KR100190776B1

KR100190776B1 - 아로마타제억제제로서의2베타,19-에틸렌브릿지된스테로이드,이의제조방법및이를함유하는약제학적조성물

Info

Publication number: KR100190776B1
Application number: KR1019910021920A
Authority: KR
Inventors: 존오닐존스톤; 노튼폴피트; 죠셉폴버크하트
Original assignee: 슈테펜엘.네스비트; 메렐 다우 파마슈티칼스 인크.
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1991-11-30
Publication date: 1999-06-01
Also published as: CN1033975C; FI915623A0; AU635444B2; DK0488383T3; FI102073B1; NO180304B; CA2056638A1; ZA919296B; NO914710D0; FI102073B; PT99661B; JP3143876B2; US5166201A; EP0488383A1; ATE142639T1; HU913739D0; HU210830B; NO914710L; IL100196A0; DE69122048T2

Abstract

본 발명은 2- 및 19-위치를 브릿지(bridge)시키는 에틸렌 라디칼을 함유하는 안드로스탄(androstane) 화합물의 그룹에 관한 것이다. 이들 화합물은 아로마타제 억제제로서 유용하며, 강염기를 사용하여 19-[2-(4-톨루엔설포닐옥시)에틸]안드로스트-4-엔-3,17-디온을 폐환시킴으로써 제조한다.

Description

아로마타제 억제제로서의 2β, 19-에틸렌 브릿지된 스테로이드, 이의 제조방법 및 이를 함유하는 약제학적 조성물

에스트로겐 호르몬, 에스트론 및 에스트라디올은 많은 생리학적 과정에 연루된다. 이들 스테로이드의 생성은 많은 효소에 의해 조절된다. 효소 아로마타제는 안드로겐 호르몬, 테스토스테론 및 안드로스텐디온의 에스트로겐 호르몬, 에스트라디올 및 에스트론으로의 비가역적 전환에 관여하는 속도 제한 효소이다. 따라서, 아로마타제 억제제인 화합물은 안드로겐의 에스트로겐으로의 전환을 조절하거나 억제할 수 있으며, 에스트로겐의 존재에 의해 나타나는 임상적 질환을 치료하는 치료적 용도를 갖는다.

본 발명은 스테로이드 아로마타제 억제제인 2,19-에틸렌 브릿지(bridge)된 스테로이드 화합물, 이의 관련 중간생성물, 아로마타제 억제제로서의 이의 용도 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 특히, 본 발명의 화합물은 하기 일반식(Ⅰ)의 화합물이다.

상기식에서,

은 단일 또는 이중 결합을 나타내고,

R은 수소, -CH₂, =O 또는 -OH이며,

R¹은 =O, -OH 또는 -O-(C_1-4알카노일)이고,

R², R³및 R⁴는 각각 독립적으로 수소 또는 C_1-4알킬이며,

X는 =O, =CH₂, -OH 또는 -O-(C_1-4알카노일)이다.

상기한 C_1-4알킬 그룹의 예로는 메틸, 에틸 및 프로필을 들 수 있다. 상기에 언급한 C_1-4알카노일 그룹의 예로는 포르밀, 아세틸, 프로피오닐 및 부티릴을 들 수 있다. X, R 및 R¹이 일가 그룹인 경우, 이들 그룹은 스테로이드 분자에 대해 β-배위를 가지며, 동일한 위치에 수소가 추가로 존재하고, 이 수소는 스테로이드 분자에 대해 α-배위를 갖는다. 그룹 R², R³및 R⁴에 연결된 물결 모양의 선은 이들 그룹이 수소가 결합되어 있는 환 위체에 다른 치환체를 가질 수 있는 입체 화학적 배위를 가짐을 나타낸다. 점선으로 표시된 이중 결합은 동일한 탄소 원자로부터 2개의 이중 결합을 연장시키는 것은 불가능하며, 4-위치에 이중 결합이 존재하는 경우에만 6-위치에 이중 결합이 형성될 수 있는 정도까지 제한된다. 또한, 본 화합물은 4- 또는 5- 위치에 하나 이상의 이중 결합을 함유해야 한다.

본 발명의 화합물을 기술함에 있어서, 이들 화합물은 통상적으로 2β,19-에틸렌 브릿지된 스테로이드로서 언급되며, 유사한 용어들을 본 발명에 포함되는 몇몇 특정 화합물을 명명하기 위해 하기에 사용하였다. 상기 용어들은, 상이한 탄소 원자상에 2개의 유리 원자가를 갖고, 통상적인 스테로이드 분자의 2- 및 19- 위치에 연결된 2개의 탄소 쇄가 존재함을 나타낸다. 또한, 2-위치와 관련하여 β-명칭을 사용함으로써 브릿지가 β-면상에 부착되어 있음을 명백하게 나타낸다.

본 발명의 화합물의 몇몇 특정 예로는 다음과 같은 것들이 있다:

2β,19-(에틸렌)안드로스트-4-엔-3,17-디온.

2β,19-(에틸렌)안드로스트-4,6-디엔-3,17-디온.

2β,19-(에틸렌)안드로스트-5-엔-3β,17β-디올.

2β,19-(에틸렌)안드로스트-5-엔-3β,17β-디올 디아세테이트.

2β,19-에틸렌-6-메틸렌안드로스트-4-엔-3,17-디온.

2β,19-(에틸렌)안드로스트-4-엔-3,6,17-트리온.

2β,19-에틸렌-6β-하이드록시안드로스트-4-엔-3,17-디온.

2β,19-에틸렌-19-메틸안드로스트-4-엔-3,17-디온.

본 발명의 화합물은 19-치환체상에 적절하게 위치한 이탈 그룹을 갖는 19-치환된 스테로이드를 내부 폐환시킴으로써 수득할 수 있다. 더욱 특히, 본 발명의 화합물은 하기 일반식(Ⅴ)의 스테로이드를 불활성 용매중에서 냉각시키면서 강 염기와 반응시켜 제조한다.

상기식에서,

R², R³및 R⁴는 상기에서 정의한 바와 같고,

Z는 이탈 그룹이다.

상기 반응용으로 바람직한 염기는 리튬 헥사메틸디실라지드인 반면, 바람직한 용매는 테트라하이드로푸란이다. Z는 사용이 용이한 어떠한 이탈 그룹도 될 수 있지만, 설포네이트 에스테르가 바람직하며, 특히 바람직한 것은 4-톨루엔설포네이트 에스테르이다.

상기한 공정은 동일한 스테로이드 핵을 가지며, 동시에 2β,19-에틸렌 브릿지를 갖는 상응하는 생성물을 제공한다. 이어서, 상기 화합물을 사용하여 본 발명의 다른 화합물을 제조할 수 있다. 특히, 이들 추가의 변형은 화합물 2β,19-(에틸렌)안드로스트-4-엔-3,17-디온에 대해 적용된 변형을 통해 하기에서 논의될 것이나, 이러한 변형은 또한 기타의 유사한 화합물에 대해서도 적용할 수 있다.

2β,19-(에틸렌)안드로스트-4-엔-3,17-디온을 3급-부탄올중의 클로라닐로 처리하면 상응하는 4,6-디엔이 수득되는 반면, 2β,19-(에틸렌)안드로스트-4-엔-3,17-디온을 포름알데히드 아세탈과 반응시키면 상응하는 6-메틸렌 화합물이 수득된다. 후자와 같은 전환의 경우, p-톨루엔설폰산, 강한 무기산, 산성 이온교환수지 또는, 바람직하게는 포스포릴 클로라이드와 같은 시약을 포름알데히드 디메틸 또는 디에틸 아세탈과 반응시키는 것이 가장 적합하다.

2β,19-(에틸렌)-안드로스트-4-엔-3,17-디온을 에탄올중의 나트륨 보로하이드라이드로 환원시키면, 상응하는 △⁴-3β,17β-디올이 수득된다. △⁵-3β,17β-디올을 수득하기 위해서는, 2β,19-(에틸렌)안드로스트-4-엔-3,17-디온을 우선 상응하는 3-아세톡시-3,5-디엔으로 전환시킨다. 상기 전환은 디온을 p-톨루엔설폰산과 같은 촉매량의 산의 존재하에 아세트산 무수물로 처리한 다음 피리딘을 가하여 수행하거나, 또는 용매로서 에틸 아세레이트를 사용하여 디온을 과량의 아세트산 무수물 및 촉매량의 70% 수성 과염소산과 반응시킨 다음 탄산나트륨으로 중화시켜 수행한다. 이어서, 3-아세톡시-3,5-디엔을 -15℃에서 에탄올중의 칼슘 보로하이드라이드로 처리하여 목적하는 △⁵-디올을 수득한다. 디올을 아세트산 무수물과 같은 무수물로 후속적으로 처리하여 상응하는 디아세테이트를 수득한다.

2β,19-(에틸렌)안드로스트-4-엔-3,17-디온을 메탄설폰산과 같은 산의 촉매량의 존재하에 과량의 에틸렌 글리콜과 반응시키면, 5-위치로 이동한 이중 결합을 갖는 상응하는 3,17-비스 에틸렌 케탈이 수득된다. 5-엔을 0℃에서 디클로로메탄중의 m-클로로퍼벤조산으로 산화시키면 상응하는 5,6-에폭사이드가 수득된다. 상기 에폭사이드를 수성 테트라하이드로푸란중의 과염소산과 반응시키면, 5,6-디올이 수득되며, 동시에 케탈을 제거하면 유리 3,17-디케톤이 남는다. 디올을 존즈(Jones) 시약으로 산화시키면, 상응하는 5-하이드록시-6-케톤(실질적으로는 5-하이드록시-3,6,17-트리온임)이 수득되며, 이를 p-톨루엔설폰산을 사용하여 탈수시켜면 △⁴-3,6,17-트리온이 수득된다.

선행 문장에 기술된 방법으로 수득한 초기의 비스 케탈을 다른 합성에 사용할 수도 있다. 따라서, 이를 3급-부탄올중의 0.15% 수성 과염소산 및 디클로로메탄을 사용하여 상응하는 17-케톤으로 선택적으로 가수분해시킬 수 있다. 이어서, 17-케톤을 0℃에서 에탄올중의 과량의 나트륨 보로하이드라이드로 환원시키면, 상응하는 17β-하이드록시 화합물이 수득된다. 상기 알코올을 수성 염산으로 처리하여 3-케탈 보호 그룹을 제거하면, 유리 3-케톤이 수득된다. 또는, 리튬 트리-(3급-부톡시)알루미늄 수소화물을 사용하여 3,17-디케톤을 선택적으로 환원시켜 3-케토-17β-하이드록시 화합물을 수득할 수 있다. 이어서, 상기 3-케톤을 메틸렌트리페닐포스포란과 반응시켜 상응하는 3-메틸렌-17-하이드록시 화합물을 수득한다. 이어서, 상기 화합물을 존즈 시약으로 산화시켜 목적하는 3-메틸렌-17-케톤을 수득한다.

2β,19-(에틸렌)안드로스트-4-엔-3,17-디온을 제조하기 위한, 상기에 언급된 특정한 출발물질은 출발물질과 3,3,17,17-비스(에틸렌디옥시)안드로스트-5-엔-19-알의 일련의 반응을 통해 수득할 수 있다. 19-위치에 2개의 탄소 쇄를 가하기 위해 위티그(Wittig) 반응물을 상기 화합물과 함께 사용한다. 특히, 상기 언급한 19-알데히드를 테트라하이드로푸란과 같은 불활성 용매중에서 트리에틸포스포노아세테이트 및 강염기(예: 칼륨 헥사메틸디실라지드)로 처리한다. 불활성 대기하에 18-크라운-6과 같은 사이클릭 폴리에테르의 존재하에서 추가의 반응을 수행한다. 환류하에서의 충분한 가열을 수행하여 반응을 확실하게 완료시킨다. 또한, 포스포노아세테이트와 염기를 사용하여 반복적으로 처리하여 반응을 확실하게 완료시킨다. 상기 반응을 통해 수득된 특정 생성물은 19-옥소가 19-[(에톡시카보닐)메틸렌] 그룹에 의해 치환된 화합물이다.

이어서, 화합물을 메탄올중의 마그네슘으로 처리하여 측쇄중의 이중결합을 선택적으로 환원시킨다. 에스테르 전이반응이 발생하며, 환원된 생성물은 3,3,17,17-비스(에틸렌디옥시)-19-[(메톡시카보닐)메틸]-안드로스트-5-엔이다. 에스테르 그룹을 에틸 에테르와 같은 불활성 용매중에서 리튬 알루미늄 수소화물과 같은 수소화물 환원제로 환원시켜 상응하는 19-(2-하이드록시에틸) 화합물을 수득한 다음, 이를 피리딘중에서 p-톨로엔설포닐클로라이드와 같은 적절한 시약과 반응시켜 상응하는 에스테르를 수득한다. 표준공정을 이용하여 기타의 이탈 그룹을 도입시킬 수도 있다. 이어서, 아세톤 중의 p-톨루엔설폰산을 사용하여 처리하는 방법과 같은 표준 공정에 의해 에틸렌 케탈 그룹을 제거한다. 상기 공정을 통해 목적하는 3,17-디온 중간생성물이 수득된다.

R⁴가 C_1-4알킬인 화합물의 중간생성물은 선행 문장에서 언급한 것과 동일한 중간생성물 몇몇을 사용하여 수득할 수 있다. 따라서, 19-[(메톡시카보닐)메틸] 화합물을 톨루엔중의 디이소부틸알루미늄 수소화물을 사용하여 환원시켜 3,3,17,17-비스(에틸렌디옥시)-19-(2-옥소에틸)안드로스트-5-엔을 수득할 수 있다. 또는, 상기 19-(2-옥소에틸) 화합물은 상응하는 19-(2-하이드록시에틸) 화합물을 옥살릴 클로라이드 및 디메틸 설폭사이드를 사용하여 산화시킨 뒤 다시 트리에틸아민을 사용하여 산화시킴으로써 수득할 수 있다. 이어서, 옥소 화합물을 테트라하이드로푸란중의 적절한 알킬 리튬 또는 알킬 그리냐드(Grignard)와 반응시켜 상응하는 19-(2-알킬-2-하이드록시에틸) 화합물을 수득한다. 이어서, 상기 알코올을 상응하는 p-톨루엔설포네이트 에스테르로 전환시킨 다음, 선행 문장에 기술되어 있는 바와 같은 방법으로 에틸렌 케탈 보호 그룹을 제거한다.

본 발명의 화합물은 아로마타제 억제제이다. 아로마타제 억제제로서의 본 발명의 화합물은 과에스트로겐혈증을 치료하는데 유용하다. 본 화합물은 관찰된 에스트로겐의 높은 양이 비교적 일정하게 유지되는 경우 또는 순환 신경내분비계 기능의 일부로서 발생하는 상승된 수준의 짧은 급증이 나타나는 경우, 모두에 비정상적으로 높은 에스트로겐 양을 조절하는데 유용하다. 암컷 및 수컷 모두를 치료할 수 있긴 하지만, 수컷내에 높다고 간주되는 에스트로겐의 양은 암컷내에서 높다고 간주되는 양에 비하면 훨씬 작다.

또한, 이들 화합물은 암컷의 배란 또는 착상을 방지하거나, 또는 뇌 방향족화(brain aromatization)를 요하는 수컷의 교배 행위를 감소시키는 피임약으로서 유용하다. 이들 화합물은 또한 여성형 유방, 높은 에스트로겐 양에 의해 유발된 남성의 불임증 및 심근경색증으로 발달할 수 있는 과에스트로겐 혈증을 치료하는데 유용하다. 또한, 화합물을 사용하여 유방암 및 기타의 다양한 에스트로겐-유도되거나 에스트로겐-자극된 종양 및 과증식성 조직 질환을 치료할 수도 있다.

목적하는 효과를 달성하기 위해, 본 발명의 화합물을 치료를 요하는 환자에게, 활성 성분을 조직 또는 종양 부위에 직접 주사함을 포함하여 경구적, 비경구적, 예를 들어, 정맥내, 복강내, 근육내 또는 피하내 투여할 수 있다. 용어 환자는 예를 들어, 포유동물(예: 인간, 영장류 동물, 소, 개, 고양이, 말, 양, 생쥐, 쥐 및 돼지)과 같은 온혈동물을 나타낸다. 또한, 이들 화합물을 약제학적 제제 형태로 투여할 수 있으며, 또한 서방성 투여 장치내에 혼입시킬 수도 있다. 화합물의 투여량은 넓은 범위에 걸쳐 변화되며, 임의의 유효량일 수 있다. 치료할 환자, 치료할 질환 및 투여 방식에 따라, 화합물의 유효한 투여량은 매일 체중 1kg당 약 0.01 내지 150mg, 바람직하게는 매일 체중 1kg당 약 0.1 내지 50mg 범위내에서 달라질 수 있다.

경구 투여의 경우, 화합물을 캡슐제, 환제, 정제, 트로우키제, 분제, 용액제, 현탁제 또는 유체와 같은 고체 또는 액체 제제로 제형화시킬 수 있다. 고체 단위 투여 형태는 활성 화합물 및 담체, 예를 들어, 윤활제 및 불활성 충전제(예: 락토오즈, 슈크로오즈 및 옥수수 전분)를 함유하는 통상적인 젤라틴 형일 수 있는 캡슐제일 수 있다. 다른 양태에서는, 본 발명의 활성 화합물을 결합제(예: 아카시아, 옥수수 전분, 알긴산) 및 윤활제(예: 스테아르산 또는 마그네슘 스테아레이트)와 혼합한 통상적인 정제 기재(예: 락토오즈 슈크로오즈 및 옥수수 전분)와 함께 정제화시킬 수 있다.

비경구 투여의 경우, 화합물을 계면활성제 및 기타의 약제학적으로 허용되는 보조제를 첨가하거나 첨가하지 않은 멸균 액체(예: 유중수)일 수 있는 약제학적 담체를 포함하는 약리학적으로 허용되는 희석제중의 화합물의 용액 또는 현탁액의 주사가능한 투여량으로서 투여할 수 있다. 이들 제제에 사용할 수 있는 오일의 예로는 석유, 동물, 식물성 또는 합성 오일이 있으며, 예를 들면, 낙화생유, 대두유 및 광유가 있다. 통상적으로, 물, 염수, 수성 덱스트로오즈 및 관련 당 용액, 에탄올 및 글리콜(예: 프로필렌 글리콜 또는 폴리에틸렌 글리콜)은 특히 주사 용액용으로 바람직한 액체 담체이다.

화합물을 활성 성분의 서방성을 허용하는 방식으로 제형화될 수 있는 피부용 고약, 데포(depot) 주사제 또는 주입제제 형태로 투여할 수 있다. 활성 성분을 펠렛 또는 작은 실린더내로 압축시켜 데포 주사제 또는 주입물로서 피하내 또는 근육내 주입할 수 있다. 주입물로는 생물 분해성 중합체 및 합성 실리콘과 같은 불황설 물질, 예를 들어, 실라스틱(Silastic^ⓡ)(실리콘 고무의 상표명, 제조회사: Dow Corning Corporation)을 사용할 수 있다. 적합한 약제학적 담체 및 제형화 기술에 대한 추가의 정보는 표준 문헌에 기술되어 있다{참조: Remington's Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Company, Easton, Pennsylvania].

하기에 본 발명을 실행하는데 사용할 수 있는, 경구 투여에 적합한 특정한 약제학적 제형을 예시한다.

정 제

(a) 2β,19-(에틸렌)안드로스트-4-엔-3,17-디온 75g

(b) 락토오즈 1.216kg

(c) 옥수수 전분 0.3kg

활성성분, 락토오즈 및 옥수수 전분을 균일하게 혼합한다. 10% 전분 패이스트를 사용하여 입제화시킨다. 수분 함량이 약 2.5%로 될 때까지 건조시킨다. 12호의 메쉬 스크린을 통해 체질한다. 하기 물질을 가하고 혼합한다:

(a) 마그네슘 스테아레이트 0.015kg

(b) 옥수수 전분 1.725kg 이 되도록 하는 적당량 적합한 정제화 기기상에서 각 정제의 중량이 0.115g으로 되도록 압축시킨다.

연질 젤라틴 켑슐제

(a) 2β,19-(에틸렌)안드로스트-4-엔-3,17-디온 0.25kg

(b) 폴리소르베이트 80 0.25kg

(c) 옥수수 오일 25.0kg이 되도록 하는 적당량

혼합한 다음, 50,000개의 연질 젤라틴 캡슐내에 충전시킨다.

아로마타제를 억제하는 본 화합물의 활성을 문헌에 기술되어 있는 공정과 유사한 실험 방법을 사용하여 증명한다[참조: 미합중국 특허 제4,322,416호 및 Johnston et al., Endorinology 115:776, 1984, and Burkhart et al., Steroids 45:357, 1985].

상기 검정에서, 활성을 검정하기 전에 높은 양의 기질의 존재하에 효소를 사용하여 억제제를 예비배양시킨다. 효소 활성의 시간-관련 감소는 바람직한 억제 방법의 조합이 필수적으로 요구됨을 나타낼 수 있다.

시간-의존 검정에서, 통상적으로 1nM 내지 10μM의 검정 농도를 제공하는 상기한 검정 완충액 100μl 중의 효소 억제제의 양을 NADPH 생성 시스템 600μl를 함유하는 35ml 들이 원심분리 튜브에 가한다. 아로마타네 제제 700μl, 통상적으로 검정 완충액 1ml당 마이크로좀 단백질 300 내지 800μg을 가하여 예비배양을 개시시킨다. 이들 제제를 볼텍스(vortex) 혼합기를 사용하여 혼합한 다음, 25℃에서 0, 5, 10 또는 20분 동안 배양한다. 이어서, 검정 완충액에 1β-³H안드로스텐디온을 함유하는 안드로스텐디온(-6.8μM) 100μl를 가하여 기질의 검정 농도(0.55μM)가 안드로스텐디온의 Km(0.04μM)에 거의 10배 이상이 되게한다. 볼택싱(vortexing) 후, 10분 동안 효소를 배양한 다음 클로로포름을 가하여 배양을 종결시킨다. 신틸레이션법을 이용하여 수성 분획중의 방사능의 양을 측정한다. 각각의 예비배양기간에서 각각의 억제제의 농도에 대한 효소 활성을 임으로 100% 에서 고정시킨 0 분 비히클(vehicle) 대조군에 대한 백분율로서 계산한다. 따라서, 본 효소 억제도는 %로서 표시된다(100%-존재하는 억제제의 효소 활성%).

키츠-월슨(Kitz-Wilson)을 이용한 효소 역학 분석을 시간-의존 검정으로 플롯한다. 이러한 분석을 통해, 효소 불활성화의 반최대 속도를 제공하는데 요구되는 억제제의 농도를 나타내는 불활성화의 겉보기 Ki를 산정한다. 효소 불활성화를 위한 유사 1차 속도 상수(Kcat) 및 무한 억제제 농도의 불활성화의 반감시간(T₅₀)을 측정한다. Kcat/Ki(불활성화)비는 효소 불활성화의 효능을 증가시키고 효소 활성 부위에 대한 억제제 친화도와 함께 증가하는 지수를 제공한다. 상기 시험을 사용하여, 화합물 2β,19-(에틸렌)안드로스트-4-엔-3,17-디온에 대해 다음의 결과가 관측된다:

Ki (nM) = 23.9

t₅₀(분) = 0.87

K_cat/Ki = 557,710

하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 어떠한 방법으로도 본 발명을 제한하는 것으로서 간주되어서는 안된다.

(실시예 1)

아르곤하에 테트라하이드로푸란(100ml)중의 트리에틸 포스포노아세테이트(3.06ml, 15.44밀리몰) 및 18-크라운-6(1,4,7,10,13,16-헥사옥사사이클로옥타데칸, 5.44g, 20.59밀리몰)의 교반된 용액에 칼륨 헥사메틸디실라지드(톨루엔중의 0.5M 용액 30.88ml, 15.44밀리몰)을 가한다. 5분후, 3,3,17,17-비스(에틸렌디옥시)안드로스트-5-엔-19-알(2.00g, 5.15밀리몰)을 가하고, 반응물을 30분 동안 교반한 다음, 가열하여 환류시킨다. 환류시키면서 89시간 동안 유지시킨 후, 반응물을 실온으로 냉각시킨다. 분리 플라스크에서, 아르곤하에 테트라하이드로푸란(20ml)중의 트리에틸 포스포노아세테이트(0.51ml, 2.57밀리몰) 및 18-크라운-6(0.68g, 2.57밀리몰)의 교반된 용액에 칼륨 헥사메틸디실라지드(톨루엔중의 0.5M 용액 5.14ml, 2.57밀리몰)를 가한다. 5분 후, 상기 용액을 운반 니들(needle)을 통해 반응물에 가하고 반응물을 환류하에 추가로 46시간 동안 가열한다. 반응물을 회전 증발기상에서 이의 최초 용적의 약 ⅓로 농축시킨 다음, 에틸 에테르(250ml)/포화 수성 염화칼륨(250ml)에 붓는다. 층을 분리하고 수성 층을 추가의 에틸 에테르(50ml)로 추출한다. 합한 유기물을 포화 수성 탄산칼륨(2x250ml)으로 세척하고 건조(Na₂SO₄)시킨 다음, 농축시킨다. 에틸 아세테이트/헥산(40:60)으로 용출시키면서 섬광 크로마토그래피(6x15cm 실리카 겔 컬럼)하여 3,3,17,17-비스(에틸렌디옥시)-19-[(에톡시카보닐)메틸렌]안드로스트-5-엔(2.10g, 89%)을 백색 발포체로서 수득한다.

¹H NMR (CDCl₃) δ 6.93 (d, 1H, J=15.9㎐, α,β 불포화 비닐), 5.78(d, 1H, J=15.9㎐, α,β 불포화 비닐), 5.62-5.68 (m,1H, 비닐), 4.16-4.27 (m,2H, OCH₂), 3.79-4.02 (m, 8H, 2x OCH₂CH₂O), 1.31 (t, J=7.2㎐, CH₃), 0.72 (s, 3H, 18-CH₃).

IR (KBr) 3434, 2976, 2944, 2876, 1718, 1642, 1306, 1288, 1180, 1104, 1042 cm^-1.

MS (Cl, CH₄) m/z (상대 강도) 459 (MH⁺, 100), 413 (20), 397 (14), 99(14).

(실시예 2)

메탄올(100ml)중의 마그네슘 조각(4.77g, 0.20몰)을 작은 요오드 결정으로 처리한다. 색상이 탈색되고 기체 방출이 뚜렷해지면, 테트라하이드로푸란(10ml)중의 3,3,17,17-비스(에틸렌디옥시)-19-[(에톡시카보닐)메틸렌]-안드로스트-5-엔(1.80g, 3.92밀리몰)의 용액을 가한다. 수욕 및 이후 빙수욕을 순서대로 사용하여 반응을 완화시킨다. 모든 마그네슘 조각이 사라지면, 회전증발기상에서 반응물을 최초 용적의 약 ¼로 농축시킨 다음, 농축물에 에틸 에테르(250ml)/H₂O(300ml)를 가한다. 수성 층의 pH가 4 내지 5로 될때까지 1N 염산(약 300ml)을 서서히 교반하면서 가한다. 층을 분리하고, 수성 층에 추가의 에틸 에테르(200μl)를 가한 다음, 수성 층에 추가로 1N 염산(약 100ml)을 가하여 pH를 2 내지 3으로 산성화시킨다. 층을 다시 분리하고 합한 유기물을 0.5N 염산(2x100ml) 및 염수(100ml)의 순으로 세척한다. 건조(Na₂SO₄) 및 농축시켜¹H NMR 스펙트럼으로 알아본바, 3,3,17,17-비스(에틸렌디옥시)-19-[(메톡시카보닐)메틸]안드로스트-5-엔과 출발 물질 메틸 에스테르의 40:60 혼합물이 회백색 발포체(1.63g)로 수득된다. 상기 공정을 3번 연속적으로 반복하여 출발물질인 메틸 에스테르 5% 미만을 함유하는 조 생성물을 수득한다. 에틸 아세테이트/헥산(40:60)으로 용출시키면서 섬광 크로마토그래피(5x12cm 실리카 겔 컬럼)하여 3,3,17,17-비스(에틸렌디옥시)-19-[(메톡시카보닐)메틸]안드로스트-5-엔(1.10g, 63%)을 백색 발포체로서 수득한다.

¹H NMR (CDCl₃) δ 5.53-5.61 (m, 1H, 비닐), 3.81-4.04 (m, 8H, 2x OCH₂CH₂O), 3.67 (s, 3H, OCH₃), 0.89 (s, 3H, 18-CH₃).

IR (KBr) 3438, 2948, 2876, 1738, 1634, 1436, 1380, 1308, 1104, 1044 cm^-1.

MS (Cl, CH₄) m/z (상대 강도) 447 (MH⁺, 100), 415 (12), 385 (20), 99(12). MS (EI) .m/z (상대 강도) 446 (M⁺, 28), 99 (100).

(실시예 3)

아르곤하에, 빙수욕중에서 냉각시킨 무수 에틸 에테르(30ml) 중의 3,3,17,17-비스(에틸렌디옥시)-19-[(메톡시카보닐)메틸]안드로스트-5-엔(1.04g, 2.33밀리몰)의 교반된 용액에 리튬 알루미늄 수소화물(0.13g, 3.49밀리몰)을 가한다. 1시간 후, 반응물을 물(0.1ml), 1N 수산화나트륨(0.1ml) 및 최종적으로 추가량의 물(0.3ml)의 순서로 처리한다 상등액을 경사분리한 다음, 농축시켜 조 생성물을 수득한다. 에틸 아세테이트/헥산(60:40)으로 용출시키면서 섬광 크로마토그래피(5x10cm 실리카 겔 컬럼)하여 3,3,17,17-비스(에틸렌디옥시)-19-(2-하이드록시에틸)안드로스트-5-엔(0.90g, 93%)을 백색 발포체로서 수득한다.

C₂₅H₃₉O₅에 대한 계산된 HRES(MH⁺) = 419,2797;

실측된 MH⁺= 419,2775; 오차 = -5.2ppm.

¹H NMR (CDCl₃) δ 5.51-5.57 (m, 1H, 비닐), 3.82-4.03 (m, 8H, 2x OCH₂CH₂O), 3.53-3.64 (m, 2H, CH₂O), 0.90 (s, 3H, 18-CH₃).

IR (KBr) 3440, 2944, 2874, 1632, 1378, 1308, 1104, 1048 cm^-1.

MS (Cl, CH₄) m/z (상대 강도) 420 (27), 419 (MH⁺, 100), 418 (12), 417 (22), 357 (30), 99(12).

(실시예 4)

아르곤하에 피리딘(10ml)중의 3,3,17,17-비스(에틸렌디옥시)-19-(2-하이드록시에틸)안드로스트-5-엔(0.42g, 1.00밀리몰)의 교반된 용액에 p-톨루엔설포닐 클로라이드(0.29g, 1.50밀리몰)를 가한다. 3.5시간 후, 반응물을 회전 증발기상에서 농축시킨 다음, 잔사를 에틸 에테르(60ml)/물(60ml)에 용해시킨다. 층을 분리한 다음, 수성 층을 추가의 에틸 에테르(30ml)로 추출시킨다. 합한 유기물을 1N 염산(30ml), 포화 수성 중탄산나트륨(30ml) 및 염수(30ml)의 순서로 세척한 다음, 건조(Na₂SO₄) 및 농축시켜 조 생성물을 수득한다. 에틸 아세테이트/헥산(35:65)으로 용출시키면서 섬광 크로마토그래피(5x12cm 실리카 겔 컬럼)하여 3,3,17,17-비스(에틸렌디옥시)-19-[2-(4-톨루엔설포닐옥시)에틸]안드로스트-5-엔(0.34g, 60%)을 백색 발포체로서 수득한다.

¹H NMR (CDCl₃) δ 7.80 및 7.36 (pr d, 4H, 아릴), 5.49-5.53 (m, 1H, 비닐), 3.81-4.03 (m, 10H, 2x OCH₂CH₂O 및 CH₂O), 2.46 (s, 3H, 아릴, CH₃), 0.83 (s, 3H, 18-CH₃).

MS (Cl, CH₄) m/z (상대 강도) 574 (22), 573 (MH⁺, 60), 419 (21), 402 (26), 401 (100), 400 (16), 399 (28), 357 (21), 339 (21), 217 (23), 173 (43), 93(17).

(실시예 5)

아세톤(25ml)중의 3,3,17,17-비스(에틸렌디옥시)-19-[2-(4-톨루엔설포닐옥시)에틸]안드로스트-5-엔(0.67g, 1.17밀리몰)의 교반된 용액에 p-톨루엔설폰산 1수화물(44mg, 0.23밀리몰)을 가한다. 24시간 후, 반응물을 회전 증발기상에서 농축시키고, 잔사를 메틸렌 클로라이드(3ml)에 용해시킨 다음 컬럼상에 부하한다. 에틸 아세테이트/헥산(65:35)으로 용출시키면서 섬광 크로마토그래피(4x12cm 실리카 겔 컬럼)하여 19-[2-(4-톨루엔설포닐옥시)에틸]안드로스트-4-엔-3,17-디온(0.46g, 81%)을 백색 발포체로서 수득한다.

¹H NMR (CDCl₃) δ 7.79 및 7.35 (pr d, 4H, J=8.1㎐, 아릴), 5.87 (s, 1H, 비닐), 4.03 (t, 2H, J=5.5㎐, CH₂O), 2.46 (s, 3H, 아릴-CH₃), 0.92 (s, 3H, 18-CH₃).

IR (KBr) 3444, 2946, 2858, 1738, 1670, 1618, 1358, 1188, 1176 cm^-1.

MS (Cl, CH₄) m/z (상대 강도) 485 (MH⁺, 100), 331 (17), 313(17).

(실시예 6)

아르곤하에, -78℃로 냉각시킨 추가의 테트라하이드로푸란(15ml)중의 리튬 헥사메틸디실라지드(테트라하이드로푸란중의 1.0M 용액 1.50ml, 1.50밀리몰)의 교반된 용액에 테트라하이드로푸란(10ml)중의 19-[2-(4-톨루엔설포닐옥시)에틸]안드로스트-4-엔-3,17-디온(242mg, 0.50밀리몰)의 냉각(-78℃)시킨 용액을 적가한다. -78℃에서 40분 후, 반응물을 서서히(약 2시간) 실온으로 가온한다. 1시간 후, 실온에서 반응물을 0.5N 염산(60ml)에 부은 다음, 메틸렌 클로라이드(60ml 및 30ml) 로 추출한다. 합한 유기물을 0.5N 염산(60ml), 1/2 포화 수성 중탄산나트륨(60ml) 및 염수(50ml)의 순서로 세척한다. 건조(Na₂SO₄) 및 농축시켜 조 생성물을 수득한다. 에틸 아세테이트/헥산(45:55)으로 용출시키면서 섬광 크로마토그래피(2x15cm 실리카 겔 컬럼)하여 2β,19-(에틸렌)안드로스트-4-엔-3,17-디온(96mg, 62%)을 백색 고체(융점: 180 내지 183℃)로서 수득한다.

¹H NMR (CDCl₃) δ 6.02 (s, 1H, 비닐), 0.91 (s, 3H, 18-CH₃).

¹³C NMR (CDCl₃) δ 220.4, 202.6, 167.1, 128.1, 52.1, 51.1, 47.4, 43.1, 40.3, 38.8, 35.7, 34.6, 32.2, 31.4, 29.9, 27.3, 25.3, 21.7, 20.1, 18.8, 13.6.

IR (KBr) 3454, 2922, 2858, 1740, 1658, 1610, 1450, 1220 cm^-1.

MS (Cl, CH₄) m/z (상대 강도) 313 (MH⁺, 100), 295 (18).

상기 화합물의 구조식은 다음과 같다:

(실시예 7)

2β,19-(에틸렌)안드로스트-4-엔-3,17-디온(1밀리몰)을 0℃에서 45분 동안 테트라하이드로푸란 8ml중의 리튬 트리-(3급-부톡시)알루미늄 수소화물(테트라하이드로푸란 중의 1M 용액으로서 사용됨) 1.3 밀리몰과 반응시킨다. 물을 사용하여 반응 혼합물을 켄칭시킨 다음, 10% 염산으로 산성화시킨다. 생성되는 혼합물을 에틸 아세테이트로 추출한 뒤 유기 추출물을 수성 중탄산나트륨 및 염수의 순서로 세척하고 황산나트륨 상에서 건조시킨다. 용매를 증발시킨 다음, 크로마토그래피하여 순수한 2β,19-(에틸렌)-17β-하이드록시안드로스트-4-엔-3-온을 수득한다.

(실시예 8)

3급-부틸 알코올중의 2β,19-(에틸렌)안드로스트-4-엔-3,17-디온의 용액에 클로라닐(1.2당량)을 가한다. 혼합물을 3시간 동안 환류시키고 냉각시킨 다음, 농축시킨다. 잔사를 클로로포름에 용해시킨 다음, 물, 수성 NaOH 및 염수로 세척한다. 건조 및 농축시킨 후, 크로마토그래피하여 2β,19-(에틸렌)-안드로스트-4,6-디엔-3,17-디온을 수득한다.

(실시예 9)

포름알데히드 디메틸 아세탈 및 포스포릴 클로라이드를 함유하는 무수 클로로포름중의 나트륨 아세테이트의 현탁액을 1시간 동안 환류하에 교반한다. 2β,19-(에틸렌)안드로스트-4-엔-3,17-디온을 가한 후, 혼합물을 2.5시간에 걸쳐 포스포릴 클로라이드를 적가함으로써 처리한다. 후속적으로 반응물을 환류하에 적당한 시간 동안 교반한다. 현탁액을 냉각시킨 다음, 격렬하게 교반하면서 탄산나트륨의 포화 수용액을 적가하여 수성 층의 pH가 알칼리성으로 되게 한다. 유기층을 분리하고 염수로 세척한 다음, 황산나트륨을 사용하여 건조시킨다. 농축 및 정제하면, 생성물, 즉 6-메틸렌-2β,19-(에틸렌)안드로스트-4-엔-3,17-디온이 수득된다.

Claims

하기 일반식(Ⅰ)의 화합물.

상기식에서,

은 단일 또는 이중 결합을 나타내고,

R은 수소, =CH₂, =O 또는 -OH이며,

R¹은 =O, -OH 또는 -O-(C_1-4알카노일)이고,

R², R³및 R⁴는 각각 독립적으로 수소 또는 C_1-4알킬이며,

X는 =O, =CH₂, -OH 또는 -O-(C_1-4알카노일)이다.
제1항에 있어서, 하기 일반식(Ⅱ)의 화합물.

상기식에서,

은 단일 또는 이중 결합을 나타내고,

R는 수소, =CH₂, =O 또는 -OH이며,

R¹은 =O, -OH 또는 -O-(C_1-4알카노일이고,

X는 =O, =CH₂, =OH 또는 -O-(C_1-4알카노일)이다.
제1항에 있어서, 하기 일반식(Ⅲ)의 화합물.

상기식에서,

은 단일 또는 이중 결합을 나타내고,

R¹은 =O, -OH 또는 -O-(C_1-4알카노일)이다.
제1항에 있어서, 2β,19-(에틸렌)안드로스트-4-엔-3,17-디온인 화합물.
제1항에 있어서, 2β,19-(에틸렌)-17β-하이드록시안드로스트-4-엔-3-온인 화합물.
제1항에 있어서, 2β,19-(에틸렌)-안드로스트-4,6-디엔-3,17-디온인 화합물.
제1항에 있어서, 6-메틸렌-2β,19-(에틸렌)안드로스트-4-엔-3,17-디온인 화합물.
약제학적 담체 및 하기 일반식(Ⅰ)의 화합물을 포함하는, 아로마타제 억제 활성을 갖는 단위투여 형태의 약제학적 조성물.

상기식에서,

은 단일 또는 이중 결합을 나타내고,

R은 수소, =CH₂, =O 또는 -OH이며,

R¹은 =O, -OH 또는 -O-(C_1-4알카노일)이고,

R², R³및 R⁴는 각각 독립적으로 수소 또는 C_1-4알킬이며,

X는 =O, =CH₂, -OH 또는 -O-(C_1-4알카노일)이다.
제8항에 있어서, 화합물이 2β,19-(에틸렌)안드로스트--4-엔-3,17-디온인 조성물.
일반식(Ⅴ)의 화합물을 불활성 용매중에서 냉각시키면서 강염기와 반응시킴을 특징으로 하여, 하기 일반식(Ⅳ)의 화합물을 제조하는 방법.

상기식에서,

R², R³및 R⁴는 각각 독립적으로 수소 또는 C_1-4알킬이고,

Z는 이탈 그룹이다.
일반식(Ⅴ)의 화합물을 불활성 용매중에서 냉각시키면서 강염기와 반응시켜 일반식(Ⅳ)의 화합물을 제조한 다음, 임의로,

(a) 3급-부탄올중의 클로라닐과 반응시켜 상응하는 4,6-디엔을 제조하는 반응;

(b) 포름알데히드 아세탈과 반응시켜 상응하는 6-메틸렌 화합물을 제조하는 반응;

(c) 나트륨 보로하이드라이드로 환원시켜 상응하는 3β,17β-디올을 제조하는 환원반응;

(d) 아세트산 무수물과 반응시켜 상응하는 3-아세톡시-3,5-디엔을 제조하고, 이를 -15℃에서 에탄올중의 칼슘 보로하이드라이드로 처리하여 상응하는 △⁵-3β,17β-디올을 제조하는 반응;

(e) 반응(d)에서 수득된 디올을 적합한 무수물과 반응시켜 상응하는 디에스테르를 제조하는 반응;

(f) 촉매량의 산의 존재하에 과량의 에틸렌 글리콜과 반응시켜 상응하는 △⁵-3,5-비스 에틸렌 케탈을 제조하고, 이를 0℃에서 디클로로메탄중의 m-클로로퍼벤조산과 반응시켜 상응하는 5,6-에폭사이드를 제조하며, 추가로 이를 수성 테트라하이드로푸란 중의 과염소산과 반응시켜 5,6-디하이드록시-3,17-디케톤을 제조한 다음 이를 추가로 존즈 시약으로 산화시키고 p-톨루엔설폰산으로 탈수시켜 △⁴-3,6,17-트리온을 제조하는 반응;

(g) 촉매량의 산의 존재하에 과량의 에틸렌 글리콜과 반응시켜 상응하는 △⁵-3,5-비스 에틸렌 케탈을 제조하고, 이를 3급-부탄올 및 디클로로메탄중의 0.15% 수성 과염소산을 사용하여 상응하는 17-케톤으로 선택적으로 가수분해시킨 다음, 에탄올중의 과량의 나트륨 보로하이드라이드를 사용하여 17-케톤을 17β-하이드록시 화합물로 환원시키고, 이어서 수성 과염소산으로 처리하여 3-케탈 보호 그룹을 제거함으로써 유리 3-케톤을 수득하는 반응;

(h) 트리-(3급-부톡시)알루미늄 수소화물로 환원시켜 3-케토-17β-하이드록시 화합물을 수득하는 반응;

(i) (g) 또는 (h)에서 수득한 3-케톤을 메틸렌트리페닐 포스포란과 반응시켜 상응하는 3-메틸렌-17-하이드록시 화합물을 수득한 다음, 이를 존즈 시약과 반응시켜 3-메틸렌-17-케톤을 제조하는 반응중에서 선택된 반응을 수행함을 특징으로 하여, 일반식(Ⅰ)의 화합물을 제조하는 방법.

상기식에서,

은 단일 또는 이중 결합을 나타내고,

R은 수소, =CH₂, =O 또는 -OH이며,

R¹은 =O,-OH 또는 -O-(C_1-4알카노일)이고,

R², R³및 R⁴는 각각 독립적으로 수소 또는 C_1-4알킬이며,

X는 =O, =CH₂, -OH 또는 -O-(C_1-4알카노일)이고,

Z는 이탈 그룹이다.
제11항에 있어서, 19-[2-(4-톨루엔설포닐옥시)에틸]안드로스트-4-엔-3,17-디온을 리튬 헥사메틸디실라지드와 반응시킴을 특징으로 하여, 2β,19-(에틸렌)안드로스트-4-엔-3,17-디온을 제조하는 방법.
제8항에 있어서, 과에스트로겐혈증을 치료하는데 유용한 조성물.
제8항에 있어서, 에스트로겐-유도되거나 에스트로겐-자극된 질환을 치료하는데 유용한 조성물.