NO151363B - Analogifremgangsmaate for fremstilling av terapeutisk virksomme 16-metoksy-16-metyl-prostaglandin e1-derivater - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører fremstilling av

nye l6-metoksy-l6-metyl-prostaglandin E^-derivater med terapeutisk aktivitet og med den generelle formel:

hvor R er en (C-^_^)alkylgruppe eller et ikke-toksisk farma-soytisk akseptabelt kation, såsom Na<+>, K<+>, ainmoniumkation-

et og dets organiske derivater.

I den ovennevnte formel benyttes stiplede linjer

for å angi at en spesiell substituent ligger under mole-

kylets plan slik som det er tegnet (a-konfigurasjonen) mens en heltrukket linje benyttes for en substituent som ligger over molekylets plan slik som det er tegnet (p-konfigurasjonen). De prostaglandin-lignende forbindelser med den ovennevnte formel har to chirale sentre på den lavere side av kjeden, dvs. ved C-15 og C-16. Det kan derfor fremstil-

les fire forskjellige isomerer med formel I karakterisert ved folgende kombinasjoner av konfigurasjonene kombinasjoner ved C-15 og C-16: (15-R, 16-S), (15-S, 16-R), (15-R, 16-R) og (15-S, 16-S).

Forbindelsene med formel I har en bemerk-elsesverdig antisekretorisk aktivitet, spesielt når de til-forer gjennom munnen, og viser, selv med meget lave orale i doser fremragende cytobeskyttende virkninger.

Prostaglandiner utgjor en klasse av naturlige

stoffer som undersokes i dybden siden de har forskjellige farmakologiske virkninger (abortifikerende, anti-sekretor-

iske, hypotensive, bronkodilatoriske) og siden de er knyt-

tet til mange biologiske prosesser (W. Losert et al, Arnz-neim. Forsch. Drug Res., 25, nr. 2, side 135, 1975). Det finnes derfor en stor litteratur på dette området og det er også et antall patenter som omhandler klasser av

"syntetiske" prostagladiner som skiller

seg fra de naturlige med hensyn på strukturen av cyklopen-tanringen og/eller én eller begge av sidekjedene (se f.eks. britisk patent 1.409.841, 1.506.816 og 1.345.934, belgisk patent 827.529 og U.S. patent 4.029.698).

De samme prostaglandiner med formel I ovenfor

som foreliggende oppfinnelse vedrbrer, selv om de er full-stendig nye per se, er innbefattet i den generelle formel i norsk patent 1U7.714 og britisk patent 1.495-152. I

det ovennevnte belgiske patent, beskrives imidlertid ikke l6-metyl-l6-metoksy-prostaglandin E-^-derivater med en mettet binding ved C-5, mens i det britiske patent 1.495.152 fremstilles bare to 16,l6-dimetyl-prostaglandin E hvor videre metylengruppen i 17-stilling er erstattet med et oksygenatom, som i sin tur, har en propyl- eller pentyl-

gruppe og en cis-5-dobbeltbinding er alltid tilstede.

Forbindelsene med formel I fremstilles ifølge oppfinnelsen

etter kjente fremgangsmåter som vanligvis benyttes i dette området og som er omfattende beskrevet i norsk patent 147.714. Utgangsmaterialet er et cyklopentanaldehyd med formelen

OR-

hvor R er som beskrevet ovenfor og R-^ og R2 er hver uavhengig av hverandre hydrogen eller en beskyttelsesgruppe

for hydroksyfunksjonen. Ifølge oppfinnelsen representerer fortrinnsvis R-^ en (C^^alifatisk acyl og R2 er hydrogen eller en tetrahydro-lH-pyran-2-yl-radikal. Cyklopentanaldehydet som er utgangsmaterialet kan også fremstilles ved fremgangsmåter som er beskrevet i litteraturen (se f.eks. belgisk patent 807.161 og 837.855).

Fremgangsmåten for fremstilling av prostaglandin-lignende forbindelser med formel I omfatter som et forste trinn kondensasjonen mellom aldehydet med formel

II ovenfor og en racemisk fosfonatreagens med den følgende generelle formel:

hvor R3 er en alkylgruppe med 1-4 karbonatomer for å tilveiebringe en mellomforbindelse med formelen 1

1'

hvor R, R1 og R2 har de ovenfor angitte betydninger.

Kondensasjonen utfores fortrinnsvis under de sam->me betingelser som beskrevet i den kjemiske litteratur når det gjelder syntese av prostaglandiner fra cyklopentanal-dehydforlbpere og fosforreagenser. I praksis utfores den i nærvær av et inert organisk opplosningsmiddel såsom f.eks. tetrahydrofuran, dimetoksyetan, benzen, dioksan o.l. ved en temperatur på mellom 0 og 80°C.

For å utfore kondensasjonen, må fosfonatreaksjons-partneren omdannes til det korresponderende anion og for dette formål benyttes ca. 1 ekvimolekylær andel (beregnet etter fosfonat med formel III) av et alkalimetallhydrid. Fosfonatet med formel III har et chiralsenter (som i den ovennevnte formel III er anmerket med en stjerne) og kan i benyttes i optisk aktiv form eller som en blanding av de to mulige isomerer. Kondensasjonene mellom aldehydet med formel II og en blanding av de to isomerer av fosfonatet med formel III gir derfor en blanding av de to mulige isomerer med formel IV med den motsatte absolutte konfi-; gurasjon (én R og den annen S) ved C-16, mens bruk av en optisk aktiv form av fosfonatet III gir en forbindelse med formel IV med en gitt konfigurasjon på C-16 (R eller S). Hvis en blanding av de to mulige isomerer ved C-16 tilveiebringes, kan den skilles i de to isomere former ved i hjelp av kjente fremgangsmåter såsom f.eks. ved hjelp av kromatografiske metoder. I ethvert tilfelle, selv om dette ikke er absolutt nbdvendig, er det tilrådelig å utfore separasjonen til de enkelte isomerer for ytterligere behandling av mellomstoffene IV. Således består det annet trinn i reaksjonsveien av en reduksjon av 15-keto-forbindelsen til det korresponderende 15-hydroksyderivat ved hjelp av vanlig benyttede reduseringsmidler, såsom natriumborhydrid, sinkborhydrid, difenyltinnhydrid og litiumtrialkylborhydrider.

Når man tar hensyn til at reduksjonen av oksogruppen på C-15 forårsaker at det innfores et nytt chiralsenter, og at, som antydet ovenfor, reduksjonen mest hen-siktsmessig utfores separat på de to mulige isomerer med formel IV, får man fra hver av C-16-isomerene en blanding av to produkter med formel V med den samme konfigurasjon på C-16 (R eller S) og motsatt konfigurasjon (R og S) ved C-15.

Blandingen av de to isomerer med formel V man

har. fått på denne måten kan benyttes som sådan i de etter-følgende reaksjonstrinn, eller kan utskilles i de to enkelte isomerer som deretter hver for seg blir underkastet de samme reaksjoner. I det forste tilfelle får man således en blanding av sluttprodukter med formel I som, om man bnsker dette, kan skilles i sine komponenter, mens i det sistnevnte tilfelle ved bruk av en enkelt isomer med en gitt absolutt konfigurasjon på C-15 og C-16, forer til bare én av de mulige isomerer med formel I. Det er be-merket at når reduksjonen utfores på en forbindelse med formel IV hvor FL, er hydrogen og, fortrinnsvis, karbonatomet 16-stillingen har én av de to mulige absolutte konfigurasjoner, får man de to C-15-isomerer i helt forskjellige mengder.

Noen ganger vil én av C-15-isomerene, og vanligvis den mest polare, tilveiebringes i meget små mengder. Overraskende er det påvist at hvis reduksjonen utfores på

en forbindelse med formel IV hvor FL, er en beskyttelsesgruppe for hydroksyfunksjonen, og fortrinnsvis tetrahydro-lH-pyran-2-yl-radikalen, får man de to isomerer i omtrent det samme forhold. I dette tilfelle vil en etterfølgende separasjon ifblge kjente fremgangsmåter således f.eks. silikagelkolonnekromatografi eller preparativ tynnsjiktskroma-tografi under anvendelse av silikagelplater gi de to enkle produkter av formelen V hvor hydroksygruppen i posisjon 11 er beskyttet, fortrinnsvis som tetrahydro-lH-pyran-2-yl-eter.

Men avhengig av konfigurasjonen på C-16, kan det være nod-vendig, for blandingen underkastes kromatografisk separasjon, å tilbakefore den fri hydroksyfunksjon i stilling 11.

En molandel av en forbindelse med formel IV hvor R er en beskyttelsesgruppe for hydroksyfunksjonen og, fortrinnsvis, en (C2-i() alifatisk acyl, og er hydrogen, omsettes fortrinnsvis med en gitt absolutt konfigurasjon ved C-l6, med ca. 2-2 ekvimolekylære mengder gurasjon ved C-lb, med ca. 2 - 2 ekvimolekylære mengder 2,3-dihydrofuran i nærvær av et vannfritt inert organisk opplosningsmiddel, såsom benzen, og en katalytisk mengde p-toluensulfonsyre. Reaksjonen går ved romtemperatur tur og tar 5-20 minutter. En forbindelse med formel IV fås på denne måten hvor R er som definert ovenfor, R-^ er i en beskyttelsesgruppe for hydroksyfunksjonen og fortrinnsvis en (C2_^)alifatisk acylgruppe og R2 er tetrahydro-lH-pyran-2-yl-radikalen.

Den fblgende reduksjon av oksogruppen ved C-15 gir den korresponderende forbindelsen med. formel V (som en )blanding av de to mulige isomerer ved C-15) hvor R2 er tetrahydro-lH-pyran-2-yl-radikalet. Hvis man bnsker dette, kan den tilveiebragte blanding skilles i de enkelte C-15-isomerer ifblge fremgangsmåter som er beskrevet ovenfor. Blandingen, eller de enkelte isomerer, behandles deretter i ytterligere for å frembringe sluttproduktene med formelen

I. Reaksjonstrinnene som, med utgangspunkt i en forbindelse med formel V, forer til sluttforbindelsen I, består i å beskytte hydroksygruppene i 11- og 15-stilling i forbindelsene med formel V ved omsetning med et passende beskyt-)telsesmiddel, fortrinnsvis 3,4-dihydor-2H-pyran, hydrolysere den tilveiebragte 11,15-beskyttede forbindelse med formel V under milde betingelser, f.eks. med natrium- eller kaliumkarbonat hvis R^ er en (C2_^)alifatisk acylgruppe, og tilbakeføre den frie hydroksygruppe i 9-stilling og der-3 etter oksydere nevnte hydroksygruppe til okso ved van-

lige oksydasjonsmetoder (f.eks. med Vollins reagens, dvs. kompleks pyridin/kromoksyd) og endelig fjerne beskyttelses-

gruppene i 11- og 15-stilling. Når beskyttelsesgruppene for hydroksyfunksjonen i 11- og 15-stillingene er tetra-hydro-lH-pyran-2-yl-radikaler, utfores fjerningen fortrinnsvis ved syrehydrolyse med en blanding av eddiksyre:vann: tetrahydrofuran = 19:11:3 (volumforhold) ved en temperatur på 40 - 45°C

Hvis disse reaksjoner utfores på en blanding av. forbindelser med formel V med den samme absolutte konfigurasjon ved C-16 og motsatte konfigurasjoner ved C-15,

får man en blanding av to forbindelser med formel I, isomerer ved C-15. Om man onsker dette kan nevnte blanding skilles i de enkelte isomerer ved hjelp av de vanlige kromatografiske fremgangsmåter som er beskrevet ovenfor.

Fosforreagensene med formel III som er utgangsmaterialet fremstilles ved å kondensere en metylfosfon-syre-laverealkylester med formel VI

hvor FU er en (C-^_^)alkylgruppe med en a-metyl-a-metoksy-heksanonsyre-laverealkylester (eller det korresponderende acylklorid) med formel VTI

hvor X kan være -OR^ eller -Cl.

Denne fremgangsmåten omfatter forst omdanning

av metylfosfonatet med formel VI til det korresponderende anion ved tilsats av butyllitium ved -78°C i tetrahydrofuran og deretter bringe det i kontakt med en forbindelse med formel VII i ca. 1 time, fremdeles ved samme temperatur.

Når en optisk aktiv form av fosfonatet med formelen III

er onsket, opploses racematet av oc-metyl-a-metoksy-heksa-nonsyre forst i de to antipoder ved kjente fremgangsmåter, såsom anvendelse av en optisk aktiv base som efidrin, atro-pin eller amfetamin, for å fremstille de korresponderende salter som skilles ved fraksjonert krystallisering.

De separerte antipoder omdannes deretter til de korresponderende optisk aktive estre eller syreklorider med formel VII som i sin tur kondenseres med metylfosfonat med formel VI.

Forbindelsene med formel I er sterke inhibitorer for gastrisk sekresjon også når de tilfores labora-toriedyr gjennom munnen. Utstrekningen av denne biologiske aktivitet kunne ikke forutses i det hele tatt av de som kjenner de foreliggende teknikker, når man tar i betrakt-ning at de korresponderende forbindelser med en 5-dobbeltbinding, som beskrevet i norsk patent 147.714 når de tilfores gjennom munnen er meget mindre aktive. Med andre ord er det påvist at en liten modifikasjon i strukturen av disse forbindelser har skap bemerkelsesverdige og gunstige forandringer med hensyn på biologisk aktivitet. De gastriske antisekretoriske egenskaper i disse forbindelser når de tilfores gjennom munnen ble vurdert på basis av deres effektivitet med hensyn til å hemme hyperaciditet frembragt ved hjelp av histamin i hunder. Histamin som er en sterk stimulator for sur gastrisk sekresjon (se Bertaccini et al, Eur. Journ. Pharmacol., 28, 360, 1974) ble tilfort intravenost ved kontinuerlig innsprøytning under eksperimentene .

En gruppe på 5 bastardhunder ble benyttet i eksperimentet. Hundene ble kirurgisk operert i magene etter den fremgangsmåte som er beskrevet av Bertaccini et al.

(se ovenfor) for å gi hvert dyr en innervert hovedmage eller gastrisk fistel (G.F.) og en denervert mage eller Haidenhain-pung (H.P.). Hovedmagen og Haidenhain-pungen ble hver utstyrt med en kanyle for at magesaftene kunne fores ut ved hjelp av tyngdekraften.

Nevnte magesafter ble hver for seg titrert med

0,1N NaOH ved hjelp av en automatisk titrator (Radiometer, Kjobenhavn). De fem hundene ble etter en periode på 4 - 5 uker etter at de var kommet seg, forst behandlet med sekretfremmende middel alene (dosene av histamin ble oket grad-

vis hvert 30. minutt fra et minimum på 40 til et maksimum på 320 ^ug/kg/time) for å stimulere den sure gastriske sekresjon både i G.F. og i H.P. Hvert 30. minutt ble syre-produksjonen både fra G.F. pg H.P. samlet opp og titrert som beskrevet ovenfor. Verdiene man fikk på denne måten (hver som et gjennomsnitt av fem hunder) ble betraktet som "kontrollverdiene" eller "kontrollene". For å vur-

dere den gastriske antisekretoriske, orale aktivitet til forbindelser fremstilt ifølge oppfinnelsen, ble de tilført direkte til hovedmagen i en gitt dose, uttrykt som ^ug/kg/time, opplost i 1 ml fysiologisk opplbsning, 60 minutter for det sekretfremmende middel. Midlet som stimulerte gastrisk hypersekresjon ble tilfort intravenost ved kontinuerlig innsprøytning ved de doser som er angitt foran, og hvert 30. minutt ble magesaftene fra både G.F. og H.P. samlet opp og titrert. Ved å gjore det på denne måten var det mulig, ved enkel beregning, prosentvis hemming av sur gastrisk sekresjon ved gitte doseringer av histamin og aktiv forbindelse.

Resultatene med forbindelsene fra eksempel 1F med LWj^ ~ ~^ °7 viser at meget lave doseringer, på 25 - 100 ^ug/kg/time hemmer for sterk surhet frembragt av doser varierende fra 4o til 160/ug/kg/time histamin, på 95 -

35% (beregnet mot kontrollene) i G.F. og • 60 - 10% i H.P.

Under de samme eksperimentelle betingelser er de korresponderende forbindelser med en C-5 dobbeltbinding nesten inaktive. Et annet eksperiment utfores under de samme betingelser som ovenfor, men med tilfor.sel av histamin i en fast dose på 160 ^ug/kg/time istedenfor ved bkende doser, viste at forbindelsen fra eksempel 1F med [ aj^ = -44°, 7 blokkerer utskillingen av syre i magen på ca. 60% mens den forbindelse med en dobbeltbinding på C-5 er inaktiv. Forbindelsene med formel I er sterke inhibitorer for

gastrisk hypersekresjon også når de tilfores intravenøst. Dette er blitt bekreftet ved å vurdere virkningene på gastrisk hypersekresjon frembragt av histamin, som et resul-tat av en enkel intravenos tilforsel til bedbvede rotter av forbindelsene med formel I. Eksperimentene ble utfort stort sett ifblge den fremgangsmåte som er beskrevet av Ghosh og Schild i Brit. J. Pharm. (1958), 13, 54 - 61. Ifblge denne fremgangsmåten bedbver man rotten med uretan og magen spyles ut med fortynnet natriumhydroksyd-opplbsning (N/4000 NaOH i en mengde på 1 ml/min.) gjennom oesophagus og pH i væsken fra kanylen i pylorus registrer-es kontinuerlig ved hjelp av en glasselektrode som er for-bundet til et direkte pH-meter og deretter til en skriver. Når det passerer gjennom magen, samler skyllevæsken opp

tilstrekkelig buffer til å virke som et omtrentlig line-ært buffersystem over det aktuelle området, slik at for-andring i pH blir et mål på syreutskilling.

Når N/4000 NaOH-opplbsningen samles opp etter

å ha vært fort gjennom den ustimulerte magen, gir den en opprinnelig verdi på 6 - 6,5 pH og pH-en har en indeks "ustimulert mage". Et stimulerende middel for sekresjon, histamin i det foreliggende tilfellet, tilfores intra-venøst ved kontinuerlig innsprøytning i en dose på 1,5 mg/ kg/time. Etter noen få minutter begynner pH å falle, og etter 10 - 20 minutter når den sekretoriske virkning sitt maksimum og pH har sin laveste verdi (pHhis-tamin stimulert mage) som' på grunn av den kontinuerlige inn-sprøytning av histamin forblir konstant. Forbindelsene som skal proves tilfores intravenost og pH avlestes kontinuerlig. Ved å betrakte den hbyeste verdi for pH som er registrert, som gir den maksimale antisekretoriske virkning man får med prbveforbindelsen (pH^ ^ g ) og under anvendelse av fblgende ligning

kan prosentvis hemming av gastrisk syreutskillelse lett beregnes. En 100% virkning betyr at forbindelsen som ble provet, ved den dose som ble provet, bragte pH i den hista-minstimulerte magen tilbake til den opprinnelige verdi i den ustimulerte mage, mens 0% virkning betyr at tilfør-selen ikke påvirket den gastriske sekresjon frembragt av histamin.

I representative forbindelser med forbindelsen fra eksempel 1P med /a7p° = -44°,7 fikk man fblgende resultater:

Andre eksperimenter ble utfort som viste at forbindelsene med formel I også har en bemerkelses-

verdig cytobeskyttende aktivitet når de benyttes i meget lave orale doser. Nærmere bestemt ble den cytobeskyttende aktivitet av forbindelsene med formel I vurdert på basis av deres effektivitet med å hemme dannelsen av og å redusere graden av magesår i rotter frembragt ved tilforsel av hbye doser av 1-(p-klorbenzoyl)-5-metoksy-2-metyl-3-indolyl-eddiksyre ("Indomethacin") i orale doser som er meget lavere enn de som gir hemming av gastrisk syresekresjon. I disse eksperimenter var rottene uten mat dagen for begynnelsen av eksperimentet, men vann ble gitt ad libitum. Forbindelsene som skulle proves ble tilfort oralt som en suspensjon i 0,5% vandig metocel-opplbsning (5 dyr/dose), men indomethacin ble tilfort intraperitone-

alt ved 10.000 mg/kg i samme bærer. En annen gruppe rotter (kontroller) fikk bare tilfort det sårdannende middel. D,e cytobeskyttende egenskaper i forbindelsene med

formel I ble deretter uttrykt som "prosent hemming av sårene i forhold til kontrollene" som kan beregnes etter folgende ligning:

hvor A.U.D.(kontroller) er gjennomsnittlig sårgrad i magene på kontrollene og A.U.D.(behandlede dyr) er gjennomsnitt-

lig sårgrad i magene på dyrene som fikk både indomethacin og forbindelsen som skulle proves.

A.U.D. beregnes ifolge fremgangsmåten beskrevet

av Thuillier et al. Chim. Ther., 3, 53, 1968, ved å under-

sbke magene på laboratoriedyrene for mulige sårdannelser og gi dem poengtall fra 0 til 4 som avhenger av antall og grad av de observerte sår: 0 betyr fravær av sår på den 'gastriske vegg og 4 betyr gjennomtrengende sår. En enkel sårgrad (S.U.D.) beregnes deretter for hver enkelt mage. Summen av S.U.D. dividert med antall dyr gir A.U.D. for magene for hver dyregruppe.

I disse eksperimentene viste forbindelsen fra eks<empel 1F med £& J^ = -44°,7 seg å være meget effektiv selv ved lave doser. I virkeligheten var prosentvis hem-

ming av sårene i forhold til kontrollene ca. 43 ved en dose på 3 /ug/kg (den laveste dose som ble prbvd i disse eksperimentene), mens ED^q, dvs. den dose som ga en hemming i sår-

ene i forhold til kontrollene på 50%, beregnet med ekstra-polering, var 6 yug/kg.

Det er derfor åpenbart at den viktigste beskyttende virkning av slimhinnen i magen av forbindelsene er ved hjelp av én eller flere mekanismer som er uavhengig av 'hemming av syresekresjonen siden, som det fremgår av det siste eksperimentet, forbindelsen beskytter i doser som er altfor små til å hemme syresekresjonen betraktelig.

Fra de ovennevnte resultater fremgår det at pros-taglandinderivatene med formel I er nyttige i pat-

tedyr for å redusere og konstrollere for stor syreutskillelse i magen og også kan virke, selv ved meget lave doser, beskyttende på mageslimhinnen og derved redusere og unngå at det dannes sår i magen og tarmen.

I utnyttelsen av oppfinnelsen er den foretrukne tilførselsvei av de nye forbindelser per os i form av kapsler, belagte tabletter eller siruper. Hvis man bnsker dette, kan også parenteralt tilfbrbare doser fremstilles som innsprbytbare ampuller. Disse farmasøytiske doser fremstilles på i og for seg kjent måte (se f.eks. Remington<*>s Pharmaceutical Sciences, 13. utgave, Mack Publishing Co., Easton, Pennsylvania, U.S.A.) og fremstilles ved kjente fremgangsmåter. De kan inneholde 5 - 100 ^ug og fortrinnsvis 10 - 60 ^,ug aktiv bestanddel. I

tillegg til det terapeutiske prinsipp, kan kapsler og belagte tabletter inneholde de vanlige farmasbytisk aksepterbare tilsatsstoffer såsom inerte fortynningsmidler, smbremidler i og fordelingsmidler. Siruper kan inneholde vanlige suspen-sjonsmidler, fuktemidler, buffere, smaksstoffer og konser-verende midler. Doseringen av de prostaglandin-lignende forbindelser med formel I for gastrobeskyttende behandling avhenger av en rekke faktorerer deriblant type, :alder og vekt på pattedyret. Gode resultater kan man imidlertid få ved å tilfore prostaglandingforbindelsene i et daglig doseringsområde som går fra 10

til 300 /ug, fortrinnsvis i fordelte doser. Det er imidlertid klart at en daglig dose utenfor det angitte området også kan benyttes avhengig av de individuelle betingelser hos den som skal behandles.

Oppfinnelsen er ytterligere illustrert ved fblgende eksempler: Eksempel 1: lia,15-dihydroksy-l6-metoksy-l6-metyl-9-okso-prosta-13(E) - en-l-on-syremetylester•

(15-R, 16-R) og (15-S, 16-R) eller (15-R, 16-S) og (15-S, 16- S)

A) Til en blanding av 770 mg 81,8% suspensjon av natriumhydrid i mineralolje (0,026 mol) og 30 ml vannfri dimetoksyetan, ble en opplosning av 8 g (0,030 mol) optisk aktiv 3-metoksy-3-metyl-2-okso-heptylfosfonsyre- dimetyl-

, ester med IW^ 0 = +41°,2 (C=l% i CHC13) i 40 ml dimetoksyetan tilsatt dråpevis. Den resulterende blanding ble hen-satt ved værelsestemperatur i 15 minutter og deretter ble en opplosning av 4,08 g (0,013 mol) 7-(5a-acetoksy-2f3-for-myl-3a-hydroksy-cyklopent-la-yl)heptanonsyremetylester i

; 50 ml vannfri dimetyoksyetan gradvis tilsatt.

Etter henstand ved værelsestemperatur i 6 timer ble reaksjonsblandingen helt over i en vandig opplosning mettet med Nal^PO^ og deretter ekstrahert med etyleter. Det organiske ekstrakt torkes over MgSO^ og konsentreres , til torrhet. Den tilveiebragte rest renses ved silikagelkolonnekromatografi ved å eluere med etyleterrpetroleter 1:1. Utbyttet = 3,9 g 9oc-acetoksy-lloc-hydroksy-l6-metoksy-l6-metyl-15-okso-prosta-13(E)-en-l-on-syremetylester hvor C-16 har absolutt konfigurasjon R eller S. LW^ = +53°,8 t (C=0,81% i CHCl^). NMR absorbsjonstopper i CDCl^ ( £) : 0,89, 1,1-2,1, 1,29, 2,08, 2,30; 2,4-2,6, 3,21, 3,68, 4,11, 5,23, 687. B) En blanding som bestod av 5 g (0,0113 mol) 9a-acetoksy-lla-hydroksy-l6-metoksy-l6-metyl-15-okso-prosta-,13(E)-en-l-on-syremetylester (fremstilt som beskrevet under avsnitt A)) opplost i 150 ml vannfri benzen, 2,6 ml (0,0285 mol) 2,3-dihydropyran og 70 mg p-toluensulfonsyre i 50 ml vannfri benzen, fremstilles ved en temperatur på mellom 5 og 10°C og holdes ved værelsestemperatur i 10 minutter.

■ Reaksjonsblandingen vaskes forst med en vandig opplosning mettet med natriumbikarbonat og deretter med vann. Fordamp-ning av opplbsningsmidlet gir en rest som renses ved hjelp

av silikagelkolonnekromatografi, under eluering med petroleter:etyleter 7:1. Utbytte 5 g 9oc-acetoksy-l6-metoksy-l6-metyl-15-okso-lla-/'(tetrahydro-lH-pyran-2-yl)oksy7-prosta-13(E)-en-l-on-syremetylester hvor karbonatomet ved 16-stillingen har en absolutt konfigurasjon R eller S. NMR-absorbsjonstopper i CDCl^ (£): 0,88, 1,1-3,0, 1,25, 2,06, 3,23, 3,3-4,8, 3,72, 5,20, 6,8-7,1. C) Til en opplosning av 13,5 g natriumborhydrid i 400 ml metanol, avkjolt til -20°C, tilsettes en opplosning av 5 g (0,0093 mol) 9a-acetoksy-l6-metoksy-l6-metyl-15- okso-lla-/X"tetrahydro-lH-pyran-2-yl)oksy7_prosta-l3 (E)-en-l-on-syremetylester (fremstilt som angitt under avsnitt B) dråpevis.

Den resulterende opplosning holdes ved -20°C i ca. 2 timer, den helles deretter over i en vandig opplosning mettet med NaH2P0^ og ekstraheres deretter med etyleter. Det organiske ekstrakt tbrkes over Na2S0^ og fordampes til torrhet og gir en rest som er en blanding av de to mulige isomerer ved C-15 av 9cc-acetoksy-15-hydroksy-16- metoksy-l6-metyl-lla-/X'tetrahydro-lH-pyran-2-yl)oksy7-prosta-13(E)-en-l-on-syremetylester. Nevnte isomerer skilles ved eluering forst med petroleter:etyleter 8:2 for å rense den urene blandingen, og deretter med petroleter: etyleter 6:4.

Det forste eluerte produkt (2,05 g rent produkt, mindre polar isomer) har fblgende NMR-spektrum: hovedab-sorbsjonstopper i CDCl^ ved fblgende frekvenser uttrykt i &-enheter: 0,-90, 1,13, 1,1-2,9, 2,07, 3,28, 2,5-4,3, 3,73, 4,67, 5,20, 5,7-5,9.

Det annet eluerte produkt (2,1 g rent produkt, mer polar isomer) har fblgende NMR-spektrum i CDCl^ (€-enheter): 0,93, 1,07, 1,1-2,9, 2,07, 3,28, 3,2-4,2, 3,72, 4,67, 5,20, 5,7-5,9.

De to produktene tilveiebragt på denne måten har den samme absolutte konfigurasjon ved C-16 (R eller S) og motsatte konfigurasjoner ved C-15. De representerer derfor et isomerpar med fblgende absolutte konfigurasjon ved C-15

og C-16: (15-R, 16-R) og (15-S, 16-R) eller (15-R, 16-S)

og (15-S, 16-S).

Den etterfølgende kjemiske modifikasjon som forer til sluttproduktene med formel I forandrer ikke stereo-kjemien ved C-15 og C-16. D) 2,1 g av den mer polare isomer av 9cc-acetoksy-15-hydroksy-l6-metoksy-l6-metyl-lla-/'[tetrahydro-lH-pyran-2-yl)oksy7-prosta-13(E)-en-l-on-syremetylester fremstilt som beskrevet under avsnitt C), opploses i 150 ml vannfri benzen. Etter avkjoling tilsettes 1,3 ml (0,0142 mol) 2,3-dihydropyran og en opplosning av 75 mg p-toluensulfonsyre i 40 ml vannfri benzen og etter 15 minutter helles oppløs-ningen over i vandig natriumbikarbonat. Det organiske laget fraskilles, torkes over Na2S0^ og torkes. Resten renses ved silikagelkolonnekromatografi ved å eluere med petroleter :etyleter = 7:3, noe som gir 2,1 g 9cc-acetoksy-l6-metoksy-16-metyl-lla-,15-bis-/Itetrahydro-lH-pyran-2-yl)oksy7-prosta-13(E)-en-l-on-syremetylester hvor kombinasjonen av den absolutte konfigurasjon av C-15 og C-16 er én av fire mulige. NMR-spekteret (CDCl^): 0,92, 1,12, 1,15, 1,1-3,0, 2,07, 3,25, 3,32, 3,2-4,2, 3,70, 4,5-5,2, 5,3-5,6 ((?-enheter) <.> Forbindelsen man har fått på denne måten opploses i 200 ml vannfri metanol og 2,1 g vannfri kaliumkarbonat tilsettes den resulterende oppløsningen.

Etter omrøring ved værelsestemperatur i 24 timer helles blandingen over i en vandig opplosning mettet med NaPLjPO^ og ekstraheres deretter med etyleter. Den organiske fase fraskilles, torkes over Na2S0^ og konsentreres til torrhet. 1,95 g 9a-hydroksy-l6-metoksy-l6-metyl-lla-15-bis-/Itetrahydro-lH-pyran-2-yl)oksY7-prosta-13(E)-en-l-on-syremetylester (rent produkt) tilveiebringes.

NMR-spektrum i CDC13 ( <$ ): 0,92, 1,0-2,9, 1,10, 1,13, 3,25, 3,32, 3,2-4,4, 4,6-5,0, 5,4-5,9.

E) En blanding som består av 6,38 g celitt, 7,25 g Collins reagens (Py2.Cr03) og 1,95 g 9cc-hydroksy-l6-metoksy-16-metyl-lla-,15-bis-/Xtetrahydro-lH-pyran-2-yl)oksy7-prosta-13(E)-en-l-on-syremetylester i 180 ml metylenklorid omrbres ved værelsestemperatur i 1 time. Reaksjonsblandingen helles over i 1200 ml etyleter og filtreres gjennom celitt. Filtratet avfarges med aktivert kull og konsentreres til tbrrhet. Utbytte: 1,77 g l6-metoksy-l6-metyl-9-okso-lla,15-bis-/rtetrahydro-lH-pyran-2-yl)oksy7-prosta-13(E)-en-l-on-syremetylester.

NMR-spektrum i CDCl^ (S -enheter): 0,93, 1,0-2,9, 1,12, 1,15, 3,1-4,9, 3,25, 3,32, 3,70, 5,4-5,8.

F) Produktet man har fått (1,77 g) suspenderes i

en 100 ml opplosning av eddiksyre:vann:tetrahydrofuran 19:11:3. Etter omrbring ved 45°C i 2 timer fortynnes blandingen med vann og pH bringes til 7,2 ved tilsats av natriumbikarbonat.

Blandingen ekstraheres med etyleter som deretter kokes av og gir 1,19 g urenset produkt som renses ved hjelp av silikagelkolonnekromatografi under eluering med etyleter.

780 mg rent lia,15-dihydroksy-l6-metoksy-l6-metyl-9-okso-prosta-13(E)-en-l-on-syremetylester fås når karbonatomene ved stillingene 15 og 16 har én av de fire mulige kombinasjoner av absolutte konfigurasjoner, f.eks.

(15-R, 16-R) eller (15-R, 16-S) eller (15-S, 16-R) eller (15-S, 16-S). Forbindelsen har fblgende egenskaper: IIPd° = "44°>7 (0=0,98% i CHC13).

NMR i CDC13 (&): 0,92, 1,1-1,7, 1,11, 1,9-2,8, 2,29, 3,1-3,3, 3,24, 3,63, 4,07, 4,12, 5,69.

Forbindelsen er et enhetlig produkt, noe man ser ved differensial scanningkalorimetri som smelter ved 40 - 48°C.

G) Ved å ta utgangspunkt i den mindre polare isomer av 9a-acetoksy-15-hydroksy-l6-metoksy-l6-metyl-lla-/Xtetra-hydro-lH-pyran-2-yl)oksY7_prosta-13(E)-en-l-on-syremetylester, fremstilt som beskrevet under avsnitt C), og ved å gå frem nbyaktig på samme måte som beskrevet i avsnittene D), E) og F), får man 380 mg av lla,15-dihydroksy-l6-metoksy-l6-metyl-9-okso-prosta-13(E)-en-l-on-syremetylester som på C-16 har den samme absolutte konfigurasjonen som forbindelsen under avsnitt F), men motsatt absolutt konfigurasjon ved C-15. Forbindelsen har fblgende egenskaper: / a7^ ° = -79°,6 (C=l%CHC13)

NMR-spektrum i CDCl^ (£): 0,92, 1,1-1,7, 1,17, 1,9-2,8, 2,29, 3,26, 3,69, 4,10, 4,17, 5,75.

Eksempel 2

lla,15-dihydroksy-l6-metoksy-l6-metyl-9-okso-prosta-13(E)-en-l-on-syremetylester (15-R, 16-S) og (15-S, 16-S) eller ( 15- R. 16- R) og ( 15- S. 16- R)

Ved å gå frem stort sett som beskrevet i eksempel 1, men ved å gå ut fra den optiske antipode av fosfonat-reagensen som benyttes under avsnitt A) i eksempel 1,

Z^7p° = -41°,3 (C=l% i CHCl^, fremstilles de andre to mulige isomerer av lia,15-dihydroksy-l6-metoksy-l6-metyl-9-okso-prosta-13(E)-en-l-on-syremetylester med formel I. Disse

to isomerer har den samme absolutte konfigurasjon ved C-16 som er motsatt til C-16-konfigurasjonen av de to isomerene fra eksempel 1, og motsatte konfigurasjoner ved C-15. A) Ved å kondensere 5 g (0,0188 mol) 3-metoksy-3-i metyl-2-okso-heptylfosfonsyredimetylester med [ ocj^ 1 = -41°,3 (C=l% i CHCl^) med 2,5 g (0,0080 mol) 7-(5a-acetoksy-2|3-formyl-3a-hydroksy-cyklopent-la-yl)-heptanon-syremetylester som beskrevet under avsnitt A) i eksempel 1 og deretter gå frem som under avsnittene B) og C) i det samme eksempelet, får man en blanding (2,65 g urenset produkt) av de to isomerer ved C-15 av 9a-acetoksy-15-hydroksy-l6-metoksy-l6-metyl-lla-/Ttetrahydro-lH-pyran-2-yl)oksY7-prosta-13(E)-en-l-on-syremetylester .

NMR-spektrum i CDCl^ (£): 0,91, 1,0-2,6, 1,07, 1,13, 1,14, 2,06, 2,29, 3,22, 3,24, 3,3-4,2, 3,68, 4,5-4,6, 5,13, 5,5-5,7.

B) Blandingen av de to isomerene ved C-15 ovenfor (2,65 g) hydrolyseres ved behandling med 78 ml av en opplosning av eddiksyre:vann:tetrahydrofuran 19:11.3 ved 45°C i 90 minutter. Reaksjonsblandingen nøytraliseres med natri-umkarbonat og ekstraheres med eter. Ved å fordampe det organiske laget til tbrrhet, får man 2,55 g av et urenset produkt som er en blanding av de to C-15-isomerene av 9a-acet-oksy-lla,15-dihydroksy-l6-metoksy-l6-metyl-prosta-13(E)-en-l-on-syremetylester. De rene isomerer skilles ved silikagelkolonnekromatografi under eluering med etyleter. Det forste eluerte produkt er den mindre polare isomer (860 mg) med fblgende egenskaper: 117^ =+17°,3 (C=0,95°/o CHC13)

NMR-spektrum i CDCl^ (£): 0,92, 1,05, 1,1-2,6, 2,07, 2,29, 3,23, 3,68, 3,93, 4,15, 5,19, 5,63.

Det annet eluerte produkt er den mer polare iso-

mer (utbytte 870 mg) med fblgende egenskaper:

/a7p° = +45°,3 (C=0,76% i CHClj).

NMR-spektrum i CDC13 (£): 0,91, 1,0-1,7, 1,13, 2,07, 2,2-

3,0, 2,29, 3,25, 3,68, 3,89, 4,15, 5,17, 5,53, 5,71.

C) En blanding av 870 mg (0,00191 mol) av den mer polare isomer fremstilt som beskrevet under avsnitt B), i 130 ml vannfri benzen, 30 mg p-toluensulfonsyre i 30 ml vannfri benzen og 2,5 ml (0,0273 mol)2,3-dihydropyran hol-

des ved 15°C i 15 minutter, hvoretter blandingen helles over i en vandig opplosning mettet med NaHCO^ og den organiske fase fraskilles. Etter vasking med vann torkes den organ-

iske fase over Na2S0^ og fordampes til tbrrhet.

Den tilveiebragte rest renses ved kromatografi

under anvendelse av en silikagelkolonne og elueres med petroleter:etyleter 7:3- Utbytte 1,09 g 9<x-acetoksy-l6-metoksy-l6-metyl-lla,15-bis-^rtetrahydro-lH-pyran-2-yl)-oksy7prosta-13(E)-en-l-on-syremetylester som har den absolutte konfigurasjon ved C-16 motsatt til produktet fremstilt under avsnitt E) i eksempel 1, og én av de to mulige konfigurasjoner på C-15.

NMR-spektrum i CDCl^ (£): 0,92, 1,0-2,7, 1,11, 1,15, 2,05, 2,29, 3,22, 3,29, 3,3-4,2, 3,68, 4,6-4,9, 5,13, 5,4-5,8.

D) Ved å gå frem stort sett som beskrevet under

avsnitt D) (siste del), F) og G) i eksempel 1, men med ut-igangspunkt i forbindelsen fra avsnitt C) ovenfor, får man 250 mg lla,15-dihydroksy-l6-metoksy-l6-metyl-9-okso-prosta-13(E)-en-l-on-syremetylester.

Dette produktet har folgende egenskaper:

Z«7d° = "51°,4 (C=0,52°/o i CHC13)

NMR-spektrum i CDC13 ( £): 0,91, 1,1-3,2, 1,14, 2,30, 3,25, 3,68, 4,07, 4,10, 5,6-6,0. E) Ved å gå frem som beskrevet i avsnittene C) og D) i dette eksempelet, men med utgangspunkt i den mindre polare isomer fra avsnitt B) (860 mg), får man 320 mg lia,15-dihydroksy-l6-metoksy-l6-metyl-9-okso-prosta-13(E)-en-l-on-syremetylester. Nevnte forbindelse som har den samme absolutte konfigurasjon ved C-16 som den korresponderende isomer fremstilt under avsnitt D) og motsatt konfigurasjon ved C-15, har folgende egenskaper: /a7p° = -82°,4 (C=0,95% i CHC13)

NMR-spektrum i CDC13 (§): 0,94, 1,1-1,8, 1,06, 2,0-2,9, 2,30, 3,24, 3,69, 4,11, 4,19, 5,6-5,9.

Claims (4)

1. Analogifremgangsmåte for fremstilling av terapeutisk virksomme 16-metoksy-16-metyl-prostaglandin-E^-derivater med den generelle formel: hvor R er en (C1_4)alkylgruppe eller et ikke-toksisk farma-søytisk akseptabelt kation, samt deres isomerer med de konfigurasjonene kombinasjonene (15-R, 16-S) , (15-S, 16-R) , (15-R, 16-R), (15-S, 16-S),karakterisert ved at man a) omsetter et cyklopentanaldehyd med formel II: hvor R er som definert ovenfor og B.^ og R2 hver uavhengig er hydrogen eller en beskyttelsesgruppe for hydroksyfunksjonen med et racemisk fosfonat med formelen: hvor R3 er en (C1_^)alkylgruppe, eller med én av dets optiske antipoder, slik at man får en forbindelse med formel IV: hvor R, R^ og R2 er som definert ovenfor, b) reduserer 15-oksogruppen til 15-hydroksy ved behandling av forbindelsen med formel IV med et blandet metallhydrid valgt fra natriumborhydrid, sinkborhydrid, difenyltinnhydrid eller litiumtrialkylborhydrider, slik at man får en forbindelse med formel V: hvor R, R., og R_ er som definert ovenfor, 1 2 ] c) beskytter hydroksygruppen ved C-15 ved hjelp av et passende beskyttelsesmiddel for hydroksyfunksjoner, d) frigjør hydroksyfunksjonen ved C-9 ved å fjerne beskyt-telsesgruppen R^, e) oksyderer hydroksygruppen ved C-9 til okso, og endelig f) fører tilbake hydroksyfunksjonene ved C-ll og C-15 ved mild hydrolyse, hvor nevnte fremgangsåte ytterligere er katakterisert ved at når man får en blanding av isomerer, kan disse eventuelt skilles i de enkelte isomerer på i og for seg kjent måte.

2. Analogifremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at R ? er tetrahydro-lH-pyran-2-yl-radi-kalet.

3. Analogifremgangsmåte ifølge krav 1, for fremstilling av et optisk aktivt 16-metoksy-16-metylprostaglandin-E^-derivat med formelen: hvor R er en (C^-C^)alkylgruppe eller et ikke-toksisk farma-søytisk akseptabelt kation med en chiralitet ved C. , tilsvarende den ved C, for stereoisomeren av 3-metoksy-3-metyl-2-okso-heptylfosfonsyredimetylester som har en = +41,2° (c = 1% i CHCl-j) og med, en chiralitet ved C tilsvarende den for den mer polare stereoisomer av 9-acetoksy-15-hydroksy-16-metoksy-16-metyl-lla-[(tetrahydro-lH-pyran-2-yl)oksy]-prosta-13(E)-en-l-oinsyremetylester, som er det andre eluerte produkt i en kromatografisk separering av stereoisomerer på silisiumdioksydgel ved i rekkefølge anvendelse av., en blanding av petroleumeter/etyleter &_ :2 (v/v) og petroleumeter/etyleter 6:4, (v/v), som elueringsmiddel, karakterisert ved at man a) omsetter et cyklopentanaldehyd med formelen: hvor R har den ovenfor angitte betydning og R^ og R^ hver uavhengig er hydrogen eller en beskyttende gruppe for hydroksyfunksjonen, med et optisk aktivt fosfonat med formelen: med [a]^ = +41,2°, hvorved man oppnår en forbindelse med formelen: hvor R, R^ og R^ har den ovenfor angitte betydning. b) reduserer 15-oksogruppen til 15-hydroksy ved behandling av forbindelsen med formel IV med et blandet metallhydrid valgt fra natriumborhydrid, sinkborhydrid, difenyltinnhydrid og litiumtrialkylborhydrider, hvorved det oppnås en forbindelse med formelen: hvor R, R^ og R^ har den ovenfor angitte betydning, separat utvinner den mer polare isomer av forbindelsen V ved kromatografi på silisiumdioksydgel og ved eluering i rekkefølge med petroleumeter/etyleter; 8:2, (v/v), og petroleumeter/etyleter, 6:4, (v/v), f c) beskytter hydroksygruppen ved C-15 ved hjelp av et passende beskyttelsesmiddel for hydroksyfunksjonen, d) frigjør hydroksyf unks jonen ved C-9 ved å fjerne, be-skyttelsesgruppen R^, e) oksyderer hydrokgsygruppen ved C-9 til okso, og sluttlig f) gjenoppretter hydroksyfunksjonene ved C-ll og C-15 ved mild hydrolyse.

4. Analogifremgangsmåte ifølge krav 3,karakterisert ved at man fremstiller stereoisomeren av lia-15- dihydroksy-16-metoksy-16-metyl-9-okso-prosta-13-(E)-en-1-oinsyremetylest mm. er med en chiralitet ved Cl,o , tilsva*r•en<d>e den ved C, for stereoisomeren av 3-metoksy-3-metyl-2-ok<*>so-heptyl-fosfonsyredimetylester som har«en talD" =-+41,2 (c = 1%, CHCl^) og med en chiralitet ved C..- tilsvarende den for.dem mer polare stereoisomer av 9-acetoksy-15rhydroksy-16- metoksy-16'-metyl-lla-[ (tetråhydro-lH-pyran^-ylJoksyl-prostarlS (E) ^-en-l-oinsyremetylester, som er det aridre éluerte produkt i en krortatografisk. separering av- stereo isomerer på silisiumdioksydgel ved i rekkefølge anvendelse av en blanding av petroleumeter/etyleter 8:2 (v/v), og der etter petroleumeter/etyleter 6:4 (v/v).