Wasserstoff oder Methyl. Die Verbindungen
der Formel (II) werden gebildet, indem man eine ringöffnende
Reaktion mit einem Amin der Formel R2NH2 durchführt.
R2 steht für eine gerade oder verzweigte
Alkylgruppe von 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, eine Cycloalkylgruppe
mit 3 bis 7 Kohlenstoffatomen oder eine Aralkylgruppe mit 1 bis
6 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette. Typischerweise enthält die Aralkylgruppe
1 bis 4 Kohlenstoffatome in der Alkyleinheit, obwohl dies nicht
erforderlich ist, und die Aromateneinheit ist Phenyl oder Naphthyl.
Beispiele geeigneter R2-Gruppen enthalten
Methyl, Ethyl, Propyl (iso- und n-Formen), Butyl (tert-, iso- und
n-Formen), Cyclohexyl, Cyclopentyl, Benzyl, Phenethyl und 3-Phenylpropyl.
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Wird
ein nieder-siedendes Amin (wie Methylamin oder Ethylamin) zur Bildung
des Alkylamins der Formel (II) verwendet, ist es bevorzugt, dass
die Reaktion in einem inerten Lösungsmittel,
wie Tetrahydrofuran oder Toluol, durchgeführt wird. Werden hoch-siedende
Amine (z.B. Butylamin) verwendet, kann das Amin selbst als das Lösungsmittel
verwendet werden. Nach dem Verdampfen des Lösungsmittels und/oder Entfernen
des nicht-umgesetzten Amins erhält
man die Verbindung (II). Während
die Verwendung von Alkylaminen mit nur drei Kohlenstoffatomen in
der US-A-4,820,850 und der US-A-5,393,893 beschrieben worden ist,
berücksichtigt
die vorliegende Erfindung ferner speziell den Einsatz von C1- und C2-Aminen
(Methylamin, Ethylamin) in der oben beschriebenen Amidierungsreaktion.
Diese Ausführungsform
ermöglicht
eine einfache Reinigung der Produktverbindung der Formel (II) gegenüber dem
Aminreagens, da nicht-verbrauchtes Aminreagens leicht abgezogen
werden kann. Dies stellt ein praktisches und wirksames Verfahren
zur Entfernung von überschüssigen Aminverunreinigungen
bereit, insbesondere wenn die Verbindung der Formel (II) vor dem nächsten Reaktionsschritt
nicht isoliert wird.
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Die
Hydroxylgruppe des Amids der Formel (II) wird dann mit kohlenstoff-endständigen Schutzgruppen geschützt, um
ein Ether, wie in Formeln (III) und (VII) gezeigt, zu bilden. R3 und R4 stehen unabhängig für ein Dioxanyl,
Tetrahydrofuranyl, Tetrahydropyran-2-yl, Tetrahydrothiopyran-2-yl,
4-Methoxytetrahydropyran-2-yl, 1,4-Dioxan-2-yl oder Tetrahydrofuran-2-yl.
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Die
R3- und R4-Gruppen
können
durch Umsetzen des Amids der Formel (II) mit einem geeigneten Donor
für die
kohlenstoff-endständige
Schutzgruppe durch allgemein bekannte Verfahren gebildet werden.
Zum Beispiel durch eine Substitutionsreaktion mit geeigneten Alkyl-
oder Benzyl-Halogeniden oder -sulfaten in Gegenwart einer Base,
oder durch eine Additionsreaktion mit einer geeigneten ungesättigten
Verbindung (z.B. mit 3,4-Dihydro-2H-Pyran) in einem geeigneten Lösungsmittel,
z.B. in Dichlormethan, wobei mit einer Säure (z.B. p-Toluolsulfonsäure) katalysiert
wird. Üblicherweise
wird nur ein Typ Donorverbindung verwendet, und daher sind R3 und R4 gewöhnlich identisch
zueinander.
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In
Formel (VII) stehen R5 und R6 jeweils
unabhängig
für Wasserstoff,
eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe, eine Aralkylgruppe, eine Alkoxygruppe
oder eine Ethergruppe. Diese Gruppen haben die gleiche Bedeutung
wie für
R3 und R4 definiert,
wobei die „Alkoxygrup
pe" eine „Alkylgruppe" ist, welche durch
ein Sauerstoffatom an den Ringkohlenstoff geknüpft ist. Beispiele von R5 und R6 enthalten
Wasserstoff, Niederalkyl (Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, usw.), Phenyl,
Benzyl, Methoxy, Ethoxy oder Methoxymethyl.
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Die „zyklischen
Ether" der Formel
(VII) können
durch Umsetzen des Amids der Formel (II) mit einem geeigneten Donor
oder der kohlenstoff-endständigen
Schutzgruppe durch allgemein bekannte Verfahren hergestellt werden.
Typischerweise wird, wenn wenigstens eine der Gruppen R5 und
R6 Wasserstoff ist, bei der Reaktion ein
Donor mit einer aktivierten C=O-Gruppe des geeigneten Aldehyds (z.B.
Benzaldehyd) benutzt. Wenn weder R5 noch
R6 für
Wasserstoff stehen, wenn beispielsweise beide Alkyl, z.B. Methyl,
sind, können die
Verbindungen durch die Reaktion mit einem aktivierten Keton gebildet
werden. Beispielsweise können
Aceton oder seine α-substituierten
Derivate in Gegenwart einer starken Säure (vorzugsweise p-Toluolsulfonsäure) und
eines Dehydratisierungsmittels (vorzugsweise Kieselgel, Molekularsiebe,
Natriumsulfat oder Kupfer(II)sulfat), vorzugsweise bei Raumtemperatur,
verwendet werden.
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Alternativ
ist 2,2-Dimethoxypropan ein weiteres Beispiel für eine Donorverbindung, die
in Gegenwart einer starken Säure
(vorzugsweise p-Toluolsulfonsäure),
vorzugsweise bei Raumtemperatur, verwendet werden kann.
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Somit
können
die „zyklischen
Ether" der Formel
(VII) auch als zyklische Acetale oder Ketale betrachtet werden.
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Die
Reaktion mit einem Donor für
die Schutzgruppe erfolgt allgemein mit etwa 100% Umwandlung (z.B.
99,7% im Fall von Acetoniden) und unter milden Reaktionsbedingungen.
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Die
nachstehenden Verbindungen der Formel (III) und (VII) sind Beispiele
von nützlichen
Verbindungen der vorliegender Erfindung (Verbindungen der Formel
VII sind nicht Teil der beanspruchten Erfindung):
Lovastatin-ethylamid-bis-tetrahydropyran-2-ylether
(Verbindung (III), worin R1=Methyl, R2=Ethyl, R3= R4 = Tetrahydropyran-2-yl);
Lovastatin-n-butylamid-bis-tetrahydropyran-2-ylether
(Verbindung (III), worin R1=Methyl, R2=n-Butyl, R3=R4=Tetrahydropyran-2-yl);
Lovastatin-ethylamid-acetonid
(Verbindung (VII), worin R1=Methyl, R2=Ethyl, R5=R6=Methyl);
Lovastatin-butylamid-acetonid
(Verbindung (VII), worin R1=Methyl, R2=n-Butyl, R5=R6=Methyl).
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Anschließend werden
die Verbindungen der Formel (IV) oder (VIII) aus den Verbindungen
(III) oder (VII) durch Alkylierung hergestellt. Die Alkylierung
des geschützten
Amids (III) oder (VII) kann nach einem bekannten Verfahren, wie
durch Zugeben eines Alkylierungsmittels der Formel R7X
in Gegenwart einer Base, durchgeführt werden. Beispielsweise
kann das Amid zunächst
mit einem Alkalimetallamid (welches durch bekannte Verfahren durch
eine Kombination aus n-Butyllithium mit einem niedrigeren sekundären Amin,
z.B. Pyrrolidin oder Piperidin, in einem Etheral-Lösungsmittel,
z.B. Tetrahydrofuran, hergestellt wird) bei einer niedrigen Temperatur
(–30°C bis –40°C) behandelt
werden, und dann kann das Alkylierungsmittel, ein Alkylhalogenid
der allgemeinen Formel R7-X, worin R7 für
Methyl oder Ethyl steht und X für
eine Abgangsgruppe wie Chlor, Brom oder Iod (z.B. Methyliodid) steht,
zugegeben werden, vorzugsweise bei der gleichen Temperatur. Die
Alkylierungsreaktion erfolgt vorzugsweise in einer inerten Atmosphäre, z.B.
unter Stickstoff. Das Reaktionsgemisch kann dann mit kaltem Wasser
behandelt werden, und die gewünschte
Verbindung (IV) kann von (VIII) isoliert werden. Falls das gewünschte Produkt
ein Öl
ist, kann es durch Extraktion in ein organisches Lösungsmittel,
vorzugsweise Ethylacetat isoliert werden, gefolgt von einem Verdampfen
des Lösungsmittels.
Ist es ein Feststoff, kann es im festen Zustand nach der Extraktion
und den Verdampfungsschritten isoliert werden, nämlich durch Triturierung der
Reste nach der Verdampfung mit einem geeigneten Lösungsmittel,
in dem das Produkt nicht löslich
ist, z.B. in Hexan.
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Die
nachstehenden Verbindungen der Formel (IV) und (VIII) sind Beispiele
von erfindungsgemäßen Verbindungen
(die Verbindungen der Formel VIII sind nicht Teil der beanspruchten
Erfindung):
Simvastatin-ethylamid-bis-tetrahydropyran-2-ylether
(Verbindung (IV), worin R1=Methyl, R2=Ethyl, R3=R4=Tetrahydropyran-2-yl, R7=Methyl);
Simvastatin-n-butylamid-bis-tetrahydropyran-2-ylether
(Verbindung (IV), worin R1=Methyl, R2=n-Butyl, R3=R4=Tetrahydropyran-2-yl, R7=Methyl);
Simvastatin-ethylamid-acetonid
(Verbindung (VIII), worin R1=Methyl, R2=Ethyl, R5=R6=R7=Methyl);
Simvastatin-butylamid-acetonid
(Verbindung (VIII), worin R1 = Methyl, R2=n-Butyl,
R5=R6=R7=Methyl).
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Der
nächste
Schritt erreicht die Entschützung
der Hydroxylgruppen in den Verbindungen (IV) oder (VIII), um eine
Verbindung der Formel (V) zu bilden. Zu diesem Zweck werden die
Ether-Bindungen in den Verbindungen (IV) oder (VIII) einer Hydrolyse,
vorzugsweise einer sauren Hydrolyse, vorzugsweise durch Verwenden
einer wässrigen
Lösung
einer starken organischen Säure,
z.B. Methansulfonsäure
in einem Gemisch mit einem wassermischbaren Alkohol, z.B. Methanol,
unterzogen. Das entschützte
alkylierte Amid (V) entsteht sowohl aus der Verbindung (IV) als
auch aus der Verbindung (VIII).
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Auf ähnliche
Weise kann auch ein stark saures Harz für den gleichen Zweck verwendet
werden, oder spezielle bekannte Spaltungsverfahren können angewendet
werden.
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Im
letzten Schritt kann die Hydrolyse der Amidgruppe in der Verbindung
(V) ohne die Notwendigkeit seiner Isolierung, vorzugsweise durch
Erwärmen
des Reaktionsgemischs mit einem Überschuss
einer wässrigen
Lösung
einer starken anorganischen Base (z.B. Natriumhydroxid) unter ständiger Entfernung
des Alkohols durchgeführt
werden. Das Reaktionsgemisch wird durch ein wasser-unmischbares
Lösungsmittel,
z.B. Ethylacetat, extrahiert, wobei die organische Schicht abgedampft
wird und die abschließende
Lactonisierung, welche die Verbindung (VI) ergibt, wird durch herkömmliche
Verfahren, d.h. durch Kochen des Destillationsrests mit Toluol unter
ständiger
Entfernung von Wasser, durchgeführt.
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In
allen Schritten können
die Lösungen
von jeglichen Zwischenprodukten durch Behandeln mit aktivierter
Holzkohle, Kieselgel, Kieselgur oder anderen geeigneten Materialien
gereinigt werden; andere geeignete Verfahren zur Reinigung sind
die Kristallisation aus einem passenden Lösungsmittel. Nichtsdestotrotz müssen diese
Reinigungen nur für
Charakterisierungszwecke durchgeführt werden. Aufgrund der hohen
Umwandlungsrate und der geringen Menge Nebenprodukte erfolgen alle
Reaktionsschritte der vorliegenden Erfindung, d.h. das Verfahren
mit den Zwischenprodukten III und IV, in zweckmäßiger Produktion, im Wesentlichen
ohne dass eine Reinigung notwendig ist. Alle Reaktionsschritte erfolgen
vorzugsweise unter Stickstoffatmosphäre.
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Dieses
Verfahren umfasst OH-geschützte
Derivate von Lovastatin oder Mevastatin als Reaktionszwischenprodukte,
wobei die Derivate eine gute Stabilität aufweisen, leicht zu synthetisieren
sind und die Herstellung der gewünschten
Verbindungen in guter Ausbeute und mit hoher Reinheit erlauben,
wobei der Gebrauch von teuren und instabilen Reagenzien zum Schützen der
Hydroxylgruppen im Wesentlichen vermieden wird.
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Die
Verbindungen der vorliegenden Erfindung sind durch Infrarotspektren,
NMR-Spektren und
Massenspektren, wie in den Beispielen gezeigt, siehe unten, gekennzeichnet.
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In
manchen Fällen
wurden zwei neue Chiralitätszentren
(z.B. auf den Kohlenstoffen in 2'-Position
in den Tetrahydropyranringen) eingeführt, sodass bestimmte Verbindungen
der vorliegenden Erfindung als Mischung aus Enantiomeren vorliegen.
Nicht ausschließen
darf man, dass der Fachmann auf dem Gebiet, falls erforderlich,
leicht ein Verfahren zu deren Auflösung in die optisch reinen
Isomere finden kann.
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Die
Verbindungen der vorliegenden Erfindung können in nicht-solvatisierter
sowie solvatisierter Form, einschließlich hydratisierter Form vorliegen.
Allgemein entsprechen die solvatisierten Formen den nicht-solvatisierten
Formen, was den Zweck der Erfindung betrifft.
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Es
sei denn, es ist ausdrücklich
etwas anderes definiert, umfasst der Begriff „Alkyl" sowohl Arten mit einer geraden Kette,
verzweigten Kette und/oder zyklischen Kette mit der gleichen Anzahl
Kohlenstoffatome.
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Die
nachstehenden Beispiele verdeutlichen die Erfindung.
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BEISPIELE
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(Beispiel 1a)
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Herstellung von Lovastatinethylamid: N-Ethyl-7-[1(S),2(S),6(R),7,8(S),8a(R)-hexahydro-2,6-dimethyl-8-[[2(S)-methylbutanoyl]oxyl-1-naphthyl]-3(R),5(R)-dihydroxyheptanamid,
Verbindung der Formel (II) (worin R1 für Methyl
und R2 für
Ethyl steht).
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Ein
Gemisch aus Lovastatin (5,0 g, 0,012 mol) und einer 2N Lösung aus
Ethylamin in Tetrahydrofuran (37 ml, 0,074 mol) wurde 10 Stunden
vorsichtig unter Rückfluss
bei 70°C
erwärmt.
Die Lösung
wurde auf Raumtemperatur abgekühlt
und es wurde Ethylacetat (100 ml) zugegeben; das Gemisch wurde mit
2N Salzsäure
(3 × 50
ml) gewaschen. Die vereinten wässrigen
Schichten wurden mit Ethylacetat (100 ml) gewaschen und die vereinten
organischen Schichten wurden mit Wasser (2 × 100 ml) gewaschen. Die organische
Schicht wurde über
Natriumsulfat getrocknet, filtriert und bei verringertem Druck zu
einem orangenen Öl
eingedampft.
NMR (CDCl3, Delta-Skala):
6,22 (NH), 5,98 (C4'-5H), 5,78 (C3'-H), 5,51 (C5,-H), 5,41 (C8'-H), 4,81 (OH),
4,21 (C3-H), 3,79 (C5-H
und OH) und 3,29 (C1''-H).
Massenspektrum:
m/e 449 (M+) mit Hauptfragmenten bei m/e
431, 347, 224, 198, 172 und 159.
Infrarotspektrum (NaCl): Hauptpeaks
bei den Wellenzahlen (cm–1) 3200-3500 (OH und
NH), 2900-3015 (C-H), 1753 (Ester C=O), 1664 (Amid C=O), 1559 (Amid
C=O), 1208 (Ester C-O-C).
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(Beispiel 1b)
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Herstellung von Lovastatin-ethylamid-bis-tetrahydropyran-2-yl-ether: N-Ethyl-7-(1(S),2(S),6(R),7,8(S),8a(R)-hexahydro-2,6-dimethyl-8-[[2(S)-methylbutanoyl]oxy]-1-naphthyl]-3(R),5(R)-bis[(tetrahydropyranyl)oxy]heptanamid,
Verbindung der Formel (III) (worin R1 für Methyl,
R2 für
Ethyl, R3 und R4 für Tetrahydropyran-2-yl
stehen).
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Zu
einer Lösung
aus Lovastatinethylamid aus Beispiel 1a (1,1 g, 2,5 mmol) in Dichlormethan
(10 ml) wurden 3,4-Dihydro-2N-pyran (1,1 ml, 12,1 mmol) und 24 mg
para-Toluolsulfonsäuremonohydrat
(24 mg, 0,13 mmol) zugegeben. Die Lösung wurde 1,5 Stunden bei
20°bis 15°C gerührt. Dann
wurde Cyclohexan (20 ml) und 5% m/V wässriges Natriumbicarbonat (20
ml) zugegeben. Das Gemisch wurde heftig gerührt, und dann erlaubte man,
dass sich die Schichten trennten. Die organische Schicht wurde nacheinander
mit 5% m/V wässrigem
Natriumbicarbonat (20 ml) und destilliertem Wasser (20 ml) gewaschen.
Die organische Schicht wurde über
Natriumsulfat getrocknet, filtriert und unter verringertem Druck
zur Trockenheit eingedampft, wobei ein orangefarbenes Öl entstand.
NMR
(CDCl3, Delta-Skala): 6,92, 6,77, 6,39,
6,22 (NH), 5,98 (C4'-H), 5,79 (C3'-H), 5,51 (C5'-H),
5,35 (C8'-H).
Massenspektrum:
m/e 617 (M+) mit Hauptfragmenten bei m/e
516, 449, 347, 198, 172, 159 und 85.
Infrarotspektrum (NaCl):
Hauptpeaks bei den Wellenzahlen (cm–1)
3324 (NH), 2880-3025
(C-H), 1730 (Ester C=O), 1660 (Amid C=O), 1540 (Amid C=O), 1190
(Ester C-O-C).
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(Beispiel 1c)
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Herstellung von Simvastatin-ethylamid-bis-tetrahydropyran-2-yl-ether: N-Ethyl-7-[1(S),2(S),6(R),7,8(S),8a(R)-hexahydro-2,6-dimethyl-8-[[2,2-dimethylbutanoyl]oxy]-1-naphthyl]-3(R),5(R)-bis[(tetrahydropyranyl)oxy]heptanamid,
Verbindung der Formel (IV) (worin R1 für Methyl,
R2 für
Ethyl, R3 für Tetrahydropyran-2-yl und
R7 für
Methyl stehen).
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n-Butyllithium
in Hexan (26 ml, 0,041 mol) wurde unter Rühren zu einer Lösung aus
Pyrrolidin (3,5 ml, 0,042 mol) in wässrigem Tetrahydrofuran (12
ml) bei –20°C unter einer
inerten Stickstoffatmosphäre
zugegeben. Das Gemisch wurde 30 Minuten bei –20°C gerührt und dann tropfenweise unter
Rühren
zu einer Lösung aus
Lovastatinethylamid-tetrahydropyranylether aus Beispiel 1b (11,0
g, 0,018 mol) in Tetrahydro furan (48 ml), vorgekühlt auf –35°C mit einer solchen Geschwindigkeit
zugegeben, dass die Temperatur zwischen –30°C und –35°C gehalten werden konnte (siehe
Notiz). Nach Abschluss der Zugabe wurde das Gemisch zwei Stunden bei –35°C gerührt. Dann
wurde Methyliodid (1,7 ml, 0,027 mol) in einer Portion zugegeben.
Nach der anfänglichen
Exotherme von 15°C
wurde die Lösung
wieder auf –30°C abgekühlt und
weitere 30 Minuten gehalten. Das Gemisch wurde dann durch die Zugabe
von Wasser (80 ml) schnell abgekühlt,
und dann ließ man
das Gemisch unter Rühren
auf ~5°C
erwärmen.
Die Phasen wurden getrennt und die wässrige Schicht mit Ethylacetat
(2 × 50
ml) extrahiert.
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Die
vereinten organischen Schichten wurden mit 1N wässriger Salzsäure (100
ml) extrahiert. Die erhaltenen organischen Phasen wurden bei verringertem
Druck aufkonzentriert, sodass ein orangefarbenes Öl entstand.
NMR
(CDCl3, Delta-Skala): 6,92, 6,78, 6,42,
6,25 (NH), 5,98(C4'-H), 5,78 (C3'-H), 5,49 (C5'-H),
5,33 (C8'-H).
Infrarotspektrum
(NaCl): Hauptpeaks bei den Wellennummern (cm–1)
3338 (NH), 2865-3000 (C-H), 1716 (Ester C=O), 1649 (Amid C=O), 1540
(Amid C=O), 1162 (Ester C-O-C).
Notiz: Die Reihenfolge der
Zugabe kann auch umgekehrt werden, ohne dass dies einen Einfluss
auf die Ergebnisse hat.
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(Beispiel 1d)
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Herstellung von Simvastatin,
Verbindung der Formel (VI) (worin R1 für Methyl
und R7 für
Methyl stehen).
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Schritt i:
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Herstellung von Simvastatin-ethylamid: N-Ethyl-7-[1(S),2(S),6(R),7,8(S),8a(R)-hexahydro-2,6-dimethyl-8-[[2,2-dimethylbutanoyl]oxy]-1-naphthyl]-3(R),5(R)-dihydroxyheptanamid,
Verbindung der Formel (V) (worin R1 für Methyl,
R2 für
Ethyl, und R7 für Methyl stehen).
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Methanol
(50 ml) wurde zu dem rohen Simvastatinethylamid-bis-tetrahydropyran-2-yl-ether aus Beispiel
1c (11,2 g) zugegeben. Dann wurden Wasser (4 ml) und Methansulfonsäure (125 μl) zugegeben
und die erhaltene Lösung
6 Stunden bei 30°C
gerührt.
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Zu
Kennzeichnungszwecken wurde ein Aliquot eingedampft, in Ethylacetat
gelöst
und mit einer wässrigen
Lösung
aus Natriumbicarbonat und Wasser extrahiert, über Natriumsulfat getrocknet,
filtriert und zur Trockene eingedampft, wobei ein orangefarbenes Öl entstand.
NMR
(CDCl3, Delta-Skala): 6,29 (NH), 5,98 (C4'-H),
5,78 (C3'-H),
5,49 (C5'-H),
5,40 (C8'-H),
4,86 (OH), 4,21 (C3-H), 3,86 (OH), 3,79
(C5-H) und 3,29 (C1''-H).
Infrarotspektrum (NaCl):
Hauptpeaks bei den Wellenzahlen (cm–1)
3297-3608 (OH und NH), 2878-3040 (C-H), 1716 (Ester C=O), 1635 (Amid
C=O).
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Schritt ii:
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Herstellung von Simvastatin
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Zu
der klaren Methanollösung
aus dem vorstehenden Schritt wurde dann eine 2N wässrige NaOH-Lösung (60
ml) zugegeben und die Lösung
5 Stunden unter Rückfluss
erhitzt, während
das Destillat (70 ml) bei Umgebungsdruck aufgefangen wurde. Das
Gemisch ließ man
auf Raumtemperatur abkühlen,
verdünnte
es mit Wasser (15 ml) und kühlte
es auf 10°C
ab, während
man mit 5N HCl (35 ml) den pH-Wert auf 3 einstellte.
-
Ethylacetat
(100 ml) wurde nach dem Rühren
zugegeben, die Phasen ließ man
absetzen und trennte sie. Die wässrige
Lösung
wurde mit Ethylacetat (2 × 50
ml) extrahiert, die vereinten organischen Schichten wurden über Natriumsulfat
getrocknet, filtriert und bei verringertem Druck eingedampft.
-
Dann
wurde Toluol (60 ml) zugegeben, und man ließ die Lösung bei fortlaufender Abtrennung
von Wasser 6 Stunden unter Rückfluss
kochen.
-
Durch
Verdampfen des Toluols, Kristallisation aus Cyclohexan und Umkristallisation
aus Methanol/Wasser erhielt man analytisch reines Simvastatin.
Schmelzpunkt:
131°–133°C
[α]D (5 mg/ml Acetonitril): +286°.
NMR
(CDCl3, Delta-Skala): 5,99 (C5-H),
5,79 (C6-H), 5,51 (C4-H),
5,37 (C1-H), 4,63 (C2'-H) und 4,36
(C4'-H).
Massenspektrum:
m/e 418 (M+) mit Hauptfragmenten bei m/e
302, 284, 199, 173 und 159.
Infrarotspektrum (KBr): Hauptpeaks
bei den Wellenzahlen (cm–1) 3545 (OH), 2850-3050 (C-H), 1715
(Ester C=O), 1700 (Amid C=O), 1275 (Lacton C-O-C) und 1170 (Ester
C-O-C).
-
(Beispiele 2 bis 5)
-
Im
Wesentlichen nach dem in den Beispielen 1a bis 1d (i) beschriebenen
Verfahren wurden folgende Verbindungen (II) bis (V) hergestellt:
-
(Beispiel 2)
-
Beispiel 2 = N-Butyl-7-[1(S),2(S),6(R),7,8(S),8a(R)-hexahydro-2,6-dimethyl-8-[[2(S)-methylbutanoyl]oxy]-1-naphthyl]-3(R),5(R)-dihydroxyheptanamid,
Verbindung der Formel (II):
-
- Schmelzpunkt: 76°C
- NMR (CDCl3, Delta-Skala): 6,10 (NH),
5,98 (C4'-H),
5,79 (C3'-H),
5,2 (C5'-H),
5,42 (C8'-H),
4,76 (OH), 4,20 (C3-H), 3,80 (C5-H),
3,62 (OH) und 3,25 (C1''-H).
- Massenspektrum: m/e 477 (M+) mit Hauptfragmenten
bei m/e 459, 441, 375, 360, 339, 342, 251, 199, 173 und 159.
- Infrarotspektrum (KBr): Hauptpeaks bei den Wellenzahlen (cm–1)
3200-3520 (OH und NH), 2885-3030 (C-H), 1730 (Ester C=O), 1635 (Amid
C=O), 1605 (Amid C=O) und 1 185 (Ester C-O-C).
-
(Beispiel 3)
-
Beispiel 3 = N-Butyl-7-[1(S),2(S),6(R),7,8(S),8a(R)-hexahydro-2,6-dimethyl-8-[[2(S)-methylbutanoyl]oxy]-1-naphthyl]-3(R),5(R)-bis[(tetrahydropyranyl)oxy]heptanamid,
Verbindung der Formel (III): Schmelzpunkt: 131°-133°C
-
- [α]D (5 mg/ml Acetonitril): +286°.
- NMR (CDCl3, Delta-Skala): 5,99 (C5-H), 5,79 (C6-H),
5,51 (C4-H), 5,37 (C1-H),
4,63 (C2'-H)
und 4,36 (C4'-H).
- Massenspektrum: m/e 418 (M+) mit Hauptfragmenten
bei m/e 302, 284, 199, 173, und 159.
- Infrarotspektrum (KBr): Hauptpeaks bei den Wellenzahlen (cm–1)
3545 (OH), 2850-3050
(C-H), 1715 (Ester C=O), 1700 (Amid C=O), 1275 (Lacton C-O-C) und
1170 (Ester C-O-C).
-
(Beispiel 4)
-
Beispiel 4 = N-Butyl-7-[1(S),2(S),6(R),7,8(S),8a(R)-hexahydro-2,6-dimethyl-8-[[2,2-dimethylbutanoyl]oxy]-1-naphthyl]-3(R),5(R)-bis[(tetrahydropyranyl)oxy]heptanamid,
Verbindung der Formel (IV):
-
- NMR (CDCl3, Delta-Skala): 6,95,
6,81, 6,42, 6,26 (NH), 5,98 (C4'-H), 5,78 (C3'-H),
5,49 (C5'-H)
und 5,33 (C8'-H).
- Infrarotspektrum (NaCl): Hauptpeaks bei den Wellenzahlen (cm–1)
3365 (NH), 2878-3030
(C-H), 1730 (Ester C=O) und 1662 (Amid C=O).
-
(Beispiel 5)
-
Beispiel 5 = N-Butyl-7-[1(S),(S),6(R),7,8(S),8a(R)-hexahydro-2,6-dimethyl-8-[[2,2-dimethylbutanoyl]oxy]-1-naphthyl]-3(R),5(R)-dihydroxyheptanamid,
Verbindung der Formel (V); Beispiel 1d:
-
- NMR (CDCl3, Delta-Skala): 6,42 (NH),
5,98 (C4'-H),
5,78 (C3'-H),
5,50 (C5'-H),
5,42 (C8'-H),
4,81 (OH), 4,19 (C3 H), 3,79 (C5-H),
3,74 (OH) und 3,25 (C1''-H).
- Massenspektrum: m/e 477 (M+) mit Hauptfragmenten
bei m/e 459, 441, 375, 360, 339, 342, 251, 199, 173 und 159.
- Infrarotspektrum (NaCl): Hauptpeaks bei den Wellenzahlen (cm–1)
3220-3520 (OH und NH), 2885-3030 (C-H), 1720 (Ester C=O), 1645 (Amid
C=O), 1560 (Amid C=O) und 1160 (Ester C-O-C).
-
(Beispiel 6) (nicht Teil
der beanspruchten Erfindung)
-
Herstellung von Lovastatinethylamid-acetonid: N-Ethyl-7-(1(S),2(S),6(R),7,8(S),8a(R)-hexahydro-2,6-dimethyl-8-[[2(S)-methylbutanoyl]oxy]-1-naphthyl]-3(R),5(R)-O-isopropyliden]heptanamid,
Verbindung der Formel (VII); (worin R1 für Methyl,
R2 für
Ethyl und R5=R6 für Methyl
stehen).
-
Zu
einer Lösung
aus Lovastatinethylamid aus Beispiel 1a (3,0 g, 6,7 mmol) in 2,2-Dimethoxypropan (20
ml) wurden 210 mg para-Toluolsulfonsäuremonohydrat (210 mg, 1,1
mmol) zugegeben. Die Lösung
wurde 30 Minuten bei 20°C
bis 25°C
gerührt.
Dann wurde Ethylacetat (10 ml) und 5% m/V wässriges Natriumbicarbonat (20
ml) zugegeben. Das Gemisch wurde heftig gerührt, und dann erlaubte man
ein Auftrennen der Schichten. Die organische Schicht wurde nacheinander
mit 5% m/V wässrigem
Natriumbicarbonat (20 ml) und Kochsalzlösung (20 ml) gewaschen. Die organische
Schicht wurde über
Natriumsulfat getrocknet, filtriert und unter verringertem Druck
zur Trockenheit eingedampft, um ein gelbfarbenes Öl zu gewinnen.
Zu Charakterisierungszwecken wurde ein Aliquot aus n-Hexan auskristallisiert,
wobei ein gebrochen weißer
Feststoff gewonnen wurde.
NMR (CDCl3,
Delta-Skala): 6,26 (NH), 5,99 (C4'-H), 5,78 (C3'-H),
5,51 (C5'-H),
5,34 (C8'-H),
1,44, 1,38 (O-C(CH3)-CH3).
Infrarotspektrum
(KBr): Hauptpeaks bei den Wellenzahlen (cm–1)
3300 (NH), 2870-3010
(C-H), 1728 (Ester C=O), 1657 (Amid C=O), 1542 (Amid C=O).
Schmelzpunkt:
90-91°C.
-
(Beispiel 7) (nicht Teil
der beanspruchten Erfindung)
-
Herstellung von Simvastatinethylamid-acetonid: N-Ethyl-7-[1(S),2(S),6(R),7,8(S),8a(R)-hexahydro-2,6-dimethyl-8-[[2,2-dimethylbutanoyl]oxy]-1-naphthyl]-3(R),5(R)-O-isopropylideen]heptanamid,
Verbindung der Formel (VIII); (worin R1 für Methyl,
R2 für
Ethyl, R4 für Methyl und R5=R6=R7 für Methyl
stehen).
-
n-Butyllithium
in Hexanen (30 ml, 0,048 mol) wurde unter Rühren zu einer Lösung aus
Pyrrolidin (4,0 ml, 0,48 mol) in wässrigem Tetrahydrofuran (15
ml) bei –20°C unter einer
inerten Stickstoffatmosphäre
zugegeben. Das Gemisch wurde 30 Minuten bei –20°C gerührt und dann tropfenweise unter
Rühren
zu einer Lovastatinethylamid-acetonid-Lösung aus dem Beispiel (10,0
g, 0,012 mol) in Tetrahydrofuran (50 ml), auf –35°C abgekühlt, in einer solchen Geschwindigkeit
zugegeben, dass die Temperatur zwischen –30°C und –35°C gehalten wurde. Nach Abschluss
der Zugabe wurde das Gemisch 2 Stunden bei –35°C gerührt. Dann wurde Methyliodid
(2,0 ml, 0,032 mol) in einer Portion zugegeben. Nach der anfänglichen
Exotherme von 15°C
wurde die Lösung
wieder auf –30°C abgekühlt und
weitere 30 Minuten dort gehalten. Das Gemisch wurde dann durch Zugeben
von Wasser (80 ml) schnell abgekühlt,
und man ließ es
auf etwa 5°C
erwärmen.
Die Phasen wurden getrennt und die wässrige Schicht mit Ethylacetat
(2 × 50
ml) extrahiert. Die vereinten organischen Schichten wurden mit 1N
wässriger
Salzsäure
(100 ml) extrahiert. Die erhaltene organische Phase wurde bei verringertem
Druck aufkonzentriert, um ein orangefarbenes Öl zu gewinnen.
NMR (CDCl3, Delta-Skala): 6,28 (NH), 5,98 (C4'-H),
5,77 (C3'-H),
5,50 (C5'-H),
5,32 (C8'-H),
1,44, 1,38 (O-C(CH3)-CH3).
Infrarotspektrum
(NaCl): Hauptpeaks bei den Wellenzahlen (cm–1)
3310 (NH), 2894-3017
(C-H), 1718 (Ester C=O), 1651 (Amid C=O), 1547 (Amid C=O).
-
(Beispiel 8) (nicht Teil
der beanspruchten Erfindung)
-
Herstellung von Simvastatin-Ethylamid: N-Ethyl-7-[1(S),2(S),6(R),7,8(S),8a(R)-hexahydro-2,6-dimethyl-8-[[2,2-dimethylbutanoyl]oxy]-1-naphthyl]-3(R),5(R)-dihydroxyheptanamid,
Verbindung der Formel IV); (worin R1 für Methyl,
R2 für
Ethyl und R7 für Methyl stehen).
-
Methanol
(50 ml) wurde zu dem rohen Simvastatinethylamid-acetonid (10,3 g)
zugegeben. Dann wurden Wasser (4 ml) und Methansulfonsäure (125 μl) zugegeben
und die resultierende Lösung
wurde 6 Stunden bei 30°C
gerührt.
Zu Charakterisierungszwecken wurde ein Aliquot eingedampft, in Ethylacetat
gelöst
und mit einer wässrigen
Lösung
aus Natriumbicarbonat und Wasser extrahiert, über Natriumsulfat getrocknet,
filtriert und zur Trockenheit eingedampft, um ein orangefarbenes Öl zu gewinnen.
-
Die
Analysedaten der Verbindung waren identisch zu denen aus Beispiel
1d, Schritt i.