FR3136464A1 - Procédé de purification de 2-méthoxyestradiol de 4-méthoxyestradiol et intermédiaires du procédé - Google Patents

Procédé de purification de 2-méthoxyestradiol de 4-méthoxyestradiol et intermédiaires du procédé Download PDF

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Roberto Lenna
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Davide RIGAMONTI
Michele BOGHI
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Abstract

La présente invention concerne le secteur des procédés de préparation de principes actifs à usage pharmaceutique et en particulier un procédé de purification à échelle industrielle de (17β)-2-méthoxy-estra-1,3,5(10)-triène-3,17-diol, également connu en tant que 2-méthoxyestradiol, à partir de (17β)-4-méthoxy-estra-1,3,5(10)-triène-3,17-diol, également connu en tant que 4-méthoxyestradiol. L’invention concerne en outre des intermédiaires de ce procédé.

Description

: procédé de purification de 2-méthoxyestradiol de 4-méthoxyestradiol et intermédiaires du procédé DOMAINE DE L’INVENTION
La présente invention concerne le secteur des procédés de préparation de principes actifs à usage pharmaceutique et en particulier, selon son premier aspect, un procédé applicable industriellement pour purifier du (17β)-2-méthoxy-estra-1,3,5(10)-triène-3,17-diol, composé intéressant pour ses caractéristiques antiprolifératives à partir du (17β)-4-méthoxy-estra-1,3,5(10)-triène-3,17-diol ; les deux composés sont également connus respectivement sous les noms 2-méthoxyestradiol et 4-méthoxyestradiol, noms par lesquels ils sont généralement désignés dans le secteur et qui seront adoptés par la suite de la description.
Selon un second aspect, l’invention concerne des intermédiaires de ce procédé.
 État de la technique
Le 2-méthoxyestradiol a été décrit dans l’article « Démonstration of 2-methoxyestrone and of 2-methoxyestradiol in human pregnancy urine » de V. A. Fransen, Acta Endocrinologica (1959), vol. 31, pp.603-7.
La structure du 2-méthoxyestradiol est celle qui suit :
Dans la documentation, le composé est identifié par le numéro CAS 362-07-2.
Le 2-méthoxyestradiol est une molécule intéressante, en particulier en ce qui concerne la formation de nouveaux vaisseaux sanguins nécessitée par la croissance des tumeurs (angiogenèse), et induit l’apoptose dans certaines lignées cellulaires tumorales, comme l’indique l’article « The impact of endogenous estradiol metabolites on carcinogenesis » de T. H. Lippert et al., Steroids (2000), vol. 65, pp.357-69.
Dans la documentation, on décrit de nombreux procédés de synthèse du 2-méthoxyestradiol ; un des plus récents est mentionné dans l’article « Short synthesis of 2-metoxyestradiol and 2-hydroxyestradiol » de P. S. Kiuru et al., Steroids (2003), vol. 68, pp.373 à 375.
Lors de cette synthèse, on produit un isomère du 2-méthoxyestradiol, le 4-méthoxyestradiol, portant le numéro CAS 26788-23-8 et dont la formule figure ci-après :
Le 4-méthoxyestradiol est sérieusement suspecté de générer in vivo un métabolite cancérigène et mutagène, comme l’indiquent les articles « 4-Methoxyestrdiol-induced oxidative injuries in human lung epithelial cells » de Y. H. Chen et al., Toxicology and Applied Pharmacology (2007) vol. 220, pp.271 à 277 et « Estradiol 17β and its metabolites stimulate cell proliferation and antagonize ascorbic acid-suppressed cell proliferation in human ovarian cancer cells » de H.-H. Li, et al., Reproductive Sciences (2014) vol. 21, pp.102 à 111.
La formation de quantités élevées de 4-méthoxyestradiol lors du procédé décrit dans l’article cité de Steroids de 2003 est en accord avec ce que mentionne la partie expérimentale de l’article lui-même : même s’il n’est fourni d’indication relative au profil analytique ni du 2-méthoxyestradiol brut ni du 2-méthoxyestradiol qu’on peut obtenir après purification chromatographique et cristallisation, le rendement de purification de 64 % (exemple 2.1.3 de la page 374) est un indice de bas niveau de pureté initiale.
Le procédé de synthèse décrit dans cet article a été en outre reproduit plusieurs fois par les auteurs de la présente invention, par application dans les diverses préparations de variations minimes aux recettes afin de définir les paramètres réactionnels optimaux, mais a conduit dans tous les cas à des mélanges à teneur en 4-méthoxyestradiol nettement supérieure à 5 % et dans certains cas même supérieure à 10 %, par rapport à la teneur en 2-méthoxyestradiol, tandis que les lignes directrices internationales dans le domaine pharmaceutique donnent comme limite maximale une teneur inférieure ou égale à 0,15 % pour les impuretés identifiées et inférieures ou égales à 0,10 % pour celles non identifiées.
On note des procédés alternatifs à celui de l’article de Steroids de 2003, qui donnent des teneurs inférieures voire très basses de 4-méthoxyestradiol, mais qui sont des procédés compliqués et à bas rendement et qui donnent cependant lieu à des quantités importantes d’autres impuretés.
La demande de brevet WO 01/14405 A2 décrit de manière extrêmement détaillée la purification par voie chromatographique de 2-méthoxyestradiol à partir d’une série d’impuretés parmi lesquelles le 4-méthoxyestradiol, par emploi de gel de silice et par mélange de solvants organiques à base chloroformée prévalente en tant qu’éluant ; on voit le mode préféré de réalisation (« preferred embodiment ») en page 16 du texte. En particulier, le 2-méthoxyestradiol est purifié par le 4-méthoxyestradiol (tableau 1 de l’exemple 2 page 18) mais à partir déjà d’un bon niveau de pureté, par emploi de gel de silice en quantités égales à 171 fois la masse du mélange à purifier et avec usage de 2,5 L de mélange d’éluant, qui équivaut dans l’exemple à un rapport entre volume et éluant et la masse de l’échantillon égal à 0,714 L/g ; si l’on rapporte ces valeurs à une échelle industrielle, pour la purification d’un lot de 50 kg de 2-méthoxyestradiol, il faudrait 8,5 t de gel de silice élué par 35 700 L de mélange de solvant ; si en outre on considère les temps d’élution, les temps d’évaporation du solvant pour récupérer le produit, le support analytique de contrôle des fractions et l’écoulement du gel de silice et du solvant évacués, il apparaît évident que cette méthodologie de purification n’a aucune utilité en vue d’une application par lots de productions industrielles, du fait de la difficulté de la technique chromatographique, des quantités de matières à impliquer et des temps d’exécution.
Les auteurs ont étudié des méthodes possibles et alternatives de purification, chromatographiques (mais moins onéreuses que celle de WO 01/14405 A2) par le biais de cristallisations ou de combinaisons de ces techniques. L’expérimentation a été effectuée sur des échantillons de 2-méthoxyestradiol à teneur en 4-méthoxyestradiol supérieure à 5 %, obtenus selon le procédé de l’article cité de Steroids de 2003. En ce qui concerne les procédés chromatographiques, on a testé divers mélanges d’éluants composés d’alcools, de solvants chlorés, de cétones et d’éthers, comme par exemple divers mélanges de dichlorométhane/méthanol selon un rapport massique entre le gel de silice produit compris entre 50:1 et 200:1, un mélange dichlorométhane/acétone de 98:2 avec un rapport massique entre gel de silice et produit égal à 100:1, un mélange chloroforme/méthanol 99:1 avec un rapport massique entre le gel de silice et le produit égal à 200:1 et des mélanges d’éther diisopropylique-éther éthylique avec gradient de 70:30 à 0:100 et rapport massique entre le gel de silice et le produit égal à 200:1.
En ce qui concerne les cristallisations, ces dernières ont été testées par utilisation de divers solvants purs ou en mélange entre ceux-ci ; en particulier, on a testé la cristallisation des solvants purs méthanol, acétonitrile, acétate d’isopropyle, acétate d’éthyle, acétone, méthyltétrahydrofurane, méthyléthylcétone (MEK), éthanol, isopropanol, toluène, méthyl tert-butyléther (MTBE), diisopropyléther, chloroforme, dichlorométhane (DCM) et acide acétique et parmi les mélanges DCM/méthanol, MTBE/tétrahydrofurane (le tétrahydrofurane est généralement abrégé en THF), MTBE/1,4-dioxane, MTBE/1-pentanol, MTBE/2-méthoxy-tétrahydropyranyle (le tétrahydropyranyle est généralement abrégé en THP), chloroforme/1-pentanol, chloroforme/2-méthoxy-THP, chloroforme/3-méthyl-1-butanol, acétonitrile/THF, acétonitrile/THF/3-méthyl-1-butanol, méthanol/THF, méthanol/THF/3-méthyl-1-butanol, acétonitrile/THF/1,2-diméthoxyéthane, acétonitrile/THF/2-éthoxyéthanol, chloroforme/THF, chloroforme/méthanol, dichlorométhane/acétonitrile, dichlorométhane/acétate d’éthyle et eau/diméthylformamide/méthanol.
En tout cas, on obtient des résultats négatifs : le meilleur résultat a été l’abaissement de la teneur en 4-méthoxyestradiol aux environs de 5 % par cristallisation par le MTBE ; des cristallisations successives par le MTBE n’ont pourtant pas conduit à des améliorations ultérieures de la teneur en 4-méthoxyestradiol.
Il n’a donc pas été possible, malgré l’importante campagne de tests expérimentaux, d’identifier une technique de type chromatographique (flash ou gravimétrique) de cristallisation ou une combinaison inhérente permettant d’atteindre l’objectif d’une teneur en 4-méthoxyestradiol inférieure à 0,15 %, comme l’exigent les lignes directrices internationales.
L’objectif de la présente invention est de mettre à disposition une méthodologie de purification du mélange composé de 2-méthoxyestradiol comme contaminant principal, qui soit applicable dans un procédé d’échelle industrielle.
On atteint cet objectif par la présente invention, qui concerne un procédé de purification de 2-méthoxyestradiol à partir de 4-méthoxyestradiol et comprenant les étapes suivantes :
  1. réaction d’un mélange (N-3) comprenant du 2-méthoxyestradiol et du 4-méthoxyestradiol avec :
a’) un acide carboxylique choisi parmi acide formique, acide acétique et acide propanoïque ou
a’’) le dérivé d’un acide carboxylique choisi parmi un éther, un anhydride, un chlorure et un bromure d’acyle,
pour obtenir
- dans le cas a’) un mélange N-2’ comprenant les mono-esters correspondants en position 17 dans le squelette stéroïdien :
- dans le cas a’’) un mélange N-2’’ comprenant les diesters correspondants aux positions 3 et 17 du squelette stéroïdien :
où X représente un O-alkyle ou un O-aryle dans le cas des esters, OCO-alkyle dans le cas des anhydrides et Cl ou Br dans le cas des chlorures et des bromures acyliques ;
b) séparation pour cristallisation du dérivé N-1’ ou N-1’’ par rapport au mélange N-2’ ou N-2’’ :
c) hydrolyse du dérivé N-1’ ou N-1’’ pour obtenir le 2-méthoxyestradiol :
Selon son second aspect, l’invention concerne les composés :
- formiate de 2-méthoxy-3-hydroxyestra-1,3,5(10)-triène-17β-yle, dont la formule est la suivante :
- acétate de 2-méthoxy-3-hydroxyestra-1,3,5(10)-triène-17β-yle, dont la formule est la suivante :
- propanoate de 2-méthoxy-3-hydroxyestra-1,3,5(10)-triène-17β-yle, dont la formule est la suivante :
- dibenzoate de 2-méthoxy-3-hydroxyestra-1,3,5(10)-triène-17β-yle, dont la formule est la suivante :
- difuroate de 2-méthoxy-3-hydroxyestra-1,3,5(10)-triène-17β-yle, dont la formule est la suivante :
Description détaillée de l’invention
Lors du procédé de l’invention, certains mélanges de réactifs ou de produits dans des solvants sont sous forme de suspensions ou de solutions dans les diverses phases du procédé lui-même ; le terme « mélange » est donc utilisé par la suite pour indiquer soit une suspension soit une solution.
Selon son premier aspect, l’invention concerne un procédé de purification de 2-méthoxyestradiol à partir de 4-méthoxyestradiol, qui permet de réduire la teneur en 4-méthoxyestradiol à des valeurs inférieures à 0,15 % par rapport à la teneur en 2-méthoxyestradiol (% de surface de HPLC).
Le procédé de l’invention comprend les étapes a) à c) susmentionnées.
Lors de l’étape a), on forme un mélange, N-3, comprenant du 2-méthoxyestradiol et du 4-méthoxyestradiol et un composé susceptible d’estérifier un groupe ou des deux groupes hydroxyle des deux diols.
Cette étape peut être réalisée selon les deux modalités alternatives a’) et a’’) susmentionnées.
Selon la modalité a’), l’estérification est effectuée avec un acide choisi entre acide formique, acide acétique et acide propanoïque ; selon cette modalité, l’acide lui-même fait office de solvant.
On préfère employer l’acide formique ou acétique.
Le mélange N-3 comprend d’abord une suspension de 2-méthoxyestradiol et de 4-méthoxyestradiol dans l’acide ; les deux composés sont ensuite solubilisés, ce qui forme une solution. Dans la solution ainsi formée se produit la réaction d’estérification ; les auteurs ont eu la surprise d’observer qu’en opérant selon cette modalité, l’estérification est complètement régiosélective et comme résultat de la réaction, on obtient exclusivement les esters en position 17 du squelette stéroïdien.
L’acide employé pour la formation du mélange N-3 peut être pur ou dilué avec de l’eau ; on préfère employer de l’acide à degré de pureté supérieur ou égal à 95 %, ou mieux supérieur ou égal à 98 %.
Le rapport entre le volume d’acide en mL et la masse en grammes du mélange N-3 est compris entre 4 et 8, de préférence entre 5,5 et 6,5.
Cette étape est réalisée à une température comprise entre 10 et 90 °C, de préférence entre 20 et 80 °C.
Pour faciliter la réaction d’estérification, il est possible, mais non nécessaire selon la modalité a’), d’employer de l’acide paratoluènesulfonique comme catalyseur.
Les auteurs ont observé qu’après la formation du mélange N-3, réalisé par adaptation des rapports massiques entre acide et 2-méthoxyestradiol/4-méthoxyestradiol et dans les intervalles de température susmentionnés, à cette étape se produit la cristallisation spontanée et la précipitation sélective du 17-ester de 2-méthoxyestradiol, qui forme une nouvelle suspension pendant que le 17-ester de 4-méthoxyestradiol reste en solution. La réaction d’estérification de 2-méthoxyestradiol et de 4-méthoxyestradiol et la précipitation sélective du 17-ester de 2-méthoxyestradiol se poursuivent simultanément pendant l’étape a’).
La précipitation pour cristallisation du 17-ester de 2-méthoxyestradiol, composé N-1’, se produit à partir du mélange N-2’ sans nécessiter d’ajout de solvant, ce qui abaisse la solubilité. Il est également possible d’induire la précipitation du 17-ester de 2-méthoxyestradiol par ajout d’une petite quantité du même composé (germes de cristallisation ou semence) obtenu lors d’une préparation précédente ; on préfère cependant attendre la cristallisation spontanée du 17-ester de 2-méthoxyestradiol, N-1’, à partir du mélange réactionnel.
Si l’on opère selon la modalité a’’), l’estérification est effectuée avec un dérivé d’un acide choisi entre un ester, un anhydride, un chlorure ou un bromure acylique.
La composition générale du mélange réactif de l’étape a’’) comprend du 2-méthoxyestradiol (contenant des pourcentages variables de 4-méthoxyestradiol, mélange N-3), un solvant organique, une base organique, de la 4-diméthylaminopyridine (4-DMAP) comme catalyseur et le dérivé de l’acide carboxylique.
Comme dérivés des acides carboxyliques, on emploie de préférence les bromures acyliques et encore mieux, les chlorures acyliques.
Le chlorure acylique est choisi parmi le chlorure de furoyle et le chlorure de benzoyle, avec degré de pureté supérieur ou égal à 95 %, ou mieux supérieur ou égal à 98 %.
Le solvant organique, inerte dans les conditions de réaction, est choisi parmi : le tétrahydrofurane, le dichlorométhane, le chloroforme, l’hexane, l’heptane, le diméthylformamide et le diméthylacétamide. On préfère employer le dichlorométhane et le tétrahydrofurane.
La base organique est choisie entre triéthylamine, triméthylamine, pyridine ; on emploie de préférence la triéthylamine.
L’étape a’’) est réalisée à une température comprise entre 10 et 50 °C, de préférence entre 20 et 30 °C.
Le rapport entre volume de solvant en millilitres et la masse du mélange N-3 en grammes est compris entre 10 et 25, de préférence entre 15 et 20.
Le rapport entre le volume du solvant et celui de la base est compris entre 3 et 6,5, de préférence entre 4 et 5,5.
Le volume du solvant vaut au moins 10 fois celui du chlorure acylique employé.
Le rapport entre la masse du mélange N-3 et celle du catalyseur (4-DMAP) est compris entre 20 et 30, de préférence entre 23 et 27.
Le mélange réactif de l’étape a’’) est chauffé à reflux pendant un intervalle de temps compris entre 12 et 36 heures, de préférence entre 16 et 30 heures pendant lesquelles, à la différence de ce qui se produit dans la réaction régiosélective de l’étape a’), la réaction d’estérification se produit sur les deux hydroxyles en position 3 et 17 du squelette stéroïdien.
L’étape b) est réalisée selon des modalités différentes selon que l’on part du mélange N-2’ ou N-2’’.
Dans le premier cas, à l’étape b), le 17-ester de 2-méthoxyestradiol (dérivé N-1’) est séparé du mélange N-2’. La récupération du dérivé N-1’ peut être réalisée selon des méthodes connues, par exemple par centrifugation ou de préférence par simple filtration.
Dans le second cas, à l’étape b), la séparation du 3,17-diester N-1’’ du mélange N-2’’ se produit par cristallisation à partir du méthyl tert-butyléther (MTBE) après élaboration du mélange réactionnel lui-même.
Il est également possible d’induire la précipitation du 3,17-diester de 2-méthoxyestradiol par ajout d’une petite quantité du même composé (germes de cristallisation ou semence) obtenu lors d’une préparation précédente ; on attend de préférence la cristallisation spontanée du 3,17-diester de 2-méthoxyestradiol , N-1’’, à partir de MTBE.
Enfin, à l’étape c), l’intermédiaire N-1’ ou N-1’’ est hydrolysé pour donner le 2-méthoxyestradiol.
Même dans le cas de l’étape c), les modalités opérationnelles varient légèrement dans le cas où l’hydrolyse a lieu sur l’intermédiaire N-1’ ou N-1’’.
L’hydrolyse du 17-ester de 2-méthoxyestradiol (N-1’) est effectuée dans un solvant alcoolique choisi parmi le méthanol, l’éthanol et l’isopropanol, purs ou mélangés entre eux, anhydres ou en présence d’eau. On préfère utiliser le méthanol pur avec teneur en eau inférieure à 5 % en volume et au mieux, on utilise du méthanol pur et anhydre.
La base employée pour la réaction d’hydrolyse est choisie entre hydroxyde de lithium, hydroxyde de sodium, hydroxyde de potassium, carbonate de lithium, carbonate de sodium, carbonate de potassium et carbonate de césium ; on préfère employer l’hydroxyde de sodium.
La température de réaction est comprise entre 15 et 45 °C, de préférence entre 20 et 40 °C.
La quantité de base employée est telle que le pH de la solution soit compris entre 8 et 14, de préférence entre 11 et 13.
L’hydrolyse du 3,17-diester de 2-méthoxyestradiol (N-1’’) est effectuée dans un solvant choisi parmi le tétrahydrofurane, le méthanol, l’éthanol et l’isopropanol, purs ou mélangés entre eux, anhydres ou en présence d’eau. On préfère utiliser le tétrahydrofurane et le méthanol purs ou mélangés entre eux.
La base employée pour la réaction d’hydrolyse est choisie entre hydroxyde de lithium, hydroxyde de sodium, hydroxyde de potassium, carbonate de lithium, carbonate de sodium, carbonate de potassium et carbonate de césium ; on préfère employer l’hydroxyde de sodium.
La température de réaction est comprise entre 20 °C et la température de reflux du mélange réactionnel.
La quantité de base employée est telle que le pH de la solution est compris entre 8 et 14, de préférence entre 11 et 13.
Selon son second aspect, l’invention concerne les composés suivants intermédiaires du procédé :
- formiate de 2-méthoxy-3-hydroxyestra-1,3,5(10)-triène-17β-yle, dont la formule est la suivante :
- acétate de 2-méthoxy-3-hydroxyestra-1,3,5(10)-triène-17β-yle, dont la formule est la suivante :
- propionate de 2-méthoxy-3-hydroxyestra-1,3,5(10)-triène-17β-yle, dont la formule est la suivante :
- dibenzoate de 2-méthoxy-3-hydroxyestra-1,3,5(10)-triène-17β-yle, dont la formule est la suivante :
- difuroate de 2-méthoxy-3-hydroxyestra-1,3,5(10)-triène-17β-yle, dont la formule est la suivante :
L’invention sera ensuite illustrée par les exemples suivants.
instruments, méthodes et conditions expérimentales
RMN
Spectromètre de RMN JEOL 400 YH (400 MHz) ; logiciel JEOL Delta v5.1.1 ;
Spectres enregistrés dans des solvants au deutérium tels que : le chloroforme-d, D 99,8 %, contenant 0,1 % (v/v) de tétraméthylsilane (TMS) comme standard interne ; et chloroforme-d, « 100 % », D 99,96 %, contenant 0,03 (v/v) de TMS et DMSO-d6.
SM
Spectromètre WATERS SYNAPT G2-Si QTof
Ionisation négative
L’ionisation a lieu par ESI (electron spray ionization).
HPLC
HPLC Agilent modèle 1260 Infinity II
Détecteur UV-DAD
Phases mobiles : eau / acétonitrile / méthanol 55:40:5 (v/v)
Conditions de chromatographie :
Colonne : Supelco Ascetis Express C18, 150 x 4,6 mm, 2,7 µm
Débit : 1,0 mL/minute
Détecteur : UV à 204 et à 208 nm
Volume d’injection : 10 µL
Température : 25 °C.
UPLC
Système chromatographique : Waters Acquity UPLC ;
Détecteur : Acquity UPLC PDA et détecteur λ (λ = 220 nm)
Colonne : Acquity UPLC BEH C18 1,7 µm (2,1 x 50 mm), T = 35 °C
Solvant A : acétonitrile et 0,01 % d’acide formique
Solvant B : eau et 0,01 % d’acide formique
Gradient :
Temps (min) Débit (mL/min) %A %B
1 0,0 0,5 30 70
2 0,5 0,5 30 70
3 4,0 0,5 90 10
4 4,1 0,5 30 70
5 5,5 0,5 30 70
Pureté chromatographique (Ph Eur) :
On utilise les chromatogrammes obtenus par le test « Titre HPLC », effectué par chromatographie liquide dans les conditions suivantes définies en Ph Eur 2.2.29 :
Solvant : acétonitrile / Eau 70 :30 v/v
Solution de référence A : dissoudre 20 mg de 2-méthoxy-estradiol Working STD dans 14 mL d’acétonitrile. Diluer à hauteur de 20 mL avec de l’eau. Préparer cette solution en double exemplaire.
Solution d’échantillon : dissoudre 20 mg de produit dans 14 mL d’acétonitrile, diluer à hauteur de 20 mL avec de l’eau. Préparer cette solution en double exemplaire.
Solution de référence B : prélever 1 mL de solution échantillon et diluer à hauteur de 100 mL avec du solvant. À partir de cette solution, diluer 1 à 10 mL avec du solvant.
Identifier les impuretés d’après leurs temps relatifs de rétention :
Nom RRT RT
17β-estradiol 0,80 4,4
4-méthoxy-estradiol 0,87 4,8
2-méthoxy-estradiol 1 5,5
Calculer la teneur en impuretés à 204 nm, selon la formule :
Cu% = (ru/rs) x 0,1
où
Cu% représente la teneur de chaque impureté
rureprésente la zone de réponse de chaque impureté
rsreprésente la zone de réponse du 2-méthoxy-estradiol dans la solution de référence B.
Pour le calcul du total d’impuretés, on éliminera toutes les impuretés inférieures à 0,05 %.
TLC
MERCK : TLC gel de silice 60 F254Feuilles d’aluminium 20 x 20 cm, code 1.0554.0001.
Révélateurs de TLC
Phosphomolybdate de cérium : on dissout 25 g d’acide phosphomolybdique et 10 g de cérium (IV) sulfaté dans 600 mL d’H2O. On ajoute 60 mL d’H2SO4à 98 % et l’on porte à 1 L avec H2O. La plaque est imprégnée de solution ensuite chauffée jusqu’à prélèvement des produits.
REMARQUES
L’eau employée dans les descriptions expérimentales est à entendre comme eau pure, sauf mention contraire.
Les solvants organiques employés dans les descriptions expérimentales sont à entendre d’usage « technique », sauf mention contraire.
Les réactifs employés parmi les descriptions expérimentales sont à entendre de qualité commerciale, sauf mention contraire.
EXEMPLE 1
Cet exemple correspond au procédé de l’invention réalisé à l’aide d’un acide carboxylique à l’étape d’estérification.
Étape a’)
Du 2-méthoxy-estradiol (33,8 g, précédemment cristallisé par du MTBE) avec teneur en 4-méthoxy-estradiol de 4,7 % est mis en suspension dans un réacteur avec 202,8 mL d’acide formique, sous azote, à 25 ± 5 °C.
La suspension ainsi formée est mise sous agitation. Au bout de 35 min, on observe la dissolution complète de la matière solide initiale. Au bout d’une heure et 10 minutes, on observe la formation d’une nouvelle matière solide en suspension. Au bout de 2 heures, on contrôle l’état de la réaction par UPLC : 2-méthoxy-estradiol < 1 %.
Étape b)
La suspension obtenue est filtrée, la matière solide obtenue (formiate de 2-méthoxy-estradiol) est lavée sur buchner à l’acide formique (34 mL) et séchée sommairement toujours sur buchner (matière solide humide).
Un échantillon de matière solide ainsi obtenue, après séchage sous pression réduite, est analysé par1H-RMN et par spectrométrie de masse.
1H-RMN (400 MHz, DMSO-d6) : 8,62 (1H, s, Ar-OH) ; 8,26 (1H, s, CHO) ; 6,76 (1H, s, Ar-H), 6,44 (1H, s, Ar-H) ; 4,68 (1H, t, H-17, J=8,5 Hz) ; 3,71 (3H, s, OCH3) ; 2,73-2,57 (2H, m) ; 2,34-2,23 (1H, m) ; 2,20-2,08 (2H, m) ; 1,83-1,74 (2H, m) ; 1,73-1,63 (1H, m) ; 1,59-1,48 (1H, m) ; 1,44-1,14 (6H, m) ; 0,80 (3H, s, H-18).
Masse (ESI) : m/z = M+-1 = 329.
Étape c)
La matière solide obtenue est chargée dans un réacteur avec 6,7 g d’hydroxyde de sodium en pastilles.
On ajoute du méthanol (369 mL) et par agitation, on observe la dissolution complète de la matière solide initiale au bout de 15 minutes. La température interne monte de 25 à 32 °C, le pH mesuré est ≥ 12.
Au bout de 30 minutes supplémentaires d’agitation, on observe la dissolution complète de la matière solide et l’état de la réaction est contrôlé par UPLC : conversion complète, formiate de 2-méthoxy-estradiol < 1 %.
Dans le mélange réactionnel, on ajoute une solution aqueuse de chlorure d’ammonium (26 g dans 1 300 mL d’H2O).
Le mélange hydroalcoolique obtenu est ensuite agité à 25 ± 5 °C pendant 30 minutes puis de 0 à 5 °C pendant 1 h.
On observe la formation d’un précipité qui est filtré sur buchner et lavé à l’eau sur le filtre.
La matière solide obtenue est ensuite séchée à l’étude à 55 °C pendant 16 h sous pression réduite.
On obtient 23,9 g de 2-méthoxy-estradiol (solide blanc à reflets jaunes) avec une teneur en 4-méthoxy-estradiol inférieure à 0,05 %.
EXEMPLE 2
Cet exemple correspond au procédé de l’invention réalisé à l’aide d’un second acide carboxylique à l’étape d’estérification.
Étape a’)
Le 2-méthoxy-estradiol (8 g) contenant une quantité de 4-méthoxy-estradiol de 3,92 % (HPLC) est mis en suspension dans 48 mL d’acide acétique glacial en présence de 453 mg de PTSA dans un ballon sous azote à 25 ± 5 °C.
La suspension est agitée et chauffée à 70 °C pendant 16 heures : au bout de 2 h, la matière solide est complètement dissoute. Au bout de 16 heures, la réaction est suivie par UPLC : 2-méthoxy-estradiol < 1 %.
Le mélange réactionnel est refroidi à 25 °C ; on observe la reprécipitation et le mélange est maintenu sous agitation pendant 1 h.
Étape b)
La matière solide est filtrée et lavée à l’acide acétique (8 mL) et séchée sous vide à 45 °C pour obtenir 5,85 g de poudre.
Étape c)
On charge 5,35 g de la matière solide obtenue à l’étape b) et 931 mg d’hydroxyde de sodium dans un ballon à fond arrondi.
On ajoute du méthanol (53 mL) et le mélange est agité pendant 3 h entre 20 et 25 °C. L’hydrolyse est suivie par UPLC : conversion complète.
On prépare une solution aqueuse de chlorure d’ammonium (2,6 g dans 54 mL d’H2O).
La solution aqueuse est ajoutée au mélange réactionnel et le mélange hydroalcoolique obtenu est agité à 25 ± 5 °C pendant 30 minutes puis entre 0 et 5 °C pendant 1 h.
Le précipité est filtré et lavé à l’eau (65 mL).
La matière solide est séchée à l’étuve à 50 °C pendant 16 h, ce qui donne 4,6 g de 2-méthoxy-estradiol où aucune présence de 4-méthoxy-estradiol n’est relevée.
EXEMPLE 3
Cet exemple correspond au procédé de l’invention réalisé par emploi d’un dérivé d’un acide carboxylique à l’étape d’estérification.
Étape a’’)
Dans un ballon sous azote, en maintenant une température de 25 ± 5 °C, on met en suspension dans 160 mL de dichlorométhane 8 g de 2-méthoxy-estradiol contenant 3,92 % (HPLC) de 4-méthoxy-estradiol, 29,5 mL de triéthylamine et 0,32 g de 4-diméthylaminopyridine (DMAP) dans un ballon sous azote. On n’observe pas de dissolution complète des matières solides.
Le mélange est refroidi à 0 °C et on y ajoute goutte à goutte 13,5 mL de chlorure de benzoyle. La température atteint 13 °C et l’on observe la formation d’un précipité.
Le mélange est ensuite chauffé à reflux et agité pendant 16 h. La réaction est ensuite suivie par UPLC : 2-méthoxy-estradiol < 1 %.
Étape b)
Le mélange obtenu à l’étape a’’) est refroidi à 20 °C et versé sur 120 mL d’acide chlorhydrique 1 M avec refroidissement par de la glace pour maintenir une température inférieure à 20 °C. Le mélange est ensuite agité pendant 20 minutes. Les phases sont séparées et la phase aqueuse est extraite par du dichlorométhane (30 mL). Les phases organiques sont lavées par une solution aqueuse de NaHCO3puis à l’eau (pH ≥ 7).
La phase organique est vaporisée sous vide pour donner une huile. On ajoute du MTBE (240 mL) et l’on soumet le système à évaporation jusqu’à obtention de 60 mL d’une suspension contenant une matière solide qui est refroidie et filtrée, par lavage au MTBE à température comprise entre 0 et 5 °C. La matière solide est séchée à 50 °C sous vide pour obtenir 9,7 g de poudre blanche.
Étape c)
300 mg de la matière solide obtenue à l’étape b) et 70 mg d’hydroxyde de sodium sont mis en suspension en présence de méthanol (6 mL) et de THF (1,5 mL) et chauffés à reflux pendant 6 h (pour obtenir une solution limpide) ; la réaction est ensuite suivie par UPLC : 3,17-dibenzoate de 2-méthoxy-estradiol < 1 %.
Le mélange réactionnel est refroidi à température ambiante et versé dans une solution aqueuse de chlorure d’ammonium (5 g dans 20 mL) et agité pendant 20 minutes à température ambiante puis pendant 1 h à 0 °C, ce qui forme une matière solide qui est filtrée et lavée à l’eau. La matière solide est séchée à 45 °C sous vide pour obtenir 120 mg de 2-méthoxy-estradiol dont l’analyse par HPLC ne révèle aucun 4-méthoxy-estradiol.
EXEMPLE 4
Cet exemple correspond au procédé de l’invention réalisé par emploi d’un second dérivé d’un acide carboxylique à l’étape d’estérification.
Étape a’’)
Dans un ballon sous azote maintenu à 25 ± 5 °C, on dissout, dans 120 mL de THF, 8 g de 2-méthoxy-estradiol contenant 3,92 % (HPLC) de 4-méthoxy-estradiol, 29,5 mL de triéthylamine et 0,32 g de 4-diméthylaminopyridine (DMAP) ;
Le mélange est refroidi à 0 °C et l'on ajoute goutte à goutte 11,4 mL de chlorure de furoyle. La température monte jusqu’à 15 °C et l’on observe la formation d’un précipité.
Le mélange est ensuite chauffé à reflux et agité pendant 24 h. La réaction est ensuite suivie par UPLC : 2-méthoxy-estradiol < 1 %.
Étape b)
Le mélange obtenu à l’étape a’’) est refroidi à 20 °C et versé sur 120 mL d’acide chlorhydrique 1 M refroidi par de la glace, avec maintien d’une température inférieure à 20 °C. On ajoute ensuite 80 mL d’acétate d’isopropyle et le mélange est agité pendant 20 minutes. Les phases sont séparées, la phase aqueuse extraite par de l’acétate d’isopropyle (2 x 50 mL). Les phases organiques sont réunies et lavées par une solution aqueuse de NaHCO3puis à l’eau (pH ≥ 7).
La phase organique est vaporisée sous vide et donne un solide jaune (18,6 g). Le produit est mis en suspension dans du MTBE (54 mL), agité à 20 °C pendant 20 minutes puis refroidi à 0 °C. Au bout d’une heure, la matière solide est filtrée et lavée avec du MTBE à température comprise entre 0 et 5 °C. La matière solide est séchée à 50 °C sous vide et l’on obtient 10,27 g de poudre blanche.
Étape c)
200 mg de la matière solide obtenue à l’étape b) et 50 mg d’hydroxyde de sodium sont mis en suspension avec du méthanol (3 mL) et avec du THF (1 mL) et agités à 25 °C pendant 1,5 h pour donner une solution limpide ; la réaction est ensuite suivie par UPLC : 2-méthoxy-estradiol 3,17-difuroyle < 1 %.
Le mélange réactionnel est versé dans une solution aqueuse de chlorure d’ammonium (3,5 g dans 10 mL) et agité pendant 20 minutes à température ambiante puis pendant 1 h à 0 °C, ce qui forme une matière solide qu’on filtre puis qu’on lave à l’eau. La matière solide est séchée à 50 °C sous vide, pour donner 90 mg de 2-méthoxy-estradiol où aucun 4-méthoxy-estradiol n’est détectable (HPLC).

Claims (10)

  1. Procédé de purification de 2-méthoxy-estradiol à partir de 4-méthoxy-estradiol, comprenant les étapes suivantes :
    a) réaction d’un mélange (N-3) comprenant du 2-méthoxy-estradiol et du 4-méthoxy-estradiol avec :
    a’) un acide carboxylique choisi parmi l’acide formique, l’acide acétique et l’acide propionique ou
    a’’) le dérivé d’un acide carboxylique choisi parmi un ester, un anhydride, un chlorure et un bromure acylique,
    ce qui donne :
    - dans le cas a’), un mélange N-2’ comprenant les monoesters correspondants en position 17 du squelette stéroïdien :

    - dans le cas a’’), un mélange N-2’’ comprenant les diesters correspondants aux positions 3 et 17 du squelette stéroïdien :

    où X représente O-alkyle ou O-aryle dans le cas des esters, OCO-alkyle dans le cas des anhydrides et Cl ou Br dans le cas de chlorures et de bromures acyliques ;
    b) séparation pour cristallisation du dérivé N-1’ ou N-1’’ respectivement du mélange N-2’ ou N-2’’ :


    c) hydrolyse du dérivé N-1’ ou N-1’’ pour obtenir le 2-méthoxyestradiol :
  2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel à l’étape a’), l’acide est choisi entre l’acide formique et l’acide acétique.
  3. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel à l’étape a’), l’acide employé fait office de solvant.
  4. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel à l’étape a’), le rapport entre le volume en mL d’acide et la masse en grammes du mélange N-3 est compris entre 4 et 8 et où ladite étape a’) est effectuée à une température comprise entre 10 et 90 °C.
  5. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel à l’étape a’), on emploie l’acide paratoluènesulfonique comme catalyseur.
  6. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l’étape a’’) est effectuée avec un mélange réactif (N-3) comprenant du 2-méthoxyestradiol et du 4-méthoxyestradiol, un solvant organique, une base organique, la 4-diméthylaminopyridine et ledit dérivé d’un acide carboxylique.
  7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel ledit dérivé d’un acide carboxylique est choisi entre des chlorures et des bromures acyliques.
  8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel ledit chlorure acylique est choisi entre chlorure de benzoyle et chlorure de furoyle.
  9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel l’étape a’’) est réalisée à une température comprise entre 10 et 50 °C, où le rapport entre volume du solvant en mL et la masse du mélange N-3 en grammes est compris entre 10 et 25, où le rapport entre le volume du solvant et celui de la base organique est compris entre 3 et 6,5, où le volume de solvant vaut au moins 10 fois celui du chlorure acylique employé et où le rapport entre la masse du mélange N-3 et celle du catalyseur 4-diméthylaminopyridine est compris entre 20 et 30.
  10. Intermédiaire du procédé de la revendication 1, choisi parmi :
    - le formiate de 2-méthoxy-3-hydroxyestra-1,3,5(10)-triène-17β-yle, dont la formule est la suivante :

    - acétate de 2-méthoxy-3-hydroxyestra-1,3,5(10)-triène-17β-yle, dont la formule est la suivante :

    - propanoate de 2-méthoxy-3-hydroxyestra-1,3,5(10)-triène-17β-yle, dont la formule est la suivante :

    - dibenzoate de 2-méthoxy-3-hydroxyestra-1,3,5(10)-triène-17β-yle, dont la formule est la suivante :

    - difuroate de 2-méthoxy-3-hydroxyestra-1,3,5(10)-triène-17β-yle, dont la formule est la suivante :
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