PL72764B1 - - Google Patents

Description

Uprawniony z patentu: VEB Arzneimittelwerk Dresden,Drezno ** * (Niemiecka Republika Demokratyczna) Sposób wytwarzania azotanów steroidów o dzialaniu nasercowym Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania dzialajacych na serce azotanów steroidów i steroidogliko- zydów typu kardenolidu i bufadienolidu. Azotany tego rodzaju nie byly dotychczas znane.Estryfikacja grup hydroksylowych kwasem azotowym w celu wytworzenia estrów kwasu azotowego jest reakcja znana juz od dawnaj tak na przyklad alkohole, takie jak etanol, mozna przez dzialanie stezonego kwasu azotowego w obecnosci mocznika przeprowadzic w odpowiednie azotany. Zwiazki o wielu grupach wodorotleno¬ wych w czasteczce, np. cukry, przeprowadza sie w azotany cukrów za pomoca mieszaniny bezwodnika kwasu octowego i kwasu azotowego [Advances of Carbohydrate Chemistry 12, 117—135 (1957)]. Takze w przypadku niektórych steroidów hormonowych, np. 3a, 21-dwuhydroksy-ll-keto-20-hydroksymetylo-5/^pregnanu, mozna wytworzyc ta metoda azotan. Zwiazków wrazliwych na kwasy nie mozna bylo jednak dotad poddawac reakcji w ten sposób, poniewaz nalezalo oczekiwac zachodzenia w znacznej mierze reakcji ubocznych. EstryAkacje takich zwiazków, do których miedzy innymi naleza nasercowe steroidy, mozna bylo prowadzic ewentualnie tylko w pirydynie. Jednakze badania w tym kierunku daly tylko negatywne wyniki, mianowicie w roztworze pirydyny lub w obecnosci zasadowych katalizatorów, np. octanu sodowego lub srodka wiazacego kwas azotowy, takiego jak fluorek sodu, nie mozna bylo przeprowadzic nasercowych steroidów w ich azotany.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu wytwarzania azotanów nasercowych steroidów. Sposobem wedlug wynalazku nasercowe steroidy poddaje sie reakcji z nadmiarem stezonego kwasu azotowego lub jego soli zadanego bezwodnikiem kwasu octowego, ewentualnie w obecnosci rozpuszczalnika. Stosunek bezwodnika kwasu octowego do kwasu azotowego moze wynosic od 1 :1 do 50 :1, a korzystnie wynosi od 1,2 :1 do 10 :1.Na 1 mol poddawanych estryfikacji grup OH stosuje sie 1—50, korzystnie 5—30 moli kwasu azotowego lub równowazne ilosci jego soli, zwlaszcza soli metali ciezkich, np. azotanu miedzi. Reakcje prowadzi sie w temperaturze od —30°C do +50°C, korzystnie od —20° do 25°C. Jako rozpuszczalniki stosuje sie przede wszystkim chlorowcoweglowodory, takie jak chloroform lub chlorek metylenu, dalej aceton, acetonitryl lub nitrobenzen.Mieszanina bezwodnika kwasu octowego i kwasu azotowego lub bezwodnika kwasu octowego i soli kwasu azotowego moze sama stanowic rozpuszczalnik. Nasercowe steroidy, które sie nie rozpuszczaja, moga wchodzic2 72 764 skutecznie w reakcje takze w zawiesinie. Reakcja zachodzi bardzo szybko i na ogól w ciagu jednej godziny jest zakonczona.Reakcja wedlug wynalazku ma przebieg o tyle nieoczekiwany, ze przy wrazliwosci nasercowych steroidów na kwasy nalezalo sie spodziewac reakcji ubocznych, takich jak odwodnienie i rozklad glikozydu. Takiereakcje uboczne wystepuja jednak tylko w malym stopniu, jezeli na 1 mol grup OH stosuje sie nie wiecej niz 50 moli kwasu azotowego lub równowazna ilosc soli kwasu azotowego i mieszanine reakcyjna natychmiast po przereago- waniu poddaje dalszej obróbce.Sposób wedlug wynalazku umozliwia przeprowadzenie pierwszo lub drugorzedowych grup OH naserco¬ wych glikozydów zarówno w czesci steroidowej czasteczki, jak równiez w lancuchu cukrowym, w odpowiednie azotany. Na ogól wszystkie zdolne do acylowania grupy OH ulegaja zestryfikowaniu. Trzeciorzedowe grupy OH nie estryfikuja sie, a grupy karbonylowe pozostaja niezmienione.Wedlug wynalazku mozliwa jest takze estryflkacja czesciowa. Osiaga sie to przez zmiany ilosci kwasu azotowego, wchodzacej w reakcje z grupami OH.Selektywne estryfikowanie mozliwe jest wtedy, gdy okreslone grupy hydroksylowe ochrania sie przez dzialanie zwiazkami, które reaguja zwlaszcza z ugrupowaniem cis-1,2- icis-l,3-diolowym, np. przez dzialanie trójtlenkiem boru, po czym estryfikuje sie pozostale wolne grupy hydroksylowe kwasem azotowcym, a nastepnie odszczepia grupy ochronne.Wytworzone sposobem wedlug wynalazku estry kwasu azotowego zachowuja niezmieniona budowe stosowanych jako produkty wyjsciowe nasercowych glikozydów lub steroidów. To zostalo wykazane przez usuniecie reszt azotanowych z wytworzonych zwiazków, w znany sposób za pomoca redukcji mocnymi srodkami redukujacymi, które nie zmieniaja nasercowych steroidów i steroidoglicerydów, np. metalami, zwlaszcza pylem cynkowym. Odzyskano w ten sposób w stanie niezmienionym produkty wyjsciowe, a wiec np. glikozydyi geniny typu digitalis istrofantus, a takze butadienolidy, np. proscilarydyna, obok malych ilosci (5%) produktu odszczepienia lancucha cukrowego.Budowe azotanów potwierdzono w widmie podczerwonym i za pomoca analizy elementarnej. W widmie podczerwieni wystepuja nowe, charakterystyczne dla grup ON02 pasma przy okolo 1640K, 1280K i 860 K.Wytworzone sposobem wedlug wynalazku azotany maja dodatnie dzialanie inotropowe, mocniejsze niz to, które wykazuja nasercowe steroidy lub steroidoglikozydy. Itak np. nastepujace azotany wykazuja podane w tablicy 1 dzialanie hamujace adenozynotrójfosfataze komórek miesnia sercowego., Tablica 1 Hamowanie adenozynotrójfosfatazy (K. Repke i H. Portius, Experientia 19,1963, str. 452).Zwiazek 30,160-dwuazotan gitoksygeniny gitoksygenina azotan helwetykozydu dwuazotan helwetykozydu helwetykozyd Dzialanie hamujace: [li mole] 0,43 10,8 0,7 ,2,6 , 1,4 Niektóre wytworzone sposobem wedlug wynalazku azotany wykazuja obok inotropowego dzialania jednoczesnie dzialanie rozkurczowe,jak to uwidacznia tablica 2.Tablica 2 Dzialanie rozkurczowe badane na swinkach morskich Ileum Zwiazek ED50 [/i mole] 30-azotan digitoksegeniny 1,0 30,120-dwuazotan digitoksegeniny 10,0 dwuazotan cymarolu 10,0 cymarol 0,092 (zwiek¬ szenie napiecia miesnia sercowego)72 764 3 Azotany nasercowych steroidów stanowia ponadto produkty posrednie do dalszych syntez, poniewaz zestryflkowane grupy hydroksylowe sa w dalszych reakcjach chronione, zas po przeprowadzeniu tych reakcji grupy ochraniajace moga byc usuniete.Przyklad I. Piecioazotan digoksyny. 100 mg digoksyny (0,128 mola) rozpuszcza sie w 2 ml CH2CL2 i oziebia mieszanina lodu i soli (temperatura lazni — 16°C). Nastepnie dodaje sie podobnie oziebiona mieszanine 0,4 ml bezwodnika kwasu octowego, (4,2 mmola) i 0,14 ml absolutnego kwasu azotowego (3,3 mmola), co odpowiada 25 molom kwasu azotowego na 1 mol digoksyny. Po uplywie 1 ^minuty dodaje sie 25 ml wody, ekstrahuje chloroformem i ekstrakt chloroformowy przemywa az do odczynu obojetnego. Po odparowaniu chloroformu pozostaje 125 mg piecioazotanu digoksyny, który oczyszcza sie chromatograficznie na zelu krzemionkowym i przekrystalizowuje sie z pirydyny-metanolu-wody. Temperatura topnienia produktu 154,5-156,5°C. Wydajnosc 85 mg piecioazotanu digoksyny.W podobny sposób zamiast chlorku metylenu mozna stosowac inne chlorowcoweglowodory, a zamiast bezwodnika kwasu octowego aceton, acetonitryl lub nitrobenzen. Przy stosowaniu acetonitrylu reakcje prowadzi sie w temperaturze -10°C wciagu okolo 20 minut, a przy bezwodniku kwasu octowego — w ciagu okolo 1 godziny.Po zobojetnieniu roztworu przez przemywanie mozna utworzone azotany wytracic, zwlaszcza za pomoca wysokowrzacych rozpuszczalników, a równiez przez dodanie weglowodorów, np. heptanu.Przyklad II. Czteroazotan digitoksyny. 1,0 g digitoksyny rozpuszcza sie w mieszaninie 20 ml chloro¬ formu i 4,0 ml bezwodnika kwasu octowego i mieszajac w temperaturze 20°C dodaje 1,4 ml absolutnego kwasu azotowego. Po 3 minutach dodaje sie 15 ml metanolu-i roztwór zobojetnia nasyconym roztworem wodorowegla¬ nu sodowego. Faze organiczna oddziela sie i wodna faze wytrzasa dwukrotnie' z 10 ml chloroformu. Polaczone ekstrakty chloroformowe przemywa sie woda i odparowuje do sucha. Jako pozostalosc otrzymuje sie 1,1 g surowego czteroazotanu digitoksyny. Sujrowy produkt rozdziela sie za pomoca preparatywnej chromatografii warstwowej na zelu krzemionkowym w chlorku metylenu-metanolu 193:7. Jako glówny skladnik po przekrysta- lizowaniu z metanolu-chlorku metybnu otrzymuje sie 0,47 g czteroazotanu digitoksyny o temperaturze topnie¬ nia 168-170°C.Przyklad III. 2\ 3*, 4'-trójazotan proscilarydyny. 4,05 g proscilarydyny miesza sie z 160 ml chlorku metylenu i otrzymana zawiesine traktuje w temperaturze -40°C oziebiona mieszanina 20,2 ml bezwodnika kwasu octowego i 7,0 ml absolutnego kwasu azotowego. Po dalszym mieszaniu w temperaturze -40°C proscilarydyna przechodzi do roztworu w ciagu 30 minut. Po dalszych 10 minutach dodaje sie 25 ml metanolu, zadaje 0,8 litra wody i mocno wytrzasa. Organiczna faze oddziela sie, wodna faze ekstrahuje 2X40 ml chlorku metylenu i polaczone fazy organiczne przemywa sie wodnym roztworem wodoroweglanu sodowego do odczynu obojetne¬ go. Po odparowaniu chlorku metylenu, mazista pozostalosc przekrystalizowuje sie z metanolu-wody, otrzymujac 5,4 g surowego produktu. 5 g surowego produktu rozdziela sie na drodze chromatografii kolumnowej na 500g zelu krzemiotikowego za pomoca mieszaniny chlorku metylenu i metanolu na 3 frakcje. Z drugiej frakcji otrzymuje sie po przekrystali- zowaniu z metanolu 1,7 g czystego 2\3\4'-trójazotanu proscilarydyny, o temperaturze topnienia 193—196°C, a z trzeciej frakcji po przekrystalizowaniu z chlorku metylenu-metanolu uzyskuje sie 0,51 g 3\4'-dwuazotan proscilarydyny, topniejacej z objawami rozkladu w temperaturze 200°C.Przyklad IV. Piecioazotan digitoksyny. Roztwór 100 mg digoksyny (0,128 mmola) w 2 ml chlorku metylenu dodaje sie do oziebionej lodem mieszaniny 1540 mg (Cu(N03)2 • 3HaO i 4,5 ml (47 mmola) bezwodnika kwasu octowego i pozostawia w ciagu 10 minut w temperaturze 0°C. Postepujac dalej jak w przykla¬ dzie I otrzymuje sie 115 mg surowego piecioazotanu digitoksyny, co stanowi 90% wydajnosci teoretycznej.Przyklad V. Mono-, dwu-, trój- i czteroazotan digoksyny. 100 mg digoksyny (0,128 mmola) poddaje sie w reakcji z 0,16 ml bezwodnika kwasu octowego i 0,056 ml (1,3 mmola) absolutnego kwasu azotowego, analogicznie jak w przykladzie I. Produkt reakcji zawiera oprócz malej ilosci produktu wyjsciowego mono-, dwu-, trój- i cztroazotan digoksyny.Zwiazki te charakteryzuja sie ruchliwoscia jonów w stosunku do piecioazotanu digoksyny (uklad: ester kwasu octowego) eter n-propylowy 75:75 na zelu krzemionkowym.Rf piecioazotan digoksyny = 100/ Azotan digoksyny = 22 dwuazotan digoksyny = 34 trójzaotan digoksyny =52 czteroazotan digoksyny= 6372 764 Tablica 3 Zwiazek 1 Wzór suma¬ ryczny 2 Ciezar czastecz¬ kowy 3 Zawartosc N - % wyli znale- czono ziono 4. 5 Temperatura topnienia °C 6 Wytwa- - Rf w ukladzie 1) rzanie wedlug przykladu 7 30-monoazotan 3j3,16|3-dwuafcotan gitoksygeniny 3ftl6e-dwuazotan gitoksygeniny 30,12/3-dwuazotan digoksygeniny 3j3-monoazotan strofantydyna l/3,3j3,lle,19-czte- roazotan uabageniny 3\9\15\ 16'- czteroazotan digitoksyny 16/3, 3', 9\ 15\ 16'- -piecioazotan gito- ksyny 3', 9', 15\16'- czteroazotan gito- ksyny 16a,3\9\ 15M6'- piecioazotan gito- ksyny 120,3\9\15\16'- piecioazotan digo- ksyny 12/3, 3', 9'-trójazo- tan digoksyny mono-, dwu-, trój-, czteroazotan digo¬ ksyny B-heptoazotan lana- tozydu C-heptaazotan lana- tozydu 4'-monoazotan cyma- ryny C23H33N06 C23H32N2O9 C23H32N2O9 C23H32N2O9 C23H3,N08 C23H3oN4016 C4iH6oN402i C41H59N5O24 C41H60N4O22 C41Hs9N5024 C41H59NS024 C41H61N3 02 o C49H69N7O34 C49H69N7034 C30H43NOU 419,5 3,34 3,26 480,5 5,83 5,69 480,5 5,83 5,63 480,5 5,83 5,65 449,5 3,11 3,03 618,5 9,05 9,05 945,0 5,93 5,72 1006,0 6,96 7,04 961,0 5,83 1006,0.. 6,96 6,84 1006,0 6,96 6,67 916,0 4,58 4,15 191-194 0,94 (CH3OH) eter n-propy- lowy(THF4)2:l 218-219 0,90 (CH3OH- eter n-propy- (CH2CL2) lowy/THF2:l 206-207 0,57 (CH3OH-H20) THF-heptan 1 :3 182-183 (CH3OH-H20) 207-209 (CH3OH- CH2C12/1 :1 195 (CH3OH- CH2C12) 168-170 (CH3OH- CH2C12) 193-195 (CH3OH- H20) 0,93 • eter n-propy- lowy THF 2 :1 0,15 THF-heptan 170-171 (CH3OH- H20) 154,5-156,5 (CH3OH- H20 146-150 (CH3OH- H20) 1300,2 7,54 1300,2 7,54 7,13 593,6 2,36 2,21 134-138 (CH3OH- H20) 169-171 (CH3OH- H20) 123-125 (CH3OH- CH2C12) 0,33 THF-heptan 1 :1 0,80 THF-heptan 1 :3 0,38 THF-heptan 1 :4 77 ester kwasu octo- wego-eter-n-pro- pylowy 2) 3 :1 0,59 THF-heptan 1:3 0,87 THF-heptan 1 :2 0,80 THF-heptan 1 :1 22,34,52,63 s ester kwasu octo¬ wego (eter propy- lowy3) 3 :1 0,94 eter n-propylo- wy-THF 2 :1 0,34 THF-heptan 1 :3 0,46 THF-heptan 1 :1 IV IV IV II VI I i IV VI I i IV72 764 5 1 4', 19-dwuazotan cy- marolu 3\ 4'-dwuazotan hel- wetykozydu 4'-monoazotan hel- wetykozydu 3\4\ 19-trójazo- tan helwetykozydu 2\ 3\ 4'trójazo- tan proscilarydyny 3', 4'-dwuazotan pro¬ scilarydyny 2 C30H44N2O13 C29H40N2O13 C29H41NOH C29H4iN3015 • C30H39N3O14 C30H40N2O12 3 640,7 624,6 579,6 671,6 665,7 620,7 4,37 4,48 2,42 6,26 6,31 4,51 4 4,10 4,16 2,47 6,33 6,21 4,26 5 107-109 (CH3OH- H20) 205-208 (CH3OH) 224-225 (CH3OH) 159-160 (CH3OH-H20) 193-196 (CH3OH) od 200°C 6 0,47 THF-heptan 1 :2 0,50 THF-heptan 1 0,10 THF-heptan i 0,23 THF-heptan 1 0,57 THF-heptan 1 0,17 rozklad (CH3OH-THF-heptan 1 CH2012/ :1 :1 :3 :5 :5 7 I I i II I i II I i II III III 1 1) Chromatografia na bibule Schleicher/Schiill 2043 b mgl; nasyconej formanidem 2 ) DC na zelu krzemionkowym G w odniesieniu do Rpiecioazotan u gitoksyny =100 3 ) DC na zelu krzemionkowym G w odniesieniu do Rpiecioazotanu digoksyny = 100 4 ) czterowodorofuran.Przyklad VI. 3', 9', 15', 16'-czteroazotan gitoksyny. 100 ml gitoksyny rozpuszcza sie w 0,25 ml piry¬ dyny i dodaje roztwór 88 mg trójtlenku boru w pirydynie (1 mol gitoksyny na 10 moli trójtlenku boru) i pozos¬ tawia na okres 1 godziny w temperaturze 20°C, po czym odparowuje do sucha. Pozostalosc rozpuszcza sie w 2 ml CH2C12 i przerabia dalej jak w przykladzie I. Otrzymany 3', 9', 15', 16'-cztroazotan gitoksyny wykazuje w cienkowarstwowej chromatografii stosunkowa ruchliwosc jonów, o Rf piecioazotan gitoksyny=100) = 77.Uklad: ester kwasu octowego /eter n-propylowy 75:25 na zelu krzemionkowym.Postepujac w sposób analogiczny do opisanych w przykladach I-IV otrzymuje sie zwiazki podane w tabli¬ cy 3. PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania azotanów nasercowych steroidów, znamienny tym, ze nasercowe steroidy istero- idoglikozydy typu kardenolidu i bufadienolidu poddaje reakcji z 1-50-krotnym, korzystnie 5-30-krotnym nadmia¬ rem molowym, zadanego 1-50-krotna iloscia molowa bezwodnika kwasu octowego, absolutnego kwasu azotowe¬ go lub jego soli, w temperaturze od -30°C do 50°C, zwlaszcza od -20°C do 25°C, korzystnie w obecnosci organicznego rozpuszczalnika, w ciagu do 5 godzin, korzystnie w okresie nie dluzszym od 1 godziny.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako organiczny rozpuszczalnik stosuje sie chlorowane weglowodory, korzystnie chlorek metylenu lub chloroform, aceton, acetonitryl lub nitrobenzen.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do roztworu lub zawiesiny steroidu lub steroidoglikozydu dodaje sie kolejno najpierw bezwodnik kwasu octowego, a nastepnie absolutny kwas azotowy.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie absolutny kwas azotowy utworzony dopiero w mieszaninie reakcyjnej przez dodanie nadmiaru bezwodnika kwasu octowego. CZYTELNIA PL