DK149953B - Analogifremgangsmaade til fremstilling af prostaglandin-derivater - Google Patents

Description

i 149953

Den foreliggende opfindelse angår en analogi-fremgangsmåde til fremstilling af hidtil ukendte prosta-glandinderivater med den i krav 1's indledning angivne almene formel (I), hvilken fremgangsmåde er ejendomme-5 lig med det i krav l's kendetegnende del anførte.

Prostaglandin-endoperoxider (PGG2 og PGH2) frembringes ud fra arachidonsyre af et membran-bundet cyclooxygenase- enzymsystem, beskrevet af D.H. Nugteren og E. Hazelhof (Biochem. Biophys. Acta, 326, 448-461, 1973) 10 og omdannes derefter til PGF2a, PGE2, PGD2 eller Throm-boxan A2· Thromboxan A2 deler med prostaglandin-endo-peroxiderne de betydningsfulde biologiske egenskaber, der består i at sammentrække strimler af kanin-aorta og aggregere blodplader.

15 Det har nu vist sig, at mikrosomer stammende fra en række forskellige pattedyrsvæv katalyserer den enzymatiske omdannelse af prostaglandin-endoperoxiderne til et 9-deoxy-6,9a-epoxyprostaglandin F^a-derivat (i det følgende omtalt som Prostacyclin), der ikke sammentræk-20 ker strimler af kanin-aorta, men slapper strimler af kanin-bughule-, -mesenterial- og coronar-arterier, har en kraftig anti-aggregatorisk virkning på blodplader, er en stærk vasodilator i hele dyr og har andre nedenfor beskrevne egenskaber.

25 Prostacyclin er ustabilt ved stuetemperatur i vandigt medium, idet det har en halveringstid på ca.

10 minutter, men dets anti-aggregatoriske virkning kan bevares i adskillige dage ved at opløse forbindelsen i vandig base eller i tør acetone og lagre opløsningen 30 ved -20°C. I gennemsnit er Prostacyclin 10-40 gange mere virksomt som et anti-aggregatorisk middel end PGE^ og 5-20 gange mere virksomt end PGD2, der selv er en kraftig inhibitor for blodpladeaggregation. Prostacyclin afbryder og reverserer også foreliggende blod-35 pladeaggregation.

149953 2

Yderligere undersøgelser har vist, at Prostacyclin har den kemiske struktur vist ved formlen (I): 5 S°2°^pt I / (I) 10 · & !h hvor R er hydrogen, (se Johnson et al., Prostaglandins, 12/6, 915-928, 1976).

Ved den her omhandlede fremgangsmåde fremstilles forbindelser med formlen (I), hvor R er hydrogen eller en farmakologisk acceptabel kation (i det følgende omtalt som Prostacyclin eller salte deraf). Salte af Prostacyclin omfatter alkalimetalsalte, jordalkalimetalsalte eller salte af organiske baser.

20 Prostacyclin eller dets salte kan syntetiseres ud fra en forbindelse med formlen (II) (se nedenfor), hvor R·*- er hydrogen, alkyl med 1-4 carbonatomer eller en kation. Oxidativt angreb med iod eller kaliumtri-iodid i nærværelse af et metalbicarbonat ved 5,6-dobbelt-25 bindingen i en forbindelse med formlen (II) med samtidig eller påfølgende ringslutning omfattende 9-hydroxy-gruppen fører til en forbindelse med formlen (III) (se nedenfor), hvor er som ovenfor defineret, og X er iod eller brom. Denne forbindelse med formlen (III) 30 bliver ved den omhandlede fremgangsmåde dehydrohaloge- neret med et alkalimetalalkoxid, hvilket resulterer i indføring af en 5,6-dobbeltbinding (formel (IV), R = alkyl). Denne reaktionsfølge er illustreret i nedenstående reaktionsskema. Den resulterende forbindelse om-35 dannes derefter til den tilsvarende syre eller et salt deraf med en farmakologisk acceptabel kation (formel (I), R som oyenfor defineret).

3 U9S53 OH ^ /“"^^^^COOR1

(ID

OH hA/oh i COOR1 (lll) oh H *0H: Ί r'ooc '^Sy^l I / dv) OH Γ0Η 149953 4

Omdannelsen, af den ved ovennævnte dehydrohaloge-nering vundne esterforbindelse til et salt af Prostacyclin kan foregå ved at behandle esteren, for eksempel methylesteren, med en stærk base, såsom natriumhydroxid, 5 i et opløsningsmiddel og lyofilisere den resulterende reaktionsblanding. Prostacyclin selv kan hensigtsmæssigt fremstilles ved basehydrolyse af esteren i nærværelse af en ækvivalent mængde af et kaustisk alkali i en vandig alkohol eller et vandigt tetrahydrofuran-medium 10 og ekstraheres over i et organisk opløsningsmiddel ved lav temperatur.

Prostacyclin og dets salte udviser en stærk anti-aggregatorisk virkning på blodplader og har derfor særlig anvendelighed som anti-thrombotiske midler ved be-15 handling af og/eller forebyggelse hos pattedyr.

De er også anvendelige hos pattedyr, inklusive mennesker, til at reducere og styre overdreven gastrisk sekretion, og derved reducere-eller undgå gastrointestinal sårdannelse, og accelerere helingen af sådanne sår 20 og læsioner, der allerede foreligger i mave- og tarmkanalen .

Prostacyclin og dets salte udviser endvidere vasodilatorisk virkning på blodkar og har derfor en særlig anvendelighed som anti-hypertensive midler ved be-25 handling af højt blodtryk hos pattedyr, inklusive mennesker. Blodplader kan blive assimileret ind i det vascu-lære endothelium eller endog blive inkorporeret i endo-thel-celler. Biokemisk samarbejde mellem blodplader og vasculært endothelium ved frembringelsen af Prostacyc-30 lin bidrager til heling af vasculært endothelium, og prostacyclin og dets salte har en yderligere anvendelighed til fremme af sårheling hos pattedyr, inklusive mennesker.

Prostacyclin og dets salte kan anvendes, når som 35 helst det er ønsket, til at hæmme blodpladeaggregation, til at reducere den vedhæftende karakter af blodplader 149953 5 og til at behandle eller hindre dannelsen af thrombi hos pattedyr, inklusive mennesker. De kan for eksempel anvendes ved behandling og forebyggelse af myocardial infarct, ved behandling af perifere karsygdomme, til at 5 behandle eller hindre post-operative thromboser, til at fremme åbenheden af kar-transplantationer efter kirurgiske indgreb og til at behandle komplikationer ved arterioschlerose og sådanne tilstande som atheroscle-rose, blodkoaguleringsdefekter, der skyldes lipæmi, og 10 andre kliniske tilstande, hvor den underliggende etiolo-gi er forbundet med manglende lipid-balance eller hyper-lipidæmi.

De kan også anvendes som additiver til blod, blodprodukter, bloderstatningsprodukter og andre væsker, 15 der anvendes ved kunstig ekstra-corporal cirkulation og perfusion af isolerede legemsdele, f.eks. lemmer og organer, hvad enten de er forbundet til legemet, fjernet og under bevaring eller preparering med henblik på transplantation eller forbundet til et nyt legeme.

20 Under disse cirkulationer og perfusioner har aggregerede blodplader en tendens til at blokere blodkarrene og dele af cirkulationsapparatet. Denne blokering undgås ved tilstedeværelse af Prostacyclin. Til dette formål kan Prostacyclin eller dets salte tilsættes gradvis eller i 25 enkelte eller flere portioner til det cirkulerende blod, til donordyrets blod, til den gennemskyllede legemsdel, forbundet til eller frigjort fra modtageren, eller til to eller alle af disse i en total ligevægtsdosis på 0,001 til 10 mg pr. liter cirkulerende væske. Det er 30 navnlig nyttigt at anvende Prostacyclin til laboratoriedyr, f.eks. katte, hunde, kaniner, aber og rotter, for nævnte formål med henblik på at udvikle nye metoder og former for teknik for organ- og lem-transplantationer.

Den mængde Prostacyclin eller salt deraf, der 35 kræves (i det følgende omtalt som den aktive bestanddel) for terapeutisk virkning, vil variere med anvendelsesvejen. I almindelighed vil en egnet dosis for et patte- 149953 6 dyr ligge inden for området fra 0,01 til 200 mg pr. kg legemsvægt, hensigtsmæssigt 0,01 til 10 mg pr. kg.

Selv om det er muligt at benytte den aktive bestanddel som det rå kemikalium, foretrækkes det at be-5 nytte den som en farmaceutisk komposition. Sådanne kompositioner er fortrinsvis ikke-vandige og ikke-hydroxy-liske af natur, men alkaliske vandige opløsninger kan anvendes. Enhedsdoser af en komposition indeholder mellem 0,5 mg og 1,5 g af den aktive bestanddel.

10 Fremgangsmåden ifølge opfindelsen skal beskrives nærmere gennem følgende eksempler.

Eksempel 1

En omrørt opløsning af PGF2a-methylester (50 mg) 15 i ether (1 ml) blev behandlet med natriumbicarbonat (115,0 mg, 10 molekylære ækvivalenter) og vand (1 ml) og derefter dråbevis i 2 timer med vandig kaliumtriiodid (0,7 molær, 0,261 ml). Efter omrøring natten over blev reaktionsblandingen rystet med ether og vandig natrium-20 thiosulfat. Etherfasen blev fraskilt, vasket med vand, tørret med magnesiumsulfat og inddampet, hvorved der vandtes en gul gummi af 5ξ-iod-9-deoxy-6ξ,9α-epoxypro-staglandin F^-methylester.

En opløsning af 5ξ-iod-9-deoxy-6ξ,9α-epoxyprosta-25 glandin F^-methylester (1,00 mg) i methanolisk natrium-methoxid, fremstillet ud fra natrium (46 mg) og tør methanol (0,70 ml), blev henstillet under tør nitrogen i 5 timer og derefter befriet for opløsningsmiddel i høj-vakuum. Det som inddampningsrest vundne amorfe faste 30 stof blev vasket med benzen, henstillet i atmosfærisk luft natten over og omrørt med IN vandig natriumhydroxid (0,5 ml), hvorved vandtes en suspension af farveløse fine nåle. Krystallerne blev opsamlet, vasket med nogle få dråber IN vandig natriumhydroxid og tørret i atmos-35 færisk luft, hvorved vandtes natriumsaltet af 9-deoxy- 5 6,9a-epoxy-A -prostaglandin . Hæmningen af arachi- ; 149953 7 donsyre-induceret aggregation af menneske-blodplader ved en koncentration på 0,2 ng/ml af nævnte salt og dets instabilitet i vand ved surt pH er forenelige med tildelingen af konfigurationen (5Zj-5,6-didehydro-9-deoxy- 5 6,9<x-epoxyprostaglandin F, -natriumsalt.

13 1-0 C-NMR-spektret med høj opløsning for en opløsning af krystallerne i dimethylsulfoxid-dg viste de forventede 20 resonanser, hvis kemiske skift var helt i overensstemmelse med den kemiske struktur, der er fast-10 slået for Prostacyclin. Ingen urenheds-spidser blev fundet.

Eksempel 2 5ξ-Iod-9-deoxy-δξ,9a-epoxyprostaglandin -15 methylester (500 mg) blev omrørt med methanolisk NaOCH^, fremstillet ud fra Na (0,23 g, 10 ækvivalenter) og CH3OH (3,5 ml), under ^ ved stuetemperatur natten over.

IN vandig NaOH (2,5 ml) blev tilsat til den gule reaktionsopløsning for at tilvejebringe hydrolyse af ester-20 delen, og efter 2 timer blev methanolen afdampet i vakuum ved stuetemperatur. Den som inddampningsrest vundne vandige opløsning førte spontant til en masse af farveløse fine nåle af det ønskede natriumsalt (formel (I): R = Na), der blev afkølet (0°C), opsamlet, vasket 25 sparsomt med IN vandig NaOH, lufttørret og lagret i et tilproppet rør. Dette salt (383 mg) havde vmax (KBr-plade) 1692 cm ^ (0-C=C) , og kun 20 ^C-resonanser blev iagttaget (ved 182,7 (C-l), 158,2 (C—6), 140,0 og 134,3 (C-13,14), 100,7 (C-5), 87,5 (C-15), 80,6 og 75,5 (C-9, 30 11), 58,0 (C-12), 49,0, 45,8, 42,4, 41,9, 37,5, 35,8 (C-18), 31,6, 29,9, 29,3, 26,7 (C-19) og 18,4 (C-20) ppm fra TMS i DMSO-dg).

Det således vundne produkt, natrium-(5£)-5,6-di-dehydro-9-deoxy-6,9a-epoxyprostaglandin (syn. natri- 35 umprostacyclin), hæmmede fuldstændigt arachidonsyre-induceret blodpladeaggregation (human pladerig plasma)

Claims (4)

149963 ved 1 ng/ml, og dets profil med hensyn til biologisk aktivitet på kanin-aorta, kanin-bughulearterie, rotte-mavestrimmel og rotte-tyktarm var overensstemmende med virkningsprofilen for natriumprostacyclin vundet ved 5 biosyntese. Efter lufttørring havde saltet en overfladebelægning af natriumcarbonat (ca. 3,5 vægtprocent), der beskyttede vinyletherdelen mod carbondioxid-katalyseret hydrolyse.

10 Prostacyclin blev injiceret intravenøst og intra- aortisk på normotensive bedøvede rotter, og blodtrykket og hjertehastigheden blev noteret. Resultater viste, at Prostacyclin er en virksom vasodepressor med 5 gange styrken af

15 Prostacyclin viste sig at slappe spiralformet skårne strimler af coronararterie fra okse. Virkningen er dosis-afhængig, og afslappelsen kan ses ved doser så lave som 20 nanogram pr. 5 ml bad. På isolerede hjerter fra kaniner perfuseret ved konstant strømningsha- 20 stighed ifølge Langendorf-teknik frembragte Prostacyclin coronar vasodilation. Prostacyclin slappede strimler af bughule- og mesenterial-arterier, men var mindre virksomt end PGE2· Prostacyclin viste sig at hæmme dannelsen af 25 gastriske læsioner induceret på rotter med indomethacin ved doser fra 62,5 til 250yg/kg efter subcutan injektion.

1. Analogifremgangsmåde til fremstilling af pro- staglandinderivater med den almene formel (I): r\ 35 r-f 111 Si