DE2920092A1 - Antivitamin d-verbindungen und diese enthaltende pharmazeutische zusammensetzungen - Google Patents

Description

2S2ÖÖS2

WISCONSIN ALUMNI
RESEARCH FOUNDATION
614 North Walnut Street
Madison, Wisconsin 53707
V. St. A*

Antivitamin D-Verbindungen und diese enthaltende pharmazeutische Zusammensetzungen

Zusatz zu Patent

(Patentanmeldung P 28 12 741.5)

Die Erfindung betrifft Verbindungen mit Antivitamin D-Wirksamkeit und insbesondere Analoge von Vitamin D, die bei gleichzeitiger Verabreichung mit Vitamin D an ein Tier die normale Reaktion des Tieres auf Vitamin D inhibieren oder aufheben.

Die Anwendung verschiedener Vitamine D zur Korrektur bestimmter Calcium-Metabolismus-Disfunktionen, z. B. von Rachitis, ist seit langem bekannt. Seit kurzem ermöglichen verschiedene Derivate von Vitamin D, wie 25-Hydroxycholecalciferol (vgl. US-PS 3 565 924), 1oc-Hydroxy-cholecalciferol (vgl. US-PS 3 741 996) und 1^S-Dihydroxy-cholecalciferol (vgl. US-PS 3 697 559) die Behandlung anderer metabolischer Erkrankungen, die das Calcium- und Phosphor-Gleichgewicht (Ungleichgewicht) bei Tieren betreffen (vgl. beispielsweise die US-PSen 3 646 204, 3 649 596 und 3 879 548).

Gemäß der Erfindung wurden nun andere Vitamin D-Derivate gefunden, die eine Antivitamin D-Wirkung aufweisen. Mit anderen Worten, neigen derartige Verbindungen bei gleichzeitiger Verabreichung

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#■

mit Vitamin D zur Aufhebung der normalen Reaktion eines Tieres auf Vitamin D, d. h. sie entwickeln eine inhibitorische Wirkung gegen den intestinalen Calciuintransport und die Mobilisierung des Knochencalciums, Auswirkungen des Vitamin D. Diese Wirkung empfiehlt ihre Anwendung zur Korrektur bestimmter Calciumstörungen bzw» Calciumerkrankungen von Tieren, wie Hypercalcämie, Hypervitaminose D, Hypersensibilität gegenüber Vitamin D und metastatische Calcifizierung.

In dem Hauptpatent (Patentanmeldung P 28 12 741.5)

wurde eine Klasse von Verbindungen der allgemeinen Formel

CH₃

CfL

CH-CH .,--CH., -X \ ■ λ 2

' CH,

beschrieben, worin X ausgewählt ist aus der Gruppe von

CH

CH.

3
- R.

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-CH₂ - O - R₁

-CH₂ - Si - R₁

-CH₂ -

■^R2

- N

oder

^R3

worin R^ jeweils unabhängig voneinander niedrig-Alkyl ist, V_r) und R- jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, niedr ig-7-.cyl, niedrig-Alkyl oder Aryl bedeuten und R Wasserstoff, Acyl mit 1 - 6 Kohlenstoffatomen oder Benzoyl bedeutet. Insbesondere v-i ι d für die Verbindung, in der R Wasserstoff bedeutet, X die Bedeutung von -CH₉-N 2 hat, worin R₉ und R-. jeweils flethy] ]:e-

^R₃

deuten, bezeichnet als 25-Aza-vitamin D^, eine gui:e Anti^T"it.ainiii D-Wirkung beschrieben, und die Verbindung ist daher geeignet zni Anwendung bei der Verringerung der Umkehr der biologischen Wirkung der Vitamine D und bei der Verringerung von Hypercal cäinic=.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurden nunmehr andere L-j.-f-.-ziel le Verbindungen gefunden, die für diesen Zweel: v/er t ve J 1 Bind«

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Diese Verbindungen weisen die allgemeine Formel auf, worin R Wasserstoff bedeutet und i) X die Bedeutung hat von

I ³

-CH₂ -

worin R₁ Methyl ist, bezeichnet als 25-Methyl-vitamin D₃, oder ii) X die Bedeutung von

8 /^R2

-C -

hat, worin R₂ und R-, beide Methyl sind, bezeichnet als Cholanocalciferol-dimethylamid.

25-Methyl-vitamin D₃ kann nach dem folgenden Reaktionsschema hergestellt werden:

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OTs

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.. *7 —

AcO

13

Die Herstellung des 25-Methyl-analogen 14 kann daher nach einer Verfahrensweise erfolgen, die ähnlich der für die Synthese von 25-Aza-vitamin D₃ verwendeten ist. So kann das Bromid 2 hergestellt werden, wie in dem Hauptpatent beschrieben. Das Ausgangsmaterial !kann so hergestellt werden aus Stigmassterol nach der Verfahrensweise von Partrick et al (HeIv. Chim. Zicta 57, 764, 1974), und das daraus erhaltene Bromid durch Reaktion mit pulverisiertem Lithiumbromid in Acetonitril. Die Reaktion des Bromids 2 in THF mit dem Lithiumsalz von 3,3-Dimethylbutin (hergestellt mit n-Butyl-lithium) ergibt das acetylenische Zwischenprodukt 10, Durch Hydrieren von 10 (H₃, 10 % Pd/C) erhält man 11, welches durch Solvölyse in heißem Eisessig in das 25-Methylcholesterin-3ß-acetat (Verbindung 12) umgewandelt wird. Diese Zwischenprodukt-Säure wird allylisch bromiert und sum 5,7-Dien 13 dehydro-

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bromiert. Durch Bestrahlen von 13 (3ß-Acetoxy-25-methyl-cholesterin-5,7-dien) gefolgt von einer thermischen Isomerisierung des isolierten Previtamin-Derivsts und Verseifen (KOH/MeOH) erhält man das 25-Methyl-vitamin D_ (14).

6ß-Methoxy-25-methyl-3 u. ,5-cyclo-5 o6-cholest-23-in (10)

25 ml einer 1,5 m-Lösung von n-Butyllithium in Hexan werden zu einer Lösung von 3 g 3,3-Dimethyl-1-butin in 120 ml Dioxan bei 5° gefügt. Das Gemisch wird 4 Stunden bei Raumtemperatur gerührt, und anschließend werden 6 g (0,015 Mol) des Bromids 2 zugesetzt, und das Gemisch wird 3 Tage unter Rückfluß erwärmt. Durch Aufarbeitung erhält man ein Öl, das an einer Säule mit 500 g Siliciumdioxidgel gereinigt wird. Man erhält 5,5 g (90 %) des Alkins in Form eines Öls, das für die folgenden Stufen ausreichend rein ist.

6ß-Methoxy-25-methyl-3Q^,5-cyclo-5o6-cholestan (11)

Ein Gemisch von 5,1 g (0,13 Mol) 10, 75 ml Dioxan, 1,0g Natriumbicarbonat und 0,1 g 10 % Pd/C wird unter 1,01 bar (1 Atm) H-gerührt, bis 2 Äquivalente Gas verbraucht sind. Die Feststoffe werden anschließend durch Filtrieren entfernt und das Filtrat wird im Vakuum konzentriert, unter Bildung eines Öls, das nach dem Reinigen an einer Säule von 400 g Siliciumdioxidgel zu 4,75 g (90 %) des 25-Methylderivats von 11 führt.

Solvolyse der Verbindung 12: Bildung von 25-Methylcholesterin-3ß-acetat (12)

2 mMol 3,5-Cholesteroid 12, gelöst in 50 ml Eisessig, werden 18

Stunden auf 70° erwärmt. Nach dem Kühlen wird das Gemisch mit 10 % wässrigem NaOH neutralisiert und dreimal mit jeweils 75 ml Äthylacetat extrahiert. Die organischen Extrakte werden vereint und mit dreimal 50 ml 10 % wässrigem NaOH, anschließend mit gesättigter Salzlösung und mit Wasser gewaschen. Durch Verdampfen des organischen Lösungsmittels erhält man die Verbindung 12 als amorphen Peststoff in 85-90 %iger Ausbeute mit ausreichender Reinheit für die folgenden Reaktionsstufen.

3ß-Acetoxy-25-methylcholesta-5,7-dien (13)

1 mMol Cholesterin-Derivat 12 in 40 ml CCl₄ wird mit 600 mg NaHCO₃ und 170 mg 1,3-Dibrom-5,5-dimethyl-hydantoin behandelt, und das Gemisch wird 3 Stunden unter Rückfluß unter N₃ erwärmt. Nach dem Kühlen auf 0°C wird das feste Hydantoin durch Filtrieren entfernt. Das Filtrat wird verdampft und der Rückstand erneut in 5 ml Xylol bei 140°C gelöst. Nach 1,5 Stunden unter N₂ bei dieser Temperatur wird das Gemisch auf Raumtemperatur gekühlt, mit Benzol verdünnt und mit 5 % HCl, 4 % NaHCO₃ und gesättigter NaCl-Lösung gewaschen. Nach dem Trocknen (Na₂SO₄) wird das Lösungsmittel verdampft, und der Rückstand wird an mit AgNO₃-imprägnierten Dünnschichtplatten, entwickelt mit Äthylacetat/Skellysolve B (1:4), chromatographiert. Dies führt zu reinem 5,7-Dien (13) mit einem Molekulargewicht von 440 und dem typischen 5,7-Dien-ültraviolettspektrum.

25-Methyl-vitamin D ₃ (14)

0,02 mMol des 5,7-Diens 13 in 100 ml Diäthyläther werden unter N₂ und in einem Eisbad während 3 Minuten unter kräftigem Rühren bestrahlt, unter Verwendung einer wassergekühlten Quarz -Bestrahlungsvorrichtung und einer Niederdruck-Quecksilber-Bogenlampe mit einem Vycor-Filter. Das Lösungsmittel wird dann verdampft und

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der Rückstand durch präparative Dünnschichtchromatographie (Äthylacetat/Hexan) gereinigt. Das Previtamin-Derivat wird gewonnen und einer Hydrolyse in 0,1 m KOH/MeOH bei 70° während 3 Stunden unterzogen. Diese Stufe beendet sowohl die Entfernung von Acetat, als auch die Isomerisierung des Previtamin-Skeletts zur Vitaminverbindung. Das basische Medium wird mit H₃O verdünnt und mit Äthylacetat extrahiert. Nach dem Verdampfen des organischen Lösungsmittels wird das Produkt an mit AgNO, imprägnierten Siliciumdioxidgel-Platten (Äthylacetat/Skellysolve B) gereinigt. Dies führt zum Vitamin-Analogen, 25-Methyl-vitamin D^ (Verbindung 14), in reiner Form mit den erwarteten physikalischen Eigenschaften (Molekulargewicht 398; Ultraviolettmaximum 265 nm).

Cholanocalciferol kann hergestellt werden nach dem folgenden Reaktionsschema:

OTs

85%ν·

7054

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AcO

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7-Dehydrocholensäure-dimethylamid-3ß-acetat (8)

Ein Gemisch von 500 mg des Amids 4, 45 ml Tetrachlorkohlenstoff, 665 mg Natriumbicarbonat und 194 mg 1,3-Dibrom-5,5-dimethylhydantoin wird 3 Stunden unter N₂ unter Rückfluß erwärmt. Nach dem Kühlen auf 0 C wird das ausgefällteHydantoin durch Filtrieren entfernt. Das Filtrat wird verdampft, erneut in 5 ml Xylol gelöst und tropfenweise zu einem Gemisch von 300 ml Collidin in 65 ml Xylol bei 140°C gefügt. Man hält die Reaktion bei dieser Temperatur während 1,5 Stunden unter N„ , kühlt auf Raumtemperatur, verdünnt mit 100 ml Benzol, wäscht mit verdünntem HCl, anschließend mit NaHCO^-Lösung und schließlich mit gesättigter Salzlösung. Anschließend wird das Produkt an mit AgNO.,-imprägnierten Siliciumdioxidgel-Dünnschichtplatten, entwickelt mit Äthylacetat/Skellysolve B, chromatographiert, unter Bildung von (20 %) des reinen 5,7-Diens (Verbindung 8) mit einem Molekulargewicht von 441 und dem typischen Ultraviolettspektrum für einen 5", 7-Dien-chromophor.

Bestrahlung der Verbindung 8: Bildung des Vitamin-Analogen 9

0,025 mMol Dien 8, gelöst in 100 ml Diäthyläther, und gekühlt in einem Eisbad, werden 3 Minuten unter N₂ und kräftigem Rühren unter Verwendung einer mit Wasser gekühlten Quarzbestrahlungsvorrichtung und einer Niederdruck-Quecksilber-Bogenlampe mit einem Vycor-Filter bestrahlt. Das Lösungsmittel wird verdampft und der Rückstand durch präparative Dünnschichtchromatographie an Siliciumdioxidgel gereinigt. Das Previtamin-Derivat wird gewonnen und einer Hydrolyse (0,1 m KOH/MeOH, 50 - 70°, 3 Stunden) unterzogen, um sowohl die Hydrolyse des Acetats, als auch die thermische Isomerisierung des Previtamins zur Vitaminstruktur zu vollziehen. Das Hydrolysegemisch wird anschließend mit H„0 verdünnt,- mit Äthylacetat extrahiert und nach dem Verdampfen des Lösungsmittels wird das resultierende Produkt an Siliciumdioxidgel-Dünnschichtplatten gereinigt, entwickelt mit Äthyl-

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acetat/Skellysolve B. Dies führt zu (30 %) des Amid-vitamin-Analogen 9 (Cholanocalciferol-dimethylamid) in reiner Form, mit den erwarteten physikalischen Eigenschaften, d. h. Molekulargewicht 399 und Ultraviolettmaximum bei 265 nm.

Synthese von Cholanocalciferol-dimethylamid (Vitamin-Analoges 9)

Wie im Verfahrensschema 1 gezeigt, dient das Cholensäure-dimethylamid-Derivat 4 auch als Zwischenprodukt zur Herstellung des
5,7-Dien-dimethylamids 8. Die Umwandlung von 4 in 8 wird in üblicher Weise erzielt, nämlich durch allylische Bromierung und
Dehydrobromierung. Die Reinigung des gewünschten 5,7-Diens 8
wird durch Chromatographie an mit AgNO^-imprägniertem Siliciumdioxid vollzogen. Durch Bestrahlen von 8 in Äther (in genau der gleichen Weise, wie für die Umwandlung von 6 in 7 beschrieben) erhält man das Previtamin-Derivat, das nach thermischer Isomerisierung, Verseifung (0,1 m KOH/MeOH/7O°/3 Stunden) und Reinigung (präparative Siliciumdioxidgel-Dünnschichtplatten, unter Verwendung von 25 % Äthylacetat in Skellysolve B) das
Amid-vitamin 9 in einem homogenen Zustand ergibt.

Das als Ausgangsmaterial verwendete Amid 4 erhielt man, wie in den vorstehenden Literaturstellen bzw. im Hauptpatent beschrieben. Das Bromid 2 wurde mit n-Butyllithium und Dimethylacetamid in Tetrahydrofuran umgesetzt, unter Bildung vom Cyclosteroid 3, das auf 70°C während 18 Stunden in Eisessig erhitzt und anschließend unter Bildung des gewünschten Amids neutralisiert
wurde.

Die Zwischenprodukte 8 und 13 bilden einen weiteren Gegenstand der Erfindung. Sie können unter basischen Bedingungen in üblicher Weise hydrolysiert werden, unter Bildung von 7-Dehydrocholensäure-dimethylamid bzw. von 3ß-Hydroxy-25-methylcholesta-5,7-dien.

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Die Erfindung betrifft auch die Verwendung von Cholancalciferoldimethylamid oder 5-Methyl-vitamin D₃ zur Behandlung von Calciumerkrankungen bzw. Calciumstörungen von Tieren.

Θ09848/Θ701

Claims (1)

19.609 - hr

PATENTANWÄLTE _{Λ Λ} ^ _{Λ Λ Λ}

Dr. rcr. nat. D-ETER LOUIS 2920092

PipL-Phys. CLAUS FÖHLAU
DipL-Ing. FRANZ LOKRSNtTZ
Θ500 NORNBERQ

KESSUERfLATZ 1

WISCONSIN ALUMNI RESEARCH FOUNDATION,

North Walnut Street, Madison, Wisconsin 53707, V.St.A.

Patentansprüche:

Cholanocalciferol - dimethylamid.

25-Methyl-vitamin D₃,

7-Dehydrocholensäure-dimethylamid-3ß-acetat, 3ß-Acetoxy-25-itiethylcholesta-5,7-dien, 7-Dehydrocholensäure-dimethylamid,

3ß-Hydroxy-25-methylcholesta-5,7-dien als weitere Ausbildung der Verbindungen von Patent (Patentanmeldung P 28 12 741.5).

Pharmazeutische Zusammensetzung, enthaltend Cholanocalciferol-dimethylamid und/oder 25-Methyl-vitamin D₃, gegebenenfalls zusammen mit einem pharmazeutisch brauchbaren Träger oder Verdünnungsmittel.

Verwendung von Cholanocalciferol-dimethylamid oder 5-Methyl-vitamin D-, zur Behandlung von Calciumstörungen bei Tieren.

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