JP2550391B2 - 1β−ヒドロキシビタミンD▲下2▼およびD▲下3▼の製造方法 - Google Patents

1β−ヒドロキシビタミンD▲下2▼およびD▲下3▼の製造方法

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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ビタミンD活性を有する1β−ヒドロキシ
ビタミンD2およびD3の新規な製造方法に関する。
更に詳しくは、本発明は1−ケト−3,5−シクロビタ
ミンD2およびD3を出発原料としてそれぞれ1β−ヒドロ
キシビタミンD2およびD3を製造する方法に関する。
〔従来の技術〕
H.F.DeLucaらがビタミンD2およびD3の1位および/ま
たは25位がヒドロキシル化された25−ヒドロキシビタミ
ンD2およびD3または1,25−ジヒドロキシビタミンD2およ
びD3がビタミンD2およびビタミンD3のビタミンD活性の
本体であることを報告〔Ann.Rev.Biochem.45,631(197
6)〕して以来これら化合物についての研究が盛んにな
り、種々のビタミンD誘導体が合成されるようになった
〔例えばN.Ikekawa,Medi−cal Research Reviews,333
〜366(1987)、T.Kametani,ibid.,,147〜171(198
7)参照〕。
しかしながらこれらの文献に既載のビタミンD誘導体
の殆んどはステロイド側鎖を修飾したもので、これらの
文献中にはその生理活性の重要な因子である1位の水酸
基の立体配置が及ぼす影響についてはあまり触れられて
いない。
H.F.DeLucaおよびY.Mazurらは1α−ヒドロキシビタ
ミンD3を酸化し、得られた1−ケトプレビタミンD3を還
元して1β−ヒドロキシビタミンD3を合成する方法と、
この1β−ヒドロキシビタミンD3のビタミンD活性につ
いて報告している〔J.Org.Chem.,42,3597(1977)、J.C
hem.soc.,Chem.Commun.,1977,890〕。
また最近H.F.DeLucaらは1α−ヒドロキシビタミンD2
が1α−ヒドロキシビタミンD3と比較した場合、同程度
のビタミンD活性を有するがその毒性は1/5〜1/10程度
であることを見出しており〔Proc.Soc.Exp.Biol.Med.,1
78,432(1985)〕、活性型ビタミンD2の生理活性に興味
が持たれるようになった。そしてその1位の水酸基の立
体配置が生理活性との関連で注目され、1β−ヒドロキ
シビタミンD3のビタミン活性と同様に1β−ヒドロキシ
ビタミンD2のビタミン活性に関心が集まるようになっ
た。
しかしながら、活性型ビタミンDの主流は依然として
1,25−ジヒドロキシビタミンD2およびD3であって、この
ものは例えば3,5−シクロビタミンD2およびD3を酸化し
て生成する1α−ヒドロキシ−3,5−シクロビタミンD2
およびD3を中間体とする一連の工程によって合成されて
いる〔M.Sheves,J.Am.Chem.,97,6249(1975)、H.F.DeL
uca,J.Org.Chem.,45,3253(1980)〕。
〔発明が解決しょうとする課題〕 上記した3,5−シクロビタミンD2およびD3の酸化によ
っては目的とする中間体の1α−ヒドロキシ−3,5−シ
クロビタミンD2およびD3の他に、1−ケト−3,5−シク
ロビタミンD2およびD3が副生するが、この後者の化合物
についてはこれまで用途が見出されていない。
従ってこれまで副生物として顧みられることなく放置
されていた1−ケト−3,5−シクロビタミンD2およびD3
を有効に利用することは工業上きわめて有意義であると
考えられ、その有効利用法の開発が求められてきた。
併せて、簡便な1β−ヒドロキシビタミンD2および1
β−ヒドロキシビタミンD3の合成法の開発が求められて
きたところである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らはこれらの課題の解決のため鋭意研究の結
果、上記した従来法による1α−ヒドロキシ−3,5−シ
クロビタミンD2およびD3の合成の際に副生成物として生
成する1−ケト−3,5−シクロビタミンD2およびD3を出
発原料として1β−ヒドロキシビタミンD2およびD3を高
収率かつ高純度で得る方法を見出し本発明を完成したの
である。
すなわち、本発明は、次の一般式(II) (式中、RはR1またはR2であり、R1を表わし、R2を表わすものとする) で表わされる3,5−シクロビタミンD2またはD3を例えば
二酸化セレンの存在下にt−ブチルヒドロペルオキシド
で酸化して得られる1α−ヒドロキシ−3,5−シクロビ
タミンD2およびD3製造の際に副生成物として得られる次
の一般式(III) (式中、Rは上記の定義の通りとする) で表わされる1−ケト−3,5−シクロビタミンD2またはD
3を出発原料として用い、この1−ケト−3,5−シクロビ
タミンD2またはD3を還元反応に付して次の一般式 (式中、Rは上記の定義の通りとし、R3はHでR4はOHで
あるか、またはR3はOHでR4はHを表わすものとする) で表わされる化合物を生成させ、ついで酢酸と処理して
次の一般式 (式中、R、R3およびR4は上記の定義の通りとする) で示されるアセチル化生成物を生成させ、このアセチル
化生成物をR3がH、R4がOHである異性体と、R3がOH、R4
がOHである異性体とに分別し、前者の異性体を加水分解
反応に付して次の一般式(I) (式中、Rは上記の定義の通りとする) で表わされる1β−ヒドロキシビタミンD2または1β−
ヒドロキシビタミンD3を得ることから成るものである。
上記した本発明の方法は次の反応工程図表(チヤー
ト)に示される。
上記した反応工程図表に示されるように本発明の方法
の出発物質である一般式(III)の1−ケト−3,5−シク
ロビタミンD2またはD3は有機溶媒中で還元剤で処理され
て一般式(IV)の1β−および1α−ヒドロキシ−3,5
−シクロビタミンD2、または1β−および1α−ヒドロ
キシ−3,5−シクロビタミンD3に変換せしめられる。
ここで使用することができる還元剤としては、一般に
カルボニル基の還元に使用される金属水素化合物、例え
ば水素化リチウムアルミニウム(LiAlH4)、水素化ホウ
素ナトリウム(NaBH4)、カルシウムボロンハイドライ
ド(Ca(BH4)、ジイソブチルアルミニウムハイド
ライド(DIBAL)などを使用することができ、そして好
ましくは水素化リチウムアルミニウムを挙げることがで
きる。これらの還元剤は一般式(III)の1−ケト−3,5
−シクロビタミンD2またはD3に対して1.0〜20倍当量、
好ましくは5.0〜10.0倍当量の量で使用される。
ここで使用される有機溶媒としては、上記還元剤に安
定なものであることが必要で、例えばジエチルエーテル
(以下単にエーテルと呼称する)、イソプロピルエーテ
ル、ジオキサン、テトラヒドロフランなどのエーテル系
溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化
水素溶媒、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホ
ルムなどのハロゲン化炭化水素溶媒を用いることができ
る。そして好ましい溶媒はエーテルである。
この還元反応は−50゜〜50℃好ましくは0℃〜室温の
範囲の温度で行なわれる。この反応はH.F.DeLucaらが報
告している結果(特公昭59−45675)とは異なり、反応
機構から予想されるように1β体を優先的に生成する
(1β体/1α体=5〜10)。それ故に、この還元反応の
生成物は異性体を分離することなく次のアセチル化工程
に進むことができ、このように分離工程を省略しても実
用的な反応の目的になんらの支障はない。
引き続くアセチル化の工程、すなわち、一般式(IV)
で表わされる1−ヒドロキシ−3,5−シクロビタミンD2
またはD3から一般式(V)で表わされる3β−アセトキ
シ−1−ヒドロキシビタミンD2またはD3への反応に使用
される酢酸は一般式(IV)の化合物に対して5〜50倍当
量、好ましくは10〜20倍当量の量で使用される。この反
応は室温〜100℃の範囲の温度、好ましくは50〜70℃の
温度で行なわれる。
この反応によって得られた一般式(V)のアセチル化
物から、簡単なカラムクロマトグラフイー、例えばシリ
カゲルクロマトグラフイーにより容易にそのα,β−異
性体を分離することができる。
このようにして分離された一般式(V)においてR3
H、R4=OHの化合物、すなわち3−アセトキシ−1β−
ヒドロキシビタミンD2またはD3は常法によりアルカリ性
条件下に加水分解される。アルカリとしては水酸化ナト
リウム、水酸化カリウムなどのか性アルカリが用いら
れ、水酸化カリウムの使用が好ましい。この加水分解は
0〜50℃の温度条件下に行なわれる。
このようにして得られる加水分解生成物について必要
によっては例えばシリカゲルクロマトグラフイーで副生
物を分離し、かくして目的の1β−ヒドロキシビタミン
D2または1β−ヒドロキシビタミンD3を得る。
〔実施例〕
次に本発明を実施例によって更に詳細に説明するが、
以下の実施例は本発明を具体例によって単に説明するだ
けのもので、本発明はこれら記載に限定されるものでは
ない。
実施例 1 3−アセトキシ−1β−ヒドロキシビタミンD2(V;R=R
1,R3=H,R4=OH)の合成 1−ケト−3,5−シクロビタミンD2(III;R=R1)(40
0mg)のエーテル溶液(4ml)をLiAlH4(250mg)のエー
テル溶液(20ml)に室温で滴下して加えた。同温度で30
分間撹拌後、水を加え過剰のLiAlH4を分解した。次いで
エーテルを加えて抽出し、飽和食塩水で洗浄後、Na2SO4
上で乾燥した。エーテルを留去し、残留物をシリカゲル
カラムクロマトグラフイー(ヘキサン/酢酸エチル=4/
1)に付して精製して、1β−ヒドロキシ−3,5−シクロ
ビタミンD2(IV;R=R1,R3=H,R4=OH)〔少量の異性体
(IV;R=R1,R3=OH,R4=H)の1α−ヒドロキシ−3,5
−シクロビタミンD2を含む〕を280mg得た。
この化合物(IV;R=R1,R3=H,R4=OH)を酢酸(5ml)
に溶解し、55〜60℃で20分間撹拌した。酢酸エチルを加
え、抽出し、飽和NaHCO3水、食塩水で洗浄後、Na2SO4
で乾燥し溶媒を留去した。残留物をシリカゲルクロマト
グラフイー(ヘキサン/酢酸エチル=4/1)に付して精
製して3−アセトキシ−1β−ヒドロキシビタミンD
2(V;R=R1,R3=H,R4=OH)を200mg得た。
この化合物のMASSおよび′H−NMRによる分析結果は
次の通りである。
MASS:454(M+)、394(M+−CH3COOH)。
′H NMR(CDCl3,δ):2.05(3H,s,COCH3)、4.17 (1H,bs,H−1)、4.97(1H,m,H−3)、5.00(1H,s,H
−19(Z))、5.20(2H,m,H−22,H−23)、5.37(1H,
s,H−19(E))、6.00、6.38(2H,ABq,J=11Hz,H−6,H
−7)。
同時に3−アセトキシ−1α−ヒドロキシビタミンD2
(V;R=R1,R3=OH,R4=H)が25mg得られた。
実施例 2 1β−ヒドロキシビタミンD2(I;R=R1)の合成 実施例1で得られた3−アセトキシ−1β−ヒドロキ
シビタミンD2(V;R=R1,R3=H,R4=OH)(200mg)に水
酸化カリウム(0.5g)を含むエタノール溶液(10ml)を
加え、室温で15分間撹拌した。エーテルを加えて、抽出
し水洗後Na2SO4上で乾燥し溶媒を留去した。残留物をシ
リカゲルクロマトグラフイー(クロロホルム/酢酸エチ
ル=4/1)に付して精製して1β−ヒドロキシビタミンD
2(I;R=R1)を145mg得た。
この化合物のMASS、′H−NMRおよびUVによる分析結
果は次の通りであつた。
MASS:412(M+)、394(M+−H2O)。
′H NMR(CDCl3,δ):4.07(1H,bs,H−1)、4.30(1H,
bs,H−3)、4.96(1H,d,H−19(Z))、5.17(2H,m,H
−22,H−23)、5.26(1H,d,H−19(E))、6.01、6.42
(2H,ABq,J=11Hz,H−6,H−7)。
UV:λmax 264nm(ε=17,800,エタノール)。
実施例 3 3−アセトキシ−1β−ヒドロキシビタミンD3 (V;R=R2,R3=H,R4=OH)の合成 1−ケト−3,5−シクロビタミンD3(III,R=R2)(40
0mg)のエーテル溶液(4ml)をNaBH4(300mg)を含むエ
タノール溶液に滴下して加えた。室温で30分間撹拌後、
エーテルで抽出し、飽和食塩水で洗浄し、乾燥後(Na2S
O4)、エーテルを留去した。残留物をシリカゲルクロマ
トグラフイー(ヘキサン/酢酸エチル=4/1)に付して
精製して、1β−ヒドロキシ−3,5−シクロビタミンD3
(IV;R=R2,R3=H,R4=OH)〔少量の異性体(IV;R=R2,
R3=OH,R4=H)の1α−ヒドロキシ−3,5−シクロビタ
ミンD3を含む〕を290mg得た。この化合物〔IV;R=R2,R3
=H,R4=OH)(290mg)を酢酸(5ml)に溶解し、55〜60
℃で15分間撹拌した。酢酸エチルを加えて抽出し、飽和
NaHCO3水、食塩水で洗浄後、乾燥し(Na2SO4)、溶媒を
留去した。残留物をシリカゲルクロマトグラフイー(ヘ
キサン/酢酸エチル=9/1)に付して精製して3−アセ
トキシ−1β−ヒドロキシビタミンD3(V;R=R2,R3=H,
R4=OH)を210mg得た。
この化合物のMASSおよびUVによる分析結果は次の通り
であつた。
MASS:442(M+)、 UV:λmax 264nm(ε=18,100,エタノール)。
又、3−アセトキシ−1α−ヒドロキシビタミンD
3(V;R=R2,R3=OH,R4=H)が30mg得られた。
実施例 4 1β−ヒドロキシビタミンD3(I;R=R2)の合成 実施例3で得られた(V;R=R2)(210mg)に水酸化カ
リウム(0.5g)を含むエタノール溶液(10ml)を加え、
室温で20分間撹拌した。エーテルを加えて抽出し、水洗
後Na2SO4上で乾燥し、溶媒を留去した。残留物をシリカ
ゲルクロマトグラフイー(クロロホルム/酢酸エチル=
4/1)で精製して1β−ヒドロキシビタミンD3(I;R=
R2)を140mg得た。
この化合物のMASSおよびUVによる分析結果は次の通り
である。
MASS:400(M+)、382(M+−H2O) UV:λmax 264nm(ε=18,400,エタノール)。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】次の一般式(III) (式中、RはR1またはR2であり、R1を表わし、R2を表わすものとする) で示される1−ケト−3,5−シクロビタミンD2またはD3
    を還元反応に付して次の一般式(IV) (式中、Rは上記の定義の通りとし、R3はHでR4はOHで
    あるか、またはR3はOHでR4はHを表わすものとする) で示される化合物を生成させ、この化合物を酢酸と処理
    して次の一般式(V) (式中、R、R3およびR4は上記の定義の通りとする) で示されるアセチル化物を生成させ、このアセチル化物
    をR3がH、R4がOHである異性体と、R3がOH、R4がHであ
    る異性体とに分別し、前者の異性体を加水分解に付して
    次の一般式(I) (式中、Rは上記の定義の通りとする) で示される1β−ヒドロキシビタミンD2または1β−ヒ
    ドロキシビタミンD3を製造する方法。
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