WO1993025569A1 - Estradiol-prodrugs - Google Patents

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WO1993025569A1
WO1993025569A1 PCT/EP1993/001543 EP9301543W WO9325569A1 WO 1993025569 A1 WO1993025569 A1 WO 1993025569A1 EP 9301543 W EP9301543 W EP 9301543W WO 9325569 A1 WO9325569 A1 WO 9325569A1
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WO
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estr
group
hydrogen atom
compound
acetyloxy
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PCT/EP1993/001543
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hans-Peter Muhn-Seipoldy
Arwed Cleve
Karl Petzoldt
Günter Neef
Rolf Krattenmacher
Klaus Stöckemann
Matthias Gottwald
Original Assignee
Schering Aktiengesellschaft
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07J—STEROIDS
    • C07J41/00—Normal steroids containing one or more nitrogen atoms not belonging to a hetero ring
    • C07J41/0005—Normal steroids containing one or more nitrogen atoms not belonging to a hetero ring the nitrogen atom being directly linked to the cyclopenta(a)hydro phenanthrene skeleton
    • C07J41/0016—Oximes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07J—STEROIDS
    • C07J1/00—Normal steroids containing carbon, hydrogen, halogen or oxygen, not substituted in position 17 beta by a carbon atom, e.g. estrane, androstane
    • C07J1/0051—Estrane derivatives
    • C07J1/0066—Estrane derivatives substituted in position 17 beta not substituted in position 17 alfa
    • C07J1/007—Estrane derivatives substituted in position 17 beta not substituted in position 17 alfa the substituent being an OH group free esterified or etherified
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C07J1/0066—Estrane derivatives substituted in position 17 beta not substituted in position 17 alfa
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    • C07J1/0074—Esters
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    • C07J—STEROIDS
    • C07J11/00—Normal steroids containing carbon, hydrogen, halogen or oxygen, not substituted in position 3
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07J—STEROIDS
    • C07J21/00—Normal steroids containing carbon, hydrogen, halogen or oxygen having an oxygen-containing hetero ring spiro-condensed with the cyclopenta(a)hydrophenanthrene skeleton
    • C07J21/005—Ketals
    • C07J21/006—Ketals at position 3

Definitions

  • the present invention relates to compounds of general formula 1
  • X for a hydroxyimino group N ⁇ OH, for a hydroxy group and for a hydrogen atom, for a C 1 -C 20 alkanoyloxy group and for a hydrogen atom or for two hydrogen atoms and
  • the substituent OR 1 on the carbon atom 1 can be in the ⁇ or ⁇ position.
  • X is an alkanoyloxy group and a hydrogen atom
  • X is an alkanoyloxy group and a hydrogen atom
  • Hexanoyloxy, heptanoyloxy and octanoyloxy groups are considered as alkanoyloxy groups, of which in turn the acetyloxy group is preferred.
  • X is in the form of a keto group protected as a cyclic ketal, the ethylenedioxy or 2,2-dimethyl-propylenedioxy group is particularly considered.
  • Other diols are also suitable as ketal formers (J. Am. Chem. Soc. 80, 6350 (1958)).
  • the alkanoyl groups R 1 and R 2 can be the same or different or R 1 can be one
  • Alkanoyl group and R 2 represent a hydrogen atom or vice versa.
  • alkanoyl groups R 1 and R 2 are: the formyl, acetyl, propionyl, butyryl pentanoyl, hexanoyl, heptanoyl and octanoyl groups.
  • the acetyl group is preferred.
  • R 1 and R 2 independently of one another each represent a hydrogen atom or a C 1 -C 10 alkanoyl radical.
  • the invention relates to the following compounds:
  • the compounds of the general formula I exhibit strong estrogenic activity after oral and subcutaneous administration.
  • 1ß-Hydroxy-19-nor-testosterone (1ß, 17ß-dihydroxyestr-4-en-3-one) and 1ß-acetoxy-19-nor-testosterone acetate are described in RECUEIL 84 (1965) 626-632, 1ß-Hydroxv - and 1ß-acet- oxy-D-norgestrel and -norethisterone in EXPERIENTIA 30 (1974) 328-329. Little is said about the pharmacological activity of these compounds.
  • Estrogenicity of the compounds of the invention may be less than that of
  • Ethinylestradiol which is almost an estrogenic component in oral contraceptives
  • estradiol (E2) is a hepatically weak estrogen in humans (J. Holst, S. Cajander, K. Carlström, M.-G. Damber, B. von Schoultz; Brit. J. Obstet. Gynec. 90, 355-360; 1983).
  • Ethinylestradiol (EE) which due to its metabolic stability is subject to an intensive enterohepatic circulation, leads to the increase in parameters for hepatic estrogenicity such as SHBG, CBG and HDL cholesterol under the same conditions (U. Göbelsmann. CA Mashchak. DR Mishell: Am. J. Obstet. Gynec. 151, 868-877: 1985).
  • estradiol administered transdermally in women leads to a significantly smaller increase in SHBG (sexual hormone binding globuline) than with oral administration (Holst et al. See above).
  • SHBG sexual hormone binding globuline
  • the easiest way to do this is through direct hepatic Explain the effects of estrogen, since the level of estradiol in the liver does not reach the level after transdermal application as after oral administration.
  • estradiol is not subject to the enterohepatic cycle.
  • estradiol is only slightly bioavailable orally, since it is metabolized quickly during liver passage.
  • the compounds of the general formula I according to the invention are themselves chemically stable, but spontaneously release estradiol after hepatic activation. They make the natural hormone estradiol bioavailable after the first passage through the liver. Due to the delayed release of estradiol after the initial activation step, the hormone concentration in the liver remains low compared to the oral administration of estradiol. In addition, the enterohepatic circulation is eliminated, since estradiol is inactivated (metabolized) in the following passage through the liver.
  • the 1-hydroxyestr-4-en-3-ones mentioned above develop their estrogenic action due to spontaneous aromatization to estradiol, namely under physiological pH. This process is slow at neutral pH, but the reaction rate increases in an acidic and alkaline environment.
  • the compounds of general formula I described here are stabilized derivatives of 1-hydroxyestr-4-en-3-one, which allow oral administration, but then metabolize to the corresponding 3-keto compound: a) the 3-oxime or 3 Ketal compounds provide the 3-keto compound after hydrolysis.
  • This principle is already present, for example, with the progestogen norgestimate ((+) - 13-ethyl-17-hydroxy-18,19-dinor-17 ⁇ -pregn-4-en-20-in-3-one-oxime acetate).
  • a levonorgestrel product ((-) - 13-ethyl-17-hydroxy-18,19-dinor-17 ⁇ -pregn-4-en-20-in-3-one).
  • the new compounds thus represent a novel principle of oral estrogen application. After oral administration of a suitable "pre-prodrug”, this is converted enzymatically to 1-hydroxyestr-4-en-3-one. The latter compound, the actual prodrug, slowly aromatizes to estradiol.
  • Endogenous estrogens in female rats lead to proliferation of the vaginal epithelium with cornification of the superficial cell layers and to weight gain in the uterus.
  • ovariectomy OVEX
  • the proliferation of the uterine epithelium and uterine growth can be induced by exogenously supplied estrogens.
  • the studies are carried out on female ovariectomy Wistar rats (Schering breeding) weighing 190-220 g.
  • the animals are kept in Makrolon cages in controlled exposed rooms (10 hours dark: 14 hours brightness) at room temperature (22 ° C).
  • the feed consists of a standard diet (pelleted rat food, Altromin 1324) and tap water ad libitum.
  • the substances are dissolved in benzene benzoate + castor oil (1 + 4 v / v) and in a volume of 0.5 ml s.c. applied.
  • test substance When administered orally, the test substance is suspended in a carrier liquid (85 mg Myrj in 100 ml 0.9% w / v ⁇ aCl solution) and the daily dose is administered in a volume of 0.5 ml.
  • a carrier liquid 85 mg Myrj in 100 ml 0.9% w / v ⁇ aCl solution
  • the animals are ovariectomized 10 days before the start of the experiment under ether anesthesia. dl substance application
  • vaginal smears are carried out with a moistened, blunt needle, wrapped with cotton wool and examined microscopically as follows:
  • Proestrus (nucleated epithelial cells)
  • Metestrus (few cores without cores, many leukocytes, epithelial cells, mucus)
  • the animals are ovariectomized 10 days before the start of the experiment under ether anesthesia. 1l (0 hrs) blood draw + substance application
  • the animals are ovariectomized under ether anesthesia 10 days before the start of the experiment.
  • Blood is drawn from the retroorbital plexus under mild CO 2 anesthesia. On day 5, the animals are sacrificed with CO 2 gas and the uterine weights are determined as described under (a).
  • the studies are carried out on female ovariectomized guinea pigs (Charles River Wiga GmbH, Sulzfeld) weighing approx. 800 g.
  • the animals are kept in Makrolon cages in controlled exposed rooms (10 hours darkness, 14 hours brightness) at room temperature (22 ° C).
  • the feed consists of pellets enriched with vitamin C and tap water ad libitum. Fresh lettuce and carrots are also fed.
  • the animals are ovariectomized 10 days before the start of the experiment under ether / penthrane anesthesia. d1 (0 hrs) blood draw + substance administration
  • Blood is drawn from the retroorbital plexus under slight ether anesthesia. On day 2, the animals are killed with CO 2 gas and the uterine wet weights are determined.
  • estradiol levels at the different times are determined by radioimmunology.
  • the tested compounds A, B, C and D have been shown to be estrogenically effective after oral administration of 10 ⁇ mol substance to the rat (Fig. 1).
  • the stimulation of uterine growth after a single application of the substances indicates a long-lasting effect. This is confirmed by monitoring the serum estrogen levels over 24 hours (Fig. 2): increased estradiol levels are still detectable 24 hours after application.
  • Fig. 2 There is a good correlation between the estrogenic potency of the test substances and the level or duration of stimulation of the estradiol level.
  • estradiol levels were determined radioimmunologically both after subcutaneous and after oral administration of 2.5 ⁇ mol of compound (A) to ovariectomized rats (Fig. 3). Significantly increased estradiol values were found 24 hours after application of the substance. There is also a clear dose-response relationship with regard to the stimulation of uterine growth (Fig. 4) and the effect in the Allen-Doisy test (Fig. 5).
  • the compounds (D) and (E) were tested after a single oral application in two lower doses (0.1 and 1.0 ⁇ mol) in comparison to compound (F; and the E2 levels were determined over 48 hours.
  • Fig. 1 Uterine weights of ovariectomized rats after single oral administration of 10 mol of selected estrogen prodrugs.
  • Fig. 2 Profiles of estradiol levels in serum with selected test substances from treated rats.
  • Fig. 3 Estradiol level in the serum p.o. or s.c. rats treated with compound (A).
  • Serum samples were obtained at the specified times after substance application and the estradiol content was determined by radioimmunology.
  • Fig. 4 Estrogen effect of compound (A) after oral or subcutaneous
  • Fig. 5 Dose dependence of stimulation of uterine growth through compound (A).
  • Ovariectomized rats were exposed to increasing amounts of the test substance s.c. or p.o. applied and the uterine wet or dry weight determined after 5 days.
  • Fig. 6 Course of the plasma estradiol levels of ovariectomized guinea pigs after s.c.
  • Fig. 7 Estradiol level in the serum at different times after a single p.o.
  • Fig. 8 Estradiol level in the serum at different times after a single po application of compound (E) compared to compound (F).
  • the table shows the relative bioavailability of substance (E) compared to (F).
  • the invention thus also relates to the use of the compounds of the general formula I for the treatment of estrogen deficiency symptoms and for fertility control in women.
  • the compounds which are preferred according to the invention can be formulated and used in the same way as ethinyl estradiol, which is the most widely used estrogen. They are processed with the additives, carrier substances and / or taste correctives customary in galenical pharmacy according to methods known per se to the usual pharmaceutical forms. Tablets, coated tablets, capsules, pills, suspensions or solutions are particularly suitable for oral administration.
  • oily solutions such as B. sesame oil or castor oil solutions, which may also contain a diluent, such as e.g. Benzbenzoate or benzyl alcohol may contain.
  • the active substance concentration in the pharmaceutical compositions depends on the form of application and the field of application. So z. B. capsules or tablets for the treatment of estrogen deficiency symptoms 0.01 to 10.0 mg of active ingredient, oily solutions for intramuscular injection contain about 0.01 to 0.1 mg of active ingredient per 1 ml.
  • the estrogens according to the invention can be used in combination with progestogens.
  • Tablets or coated tablets for taking a tablet or coated tablet daily should preferably contain 0.03 to 100 mg of the estrogen prodrug according to the invention and 0.05 to 0.5 mg of a progestogen.
  • the compounds of the invention can with estrogen deficiency symptoms in women, such as. B. amenorrhea, dysmenorrhea. Sterility, endometritis, colpitis and climatic complaints and for the prevention of osteoporosis can be used. Furthermore, the compounds can be used as an estrogenic component in hormonal contraceptives (single-phase and multi-phase and multi-stage preparations). They are also in conjunction with other agents for use in hormone-carrying intrauterine devices. implantable drug carriers as well as in transdermal application systems. The compounds according to the invention are also suitable for the therapy of hormone-dependent breast cancer due to their low potential for side effects. The daily dose required for this is in the range of 5 to 500 mg.
  • the Z / E mixture of the corresponding 3-oxime compound is transferred and, if desired, the mixture is separated and a 1-OAcyl-3-hydroxyimino-17 ⁇ -hydroxy compound is (if desired) oxidized to the 17-ketone, or b) if X ultimately is to represent two hydrogen atoms, 1ß, 17ß-dihydroxy-estr-4-en-3-one is converted to a corresponding 3,3-dithioketal and the dithioketal group is then reductively split off with an electropositive metal in liquid ammonia, in the resulting 1ß, 17ß -Dihydroxyestr-4-enes the 1- and / or 17-hydroxy group (s) partially and / or successively esterified, if desired the 1ß, 17ß-dihydroxyestr-4-enes (diol) or a corresponding 17-monoester thereof in 1- and optionally 17-position with chromium trioxide / pyridine, pyridinium chlorochromate (
  • Oxidation of a 1- and optionally 17-hydroxy group can be used
  • Oxidizing agent oxidized and then the resulting 1,17-diketone or the resulting! Keto-17-ester reduced with an alkali selectride to 1 ⁇ , 17ß-diol or 1 ⁇ -hydroxy-17-ester and if necessary after saponification of the ester group (s) and desired partial and / or successive esterification of the 1- and / or 17-hydroxy group (s) in a compound of general formula Ib .
  • R 2 represents a hydrogen atom - the 17-hydroxy group is (are) oxidized to the 17-keto group, or c) if X ultimately represents the hydroxyl group and a hydrogen atom or a C 1 - C20 - Alkanoyloxy group and should stand for a hydrogen atom, 1 ⁇ - or 1ß, 17ß-dihydroxyestr-4-en-3-one if desired partially and / or successively esterified, the 3-keto group is reduced to the 3-hydroxy group and, if desired, the 3-hydroxy group is esterified , or d) if X is ultimately to be a keto group protected in the form of a cyclic ketal, 17 ⁇ -hydroxyestr-4-en-3-one with the corresponding ketal former and, if desired, after esterification or oxidation of the 17ß-hydroxy group to a ketal of the general formula I 'd
  • the ketai is then metabolized microbiologically to the 1 ⁇ - and / or 1 ⁇ -hydroxy compound by shifting the double bond in the 1 position and optionally to the 17- Keto compound oxidized then the 1-hydroxy group is esterified if desired, the 17-keto group is reduced if desired and esterified if desired.
  • microbiological 1 ⁇ -hydroxylations described in Examples 8 B, 11A and 11B and the corresponding 1 ⁇ -hydroxy compounds are new.
  • the processes described and the products manufactured therefore also belong to the
  • Oxime formation; Oxidation of the 17-keto group; Preparation of the 3,3-dithioketals; Saponification of the ester groups: reduction of the 3-keto group; Ketalization of the 3-keto group) are used for the preparation of the compounds of the general formula I according to the invention in each case according to the rules disclosed in the examples or analogously to the information given in the examples with adaptation of the required corresponding reactants in steroid chemistry for these reactions
  • the Z and E isomers of the oximes can be separated by chromatography.
  • the reductive cleavage of the dithioketal group to produce the 3-deoxo compounds takes place in particular under the conditions of a Birch reduction (lithium / fl.
  • the reduction of the 1- and optionally 17-keto group is particularly successful with an alkali selectride (potassium tri-sec.-butylborohydride, potassium trisiamylborohydride, lithium tri-sec.butylborohydride, lithium trisiamylborohydride, Sodium tri-sec.-butylborohydride) as a reducing agent.
  • an alkali selectride potassium trisiamylborohydride, lithium tri-sec.butylborohydride, lithium trisiamylborohydride, Sodium tri-sec.-butylborohydride
  • esterification of free hydroxyl groups takes place according to the methods which are usually used in steroid chemistry for the esterification of secondary hydroxyl groups.
  • a suitable method for esterification is, for example, the reaction of the steroids with acid anhydrides or acid chlorides or bromides which correspond to the corresponding C 1 to C 20 alkanoyl radical to be introduced, in the presence of basic catalysts such as sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, potassium carbonate, sodium hydroxide, potassium hydroxide, pyridine, lutidine, collidine or 4-dimethylaminopyridine.
  • the esterification of secondary hydroxyl groups is complete after about 10-20 hours at room temperature.
  • estr-4-en-1ß, 3ß, 17ß-triol (3) At 0 ° C., 572 mg of cerium trichloride in 10 ml of methanol are introduced. 600 mg of 1 ⁇ , 17 ⁇ -dihydroxyestr-4-en-3-one, dissolved in 15 ml of methanol, are added dropwise at the same temperature. Then 61 mg sodium borohydride are added in small portions. The reaction mixture is stirred at 0 ° C. for 90 minutes, then poured into water and extracted with dichloromethane. The organic phase is washed with water, dried over sodium sulfate and concentrated in vacuo. After column chromatography on aluminum oxide (neutral, stage III) with hexane / ethyl acetate, 330 mg of the title compound 3 are obtained as a white foam.
  • a 2 1 Erlenmeyer flask containing 500 ml of a nutrient solution of 1% glucose and 1% soybean meal sterilized in an autoclave for 30 minutes at 120 ° C is inoculated with a lyophil culture of the strain Botryodiplodia malorwn (CBS 13450) and opened at 30 ° C for 72 hours shaken on a rotary shaker. 300 ml of this preculture is used to inoculate a 1 liter glass fermenter which is filled with 4.7 liters of a sterilized nutrient medium of the same composition. With the addition of Silicon SH as an antifoam, germination is carried out at 29 ° C.
  • Example 6B 3.5 g of the compound prepared in Example 6B are dissolved in 30 ml of anhydrous pyridine and 10 ml of dichloromethane, 1.2 ml of acetic anhydride are slowly added and the mixture is stirred overnight at room temperature. The reaction mixture is then carefully poured into water and extracted with dichloromethane. The combined organic phases are washed with saturated sodium bicarbonate solution, water and saturated sodium chloride solution, dried over sodium sulfate and evaporated in vacuo. Chromatography with hexane / ethyl acetate on silica gel gives 520 mg of the diacetate described in Example 7 as the least polar fraction. The next polar fraction is 1.3 g of 17-monoacetate 9A, followed by 470 mg of 1-monoacetate 9B, and the most polar fraction is 650 mg of diol 6B.
  • H 2 O and 0.05% KCl are inoculated with a slant tube culture of the strain Nigrospora sphaerica (ATCC 13289) and 2.5 days at 30 ° C on one
  • Rotary shaker shaken 1500 ml of this cultivation is inoculated into a 30 liter fermenter which is loaded with 23.5 l of sterile medium of the above-mentioned composition. After a growth phase of 12 hours at 0.7 bar excess pressure with aeration (25 1 / min) and stirring (220 rpm), a sterile-filtered solution of 25 g of estr-4-en-3,17-dione in 250 ml of N, N - Add dimethylformamide and continue stirring and aerating. Foaming is controlled by adding Silicon SH. After 5 hours
  • the contact time for the culture broth is once with 12.5 1 and twice with 8 1
  • Methyl isobutyl ketone extracted, the extracts are combined and am
  • KH 2 PO 4 , 0.2% K 2 HPO 4 , 0.05% MgSO 4 7H 2 O, 0.002% FeSO 4 7H 2 O and 0.05% KCl is mixed with a slant tube culture from the Cladosporium resinae strain ( ATCC 11274) and inoculated on a rotary shaker at 30 ° C for 2.5 days. This preculture is used to inoculate a 28 liter fermenter which is loaded with 18.8 liters of sterile medium of the above composition.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Verbindungen der allgemeinen Formel (I), worin entweder X für eine Hydroxyiminogruppe = N∩OH, für eine Hydroxygruppe und für ein Wasserstoffatom, für eine C1-C20-Alkanoyloxygruppe und für ein Wasserstoffatom oder für zwei Wasserstoffatome und A----B für eine C-C-Doppel- und B----C für eine C-C-Einfachbindung oder X für eine in Form eines cyclischen Ketals geschützte Ketogruppe und A----B für eine C-C-Einfach- und B----C für eine C-C-Doppelbindung sowie in beiden Fällen Z für ein Sauerstoffatom oder für die Gruppierung OR2 und ein Wasserstoffatom und R?1 und R2¿ unabhängig voneinander je für ein Wasserstoffatom oder einen C¿1?-C20-Alkanoylrest stehen. Die Verbindungen der Formel (I) besitzen estrogene Eigenschaften.

Description

ESTRADIOL-PRODRUGS
Die vorliegende Erfindung betrifft Verbindungen der allgemeinen Formel 1
.
.
Figure imgf000003_0001
worin entweder
X für eine Hydroxyiminogruppe = N~OH, für eine Hydroxygruppe und für ein Wasserstoffatom, für eine C1-C20-Alkanoyloxygruppe und für ein Wasserstoffaiom oder für zwei Wasserstoffatome und
A- - -B für eine C-C-Doppel- und B- - -C für eine C-C-Einfachbindung
oder
X für eine in Form eines cyclischen Ketals geschützte Ketogruppe und A- - -B für eine C-C-
Einfach- und B- - -C für eine C-C-Doppelbindung sowie in beiden Fällen
Z für ein Sauerstoffatom oder für die Gruppierung OR2 und ein Wasserstoffatom und R1 und R2 unabhängig voneinander je für ein Wasserstoffatom oder einen C1-C20-Aikanoylrest
stehen.
Der Substituent OR1 am Kohlenstoffatom 1 kann α- oder ß-ständig sein.
Im Fall, daß X für eine in Form eines cyclischen Ketals geschützte Ketogruppe steht, sine die 1α-Isomeren bevorzugt.
Ist X eine Alkanoyloxygruppe und ein Wasserstoffatom, kommen beispielsweise die Formyloxy-, Acetyloxy-, Propionyloxy-, Butyryloxy-, Pentanoyloxy-. Hexanoyloxy-, Heptanoyloxy- und Octanoyloxygruppe als Alkanoyloxygruppe inbetracht, von denen wiederum die Acetyloxygruppe bevorzugt ist.
Liegt X in der Form einer als cyclisches Ketal geschützten Ketogruppe vor, ist insbesondere an die Ethylendioxy- oder 2.2-Dimethyl-propylendioxy-Gruppe gedacht. Auch andere Diole kommen als Ketalbildner infrage (J. Am. Chem. Soc. 80, 6350 (1958)). Die Alkanoylgruppen R1 und R2 können gleich oder verschieden sein oder R1 kann eine
Alkanoylgruppe und R2 ein Wasserstoffatom oder umgekehrt bedeuten.
Als Alkanoylgruppen R1 und R2 seien beispielsweise genannt: die Formyl-, Acetvl-, Pro- pionyl-, Butyryk Pentanoyl-, Hexanoyl-, Heptanoyl- und Octanoylgruppe.
Die Acetylgruppe ist bevorzugt.
Bevorzugt sind die Verbindungen der allgemeinen Formel I, in denen R1 und R2 unabhängig voneinander je für ein Wasserstoffatom oder einen C1-C10-Alkanoylrest stehen.
Insbesondere betrifft die Erfindung nachstehende Verbindungen:
(E)-1ß,17ß-Dihydroxyestr-4-en-3-on-oxim
(Z)-1ß,17ß-Dihydroxyestr-4-en-3-on-oxim
(E)-1ß,l7ß-Bis(acetyloxy)estr-4-en-3-on-oχim
(Z)-1ß,17ß-Bis(acetyloxy)estr-4-en-3-on-oxim
(E)-1α,17ß-Bis(acetyloxy)estr-4-en-3-on-oxim
(Z)- 1 α, 17ß-B is(acety loxy)estr-4-en-3-on-oxim
Estr-4-en-1ß.3ß,17ß-triol
1 ß,3 ß, 17ß-Tris(ace ty loxy)estr-4-en
1ß-(Acetyloxy)estr-4-en-3ß,17ß-diol
Estr-4-en-1ß,17ß-diol
Estr-4-en-1α.l7ß-diol
1 ß, 17ß-Bis(acetyloxy)estr-4-en
17ß-(Acetyloxy)estr-4-en-1ß-ol,
1ß-(Acetyloxy)estr-4-en-17ß-ol,
3,3-[2,2-Dimethyl-1,3-ρropandiylbis(oxy)]estr-5(10)-en-1α,17ß-diol,
3,3-[2,2-Dimethyl-1,3-propandiylbis(oxy)]estr-5(10)-en-1α,17ß-diol-dipentanoat.
3,3-[2,2-Dimethyl-1,3-propandiylbis(oxy)]-1α-hydroxyestr-5(10)-en-17-on,
3,3-[2,2-Dimethyl-1.3-propandiylbis(oxy)]-1α-hydroxyestr-5(10)-en-17-on-pentanoat.
Die Verbindungen der allgemeinen Formel I entfalten nach oraler und subcutaner Applikation starke estrogene Wirksamkeit. 1ß-Hydroxy-19-nor-testosteron (1ß,17ß-Dihydroxyestr-4-en-3-on) und 1ß-Acetoxy-19-nor-testosteron-acetat werden in RECUEIL 84 (1965) 626-632, 1ß-Hydroxv- und 1ß-Acet- oxy-D-Norgestrel und -Norethisteron in EXPERIENTIA 30 (1974) 328-329 beschrieben. Über die pharmakologische Wirkung dieser Verbindungen ist dort wenig ausgesagt.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE-A-26 14 340 geht hervor, daß 1ß,17ß-Dihydroxyestr-4-en-3-on sowie dessen C1-C8-Alkyl-1-mono- und 1,17-diester estrogene Aktivität und nidationshemmende Wirkung bei Ratten und eine uterusepithelablösende
Wirkung bei adulten Kaninchen haben.
Es wurde nunmehr gefunden, daß die neuen Verbindungen der allgemeinen Formel I sowohl nach subcutaner als auch nach peroraler Applikation in vivo stark estrogen wirksame Substanzen darstellen. Die Bioverfügbarkeit von Estradiol nach oraler
Applikation der erfindungsgemäßen Verbindungen ist gegenüber der nach direkter oraler Applikation von Estradiol selbst deutlich erhöht. Außerdem sollte die hepatische
Estrogenität der erfindungsgemäßen Verbindungen geringer sein als die von
Ethinylestradiol, der in oralen Kontrazeptiva als estrogene Kompopnente fast
ausschließlich verwendeten Verbindung.
Das natürliche Estradiol (E2) ist beim Menschen nach transdermaler Applikation ein hepa- tisch schwach wirksames Estrogen (J. Holst, S. Cajander, K. Carlström, M.-G. Damber, B. von Schoultz; Brit. J. Obstet. Gynec. 90, 355-360; 1983). Ethinylestradiol (EE) dagegen, welches aufgrund seiner metabolischen Stabilität einem intensiven enterohepatischen Kreislauf unterliegt, führt unter den gleichen Bedingungen zur Erhöhung von Parametern für hepatische Estrogenität wie SHBG, CBG und HDL-Cholesterin (U. Göbelsmann. C.A. Mashchak. D.R. Mishell: Am. J. Obstet. Gynec. 151, 868-877: 1985).
Über das Zustandekommen der hepatischen Estrogenität ist wenig bekannt. Diskutiert werden unter anderem indirekte Effekte durch estrogen-bedingte Modulation der Freisetzung von Wachstumshormon aus der Hypophyse und dessen Wirkung auf die hepatische Genexpression (B. von Schoultz, K. Carlström; J. Steroid Biochem. 32, 327-334: 1989).
Für die Existenz direkter Estrogenwirkungen spricht das Vorhandensein des Estrogenrezeptors in der Leber (G. Norstedt. Ö. Wränge, J.-A. Gustafsson: Endocrinology 108. 1190- 1196: 1981). Weiterhin führt bei der Frau transdermal verabreichtes Estradiol zu einem deutlich geringeren Anstieg von SHBG (sexual hormone binding globuline) als bei oraler Applikation (Holst et al.. s. oben). Dies läßt sich am einfachsten durch direkte hepatische Estrogenwirkung erklären, da der Estradiol-Spiegel in der Leber nach transdermaler Applikation nicht die Höhe erreicht wie nach oraler Gabe. Überdies unterliegt Estradiol im Gegensatz zu 17α-Ethinylestradiol nicht dem enterohepatischen Kreislauf.
Andererseits ist Estradiol oral nur gering bioverfügbar, da es bei der Leberpassage rasch metabolisiert wird.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen der allgemeinen Formel I sind dagegen selbst chemisch stabil, setzen aber nach hepatischer Aktivierung spontan Estradiol frei. Sie machen somit nach der ersten Leberpassage das natürliche Hormon Estradiol bioverfügbar. Durch die nach dem initialen Aktivierungsschritt verzögerte Estradiol-Freisetzung bleibt die Hormonkonzentration in der Leber im Vergleich zur oralen Applikation von Estradiol niedrig. Zudem entfällt der enterohepatische Kreislauf, da Estradiol bei der folgenden Leberpassage inaktiviert (metabolisiert) wird.
Die bereits erwähnten 1-Hydroxyestr-4-en-3-one entfalten ihre estrogene Wirkung aufgrund spontaner Aromatisierung zu Estradiol, und zwar unter physiologischem pH. Bei neutralem pH ist dieser Prozeß langsam, die Reaktionsgeschwindigkeit steigt aber im sauren und alkalischen Milieu.
Die hier beschriebenen Verbindungen der allgemeinen Formel I stellen stabilisierte Derivate des 1-Hydroxyestr-4-en-3-ons dar, welche eine orale Applikation erlauben, danach aber zur entsprechenden 3-Ketoverbindung metabolisieren: a) die 3-Oxim- bzw. 3-Ketalverbindungen liefern nach Hydrolyse die 3-Keto-Verbindung. Dieses Prinzip ist beispielsweise bereits bei dem Gestagen Norgestimat ((+)- 13-Ethyl-l7-hydroxy-18,19-dinor-17α-pregn-4-en-20-in-3-on-oxim-acetat). einem Levonorgestrel-Produg ((-)-13-Ethyl-17-hydroxy-18,19-dinor-17α-pregn-4-en-20- in-3-on), realisiert; b) die nach Reduktion der 3-Ketogruppe erhaltenen entsprechenden 3-Hydroxvverbindungen werden durch enzymatische Dehydrogenierung in das 3-Keton zurückgeführt; c) die nach Reduktion des 3-Dithioketals gebildeten 3-Desoxo-Verbindungen gehen durch enzymatische Hydroxylierung und anschließende Dehydrogenierung wieder in die aktive 3-Ketoverbindung über. Diese Idee findet sich bereits beim Desoge- strel (13-Ethyl-11-methylen-18,19-dinor-17α-pregn-4-en-20-in-17-ol) wieder, das durch mikrosomale Oxidation zum 3-Ketodesogestrel reagiert.
Zum Nachweis der estrogenen Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Verbindungen wurde der Vaginalabstrich-Test nach Allen & Doisy (Ratte) durchgeführt und die Stimulierung des Uteruswachstums untersucht sowie der Verlauf der Estradiol-Plasmaspiegel (Ratte und Meerschweinchen) bestimmt.
Die neuen Verbindungen stellen somit ein neuartiges Prinzip oraler Estrogen-Applikation dar. Nach oraler Einnahme eines geeigneten "Prä-Prodrugs" wird dieses enzymatisch zu 1-Hydroxyestr-4-en-3-on umgesetzt. Letztere Verbindung, das eigentliche Prodrug, aromatisiert langsam spontan zu Estradiol.
Durch dieses neuartige Applikationsprinzip sollte eine deutliche Verringerung hepatischer Estrogen-Wirkungen erreicht werden, da im Vergleich zu oraler Gabe von 17α-Ethinylestradiol infolge der verzögerten Estradiol-Freisetzung die akute Estrogenbelastung der Leber viel geringer bleibt. Überdies gelingt es, das natürliche Estrogen Estradiol oral bioverfügbar zu machen. Im Vergleich zu Estradiol, das nach oraler Applikation rasch eliminiert wird, erweisen sich die hier beschriebenen Substanzen durch die zum Teil langanhaltend erhöhten Estradiol-Spiegel als überlegen.
1. Untersuchungen an weiblichen Ratten:
a) VAGINALABSTRICH NACH ALLEN & DOISY
Endogene Estrogene führen bei weiblichen Ratten zu einer Proliferation des Vaginalepithels mit einer Verhornung der oberflächlichen Zellagen und zu einer Gewichtszunahme des Uterus. In ovarektomieπen (OVEX) weiblichen Tieren kann die Proliferation des Uterusepithels und das Uteruswachstum durch exogen zugeführte Estrogene induziert werden.
TIERE:
Die Untersuchungen werden an weiblichen ovarektomieπen Wistar Ratten (Schering- Zucht) im Gewicht von 190-220 g durchgeführt. Die Tiere werden in Makrolonkäfigen in kontrolliert belichteten Räumen (10 Stunden Dunkelheit : 14 Stunden Helligkeit) bei Raumtemperatur (22°C) gehalten. Das Futter besteht aus einer Standard-Diät (pelletiertes Rattenfutter, Altromin 1324) und Leitungswasser ad libitum. FORMULIERUNG UND APPLIKATION DER TESTSUBSTANZ:
Die Substanzen werden in Benzvlbenzoat + Rizinusöl (1+4 v/v) gelöst und in einem Volumen von 0,5 ml s.c. appliziert.
Bei oraler Anwendung wird die Testsubstanz in einer Trägerflüssigkeit (85 mg Myrj in 100 ml 0,9% w/v ΝaCl-Lösung) suspendiert und die Tagesdosis in einem Volumen von 0,5 ml verabreicht.
VERSUCHSDESIGΝ:
Die Tiere werden 10 Tage vor Versuchsbeginn unter Ethernarkose ovarektomiert. dl Substanzapplikation
d2
d3 Vaginalabstrich
d4 Vaginalabstrich
d5 Vaginalabstrich und Autopsie
Die Vaginalabstriche werden mit einer angefeuchteten, mit Watte umwickelten, stumpfen Stecknadel durchgeführt und mikroskopisch folgendermaßen begutachtet:
I. Diöstrus (Leukozyten)
II. Proöstrus (kernhaltige Epithelzellen)
III. Östrus (kernlose Hornschollen)
IV. Metöstrus (wenige kernlose Hornschollen, viele Leukozyten, Epithelzellen. Schleim)
Als positives Behandlungsergebnis wird das Auftreten von Proöstrus, Östrus und Metöstrus gewerlet.
Am fünften Tag werden die Tiere mit CO2-Gas getötet, die Uteri entnommen, gewogen (Feuchtgewicht) und nach 4 Stunden Trockenzeit bei 60°C nochmals gewogen -(Trockengewicht). b) VERLAUF DER ESTROGEΝ-PLASMASPIEGEL
Tiere und Substanzformulierung wie unter (1).
VERSUCHSDESIGΝ
Die Tiere werden 10 Tage vor Versuchsbeginn unter Ethernarkose ovarektomiert. 1l ( 0 Std.) Blutabπahme + Substanzapplikation
d2 (24 Std.) Blutabnahme
d3 (48 Std.) Blutabnahme
d4 (72 Std.) Blutabnahme
d5 (96 Std.) Blutabnahme und Autopsie
Die Blutentnahme erfolgt unter leichter CO2-Narkose aus dem Retroorbitalplexus. Am Tag 5 werden die Tiere mit CO2-Gas getötet und die Uterusgewichte wie unter (a) beschrieben bestimmt. c) VERLAUF DER ESTROGEN-SERUMSPIEGEL (Bestimmung der Fläche unter der Kurve)
Tiere und Substanzformulierung wie unter (1).
VERSUCHSDESIGN
Die Tiere werden 10 Tage vor Versuchsbeginn unter Ethernarkose ovarektomoiert.
d1 (0 Std.) Blutabnahme + Substanzapplikation
(1 Std.) Blutabnahme
(3 Std.) Blutabnahme
(6 Std.) Blutabnahme
d2 (24 Std.) Blutabnahme
d3 (48 Std.) Blutabnahme*
d4 .(72 Std.)
d5 (96 Std.) Blutabnahme + Autopsie
Die Blutabnahme erfolgt unter leichter CO2-Narkose aus dem Retroorbitalplexus. Am Tag 5 werden die Tiere mit CO2-Gas getötet und die Uterusgewichte wie unter (a) beschrieben bestimmt.
* Die E2-Spiegel sind nur bis 48 Stunden dargestellt, da dann die Basalwerte wieder erreicht werden. Die Estradiol-Spiegel zu den unterschiedlichen Zeitpunkten werden radioimmunologisch bzw. durch kombinierte HPLC-RIA-Analytik bestimmt.
II. Untersuchungen an weiblichen Meerschweinchen
a) VERLAUF DER ESTROGEN-PLASMASPIEGEL
TIERE:
Die Untersuchungen werden an weiblichen ovarektomierten Meerschweinchen (Charles River Wiga GmbH, Sulzfeld) im Gewicht von ca. 800 g durchgeführt. Die Tiere werden in Makrolonkäfigen in kontrolliert belichteten Räumen (10 Std. Dunkelheit, 14 Std. Helligkeit) bei Raumtemperatur (22°C) gehalten. Das Futter besteht aus Vitamin C angereicherten Pellets und Leitungswasser ad libitum. Zusätzlich werden frischer Salat und Möhren gefüttert.
FORMULIERUNG UND APPLIKATION DER TESTSUBSTANZ:
Wie für die Versuche (s.c.) an Ratten beschrieben.
VERSUCHSDESIGN:
Die Tiere werden 10 Tage vor Versuchsbeginn unter Ether-/Penthrane-Narkose ovarektomiert. d1 ( 0 Std.) Blutabnahme + Substanzappiikation
(0.5 Std.) Blutabnahme
(1.5 Std.) Blutabnahme
(4,5 Std.) Blutabnahme
(12 Std.) Blutabnahme
d2 (24 Std.) Blutabnahme + Autopsie
Die Blutentnahme erfolgt unter leichter Ether-Narkose aus dem Retroorbitalplexus. Am Tag 2 werden die Tiere mit CO2-Gas getötet und die Uterusfeuchtgewichte bestimmt.
Die Estradiol-Spiegel zu den unterschiedlichen Zeitpunkten werden radioimmunologisch bestimmt.
Folgende Verbindungen wurden untersucht: (Z)-1ß,17ß-Bis(acetyl)(oxy)estr-4-en-3-on-oxim (A);
1ß,3ß,17ß-Tris(acetyl)(oxy)estr-4-en (B);
Estr-4-en-1ß,17ß-diol (C);
3,3-[2,2-Dimethyl-1,3-propandiylbis(oxy)]estr-5(10)-en-1α,17ß-diol (D);
3,3-[2,2-Dimethyl-1,3-propandiylbis(oxy)]-1α-hydroxy-estr-5(10)-en-17-on (E);
Estra-1,3,5(10)-trien-3,17ß-diol (F).
Die getesteten Verbindungen A, B, C und D erweisen sich nach peroraler Applikation von jeweils lO μMol Substanz an der Ratte als estrogen wirksam (Abb. 1). Die Stimulierung des Uteruswachstums schon nach Einmalapplikation der Substanzen deutet auf eine langanhaltende Wirkung hin. Dies wird durch Verfolgung der Estrogen-Spiegel im Serum über 24 Std. (Abb. 2) bestätigt: noch 24 Std. nach Applikation sind erhöhte Estradiol-Spiegel nachweisbar. Es zeigt sich eine gute Korrelation zwischen der estrogenen Wirkstärke der Testsubstanzen und der Höhe bzw. Stimulierungsdauer der Estradiol-Spiegel.
Außerdem wurden die Estradiol-Spiegel sowohl nach subcutaner als auch nach peroraler Verabreichung von je 2,5 μMol der Verbindung (A) an ovarektomierten Ratten radioimmunologisch bestimmt (Abb. 3). Noch 24 Std. nach Applikation der Substanz zeigen sich signifikant erhöhte Estradiolwerte. Auch findet sich eine klare Dosis-Wirkungsbeziehung hinsichtlich der Stimulierung des Uteruswachstums (Abb. 4) und der Wirkung im Allen -Doisy-Test (Abb. 5).
Vergleichbare Estrogen-Spiegel treten nach einmaliger s.c. Gabe von 2,5 «Mol der Verbindung (A) an ovarektomierten Meerschweinchen (Abb. 6) auf.
Zusätzlich wurden die Verbindungen (D) und (E) nach einmaliger peroraler Applikation in zwei niedrigeren Dosierungen (0,1 und 1.0 «mol) im Vergleich zu Verbindung (F; getestet und die E2-Spiegel über 48 Stunden bestimmt. Im Vergleich zu Substanz (F) zeigten sich für die Verbindungen (D) und (E) (Abb. 7 und 8) deutlich erhöhte E2-Spiegel (AUC = area under the curve) über 4S Stunden.
Die pharmakologischen Ergebnisse sind in den nachstehenden Abbildungen 1 bis 8 zusammengefaßt: Abb. 1: Uterusgewichte ovarektomierter Ratten nach oraler Einmalapplikation von jeweils 10 «Mol ausgewählter Estrogen-Prodrugs.
a) Uterusfeuchtgewichte
b) Uterustrockengewichte
Die oberhalb der Balken angegebenen Zahlen (6/6 bzw. 0/6 geben die Anzahl der Allen-Doisy-positiven Tiere an.
Abb. 2: Profile der Estradiol-Spiegel im Serum mit ausgewählten Testsubstanzen behandelter Ratten.
Den Tieren wurden zu den angegebenen Zeiten nach Substanzapplikation Blutproben entnommen und der Estradiol-Gehalt radioimmunologisch bestimmt.
Abb. 3: Estradiol-Spiegel im Serum p.o. bzw. s.c. mit Verbindung (A) behandelter Ratten.
Zu den angegebenen Zeiten nach Substanzapplikation wurden Serumproben gewonnen und der Estradiolgehalt radioimmunologisch bestimmt.
Abb. 4: Estrogen-Wirkung der Verbindung (A) nach peroraler bzw. subcutaner
Applikation (Allen-Doisy-Test) bei ovarektomierten Ratten.
Abb. 5: Dosisabhängigkeit der Stimulierung des Uteruswachstums durch Verbindung (A).
Ovarektomierten Ratten wurden steigende Mengen der Testsubstanz s.c. bzw. p.o. appliziert und das Uterus-Feucht- bzw. Trockengewicht nach 5 Tagen bestimmt.
Abb. 6: Verlauf der Plasma-Estradiol-Spiegel ovarektomierter Meerschweinchen nach s.c.
Applikation von 2,5 μMol Verbindung (A).
Abb 7: Estradiol-Spiegel im Serum zu unterschiedlichen Zeitpunkten nach einmaliger p.o.
Applikation von Verbindung (D) im Vergleich zu Verbindung (F). Die Tabelle zeigt die relative Bioverfügbarkeit von Substanz (D) im Vergleich zu (F).
Abb. 8: Estradiol-Spiegel im Serum zu unterschiedlichen Zeitpunkten nach einmaliger p.o. Applikation von Verbindung (E) im Vergleich zu Verbindung (F). Die Tabelle zeigt die relative Bioverfügbarkeit von Substanz (E) im Vergleich zu (F). Die Erfindung betrifft somit auch die Verwendung der Verbindungen der allgemeinen Formel I zur Behandlung von Estrogenmangelerscheinungen und zur Fertilitätskontrolle bei der Frau.
Die erfindungs gern äßen Verbindungen können in der gleichen Weise wie Ethinylestradiol, welches das am meisten verwendete Estrogen ist, formuliert und eingesetzt werden. Sie werden mit den in der galenischen Pharmazie üblichen Zusätzen, Trägerssubstanzen und/oder Geschmackskorrigentien nach an sich bekannten Methoden zu den üblichen Arzneimittelformen verarbeitet. Für die orale Applikation kommen insbesondere Tabletten, Dragees, Kapsein, Pillen, Suspensionen oder Lösungen infrage. Für die parenterale Applikation kommen insbesondere ölige Lösungen, wie z. B. Sesamöl- oder Rizinusöllösungen, infrage, die gegebenenfalls zusätzlich noch ein Verdünnungsmittel, wie z.B. Benzvlbenzoat oder Benzylalkohol, enthalten können.
Die Wirkstoffkonzentration in den pharmazeutischen Zusammensetzungen ist abhängig von der Applikationsform und dem Anwendungsgebiet. So können z. B. Kapseln oder Tabletten zur Behandlung von Estrogenmangelerscheinungen 0,01 bis 10,0 mg Wirkstoff, ölige Lösungen zur intramuskulären Injektion pro 1 ml etwa 0,01 bis 0,1 mg Wirkstoff enthalten.
Zur Kontrazeption bei der Frau können die erfindungsgemäßen Estrogene in Kombination mit Gestagenen angewandt werden. Tabletten oder Dragees zur täglichen Einnahme einer Tablette oder eines Dragees sollen vorzugsweise 0,03 bis 100 mg des erfindungsgemäßen Estrogen-Prodrugs und 0,05 bis 0.5 mg eines Gestagens enthalten.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können bei Estrogenmangelerscheinungen der Frau, wie z. B. Amenorrhoe, Dysmenorrhoe. Sterilität, Endometritis, Kolpitis und klimak- terischen Beschwerden und zur Prävention der Osteoporose verwendet werden. Ferner können die Verbindungen als estrogene Komponente in hormoneilen Kontrazeptiva (Emphasen- und Mehrphasen-sowie Mehrstufenpräparate) eingesetzt werden. Außerdem sind sie in Verbindung mit anderen Wirkstoffen zur Verwendung in hormontragenden Intrauterinpessaren. implantierbaren Wirkstoffträgern sowie in transdermalen Applikationssystemen geeignet. Auch für die Therapie des hormonabhängigen Mammacarcinoms sind die erfindungsgemäßen Verbindungen aufgrund ihres geringen Nebenwirkungspotentials geeignet. Die hierfür erforderliche tägliche Dosis liegt im Bereich von 5 bis 500 mg.
Die neuen Verbindungen der allgemeinen Formel I werden hergestellt, indem a) wenn X letztendlich für eine Hydroxyiminogruppe = N~OH (syn oder anti) stehen soll, 1α- oder 1ß,17ß-Dihydroxy-estr-4-en-3-on gegebenenfalls partiell und/oder sukzessive die 1- und/oder 17-Hydroxygruppe (n) verestert sowie das 3-Keton mit einem
Hydroxylammoniumsalz [NH3OH]n L (L=Cl, Br und n = 1; L = SO4 und n = 2) in ein
Z/E-Gemisch der entsprechenden 3-Oxim-Verbindung überführt und das Gemisch gewünschtenfalls getrennt sowie eine 1-OAcyl-3-hydroxyimino-17ß-hydroxy- Verbindung gewünschtenfalls zum 17-Keton oxidiert wird (werden), oder b) wenn X letztendlich für zwei Wasserstoffatome stehen soll, 1ß,17ß-Dihydroxy-estr-4- en-3-on zu einem entsprechenden 3,3-Dithioketal umgesetzt und die Dithioketalgruppe anschließend reduktiv mit einem elektropositiven Metall in flüssigem Ammoniak abgespalten, in dem entstandenen 1ß,17ß-Dihydroxyestr-4-en die 1- und/oder 17-Hydroxygruppe(n) partiell und/oder sukzessive verestert, gewünschtenfalls das 1ß,17ß- Dihydroxyestr-4-en (Diol) oder ein entsprechender 17-Monoester davon in 1- und gegebenenfalls 17-Stellung mit Chromtrioxid/Pyridin, Pyridiniumchlorochromat (PCC), Pyridiniumdichromat (PDC) oder einem anderen, in der Steroidchemie für die
Oxidation einer 1- und gegebenenfalls 17-Hydroxygruppe verwendbaren
Oxidationsmittel oxidiert und anschließend das entstandene 1,17-Diketon bzw. den entstandenen! -Keto-17-ester mit einem Alkali-Selectride zum 1α,17ß-Diol bzw. 1α- Hydroxy-17-ester reduziert und gegebenenfalls nach Verseifung der Estergruppe(n) und gewünschter partieller und/oder sukzessiver Veresterung der 1- und /oder 17- Hydroxygruppe(n) in eine Verbindung der allgemeinen Formel Ib ,
Figure imgf000015_0002
worin R1 und R2 die in der Formel I angegebene Bedeutung haben,
überführt, sowie gewünschtenfalls - wenn R2 für ein Wasserstoff atom steht - die 17- Hydroxy- zur 17-Ketogruppe oxidiert wird (werden), oder c) wenn X ietztendlich für die Hydroxygruppe und für ein Wasserstoffatom oder für eine C1-C20-Alkanoyloxygruppe und für ein Wasserstoffatom stehen soll, 1α- oder 1ß,17ß- Dihydroxyestr-4-en-3-on gewünschtenfalls partiell und/oder sukzessive verestert, die 3- Keto- zur 3-Hydroxygruppe reduziert sowie gewünschtenfalls die 3-Hydroxygruppe verestert wird, oder d) wenn X letztendlich eine in Form eines cyclischen Ketals geschützte Ketogruppe sein soll, 17ß-Hydroxyestr-4-en-3-on mit dem entsprechenden Ketalbildner und gewünschtenfalls nach Veresterung oder Oxidation der 17ß-Hydroxygruppe zu einem Ketal der allgemeinen Formel I'd
Figure imgf000015_0001
worin K eine in Form eines cyclischen Ketals geschützte Ketogruppe bedeutet sowie Z die in Formel I angegebene Bedeutung hat, umgesetzt, anschließend das Ketai unter Verschiebung der Doppelbindung in 1 -Position mikrobiologisch zur 1ß- und/oder 1α- Hydroxyverbindung hvdroxvliert sowie gegebenenfalls zur 17-Ketoverbindung oxidiert anschließend die 1 -Hydroxygruppe gewünschtenfalls verestert, die 17-Ketogruppe gewünschtenfalls reduziert und gewünschtenfalls verestert wird.
Die in den Beispielen 8 B, 11A sowie 11B beschriebenen mikrobiologischen 1α-Hydroxylierungen und die entsprechenden 1α-Hydroxy Verbindungen sind neu. Die beschriebenen Verfahren und die hergestellten Produkte gehören daher auch zum
Gegenstand vorliegender Erfindung.
Die übrigen Reaktionsschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens (Veresterung;
Oximbildung; Oxidation der 17-Ketogruppe; Herstellung der 3,3-Dithioketale; Verseifung der Estergruppen: Reduktion der 3-Ketogruppe; Ketalisierung der 3-Ketogruppe) werden für die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen der allgemeinen Formel I jeweils nach den in den Beispielen offenbarten Vorschriften oder analog zu den in den Beispielen gemachten Angaben unter Anpassung der erforderlichen entsprechenden Reaktionspartner nach in der Steroidchemie für diese Reaktionen gebräuchlichen
Verfahren ausgeführt.
Die Z- und E-Isomeren der Oxime lassen sich auf chromatographischem Wege trennen. Die reduktive Spaltung der Dithioketalgruppe zur Erzeugung der 3-Desoxoverbindungen verläuft insbesondere unter den Bedingungen einer Birch-Reduktion (Lithium/fl.
Ammoniak).
Die Reduktion der 1- und gegebenenfalls 17-Ketogruppe (Verfahrensvariante b)) gelingt besonders gut mit einem Alkali-Selectride (Kalium-tri-sec.-butylborhydrid, Kalium-trisiamylborhydrid, Lithium-tri-sec.-butylborhydrid, Lithium-trisiamylborhydrid, Natrium tri-sec.-butylborhydrid) als Reduktionsmittel. Bei der Oxidation/Reduktion eines 1ß,17ß-Diols bzw. eines1ß-Hydroxy-17-esters wird dabei die Stereochemie am Kohlenstoffatom umgekehrt.
Bei der Reduktion der 3-Ketogruppe zur 3-Hydroxygruppe, beispielsweise mit
Natriumborhydrid, entsteht in überwiegender Menge die entsprechende 3-Hydroxyverbindung, jedoch läßt sich bei Durchführung größerer Ansätze auch die 3α-Hydroxyverbindung als Reaktionsprodukt nachweisen.
Die Veresterung freier Hydroxygruppen erfolgt nach den Methoden, die man üblicherweise in der Steroidchemie zur Veresterung sekundärer Hydroxygruppen verwendet. As geeignete Methode zur Veresterung sei beispielsweise die Umsetzung der Steroide mit Säureanhydriden oder Säurechloriden bzw. -bromiden, die den entsprechenden, einzuführenden C1- bis C20-Alkanoylrest liefern, in Gegenwart basischer Katalysatoren, wie Natriumhydrogencarbonat, Kaliumhydrogencarbonat, Kaliumcarbonat, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Pyridin, Lutidin, Collidin oder 4-Dimethylaminopyridin, genannt. Die Veresterung sekundärer Hydroxygruppen ist nach etwa 10-20 Stunden bei Raumtemperatur beendet.
Die nachfolgenden Beispiele dienen der näheren Erläuterung der Erfindung.
Beispiel 1
Herstellung von (E)-1ß,17ß-Dihydroxyestr-4-en-3-on-oxim (1A) und
(Z)-1ß,17ß-Dihydroxyestr-4-en-3-on-oxim (1B)
Eine Lösung von 10 g Hydroxylammoniumchlorid in 250 ml Ethanol wird mit 5 g 1ß,17ß-Dihydroxyestr-4-en-3-on (Herstellung siehe Recueil 84, 626 (1965)) versetzt und 22 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Danach wird die Reaktionslösung in Wasser eingerührt und dreimal mit Dichlormethan und anschließend dreimal mit Ethylacetat extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden zur Trockne gebracht und der Rückstand an Kieselgel mit Hexan/Aceton chromatographiert. Es werden 1,8 g der Verbindung 1A und aus der polaren Fraktion 2,1 g der Verbindung 1 B erhalten.
1A: Fp.: 130°C (Ethylacetat); [α]D 22 = -81° (CHCI3; c = 1,025)
1B: Fp.: 211°C (Ethylacetat); [α]D 22 = -15° (CHCI3; c = 1,010)
Beispiel 2
Herstellung von (E)-1ß,17ß-Bis(acetyloxy)estr-4-en-3-on-oxim (2A) und
(Z)-1ß,17ß-Bis(acetyloxy)estr-4-en-3-on-oxim (2B)
Eine Lösung von 5 g Hydroxylammoniumchlorid in 250 ml Ethanol wird mit 5 g 1ß,17ß-Bis(acetyloxy)estr-4-en-3-on (Herstellung siehe Recueil 84, 626 (1965)) versetzt und 16 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Danach wird die Reaktionslösung in Wasser eingerührt das ausgefallene Rohprodukt abgesaugt, getrocknet und an Kieselgel mit Hexan/Ethylacetat chromatographiert. Es werden 1,71 g der Verbindung 2A und als polarere Fraktion 1,38 g der Verbindung 2B erhalten.
2A: Fp.: 138°C (Hexan); [α]D 22 = -56° (CHCI3; c = 1,010)
2B: Fp.: 170°C (Diisopropylether); [α]D 22 = -39° (CHCI3: c = 1,015)
Beispiel 3
Herstellung von Estr-4-en-1ß,3ß,17ß-triol (3) Bei 0°C werden 572 mg Certrichlorid in 10 ml Methanol vorgelegt. Dazu werden bei der gleichen Temperatur 600 mg 1ß,17ß-Dihydroxyestr-4-en-3-on, gelöst in 15 ml Methanol, getropft. Danach werden 61 mg Natriumborhydrid in kleinen Portionen zugegeben. Das Reaktionsgemisch wird 90 Minuten bei 0°C gerührt, dann in Wasser gegossen und mit Dichlormethan extrahiert. Die organische Phase wird mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und am Vakuum eingeengt. Nach Säulenchromatographie an Aluminiumoxid (neutral, Stufe III) mit Hexan/Ethylacetat werden 330 mg der Titelverbindung 3 als weißer Schaum erhalten.
3: Fp.: 198°C (Methanol); [α]D 22 = -40° (MeOH; c = 0,505)
Beispiel 4
Herstellung von 1ß,3ß,17ß-Tris(acetyloxy)estr-4-en (4}
4,1 g der in Beispiel 3 hergestellten Verbindung werden mit 20 ml Acetanhydrid in 10 ml wasserfreiem Pyridin über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Die Reaktionsmischung wird dann vorsichtig in Wasser gegossen und mit Ethylacetat extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit gesättigter Natriumhydrogencarbonatlösung, Wasser und gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und am Vakuum eingedampft. Chromatographie mit Hexan/Ethylacetat an Kieselgel ergibt 4.95 g der Titelverbindung 4 als weißen Schaum.
4: Fp.: 95°C (Hexan/Diisopropylether); [α]D 22 = -98° (CHCI3; c = 0,510)
Beispiel 5
Herstellung von 1ß-(Acetyloxy)estr-4-en-3ß.17ß-diol (5} 570 mg Natriumborhydrid werden unter Eiskühlung portionsweise zu 5,5 ml Trifluoressig säure, 5,5 ml Eisessig und 10 ml Acetonitril so zugegeben, daß die Innentemperatur +10° reicht übersteigt. Nach Beendigung der Wasserstoffentwicklung tropft man die Lösung bei Raumtemperatur zu 290 mg 1ß,17ß-Dihydroxyestr-4-en-3-on in 5 ml Dichlormethan, rühr 30 Minuten nach und versetzt vorsichtig mit gesättigter Natriumhydrogencarbonatlösung bis zur annähernden Neutralität. Anschließend wird die organische Phase mit Wasser gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und am Vakuum eingedampft. Durch Chroma tographie mit Hexan/Ethylacetat an Kieselgel werden 60 mg der Titelverbindung 5 erhalten.
5: Fp.: <70°C Zers. (Hexan/Aceton); [α]D 22 = +86° (CHCl3; c = 1,010)
Beispiel 6
Herstellung von Estr-4-en-1ß,17ß-diol (6B)
A. 3,3-[1,2-Ethandiylbis(thio)]estr-4-en-1ß,17ß-diol (6A)
Zu einer Lösung von 290 mg 1ß,17ß-Dihydroxyestr-4-en-3-on und 84 μl 1,2-Ethandithiol in 4 ml Eisessig wird bei 0°C langsam eine Lösung von 95 mg p-Toluolsulfonsäure in 1 Eisessig getropft. Das Reaktionsgemisch wird zwei Stunden bei Raumtemperatur gerührt. dann bei 0°C vorsichtig mit 2 M NaOH versetzt und mit Dichlormethan extrahiert. Die organische Phase wird mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und am Vakuum eingeengt. Säulenchromatographie an Kieselgel mit Hexan/Ethylacetat ergibt 252 mg der Titelverbindung 6A als weißen Schaum.
6A: Fp.: 153°C (Diisopropylether); [α]D 22 = +50° (CHCI3; c = 0,505) Bi Estr-4-en-1ß,17ß-diol (6B)
100 ml flüssiger Ammoniak werden in einen auf -70°C gekühlten Kolben einkondensiert. 315 mg Lithium wird portionsweise im Stickstoffstrom zugegeben. Dann wird 30 Minuten bei -70°C gerührt. Eine Lösung von 810 mg der unter 6A hergestellten Verbindung in 10 ml absolutem Tetrahvdrofuran wird zugetropft, dann wird eine Stunde bei derselben Temperatur gerührt. Anschließend wird tropfenweise soviel Wasser hinzugegeben, daß sich die Reaktionslösung entfärbt. Der Ammoniak wird abgedampft und der Rückstand wird mit Wasser verdünnt sowie mit Ethylacetat extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit Wasser und gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und am Vakuum eingedampft. Chromatographie des Rückstandes mit Hexan/Ethylacetat an Kieselgel ergibt 440 mg der Titelverbindung 6B als weißen Schaum.
6B: Fp.: 95°C (Hexan/Aceton); [α]D 22 = -37° (CHCI3; c = 0,500)
Beispiel 7
Herstellung von 1ß,17ß-Bis(acetyloxy)estr-4-en (7}
Wie unter Beispiel 4 beschrieben werden aus 350 mg der Verbindung 6B mit 0,5 ml Acetanhydrid in 2 ml Pyridin 377 mg der Titelverbindung 7 als farbloses Öl erhalten.
7: !H-NMR(CDCl3): ό = 5,43 ppm (1H,m.H-4); 5,10 ppm (1H,m.H-1α); 4.58 ppm (lH.dd breit J=8,5 Hz und J=S.0Hz,H-17α); 2.03 ppm (6H,s.H-Acetyl); 0,82 ppm
(3H,s,H-18).
IR (CHCl3): 1715 (Acetat) Beispiel 8
Herstellung von 3,3-[2,2-Dimethyl-1,3-propandiylbis(oxy)]estr-5(10)-en-1α,17ß-diol (8B}
und 3,3-[2.2-Dimethyl-1,3-propandiylbis(oxy)]-1α-hydroxyestr-5(10)-en-17-on (8C)
A 3,3-[2,2-Dimethyl-l,3-propandiylbis(oxy)]estr-5-en-17ß-ol (8A)
9,2 g 17ß-Hydroxyestr-4-en-3-on werden mit 8,9 g 2,2-Dimethyl-l,3-propandiol, 4,9 ml Trimethylorthoformiat und einer Spatelspitze p-Toluolsulfonsäure in 100 ml Dichlormethan vier Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Die Reaktionsmischung wird in gesättigte Natriumhydrogencarbonatlösung gegossen. Die wäßrige Phase wird mit Dichlormethan extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und am Vakuum eingeengt. Durch Chromatographie an Kieselgel mit Ethylacetat/Hexan erhält man 8,7 g 8A als weißen Schaum.
Fp.: 138°C (Diisopropylether)
R, 3,3-[2,2-Dimethyl-1,3-propandiylbis(oxy)]estr-5(10)-en-1α,17ß-diol (8B)
und 3,3-[2.2-Dimethyl-1,3-propandiylbis(oxy)]-1α-hydroxyestr-5(10)-en-17-on (8C)
Ein 2 1 Erlenmeyerkolben, der 500 ml einer 30 Minuten bei 120°C im Autoklaven sterilisierten Nährlösung aus 1% Glucose und 1% Sojabohnenmehl enthält, wird mit einer Lyophilkultur des Stammes Botryodiplodia malorwn (CBS 13450) beimpft und 72 Stunden bei 30°C auf einem Rotationsschüttler geschüttelt. Mit 300 ml dieser Vorkultur wird ein 1 Liter-Glasfermenter beimpft, der mit 4,7 Litern eines sterilisierten Nährmediums gleicher Zusammensetzung gefüllt ist. Unter Zugabe von Silicon SH als Antischaummittel wird bei 29°C unter Belüftung und Rühren germiniert und nach 24 Stunden das Substrat in Form einer Lösung von 2,5 g der Verbindung 8A in 25 ml N,N-Dimethylformamid zugegeben. Nach 130 Stunden Fermentationszeit wird die Kulturbrühe filtriert, das Filtrat zweimal mi je 5 1 Methylisobutylketon extrahiert und die vereinigten Extrakte im Vakuum zur Trockn eingeengt. Der hinterbliebene Rückstand wird an Kieselgel mit Hexan/Ethylacetat chromatographiert. Man erhält 160 mg des 17-Ketons 8C und 130 mg des Diols 8B als weiße Schäume. SB: Fp.: 169°C (Hexan/Diisopropylether)
1H-NMR (CDCI3): 6 = 4,32 ppm (1H,d,breit J=10Hz,H-1ß); 3,69 ppm (1H,dd breit J=9,5Hz und J=9,0Hz,H-17α); 3,67-3,44 ppm (4H,m,H-Ketal); 1,00 ppm (3H,s,H-Ketal); 0,97 ppm (3H,s,H-18); 0,77 ppm (3H,s,H-Ketal).
8C: [α]D 22 = +40° (CHCI3; c = 1,010)
Beispiel 9
Herstellung von 17ß-(Acetyloxy)estr-4-en-1ß-ol (9A) und 1ß-(Acetyloxy)estr-4-en-17ß-ol (9B)
3,5 g der in Beispiel 6B hergestellten Verbindung werden in 30 ml wasserfreiem Pyridin und 10 ml Dichlormethan gelöst, langsam mit 1,2 ml Acetanhydrid versetzt und über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Die Reaktionsmischung wird dann vorsichtig in Wasser gegossen und mit Dichlormethan extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit gesättigter Natriumhydrogencarbonatlösung, Wasser und gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und am Vakuum eingedampft. Chromatographie mit Hexan/Ethylacetat an Kieselgel ergibt als unpolarste Fraktion 520 mg des in Beispiel 7 beschriebenen Diacetats. Als nächstpolarere Fraktion erhält man 1,3 g des 17-Monoacetats 9A, dann folgen 470 mg des 1-Monoacetats 9B, und als polarste Fraktion werden 650 mg des Diols 6B zurückgewonnen.
9A: Fp: 132°C (Diisopropylether): [α]D 22 = +43° (CHCI3; c = 0,510)
9B: 1H-NMR (CDCI3): 5,42 ppm (1H.m,H-4); 5,09 ppm (1H,ddd breit J=6Hz und J=4Hz und J=4Hz,H-1α); 3,63 ppm (1H.dd breit J=8Hz und J=8Hz,H-17α); 2.04 ppm (3H.S.H-Acetat); 0,77 ppm (3H.S.H-1S). Beispiel 10
Herstellung von Estr-4-en-1α,17ß-diol (10B)
A. Estr-4-en-1,17-dion (10 A)
Bei 0°C werden 600 mg Chrom(VI)oxid protionsweise in 3 ml Pyridin gelöst. Nach einer halben Stunde werden 170 mg der in Beispiel 6B hergestellten Verbindung, gelöst in 3 ml Dichlormethan, zugetropft. Das Reaktionsgemisch wird sechs Stunden bei
Raumtemperatur gerührt und dann in 2 molare wäßrige Natriumhydroxidlösung gegossen. Die wäßrige Phase wird dreimal mit Dichlormethan extrahiert. Die vereinigten
organischen Phasen werden mit 2 molarer wäßriger Natriumhydroxidlösung und mit gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und am Vakuum eingedampft. Durch Chromatographie mit Hexan/Ethylacetat an Kieselgel werden 120 mg des Diketons 10 A als weißer Schaum erhalten.
10A: 1H-NMR (CDCI3): 5,52 ppm (1H,m,H-4); 0,90 ppm (3H,s,H-18).
B, Estr-4-en-1α,17ß-diol (10B)
100 mg der unter 10A hergestellten Verbindung werden in 5 ml Tetrahydrofuran gelöst und vorsichtig bei 0°C mit 1,1 ml einer 1 molaren Lösung von L-Selectride(R ) versetzt. Nach Zugabe eines Tropfens Eisessig wird das Reaktionsgemisch in Wasser gegossen und dreimal mit Ethylacetat extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und am Vakuum eingedampft. Chromatographie des Rückstandes mit Hexan/Ethylacetat an Kieselgel ergibt 49 mg der Titelvεrbindung 10B als weißen Schaum.
10B: Fp.: 182-184°C (Diisopropylether); [α]D 22 = +89°(CHCI3: c=0,510). Beispiel 11
Herstellung von (E)-1α,17ß-Bis(acetyloxy)estr-4-en-3-on-oxim (11D) und
(Z)-1α,17ß-Bis(acetyloxy)estr-4-en-3-on-oxim ( 11Ε)
A 1α-Hydroxyestr-4-en-3,17-dion (11A)
Zwei 2 Liter-Erlenmeyerkolben, die je 1000 ml einer 30 Minuten bei 120°C im
Autoklaven sterilisierten Nährlösung aus 3,0 % Glucose, 1,0 % Com steep liquor, 0,2 % NaNO3, 0,1 % KH2PO4, 0.2 % K2HPO4, 0,05 % MgSO4 7 H2O, 0,002 % FeSO4. 7
H2O und 0,05 % KCl enthalten, werden mit einer Schrägröhrchen-Kultur des Stammes Nigrospora sphaerica (ATCC 13289) beimpft und 2,5 Tage bei 30°C auf einem
Rotationschüttler geschüttelt. Mit 1500 ml dieser Anzucht wird ein 30 Liter-Fermenter, der mit 23,5 1 sterilen Mediums oben genannter Zusammensetzung beschickt ist, beimpft. Nach einer Anwachsphase von 12 Stunden bei 0,7 bar Überdruck unter Belüftung (25 1/min) und Rühren (220 Upm) wird eine sterilfiltrierte Lösung von 25 g Estr-4-en-3,17-dion in 250 ml N,N- Dimethylformamid hinzugegeben und weiter gerührt und belüftet. Schaumbildung wird durch Zugabe von Silicon SH kontrolliert. Nach 5 Stunden
Kontaktzeit wird die Kulturbrühe einmal mit 12,5 1 und zweimal mit 8 1
Methylisobutylketon extrahiert, die Extrakte werden vereinigt und am
Rotationsverdampfer zur Trockne eingeengt. Der Rückstand wird in Methanol gelöst und das Siliconöl durch Filtration abgetrennt. Der verbleibende Rückstand (23,5 g) wird aus Methylisobutylketon kristallisiert. Man erhält 7,6 g 11A. Durch Chromatographie der Mutterlauge werden weitere 4,7 g 11A erhalten.
11A: Fp.: 228-230°C.
R. 1α,17ß-Dihydroxyestr-4-en-3-on (11B)
Ein 2 Liter-Erlenmeyerkolben, der 1200 ml einer 30 Minuten bei 120°C im Autoklaven sterilisierten Nährlösung aus 3 % Glucose, 1,0 % Com steep liquor, 0,2 % NaN03, 0,1 %
KH2PO4, 0,2 % K2HPO4, 0,05 % MgSO4 7H2O, 0,002 % FeSO4 7H2O und 0,05 % KCl enthält, wird mit einer Schrägröhrchen-Kultur des Stammes Cladosporium resinae (ATCC 11274) beimpft und 2,5 Tage bei 30°C auf einem Rotationsschüttler geschüttelt. Mit dieser Vorkultur wird ein 28 Liter-Fermenter beimpft, der mit 18,8 1 sterilen Mediums oben genannter Zusammensetzung beschickt ist. Nach einer Anwachsphase von 12 Stunden bei 0,7 bar Überdruck unter Belüftung (20 1/min) und Rühren (220 Upm) wird eine sterilfiltrierte Lösung von 4 g der unter 11A hergestellten Verbindung in 100 ml N,N- Dimethylformamid hinzugegeben und weiter gerührt und belüftet. Schaumbildung wird durch Zugabe von Silicon SH kontrolliert. Nach 40 Stunden Kontaktzeit wird die
Kulturbrühe einmal mit 10 1 und zweimal mit 6,5 1 Methylisobutylketon extrahiert, die Extrakte werden vereinigt und am Rotationsverdampfer zur Trockne eingeengt. Der Rückstand wird in Methanol gelöst und das Siliconöl durch Filtration abgetrennt. Der verbleibende Rückstand (4,71 g schwarzes Öl) wird an feinem Kieselgel mit einem
Gradienten aus Hexan und Aceton chromatographiert. Man erhält 1,7 g 11B. 11B: Fp.: 206-208°C
C. 1α,17ß-Bis(acetyloxy)estr-4-en-3-on (11C)
350 mg der unter 11B hergestellten Verbindung werden in 7 ml Methylisobutylketon gelöst und 1,4 ml Essigsäureanhydrid sowie 140 mg 4-(Dimethylamino)pyridin zugesetzt. Das Reaktionsgemisch wird unter Stickstoff 1,5 Stunden bei Raumtemperatur gerührt, anschließend mit 20 ml Methylisobutylketon verdünnt, zweimal mit gesättigter
Natriumhydrogencarbonatlösung und zweimal mit Wasser ausgeschüttelt. Die organische Phase wird über Natriumsulfat getrocknet und am Vakuum eingedampft. Der Rückstand wird aus Diisopropylether umkristallisiert. Man erhält 230 mg 11C.
11C: Fp.: 202-204°C (E)-1α,17ß-Bis(acetyloxy)estr-4-en-3-on-oxim ( 11D) und
(Z)-1α,17ß-Bis(acetyloxy)estr-4-en-3-on-oxim ( 11E)
Wie unter Beispiel 1 beschrieben werden aus 1,85 g der Verbindung 11C mit 1,85
Hydroxylammoniumchlorid in 93 ml Ethanol 230 mg der Verbindung 11D und 90 mg der Verbindung 11E erhalten. 11D: Fp.: 250-252°C (Diisopropylether)
11E: Fp.: 219-221°C (Diisppropylether)
Beispiel 12
Herstellung von 3,3-[2,2-Dimethyl-1,3-propandiylbis(oxy)]estr-5(10)-en-1α,17ß-diol-dipentanoat (12)
500 mg der unter 8B hergestellten Verbindung werden in 10 ml Methylisobutylketon gelöst, mit 2,5 ml Pentansäureanhydrid und 50 mg 4-(Dimethylamino)pyridin versetzt und zwei Stunden bei 40°C unter Stickstoff gerührt. Die Reaktionslösung wird in 50 ml 8%ige wäßrige Schwefelsäurelösung eingetropft. Das ölig ausgefallene Produkt wird mit gesättigter Natriumhydrogencarbonatlösung und anschließend mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und zur Trockne eingeengt. Man erhält 680 mg der Verbindung 12 als helles Öl. [α]D 22 = +36° (CHCI3; c=0.500)
Beispiel 13
Herstellung von 3,3-[2,2-Dιmethyl-l,3-propandiylbis(oxy)]-1α-hydroxyestr-5(10)-en-17-on-pentanoat (13)
Wie unter Beispiel 12 beschrieben werden aus 500 mg der Verbindung 8C mit 2,5 ml Pentansäureanhydrid und 50 mg 4-(Dimethylamino)pyridin in 10 ml Methylisobutylketon 620 mg der Verbindung 13 als farbloses Öl erhalten. [α]D 22 = +103° (CHCl3; c=0,500)

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verbindungen der allgemeinen Formel I
,
Figure imgf000029_0001
worin entweder
X für eine Hydroxyiminogruppe = N~OH, für eine Hydroxygruppe und für ein Wasserstoff atom, für eine C1-C20-Alkanoyloxygruppe und für ein Wasserstoffatom oder für zwei Wasserstoffatome und
A- - -B für eine C-C-Doppel- und B- - -C für eine C-C-Einfachbindung
oder
X für eine in Form eines cyclischen Ketals geschützte Ketogruppe und A- - -B für eine
C-C-Einfach- und B- - -C für eine C-C-Doppelbindung sowie in beiden Fällen
Z für ein Sauerstofatom oder für die Gruppierung OR2 und ein Wasserstoffatom und
R1 und R2 unabhängig voneinander je für ein Wasserstoffatom oder einen C1-C20- Alkanoylrest
stehen.
2. Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
X für eine Hydroxyiminogruppe = N~OH, für eine Hydroxygruppe und für ein Wasserstoff atom, für eine C1-C10-Alkanoyloxygruppe und für ein Wasserstoffatom oder für zwei Wasserstoffatome und
A- - -B für eine C-C-Doppel- und B- - -C für eine C-C-Einfachbindung oder
X für eine in Form eines cyclischen Ketals geschützte Ketogruppe und A- - -B für eine
C-C-Einfach- und C- - -C für eine C-C-Doppelbindung sowie in beiden Fällen
Z für ein Sauerstoffatom oder für die Gruppierung OR2 und ein Wasserstoffatom und. R1 und R2 unabhängig voneinander je für ein Wasserstoffatom oder für einen C1-C10- Alkanoylrest
stehen.
3. Verbindungen der allgemeinen Formel I nach Anspruch 2
(E)-1ß,17ß-Dihydroxyestr-4-en-3-on-oxim
(Z)-1ß,17ß-Dihydroxyestr-4-en-3-on-oxim
(E)-1ß,17ß-Bis(acetyloxy)estr-4-en-3-on-oxim
(Z)-1ß,17ß-Bis(acetyloxy)estr-4-en-3-on-oxim
(E)-1α,17ß-Bis(acetyloxy)estr-4-en-3-on-oxim
(Z)-1α,17ß-Bis(acetyloxy)estr-4-en-3-on-oxim
Estr-4-en-1ß,3ß,17ß-triol
1ß,3ß,17ß-Tris(acetyloxy)estr-4-en
1 ß-(Acety loxy)estr-4-en-3ß, 17ß-diol
Estr-4-en-1ß,17ß-diol
Estr-4-en-1α,17ß-diol
1ß,17ß-Bis(acetyloxy)estr-4-en
17ß-(Acetyloxy)estr-4-en-1ß-ol,
1ß-(Acetyloxy)estr-4-en-17ß-ol,
3,3-[2,2-Dimethyl-l,3-propandiylbis(oxy)]estr-5(10)-en-1α,17ß-diol,
3,3-[2,2-Dimethyl-l,3-propandiylbis(oxy)]estr-5(10)-en-1α,17ß-diol-dipentanoat,
3,3-[2,2-Dimethyl-l,3-propandiylbis(oxy)]-1α-hydroxyestr-5(10)-en-17-on,
3,3-[2.2-Dimethyl-1.3-propandiylbis(oxy)]-1α-hydroxyestr-5(10)-en-17-on-pentanoat.
4. Pharmazeutische Präparate, enthaltend mindestens eine Verbindung der allgemeinen Formel I gemäß Anspruch 1 sowie einen pharmazeutisch verträglichen Träger.
5. Verwendung der Verbindungen der allgemeinen Formel 1 gemäß Anspruch 1 zur
Herstellung von Arzneimitteln.
6. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der allgemeinen Formel I, dadurch gekennzeichnet, daß a) wenn X letztendlich für eine Hydroxyiminogruppe = N-OH (syn oder anti) stehen soll.
1α- oder 1ß,17ß-Dihydroxy-estr-4.-en-3-on gegebenenfalls partiell und/oder sukzessive die 1- und/oder 17-Hydroxygruppe (n) verestert sowie das 3-Keton mit einem
Hydroxylammoniumsalz [NH3OH]n L (L=Cl, Br und n = 1; L = SO4 und n = 2) in ein
Z/E-Gemisch der entsprechenden 3-Oxim-Verbindung überführt und das Gemisch gewünschtenfalls getrennt sowie eine l-OAcyl-3-hydroxyimino-17ß-hydroxy- Verbindung gewünschtenfalls zum 17-Keton oxidiert wird (werden), oder b) wenn X letztendlich für zwei Wasserstoffatome stehen soll, 1ß,17ß-Dihydroxy-estr-4- en-3-on zu einem entsprechenden 3,3-Dithioketal umgesetzt und die Dithioketalgruppe anschließend reduktiv mit einem elektropositiven Metall in flüssigem Ammoniak abgespalten, in dem entstandenen 1ß,17ß-Dihydroxyestr-4-en die 1- und/oder 17-Hydroxygruppe(n) partiell und/oder sukzessive verestert, gewünschtenfalls das 1ß,17ß- Dihydroxyestr-4-en (Diol) oder ein entsprechender 17-Monoester davon in 1- und gegebenenfalls 17-Stellung mit Chromtrioxid/Pyridin, Pyridiniumchlorochromat (PCC), Pyridiniumdichromat (PDC) oder einem anderen, in der Steroidchemie für die
Oxidation einer 1- und gegebenenfalls 17-Hydroxygruppe verwendbaren
Oxidationsmittel oxidiert und anschließend das entstandene 1,17-Diketon bzw. den entstandenenl-Keto-17-ester mit einem Alkali-Selectride zum 1α,17ß-Diol bzw. 1α- Hydroxy-17-ester reduziert und gegebenenfalls nach Verseifung der Estergruppe(n)und gewünschter partieller und/oder sukzessiver Veresterung der 1- und /oder 17- Hydroxygruppe(n) in eine Verbindung der allgemeinen Formel Ib
Figure imgf000031_0001
worin R1 und R2 die in der Formel I angegebene Bedeutung haben,
überführt, sowie gewünschtenfalls - wenn R2 für ein Wasserstoff atom steht - die 17- Hydroxy- zur 17-Ketogruppe oxidiert wird (werden), oder c) wenn X letztendlich für die Hydroxygruppe und für ein Wasserstoffatom oder für eine Cι-C20-Alkanoyloxygrüppe und für ein Wasserstoffatom stehen soll, 1α- oder 1ß,17ß- Dihydroxyestr-4-en-3-on gewünschtenfalls partiell und/oder sukzessive verestert, die 3- Keto- zur 3-Hydroxygruppe reduziert sowie gewünschtenfalls die 3-Hydroxygruppe verestert wird, oder d) wenn X letztendlich eine in Form eines cyclischen Ketals geschützte Ketogruppe sein soll, 17ß-Hydroxyestr-4-en-3-on mit dem entsprechenden Ketalbildner und gewünschtenfalls nach Veresterung oder Oxidation der 17ß-Hydroxy gruppe zu einem Ketal der allgemeinen Formel I'd
,
Figure imgf000032_0001
worin K eine in Form eines cyclischen Ketals geschützte Ketogruppe bedeutet sowie Z die in Formel I angegebene Bedeutung hat umgesetzt, anschließend das Ketal unter Verschiebung der Doppelbindung in 1-Position mikrobiologisch zur Iß- und/oder 1α- Hydroxyverbindung hydroxyliert sowie gegebenenfalls zur 17-Ketoverbindung oxidiert, anschließend die 1-Hydroxygruppe gewünschtenfalls verestert, die 17-Ketogruppe gewünschtenfalls reduziert und gewünschtenfalls verestert wird.
7. Pharmazeutische Präparate enthaltend mindestens eine Verbindung der allgemeinen Formel I sowie einen pharmazeutisch verträglichen Träger.
8. Verwendung der Verbindungen der allgemeinen Formel I zur Herstellung von
Arzneimitteln.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2287909A1 (fr) * 1974-10-18 1976-05-14 Schering Ag Hydroxy-1a steroides et medicaments qui en contiennent
DE2614340A1 (de) * 1976-03-31 1977-10-27 Schering Ag Neue mittel und neue methoden zur ausloesung von aborten und zur therapie von genitalcarcinomen

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2287909A1 (fr) * 1974-10-18 1976-05-14 Schering Ag Hydroxy-1a steroides et medicaments qui en contiennent
DE2614340A1 (de) * 1976-03-31 1977-10-27 Schering Ag Neue mittel und neue methoden zur ausloesung von aborten und zur therapie von genitalcarcinomen

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 67, no. 25, 18. Dezember 1967, Columbus, Ohio, US; abstract no. 114078, J. TOWNSLEY ET AL 'Mechanism of Estrogen Biosynthesis. IV. Ovarian-Metabolism of Estr-4-ene-3,17-dione' Seite 10746 ;Spalte 1 ; *
EXPERIENTIA Bd. 30, Nr. 4, 15. April 1974, BASEL CH Seiten 328 - 329 G. GREENSPAN ET AL '1.beta.Hydroxylation od D-Norgestrel and Norethisterone by Botryodiplodia malorum' in der Anmeldung erwähnt *
RECUEIL DES TRAVAUX CHIMIQUES DES PAYS-BAS Bd. 84, Nr. 5, Mai 1965, DEN HAAG NL Seiten 626 - 632 C. BOLT ET AL 'Microbiological Conversion of 19-Nortestosterone (VI) 1.beta.Hydroxylation' in der Anmeldung erwähnt *

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