ДИАЦЕТАТ РАЦЕМИЧЕСКОГО 3,17β-ДИГИДРОКСИ-7α,18-ДИМЕТИЛ-6-ОКСАЭСТРА-1,3,5( 10 ),8(9)-ТЕТРАЕНА, ОБЛАДАЮЩИЙ ОСТЕОПРОТЕКТОРНЫМ, ГИПОХОЛЕСТЕРИНЕМИЧЕСКИМ И АНТИОКСИДАНТНЫМ ДЕЙСТВИЕМ Российский патент 2011 года по МПК C07J73/00 C07D311/94 

Изобретение относится к получению диацетата рацемического 3,17β-дигидрокси-7α,18-диметил-6-оксаэстра-1,3,5(10),8-тетраена, обладающего остеопротекторным, гипохолестеринемическим и антиоксидантным действием. Это предполагает его применение в медицине для заместительной гормональной терапии (ЗГТ).

Известно, что использование эстрогенов для ЗГТ может препятствовать развитию остеопороза, атеросклероза, нейродегенеративных заболеваний, связанных с дефицитом эстрогенов в организме [1-3]. Однако при длительном применении эстрогенов увеличивается риск возникновения рака эндометрия [4] и рака молочной железы [5], причем имеется корреляция между гормональной активностью препаратов и способностью индуцировать образование опухолей [6]. В связи с этим ведется поиск препаратов на основе эстрогенов, имеющих остеопротекторные, гипохолестеринемические и антиоксидантные свойства и пониженную гормональную активность. Важно, чтобы модифицированные аналоги эстрогенов имели двойные связи, сопряженные с ароматическим кольцом [7]. Примером такого стероида является 8-дегидроэстрадиол [8]. Недостатком этого соединения является наличие высокой утеротропной активности.

Техническим результатом заявляемого изобретения является создание аналога стероидных эстрогенов, содержащего двойную связь, сопряженную с ароматическим кольцом, и обладающего остеопротекторным, гипохолестеринемическим и антиоксидантным действием при пониженной утеротропной активности. Технический результат достигается получением стероида формулы (Фиг.1), схема синтеза которого приведена на Фиг.2.

Лабораторный синтез диацетата рацемического 3,17β-дигидрокси-7α,18-диметил-6-оксаэстра-1,3,5(10),8(9)-тетраена (Фиг.1) был осуществлен на базе Санкт-Петербургского государственного университета. Ниже приведены примеры синтеза в соответствии со схемой, представленной на Фиг.2.

Пример 1.

Синтез 3,17β-Диацетокси-7α,18-диметил-6-оксаэстра-1,3,5(10),8(9)-тетраен 1.

4-Винил-2-метилхроман-4,7-диол 3, полученный в обычных условиях [9] из 15 г 7-гидрокси-2-метилхроман-4-она 2, растворяют в 600 мл метанола, добавляют 20 г 2-этилцикло-пентан-1,3-диона. Реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре 30 ч в атмосфере аргона, затем кипятят 2 ч, охлаждают до комнатной температуры и выливают в 1,5 л воды. Продукты реакции экстрагируют тремя порциями диэтилового эфира по 300 мл. Объединенные эфирные вытяжки сушат над безводным Na₂SO₄, осушитель отфильтровывают. Растворитель удаляют на ротационном испарителе при температуре не более 30°С.

К раствору полученного выше вещества 4 в 400 мл метанола добавляют в атмосфере аргона 20 мл концентрированной соляной кислоты, реакционную смесь оставляют на 24 ч при 5°С, выпавший осадок (2.7 г) отфильтровывают и промывают 10 мл холодного метанола.

К раствору 8 г полученного выше вещества 5 в 45 мл пиридина добавляют 50 мл уксусного ангидрида, реакционную смесь оставляют на 48 ч при комнатной температуре. После обычной обработки [9] целевое соединение 6 получают после кристаллизации из гексана. Выход 7.8 г (27%), температура плавления 119-120°С.

Спектр ¹³С ЯМР (δ, м.д.): 8.11, 20.40, 21.00, 21.12, 25.00, 26.44, 43.43, 52.56, 71.70, 110.36, 114.00, 116.25, 120.16, 123.78, 124.51, 126.12, 142.60, 151.34, 152.65, 169.05, 218.49.

Масс-спектр, m/z (I_отн, %): 338 (19, М+), 296 (28), 281 (66), 268 (8), 253 (54), 223 (11), 165 (12), 43 (100).

Найдено, %: С 74.40; Н 6.85. C₂₁H₂₂O₄. Вычислено, %: С 74.54; Н 6.55.

К суспензии 1.2 г соединения 6 в 25 мл ТГФ небольшими порциями добавляют 600 мг борогидрида натрия, реакционную смесь перемешивают 20 часов при комнатной температуре. Избыток восстановителя разлагают 5 мл уксусной кислоты. После прекращения выделения газа прозрачный красно-оранжевый раствор выливают в 200 мл воды. Продукты реакции экстрагируют четырьмя порциями этилацетата по 50 мл. Органический слой промывают водой до нейтральной реакции, сушат над безводным Na₂SO₄, осушитель отфильтровывают. Растворитель удаляют на ротационном испарителе, остаток ацетилируют в тех же условиях, что и стероид 5. Целевой продукт 7 выделяют после перекристаллизации из гексана, выход 1.05 г (74%), т.пл. 141-143°С.

Спектр ¹Н ЯМР (δ, м.д.): 0.92 (3Н, т, J=7.5 Гц, С^18аН₃), 1.35 (3Н, д, J=6.6 Гц, С^7аН₃), 2.11 (3Н,с, С³-СОСН₃), 2.28 (3Н, с, С³-СОСН₃), 5.04-5.12 (2Н, м, (1Н, м, С^7аН и С¹⁷-Н), 6.60 (1Н, д, J-2.1 Гц, С⁴Н), 6.65 (1Н, дд, J=2.1 Гц и 8.1 Гц, C²H), и 7.19 (1Н, д, J=8.1 Гц, С¹Н).

Спектр ¹³С ЯМР (δ, м.д.): 9.26, 20.29, 21.02, 21.08, 21.82, 23.31, 32.15, 36.87, 47.98, 71.85, 82.57, 110.19, 113.81, 117.98, 120.44, 123.70, 124.73, 125.37, 141.89, 151.05, 152.55, 169.13,171.02.

Найдено, %: С 72.28; Н 6.98. C₂₃H₂₆O₅. Вычислено, %: С 72.23; Н 6.85.

К раствору 1 г ацетата эстрапентаена 7 в 50 мл ТГФ добавляют 500 мг 10% Pd/C. Через полученный раствор пропускают водород до исчезновения в УФ-спектре продуктов полос поглощения, характерных для соединений с двумя двойными связями, сопряженными с ароматическим кольцом. Катализатор отфильтровывают, промывают тремя порциями хлороформа по 30 мл. Органические фазы объединяют, растворители отгоняют на ротационном испарителе, остаток кристаллизуют из метанола. Получают 0.63 г (62%) целевого стероида 1, т.пл. 178-186°С.

Спектр ЯМР ¹H δ, м.д.: 7.05 (H1), 6.59 (Н2), 6.52 (Н4), 4.75 (Н-7β), 2.59 (H-11α), 2.18 (H-11β), 1.46 (H-12α), 2.30 (H-12β), 2.35 (H-14α), 1.66 (H-15α), 1.60 (H-15β), 2.34 (Н-16α), 1.72 (H-16β), 4.82 (H-17α), 1.48 и 1.43 (Н-18), 0.97 (Н-18α), 1.28 (α-СН3 при С7), 2.27 (ацетильная группа при С3), 2.07 (ацетильная группа при С-17). Спектр ЯМР ¹³С, δ, м.д.: 122.68 (С1), 113.41 (С2), 150.22 (С3), 109.66 (С4), 152.07 (С5), 72.22 (С-7), 131.08 (С8), 122.60 (С9), 120.37 (С10), 22.54 (С11), 29.53 (С12), 43.91 (С13), 45.17 (С14), 21.39 (С15), 28.26 (С16), 82.09 (С17), 18.57 (С18), 20.02 (метальная группа при С7), 9.84 (С18α), 21.00 и 169.31 (ацетильная группа при С3), 21.11 и 171.04 (ацетильная группа при С17). Найдено, %: С 71.75; Н 7.50. C₂₃H₂₈O₅. Вычислено, %: С 71.85; Н 7.34.

Пример 2.

Синтез 3,17β-Диацетокси-7α,18-диметил-6-оксаэстра-1,3,5(10),8(9)-тетраен 1.

К раствору 2 г соединения 5 в 70 мл абсолютного тетрагидрофурана прикалывают 15 мл 1М раствора алюмогидрида лития в тетрагидрофуране, реакционную смесь перемешивают 2 ч при 40°С, охлаждают до комнатной температуры. Избыток алюмогидрида лития разлагают избытком этилацетата, а затем этанола. К полученной смеси добавляют сначала 20 мл воды, а затем 50 мл 1М соляной кислоты. После обычной обработки [11] продукты реакции растворяют в 10 мл пиридина, добавляют 25 мл уксусного ангидрида, реакционную смесь оставляют при комнатной температуре на 48 ч, а затем выливают в воду со льдом. После обычной обработки [11] выделяют диацетат 7 кристаллизацией из гексана. Выход 1.8 г (70%), т.пл. 141-143°С.

Каталитическое гидрирование соединения 7 осуществляют, как в примере 1. Стероиды формулы 1, полученные в примерах 1 и 2, плавились без депрессии температуры плавления в пробе смешения. Спектральные характеристики сравниваемых веществ одинаковы.

Все синтезированные стероиды - рацемические.

Влияние стероида 1 на содержание холестерина в сыворотке крови подопытных крыс изучали в соответствии с работой [10], остеопротекторное и утеротропное действие - как предложено в работах [11, 12], антиоксидантную активность - в соответствии с работами [13-18].

Данные, представленные в таблице 1, показывают, что стероид 1 проявляет остеопротекторное и гипохолестеринемическое действие, сравнимое с таковыми эталонного стероида 17α-этинилэстрадиола, хотя и в больших дозах. Преимуществом аналога 1 является меньшая утеротропная активность, о чем свидетельствуют пониженное влияние на вес матки и синтез рецепторов прогестерона.

Таблица 1 Влияние стероида 1 на биологические параметры овариэктомированных крыс линии Sprague Dawley Группа животных Изменение веса тела за время опыта, г Вес матки, мг/100 г веса тела Содержание рецепторов прогестерона в матке, фмоль/мг белка Вес пепла от бедренной кости/«влажный вес бедренной кости» Плотность минеральных компонентов в бедренной кости, г/см² Содержание холестерина в сыворотке крови, мг/100 мл Ложнооперированные 32±3** 158±8** 59±6** 0.465±0,005* 0.249±0.004* 60.7±2.3* Овариэктомированные 73±4 30±1 18±2 0.443±0.003 0.222±0.003 93.9±3.8 Овариэктомированные, получавшие ЕЕ 11±3** 154±8** 104±11** 0.468±0.005* 0.247±0.006* 58.7±2.9* Овариэктомированные, получавшие препарат 1 23±2** 115±5** 76±6** 0.469±0.004* 0.245±0.006* 63.6±2.3*

Стероиды вводили перорально в виде суспензии в оливковом масле: соединение 1 в дозе 1.5 мг/кг веса тела в сутки,

17α-этинилэстрадиол в дозе 0.1 мг/кг веса в сутки. Время опытов - 35 суток.

Знак * означает достоверное различие по сравнению с группой овариэктомированных животных, р<0.05 (t - критерий Стьюдента).

Данные, представленные в таблице 2, свидетельствуют о наличии у стероида 1 антиоксидантного действия в отношении липидов.

Таблица 2 Антиоксидантное действие стероида 1 в головном мозге подопытных крыс линии Wistar. Группа животных Основания Шиффа, у.е./мг фосфолипидов Диеновые конъюгаты, нмоль/ мг фосфолипидов Триеновые конъюгаты, у.е./мг фосфолипидов Коэффициент Клейна Малоновый диальдегид, нмоль/мг белка Интактные крысы 129±10 12,2±0,7 0,209±0,022 0,70±0,01 1,65±0,14 Интактные крысы, получавшие стероид 1 136±25
Р>0,05 8,9±0,8*
Р<0,05 0,142±0,013*
Р<0,05 0,63±0,01*
Р<0,05 1,38±0,04*
Р<0,05 Знак * означает достоверное различие по сравнению с группой овариэктомированных животных, р<0.05 (t - критерий Стьюдента).

Заявленное изобретение, как показывают результаты проведенных исследований, достигает указанный технический результат и позволяет синтезировать диацетат рацемического 3,17β-дигидрокси-7α,18-диметил-6-оксаэстра-1,3,5(10),8(9)-тетраена, обладающий остеопротекторным, гипохолестеринемическим и антиоксидантным действием. Изобретение - Диацетат рацемического 3,17β-дигидрокси-7α,18-диметил-6-оксаэстра-1,3,5(10),8(9)-тетраена - может быть применено в медицине для заместительной гормональной терапии.

Литература

1. Sumimo H., Ichikawa S., Sakamoto H., Murakami M., Sakamaki Т., Kurabajashi M. Effects of transdermal and oral hormone replacement therapy on atherosclerosis, skin and bone in post-menopausal women. Kitakanto Med. J. 2006, 56, 119-127. Chem. Abstr., 2006, 145, 159940.

2. Lindberg M.K., Moverare S., Eriksson A.-L., Skrtic S., Gao H., Dahlman-Wrigt K., Gustafsson J.-A., Ohisson C. Identification of Estrogen-Regulated Genes of Potential Importance for the Regulation of Trabecular Bone Mineral Density. J. Bone Miner. Res. 2002, 17, 2183-2195.

3. Yang S-H, Shi J., Day A.L., Simpkins J.W. Estradiol exerts neuroprotective effects when a administrated after ischemic insult. Stroke. 2000, 31, 745-750.

4. Beral V. & Million Women Study Collaborators. Breast Cancer and hormone-replacement therapy in the Million Women Study. Lancet. 2003, 362, 419-427.

5. Beral V., Bull D., Reeves G. & Million Women Study Collaborators. Endometrial cancer and hormone-replacement therapy in the Million Women Study. Lancet. 2005, 365, 1543-1551.

6. Schafer J.I.M., Liu H., Tonetti D.A., Jordan V.C. Cancer Research. 1999, 59, 4308-4313.

7. Preparation of enantiomeric estrogen derivatives containing unsaturated bonds in conjugation with the terminal or A ring as potential cytoprotective and neuroprotective agents. PCT Int. Appl. WO 0240, 032 (cl. A61K 31/565).

8. Preparation and formulation of 8-dehydroestradiol derivatives for pharmaceutical uses. PCT Int. Appl. WO 9816544 (cl. C07J 31/00) (прототип).

9. Dann O., Hagedorn K.W., Hoffmann H. Synthese von 7α-Methyl-6-oxa-östron. Chem. Ber. 1971, 104, 3313.

10. Экспериментальное изучение гиполипидемических и антиатеросклеротических средств: Методические рекомендации. Составители А.Н.Климов, В.Е.Рыженков. Москва, 1998, 6.

11. Белов В.Н., Дудкин В.Ю., Урусова Е.А., Старова Г.Л., Селиванов С.И., Николаев С. В., Ещенко Н.Д., Морозкина С.Н., Шавва А.Г. Синтез, исследование структуры и биологических свойств некоторых 8а-аналогов стероидных эстрогенов, содержащих фтор в положении 2. Биоорг. химия, 2007, 33, 315-323.

12. Морозкина С.Н., Егоров М.С., Елисеев И.И., Селиванов С.И., Ещенко Н.Д., Путилина Ф.Е., Вилкова В.А., Захарова Л.И., Шавва А.Г. Синтез и исследование остеопротекторного действия некоторых 8а-аналогов стероидных эстрогенов. Вестник Санкт-Петербургского Университета. 2009, серия 4, вып.2, 125-133.

13. Folch J., Less M., Sloane-Stanly G.M. A simple method for the isolation and purification total lipids from animal tissues. J. Biol. Chem. 1957, 226, 497-509.

14. Bartlet G. Phosphorus assay in colomn chromathography. J.Biol. Chem. 1959, 234, 466-473.

15. Шведова А.А., Поленский Н.Б. Метод определения конъюгатов гидроперекисей липидов в экстрактах тканей. Исследование синтетических и природных антиоксиданитов (под редакцией Е.Б.Бурлаковой). М., 1992, 74-75.

16. Bidlack W.R., Tappel A.L. Fluorescent products of phospholipids during lipid peroxidation. Lipids. 1973, 8.

17. Андреева Л.И., Кожемякин Л.А., Кашкун А.А. Модификация метода определения перекисей липидов в тесте с ТБК. Лабор. дело. 1988, №11, 41-43.

18. Заморин О.В. Об ограниченности и обоснованности применения индекса Клейна. Биофизика (деп. ВИНИТИ), 1987б, №7596-В87, 9 с.

Изобретение относится к диацетату рацемического 3,17β-дигидрокси-7α,18-диметил-6-оксаэстра-1,3,5(10),8(9)-тетраена формулы

обладающему остеопротекторным, гипохолестеринемическим и антиоксидантным действием при пониженной утеротропной активности. 2 табл., 2 ил.

Диацетат рацемического 3,17β-дигидрокси-7α,18-диметил-6-оксаэстра-1,3,5(10),8(9)-тетраена формулы

обладающий остеопротекторным, гипохолестеринемическим и антиоксидантным действием при пониженной утеротропной активности.