DK162394B

DK162394B - 26-homocholesta-5-en forbindelse, der kan anvendes som mellemprodukt til brug ved fremstillingen af 26-homovitamin d3 derivater

Info

Publication number: DK162394B
Application number: DK056490A
Authority: DK
Inventors: Hector F Deluca; Nobuo Ikekawa; Yoko Tanaka; Heinrich K Schnoes; Voula Ostrem
Original assignee: Wisconsin Alumni Res Found
Priority date: 1985-01-17
Filing date: 1990-03-05
Publication date: 1991-10-21
Also published as: EP0211863A1; DK56490A; DK56490D0; AU5359786A; DK157007C; KR870700071A; EP0211863B1; JPH0635474B2; JPH05132499A; DK159273C; DK443186D0; JPH0649092A; DE3687377D1; AU594662B2; JPH0678354B2; EP0211863A4; KR910004337B1; JPH06128160A; DK162394C; WO1986004333A1

Description

1 DK 162394 B

Den foreliggende opfindelse angår en hidtil ukendt 26-homocholesta-5-en forbindelse, der kan anvendes som mellemprodukt til brug ved fremstillingen af 26-homovita-min Dg derivater. Forbindelsen ifølge opfindelsen er 5 ejendommelig ved, at den har den i kravets kendetegnende del angivne formel I.

Det er velkendt, at vitamin D regulerer calcium og phos-phormet abol isme hos dyr og mennesker, og det er nu helt 10 klart bevist, at den biologiske effektivitet af vitamin D afhænger af vitaminets stofskiftemæssige omsætning in vivo til hydroxylerede derivater. Således hydroxyleres vitamin Dg in vivo til 25-hydroxyvitamin Dg i leveren, der for sit vedkommende omdannes til la,25-dihydroxyvita-15 min Dg i nyrerne. Det er sidstnævnte forbindelse, der nu anerkendes som værende den cirkulerende hormonale form af vitamin D.

På grund af deres biologiske evne til at fremme calcium-20 og phosphortransport i tarmen og til at mobilisere og mi-neralisere knogler er disse former af vitamin D vigtige farmaceutiske forbindelser, der er særdeles velegnede til anvendelse ved behandlingen af forskellige knoglesygdomme.

25

Vitamin D derivater og deres fremstilling og anvendelse er omtalt i en hel række patent skrifter og inden for den videnskabelige litteratur. F. eks. omhandler USA patentskrift nr. 3 565 924 25-hydroxycholecalciferol; USA pa-30 tentskrift nr. 3 697 559 omhandler 1,25-dihydroxychole-calciferol; USA patentskrift nr. 3 741 996 omhandler la-hydroxycholecalciferol? USA patentskrift nr. 3 786 062 omhandler 22-dehydro-25-hydroxycholecalciferol; USA patentskrift nr. 3 880 894 omhandler 1,25-dihydroxyergocal-35 ciferol; USA patentskrift nr. 4 201 881 omhandler 24,24-difluor-lo,25-dihydroxycholecalciferol; USA patentskrift nr. 4 196 133 omhandler 24,24-difluor-la,25-dihydroxycho-

2 DK 162394 B

lecalciferol.

26-Homo-vitamin Dg forbindelserne har vist sig at udvise glimrende vitamin D lignende virkning, og af den grund 5 kan de let anvendes som en erstatning for vitamin Dg såvel som dettes derivater til velkendte anvendelser som f.eks. behandling af forskellige sygelige tilstande, der viser sig i forbindelse med calcium og phosphor ubalance som hypoparathyroidisme, osteodystrophi, osteomalacia og 10 osteoporose.

Disse derivater er 26-homovitaminer og eksempler på disse er la,25-dihydroxy-22E-dehydro-26-homovitamin Dg og la,25-dihydroxy-26-homovitamin Dg. Slutprodukterne er i 15 besiddelse af den overraskende fordel i forhold til la,25-dihydroxyvitamin Dg, at de uventet udviser et større antileukæmisk/calcemisk virkningsforhold end dette. Slutprodukterne har den almene formel: 20 p 1.¾

O

ft,* 30 hvori R^, Rg og Rg er valgt blandt hydrogen, en acylgrup-pe med fra 1 til 4 carbonatomer og benzoyl, og R^ og Rg betegner hver især hydrogenatomer eller danner sammen en carbon-carbonbinding.

35 Slutforbindelserne kan fremstilles ved en fremgangsmåde, der er angivet i det efterfølgende skema og i den efterfølgende beskrivelse.

, DK 162394 B

O

I den skematiske og detaljerede beskrivelse af fremgangsmåden betyder samme numre samme forbindelser.

5 10 15 20 25 30 35

4 DK 162394 B

REAKTIONSSKEMA

5 ί** t-xorvj λ|/\ mono ^\xk k none ^J^k k

Λτ-^ —" rky —51 ryY

I 2 3 10 — ^ ~ f v k j^poH >«*

HO \ R? r^N I

<— M/-1 ·— r4VJ

J, 4- R -ΓίΟΛΙ nu Ul\

H 5- R = H

s ^ : ~ 6, R-/tc 20 ,ύ^Υοη

(Ti ^ M T^H

Y-1 Ho k /cO ^|A| k 25 i/ ^ jf^ ij /γ ηοΛΛ^ /„ΛΛ^ Ηο'·'>Ν-χ,ΝΌΐ1 k Η 30 35

5 DK 162394B

Fremgangsmåden til fremstilling af slutforbindelserne beskrives nærmere nedenfor: la,3/5-dimethoxymethoxy-23,24-dinorchol-5-en-22-al omsat-5 tes med vinylmagnesiumbromid til fremstilling af allylal-koholen 1. Denne alkohol underkastedes Claisen omlejring ved at omsætte den med trimethylortho-n-butylat og en katalytisk mængde propionsyre til opnåelse af esteren 2 i godt udbytte (97%). Forbindelsen 2 omdannedes til dennes 10 enolat form ved behandling med n-butyllithium og THF, der herefter behandledes med oxygen og dernæst reduceredes med triethylphosphit til indførsel af en hydroxylgruppe ved C-25-stillingen i molekylet. Herefter omdannedes 27-esteren 3 til alkoholen 4 ved behandling først med lithi-15 umaluminiumhydrid til opnåelse af den tilsvarende diol efterfulgt af behandling med methansulfonylchlorid og pyridin til opnåelse af mesylatet, der for sit vedkommende behandledes med lithiumaluminiumhydrid.

20 Fjernelse af MOM-gruppen ved behandling med syre gav (22E, 25$)-la,30,25-trihydroxy-26-homo-cholesta-5/22-dien 5, der acetyleredes til opnåelse af diacetatet 6. Allyl-bromering af 6 med N-bromsuccinimid og herefter med te-tra-n-butylammoniumfluorid gav 5,7, 22-trienen 7, der be-25 stråledes og isomeriseredes ved opvarmning til opnåelse af la,25-dihydroxy-22E-dehydro-26-homovitamin 8.

(25$)-la,25-dihydroxy-26-homovitamin 11 fremstilledes ved selektiv hydrogenering af 5,22-dienen 6 til opnåelse 30 af 5-enen 9, der omdannedes til 5,7-dienen 10 og herefter til 26-homo-vitamin 11 som beskrevet ovenfor.

6 DK 162394 B

blev opnået med Shxmadzu QP-1000 massespektrometer ved 70 eV. UV spektre blev optaget i ethanol-opløsning med et Shimadzu UV 2000 dobbeltstrålespektofotometer. Søjlechro-matografi udførtes under anvendelse af silicagel (E.

5 Merck, Kieselgel 60, 70-230 mesh). Præparativ tyndtlags-chromatografi udførtes på præcoatede plader af silicagel (E. Merck, Kieselgel 60 ^254' 0*25 mm tyk). Sædvanlig oparbejdning er fortynding med vand, ekstraktion med et organisk opløsningsmiddel, der er angivet i parantes, 10 vask af ekstrakten indtil neutral reaktion, tørring over vandfrit magnesiumsulfat, filtrering og fjernelse af opløsningsmidlet under reduceret tryk. Følgende forkortelser anvendtes: THP-tetrahydropyranyl; THF-tetrahydro-furan; ether-diethylether, MeOH-methanol, MOM-methoxyme-15 thyl, LDA-lithiumdiisopropylamid. Temperaturer er angivet i °C.

(22E)-1«,3 0-dimethoxymethyloxy-26-homocholesta-5,22-dien- 27-syremethyl ester (2) 20 -;-

En opløsning af allylalkoholen 1 (390 mg, 0,844 mmol), trimethylortho-n-butylat (0,7 ml) og propionsyre (3 dråber) i toluen (6 ml) opvarmedes 2 timer med tilbagesva-25 ling under argon. Fjernelse af opløsningmidlet under reduceret tryk gav den urensede forbindelse, der hældtes på en søjle af silicagel (20 g). Eluering med hexan-ethyl-acetat (5:1) gav esteren 2 (446 mg 97%) som en olie.

1H-NMR 6:0,68 (3H, s, 18-H3), 0,88 (3H, t, J = 7 Hz, 30 -CH2CH3), 0,98 (3H, d, J = 6 Hz, 21-H3) 3,03 (3H, s, 19- H3), 3,38 (3H, s, -0CH3), 3,43 (3H, s, -0CH3), 3,68 (3H, S, -C02CH3), 3,76 (IH, m, 10-H), 4,68 (2H, s, 30-0-CH2-0-), 4,69 (2H, ABq, J = 7 Hz, AB = 11 Hz, la-0-CH2-0), 5,27 (2H, m, 22-H og 23-H), og 5,56 (IH, m, 6-H).

35

7 DK 162394 B

(22E, 25ί ) -1 α, 3 0 - d ime t hoxyme t hy loxy- 2 5 - hydroxy - 26-homo-cholesta-5,22-dien-27-syre methylester (3) 5 Til en opløsning af LDA (fremstillet med diisopropylamin) (0,13 ml, 0,929 mmol), 1,56 mmol n-butyllithium (0,59 ml) og THF (2 ml) sattes esteren 2 (437 mg, 0,800 mmol) i THF ( 5ml), og blandingen omrørtes under argon ved -78 °C i 30 minutter. Oxygen bobledes gennem opløsningen, og her-10 efter tilsattes triethylphosphit ( 0,14 ml, 0,817 mmol). Sædvanlig oparbejdning (ether til ekstraktion) gav en urenset forbindelse, der påførtes en søjle af silicagel (25 g). Eluering med hexan-ethylacetat (5:1) gav hydroxy-esteren 3 (303 mg, 67%) som en olie. ^H-NMR δ: 0,68 (3H, 15 S, 18-H3), 0,85 (3H, t, J = 7 Hz, -CH2CH3), 0,98 (3H, d, J = 6 Hz, 21-H3), 1,02 (3H, s, 19-H3), 3,08 (IH, bs, W!/2 = 3 Hz, -OH), 3,38 (3H, s, -0CH3), 3,42 (3H, s, -0CH3), 3,76 (3H, s, -C02CH3) 4,68 (2H, s, 30-0-CH2-0-), 4,68 (2H, ABq, J = 7 Hz, AB = 11 Hz, l«-0-CH2-0-), 5,32 20 (2H, m, 22-H og 23-H), 5,55 (IH, m, 6-H).

(22E,25$ )-1 o,3/5-dimethoxymethyloxy-25-hydroxy-26-homocho-lesta-5,22-dien (4) 25

Til en opløsning af hydroxyesteren 3 (294 mg, 0,539 mmol) i THF sattes lithiumaluminiumhydrid (20 mg, 0,526 mmol), og blandingen omrørtes ved stuetemperatur i 30 minutter. Oparbejdning som sædvanlig (ether til ekstration) gav en 30 urenset diol. Denne behandledes med methansulfonylchlorid (0,04 ml, 0,517 mmol) og pyridin (1,5 ml) ved stuetemperatur i 30 minutter. Sædvanlig oparbejdning (ether til ekstraktion) gav et urenset mesylat. Til en opløsning af det urensede mesylat i THF (5 ml) sattes lithiumalumi-35 niumhydrid (20 mg, 0,526 mmol), og blandingen opvarmedes 30 minutter med tilbagesvaling. Sædvanlig oparbejdning (ether til ekstraktion) gav en urenset forbindelse, der

8 DK 162394 B

påførtes en sø j le af silicagel (20 g). Eluering med hé-xan-ethylacetat (5:1) gav alkoholen 4 (190 mg, 70%) som en olie. 1H-NMR δ:0,71 (3H, s, 18-Hg), 0,90 (3H, t, J = 7 HZ, -CH2CH3), 1,03 (3H, d, J = 6 Hz, 21-H3), 1,03 (3H, s, 5 19-H3), 1,12 (3H, s, 27-Hg), 3,36 (3H, s, -0CH3), 3,40 (3H, s, -0CH3), 3,74 (IH, m, 10-H), 4,66 (2H, s, 35-0-CH2-0-), 4,67 (2H, ABq, J = 7 Hz, AB = 11 Hz, la-0-CH2-0-), 5,35 (2H, m, 22-H og 23-H) og 5,54 (IH, m, 6-H).

10 (22E,250-1«,35,25-trihydroxy-2 6-homocholesta-5,22-dien (5) 15 En opløsning af dimethoxymethyletheren 4 (181 mg, 0,349 mmol) i THF (5 ml) behandledes med 6N HC1 (1 ml) i 1 1/2 time ved 50 °C. Sædvanlig oparbejdning (ethylacetat til ekstraktion) gav et urenset produkt, der påførtes en søjle af silicagel (15 g). Eluering med hexan-ethylacetat 20 (1:2) gav triolen 5 (147 mg, 98%) med smeltepunkt 85-87 °C (hexan-dichlormethan). ^H-NMR 6:0,69 (3H, s, 18-H3), 0,89 (3H, t, J = 7 Hz, -CH2CH3), 1,02 (3H, s, 19-H3), 1,13 (3H, s, 27-H3), 3,85 (IH, m, 10-H), 3,98 (IH, m,-3«-H), 5,40 (2H, m, 22-H og 23-H) og 5,60 (IH, m, 6-H).

25 (22E, 25É )-la,3/5-diacetoxy-25-hydroxy-26-homocholesta-5,22-dien (6) 30 En opløsning af triolen 5 (100 mg, 0,233 mmol) i pyridin (1 ml) behandledes med eddikesyreanhydrid (1 ml) ved stuetemperatur i 15 timer. Sædvanlig oparbejdning (ethylacetat til ekstraktion) gav en urenset forbindelse, der påf ørtes en søjle af silicagel (10 g). Eluering med he- 35 xan-ethylacetat (5:1) gav diacetatet 6 (101 mg, 85%) som et amorft fast stof. 1H-NMR 6:0,68 (3H, s, 18-Hg), 0,88 (3H, t, J = 7 Hz, -CH2CH3), 0,98 (3H, d, J = 6 Hz,

9 DK 162394 B

21-Hg), 1,08 (3H, s, 19-Hg), 1,12 (3H, s, 27-Hg), 2,03 (3H, s, acetyl), 2,06 (3H, s, acetyl), 4,98 (IH, m, 3«-H), 5,06 (IH, m, 1/5-H), 5,37 (2H, m, 22-H og 23-H) og 5,53 (IH, m, 6-H).

5 (22E,25Γ)-la,30,25-trihydroxy-26-homocholesta-5,7,22-trien (7) 10 En opløsning af 5,22-dienen 6 (38 mg, 0,0739 mmol) og N-bromsuccinimid (19 mg, 0,107 mmol) i carbontetrachlorid (3 ml) opvarmedes 20 minutter under argon med tilbagesvaling. Efter afkøling til 0 °C frafiltreredes det fremkomne bundfald. Filtratet koncentreredes under 40 °C til 15 opnåelse af en remanens. En opløsning af denne remanens i 5 ml THF behandledes med en katalytisk mængde tetra-n-butylammoniumbromid ved stuetemperatur i 50 minutter. Herefter behandledes blandingen med en opløsning af tetra-n-butylammoniumfluorid i THF (0,3 ml, 0,3 mmol) ved 20 stuetemperatur i 30 minutter. Sædvanlig oparbejdning (ethylacetat til ekstraktion) gav en urenset trien. Denne trien i THF (5 ml) behandledes med 5% KOH-MeOH (4 ml) ved stuetemperatur i 14 timer. Sædvanlig oparbejdning (ethylacetat til ekstraktion) gav en urenset forbindelse, 25 der underkastedes præperativ tyndtlags chromatografi (benzen-ethylacetat, 1:1, fremkaldt 6 gange). Båndet med Rf-værdien 0,45 blev skrabet af og elueret med ethylacetat. Fjernelse af opløsningsmidlet gav 5,7,22-trienen 7 (8,7 mg, 40%).

30 λΕΐΟΗ UV max :293, 282, 271 nm.

35 10

DK 162394 B

(22E,25$) -1 α, 2 5-dihydroxy-22-dehydro-26-homovitamin (8) 5 En opløsning af trienen 7 (4,4 mg, 0,0103 mmol) i benzen (90 ml) og ethanol (40 ml) bestråledes med en medium tryk kviksølvlampe gennem et Vycor-filter ved 0 °C i 2 1/2 minut under argon. Reaktionsblandingen opvarmedes 1 time med tilbagesvaling under argon. Fjernelse af opløsnings-10 midlet under reduceret tryk gav en urenset forbindelse, der underkastedes præparativ tyndtlags-chromatografi (benzen-ethylacetat, 1:1, fremkaldt 6 gange). Båndet med Rf-værdien 0,49 blev skrabet af og elueret med ethyl-acetat. Fjernelse af opløsningsmidlet gav den vitamin 15 analoge 8 (0,91 mg, 21%).

UV λ ^OH:265 nm, max ' 20 λ EtOH.9po i · 2oz run· mxn MS m/z: 428 (M+), 410, 392, 374, 338, 320, 287, 269,251, 141, 134, 123, 73. 1H-NMR (400 MHz) δ:0,56 (3H, s, 18-25 H3), 0,91 (3H, t, J = 7,6 Hz, -CH2CH3), 1,04 (3H, d, J = 6,8 Hz, 21-Hg), 1,13 (3H, s, 27-Hg), 4,23 (IH, m, W1/2 = 18,4 Hz, 3a-H), 4,43 (IH, m, W1/2 = 16,9 Hz, 10-H), 5,00 (IH, bs, W1/2 =3,2 Hz, 19-H), 5,32 (IH, bs, 30 Wl/2 = 3,2 Hz' 5'37 ^2H' m' 22“H °9 23-H), 6,02 (IH, d, J = 11,5 Hz, 7-H) og 6,38 (IH, d, J = 11,5 Hz, 6-H).

35

u DK 162394B

(25?)-la,30-diacetoxy-25-hydroxy-26-homocholest-5-en (9)

En blanding af 5,22-dienen 6 (35 mg, 0,0681 mmol) og 10% 5 Pd-C (4 mg) i ethylacetat (4 ml) omrørtes under hydrogen 3 timer ved stuetemperatur. Palladium-katalysatoren fra-filtreredes, og filtratet koncentreredes til opnåelse af en remanens, der underkastedes præparativ tyndtlags-chro-matografi (hexan-ethylacetat, 2:1, fremkaldt én gang).

10 Båndet med Rf-værdi 0,46 blev skrabet af. Eluering med ethylacetat gav 5-enen 9 (30 mg, 85%) som et amorft fast stof. 1H-NMR ¢:0,66 (3H, s, 18-H3), 0,88 (3H, t, J - 7 Hz, -CH2CH3), 1,08 (3H, S, 19-H3), 1,12 (3H, s, 27-H3), 2,02 (3H, s, acetyl), 2,04 (3H, s, acetyl), 4,97 (IH, m, 15 3o-H), 5,04 (IH, m, lfl-H) og 5,51 (IH, m, 6-H).

(251 )-la,3/5,25--trihydroxy-26~homocholesta-5,7-dien (10) 20 5-enen (22 mg, 0,0426 mmol) omdannedes som beskrevet for forbindelsen 6 til 5,7-dienen 10 (6,7 mg, 37%).

UV λ ?ίΟΗ:293, 282, 271 nm. max 25 (25ί)-la,25-dihydroxy-26-homovitamin D3 11

Dienen 10 (4,8 mg, 0,0112 mmol) omdannedes som beskrevet 30 for forbindelsen 7 til den vitamin D3 analoge 11 (1,3 mg, 27%). UVXEtOH : 265 nm, λ EtOH : 228 nm. MS m/z : max min 430 (M+), 412, 394, 379, 376, 287, 269, 251, 152, 134, 35 116, 73, 55.

12 DK 162394 B

Eventuelt kan slutforbindelserne let fås i krystallinsk form ved omkrystallisation med passende opløsningsmidler som hexan, ethere, alkoholer eller blandinger heraf, sådan som det vil være klart for fagmanden.

5

Den biologiske aktivitet af de fremstillede slutforbin-delser er nærmere beskrevet i beskrivelsen til dansk patentansøgning nr. 4431/86, som der herved henvises til.

10 15 20 25 30 35

Claims

DK 162394 B Patentkrav : 26-homocholesta-5-en-forbindelse, kendetegnet 5 ved, at den har formlen I &p 15 20 25 30 35