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Verfahren zur Darstellung von Phosphorsäureestern keimdrüsenhormonwirksamer
Polyoxyverbindungen. Es wurde gefunden, daB man zu Phosphorsäureestern gelangen
kann, wenn man partiell mit organischen Säuren veresterte bzw. verätherte keimdrüsenhormonwirksame
Polyoxyverbindungen mit solchen veresternden Mitteln behandelt, die geeignet sind,
den Phosphorsäurerest einzuführen, die erhaltenen gemischten Ester organischer und
anorganischer Säuren bzw. Ätherester einer partiellen Spaltung unterwirft und die
entstandenen Phosphorsäureester gegebenenfalls in Salze überführt.
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Als Ausgangsstoffe für das neue Verfahren eignen sich ganz allgemein
partiell mit organischen Säuren veresterte bzw. mit Alkoholen oder Phenolen verätherte
keimdrüsenhormonwirksame gesättigte oder ungesättigte Polyoxyverbindungen beliebiger
sterischer Konfiguration. Beispielsweise seien genannt: Oestradiol, Oestriol, Androstandiol,
Androstendiol, Polyoxyverbindungen der Dialkylstilbenreihe, der Diphenyldialkyläthanreihe
oder derDiphenyldialkylenäthanreihe. Die Säurereste können aliphatischer, aromatischer,
alicyclischer oder heterocyclischer Natur oder z. B. von SuBonsäuren abgeleitet
sein. Als Ätherreste sind z. B. Benzyl-, Triarylmethyl-, Phenyläthergruppen geeignet.
Diese Monoester bzw. Monoäther lassen sich in an sich bekannter Weise z. B. durch
partielle Verseifung von Polystern, Polyäthern oder Ätherestern, durch partielle
Veresterung bzw. Verätherung der freien keimdrüsenhormonwirksamen
Polyoxyverbindungen
oder durch Reduktion von veresterten bzw. verätherten keimdrüsenhorTnonwirksamen
Oxyketonen herstellen.
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In der ersten Verfahrensstufe werden die Ausgangsstoffe mit solchen
veresternden Mitteln behandelt, die geeignet sind, den Phosphorsäurerest einzuführen,
nämlich z. B. mit Phosphorsäure selbst sowie deren Halogeniden, Anhydriden oder
auch Estern, wie beispielsweise Phosphoroxychlorid, Phosphorpentachlorid, Phosphorpentoxyd
oder m-Phosphorsäure. Die Veresterung wird nach an sich bekannten Methoden vorgenommen.
Dabei verwendet man zweckmäßig Kondensationsmittel, wie Pyridin, Chinolin u. dgl.,
und gegebenenfalls Verdünnungsmittel. Man kann aber z. B. auch nach der Methode
von Schotten-Baumann arbeiten.
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Anschließend werden die erhaltenen gemischten Ester der organischen
und anorganischen Säuren bzw. die Ätherester der keimdrüsenhormonwirksamen Polyoxyverbindungen
einer partiellen Spaltung unterworfen. In erster Linie sind hierzu geeignet hydrolysierende,
und zwar sowohl alkalische als auch saure Mittel. Man kann zur partiellen Hydrolyse
ferner von einem umesternden Verfahren Gebrauch machen. Zur Abspaltung gewisser
Ätherreste, wie des Benzylrestes, wendet man vorteilhaft auch reduzierende Mittel
an. Bei diesen Spaltungsversuchen Wurde die Beobachtung gemacht, daß der Phosphorsäurerest
im allgemeinen viel schwerer abspaltbat ist als die organischen Säurereste bzw.
die Ätherreste und so sehr leicht eine partielle Abspaltung des letzten möglich
ist.
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Verfahrensgemäß dargestellte Ester können schließlich gegebenenfalls
in Salze übergeführt werden. Dabei lassen sich sowohl in Wasser schwer- als auch
leichtlösliche Salze erhalten. Die letzten haben eine besondere therapeutische Bedeutung,
da wäßrige Lösungen dieser Salze injizierbar sind. Zur Herstellung der Salze können
anorganische oder organische Mittel Verwendung finden, die mit Säuren Salze bilden,
z. B. Hydroxyde und Carbonate der Alkalien, Erdalkalien und des Ammoniums, oder
auch Amine, wie Diäthylamin, des Mono-, Di- und Triäthanolamin, Piperidin u. dgl.
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Die Veresterung keimdrüsenhorTnonwirksamerPolyoxyverbindungen mit
Phosphorsäure ruft im Gegensatz zur Veresterung mit z. B: Schwefelsäure überraschenderweise
keine nennenswerte Verminderung der physiologischen Wirksamkeit hervor. So ist z.
B. das Natriumsalz des Östradiol-i7 monophosphates im Allen-Doisy-Test an der kastrierten
weiblichen Ratte noch etwa halb so wirksam wie das freie Östradiol. Sein Schwellenwert
beträgt, wenn subcutan appliziert, 0,5 bis o,7 y und, wenn per os gegeben,
5o bis 6o y,
während die entsprechenden Werte des Mononatriumsalzes des i7-Srhwefelsäureesters
des Östradiols, z.B. nach dem Verfahren der britischen Patentschrift 467 ift erhalten,
nur noch 5o bis ioo y bzw. ioo bis Zoo y betragen. Zur Auslösung desselben Effektes
wie mit Ostron selbst ist ferner etwa die 5ofache Menge des bekannten Natriumsalzes
des Östronsulfates notwendig. Auch wird mit 50 y Phosphorsäureester eine
doppelt bis 4fach längere Östrusdauer (¢ Tage) hervorgerufen als mit der gleichen
Menge Schwefelsäureester des Ostradiols (i bis 2 Tage).
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Beispiel i 1,7 Teile Phosphoroxychlorid werden in To Teilen
Pyridin bei - io° gelöst. Zu dieser Lösung gibt man eine ebenfalls auf - io° abgekühlte
Lösung von 1,9 Teilen Ostradiol 3-monobenzoat in To Teilen Pyridin. Das Reaktionsgemisch
wird i Stunde unter Feuchtigkeitsausschuß bei - io° stehengelassen, wobei allmählich
Pyridinhydrochlorid ausfällt. Das Gemisch wird langsam unter Rühren auf Eis gegossen
und zuletzt mit einer gesättigten Natriumbicarbonatlösung bis zur alkalischen Reaktion
auf Lakmus versetzt. Jetzt schüttelt man mehrmals mit Äther aus, um das Pyridin
sowie Spuren unveränderten Ausgangsmaterials zu entfernen. Die wäßrige Lösung, die
das Östradiol-3-benzoat-i7-primärmonophosphat enthält, wird mit Salzsäure kongosauer
gemacht, weiter mit 5 % ihres Volumens an konzentrierter Salzsäure versetzt und
zur Hydrolyse des Benzoesäurerestes in 3-Stellung über Nacht bei Zimmertemperatur
stehengelassen. Die farblose, voluminöse Fällung putscht man ab, trocknet sie und
zieht die Benzoesäure mit warmem Äther aus. Die Ätherlösung liefert beim Eindampfen
o,65 Teile rohe Benzoesäure.
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Der ätherunlösliche Anteil wird in Aceton. gelöst, die Lösung mit
Tierkohle filtriert und im Vakuum eingedampft. Der Rückstand erweist sich bei der
Titration in wäßriger Suspension mit n/io-Natronlauge erst bis zum Umschlagspunkt
von Methylorange, dann von Phenolphthalein schon als praktisch reinen primären i7-Monophosphorsäureester
des Ostradiols. Er läßt sich aus einer wäßrigen Lösung von Alkalicarbonaten oder
Alkalihydroxyden durch Zugabe von Salzsäure umfällen. Das aus Äthanol umkristallisierte
Produkt schmilzt bei 216 bis 2i7°.
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An Stelle von Östradiol-3-monobenzoat kann man auch von einem anderen
Östradiol-3-monoester, z. B. dem Acetat, Propionat, Hexahydrobenzoat oder Toluolsulfonat,
oder auch von einem Östradiol-3-monoäther, wie dem Triphenylmethyläther oder Benzyläther
ausgehen. Bei Verwendung des letzten können zur Spaltung an Stelle der sauren auch
reduzierende Mittel, wie Bisulfitsalze, verwendet werden.
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Der erhaltene primäre i7-Monophosphorsäureester läßt sich anschließend
in beliebige Salze überführen. Zur Darstellung des Mononatriumsalzes verfährt man
beispielsweise folgendermaßen: i Teil des genannten Esters wird mit einem geringen
Überschuß über die berechnete Menge an Natriumcarbonatlösung versetzt und darin
durch Erwärmen gelöst. Die filtrierte Lösung kühlt man ab, saugt das ausgefallene
Mononatriumsalz des primären i7 Monophosphorsäureesters des Östradiols ab und wäscht
es mit wenig kaltem Wasser nach.
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Zur Darstellung des Äthanolaminsalzes kann man z. B. i Teil des i7-Monophosphorsäureesters
in heißem Alkohol lösen und mit etwas mehr als die berechnete Menge Äthanolamin
versetzen. Die in Alkohol fast unlöslichen weißen Kristalle werden
abgenutscht
und mit Äthanol gewaschen. Sie schmelzen unscharf bei 175 bis 2o5°.
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Zur Darstellung von Lösungen des Triäthanolaminsalzes kann man z.
B. i Teil des i7-Monophosphorsäureesters mit einer Lösung von etwas mehr als die
berechnete Menge Triäthanolamin in Wasser schütteln, wobei der Ester gut in Lösung
geht. Die alkalische Lösung läBt sich beispielsweise durch Sättigen mit gasförmiger
Kohlensäure neutralisieren.
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Beispiel 2 1,7 Teile Phosphoroxychlorid werden in io Teilen Pyridin
bei - io° gelöst. Zu dieser Lösung gibt man eine ebenfalls auf - io° gekühlte Lösung
von 2 Teilen Östradio1,17-monopropionat in io Teilen Pyridin. Die Aufarbeitung geschieht
völlig analog, wie im Beispiel i beschrieben. Man erhält das Östradiol-3-primärmonophosphat-17-propionat.
Das aus Aceton-Äther umkristallisierte Produkt schmilzt nach vorhergehendem Sintern
unscharf bei -185 bis 187°.
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An Stelle der im Beispiel i beschriebenen sauren Hydrolyse lassen
sich zur partiellen Verseifung des Propionsäurerestes in i7-Stellung auch alkalische
Mittel verwenden. Zum Beispiel nimmt man den Propionsäurephosphorsäurediester in
2n-Sodalösung auf und erhitzt die Lösung i Stunde auf 8o bis go°. Die abgekühlte
Lösung wird dann mit Salzsäure angesäuert und wie im Beispiel i angegeben zum primären
3-Monophosphorsäureester des Östradiols aufgearbeitet.
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In ähnlicher Weise lassen sich die sekundären 3- oder i7-Monophosphorsäureester
des Östradiols herstellen.
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Der beschriebene Phosphorsäureester läßt sich in ähnlicher Weise wie
der 17-Ester in sein Mononatriumsalz überführen. Auch beliebige andere Salze, z.
B. Dialkalisalze, lassen sich darstellen. Das Calciumsalz gewinnt man beispielsweise
durch Suspendieren von i Teil des Phosphorsäureesters in 2o Teilen Wasser und Schütteln
mit einer Lösung von 3 Teilen Calciumacetat in io Teilen Wasser. An Stelle von Salzen
mit anorganischen Basen lassen sich auch solche mit organischen Basen, wie Mono-,
Di- und Triäthanolamin, Pyridin, Chinolin, Piperidin, Trimethylamin, herstellen.
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Beispiel 3 2 Teile ds-Androsten-3; i7-diol-3-monoacetat werden, genau
wie im Beispiel 2 beschrieben, mit Phosphoroxychlorid in Pyridin umgesetzt. Das
erhaltene 3-Acetat-i7-primärmonophosphat wird mit Sodalösung partiell hydrolysiert
und so der primäre 17-Monophosphorsäureester des Androstendiols gewonnen. Dieser
läBt sich in an sich bekannter Weise durch oxydierende bzw. dehydrierende Mittel
in den primärenTestosteron-z7-phosphorsäureester bzw. seine Salze überführen.
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An Stelle des Androstendiol-3-monoacetats kann z. B. auch vom 3-Monotriphenylmethyläther
ausgegangen und die partielle Spaltung mit sauren Mitteln durchgeführt werden.
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Verwendet man statt der 3-Monoderivate des Androstendiols die entsprechenden
17-Monoderivate, so gelangt man zu den 3-Monoestern des Androstendiols mit Phosphorsäure
bzw. ihren Salzen.