ТИГОГЕНИН БЕТА-ЦЕЛЛОБИОЗИДЫ Российский патент 1995 года по МПК C07J21/00 

Изобретение относится к новым и благоприятным способам синтеза тигогенин β-целлобиозида и некоторым новым промежуточным соединениям, используемым в этих способах.

Тигогенин β -целлобиозид представляет собой известное соединение, имеющее пригодной при лечении (гипер) холестеринемии и атеросклероза [1 и 2] Каждый патент раскрывает различный синтез этого соединения из β -целлобиозоктаацетата; первый посредством гептаацетата гликолилбромида, который сопрягают с тигогенином в присутствии карбоната серебра с последующим гидролизом; а второй посредством катализируемого четыреххлористым оловом сопряжения октаацетата с тигогенином в метиленхлориде, вновь с последующим гидролизом. В работе Малиноу и др. взаимодействие целлобиозоктаацетата с четырехбромистым титаном приводит к получению гептаацетата гликозилбромида, который сопрягают с тигогенином посредством цианистой ртути, после чего осуществляют гидролиз. Все эти способы имеют серьезные недостатки для получения вещества в массе или объеме. В соответствии с настоящим изобретением целью являются разработка синтетических способов, которые лишены использования токсических и/или дорогостоящих реагентов и которые приводят к получению желаемого β -целлобиозида без необходимости осуществления обременительных и дорогостоящих стадий очистки.

Известен синтез и реакции О-гликозил трихлорацетимидатов, образованных взаимодействием сахаров, обладающих группой 1-ОН однако с другими гидроксильными группами, являющимися защищенными, например, бензилом или ацетилом), с трихлорацетонитрилом в присутствии основания Шмидт, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. т, 25, с, 212-235 (1986). Известно предпочтительное образование α-аномера, когда NaH используют в качестве основания, и предпочтительное образование β-аномера, когда в качестве основания используют К₂СО₃. α-аномер тетра-бензилглюкозил-трихлорацетимидата, когда сопряжен с холестерином, приводит к получению аномерных смесей, которые отличаются катализатором (п-толуолсульфокислота или этерат трехфтористого бора) и температурой (от -40 до +20^оС). С другой стороны, оба α- и β -аномера аналога тетраацетилглюкозила приводят к получению исключительно β -аномерных продуктов.

Настоящее изобретение направлено на промежуточные соединения формулы
(I) где R обозначает R₄CO; R₁ и R₂, взятые отдельно, обозначают R₁-R₄CO и R₂- или , R₁ и R₂, взятые вместе, обозначают
и R₄ обозначает С₁-С₄-алкил.

Особую ценность представляют те соединения, в которых R₄ обозначает метил, т.е. R обозначает ацетил.

Настоящее изобретение также направлено на создание полных способов и определенных отдельных стадий способов, используемых для предлагаемого синтеза тигогенин β -целлобиозида:
(а) взаимодействие целлобиозагентаалканоата формулы
OH (II) где R обозначает R₄CO и R₄ обозначает С₁-С₄-алкил, с трихлорацетонитрилом в присутствии каталитического количества карбоната цезия в реакционно-инертном растворителе при комнатной температуре с образованием имидата формулы (I), где R₁ и R₂, взятые вместе, т.е. представленные формулой
O (III) либо (b) взаимодействие указанного имидата с тигогенином в присутствии бромида цинка или бромида магния-этерата в том же или другом реакционно-инертном растворителе при комнатной температуре с образованием ортоэфира формулы (I), где R₁ и R₂ взяты вместе, то есть, представлены формулой
O (IV)
где Tig обозначает
с последующим нагреванием указанного ортоэфира в том же или другом реакционно-инертном растворителе с образованием тигогенин β-целлобиозид гептаалканоата формулы
(V) либо (b^I) взаимодействие указанного имидата формулы (III) с тигогенином в присутствии этерата трехфтористого бора в том же или другом реакционно-инертном растворителе при комнатной температуре с образованием указанного тигогенин β-целлобиозид гептаалканоата формулы (V);
и (с) традиционный гидролиз указанного тигогенин β-целлобиозид гептаалканоата с образованием указанного тигогенин β-целлобиозида.

И вновь предпочтительное значение R₄-метил, т.е. R представляет собой ацетил.

Реакционно-инертный растворитель относится к растворителю, который не вступает во взаимодействие с исходными веществами, реагентами, промежуточными соединениями или продуктами таким образом, что он оказывает отрицательное воздействие на выход требуемого продукта. Указанный растворитель может включать одно целое или содержать множество компонентов.

Один отличительный признак настоящего изобретения заключается в стереоспецифической конверсии целлобиозагептаалканоата (II) в искомое промежуточное соединение, т.е. α-ацетимидат формулы III). При такой конверсии целлобиозагептаалканоат подвергают взаимодействию с одним, по крайней мере, молярным эквивалентом (предпочтительно, 1-10-кратным молярным избытком) трихлорацетонитрила в реакционно-инертном растворителе, таком, как метиленхлорид, в присутствии каталитического количества карбоната цезия (например, около 5 мол. относительно целллобиозагептаацетата). Температура не имеет решающего значения, однако реакцию предпочтительно осуществляют при температуре окружающей среды или около таковой, с тем, чтобы избежать расходов на нагревание или охлаждение. Предлагаемое стереоспецифическое образование α-аномера с использованием данного катализатора является наиболее удивительным признаком, поскольку Шмидт, который особенно искусен в данном типе трансформации, рекомендует другой карбонат щелочного металла, а именно, карбонат калия, в качестве катализатора селективного образования нежелательного β-аномера.

Полученный α-имидат (III) подвергают взаимодействию с тигогенином в реакционно-инертном растворителе в присутствии этерата трехфтористого бора в соответствии со способом Шмидта, приведенным выше. Данная стадия реакции, которую также удобно проводить при температуре окружающей среды или почти таковой, приводит к получению известного тигогенин β-целлобиозид гептаацетата (V).

Заявитель обнаружил, что использование этерата бромида цинка или бромида магния в качестве катализатора при иных аналогичных условиях приводит к образованию промежуточного ортоэфира формулы (IV). По деланию данный ортоэфир может быть выделен. Однако предпочтительным методом является просто нагревание реакционной смеси с осуществлением превращения данного ортоэфира в промежуточный тигогенин β-целлобиозид гептаацетат (V). Удобно замещать любые алканоильные группы, потерянные в данном способе, взаимодействием с соответствующим ангидридом алкановой кислоты перед выделением данного промежуточного соединения.

На конечной стадии гептаацетат формулы (v) подвергают гидролизу или сольволизу, например, в соответствии с методом Малиноу, приведенным выше, или в соответствии с методом, приведенным в примерах ниже.

П р и м е р 1. α -О-Целлобиозил трихлорацетимидат гептаацетат (формула III, R-ацетил)
В присутствии N₂ целлобиозагептаацетат (10 г, 0,0157 моль; полученный из октаацетата в соответствии с методом Экскофиера и др. Carbohydrate Res. т. 39, с. 368-373, 1975) растворяют в 100 мл СH₂Cl₂ в колбе, высушенной пламенем, и охлаждают до 0-5^оС. Через шприц прибавляют трихлорацетонитрил (4 мл) и затем Cs₂CO₃ (0,52 г, 0,00158 моль) прибавляют в виде тонкодисперсного порошка; Смесь, которую немедленно нагревают до комнатной температуры, перемешивают в течение 5 ч, затем осветляют фильтрацией в присутствии диатомовой земли, и фильтрат упаривают, берут в гексане/этилацетате и повторно упаривают с получением 11 г указанного в заголовке продукта. Перекристаллизация из этилацетата/гексана приводит к получению 6,1 г очищенного продукта, указанного в заголовке, температура плавления 192-194^оС; ¹Н-ЯМР (CDcl₃, 300 МГц) Δ(ppm) 8,63 (с, 1Н), 6,45 (д,1Н), 5,50 (т, 1Н), 5,1 (м, 3Н), 4,9 (т, 1Н), 4,52 (м, 2Н), 4,37 (дд, 1Н), 4,07 (м, 3Н), 3,82 (т, 1Н), 3,65 (м, 1Н), 2,10 (с, 3Н), 2,07 (с, 3Н), 1,97 (м, 15Н).

Анализ: C 43,02; H 4,49; N 1,81
Вычислено: C 43,06; H 4,65; N 1,79.

П р и м е р 2. Ортоэфир, полученный из α-О-целлобиозил трихлорацетимидат гептаацетата и тигогенина (IV, R₄-CH₃₎
Продукт, указанный в заголовке предыдущего примера (1,2 г, 1,54 ммоль), тигогенин (0,5 г, 1,2 ммоль) и молекулярные сита (0,5 г, тип ЭА) объединяют в 20 мл СH₂Cl₂ при комнатной температуре. После перемешивания в течение 10 мин прибавляют ZnBr₂ (0,21 г, 0,93 ммоль), смесь перемешивают в течение 1,25 ч, фильтруют в присутствии диатомовой земли, фильтрат промывают 0,5 М HСl, Н₂О и солевым раствором, сушат в присутствии MgSO₄, упаривают и остаток суспендируют в гексане с получением указанного в заголовке продукта в виде твердого тела белого цвета, 0,55 г, температура плавления 187,5-188,6^оС, тонкослойная хроматография. Rf 0,3 (3:1 CHCl₃ этилацетат).

Анализ: C 61,14; H 7,54.

Вычислено: С 61,49; Р 7,60.

Альтернативно, указанный в заголовке продукт просто образуют in situ тем же способом, исключая фильтрацию и последующие стадии выделения. Образование искомого продукта регистрируют тонкослойной хроматографией. Данный ортоэфирный продукт также получают при использовании этерата бромида магния вместо ZnBr₂.

П р и м е р 3. Тигогенин β-целлобиозид гептаацетат (V, R-ацетил).

Метод А.

Продукт, указанный в заголовке предыдущего примера, образуют в 20 мл CH₂Cl₂ из продукта, указанного в заголовке примера 1 (1,15 г, 1,47 ммоль), в соответствии с методикой предыдущего примера. Мониторинг тонкослойной хроматографией демонстрирует полное превращение в ортоэфир в течение 2 ч. Ортоэфир превращают в указанный в заголовке данного примера продукт путем нагревания реакционной смеси при температуре флегмы в течение 18 ч, охлаждая затем до комнатной температуры, прибавляя уксусный ангидрид и перемешивая реакционную смесь в течение 3 ч с тем, чтобы заместить частично потерянные ацетильные группы. Для выделения и очистки указанного в заголовке продукта реакционную смесь фильтруют и фильтрат промывают водой и солевым раствором, сушат в присутствии сульфата магния, упаривают и остаток хроматографируют на силикагеле с использованием 4:1 CHCl₃ этилацетат в качестве элюата. Выход очищенного продукта, указанного в заголовке, составляет 0,8 г (59%), идентично известному продукту.

Альтернативно, после обработки уксусным ангидридом реакционную смесь фильтруют, промывают 0,5 н. раствором HCl, водой и солевым раствором, сушат в присутствии сульфата магния, упаривают до масла и остаток кристаллизуют из изопропилового эфира, 0,48 г (34% ). Дополнительный продукт (0,09 г, 7%) получают из маточных растворов путем десорбции и хроматографии в соответствии с предыдущим параграфом.

Метод В.

Смесь тигогенина (4,7 г, 0,0113 моль) и молекулярных сит, высушенных пламенем (тип ЗА, 10 г) и 100 мл гексана прибавляют к раствору указанного в заголовке примера 2 продукта (0,014 моль) в 100 мл СH₂Cl₂ и смесь перемешивают в течение 18 ч при комнатной температуре, затем охлаждают до 0-5^оС. По каплям прибавляют в течение 30 мин BF₃˙(C₂H₅) O (0,43 мл, 0,0055 моль) в 10 мл CH₂Cl₂. Через 2 ч прибавляют твердый NaHCO₃ (5 г) и смесь перемешивают в течение 10 мин, фильтруют, фильтрат промывают дважды насыщенным раствором NaHCO₃ и один раз солевым раствором, сушат в присутствии сульфата магния и десорбируют до твердых тел, которые дважды перекристаллизовывают из абсолютного спирта с получением 5,32 г очищенного продукта, указанного в заголовке данного примера.

П р и м е р 4. Тигогенин β-целлобиозид.

В присутствии N₂ и в безводных условиях указанный в заголовке предыдущего примера продукт (7,8 г, 7,53 ммоль) растворяют в 78 мл 1:1 CH₃OH: тетрагидрофуран. Метилат натрия (0,020 г, 0,37 ммоль) прибавляют в один прием и смесь нагревают с обратным холодильником в течение одного часа. Тетрагидрофуран удаляют перегонкой до температуры головной фракции, равной 62^оС. Прибавляют свежий метанол (80 мл) и перегонку продолжают до температуры головной фракции, равной 65^оС. Пpибавляют воду (8 мл) и смесь вновь нагревают с обратным холодильником, протpавляют, автоклавируют при температуре флегмы в течение 2,5 ч, медленно охлаждают при перемешивании до комнатной температуры, перемешивают в течение ночи, и указанный в заголовке продукт извлекают фильтрацией; 4,21 г.

Использование: в качестве промежуточных продуктов в синтезе холестеринемических препаратов. Сущность изобретения: продукт тигогении β -целлобиозиды общей ф-лы 1, где R R₄CO, где R₄-C₁-C₄- алкил, R₁ и R₂ отдельно взятые, R₁-R₄CO где R₄ указано выше, а R₂ группа ф-лы 2 или R₁ и R₂ вместе означают остаток ф-лы 3, где R₄ - указано выше. R и R₁ предпочтительно ацетил, а R₄ метил. Структура соединений 1, 2, 3: (см. ниже). 1 ил.

1. ТИГОГЕНИН БЕТА-ЦЕЛЛОБИОЗИДЫ общей формулы

где R группа R₄CO,
где R₄ C₁ C₄-алкил;
R₁ и R₂ отдельно взятые:
R₁ R₄CO, где R₄ имеет указанные значения, а R₂ группа

или R₁ и R₂ вместе остаток

где R₄ имеет указанное значение. 2. Соединение по п. 1, отличающееся тем, что R₁ и R₂ взяты отдельно, а R и R₁ каждый ацетил. 3. Соединение по п. 1, отличающееся тем, что R₁ и R₂ взяты вместе, R ацетил, а R₄ метил.