NO124241B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til fremstilling av kortisonvirksomme derivater fra kortikoider.

Det er kjent, at kortison og beslektede

stoffer som 21-hydroksypregnener eller

-pregnadiener har en gunstig virkning på

pasienter som lider under nerves jokk. Ved

behandling av slik sykdom er det dog ønskelig, at virkningen inntrer hurtig. Denne

hurtige virkning av disse substanser van-skeliggjøres imidlertid ved at de bare er

lite oppløselige i vann, og således ikke kan

innføres direkte i blodkretsløpet i form av

vandige oppløsninger. Det var derfor vanlig

å oppløse kortison og beslektede stoffer i

etanol, og injisere den slik erholdte opp-løsning i egnet fortynnet tilstand intrave-nøst. Denne metode har dog betraktelige

ulemper, særlig på grunn av de store

væskemengder som er nødvendige. Dess-uten kan en slik injeksjon vanligvis ikke

utføres utenfor hospital, skjønt dette i

mange tilfeller ville være ønskelig, f. eks.

på et ulykkessted.

Det vilde til disse og andre formål være

ønskelig å ha oppløsninger til disposisjon,

i hvilke den nødvendige dose kan rummes

i få ml av en i blodbanen injiserbar væske

i en slik form, at det virksomme stoff til-strekkelig hurtig gjøres tilgjengelig for or-ganismens behov.

Forbindelser av kortikoider med større

oppløslighet i vandige fluida enn kortikoidet selv, men ikke nødvendigvis meget

lettoppløslige, kan finne anvendelse for andre formål, f. eks. til fremstilling av kortisonvirksomme salver, f. eks. til bruk mot

eksemer.

Det har nå vist seg, at der kan fremstilles hittil ukjente forbindelser av slike

kortikoider, som er 21-hydroksypregnener eller -pregnadiener, hvilke forbindelser er oppløslige med baser i vann, og at fremstillingen av disse skjer ved, at der i 21-stillingen i kortikoidet innføres gruppen -O-CS-SH, hvorved der dannes xantogenater eller xantogensyrer, som inneholder den angjeldende steroide alkoholrest.

De ved denne fremgangsmåte oppnådde forbindelser kan oppfattes som estre av ditiokullsyre ved dennes hydroksylgruppe, i hvilke estre ditiokullsyrens sure sulfhy-drylgruppe er fri, hvorfor de kan løses opp i vann ved hjelp av baser som xantogenater, idet dog oppløsligheten er avhengig av ba-sens natur. Det har vist seg, at xantogenatene meget hurtig hydrolyseres i nærvær av vann ved pH-verdier nær nøytralpunktet, hvorved kortikoidet frigjøres, samt at der ved intravenøs injeksjon av xantogenatene i den menneskelige organisme meget hurtig inntrer kortisonvirkning.

På grunn av xantogenatoppløsningenes hurtige hydrolyse må de nye stoffer til te-rapeutisk bruk dispenseres enten som tørr-stoff, som kan løses opp i vann, eller som den frie xantogensyre, som umiddelbart før bruken blandes med en vandig oppløs-ning av en base, eller som salver som inneholder et mere eller mindre oppløslig xantogenat og bestemt til utvortes bruk.

Innføringen av -O-CS-SH-gruppen i 21-stillingen i 21-hydroksypregnener eller -pregnadiener kan skje ved, at disse i et flytende medium omsettes med et alkalimetallhydroksyd og kullstoffsulfid.

På denne måte kan der fra de tilsvarende kortikoider fremstilles xantogensyrer .av A^-S^O-diketo-na^l-dihydroksy-pregnener og -pregnadiener, herunder såvel A4-pregnen-3,ll,20-triketo-17a,21-diol-21-xantogensyre og A4-pregnen-3,20-dike-to-ll,17a,21-triol-21-xantogensyre (hvor

11-hydroksyl-gruppen kan være i a- eller p-stilling), som Al,4-pregnadien-3,ll,20-triketo-17a,21-diol-21-xantogensyre og A i,4-pregnadien-3,20-diketo-ll,17a,21-triol-xantogensyre (11-hydroksyl-gruppen kan være likeledes i a- eller p-stilling), såvel som beslektede forbindelser. Som eksempel på slike kan nevnes de i 6a-stillingen me-tylsubstituerte forbindelser svarende til de ovennevnte. Også av disse kan der på samme måte fremstilles xantogensyre og xantogenater, som har bibeholdt den forøkede kortisonvirkning, som er eiendommelig for dc slik substituerte kortikoider.

Ved utførelsen av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan der anvendes forskjellige reaksjonsmedier, som dog skal kunne løse opp steroidet og ikke selv må kunne omsettes med alkali og kullstoffdi-oksyd til xantogenat. Oppløsningsmidler, som inneholder alkoholgrupper, kan derfor i alminnelighet ikke anvendes. Det har vi-dere vist seg, at reaksjonsmediet må ha en viss blandbarhet med vann, og det er for-delaktig, at denn blandbarhet er så stor, at det kan løses opp minst 5—10 pst. vann. Således kan der under forøvrig samme be-tingelser kun oppnås 1/3 så stort utbytte av xantogenat ved anvendelse av metylisobutylketon som reaksjonsmiddel som ved anvendelse av f. eks. dioksan, svarende til det førstnevnte oppløsningsmiddels langt mindre blandbarhet med vann. Som eksempel på anvendelige reaksjonsmedier foruten de nevnte kan anføres aceton og andre ketoner som f. eks. metyletylketon, samt dimetylformamid. Aceton og dimetylformamid gir i alle prøvede tilfeller like så gode utbytter som dioksan.

Reaksjonen utføres hensiktsmessig ved, at oppløsningen av steroidet i det valgte organiske oppløsningsmiddel, som er i det minste delvis blandbart med vann, behandles med et alkalimetallhydroksyd, og det derved dannede alkoholat omsettes med kullstoffdisulfid, hvorefter xantogenatet eller (efter tilsetning av en syre) den frie xantogensyre isoleres fra oppløsningen. Under reaksjonen anvendes der hensiktsmessig kjøling, eventuelt til temperaturer omkring oppløsningsmidlets frysepunkt. Man kan først tilsette alkalimetallhydrok-sydet i vandig oppløsning, og efter kort tids gjennemblanding av de to faser tilsette kullstoffdisulfid eller en oppløsning av dette i det samme oppløsningsmiddel, som er

brukt til oppløsningen av steroidet eller et

annet med liknende egenskaper. Efter inn-virkning av kullstoffdisulfidet i noen tid er xantogenatet dannet, og den vandige fase skilles fra. Den organiske fase kan nå behandles på forskjellig måte for å skille ut enten xantogenatet av den anvendte base eller fri xantogensyre. I førstnevnte tilfelle kan oppløsningen tørres og dampes inn til tørrhet, eller der kan tilsettes et oppløsningsmiddel, f. eks. eter, som ned-setter blandingens oppløsningsevne for xantogenat, hvorved dette skilles ut. I sistnevnte tilfelle kan der tilsettes en sterk syre som f. eks. saltsyre eller svovelsyre, og et oppløsningsmiddel og, efter fornyet fra-skillelse av den vandige fase, kan den organiske fase dampes inn til tørrhet (eventuelt efter borttørring av vannet, for å undgå hydrolyse), eller der kan tilsettes oppløsningsmidler, som bringer den frie syre til utskillelse, f. eks. aceton. Det dannede xantogenat eller xantogensyren kan omkrystalliseres, og av syren kan der eventuelt fremstilles salter ved oppløsning i den tilsvarende base.

De frie xantogensyrer er tungt oppløs-lige i vann, men mange av saltene er lett oppløslige og kan på grunn av deres store oppløslighet og tilbøyelighet til å flyte ut, være vanskelig å fremstille i ren, krystal-linsk tilstand. Således er natriumsaltene utflytende, mens kaliumsaltene, som dog stadig er meget lett oppløslige, lettere kan fås i ren tilstand. Også kalsiumsaltet og sinksaltet kan lett fremstilles i fast form, men visse aminsalter utmerker seg ved, at de forholdsvis lett kan oppnås i ren kry-stallinsk form, skjønt de er lett oppløslige, f eks. salter av etanolamin, dietylamin eller N-etylpiperidinsaltene. Også kvater-nære ammoniumsalter kan fremstilles.

Av tungt oppløslige aminsalter kan nevnes di-isopropyl-aminsaltene og saltene av dimetylaminopropylamin, n-butylamin eller trietanolamin.

Til belysning av oppløsligheten av en rekke av de lettoppløslige salter, særlig aminsalter, skal anføres den mengde av en vandig oppløsning av forskjellige baser, i hvilken 50 mg hydrokortisonxantogensyre kan løses opp under saltdannelse:

Fremstillingen av xantogensyrene og forskjellige salter av disse skal i det føl-gende belyses ved noen utførelseseksempler.

Eksempel 1.

A4- pregnen- 3, ll, 20- trion- l 7a, 21 - diol- 21 -

xantogensyre.

3,0 g kortison oppløses under svak oppvarmning i 90 ml peroksyd dioksan, og opp-løsningen avkjøles i en blanding av is og vann til dioksanets størkningspunkt. Der tilsettes under kraftig omrøring en forut kjø-let oppløsning av 3,0 g kaliumhydroksyd i 30 ml vann. Efter omrøring og kjøling i 5 min. tilsettes så en oppløsning av 3,0 g kullstoffdisulfid i 5 ml dioksan. Der røres påny

om i 15 min., hvoretter reaksjonsblandingen fortynnes med -200 ml benzen og surgjæres ved tilsetning av 9 ml kons. saltsyre. Den vandige fase skilles fra, og benzenoppløs-ningen vaskes tre ganger med vann Efter overnatriumsulfat, dampes oppløsningen inn til tørrhet i vakuum ved romtemperatur, og inndampningsresten krystalliseres ved tilsetning av aceton. Krystallene filtreres fra og tørres i tynt lag i luften ved romtemperatur. Utbyttet av det tørrede pro-dukt er 2,55 g. Stoffet smelter ved 127— 130° C, men størkner ved fortsatt opphetning og smelter påny ved 230—232° C.

Eksempel 2.

A4- pregnen- 3, 20- dion, l 1 fi, l 7a, 21- triol- 21 -

xantogensyre.

3,0 g hydrokortison behandles som i eksempel 1 med den forskjell, at reaksjonsblandingen fortynnes med 300 ml eter i stedet for med 200 ml eter i stedet for med 200 ml benzen. Ved vaskning av oppløs-ningen med vann felles hydrokortison-21-xantogensyren ut. Bunnfallet filtreres fra, vaskes med eter og lufttørres ved romtemperatur. Utbytte 3,0 g. Produktet smelter ved 110—113° C, men størkner ved ytterligere opphetning og smelter igjen ved 210 —231° C.

Eksempel 3.

/\ 1, 4- pregnadien- 3, 11, 20- trion- 17 a, 21- diol-21 - xantogensyre.

3,00 g 1-dehydrokortison løses opp i 180 ml dioksan, og oppløsningen kjøles til dioksanets størkningspunkt, hvorefter der tilsettes en oppløsning av 3,00 g kaliumhydroksyd i 60 ml vann under kraftig om-røring. Omrøringen fortsettes i 5 min., hvorefter der på en gang tilsettes en opp-løsning av 3,0 g kullstoffdisulfid i 5 ml dioksan. Efter ytterligere omrøring i 15 min. fortynnes reaksjonsblandingen med 300 ml eter og surgjøres ved tilsetning av 9 ml kons. saltsyre. Den vandige fase skilles fra og eterfasen vaskes 3 ganger med vann. Efter tørring over natriumsulfat dampes

oppløsningen inn til tørrhet i vakuum ved romtemperatur, og der tilsettes 9 ml aceton til inndampningsresten. Efter henstand ved 0° C i noen tid filtreres krystallene av xantogensyren fra og lufttørres ved romtemperatur. Utbytte: 1,95 g. Produktet smelter ved 120—122° C, men størkner ved fortsatt opphetning og smelter igjen ved 222—224° C under spaltning.

Eksempel 4.

Al, 4- pregnadien- 3, 20- dion- ll$, 17a, 21- triol-21 - xantogensyre.

3,00 g prednisolen løses ved svak oppvarmning opp i 90 ml peroksydfri dioksan, og oppløsningen kjøles i en blanding av is og vann til dioksanets størkningspunkt. Der tilsettes under kraftig omrøring en forut kjølet oppløsning av 3,0 g kaliumhydroksyd i 30 ml vann. Efter 5 min. omrø-ring tilsettes en oppløsning av 3,0 g kullstoffdisulfid i 5 ml dioksan. Efter ytterligere omrøring i 15 min. fortynnes reaksjonsblandingen med 500 ml eter og surgjæres ved tilsetning av 9 ml kons. saltsyre. Den vandige fase fjernes og eterfasen vaskes tre ganger med vann. Efter kort tids henstand felles prednisolen-21-xantogensyre ut. Bunnfallet filtreres fra, vaskes med eter og lufttørres ved romtemperatur.

Utbytte: 2,1 g. Produktet smelter ved 127— 128° C, men størkner ved fortsatt opphetning og smelter påny ved 227—228° C.

Eksempel 5.

/ S4- pregnen- 3, 20- dion- lla, 17a, 21- triol- 21-xantogensyre.

5 g av det ovennevnte stoff løses ved svak oppvarmning opp i 150 ml dioksan og oppløsningen kjøles i en blanding av is og vann til dioksanets frysepunkt Derefter tilsettes under sterk omrøring en forut kjølet oppløsning av 4 g natriumhydroksyd i 50 ml vann. Efter omrøring i 5 min. tilsettes på en gang en oppløsning av 8 ml kullstoffdisulfid i 10 ml dioksan. Efter fortsatt omrøring i 15 min. fortynnes reaksjonsblandingen med

850 ml eter og surgjæres med 15 ml kons.

saltsyre. Vannfasen fjernes og eterfasen vaskes to ganger med vann. 21-xantogensyren faller ut og filtreres fra efter henstand i kort tid ved 0° C, hvorefter bunnfallet vaskes med eter og lufttørres ved romtemperatur. Utbytte: 3,5 g. Produktet smelter ved 135—137° C, men størkner ved fortsatt opphetning og smelter igjen ved 216—217° C.

Eksempel 6.

A' i- pregnen- 3, ll, 20- trion- 17a, 21- diol- 21-xantogensyre.

1,0 g kortison løses under oppvarmning opp i 200 ml metylisobutylketon og oppløs-ningen kjøles til romtemperatur. Der tilsettes under kraftig omrøring 1 ml kullstoffdisulfid og 1 g kaliumhydroksyd opp-løst i 10 ml vann. Omrøringen fortsettes i 45 min., hvorefter den nedre fase fjernes og metylisobutylketonet vaskes med 1 N-saltsyre. Efter tørring av metylisobutylketonet med natriumsulfat og filtrering tilsettes petroleter. Efter henstand i noen tid ved 0° C filtreres de dannede krystaller fra og tørres i luft ved romtemperatur. Utbytte: 0,3 g.

Eksempel 7.

Kaliumsaltet av 6a- metyl- kortison- 21-xantogensyre.

3 g 6a-metylkortison løses opp i 9 ml dimetylformamid. Ved romtemperatur tilsettes under kraftig omrøring først 3 g kaliumhydroksyd oppløst i 2,3 ml vann og derefter 3 ml kullstoffdisulfid. Omrøringen

fortsettes i 45 min., hvorefter den nedre fase skilles fra, og der tilsettes eter til dimetylformamidfasen. Efter kort tids henstand dekanteres eteren fra et i oppløsnin-gen dannet bunnfall. Til bunnfallet settes aceton, hvorefter der filtreres og moder-niten bunnfelles nok en gang med eter. Efter frafiltrering vaskes det utfelte stoff med eter og tørres ved romtemperatur i vakuum over fosforpentoksyd. Utbytte 2,7 g.

Det ultraviolette spektrum av en frisk fremstillet vandig oppløsning av det erholdte kaliumsalt har maksimum ved 240 mj.i (e = 15100) og ved 304 m^ (E = 13500).

Eksempel 8.

Kaliumsaltet av hydrokortisonxantogensyre.

3 g hydrokortison løses opp i 9 ml dimetylformamid. Under sterk omrøring tilsettes ved romtemperatur 3 g kaliumhydroksyd i 2,3 ml vann og derefter 3 ml kullstoffdisulfid. Omrøringen fortsettes i 45 min. Den nedre fase skilles fra, og der tilsettes eter til dimetylformamidfasen. Herved dannes et bunnfall, og eteren dekanteres fra. Til bunnfallet settes aceton, hvor-

efter der filtreres og moderluten bunnfelles nok en gang med eter. Bunnfallet filtreres fra, vaskes med eter og tørres ved romtemperatur i vakuum over fosforpentoksyd. Utbytte 2,7 g av kaliumsaltet.

Eksempel 9.

Kaliumsaltet av prednisolon- 21- xantogensyre.

Til en blanding av 2 g prednisolon og 60 ml aceton settes 620 mg pulverisert kaliumhydroksyd og 2 ml kullstoffdisulfid. Efter omrøring i 10 min. filtreres reaksjonsblandingen og helles i eter. Det derved dannede bunnfall filtreres fra, vaskes med eter og tørres ved romtemperatur i vakuum over fosforpentoksyd. Utbytte 2,1 g av kaliumsaltet.

Eksempel 10.

Kaliumsaltet av kortison- 21- xantogensyre.

Av 3,00 g kortison fremstilles der på den i eksempel 1 angitte måte en med vann vasket og over natriumsulfat tørret oppløs-ning av xantogensyren i benzen. Denne oppløsning anbringes ved romtemperatur i vakuum i 30 min. for å fjerne overskudd av kullstoffdisulfid, hvorefter der tilsettes 42 ml av en 1,6 pst.s alkoholisk oppløsning av kaliumhy dr oksyd. Efter noen tids henstand filtreres det dannede bunnfall fra, vaskes med benzen og lufttørres uten oppvarmning, hvorved der oppnås 2,4 g av det ønskede stoff, som har smeltepunkt 165— 167° C (under spaltning), og hvis innhold av svovel er 13,60 pst., mens det beregnede innhold er 13,51 pst. S.

i

Eksempel 11.

Kaliumsaltet av hydrokortisonxantogensyre.

1,50 g av det ved fremgangsmåten ifølge eksempel 2 fremstilte hydrokortison-21-xantogensyre røres ut med 10 ml 2 pst.'s alkoholisk oppløsning av kaliumhydroksyd, hvorved syren løses opp. Efter henstand i noen tid, skiller kaliumsaltet seg ut, frafil-treres, vaskes med eter og tørres. Utbytte: 1,30 g 8,12 pst. K (beregnet: 8,20 pst. k).

Eksempel 12.

Kaliumsaltet av prednisolon- 21- xantogensyre.

1,50 g prednisolon-21-xantogensyre blandes med 10 ml 2 pst.s alkoholisk oppløsning av kaliumhydroksyd, hvorved syren løses opp. Efter noen tids henstand skilles kaliumsaltet ut, filtreres fra, vaskes med eter og tørres. Utbytte: 1,40 g.

Det ultraviolette spektrum av en vandig oppløsning viser maksima ved 244 mu, = 15.200 og ved 304 mu, e = 13.400.

Eksempel 13.

Etanolaminsaltet av hydrokortison- 21-xantogensyre.

Til 4,0 g frisk fremstillet hydrokortison-21-xantogensyre settes 20 ml av en 3,1 pst.'s oppløsning av etanolamin i 99 pst.s etanol. Herved løses xantogensyren opp, men efter få minutters forløp dannes der et bunnfall. Efter noen tids henstand filtreres bunnfallet fra, vaskes grundig først med 99 pst.s etanol, derefter med eter og tørres i vakuum over fosforpentoksyd. Utbytte 2,7 g. En friskt tilberedt vandig oppløsning av saltet viser følgende maksima i det ultraviolette spektrum: 245 mp (e = 17500) og 304 mu (e = 14400).

Eksempel 14.

Dietylaminsaltet av hydrokortison- 21-xantogensyre.

Til 4,0 g frisk fremstillet hydrokortison-21-xantogensyre settes 27 ml av en 2,5 pst.s appløsning av dietylamin i 99 pst.s etanol. Xantogensyren løses opp, og der dannes jerefter et bunnfall, som filtreres fra efter loen tids henstand, vaskes grundig med 59 pst.s etanol og derefter med eter og tør-res i vakuum over fosforpentoksyd. Utbytte: 3.5 g. En friskt tilberedt vandig opp-løsning av saltet viser følgende maksima i det ultraviolette spektrum: 246 mu (s = 18200) Og 304 mu (e = 14400).

Eksempel 15.

Tetraetylammoniumsaltet av hydrokortison- 21 - xantogensyre.

5,0 g tetraetylammoniumjodid løses opp i 80 ml metanol og der tilsettes 1 ml vann og 3,5 g sølvoksyd. Efter omrøring i 3 ti-mer filtreres blandingen, og filtratet fortynnes med metanol til 100 ml. Til 4,0 g hydrokortison-21-xantogensyre settes 48

ml av det fortynnede filtrat. Xantogensyren oppløses og efter noen minutters for-løp tilsettes eter, hvorved der dannes et oljeaktig bunnfall. Væsken dekanteres fra og bunnfallet løses opp i aceton. Der tilsettes påny eter og det derved utfelte stoff filtreres fra, vaskes grundig med eter og tørres i vakuum over fosforpentoksyd. En friskt tilberedt vandig oppløsning av saltet viser følgende maksima i det ultraviolette spektrum: 245 mu (s = 17500) og 303 mu. (e = 14000).

Eksempel 16.

N- etylpiperidinsaltet av hydrokortison-21 - xantogensyre.

Til 4,0 g frisk fremstillet hydrokortison-21-xantogensyre settes 4,0 g N-etylpiperidin oppløst i 20 ml 99 pst.'s etanol, hvorved xantogensyren løses opp og et bunnfall dannes efter få minutters forløp. Bunnfallet filtreres fra og vaskes med eter samt tørres i vakuum over fosforpentoksyd. Utbytte 4,4 g. En frisk tilberedt vandig opp-løsning av saltet viser følgende maksima i det ultraviolette spektrum: 246 mu (s = 17600) Og 303 mu (E = 13800).

Eksempel 17.

i Kalsiumsaltet av hydrokortison-21- xantogensyre.

I en morter blandes 85 mg kalsium-hydroksyd med 1 g frisk tilberedt hydrokortison-21-xantogensyre og 10 ml 99 pst.'s etanol. Det røres om med pistillen i 5 min., og blandingen filtreres derpå, hvorefter det frafiltrerte stoff vaskes med 99 pst.'s etanol og med eter og tørres i vakuum ved romtemperatur over fosforpentoksyd. Utbytte: 1 g. En frisk tilberedt vandig opp-løsning av saltet viser følgendt maksima i det ultraviolette spektrum: 245 mu (e = 30000) og 304 mu (e = 22000).

Eksempel 18.

Sinksaltet av hydrokortison-21 - xantogensyre.

Til 452 mg sinkhydroksyd settes der i en morter 40 ml 99 pst.'s etanol og 4,0 g frisk tilberedt hydrokortison-21-xantogensyre. Der røres om med pistillen i 5 min., hvorefter blandingen filtreres og det frafiltrerte stoff vaskes med 99 pst.'s etanol og med eter og tørres i vakuum over fosforpentoksyd. Utbytte 3,9 g. En frisk tilberedt oppløsning av saltet i 0,1 N-vandig NaOH-oppløsning viser følgende maksima i det ultraviolette spektrum: 245 mu (e = 30400) og 304 m(x (e = 28100).

Vandige oppløsninger av kaliumsaltet eller dietanolaminsaltet hydrolyseres hurtig, idet halveringstiden ved pH 7,2 og 37° C er 15 min. Herved frigjøres steroidhormo-net f. eks. hydrokortison. Når oppløsninger av disse og andre liknende salter injiseres intravenøst i et lite omfang, vil hydrokor-tisonet eller i alminnelighet det kortikoid, som inngår i xantogenatet efter kort tid være frigjort i blodet.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av kortisonvirksomme derivater fra kortikoider, som er 21-hydroksypregnener eller 21-hydroksypregnadiener, hvorved disse derivater er lettere oppløselige i vann og baser enn kortikoidene selv, karakterisert ved at gruppen -O-CS-SH på i og for seg kjent måte innføres i kortikoidenes 21-stilling og at eventuelt den erholdte 21-xantogensyre på i og for seg kjent måte overføres til saltet av en base.

2. Fremgangsmåte efter påstand 1, karakterisert ved at reaksjonen gjennomføres i nærvær av et oppløsningsmiddel som i det minste er delvis blandbart med vann og ikke inneholder alkoholgrupper, særlig aceton, dioksan eller dimetylformamid.