NL8102086A - In water oplosbare esters van steroid-oxazool-derivaten en preparaten die ze bevatten. - Google Patents

Description

- 1 - t _*

In water oplosbare esters van steroid-oxazool-derivaten, en preparaten die ze bevatten.

In water oplosbare steroïden worden in de therapie veel gebruikt. Meer in het bijzonder worden ze vooral gebruikt bij de parenterale toediening van steroïden. Bijvoorbeeld dient men prednisolon, hydrocortison en 6a-methylprednisolon 5 vooral toe in de vorm van de natrium-zouten van hun barnsteen- zuur-esters. Steroïd-oxazolen en esters daarvan met lagere alifa-tische zuren zijn beschreven in de Amerikaanse octrooischriften 3.436.389 en 3.461.119.

Deze uitvinding betreft in water oplosbare 10 esters van steroïdoxazolen volgens de algemene formule 1 waarin R een zuurstofatoom of de combinatie van een waterstofatoom en een β-hydroxy-groep is, Rj waterstof, alkyl met 1-4 koolstofatomen of fenyl is, X waterstof, fluor of chloor is, A een directe kool-stof-koolstof-binding of een koolwaterstof-keten met 1 tot 4 kool-15 stofatomen voorstelt en M voor waterstof of een farmaceutisch aan vaardbaar kation staat.

Met "farmaceutisch aanvaardbaar kation" worden organische en anorganische kationen bedoeld die de farmacologische eigenschappen van het vrije zuur niet beïnvloeden en geen 20 toxische of ongewenste bijwerkingen vertonen. Voorbeelden van dergelijke farmaceutisch aanvaardbare kationen zijn natrium, kalium, calcium, magnesium, ammonium en organische kationen zoals alkyl-ammonium, dialkylammonium, trialkylammönLum,tetraalkylammonium, dihydroxyalkylammonium, trihydroxyalkylammonium en alkylbenzyl-25 ammonium. Meer specifieke voorbeelden van dergelijke organische kationen zijn afgeleid van ethylamine, diethylamine, triethyl-amine, pyrrolidine, piperidine, morfoline, lysine, arginine, pro-caïne, ethanolamine, piperazine, N-methylpiperazine, N-benzyl-N-methylamine, diethanolamine, ethyleendiamine, Ν,Ν'-dibenzylethy-30 leendiamine, N-methylglucamine en 2-amino-2-methylpropanol-l.

Een bevoorkeurde groep van verbindingen vol- 8102086 s. * - 2 -

gens formule 1 zijn die waarin Rj alkyl, X waterstof of fluor en A een alkyleen-brug met 1 tot 4 koolstofatomen is. De allergrootste voorkeur gaat uit naar die groep van verbindingen waarin R] een lagere alkyl-groep is, X waterstof of fluor is, A

5 ethyleen voorstelt en M voorwaterstof of natrium staat. , worden

De verbindingen volgens deze uitvinding /op de voor veresteringen van steroïden met vrije hydroxy-groep op C—21 bekende wijze bereid. Meer in het bijzonder kunnen de verbindingen volgens formule 1 bereid worden uitgaande van het overeenkomstige 10 21-hydroxysteroid oxazool volgens formule 2, waarin R, Rj en X de eerder genoemde betekenissen hebben door reactie met een dicarbon-zuurderivaat volgens formule 3 waarin A de eerder genoemde betekenis heeft, RT een hydroxy-groep of een halogeenatoom (inliet algemeen chloor of broom) is en R" een gemakkelijk verwijderbare 15 earboxyl-functie beschermende groep is, en ook kan, indien A een koolwaterstof-keten met tenminste twee koolstofatomen voorstelt R' niets zijn en R" een directe binding tussen zuurstofatoom en andere carbonyl-groep voorstellen (men heeft dan een cyclisch anhydride van het dicarbonzuur).

20 Deze verestering gaat met methoden waarmee de bekwame chemicus volledig vertrouwd is, en leidt, na deblokkering van de eindstandige carboxyl-groep indien R" een blokkerende groep was, tot verbindingen volgens formule 1, waarin M een waterstofatoom is. Deze kunnen desgewenst door een gebruikelijke 25 zoutvorming omgezet worden in de overeenkomstige farmaceutisch aanvaardbare zouten. Verbindingen volgens formule 1 waarin M waterstof is worden bereid door de overeenkomstige alkoholen volgens formule 2 te laten reageren met een derivaat van een mono-ester van een dicarbonzuur (bijvoorbeeld het zuurhalogenide), 30 en als de verestering van de 21-hydroxy-groep voltooid is wordt de eindstandige carboxyl-groep geregenereerd onder omstandigheden die de andere gevoelige groepen in het molecuul niet aantasten .

Een reeks groepen kan dienen voor h.et be-35 schermen van één der carboxyl-groepen van het dicarbonzuur, en bij voorkeur zijn dat eenvoudige alkyl-groepen, en met name 8102086 - 3 - methyl, ethyl of t-butyl, welke na afloop gemakkelijk met een milde basische behandeling verwijderd worden. Bij de uitvinding te gebruiken dicarbonzuren omvattende oxaalzuur, malonzuur, barn-steenzuur, pimelinezuur, adipinezuur, maleïnezuur en fumaarzuur.

5 De reactie wordt uitgevoerd in aanwezigheid van een organisch oplosmiddel dat het zuur-derivaat en het steroid kan oplossen zonder bij de reactie te storen, bijvoorbeeld aceton, ethylacetaat, gehalogeneerde lagere alifatische koolwaterstoffen, dimethyl-formamide, acetonitril e.d. Indien een verbinding volgens formule 10 3 gebruikt wordt waarin R' een hydroxy-groep is gebeurt de reactie, zoals in de techniek bekend is, in aanwezigheid van een ontwate-ringsmiddel, zoals dicyclohexylcarbodiïmide of Ν,Ν'-carbonyldi-imidazool, terwijl bij gebruik van een verbinding volgens formule 3 waarin R' een halogeenatoom is de reactie bij voorkeur 15 gebeurt in aanwezigheid van een organische stikstofbase om het gevormde halogeenwaterstof te binden. In het laatste geval verdient het gebruik van oplosmiddelen die tevens als base kunnen dienen de voorkeur. Voorbeelden van dergelijke bevoorkeurde oplosmiddelen zijn pyridine, homologen daarvan zoals collidine en 20 picoline, en mengsels daarvan.

Maar bij een bevoorkeurde uitvoeringsvorm van de uitvinding gebeurt, indien A een koolwaterstof-keten met tenminste 2 kodstofatomen is, de verestering van de 21-hydroxy-groep van het steroid oxazool door reactie van de verbinding vol-25 gens formule 2 met een cyclisch anhydride van het dicarbonzuur in een organisch oplosmiddel en in aanwezigheid van een basische katalysator. Deze werkwijze maakt in feite de directe vorming van verbindingen volgens formule 1 (waarin M waterstof is) mogelijk zonder aanvullende deblokkering. In beide gevallen kan men 30 daarna op gebruikelijke wijze het proton door een farmaceutisch aanvaardbaar kation vervangen worden.

Organische oplosmiddelen die bij deze reactie goed gebruikt kunnen worden zijn de hierboven reeds genoemde, dus de gehalogeneerde lagere alifatische koolwaterstoffen, ace-35 ton, ethylacetaat, dimethylformamide, acetonitril e.d., en de bevoorkeurde basische katalysator is 4-(dimethylamino)pyridine.

81 0 2 0 8 6 - 4 -

Ook kunnen heel goed basische oplosmiddelen zoals pyridine, collidine, picoline en mengsels daarvan gebruikt worden, die tegelijkertijd oplosmiddel en basisch agens zijn. De reactie gebeurt bij een temperatuur tussen -15° en 40°C met overmaat an-5 hydride. Deze overmaat kan gaan van 0,1 tot 5 mol per mol uit-gangssteroïd. Het verkregen produkt wordt dan afgescheiden met methoden die voor de bekwame chemicus vertrouwd zijn. Deze methoden omvatten gewoonlijk het uitwassen van het reactiemengsel met verdund zuur in water en daarna omkristalliseren van het produkt 10 uit een geschikte oplosmiddel. Indien een basisch oplosmiddel gebruikt wordt wordt het eindprodukt bij voorkeur afgescheiden door het reactiemengsel in waterig mineraal zuur uit te schenken, de vaste stof af te scheiden en de ester te zuiveren door hem in met water verdunde base op te lossen, de onoplosbare organische 15 resten weg te nemen met een organisch oplosmiddel dat niet met de waterige oplossing mengbaar is, en het produkt als vrij zuur af te scheiden door de basische oplossing met verdund mineraal zuur aan te zuren, eventueel gevolgd door extractie van het produkt met een organisch oplosmiddel. Het.dan verkregen materiaal 20 kan uit een geschikt oplosmiddel geherkristalliseerd worden.

Indien een verbinding volgens formule 1 gewenst is waarin M een farmaceutisch aanvaardbaar kation is, kan dit direct als reactieprodukt geïsoleerd worden door een oplossing van het vrije zuur met de geëigende base te neutraliseren of 25 anders met het daarmee overeenkomstige carbonaat of bicarbonaat.

De verbindingen volgens de uitvinding zijn in farmacologische proeven zeer effectief gebleken. Bijvoorbeeld is bij rattenproeven met door carrageenan geïnduceerd oedeem het 11β,21-dihydroxy-3,20-diketo-2'-methyl-5 TH-pregna-l,4-dieno-30 / 17,16-d_7-oxazool-21-hemisuccinaat (deflazacort-21-hemisucci- naat) i.v. 15 en 142 x zo actief gebleken als prednisolon-hemisuccinaat resp. hydrocortison-hemisuccinaat. Bij proeven met door Nystatine veroorzaakte oedeem en i.v. toediening van de flazacort-hemisuccinaat, prednisolon-hemisuccinaat en hydrocorti-35 son-hemisuccinaat in tegen ontstekingen even sterke doseringen bleek het deflazacort-hemisuccinaat na 48, 72 en 96 uren een langer 81 0 2 0 8 6 ------- 5 - aanhoudende anti-flogistische werking te vertonen dan de ver-gelijkingsstoffen. Voor bescherming van muizen tegen anafylaxis en endotoxinen werden de volgende resultaten bereikt:

Anafylactische shock Endotoxine-shock 5 ED50 (mg/kg i.p.) ED50 (mg/kg s.c.)

Deflazacort-hemisuccinaat 22 31

Prednisolon-hemisuccinaat 35,5 50,5

Hydrocortison-hemisuccinaat 143 180

Bijzonder opmerkelijke resultaten zijn ook 10 bereikt bij het testen van de hepatische neoglycogenese in geadrena-lectomiseerde ratten: deflazacort-hemisuccinaat bleek 5 resp. 40 x zo sterk te werken als prednisolon-hemisuccinaat en hydrocortison-hemisuccinaat. De evaluatie van de mineraloeorticoxde effecten in de geadrenalectomiseerde ratten toonde aan dat de 15 flazacort-hemisuccinaat bij doses die hetzelfde farmacologische effect gaven, het natrium-ka1ium-evenwicht veel minder beïnvloede dan prednisolon- en hydrocortison-hemisuccinaat.

De verbindingen volgens de uitvinding zijn bijzonder nuttig voor de bereiding van parenteraal toe te dienen 20 farmaceutische preparaten, die algemeen gebruikt kunnen worden bij behandeling van shocktoestanden en allergieën en bij immuno-suppressieve en intra-articulaire therapieën. Naast een therapeutisch werkzame hoeveelheid van een verbinding volgens formule 1 bevatten deze preparaten een fysiologisch aanvaardbare waterige 25 drager, en zij kunnen hetzij in de vorm van voor injectie gerede oplossingen hetzij in de vorm van droge produkten gedistribueerd worden. In het eerste geval kan de oplossing stabilisatoren en conserveringsmiddelen bevatten, zoals thioglycerol, thioglycolzuur, natriumcitraat en dinatrium-ethyleendiaminetetra-30 acetaat. De waterige drager is in het algemeen pyrogeenvrij dubbel gedestilleerd water of mengsels daarvan met alifatische glycolen zoals propaandiol en polyethyleenglycol. Deze oplossin- ' gen zullen in het algemeen isotoon zijn met en dezelfde pH hebben als het menselijke lichaamsvocht. In het andere geval heeft 35 de werkzame stof in het algemeen de vorm van een gevriesdroogd farmaceutisch aanvaardbaar zout.

81 0 2 0 8 6 * Η, -6·-

De hoeveelheid therapeutisch werkzaam steroïd-oxazool in eenheidsdoseringen volgens de uitvinding is afhankelijk van de keuze van de verbinding volgens formule 1 en van de te behandelen aandoening. In het algemeen zullen de eenheidsdoseringen 5 1 tot 200 mg actieve stof bevatten'. Meer in het bijzonder bevat ten eenheidsdoses voor intraarticulaire behandeling kleinere hoeveelheden actieve stof (1 tot 60 mg) en de eenheidsdoses voor in-tramusculaire, subcutane of intraveneuze injecties grotere hoeveelheden actieve stof (15 tot 200 mg).

10 De uitvinding wordt nu nader toegelicht door de volgende, niet beperkende voorbeelden.

Voorbeeld I

Bereiding van 1lg,21-dihydroxy-3,20-diketo-21-methyl-5,H-pregna- 1,4-dieno017,16-d _7oxazool 15 (formule 1, R = H + β-OH, Rj = -CH3, X - H, A = en M - H).

Onder roeren werd bij 10°C 3,75 g bamsteen-zuuranhydride toegevoegd aan een oplossing van 9,98 g 113,21-di-hydroxy-3,20-dikéto-2'-methyl-5 Ή-pregna-1,4-dieno/. 17,16-d _/oxa-20 zool in 70 ml methyleenchlori.de. Daarna werd 0,305 g p-dimethyl-aminopyridine toegevoegd en liet men het mengsel 24 uur op kamertemperatuur staan. De vorming van de in de titel genoemde verbinding kon gevolgd worden door dunlaagchromatografie over siliea-gelplaten met chloroform/methanol 9:1 als loopvloeistof. Toen de 25 reactie voltooid bleek te zijn werd de eindoplossing met 20 ml 1 % waterig HC1 en met water gewassen, op Na^SO^ gedroogd en met 70 ml tolueen verdund. Het laag kokende oplosmiddel werd afge-destilleerd, waarop de in de titel genoemde verbinding uitkristalliseerde. De suspensie werd 2 uur op 0°C afgekoeld en er werd 10,82 30 g van de gewenste verbinding opgevangen. Concentreren van de moederlogen onder verlaagde druk tot 5-10 ml en afkoelen gaf nog een tweede opbrengst van gomachtige kristallen. Deze vaste stof werd met enkele ml heet tolueen opgeroerd en gaf toen nog 0,54 g van de in de titel genoemde verbinding. Totale opbrengst 91 %.

35 8102086 - 7 -

Voorbeeld II

Bereiding van 118 >21-dihydroxy~3,20-diketo-2'-methyl-5'H-pregna- 1,4-dieno/.17,l6-d_7oxazool (formule 1, R = H + $-0H, Rj = -GH3> X = H, A = -CH2-CH2- en 5 M = H)

Aan een geroerde suspensie van 76,9 g fijn vermalen bamsteenzuuranhydride in 380 ml droog pyridine werd bij -10¾ in porties 76,9 g 1l$,21-dihydroxy-3,20-diketo-2’-methyl-5 ’H-pregna-l,4-dieno/” 17,16-d_Joxazool toegevoegd. Na 10 30 minuten liet men de temperatuur tot 20°C stijgen en werd er nog 20 uur geroerd. Het reactiemengse.1 werd uitgegoten in 1 liter ijskoud 10 % zwavelzuur. De rubberachtige stof die neersloeg werd verzameld en opgenomen in 5 % NaHCO^-oplossing. Deze oplossing werd met ethylether uitgetrokken, welk extract weggedaan 15 werd en de overblijvende waterlaag met 10 % zoutzuur aangezuurd.

De vaste stof werd met 2 x 500 ml ethylacetaat geëxtraheerd en de organische fase werd met water gewassen, op Na^O^ gedroogd en drooggedampt. Het residu werd met 200 ml ethylether behandeld en dan op het filter gebracht, wat 82 g van de in de titel genoemde 20 verbinding gaf.

De moederlogen werden drooggedampt en opnieuw met diethylether behandeld, wat nog 8 g eindprodukt gaf.

Totale opbrengst 93,5 %. Smeltpunt 240°C;

Caj\§ ~ +85 (0)53 % in CHCl^). Element-analyse en IR-, NMR- en 25 massa-spectra bevestigden de veronderstelde structuur.

De uitgangsstof, het 11β,21-dihydroxy-3,2Q-diketo-2'-methyl-5Ή-pregna-l,4-dieno/~l7,16—dJoxazool met smp. 227-9° was verkregen door hydrolyse van 98 g van het overeenkomstige 21-acetaat in een mengsel van 1750 ml methanol en 580 ml 30 methyleenchloride met 245 ml IN NaOH (15 minuten op 0°C) . Het produkt, verkregen door het oplosmiddel af te destilleren en het residu met 1400 ml methyleenchloride te extraheren en het organische oplosmiddel te verdampen, was gezuiverd door kristallisatie uit 300 ml kokend aceton waaraan 150 ml n-hexaan toegevoegd 35 werd.

Het natrium-zout van deflazacort-hemisucci- 81 02 08 6 it - 8 - naat, dat zo gemakkelijk is voor parenterale formuleringen, wordt bereid door het deflazacort-hemisuccinaat in water te suspenderen en deze suspensie met de stoechiometrische 2 % NaOH-oplossing te neutraliseren, waarna men de aldus ontstane 5 oplossing vriesdroogt.

* « 81 0 2 0 8 6

Claims (7)

1. Verbinding volgens formule 1 waarin R een zuurstofatoom of een combinatie van een waterstofatoom en een β-hydroxy-groep is, Rj waterstof, alkyl met 1-4 koolstofato- 5 men of fenyl is, X waterstof, fluor of chloor voorstelt en A voor een directe koolstof-koolstof-binding of een koolwaterstof-keten met 1 tot 4 koolstofatomen staat, en M waterstof of een farmaceutisch aanvaardbaar kation is.

2. Verbinding volgens conclusie 1, met het 10 kenmerk, dat Rj alkyl is, X waterstof of fluor voorstelt en A voor een alkyleen-keten met 1 tot 4 koolstofatomen staat.

3. Verbinding volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat A ethyleen en M waterstof of natrium is.

4. De verbinding 1 l(J,21-dihydroxy-3,20diketo- 15 2 ’ -methy 1-5 'H-pregna-1,4-dieno/” 17,17-d ^oxazool-21-hemisuccinaat of farmaceutisch aanvaardbaar zout daarvan.

5. Het natrium-zout van 11β,21-dihydroxy-3, 20-diketo-2’-methy1-5Ή-pregna-l,4-dieno/""17,17-d_7oxazool-21-hemisuccinaat.

6. Voor parenterale toediening geschikt farmaceutisch preparaat, dat een verbinding volgens formule 1 bevat, waarin R, Rj, X, A en M de eerder gegeven definities hebben.

7. Farmaceutisch preparaat volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de actieve stof daarin het 11β,21-dihydroxy-25 3,20-diketo-2' -methy 1-5 ’H-pregna-1,4-dieno/-17,16-d_yoxazool-hemi- succinaat of farmaceutisch aanvaardbaar zout daarvan is. 81 0 2 0 8 6 * c CHa—OCO —A— COOM C0 CH20H CO R. - L____N*. >-Ri ]----ox oXjtr 2

0. C — A — C = 0 I, . I R- R-0 3 Gruppo Lepetit SpA, te Milaan, Italië . 8102086