JP2518146B2 - 7位にケト基を有する胆汁酸の選択的還元方法 - Google Patents

7位にケト基を有する胆汁酸の選択的還元方法

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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】 本発明は消化吸収促進作用、利
胆作用、肝機能改善作用、及び胆石溶解作用などの有用
な薬理作用を有すウルソデオキシコール酸(3α,7β
−ジヒドロキシコラン酸)の製造方法ならびにその合成
中間体の製造方法に関する。
【0002】詳しくは、3α−ヒドロキシ−7−オキソ
コラン酸のような、7位にケト基を有する胆汁酸を炭素
数3〜8個の直鎖アルコ−ルの中から選択された溶媒中
に溶解し、ラネーニッケル触媒の存在下で7β−ヒドロ
キシ基に立体選択的に還元することを特徴とするウルソ
デオキシコ−ル酸の製法及びその合成中間体の製造方法
に関するものである。
【0003】一般に7位にケト基を有する胆汁酸の還元
異性体としては、7α−ヒドロキシ体と7β−ヒドロキ
シ体とが生成するが、通常の接触還元ではすべて7α−
ヒドロキシ体となる。
【0004】また、一般の還元剤を用いる反応、例えば
3α−ヒドロキシ−7−オキソコラン酸のアルカリ金属
塩の水溶液にソジウムボロハイドライドを作用させる反
応では、還元生成物としては7α−ヒドロキシ体である
ケノデオキシコール酸(3α,7α−ジヒドロキシコラ
ン酸)が得られ、7β−ヒドロキシ体であるウルソデオ
キシコール酸は殆ど得られない。
【0005】7β−ヒドロキシ体を高い比率で生成する
還元反応としては、(a)沸点80−150℃のアルコ
ール中で金属ナトリウムを用いて還元する方法(特公昭
33−9973号)、(b)t−ブタノール中金属カリ
ウムを用いて還元する方法(特公昭53ー10062
号)、(c)液体アンモニア中プロトンソースの存在下
金属リチウムを用いて還元する方法(特開昭55−85
600号)、(d)t−ブタノール中で触媒と金属ナト
リウムを用いて還元する方法(特開昭57−56497
号)、ならびに(e)塩基の存在下で分岐アルコールを
もちいて、ラネーニッケル等の触媒で還元する方法(特
開昭62−181295号)が知られている。
【0006】
【発明が解決しようとする問題点】上記(a)、
(b)、(d)の方法ではアルカリ金属を過剰に使用
し、かなりの危険性を伴うこと、(c)の方法では液体
アンモニア中−70〜−32℃で反応を行わせるので冷
却設備を必要とすることから、工業的製造法としては不
利である。 また、(e)の方法は(a)、(b)、
(c)、(d)の方法に比して比較的高い立体選択性を
有しているが、工業化にあたっては、まだいくつかの欠
点を有している。すなわち、この(e)の方法では原料
である7位にケト基を有する胆汁酸を予めアルカリ金属
塩にしておくか、または炭素数1〜5個のアルコールに
よりエステル化しておかなければいけない。なぜなら7
位にケト基を有する遊離の胆汁酸を直接仕込んで反応さ
せた場合は、反応の進行が非常に遅く、最終の還元率は
50%にも達しない。反応温度を上昇させたり、反応時
間を延長するなどしても、あまり効果はない。
【0007】この欠点を改善する方法として、還元反応
に先立ち、7位にケト基を有する遊離の胆汁酸と当量の
水酸化アルカリとを分岐アルコール溶媒とともに仕込ん
で還流し、塩形成を行わせる方式が有効と考えられる
が、溶媒に分岐アルコールを用いた場合は、塩基による
溶媒の劣化を引き起こし、溶液は分岐アルコールの特性
に起因する濃い褐色に着色してしまい改善されない。こ
れらの溶媒劣化は次反応の接触還元反応自体を著しく妨
害し、生成する7β−ヒドロキシ体の品質並びに収率を
極端に低下させる。従って、(e)の方法では、原料と
しては、7位にケト基を有する胆汁酸を予めアルカリ金
属塩に調製するか、またはエステル化した物を用いるこ
とが必要となり、そのための原料前処理工程が必須とな
る。しかも、この原料前処理工程は、原料のアルカリ金
属塩もしくはアルキルエステル体を予め調製し、これを
析出させ、濾過して単離するか、凍結乾燥あるいは噴霧
乾燥するなどして単離するという煩雑な操作を余儀なく
され、加えて工業化に当たっては過大な前処理工程設備
を必要とするという欠点を持つ。
【0008】
【問題点を解決するための手段】本発明者らはかかる欠
点、特に上記(e)の方法における溶媒着色の欠点を取
り除く手段として、当該(e)の方法で反応溶媒に使用
されている分岐アルコ−ルを直鎖状のアルコ−ルにかえ
ることにより、7位にケト基を有する遊離の胆汁酸の塩
形成時に生じる着色を防止し、その後の還元反応の生成
物の品質並びに収率を維持向上させる方法を見出した。
すなわち、当該(e)の方法では原料のアルカリ金属塩
もしくはアルキルエステル体を調製し、濾過あるいは遠
心分離によって分離し、凍結乾燥あるいは噴霧乾燥など
して単離するという煩雑な前処理工程が不可避であった
が、本発明によれば、7位にケト基を有する遊離の胆汁
酸と当量の水酸化アルカリとを直鎖状アルコールの入っ
た反応容器に直接仕込み、初めに塩形成を行い、引き続
いてラネーニッケル触媒を加えて同一容器内で還元反応
を進行させることができる。かくして、一連の操作を同
一反応器で行わせることに成功し、煩雑な原料前処理工
程を省いて、効率的な工業的製法を完成させた。
【0009】ここに直鎖状アルコールとしては、3〜8
個の炭素原子を有すノルマルアルコールで、ノルマルプ
ロパノール、ノルマルブタノール、ノルマルアミルアル
コール、ノルマルヘキサノール,ノルマルへプタノー
ル,ノルマルオクタノールを単独で、または組み合わせ
て用いる。溶媒の使用量は原料に対して、10〜50倍
量で、好ましくは10〜20倍量である。
【0010】7位にケト基を有する遊離の胆汁酸として
は3α−ヒドロキシ−7−オキソコラン酸、3α,12
α−ジヒドロキシ−7−オキソコラン酸、3,7−ジオ
キソコラン酸もしくは3α−ヒドロキシ−7−オキソ−
11−コレイン酸等が挙げられる。これら胆汁酸のアル
カリ金属塩もしくは炭素数1〜5個のアルキル基を有す
るエステルを用いることもできる。
【0011】塩基としては例えばアルカリ金属もしくは
アルカリ土類金属の水酸化物、もしくはナトリウムもし
くはカリウムのアルコキシドまたはこれらの混合物が使
用される。アルカリ金属としてはナトリウムまたはカリ
ウムが、アルカリ土類金属としてはカルシウムがそれぞ
れ選ばれる。アルコキシドのアルコールとしてはメタノ
ール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、
ブタノール、sec.−ブタノール、tert.−ブタ
ノール等から選ばれる。 塩基の量について、特に制
限はないが、例えば7位にケト基を有する胆汁酸の1モ
ルに対し0.1〜1.0モルの範囲でよく、好ましくは
0.5モル程度でよい。なお、原料が遊離の胆汁酸の場
合に、塩形成のために加える当量の水酸化アルカリは上
記塩基の量には含めない。
【0012】ラネ−ニッケル触媒の使用量は原料胆汁酸
の20から100重量%であり、好ましくは50重量%
である。
【0013】水素圧は特に制限はないが1〜20Kg/
cmでよく、反応時間は通常3〜5時間、温度は30
〜80℃でよい。このようにして還元率65〜98%で
7β−ヒドロキシ体が86〜99%の選択率で得られ、
着色も見られない。
【0014】
【実施例1】3α−ヒドロキシ−7−オキソコラン酸
3.94g(10mmol)、水酸化カリウム0.56
g(10mmol)、およびノルマルプロパノール20
0mlをオートクレーブに仕込み、約80℃で2時間還
流して塩形成を行わせる。次に、カリウム−tert.
ブトキサイド0.56g(5mmol)とノルマルプロ
パノールで十分水を置換除去したラネーニッケル2gを
加え、水素圧5Kg/cm、80℃で3.5時間攪拌
する。反応終了後ラネーニッケル触媒を除去し、溶媒を
留去する。残留液に水を加え、希硫酸で中和してウルソ
デオキシコール酸を主生成物とする結晶を析出させ、濾
過、洗浄して乾燥した。乾燥品をHPLC分折し胆汁酸
組成を求めたところ、得量3.88g(対理論収率9
9.0%)、還元率97.7%、7β選択率92.5%
であった。生成物は白色粉末で着色はなかった。ここ
に、還元率とは100%から7位にケト基を有する胆汁
酸含有%を引いた値であり、7β選択率とは7βヒドロ
キシ胆汁酸含有率を7αヒドロキシ胆汁酸および7βヒ
ドロキシ胆汁酸の合計含有率で除した値(%)である。
【0015】
【実施例2】実施例1で用いた3α−ヒドロキシ−7−
オキソコラン酸を3α,12α−ジヒドロキシ−7−オ
キソコラン酸、4.06gに代えて、以下実施例1と同
様に処理することにより、3α,12α−ジヒドロキシ
−7β−ヒドロキシコラン酸を主生成物とする結晶を取
得した。得量3.95g(対理論収率96.9%)、還
元率96.1%、7β選択率98.9%。
【0016】
【実施例3】実施例1で用いた3α−ヒドロキシ−7−
オキソコラン酸を3,7−ジオキソコラン酸3.88g
に代えて、以下実施例1と同様に処理することにより、
ウルソデオキシコール酸(3α,7β−ジヒドロキシコ
ラン酸)を主生成物とする結晶を取得した。得量3.9
5g(対理論収率96.9%)、還元率96.1%、7
β選択率98.9%。
【0017】
【実施例4】実施例1で用いた3α−ヒドロキシ−7−
オキソコラン酸を3α−ヒドロキシ−7−オキソ−11
−コレイン酸3.88gに代えて、以下実施例1と同様
に処理することにより、ウルソデオキシコール酸(3
α,7β−ジヒドロキシコラン酸)を主生成物とする結
晶を取得した。なお、本反応の生成物は、すべて11位
のオレフィンが還元されていた。得量3.80g(対理
論収率96.9%)、還元率96.8%、7β選択率8
6.7 %。
【0018】
【実施例5】3α−ヒドロキシ−7−オキソコラン酸カ
リウム4.3g(10mmol)およびカリウム−te
rt.ブトキサイド0.56g(5mmol)をノルマ
ルプロパノール200mlに加える。 これにノルマル
プロパノールで十分水を置換除去したラネーニッケル2
gを加え、水素圧5Kg/cm、40℃で3.5時間
攪拌する。反応終了後ラネーニッケル触媒を除去し、溶
媒を留去する。残留液に水を加え、希硫酸で中和してウ
ルソデオキシコール酸を主生成物とする結晶を析出さ
せ、濾過、洗浄して乾燥した。得量3.80g(対理論
収率96.9%)。乾燥品中の成分組成をHPLC分析
により求め、還元率と7β選択率を算出したところ、還
元率98.6%、7β選択率88.1%であった。
【0019】
【実施例6】実施例5で用いたノルマルプロパノールを
ノルマルブタノールに代えたことを除いては実施例5と
同様に処理することにより、ウルソデオキシコール酸を
主生成物とする結晶を取得した。得量3.85g(対理
論収率98.2%)、還元率94.1%、7β選択率9
0.5%。
【0020】
【実施例7】実施例5で用いたノルマルプロパノールを
ノルマルアミルアルコールに代えたことを除いては実施
例5と同様に処理することにより、ウルソデオキシコー
ル酸を主生成物とする結晶を取得した。得量3.82g
(対理論収率97.4%)、還元率73.3%、7β選
択率91.3%。
【0021】
【実施例8】実施例5で用いたノルマルプロパノールを
ノルマルオクタノールに代えたことを除いては実施例5
と同様に処理することにより、ウルソデオキシコール酸
を主生成物とする結晶を取得した。得量3.88g(対
理論収率99.0%)、還元率65.0%、7β選択率
92.5%。
【0022】
【比較例】 (実施例1との比較)3α−ヒドロキシ−
7オキソコラン酸3.90g(10mmol)、水酸化
カリウム0.56g(10mmol)およびイソプロパ
ノール200mlをオートクレーブに仕込み、約80℃
で2時間還流して塩形成を行わせた。次に、カリウム−
tert.ブトキサイド0.56g(5mmol)とイ
ソプロパノールで十分水を置換除去したラネーニッケル
2gを加え、水素圧5Kg/cm、80℃で3.5時
間攪拌する。反応終了後ラネーニッケル触媒を除去し、
溶媒を留去した。残留液に水を加え、希硫酸で中和して
生成物を析出させ、濾過、洗浄して乾燥し、HPLCに
より成分分析をした。得量3.80g(対理論収率9
6.9%)、還元率32%、7β選択率94.5%。反
応生成物は褐色に着色していた。
【0023】
【効果】本発明により7位にケト基を有する胆汁酸を選
択的に還元し、還元生成物の品質ならびに収率を維持向
上させることができ、加えて遊離の胆汁酸を原料とする
場合は、煩雑な原料前処理工程を省くことができる。

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 7位にケト基を有する胆汁酸の当該ケト
    基を選択的にβ−ヒドロキシ基へ還元する製造法におい
    て、7位にケト基を有する胆汁酸を、3〜8個の炭素原
    子を有す直鎖状アルコ−ル中、ラネーニッケル触媒を用
    いて、塩基の存在下で反応させることを特徴とする7位
    にケト基を有する胆汁酸の選択的還元方法。
  2. 【請求項2】 7位にケト基を有する胆汁酸が、3α−
    ヒドロキシ−7−オキソコラン酸、3α,12α−ジヒ
    ドロキシ−7−オキソコラン酸、3,7−ジオキソコラ
    ン酸 もしくは3α−ヒドロキシ−7−オキソ−11−
    コレイン酸である請求項1記載の選択的還元方法。
  3. 【請求項3】 7位にケト基を有する胆汁酸が、遊離
    体、アルカリ金属塩または炭素数1〜5個のアルキル基
    を有するエステルである請求項2記載の選択的還元方
    法。
  4. 【請求項4】 直鎖状アルコールが、ノルマルプロパノ
    ール、ノルマルブタノール、ノルマルアミルアルコー
    ル、ノルマルヘキサノール、ノルマルヘプタノールまた
    はノルマルオクタノールである請求項1、2または3記
    載の選択的還元方法。
  5. 【請求項5】 塩基がアルカリ金属もしくはアルカリ土
    類金属の水酸化物またはナトリウムもしくはカリウムの
    アルコキシドである請求項1、2、3または4記載の選
    択的還元方法。
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