NO162665B

NO162665B - Fremgangsmaate ved fremstilling av ursodeoxycholsyre av hoey renhet.

Info

Publication number: NO162665B
Application number: NO821194A
Authority: NO
Inventors: Antonio Bonaldi; Egidio Molinari
Original assignee: Erregierre Spa
Priority date: 1981-04-14
Filing date: 1982-04-13
Publication date: 1989-10-23
Also published as: JPS57203097A; EP0063106A1; NO821194L; YU43074B; JPS6320439B2; EP0063106B1; ATE15207T1; YU80282A; JPS62161798A; DE3265743D1; NO162665C; JPH0132238B2; JPH045680B2; US4379093A; PT74749B; DK164882A; IT1137459B; IT8121137A0; IE53198B1; PT74749A

Description

Denne oppfinnelse angår en ny industriell fremgangsmåte for fremstilling av ursodeoxycholsyre (3a, 7P-dihydroxycholansyre)som har høy renhet, og som fremfor alt ikke er forurenset med chenodeoxycholsyreepimeren (3a, 7a-dihydroxycholansyre).

Ursodeoxycholsyre er kjent som et produkt som har betydelig interesse i humanterapien, hvor den anvendes på

grunn av dens mangfoldighet av funksjoner, f.eks. som opp-løseliggjørende middel for gallesten, som middel for å senke cholesterolinnholdet i blodet, som et middel for å redusere glycaemia, som et diuretisk middel og som en akselerator for lipidmetabolismen.

De fremgangsmåter som for tiden anvendes for fremstilling av ursodeoxycholsyre, faller alle i hovedsak innen-for det samme reaksjonsskjema, som som hovedtrinn omfatter oxydasjon av chenodeoxycholsyre (A) til 3a-hydroxy-7-ketocholansyre (B), hvilken hydrogeneres til ursodeoxycholsyre (C) :

Ulempen med de kjente fremgangsmåter som omfatter nevnte reak-sjonsrekke, ligger i at reduksjonen av forbindelse B i samt-lige tilfeller fører til en blanding av isomerer bestående av ca. 80% av forbindelse C og 20% av forbindelse A eller chenodeoxychdlsyre, som det er vanskelig å fjerne.

Alle de fremgangsmåter som hittil er blitt foreslått for å separere blandingen av produkter A og C er kostbare når de skal utføres i industriell målestokk, og har begrenset virkningsgrad.

Ved hjelp av den foreliggende oppfinnelse tilveiebringes der en ny fremgangsmåte som muliggjør fremstilling av ursodeoxycholsyre av farmasøytisk renhet, spesielt med tanke på fravær av chenodeoxycholsyre, uten at det er nødven-dig med påfølgende kompliserte og kostbare renseprosesser.

Den nye fremgangsmåte er en del av en flertrinns syntese hvor cholsyre benyttes som utgangsmateriale, og ved hjelp av hvilken man kommer frem til ursodeoxycholsyre via en rekke reaksjoner som fører til dannelse av visse mellomprodukter som også er nye.

Med oppfinnelsen tilveiebringes det således en ny fremgangsmåte for fremstilling av ursodeoxycholsyre av høy renhet, med formelen : hvilken fremgangsmåte er karakteristisk ved at en forbindelse air -Fr^r-mo 1 on

hvor er hydrogen eller en gruppe -SiCCH^)-^» reduseres med hydrazinhydrat i nærvær av en alkalibase og triethylenglycol, og det erholdte produkt, dersom R^ = -SifCH^)^, underkastes sur hydrolyse.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen føyer seg inn i en hensiktsmessig flertrinns syntese av ursodeoxycholsyre som omfatter de følgende trinn: 1. Selektiv oxydasjon av cholsyre eller 3a, 7 a, 12a-trihydroxycholansyre (I) til 3a, 12a-dihydroxy-7-ketocholansyre (II) etter kjente metoder (J.A.C.S. 71, 3935, 1949 - J.A..S. 72, 5530, 1950)

Det nødvendige trinn for fremstilling av syren (II) ut fra cholsyre, som lett kan skaffes på markedet, ut-føres etter kjente metoder som ovenfor angitt og utgjør derfor ingen del av oppfinnelsen.

2. Reduksjon av syren (II) til 3a, 7(3, 12a-trihydroxycholansyre (III1 ) ved behandling av en oppløsning av denne i en C1-4 alkohol med alkalimetaller

Ved denne reaksjon dannes i virkeligheten syren (III1) sammen med en begrenset mengde på mellom 10 og 15 %

av den tilsvarende 7-a-isomer eller cholsyre (I).

3a, 73, 12a-trihydroxycholansyre (III') kan fåes i ren tilstand ved krystallisering fra egnede oppløsningsmid-ler eller gjennom fremstilling av produkter som er forestret helt eller delvis i stillingene 3, 7, 12 og 24, og rensning av de erholdte estere ved krystallisasjon fra egnede opp-løsningsmidler. Syren (III')frigjøres fra den således erholdte rene ester ved alkalisk forsåpning.

For formålet med oppfinnelsen er det imidlertid ikke nødvendig å oppnå ren syre (III'), og den anvendes i det neste trinn i totalsyntesen i den tilstand i hvilken den fåes, dvs. forurenset med cholsyre, men forestret på behørig måte med syre i stillingene 3 og 7 og eventuelt med en C^_4 alkohol i stilling 24. Disse forestringsreaksjoner kan, om nødvendig, utføres etter hverandre, idet de normale forestringsmetoder benyttes. Esterforbindelsene som fremstilles, har formelen:

hvor R er en alifatisk syregruppe med 2-6 carbonatomer, usub-stituert eller substituert benzoesyre, ravsyre eller glutar-syre, og R' er hydrogen eller en alkylgruppe inneholdende 1-4 carbonatomer. 3. Oxydasjon av den forestrede 3a, 7(3, 12a-trihydroxy-5-(3-cholansyre (III) til den forestrede 3a, 7 |3-dihydroxy-12 - keto-5p-cholansyre med alkalisk hypokloritt i eddiksyre i henhold til ligningen:

hvor R og R<1> har de ovenfor angitte betydninger.

Overskuddet av hypokloritt ødelegges med bisulfitt.

Fri 3a, 73-dihydroxy-12-keto-5(3-cholansyre fåes ved forsåpning med fortynnet sterkt alkali etterfulgt av sur-

<g>jøring.

Den således erholdte frie syre (IV-a; se nedenfor) inneholder forurensninger bestående hovedsakelig av 3a, 7a-dihydroxy-12-keto-53-cholansyre og uomsatt 3a, 7|3-trihydroxycholansyre.

4.. Rensning av 3a, 7j3-dihydroxy-12-keto-5B-cholan-syren ved fremstilling av dens tris-trimethylsilylderivat gjennom behandling av syren, i oppløsning i et organisk oppløsningsmiddel, med et silaneringsmiddel, såsom bis-trimethylsilylurea, hexamethyldisilazan eller bis-trimethyl-silylacetamid ved en temperatur mellom 30° og 100° C.

I sammenheng hermed har det uventet vist seg at forbindelse (IV-b) har meget liten oppløselighet i organiske oppløsningsmidler, mens tris-trimethylsilylderivatene av forurensningene, og spesielt av 3a, 7a-dihydroxy-12-keto-5B-cholansyre, er meget oppløselige i de samme oppløsnings-midler . 5. Eventuell fj.erning av trimethylsilylgruppene ved sur hydrolyse, fortrinnsvis med HC1 i vandig oppløsning eller i et or.gaarEs-k oppløsningsmiddel i henhold til ligningen: 6. Reduksjon av 3a, 70-dihydroxy-12-keto-53-cholan-syre til ursodeoxycholsyre etter Wolff-Kishner-metoden, ved oppvarming til 200° C med hydrazinhydrat i nærvær av en alkalisk base og triethylenglycol:

Trinn (5) kan eventuelt utføres etter trinn 6, i den forstand at Wolff-Kishner-reduksjonen kan utføres på tris-trimethylsilanderivatet og trimethylsilylgruppene elimineres fra den allerede reduserte forbindelse, dvs. fra tris-trimethylsilylderivatet av ursodeoxycholsyren av høy renhet.

Trinn 6 utføres i henhold til fremgangsgmåten ifølge oppfinnelsen. Reduksjonen etter Wolff-Kishner-metoden ifølge trinn 6 kan imidlertid også utføres på tris-trimethylsilyl-derivatet med formel (IV-b) som er benyttet i trinn 5 ovenfor. Etter reduksjonen fjernes trimethylsilylgruppene ved sur hydrolyse på tilsvarende måte som i trinn 5. Også den sistnevnte reduksjon med påfølgende hydrolyse utføres etter fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

Nu er reduksjon med hydrazinhydrat i nærvær av en alkalibase og diethylenglycol i og for seg kjent. En slik reduksjon utføres i svensk utlegningsskrift nr. 385 905 på methyl-esteren av 3a,7a-diacetoxy-12-ketocholansyre. Det rapporteres at det fåes et produkt som er sterkt forurenset. Stikk i strid med denne erfaring har det nu vist seg at når en tilsvarende reduksjon foretaes på en 3a, 7J3-dihydroxy-12-ketocholansyre eller dennes tris-trimethylsilylderivat, oppnåes det ønskede produkt i meget høy renhet.

Forbindelsene med formel (IV) som anvendes som utgangs-materialer ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, er nye forbindelser som er gjenstand for norsk patent nr.

(norsk patentsøknad nr. 853328).

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen medfører den fordel at den fører direkte til et produkt av farmasøytisk renhet, uten at det kreves påfølgende kompliserte og kostbare renseprosesser.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen illustreres i eksempler 1 og 2 nedenfor. Først beskrives imidlertid frem-stillingen av utgangsmaterialene som benyttes i de to eksempler .

Fremstilling 1: 3a , 713- bis- trimethyls ilylether- 2 4- trimethylsilyles teren av 3a, 713- dihydroxy- 12- ketocholansyre .

100 g 3a, 12a-dihydroxy-7-ketocholansyre (II) erholdt ved selektiv oxydasjon av cholsyre (I) (i henhold til J.A.C.S. 71, 3935/1949; J.A.C.S. 72, 5530/1950) oppløses i 2000 ml sekundær butylalkohol. Oppløsningen oppvarmes til kokning, og 100 g metallisk natrium tilsettes. Kokningen fortsettes i 2 timer under tilbakeløpsbetingelser, hvoretter butylalkoholen avdestileres under samtidig tilførsel av en like stor mengde vann. Når all butylalkohol er blitt fjer-net, blir blandingen avkjølt og surgjort med 20 %-ig HC1.

Den erholdte utfelning frafiltreres, vaskes med vann og tørkes, hvorved det fåes 95 g av et tørt, amorft produkt som ved HPLC-analyse finnes å bestå av 88,9 % 3a, 73, 12a-trihydroxycholansyre og 9,2 % cholsyre.

Acidimetrisk titer = 9 9,1 %

[a]p° = +71,2° (C = 1 % i dioxan).

200 ml benzen, 50 ml pyridin og 50 ml eddiksyre-anhydrid settes til 50 g 3a, 7B- 12a-trihydroxycholansyre, som er forurenset med cholsyre, idet den er erholdt i henhold til foregående trinn. Blandingen tillates å reagere i 48 timer ved 20 - 25° C, hvoretter det tilsettes 50 ml vann under omrøring og deretter, noen få minutter senere, en blanding av 200 ml vann og 60 ml 3 7 %-ig HC1. Den vandige fase fjernes, og den organiske fase inndampes nesten til tørrhet.

Residuet, som inneholder 3,7-diacetatet, taes opp i 500 ml ethylacetat, til hvilket det er tilsatt 30 ml 80 % eddiksyre og 15 % natriumhypokloritt.

Blandingen omrøres i 1 time, overskuddet av hypokloritt ødelegges med natriummetabisulfitt, og ethylacetatet vaskes med 500 ml vann. Den organiske fase inndampes til tørrhet og kokes med 200 ml 10 %-ig NaOH i 5 timer. Det surgjøres med HC1 og ekstraheres med ethylacetat. 45 g residuum oppnås ut fra den organiske fase ved inndampning av denne til tørrhet. Ved HPLC-analyse viser produktet seg å bestå av:

- 75 % 3a, 7B-dihydroxy-12-ketocholansyre

8 % 3a, 7a-dihydroxy-12-ketocholansyre

- 15 % 3a, 73, 12a-teihydroxycholansyre

- 2 % cholsyre.

50 g urent produkt erholdt i det foregående trinn oppløses i 500 ml N,N-dimethylformamid. Det tilsettes 50 g bis-trimethylsilylurea, og blandingen oppvarmes til 100° C og holdes ved denne temperatur i 1 time under omrøring, hvoretter den avkjøles.

3a,7p-bis-trimethylsilylether-24-trimethylsilylesteren av 3a,7P-dihydroxy-12-ketocholansyre frafiltreres og vaskes med 50 ml N,N-dimethylformamid. Produktet tørres i en ovn ved 70°C under vakuum. Det erholdes 60 g produkt med de følgende karakteristika:

Molvekt = 623,13

Smeltepunkt = 155 - 157°C

[«]D = +89° (C = 2% i dioxan).

Fremstilling 2

3 a, 7 fl- dihydroxy- 12- ketocholansyre.

100 g metallisk kalium tilsettes under kokning til 100 g 3a, 12a-dihydroxy-7-ketocholansyre oppløst i 2000 ml n-butylalkohol, og blandingen oppvarmes under tilbake-løpsbetingelser i 2 timer. Deretter avdestilleres all n-butylalkohol, mens det samtidig tilsettes vann. Når destil-lasjonen er avsluttet, surgjøres blandingen med 20 %-ig HC1, og det utfelte faste stoff f raf Utreres.

Når det faste stoff (95 g) underkastes HPLC-analyse, viser det seg å bestå av 90 % 3a, 7(3, 12a-trihydroxycholansyre og 10 % cholsyre. Blandingens karak-teristiske egenskaper svarer til dem ifølge Fremstilling 1.

100 g av en blanding av 3a, 73, 12a-trihydroxycholansyre og cholsyren erholdt i det foregående trinn oppløses i 150 ml pyridin. Det tilsettes 100 g ravsyrean-hydrid, og blandingen oppvarmes ved 80° C i 5 timer. Blandingen kjøles så til 0° C, og 100 ml vann tilsettes. Blandingen tillates så å stå under omrøring i 2 timer. Det tilsettes 1000 ml ethylacetat, og pH-verdien innstilles på 3 - 3,5 med HC1. Den vandige fase fraskilles. 50 ml eddiksyre og 50 ml av en 10 %-ig vandig opp-løsning av KBr tilsettes den i det foregående trinn erholdte organiske oppløsning, og temperaturen innstilles på 20° C. Mens denne temperatur opprettholdes, tilsettes 150 ml av en 15 %-ig oppløsning av natriumhypokloritt. Blandingen tillates å stå under omrøring i 30 minutter, hvoretter produktet frafiltreres, vaskes med 200 ml ethylacetat og tørkes i en ovn ved 80° C. Det tørre produkt kokes i 2 timer med 1000 ml 10 %-ig NaOH. Blandingen kjøles så, hvoretter det tilsettes 1000 ml ethylacetat og blandingen surgjøres med 20 %-ig HC1. Den organiske fase fraskilles og inndampes til et volum på ca. 300 ml. Det foretas avkjøling til 0° C og filtrering. Produktet vaskes med 100 ml ethylacetat og tørkes i en ovn ved 80° C. Det erholdes 70 g uren 3a, 7B-dihydroxy-12-ketocholansyre.

100 ml acetonitril, 700 ml hexamethyldisilazan og

300 ml trimethylklorsilan settes til 100 g uren 3a, 7B-dihydroxy-12-ketocholansyre erholdt i det foregående trinn. Blandingen oppvarmes under tilbakeløpsbetingelser i 1 time, hvoretter den kjøles. 3a, 7B-bis-trimethylsilylether-24-trimethylsilylesteren som utkrystalliserer, frafiltreres,

vaskes med acetonitril og tørkes ved 60° C under vakuum.

50 g av det således erholdte tris-trimethylsilylderivat oppløses under omrøring og i løpet av 10 minutter i 500 ml ethylacetat og 100 ml 10 %-ig HC1 ved en temperatur på 50° C. Den organiske fase fraskilles og vaskes med 100 ml 10%-ig HC1 ved 50°C i 10 minutter. Den organiske fase fraskilles og vaskes med 100 ml vann.

Ved konsentrering utkrystalliserer meget ren 3a,7p-dihydroxy-12-ketocholansyre. Denne frafiltreres, vaskes med ethylacetat og tørkes i en ovn ved 80°C.

Ka rak te ri s t ik a:

Molvekt = 406,5

Smeltepunkt = 190° C

[<x]p° = +108° +3 (C = 1 % i dioxan)

Totalmengde forurensninger, bestemt ved kromatografering

0,5 %.

Eksempel 1

Fremstilling av ursodeoxycholsyre.

50 g tris-trimethylsilylderivat fremstilt som beskrevet

i Fremstilling 1 ovenfor oppløses i 500 ml triethylenglycol, hvoretter 50 ml 80%-ig hydrazinhydrat og 50 g KOH tilsettes og blandingen oppvarmes til ca. 200°C. Når reaksjonen er avsluttet, blir blandingen avkjølt, fortynnet med 2000 ml vann og surgjort med HC1. Produktet frafiltreres, vaskes med vann

og krystalliseres fra ethylacetat. Det erholdes 25 g ursodeoxycholsyre med de følgende karakteristika:

Smeltepunkt = 202 - 205°C

[a]p° =60-2 (C = 1% i dioxan)

Chenodeoxycholinsyre-forurensning 1%

Total mengde andre forurensninger ^0,3%.

Eksempel 2

Fremstilling av ursodeoxycholsyre.

50 g ren 3a, 7|3-dihydroxy-12-ketocholansyre fremstilt som beskrevet i Fremstilling 2 ovenfor oppløses i 500 ml triethylenglycol, 50 ml 80%-ig hydrazinhydrat og 50 g KOH, og oppløsningen oppvarmes ved 200°C i 1 time. Når reaksjonen er avsluttet, blir blandingen kjølt, fortynnet med 200 ml vann og surgjort med HC1. Produktet fraskilles ved filtrering og utkrystalliseres fra ethylacetat. Det erholdes 45 g meget ren ursodeoxycholsyre med de følgende karakteristika: Smeltepunkt = 202 - 205° C

[o]<p>° = +60° +2 (C = 1 % i dioxan)

Total mengde foruensninger 1 %.

Claims

Fremgangsmåte ved fremstilling av ursodeoxychol

syre av høy renhet og med formelenkarakterisert ved at en forbindelse av formelen

hvor er hydrogen eller en gruppe -SifCH^^, reduseres med hydrazinhydrat i nærvær av en alkalibase og triethylenglycol, og det erholdte produkt, dersom R.^ = -Si(CH3)^,

j underkastes sur hydrolyse.