JPS5840960B2 - ヒドロキシコレステロ−ル立体異性体間の相互変換法 - Google Patents

ヒドロキシコレステロ−ル立体異性体間の相互変換法

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JPS5840960B2
JPS5840960B2 JP15756376A JP15756376A JPS5840960B2 JP S5840960 B2 JPS5840960 B2 JP S5840960B2 JP 15756376 A JP15756376 A JP 15756376A JP 15756376 A JP15756376 A JP 15756376A JP S5840960 B2 JPS5840960 B2 JP S5840960B2
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hydroxycholesterol
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喜規 加藤
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博満 斉藤
信夫 池川
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【発明の詳細な説明】 本発明は、22−又は24−ヒドロキシコレステロール
類の22位又は24位の炭素原子に関する立体異性体の
相互交換法に関する。
更に詳しくは、例えば、24−ヒドロキシコレステロー
ルを例にとれば、24(S)−ヒドロキシコレステロー
ルを24■−ヒドロキシコレステロールに変換する方法
および24(R)−ヒドロキシコレステロール類24(
S)−ヒドロキシコレステロールに変換する方法を提供
するものである。
従来、24−ヒドロキシコレステロール類、例えば、下
記式、 で表わされる1α・24−ジヒドロキシコレステロール
は、1α・3β・24− ) リヒドロキシコレスタ−
5・7−ジエンを径、医薬品として有用なlα・24−
ジヒドロキシコレカルシフェロールに導かれることが知
られており、又、この1α・24−ジヒドロキシコレカ
ルシフェロールの24位のエピマーすなわち、1α・2
4(S)−ジヒドロキシコレカルシフェロールと1α・
24(R)−ジヒドロキシコレカルシフェロールとでは
、その薬理的性質に微妙な差異のあることが知られてい
る(西独公開第2526981号公開公報参照)。
従って医薬品の用途に応じて、1α・24(ロ)−ジヒ
ドロキシコレカルシフェロール、アルいは1α・24(
S)−ジヒドロキシコレカルシフェロールの一方を選択
して使用することが望ましく、かかる意味において1α
・24(8)−ジヒドロキシコレカルシフェロールある
いは1α・24(S)−ジヒドロキシコレカルシフェロ
ールを合成する方法が必要とされる。
しかるに、従来、かかる24(S)−ヒドロキシコレカ
ルシフェロール類または24(R)−ヒドロキシコレカ
ルシフェロール類に導キ得ル24(S)−ヒドロキシコ
レステロール類または24(R)−ヒドロキシコレステ
ロール類のいずれか一方のエピマーのみを、必要に応じ
製造すると云ったことは知られておらず、ただ、例えば
、1α・24−ジヒドロキシコレステロールより導かれ
る1α・3β・24− ) !Jヒドロキシコレストー
5−エン又は1α・3β・24−)’Jヒドロキシコレ
スター5・7−ジエンのラセミ混合物を特殊な担体を用
いたクロマトグラフィーに付すことにより、それぞれの
エピマーに分離するエピマーの分離方法が知られている
にすぎない(西独公開第2526981号公報参照)。
しかるに、本発明者らは、22−又は24−ヒドロキシ
コレカルシフェロール類に導き得る有用な中間体すなわ
ち、22−又は24−ヒドロキシコレステロール類の2
2位又は24位の不斉炭素原子の立体配置を相互に交換
して、いずれか一方のみのエピマーを必要に応じ製造し
うる方法を見い出すべく鋭意研究した結果、驚くべきこ
とに、いずれかの立体異性体から他方の立体異性体へ、
全く同一の方法を適用することにより、立体異性体相互
の変換をしうろことを究明し、本発明に到達したもので
ある。
すなわち、本発明は、 下記式〔I〕 〔式中、R1は水酸基とエーテル結合を形成している保
護基、Ql、Q4は同一もしくは異なり水素原子又は−
OR’、Q2、Q3は水素原子又は低級アルカンスルホ
ニルオキシ基、但し、Q2、Q3が同時に水素原子又は
低級アルカンスルホニルオキシ基であることはない。
〕で表わされるヒドロキシコレステロール類の基Q2又
は基Q3の結合している炭素原子に関する立体異性体の
一方を、ジメチルスルホキシドおよびジメチルスルホキ
シド以外の非プロトン性不活性有機溶媒との混合系中に
おいて、超酸化カリウムおよび18−クラウン−6の存
在下に異性化せしめ、次いで必要により水酸基の保護基
を除去せしめることを特徴とするヒドロキシコレステロ
ール立体異性体間の相互変換法である。
本発明方法において用いられるヒドロキシコレステロー
ル類とは上記式〔I、)で表わされるものであり、22
位又は24位の炭素原子にアルカルスルホニルオキシ基
を有しており、且つ、該アルカンスルホニルオキシ基を
有する炭素原子に関するいずれか一方の立体異性体(R
一体又はS一体)である一連の化合物をいう。
すなわち、例えば、22(■−又は22(S)−ヒドロ
キシコレステロール、24(ロ)−又ハ24(S)−ヒ
ドロキシコレステロール、24(R)、25−又は24
(S)、25−ジヒドロキシコレステロール、1α・2
2(R)−又は1α・22(S)−ジヒドロキシコレス
テロール、1α・24 (R)−又ハ1α・24(S)
−ジヒドロキシコレステロール、1α・24■・25−
又は1α・24(S)・25−トリヒドロキシコレステ
ロールに関する一連の化合物をいう。
上記式CI)中、R1は水酸基とエーテル結合を形成し
ている保護基であり、Ql、Q4は同一もしくは異なり
水素原子又は基−〇R1,Q2、Q3は水素原子又は低
級アルカンスルホニルオキシ基である。
但し、Q2、Q3は同時に水素原子又は低級アルカンス
ルホニルオキシ基であることはない。
R1の保護基としては、例えば、t−ブチル基、ベンジ
ル基又はトリフェニルメチル基の如きトリアリールメチ
ル基、テトラヒドロピラニル基、メトキシメチル基ある
いはトリメチルシリル基、tブチルジメチルシリル基の
如きトリアルキルシリル基等をあげることができる。
又、Q2、Q3を表わす低級アルカンスルホニルオキシ
基としては、例えば、メタンスルホニルオキシ基、エタ
ンスルホニルオキシ基、1so−7’ロパンスルホニル
オキシ基、n−フロパンスルホニルオキシ基、n−ブタ
ンスルホニルオキシ基、t−ブタンスルホニルオキシ基
の如き低級アルカンスルホニルオキシ基等をあげること
ができる。
これらのヒドロキシコレステロール類は、例えば、テト
ラヘドロン・レターズ(TetrahedronLet
ters ) no、1.15−18(1975)、同
no、26.2203−2206(1975)、バイオ
ケミストリー(Biochemistry ) 14
no。
15.3293−3296(1975)およびアーチブ
ス・オプ・バイオケミストリー・アンド・バイオフィジ
ックス(Archives ofBiochemist
ry and Biophisies 170 620
626(1975)等に記載された方法により製造され
また、分離して得られる。
本発明方法は、上記の如きヒドロキシコレステロール類
の22位又は24位炭素原子に関する立体異性体の一方
を、ジメチルスルホキシドおよびジメチルスルホキシド
以外の非プロトン性不活性有機溶媒との混合系において
、超酸化カリウムおよび18−クラウン−6の存在下に
異性化せしめることにより行なわれる。
ジメチルスルホキシド以外の非プロトン性不活性有機溶
媒としては、例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチル
アセトアミド、ヘキサメチルホスホリルトリアミド、ジ
メトキシエタン等を好ましいものとしてあげることがで
きる。
本発明方法における反応溶媒は、これらの不活性有機溶
媒とジメチルスルホキシドとの混合溶媒系であり、ジメ
チルスルホキシドは一方の溶媒成分として必要である。
異性化反応は、上記の如き混合溶媒中に、ヒドロキシコ
レステロール類を放置することにより容易に進行する。
反応は、従って加熱する必要は特になく、−30℃〜室
温、特に好ましくはO℃〜室温において進行する。
又、反応温度は反応の途中において上下することも可能
である。
超酸化カリウム(KO2)の使用量は、ヒドロキシコレ
ステロール類に対し約20重量%以下の量で十分である
もちろん、これより多い量で用いることは何ら差し支え
ない。
又、ジシクロへキシル−18クラウン−6の如きクラウ
ンエーテルの使用量は、これより少なくてよく、一般に
は、使用する超酸化カリウムの量の5倍量程度であり、
これより少くとも反応は進行する。
かくして、上記反応により、上記式CI)で表わされる
ヒドロキシコレステロール類の22位又は24位の不斉
炭素の立体配置が反転し、相当する他方のヒドロキシコ
レステロール類の立体異性体が製造される。
本発明方法により製造される上記ヒドロキシコレステロ
ール類は、 下記式〔■〕、 〔式中、R”は水素原子又はR1、Qll、Q41は、
同一もしくは異なり、水素原子、水酸基又はORI、Q
21、Q31は水素原子又は水酸基である。
但し、Q2t、 Q31は同時に水素原子又は水酸基で
あることはない。
〕で表わされるものであり、22位又は24位の炭素原
子の立体配置の反転したもので且つ、原料の有していた
アルカンスルホニルオキシ基が水酸基に変換したもので
ある。
反応系より、上記式CI)で表わされるヒドロキシコレ
ステロール類を分離するには、反応系に塩酸等の酸を加
えたのち、エーテル等の有機溶媒で抽出し、抽出液を重
曹更には飽和食塩水で洗浄し、乾燥したのち、常法によ
り分離することにより行なわれる。
か(して得られた上記式〔■〕で表わされるヒドロキシ
コレステロール類は、次いで、必要により、それ自体公
知の酸もしくはアルカリ加水分解あるいは還元的分解に
付すことにより、それが有する保護された水酸基の保護
基を除去し、水酸基となすことができる。
以下実施例により、本発明方法を詳述するが、本発明は
これらに何ら限定されるものではない。
なお、本発明方法で用いられる上記式〔I〕で表わされ
るヒドロキシコレステロール類の製造は、参考例として
記載した。
実施例 1 3β−テトラヒドロピラニルオキシ−24(5)メシル
オキシコレスト−5−エン82m9を、ジメチルスルホ
キシド4r/Llとジメチルホルムアミド41rLl中
に添加した。
次いで、この中に超酸化カリウム41■およびジシクロ
へキシル−18−クラウン−6の2079とを加えた。
0℃で1時間、その后室温で一昼夜放置した。
反応後、水および2N−HCIを加え、ジエチルエーテ
ルで抽出した。
抽出液を飽和重曹水および飽和食塩水で順次洗滌後、硫
酸マグネシウムで乾燥した。
溶媒を留去し、粗生成物287■を得、これをシリカゲ
ルカラムクロマトグラフィーで精製し、下記物性値を示
す24−ヒドロキシ体49即および3・24−ジヒドロ
キシ体13m9を得た。
24−ヒドロキシ体: NMR(CDC12、δ(ppm)): 0.60 (3H,s、18−CR2)、3.2−4.
0 (4HSm )、 4.7(IH,m、テトラヒドロフラン−アセタール) 5.4 (L H,m、 6−H)、 この24−ヒドロキシ体49■を、メタノール7mlに
溶かし、2H−HCl2滴を加えて、室温で30分間攪
拌した。
溶媒を留去して、酢酸エチルを加え、常法により処理し
て24−ヒドロキシコレステロール30■ヲ得た。
この24−ヒドロキシコレステロール30■をピリジン
1.5mgに溶解し、ベンゾイルクロライド0.1ml
を加え、室温で2時間攪拌し、次いで、水と酢酸エチル
を加え常法により処理し粗生成物48■を得、これをシ
リカゲルカラムクロマトグラフィーで精製しくヘキサン
:ベンゼン−7:3)、下記NMRを示すジベンゾエー
ト体を得た。
ジベンゾエート体: NMR(CDC12、δ(ppm)): 0.68 (3H,、s、 18−CR2)、4.7−
5.1 (2H,m、3α−Hl24−H)、5.4
(LH,m、6−H)、 7.4−8.2 (10H,m、フェニル)、また、こ
のものの融点は143.5〜145.5℃(ヘキサンよ
り)を示し、24■−ヒドロキシコレステロールジベン
ゾエートの文献値の融点144〜146℃とよい一致を
示した。
また、標品とのTLCORf値もよく一致した。
実施例 2 1α・3β−ジテトラヒドロピラニルオキシ24(S)
−メシルオキシコレスト−5−エン97■を、ジメチル
スルホキシド4mlとジメチルホルムアミド4wLlと
に添加した。
次いで、この中に超酸化カリウム40■およびジシクロ
へキシル−18−クラウン−6の200■とを加えた。
0℃で1時間、更に室温で一昼夜放置した。
反応後、酢酸エチルおよび2H−HCIを加え、酢酸エ
チルで抽出した。
抽出液を飽和重曹水および飽和食塩水で順次洗滌し、硫
酸マグネシウムで乾燥した。
溶媒を留去し、粗生成物26.5■を得た。
このものをシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより
精製し、1α・3β−ジテトラヒドロピラニルオキシ−
24(5)−ヒドロキシコレスト−5−エン89■を得
た。
すなわち、このものは次のNMRスペクトルを示した。
NMR(CDC13、δ(ppm ) ) :0.70
(3H,s、18−CR2)、1.00 (3H,、
s、19−CR2)、3.2−4.2 (7H,、m
)、 4.7 (2H,m、テトラヒドロピラニル−アセター
ル×2) 5.5 (IH,m、6−H)、 このものをメタノール10m1に溶かし、2NHCI
2滴を加え、室温で2時間攪拌後、溶媒を留去し酢酸
エチルを加え常法により処理して、トリオール体60m
9を得た。
すなわち、このものは次のNMRスペクトルを示した。
NMR(C6D5N、δ(ppm)): 0.68 (3H1s118−CR2)、1.05 (
3H,s、 19−CR2)、3.45 (LH,、
m13 a−H)、3.95 (IH,ml 1β−H
)、 5.5 (IH,m、6−H)、 このトリオール体60■をピリジン1 rrtllに溶
解し、ベンゾイルクロライド42μlを加え、0℃で1
0分間、室温で1時間攪拌後、水と酢酸エチルを加えて
常法処理し、粗生成物74■を得た。
これをシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製
して(ベンゼン)精製物63■を得た。
このものは、下記NMRスペクトルを示した。
NMR(CDCl2、δ(ppm)): 0.67 (3H,sll 8−CR2)−。
1.08 (3H,s、19−CR2)、3.90 (
IH,m、1β−H)、 4.8−5.4 (2H,m、 3 a −H,24
−H)、5.65 (IH,ml 6−H)、 7.4−8.2 (10H,m、フェニル)、また、こ
のものは融点168.5〜169.5℃(メタノールよ
り)を示し、1α−ヒドロキシ3β・24(R)−ジベ
ンゾイルオキシコレスト−5−エンの文献値の融点16
8〜169℃とよい一致を示した。
実施例 3 3β−テトラヒドロピラニルオキシ−24B)メシルオ
キシコレスト−5−エンより実施例1(7)方法と全(
同様にして、異性化反応および後処理を行った。
得られた生成物のジベンゾエート体は、融点181.〜
183℃を示し、24(S)−ヒドロキシコレステロー
ルジベンゾエートの文献値トヨい一致を示した。
実施例 4 1α・3β−ジテトラヒドロピラニルオキシ24(R)
−メシルオキシコレスト−5−エンより実施例2の方法
と全く同様にして、異性化反応および後処理を行った。
得られた生成物の1α−ヒトo キ’/ −3β・24
−ジベンゾイルオキシコレスト−5−エンは融点138
.5〜140℃を示し、1α−ヒドロキシ−3β・24
(S)−ジベンゾイルオキシコレスト−5−エンの文献
値とよい一致を示した。
実施例 5 3β−テトラヒドロピラニルオキシ−22−(S)−メ
シルオキシコレスト−5−エン56■(0,1mmol
)をジメチルスルホキシド(2TrLl)とジメチル
ホルムアミド(21rLOとに溶解し、ジシクロへキシ
ル−18−クラウン−6の149■(0,4mmol)
とKO230m9 (〜0.4 mmol )を水冷下
に加え、0℃で1時間攪拌した。
さらに、室温で1時間攪拌し、水を加えジエチルエーテ
ルで抽出した。
エーテル層を分離し、これを2N−HCI。飽和重曹水
および飽和食塩水で順次洗滌し、硫酸マグネシウムで乾
燥した。
エーテルを留去したのち、残留物をメタノール(711
Ll)に溶解し、2N−HCIを数滴加え、3β位のテ
トラヒドロピラニル基を除去した。
このものは融点185〜186℃を示し、22(R)−
ヒドロキシコレステロールと確認された。
参考例 1 1α−アセトキシ−3β・24(S)−ジベンソイルオ
キシコレストー5−エン1501vをテトラヒドロフラ
ン10m1とメタノール10TIllとに溶解し、5%
苛性カリ−メタノール2.7mlを用い室温で一昼夜処
理して、1α・3β−ジヒドロキシ−24(5)−ベン
ゾイルオキシコレスト−5−エン123■を得た。
すなわち、このものは次のNMRスペクトルを示した。
NMR(CDCI3、δ(ppm)): 0.64 (3H,s、18−CR2)、3.7−4.
1 (2H,m、3α−H1lβ−H)、4.8−5.
2 (IH,m、 24−H)、5.5−5.7 (L
H,m、6−H)、7.4−8.2 (5H,m、フェ
ニル)、このようにして得た1α・3β−ジヒドロキシ
−24(5)−ヘンソイルオキシコレスト−5−エンの
165■をドライベンゼン10m1lに溶かし、p−ト
ルエンスルホン酸を触媒として、ジヒドロキシン0.4
rfLlと室温で300分間反応しめ、1α・3β−ジ
テトラヒドロピラニルオキシ−24(5)−ペンツイル
オキシコレスト−5−エン1861n9を得た。
すなわち、このものは次のNMRスペクトルを示した。
NMR(CDCI 3、δ(ppm)):0.66 (
3H,s、 18−CR2)、1.02 (3H,8,
19−an3)、3.2−4.2 (6H,m )、 4.7−5.1 (3HSm、テトラヒドロピラニル−
アセタール×2.24H)、 5.5 (IH,、m、6−H)、 7.4−8.2 (5H,m、7 x = ル)・この
ようにして得た1α・3β−ジテトラヒドロピラニルオ
キシ−24(5)−ベンツイルオキシコレスト−5−エ
ンの186■ヲ、テトラヒドロフラン6ml中で、5%
苛性カリ−メタノール157711で2,5時間還流下
に処理し、次いで、シリカゲルカラムクロマトグラフィ
ーに付し、93■のlα・3β−ジテトラヒドロピラニ
ルオキシ−24(5)−ヒドロキシコレスト−5−エン
な得た。
すなわち、このものは次のNMRスペクトルを示した。
NMR(CDCI8、δ(ppm)): 0.69 (3H,、s、 18−CR2)、1.00
(3H,s、 19−CR2)、3.2−4.2 (
7H,、m )、 4.7 (2H1m、テトラヒドロピラニル−アセター
ル×2)、 5.5 (IH,m、6−H)、 このものの92■を、ピリジン1.5ml中で0.4m
lのメシルクロライドと室温で15分間反応せしめた。
次いで、氷を加え、ジエチルエーテルで抽出し、抽出液
を2N−HClで洗滌し、次いで、97■の1α・3β
−ジテトラヒドロピラニルオキシ−24(5)−メシル
オキシコレスト−5−エンを得た。
参考例 2 3β・24(S)−シヘンゾイルオキシコレストー5−
エンを、メタノールとテトラヒドロフラン中、5%苛性
カリウム−メタノールを用い室温で一昼夜処理し、3β
−ヒドロキシ−24(5)−ベンゾイルオキシコレスト
−5−エンを得た。
すなわち、このものは以下のNMRスペクトルを示した
NMR(CDC13、δ(ppm)): 0.66 (3H,s、 18−CR2)、1、00
(3H1s 、 19 CHa )、3.5(IH
,m13a−H)、 3.0 (LH,m、 24−H)、 5.4 (I H,m、 6−H)、 7.4−8.2 (5H,m、フェニル)次いで、これ
をp−)ルエンスルホン酸を触媒として、無水ベンゼン
中ジヒドロピランと室温で300分間反応しめ、3β−
ピラニルオキシ−24(S) −ヘンジイルオキシコレ
スト−5−エンを得た。
すなわち、このものは以下のNMRスペクトルを示した
NMR(CDCI3、δ(ppm) ) :0.65
(3H,S、18−CR2)、1.02 (3H,s、
19−CR2)、3.2−4.0 (3H,m)、 4.7(IH,m、テトラヒドロピラニル−アセタール
)、 5.0 (IH1m124−H)、 5.4 (LHlm、6−H)、 7.4−8.2 (5H,、m1フエニル)、次いで、
これを5%苛性カリと、メタノールとテトラヒドロフラ
ン中で、65℃で3時間反応せしめ、3β−テトラヒド
ロピラニル−24(5)−ヒドロキシコレスト−5−エ
ンを得た。
すなわち、このものは以下のNMRスペクトルを示した
NMR(CDCI3、δ(ppm)): 0.68 (3H,s、 18−CR2)、1.00
(3H,sll 9−CR2)、3.2−4.0 (4
H,、m)、 4.7 (LH,m1テトラヒドロピラニル−アセター
ル)、 5.4 (LH,m、6−H)、 次ぎに、これを、ピリジン中メシルクロライドと室温で
30分間反応せしめ、3β−テトラヒドロピラニルオキ
シ−24(5)−メシルオキシコレスト−5−エンを得
た。
すなわち、このものは以下のNMRスペクトルを示した
NMR(CDC13、δ(ppm)): 0.71 (3H,s、 18 CHa)、3.0
0 (3H,51CH3SO2)、3.2−4.0 (
3H,m )、 4.55 (I H,m124−H)、 4.7(H,m、テトラヒドロピラニル−アセタール)
、 5.4 (I H,m16−H)、

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 下記式CI) 〔式中、R1は水酸基とエーテル結合を形成してている
    保護基、Ql、Q4は同一もしくは異なり水素原子又は
    −0RI、 Q2、Q3 は水素原子又は低級アルカン
    スルホニルオキシ基、但し、Q2、Q3が同時に水素原
    子又は低級アルカンスルホニルオキシ基であることはな
    い。 〕で表わされるヒドロキシコレステロール類の基Q2又
    は基Q3の結合している炭素原子に関せる立体異性体の
    一方を、ジメチルスルホキシドおよびジメチルスルホキ
    シド以外の非プロトン性不活性有機溶媒との混合系中に
    おいて超酸化カリウムおよび18−クラウン−6の存在
    下に異性化せしめ、次いで必要により水酸基の保護基を
    除去せしめることを特徴とするヒドロキシコレステロー
    ル立体異性体間の相互変換法。 2 (S)−ヒドロキシコレステロール類を四−ヒド
    ロキシコレステロール類とする特許請求の範囲第1項に
    記載の方法。 3 (R)−ヒドロキシコレステロール類を(S)−
    ヒドロキシコレステロール類とする特許請求の範囲第1
    項に記載の方法。 4 ヒドロキンコレステロール類が22−ヒドロキシコ
    レステロール類、1α・22−ジヒドロキシコレステロ
    ール類、24−ヒドロキシコレステロール類、1α・2
    4−ジヒドロキシコレステロール類、24・25−ジヒ
    ドロキシコレステロール類および1α・24・25−ト
    リヒドロキシコレステロール類よりなる群から選ばれた
    ものである特許請求の範囲第1項、第2項又は第3項の
    いずれかに記載の方法。
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