СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОИЗВОДНЫХ 19-НОРПРОГЕСТЕРОНА Российский патент 1994 года по МПК C07J9/00 

Изобретение касается получения новых стероидных соединений и относится к способу получения производных 19-норпрогестерона, общей формулы I (I) где R₁ - водород, метоксиметил, тетрагидропиранил или ацил C_1-6.

Известны производные 19-норпрогестерона, имеющие 6-метиловый заместитель как, например, номегестерол, который является мощным прогестативным производным, обладающим чистыми прогестероновыми свойствами.

Известны также производные 19-норпрогестерона, цепь которых в положении 17 содержит 3 атома углерода, и, в частности, 3,20-диоксо-17α-21-диметил-19-норпрегна- 4,9-диен. Этот тип соединений проявляет только незначительные прогестомиметические свойства по сравнению со своим низшим гомологом.

Цель изобретения состоит в разработке способа получения новых прогестеронов, обладающих более высокой фармакологической активностью.

Предлагаемый способ заключается в том, что соединение 3-алкокси-эстра-1,3,5-триен общей формулы II (II) где R₂ = C₁-C₆ подвергают воздействию бромида пропилтрифенилфосфония для получения пропилиденового производного общей формулы III (III) в виде изомеров E или Z, где R₂ имеет вышеуказанные значения, которое подвергают гидрированию по методу Бирша с образованием 3-оксо-21-метил-19-норпрегнан 4,17 (20)-диена, который обрабатывают агентом алкилирования таким, как триалкилортоформиат в кислой среде для получения производного эстра-3,5-диена общей формулы IV (IV) в виде изомеров Е или Z, где R₂ имеет вышеуказанные значения, и которое затем подвергают формилированию по методу Вильсмайер-Хака для получения 6-формилпроизводного общей формулы V (V) в виде изомеров Е или Z, где R₂ имеет вышеуказанные значения, которое затем восстанавливают с помощью смешанного гидрида щелочного металла с получением соответствующего 6-гидроксиметилового производного с последующей его обработкой кислотой для получения 3-оксо-6-метиленового производного общей формулы VI (VI) в виде изомеров E или Z с последующей изомеризацией в присутствии катализатора изомеризации для получения 3-оксо-6-эстра-4,6-диенового производного общей формулы VII (VII) в виде изомеров E и Z, которое подвергают бисгидроксилированию с помощью тетроксида осмия и пероксида N-оксид-триэтиламина в инертной среде, для получения 17-гидрокси-20-кетопроизводного формулы VIII (VIII) которое подвергают при необходимости обработке метоксиметилирования с помощью метоксиметилгалогенида, или обработке дигидропиранилирования с помощью дигидропирана в кислой среде, или ацилированию с помощью функционального производного карбоновой кислоты в присутствии кислого агента.

П р и м е р 1. 6,21-Диметил-17α-гидроксил-3,20-диоксо-19-норпрегна-4,6-диен.

Стадия А.

а) 3-метокси-17-пропилиден-эстра 1,3,5(10)-триен.

4,5 г 3-метокси-17-оксо-эстра 1,3,5(10)-триена вводят в атмосфере азота в 72 мл диметилсульфоксида и 20 мл гексана. Затем добавляют 14,5 г бромида п-пропилтрифенилфосфония, 4,2 г бутилата калия и 0,67 г 18-краун-6-эфира. При слабом перемешивании двуфазную смесь нагревают до 60^оС в течение 8 ч. Затем температуру смеси доводят до 15^оС на ледяной бане и добавляют 20 мл воды и 20 мл однонормального раствора соляной кислоты в 150 мл метанола и оставляют при перемешивании на ночь. Добавляют еще воды и экстрагируют дихлорметаном. Получают 7,5 г неочищенного масла, которое пропускают через двуокись кремния для хроматографии, затем вымывают метиленхлоридом. Таким образом получают 3 г продукта со степенью чистоты 80% , показанной жидкостной хроматографией с высоким выходом (ЖХВВ), т. е. с чистым выходом 54% , с температурой плавления 76^оС; [α] _D²⁰ (C = 1% метанола) = 59^о.

б) 3-кето-21-метил-19-норпрегна-4,17(20)-диен.

При температуре 50^оС в атмосфере аргона прибавляют к 3 л жидкого аммиака раствор 1,72 г 3-метил-19-нор-21-метилпрегна-1,3,5/10/17/20/-тетраена в 175 мл безводного тетрагидрофурана. Через интервалы в 30 мин прибавляют при перемешивании 3 раза по 90 мл этанола и 1,72 г лития. После 60 мин перемешивания удаляют аммиак на водяной бане при слабом вакууме. Прибавляют 1,3 л воды и перемешивают 2 ч. Отфильтровывают нерастворившуюся часть, которую промывают на фильтре до нейтральной реакции. К фильтрату добавляют четырехнормальную соляную кислоту до pH 2 и перемешивают еще 2 ч. Осаждают стероид, добавляя воду, затем отделяют его фильтрованием.

Получают 3,45 г 3-кето-21-метил-19-норпрегна-4,17(20) неочищенного диена. Поглощают изопропиловым эфиром и получают чистый продукт в виде жидкого масла бледно-желтого цвета; [α] _D²⁰ = +59^о (С = 1% метанола), который не кристаллизуется.

в) 3-этокси-21-метил-19-норпрегна 3,5,17(20)-триен.

5 г 3-кето-21-метил-19-норпрегна 4,17(20)-диена, полученного на предыдущей стадии, растворяют в 15 мл этанола, к которым прибавляют 5 мл этилортоформиата и 0,102 г п-толуолсульфокислоты. Смесь доводят до кипения в течение 3 ч с одновременным удалением образовавшейся воды. По истечении этого времени прибавляют 3,6 мл триэтиламина. Таким образом получают 2,75 г кристаллического продукта с температурой плавления 104^оС. Инфракрасный спектр показывает полосы, характерные для системы с двойными связями от 3,5 до 1650 и 1620 см^-1, и виниловый углерод при 3080 см^-1.

УФ-спектр, λ_макс. 243 нс, ε = 20840.

Стадия Б.

3-Этокси-6-формил-21-метил-19-норпрегнатриен-3,5,17(20), Z-изомер (VIII).

К 30 г 3-этокси-21-метил-19-норпрегна-3,5,17(20)-триена, изомер Z (III), и 300 мл диметилформамида добавляют реактив Вильсмайера, образовавшегося с 15,5 мл оксихлорида фосфора и 124 мл диметилформамида при +5^оС.

Реакционную среду выдерживают при перемешивании в течение 1 ч 15 мин. Добавляют 140 мл водного раствора, насыщенного ацетатом натрия, через 15 мин образуется кристаллический желтый осадок, который фильтруют и промывают водой. После фильтрования и промывки водой получают 20,2 г желтых кристаллов 3-этокси-6-формил-21-метил-19-норпрегнатриена-3,5,17(20) (изомер Z) (VIII).

Выход 62% . Точка плавления чистого продукта 99^оС.

Вращательная способность [α] _D²⁰ = = 21,5^о (C = 1% диоксана).

Стадия В.

21-Метил-6-метилен-3-оксо-19-норпрегна-4,17 (20)-диен, изомер Z (IX).

14 г 3-этокси-6-формил-21-метил-19-норпрегна-1,5,17 (20)-триена, изомер Z (VIII), и 140 мл метанола выдерживают при перемешивании в течение 1 ч 20 мин с 960 мг боргидрида натрия при 0^оС. Затем медленно добавляют 15 мл двунормальной хлористоводородной кислоты и перемешивают до получения кристаллов. Получают 8,7 г 21-метил-6-метилен-3-оксо-19-норпрегна-4, 17 (20)-диена, изомер Z (IX).

Выход 71% . Точка плавления 110-14^оС.

Вращательная способность, [α] _D = 218^о (1% диоксана),
УФ-спектр λ_макс. 261 нм, ε = 10600.

Стадия Г.

6,21-Диметил-3-оксо-19-норпрегна-4,6,17 (20)-триен, изомер Z (X)
3,5 г 21-метил-6-метилен-3-оксо-19-норпрегна-4,17 (20)-диена, изомер Z (X), 3,5 г ацетата натрия, 1,4 г 5% -ного палладия на угле в 350 мл этанола доводят до рефлюкса в течение 1 ч 30 мин. Реакционную среду фильтруют, экстрагируют хлороформом и промывают водой. Органические фазы хроматографируют на двуокиси кремния. В элюатах получают 3,1 г 6,21-диметил-3-оксо-19-норпрегна-4,6,17 (20)-триена, изомер Z (X), в виде несколько желтоватого масла.

Выход 88% .

Вращательная способность [α] _D = -31^o (1% - диоксана),
УФ-спектр λ_макс. 288 нм, ε= 22000.

Стадия Д.

6,21-Диметил-17α-гидрокси-3,20-дио- ксо-19-норпрегна-4,6-диен.

2,9 г 6,21-диметил-3-оксо-19-норпрегна-4,6,17 (20)-триена (X), 29 мл третичного бутанола, 0,58 мл 2,5% -ного раствора четырехокиси осмия в третичном бутаноле и 4,06 г комплекса триэтиламин-N-оксид гидроперекись перемешивают в течение 24 ч при температуре окружающей среды. Затем добавляют 3 г целита и 2 г сульфита натрия в воде и еще перемешивают в течение 2 ч.

Экстрагируют толуолом и перколируют органическую фазу на слое двуокими кремния для хроматографии. Выпаривают элюат досуха и поглощают горячим метанолом. После кристаллизации получают 1,66 г 6,21-диметил-17 α-гидрокси-3,20-диоксо-19-норпрегна-4,6-диена.

Выход 52% . Точка плавления 204^оС.

П р и м е р 2. 1 г 6,21-диметил-17α-ацетокси-3,20-диоксо-19-норпрегна-4,6-диена, 10 мл хлороформа, 0,8 мл уксусного ангидрида и 0,15 г п-толуолсульфоновой кислоты нагревают при рефлюксе в течение 50 мин. Добавляют 2 мл метанола и 0,1 мл концентрированной соляной кислоты и снова выдерживают при рефлюксе в течение 1 ч. Среду экстрагируют хлороформом, промывают водой, доводят досуха в вакууме. Остаток поглощают для кристаллизации метанолом.

Получают 780 мг кристаллов 6,21-диметил-17α-ацетокси-3,20-диоксо-19-норпрег- на-4,6-диена.

Выход 69% . УФ-спектр; λ_макс. 288 нм, ε= 23400.

Точка плавления 203^оС.

Вращательная способность [α] D = -34^о (1% в диоксане)
ЯМР-спектра в хлороформе 0,68 Гц 3Н
синглет Сl8 1,05 Гц 3Н
триплет
Y = 7 Гц С22 1,86 Гц 3Н
синглет метил в С6 2,08 Гц 3Н
синглет СН₃-СO- 5,95 Гц 1Н
синглет Н в С7 6,05 Гц 1Н
синглет Н в С6
Согласно тому же способу получают посредством действия хлорида пропионила 6,21-диметил-17α-пропионилокси-3,20-ди- оксо-19-норпрегна-4,6-диен (пример 3).

Выход 57% .

УФ-спектр, λ_макс. 288 нм; ε= 24600.

Температура плавления 186-187^оС.

Вращательная способность, [α] _D = -41^о (С = 1% диоксана).

Посредством действия гексаноилхлорида:
6,21-диметил-3,20-диоксо-17α-гексано- илокси-19-норпрегна-4,6-диен (пример 4).

Выход 38% .

УФ-спектр, λ_макс. 289 нм; ε = 24400.

Температура плавления 132^оС.

ИК-спектр: 1735, 1715, 1655, 1620, 1575 нм
Посредством действия триметилацетилхлорида
6,21-диметил-3,20-диоксо-17α-тримети- лацетилокси-19-норпрегна-4,6-диен (пример 5).

Выход 14% .

УФ-спектр, λ_макс. 288 нм, ε = 24900.

Температура плавления 195^оС.

Вращательная способность, [α] D = -44^о (С = 1% диоксана).

Посредством действия бензоилхлорида
6,21-диметил-3,20-диоксо-17α-бензо- илокси-19-норпрегна-4,6-диен (пример 6).

Выход 79% .

УФ-спектр, λ_макс. 294-295. ε = 24900.

Температура плавления 221^оС.

Вращательная способность [α] D = -81^о (С = 2% диметилформамида).

Посредством действия монохлорацетилхлорида
6,21-диметил-3,20-диоксо-17α-хлораце- тилокси-19-норпрегна-4,6-диен (пример 7).

Выход 29% .

УФ-спектр, λ_макс. 291 нм. ε = 26400.

Температура плавления 237^оС.

Вращательная способность, [α] D = -53^о (С = 1% диоксана).

П р и м е р 8. 6,21-диметил-3,20-диоксо-17α-тетрагидропиранилокси-19-норпрег- на-4,6-диен.

2,5 г 17 α-гидроксилированного производного растворяют в 75 мл хлорметилена и 50 мл бензола. Добавляют 0,5 мл дигидропирана и 25 мг п-толуолсульфоновой кислоты. Через 2 ч 20 мин перемешивания снова добавляют такое же количество дигидропирана. Через 3 ч реакционную смесь экстрагируют. Продукт реакции хроматографически очищают в колонке с окисью алюминия. После кристаллизации в метаноле с 1% пиридина получают 1,7 г кристаллов, которые плавятся при 179-180^оС.

П р и м е р 9. 6,21-диметил-3,20-диоксо-17 -метоксиметилокси-19-норпрегна-4,6-диен.

2,16 г 3,20-диоксо-6,21-диметил-17 -гидрокси-19-норпрегна-4,6-диена растворяют в 50 мл хлорметилена и 10 мл безводного формальдегиддиметилацеталя. Раствор охлаждают до 0^оС в ледяной бане. Добавляют 2 г пентоксида фосфора и смесь выдерживают при 0^оС при перемешивании в течение 1 ч. Затем смесь фильтруют и фильтрат промывают хлорметиленом. К фильтрату добавляют триэтиламин до получения pH 9. Смесь концентрируют в вакууме. Остаток перекристаллизовывают в смеси метанол/хлорметилен и получают 2,27 г 6,21-диметил-3,20-диоксо-17α-метоксимет- илокси-19-норпрегна-4,6-диена.

Температура плавления 182-184^оС.

УФ-спектр, λ_макс. 291 нм. ε = 26100.

Соединения общей формулы (I) обладают ценными прогестомиметическими свойствами и, в частности, могут использоваться в качестве средства, способствующего пищеварению, а их большое сродство к акцепторам прогестерона придает высокую прогестативную активность.

Новые соединения не проявляют никакой токсичности. Так, при введении мышам через рот или внутривенно в количестве 200 мг/кг соединения не вызывают вредного действия и не приводят к смертности.

Определение относительного сродства.

Для рецептора прогестерона определяют способность каждого стероида по сравнению с эталонным веществом (холодный прогестерон).

Меченый прогестерон инкубируют вместе с цитозолом матки, один или в присутствии возрастающей концентрации холодного стероида (включая немеченый прогестерон), при соотношении R двух веществ от 1 до 1000.

Эти соединения сравнивались с ацетатом медрокси-прогестерона (АМП) и с ацетатом номегестрола (ТХ 066).

В приведенной табл. 1 указаны концентрации меченого прогестерона, связанного с рецептором в присутствии холодного эталона.

Данные табл. 1 позволяют определить относительное сродство. Относительное сродство - это отношение концентраций при 50% ингибирования (С150) данного стероида и холодного гормона, который берется в качестве эталона (в данном случае прогестерон): О. С. = С150/С150э.

Таким образом, относительное сродство выражается в процентах считая, что для эталонного гормона (или стероида) величина AR О. С. равна 100% .

Величины С150 представляют собой оценку КИ (константа ингибирования) исследуемых стероидов в отношении связи эталонного стероида (см. табл. 2).

Таким образом, измерение величины О. С. дает следующую последовательность: бензоаты > ТХ66 > гексаноат > прогестерон > пропионат > ацетат > 17 α-гидрокси.

Однако, хотя сродство к рецептору прогестерона является важной характеристикой соединений, оно не является единственной характеристикой соединения, и соединение со средним значением сродства может тем не менее проявлять высокую биологическую активность, если его молекула или совсем не подверглась метаболизму в связи со сложной химической структурой молекулы. Так, метильная группа в положении 6 защищает систему двойных связей 4,6 от метаболизма, а метильный заместитель в положении 21 защищает от метаболизма кетон в положении 20. Именно благодаря такой структуре соединения согласно изобретению проявляют высокую прогестероновую активность. (56) Патент Великобритании N 924981, кл. 2/3 / С, 1963.

Патент Франции N 2877877, кл. A 61 K 27/00, 1971.

Патент Франции N 2271833, кл. A 61 K 31/57, 1975.

Использование: в качестве прогестативного средства. Сущность: продукт производное 19-норпрогестерона ф-лы 1, где R₁ - Н, метоксиметил, тетрагидропиранил, радикал ф-лы 2 - ацил C₁-C₆. Выход 14 - 88% , т. пл. 76 - 237С. Реагент 1: 3-алкокси-эстра-1,3,5-триен. Реагент 2: бромидпропилтрифенилфосфония. Реагент 3: 3-алкокси-17-пропилиденэстра-1,3,5, (10)-триен. Реагент 4: Li в жидком NH₃. Реагент 5 : 3-оксо-21-метил-19-норпрегнан 4,17/20/-диен. Реагент 6: триалкилортоформиат + кислота. Реагент 7: 3-алкокси-17-пропилиден-эстра-3,5-диен. Реагент 8: POCl + диметилформамид. Реагент 9: 3-алкокси-6-формил-21-метил-19-норпрегнатриен-3,5,17(20). Реагент 10: смешанный гидрид щелочного металла. Реагент 11: 6-гидроксиметил-21-метил-3-оксо-19-норпрегна-4,17(20)-диен. Реагент 12: кислота (HCl). Реагент 13: 21-метил-6-метилен-3-оксо-19-норпрегна-4,17(20)-диен; Реагент 13: Pd/C+C₂H₅OH+CH₃COONa. Реагент 14: 3-оксо-6-метилэстра-4,6-диен. Реагент 15: OSO + гидроокись N-оксидтриэтиламина. Реагент 16: 17-гидрокси-6,21-диметил-3,20-диоксо-19-норпрегна-4,6-диен, с последующим при необходимости метоксиметилированием, дигидропиранилированием или ацилированием. Ф-лы 1 и 2 приведены в описании изобретения.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОИЗВОДНЫХ 19-НОРПРОГЕСТЕРОНА общей формулы

где R₁ - водород, метоксиметил, тетрагидропиранил или C₁-C₆-ацил, отличающийся тем, что соединение 3-алкокси-эстра-1,3,5-триен общей формулы

где R₂-C₁-C₆-алкил,
подвергают воздействию бромида пропилтрифенилфосфония для получения пропилиденового производного общей формулы

где R₂ имеют указанные значения,
в виде изомеров E или Z, которое подвергают воздействию гидрированием по методу Бирша с образованием 3-оксо-21-метил-19-норпрегнан 4,17(20)-диена, который обрабатывают агентом алкилирования, таким, как триалкилортоформиат, в кислой среде для получения производного эстра-3,5-диена общей формулы
CHCH₂CH₃
где R₂ имеет указанные значения,
в виде изомеров E или Z, которое затем подвергают формилированию по методу Вильсмайер - Хака для получения 6-формилпроизводного общей формулы
CHCH₂CH₃
где R₂ имеют указанные значения,
в виде изомеров E или Z, которое затем восстанавливают с помощью смешанного гидрида щелочного металла с получением соответствующего 6-гидрокси-метилового производного с последующей его обработкой кислотой для получения 3-оксо-6-метиленового производного общей формулы

в виде изомеров E или Z с последующей изомеризацией в присутствии катализатора изомеризации для получения 3-оксо-6-метил-эстра-4,6-диенового производного общей формулы

в виде изомеров E или Z с последующей обработкой бисгидроксилированием четырехокисью осмия и гидроперекисью N-оксида триэтиламина в инертной среде с образованием 17-гидрокси-20-кетопроизводного общей формулы

после этого при необходимости его метоксиметилируют галогенидом метоксиметила или дигидропиранилируют дигидропираном в кислой среде, или ацилируют при помощи функционального производного карбоновой кислоты в присутствии кислого агента.