PL179799B1 - Sposób otrzymywania 24a, 24b-dihomo-1a,25-dihydroksycholekalcyferolu Ο - Google Patents

Abstract

Sjp^s^t^lb otrzymywania mo-1a,25-dihydroksycholekalcyferolu o wzorze 1, w którym R oznacza atom wodoru lub grupę zabezpieczającą grupę hydroksylową, znamienny tym, że pochodną fenylosulfonylowąo wzorze 2, w którym R oznacza grupę zabezpieczającą grupę hydroksylową, poddaje się reakcji z 1,1-dimetyloepoksyetylenem wobec związku litoorganicznego lub dialkiloamidku litowego, korzystnie w obecności heksametylotriamidu kwasu fosforowego (HMPT), z tak otrzymanego związku o wzorze 3, w którym R ma znaczenie podane powyżej dla wzoru 2, usuwa się przez redukcję grupę fenylosulfonylową, a następnie ewentualnie usuwa się grupy zabezpieczające grupy hydroksylowe.

Description

Przedmiotem wynalazku jest nowy sposób otrzymywania 24a,24b-dihomo-1a,25-dihydroksycholekalcyferolu.

24a,24b-Dihomo-1o,25-dihydroksycholekalcyferol (dihomokalcytriol) posiada zdolność stymulowania różnicowania i hamowania nadmiernej proliferacji komórek nowotworowych in vitro przy jednoczesnym obniżonym działaniu na metabolizm wapnia. Może on znaleźć zastosowanie w leczeniu szeregu schorzeń o charakterze hipcrproliferacyjnym, a w szczególności niektórych chorób nowotworowych i chorób skóry, na przykład łuszczycy.

Znany sposób otrzymywania. 24a,24b-dihomo-1a,25-dihydroksycholekalcyferolu, opisany w opisie patentowym USA nr 4927815 oraz w artykule A. Kutnera i współpr. w J. Org. Chem. 53. 3450 (1988) polega na reakcji alkilowania pochodnej sulfonowej fragmentu łańcucha bocznego za pomocą C-22 tosylanu witaminowego jako kluczowego syntonu. Znany jest również z polskiego opisu patentowego nr 162 758 sposób otrzymywania dihomokalcytriolu z C-24 tosylanu witaminowego i odpowiedniej pochodnej sulfonowej łańcucha bocznego.

Znane sposoby wymagają specjalnego przeprowadzania syntezy skomplikowanych pochodnych sulfonowych łańcucha bocznego, które nie są dostępne w handlu.

Celem wynalazku jest opracowanie nowego sposobu syntezy 24a.24b-dihomo-1a.25-dihydroksycholekalcyferolu w oparciu o łatwiejsze do uzyskania półprodukty.

Sposób otrzymywania 24a,24b-dihomo-1a,25-dihydroksycholekalcyferolu o wzorze 1, którym R oznacza atom wodoru lub grupę zabezpieczającą grupę hydroksylową, zgodnie z wynalazkiem polega na tym, że pochodną fenylosulfonylowąo wzorze 2, w którym R oznacza grupę zabezpieczającą grupę hydroksylową, poddaje się reakcji z 1,1 -dimetyloepoksyetylenem w obecności związku litoorganicznego lub dialkiloamidku litowego, korzystnie w obecności heksametylotriamidu kwasu fosforowego (HMPT), z tak otrzymanego związku o wzorze 3, w którym R ma znaczenie podane powyżej dla wzoru 2, usuwa się grupę fenylosulfonylową na drodze redukcji, a następnie ewentualnie usuwa się grupy zabezpieczające grupy hydroksylowe.

Grupę fenylosulfonylową można usunąć poprzez redukcję metalami, na przykład amalgamatem sodowym.

Grupą zabezpieczającą grupę hydroksylowąjest dowolna grupa zabezpieczająca stosowana w chemii witamin D do przejściowego zabezpieczania grup hydroksylowych, taka jak na przykład grupa acylowa, grupa alkilosililowa lub grupa alkoksyalkilowa. Określenie grupa acy179 799 lowa obejmuje grupy alkanoilowe- oraz k.arboki^;^yall^^m01i3we, mające od 1 do 6 atomów węgla, takie jak w szczególności grupa octanowa. Alkoksyalkilowymi grupami zabezpieczającymi są takie grupy jak metoksymetylowa, etoksymetylowa, tetrahydrofunmylowa i tetrahydropiranylowa. Typowymi alkilosililowymi grupami zabezpieczającymi są grupy trimetylosililowa. trietylosililowa, t-butylodimetylosililowa i podobne.

Jako związek litoorganiczny może być użyty alkilolit, taki jak metylolit, etylolit, propylolit, n-butylolit, zwłaszcza n-butylolit.

Wyiścio\vąpochodnajenylosulfonylowąo wzorze 2, którajest związkiem nowym, nieopisanym dotychczas w literaturze, otrzymuje się z estru metylowego kwasu 23a-homo-(5Z,7E)-(1S,3R)-1,3-dihydroksy-9,10-seko-5,7,10(19)-cholatrien-24-owego.

Ester metylowy kwasu 23a-homo-(5Z,7E)-(1S,3R)-1,3-dihydi^<^]^^;^-^i^,1i^-^:sek^-5,7,10(19)-cholatrien-24-owego jest związkiem znanym. Sposób otrzymywania tego związku jest znany z literatury. Otrzymuje się go na drodze wieloetapowych przekształceń kwasu hiodezoksycholowego, produktu pochodzenia naturalnego wydzielonego z żółci wieprzowej (sposób jest opisany szczegółowo w artykule T. Ryznar, Acta Pol. Pharm., 1988,45,214-8). Sposoby otrzymywania związku o wzorze 2 sąopisane ponadto w opisie patentowym USA nr 4269777 (przykłady IV i V).

Zabezpieczony ester metylowy kwasu 23a-homo-(5Z,7E))(lS,3R)-1,3-dihydroksy-9,10-seko-5,7,10(19')-^(^^c^i^s^trien-24-olu redukuje się wodorkiem, na przykład wodorkiem litowo-glinowym, w obojętnym rozpuszczalniku organicznym, na przykład tetrahydrofuranie, otrzymując odpowiednią pochodną 24a-hydroksylową, to jest (5Z,7E)-(lS.3R)-1.3-dihydroksy-9,10-seko-24a-homo-5,7.10(19)-cholatrien-24a-ol.

Pochodną 24a-hydroksylową poddaje się następnie reakcji z chlorkiem p-toluenosulfonylu w obecności trietyloaminy wobec katalitycznych ilości DMAP, otrzymując odpowiednią pochodną 24a-p-toluenosulfonyloksylową, którą poddaje się reakcji z benzenosulfmianem sodu w obecności soli litowych, na przykład wobec bromku litu, otrzymując pochodną 24-fenylosulfonylową.

Przykład I. Otrzymywanie związku wyjściowego, (5Z,7E)-(1S,3R)-1,3-bis(tertbutylodimetylosililoksy)-9,10-seAo-24a-fenylosulf()nylo-24a-homo-5,7,10(19)-cholatrienu

A) (5Z,7E)-(łS,3R1 -1,3-bi1(tertbutylobunetylosiiiloksy)l9,10-seko-24k-h2mo-5,7,)0(17)-cholatrien-24a-ol

Do zawiesiny 212 mg (5,5 mmola) LiAlH,, w 10 ml suchego tetrahydrofuranu pod argonem wkroplono, mieszając, w temperaturze pokojowej roztwór 2 g (3,1 mmola) estru metylowego kwasu 23a-homOi(5Zl7E)-( 1 S,3R)- 1,t-bis(tyrtbutylodίmciyIooiliioksy)-9,10-seko-5,7,10( 19)iCholatrien-24-owygo w 5 ml tetrahydrofuranu tak, aby temperatura nie przekroczyła 25°C. Po skończonym wkraplaniu reagenty mieszano w temperaturze pokojowej przez. 30 minut do zaniku substratu (kontrola TLC w układzie heksan/octan etylu 3/2). Mieszaninę ochłodzono do 0-5°C i dodano kolejno 4,25 ml Et₂O nasyconego H₂0,0,212 ml H₂ O, 0,212 ml 15% NaOH i 0,636 ml H₂ O. Zawiesinę mieszano przez 40 minut, odsączono osad soli glinowych przez ceHt, klarowny przesącz odparowano z benzenem, otrzymując 1,75 g (91% wydajności) produktu tytułowego w postaci piany.

UV Z_max 263,6 nm (EtOH)

IR (CHCl^) 3463, 2949, 2856, 1644 cm'H-NMR^HCy δ (ppm): 0,05 (brs, 12H), 0,05 (s, 3H), 0,85 (brs, 21H), 3,60 (t, J-6,5 Hz, 2H), 4,14 (m, 1H), 4,33 (m, 1H), 4,84 (brs, J=2,35 Hz, 1H), 5,15 (brs, J=2,35 Hz, 1H), 5,98 (d, J=-1,-- Hz, 1H), 6,21 (d, JMRU Hz, 1H).

¹³C-NMR (CDC1₃) δ ppm) : <10, -4,81,-4,70 , 11,94, 18,11 , 18,20, 18,77, 22^2, 22,26,

23,48,25,79,25,83,27,68, 28,86, 33,16, 35,65, 36,04,40,60,44,77,45,75,46,01, 56,32, 56,44, 62,92, 67,52, 72,07, --1.2l Π7Μ 123,15, 134,91, 141,02, 146,27.

MS (m/z, intensywność względna) 616 (M+ 75), 601(2), 485(65), 353(25), 248(100).

179 799

HRMS: obliczono dla C3₇H₆₈O3 Si₂: 616,4707 znaleziono: 666,4070)

B) (5Z,7EX1S,3R)-1,3-bis(tertbutylodiineeylosiliiolksy}-9,10-seko-24a-p-toluenosulfonyloksy-24a-homo-5,7,10(19)-cholatrien

Do roztworu 1,19 g (1,9 mmola) (5Z,7E)-(1S,3R)-1,3-bis(tertbutylodimetylosililoksy)-9,10-seko-24a-homo-5,7,10(19)-cholatrien-24a-olu w 11 ml CH₂Cl₂, otrzymanego jak w przykładzie IA, dodano 3,7 ml (26,6 mmola) trietyloaminy, 595 mg (3,12 mmola) świeżo krystalizowanego chlorku p-toluenosulfonylu i katalityczną ilość (10 mg) N,N-dimetyloaminopirydyny. Roztwór mieszano w temperaturze pokojowej pod argonem do zaniku substratu (16 h) (kontrola TLC heksan/octan etylu 4/1). Roztwór ochłodzono do 0-5°C, dodano 20 ml C^Cty 20 ml H2O i stały NaHCO3 i mieszano energicznie przez około 1 godzinę. Po rozłożeniu chlorku p-toluenosulfonylu oddzielono warstwę organiczną, fazę wodną przemyto dwukrotnie porcjami po 20 ml CH2Cl₂, wysuszono i odparowano rozpuszczalnik pod zmniejszonym ciśnieniem. Oleistą pozostałość (1,6 g) oczyszczono na żelu krzemionkowym (32 g, 230-400 mesh), eluując układem heksan/octan etylu 20/1. Otrzymano 1,3 g (87,4%) produktu w postaci piany.

UV X_max 262,8 nm (EtOH)

IR(CHCl₂) 2952,2857,1649,1600,1360,1175,1076 cm-¹ 'H-NMR (CHCl₂) δ (ppm): 0,06 (s, 12H), 0,50 (s, 3H), 0,87 (brs, 21H), 2,45 (s, 3H), 4,02 (t, J=6,41 Hz, 2H), 4,19 (m, 1H), 4,37 (m, 1H), 4,86 (brs, J=2,52 Hz, 1H), 5,18 (brs, >2,23 Hz, 1H), 6,00 (d, >11,32 Hz, 1H), 6,23 (d, J=11,32 Hz, 1H), 7,34 (d, J=7,95 Hz, 2H), 7,80 (d, >8,14 Hz, 2H)

MS (m/z, intensywność względna) 770 (M+, 90), 755(8), 638(60), 248(90), 75(100), 73(90).

HRMS: obliczono dla C₄4H₇₄O₅Si2S: 770,47955 znaleziono: 770,47955

C) (5Z,7E)-( 1 S,3R)- I,3-bis(tertbutylodimety losililoksy)-9,10-seko-24a-fenylosulfonylo-24a-homo-5,7,10( 19)-cholatrien

Do roztworu 1,12 g (1,45 mmola) (5Z,7E)--lS,3R)-1,3-bis(tertbutylodimetyyosihloksy)-9,10-seko-24a-p-toluenosulfonyloksy-24a-homo-5,7,10(19)-choaatrienu, otrzymanego jak w przykładzie IB, w 37 ml N,N-dimetyloformamidu dodano pod argonem 321,4 mg (4,35 mmol) Li2 CO3 i 377,8mg (4,35 mmola) bezwodnego LiBr. Białą zawiesinę mieszano w temperaturze 80°C przez 1 godzinę. Następnie dodano 1,904 g (11,5 mmola) benzenosulfinianu sodu i ogrzewano mieszając w temperaturze 80°C przez 2 godziny (do zaniku substratu na TLC, układ heksan/octan etylu 4/1). Mieszaninę reakcyjną ochłodzono i dodano 150 ml octanu etylu, 150 ml nasyconego wodnego roztworu NaCl i mieszano przez 10 minut. Warstwę organiczną przemyto wodąi wysuszono. Oleistąpozostałość po odparowaniu rozpuszczalników (1,18 g) oczyszczono na żelu krzemionkowym (22 g, 230-400 mesh), stosując jako eluent heksan/octan etylu 10/0,2 do 10/0,5. Otrzymano 750 mg związku tytułowego w postaci piany (wydajność 65,7%).

264,6 nm (EtOH)

IR(CHCl₂) 2952, 2857, 1620, 1471, 1307, 1147, 1087, 836 cm'H-NMR (CHCla, 500 MHz) δ (ppm): 0,06 (brs, 12H), 0,50 (s, 3H), 0,87 (ds, 21H), 2,21 (dd, >7,52 Hz, >13,34 Hz, 1H), 2,44 (dd, J=3,8 Hz, J=13,2 Hz, 1H), 2,81 (dd, >4,1 Hz, >12,4 Hz, 1H), 3,08 (m, 2H), 4,19 (m, 1H), 4,37 (m, 1H), 4,37 (m, 1H), 4,86 (brs, >2,35 Hz, 1H), 5,18 (brs, J=2,4 Hz, 1H), 6,01 (d, J=11,0 Hz, 1H), 6,24 (d, >11,2 Hz, 1H), 7,57 (m, 2H), 7,65 (m, 1H), 7,97 (m, 2H).

MS (m/z, intensywność względna) 740 (M+, 28), 725(5), 608(75), 248(95), 75(75), 73(100).

HRMS: obliczono dla C₄3H72O₄ Si2S: 740,46897 znaleziono: 740,46897

179 799

Przykład II. (5Z,7E)-(1S,3R)-1,3-bis(tertbutylocdmetylosiiiioksy)-9,l 0-seko-24a-fenylosulfonylo-24a,24b-dihomo-5,7,10( 19)-cholatrien-25-ol

Metoda A (z użyciem HMPT)

Do roztworu 200 mg (0,270 mmoli) (5Z,7E)-(1S,3R)-1,3-bis(tertbutylodimetylosililoksy)-9,10-seko-24a-fenylosulfonylo-24a-homo-5,7,10(19)-cholatrienu, otrzymanego jak opisano w przykładzie I powyżej, w 3 ml suchego tetrahydrofuranu wkroplono pod argonem, w temperaturze -73 °C (temperatura łaźni aceton-suchy lód) wobec wskaźnika (fenantrolina) 0,623 ml (0,8 mmola) 1,3 M roztworu n-BuLi w heksanie. Reagenty mieszano w -73°C przez około 40 minut, następnie w ciągu 20 minut podniesiono temperaturę łaźni do -20°C i kontynuowano mieszanie przez dalsze 30 minut. Po schłodzeniu do -60°C wkroplono 300 pi (1,72 mmola) HMPT, kontynuując mieszanie w tej temperaturze przez 20 minut. Następnie schłodzono zawartość kolby do -73°C i wkroplono 277 μΐ (2,7 mM) 1,1 -dimetyloepoksyetylenu. Temperaturę łaźni w ciągu 40 minut doprowadzono do -20°C. Kontrola TLC w układzie heksan-octan etylu wykazała całkowity zanik substratu. Mieszaninę reakcyjną, rozłożono dodając kolejno 1,25 ml nasyconego roztworu NH₄Cl i 20 ml octanu etylu. Warstwę organiczną, przemyto wodą (4x3 ml), a następnie solanką (4 x 3 ml). Otrzymany produkt oczyszczono metodą chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym (10 g, 230-400 mesh) przy użyciu mieszaniny eluuj ącej heksan-octan etylu 10:1. Otrzymano 107 mg (48,9%) produktu tytułowego w postaci piany.

Metoda B (bez użycia HMPT)

Do roztworu 262,9 mg (0,355 mmoli) (5Z,7E)-(1S,3R)-1,3-bis(tertbutylodimetylosililoksy)-9,10-seko-24a-fenylosulfonylo-24a-homo-5,7,10(19)-cholatrienu, otrzymanego jak opisano w przykładzie I powyżej, w 3,5 ml suchego tetrahydrofuranu wkroplono pod argonem w temperaturze -73°C (temperatura łaźni aceton-suchy lód) wobec wskaźnika (fenatrolina) 0,81 ml (1,06 mmola) 1,3 M roztworu n-BuLi w heksanie. Reagenty mieszano w -73°C przez około 40 minut, następnie w ciągu 20 minut podniesiono temperaturę łaźni do -20°C i kontynuowano mieszanie przez dalsze 30 minut. Po schłodzeniu do -73°C wkroplono 365 μΐ (3,55 mmola) 1,ł-dimetyloepoksy etylenu. Kontynuowano mieszanie przez 60 minut, doprowadzając temperaturę łaźni do 0°C. Przebieg reakcji kontrolowano za pomocą TLC w układzie heksan-octan etylu 4:1. Po 4 godzinach mieszania kontrola wykazała całkowity zanik substratu. Do mieszaniny reakcyjnej dodano 1,5 ml nasyconego roztworu NH ₄ Cl i 20 ml octanu etylu. Warstwę organiczną przemyto następnie solanką(1 x 3 ml). Surowy produkt oczyszczono metodą chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym (10 g, 230-400 mesh) przy użyciu mieszaniny eluującej heksan-octan etylu 10:1. Otrzymano 34,1 mg nieprzereagowanego związku wyjściowego i 110 mg (43,8%) produktu tytułowego w postaci piany.

UV (EtOH) X_max 265,0 nm, X_mm 231,2 nm;

IR (CHCl₃): 3503, 2095, 2856, 1471, 1376, 1298 cmTl-NMR (CHCl₃, 500 MHz) δ (ppm): 0,06 (brs, 12H), 0,47-0,48 (ds, 3H), 0,87 (m, 21H), 1,21 (s, 6H), 2,21 (dd, >7,7 Hz, J=12,8 Hz, 1H), 2,30-2,38 (m, 1H), 2,47 (dd, >13,0 Hz, J=3,2 Hz, 1H), 2,83 (dd, >12,3 Hz, >3,7 Hz, 1H), 3,26 (m, 1H), 4,19 (m, 1H), 4,37 (brs, 1H), 4,86 (t, >2,13 Hz, 1H), 5,18 (t, J=2,3 Hz, 1H), 6,03 (d, J=11,3 Hz, 1H), 6,25 (d, J=11,1 Hz, 1H), 7,58 (m, 2H), 7,66 (m, 1H), 7,93 (m, 2H).

MS (m/z, intensywność względna) 812 (M+, 25), 797(5), 680(65), 623(10), 368(10), 248(100), 59(75).

HRMS: obliczono dla C4₇H₈₀O₅ Si₂ S: 812,5265 znaleziono: 812,5265

Przykład III. 24a,24b-Dihomo-1a,25-dihydroksycholekalcyferol

Do roztworu 269,5 mg (0,33 mmola) (5Z,7E)-(1S,3R)-1,3-bis(tertbutylodimetylosililoksy)-9,10-seko-24a-fenylosulfonylo-24a,24b-dihomo-5,7,10(19)-cholatrien-25 -olu (otrzymanego

179 799 w sposób opisany powyżej w przykładzie II) wl O ml suchego metanolu nasyconego 'Na₂HPO4 dodano 500 mg krystalicznego Na₂HPO4 i otrzymanązawiesinę mieszano 20 minut w temperaturze pokojowej w atmosferze argonu. Następnie dodano 3 g 5% amalgamatu sodu (świeżo przygotowanego) i kontynuowano mieszanie w 20°C przez. 4 godziny. Przebieg reakcji sprawdzano na TLC w układzie heksan-octan etylu 4:1. Po skończonej reakcji (zanik substrabina TLC) dodano 50 ml mieszaniny heksan-octan etylu 3:2, zawiesinę przesączono przez celit, klarowny przesącz przemyto solanką (1 x 3 ml). Surowy produkt w postaci żółtawego oleju przesączono przez żel krzemionkowy (10 g, Merck 100,70-230 mesh) przy użyciu mieszaniny eluującej heksan-octan etylu 10:1. Otrzymano 158,6 mg (71,9%) zabezpieczonego produktu tytułowego w postaci piany, który następnie rozpuszczono w 4 ml tetrahydrofuranu pod argonem i dodano 377,5 mg (1,2 mmola) fluorku tetrabutyloamoniowego. Roztwór mieszano przez 5 godzin w 50°C. Przebieg reakcji kontrolowano na TLC w układzie benzen-aceton-metanol 9:1:1. Po skończonej reakcji (16 godzin w temperaturze pokojowej) do mieszaniny reakcyjnej dodano 4 ml solanki i 20 ml octanu etylu. Po oddzieleniu warstw fazę organiczną przemyto kilkakrotnie wodą (porcje po 1-2 ml) do całkowitego odmycia pozostałości nieorganicznych. Po wysuszeniu i odparowaniu rozpuszczalników surowy produkt chromatografowano na żelu krzemionkowym (5 g, Merck 60, 230-400 mesh), eluując mieszaniną benzen-aceton-metanol 10:1:1. Otrzymano 78,4 mg (74,8%) produktu tytułowego w postaci piany.

UV (izopropanol-heksan) X_max 264,6 nm, X_mm 232,4 nm.

IR (CHCl₃): 3609, 3432, 2935, 2863, 1467, 1376, 1147, 1058, 949, 698 cm’¹ Ή-NMR (CHCl₃,500 MHz) δ (ppm): 0,55 (s, 3H), 0,92 (d, >6,4 Hz, 3H), 1,2 (s, 6H), 2,35 (dd, J= 13,3 Hz, J=6,3 Hz, 1H), 2,63 (dd, J=13,5 Hz, >3,5 Hz, 1H), 2,85 (dd, >12,0, J=3,8 Hz, 1H),4,23 (brs, 1H),4,43 (brs, 1H),5,0(brs, J_gem=1,2Hz, 1H),5,32(brs, J_gem=1,5Hz, 1H),6,04(d, >11,3 Hz, 1H), 6,4 (d, >11,3 Hz, 1H).

EJMS (m/z, intensywność względna) 444 (M+, 6), 426 (100), 408 (29), 393 (1), 251(15), 135 (35), 134 (47), 59 (65);

HRMS: obliczono dla C₂₉ H₂₈ O₃: 444,3603 znaleziono: 444,3603

179 799

179 799

Wzór 1

WZór3

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób otrzymywania 24a,24b-dih.omo-1a,25-dihydroksycholekalcyferoki o wzorze 1, w którym R oznacza atom wodoru lub grupę zabezpieczającą grupę hydroksylową, znamienny tym, że pochodną fenylosulfonylową o wzorze 2, w którym R oznacza grupę zabezpieczającą grupę hydroksylową, poddaje się reakcji z 1,1 -dimetyloepoksyetylenem wobec związku litoorganicznego lub dialkiloamidku litowego, korzystnie w obecności heksametylotriamidu kwasu fosforowego (HMPT), z tak otrzymanego związku o wzorze 3, w którym R ma znaczenie podane powyżej dla wzoru 2, usuwa się przez redukcję grupę fenylosulfonylową, a następnie ewentualnie usuwa się grupy zabezpieczające grupy hydroksylowe.