SK137894A3

SK137894A3 - Method of preparation of 7-beta-substituted 4-aza-5-alpha- -androstan-3-ons

Info

Publication number: SK137894A3
Application number: SK1378-94A
Authority: SK
Inventors: Raman K Bakshi; Gary H Rasmusson
Original assignee: Merck & Co Inc
Priority date: 1992-05-20
Filing date: 1993-05-11
Publication date: 1995-05-10
Also published as: RU94046041A; HUT68232A; US5237064A; RO112427B1; CZ283794A3; RU2114117C1; US5578726A; TW234129B; WO1993023376A1; CN1084519A; FI945441A0; AU4243993A; FI945441A

Description

Oblasť techniky

Predkladaný vynález sa zaoberá novým spôsobom výroby 7p-substituovaných 4-aza-5a-androstan-3-ónov a príbuzných zlúčenín a ich využitím ako inhibítorov.5a-reduktázy.

Doterajší stav techniky

Bolo zistené, že niektoré nežiaduce fyziologické prejavy, ako je akné vulgaris, seborea (inazotok) , ženský hirsutizmus, mužský typ plešatosti tt benígna hypertrofia prostaty, sú výsledkom hyperandrogenickej alebo podobných and.rogénnych hormónov v metabolickom systéme. Počiatočná snaha o poskytnutí chemoterapeutického činidla, zabraňujúceho nežiaducim účinkom hyperandrogenity, viedla k objavu niekoľkých steroidnýeh antiandrogénov, vykazujúcich svojou vlastnosťou nežiaducu hormonálnu aktivitu. Napríklad estrogény nielen čelia účinku androgénov, ale majú taktiež feminizuj Líci účinok. Vyvinuté boli aj nesteroidné antiandrogény, napríklad 4’ -nitro-3’-trifluórmetylizobutyraniíid, viď. Neri so spolupracovníkmi, Endo, diel 91, č. 2, 1972. Avšak tieto produkty, aj keď bez hormonálneho účinku, sú periférne účinné, kompetujú s prirodzenými androgénmi o reeeptorové miesta a majú tak sklon feminizovať mužského príjemcu alebo mužský plod ženského príjemcu.

/ .Je známe, že hlavným mediátorom androgénnej aktivity je v niektorých delových. orgánoch 5oc-dihydrotestosterón, ktorý sa v cieľových orgánoch miestne vytvára účinkom 5a-reduktázy. Ďalej je známe, že inhibítory testosterén-5a-reduktázy môžu slúžiť na prevenciu alebo zmiernenie príznakov hyperand rogén nej s t i m u1ác i e.

Množstvo 4-azasteroidných zlúčenín pôsobia ako inhibítory 5-a-reduktázy. Viď. napríklad US patenty čísel 4 377

584, 4 220 775, 4 859 681, 4 760 071 a články Rasmussona a spoluautorov v J. Med. Chem. 27, 1690 až 1701, 1984 a v J. Med. Chem. 29, 2998 až 2315, 1986, US patent 4 845 104 Carlina a spoluautorov a US patent 4 732 897 Cainelliho a spoluautorov, ktoré opisujú 4-aza-17p-substituované 5-a-androstan-3-óny, použiteľné na liečenie androgénnych stavov, týkajúcich sa DHT (dihydrotestosterónu).

Avšak aj napriek názoru, že hyperandrogénne ochorenia sú spôsobené jednoduchou 5a-reduktázou, existujú práce, týkajúce sa iných izoenzýmov 5a-reduktázy tak u potkanov, ako aj u ľudí. Napríklad v ľudskej prostate Bruchovsky so spolupracovníkmi (viď. J. Clin. Endocrinol. Metab. 67, 806 až 816, 1988) a Hudson (viď. J. Steroid Bioehem. 26 . 349 až 353, 1987) našli odlišné 5a-reduktázové aktivity v stromatických a epiteliálnych frakciách. Naviac Moore a Vilson opísali dve odlišné ľudské reduktázy, dosahujúce maximum aktivity huď pri hodnote pH 5,5 alebo 7 až 9. (Viď. J. Bio'l.. Chem. 251 (19), 5895 až 5900, 1976).

V poslednej dobe Andersson a Russell izolovali cDNA, kódujúce 5a-reduktázu z potkanej pečene (J. Biol. Chem. 264. 16249 až 55, 1989). Našli jednoduchú mRNA, kódujúcu tak pečeňové, ako aj prostatické potkanie reduktázy. Sekvencia tohto potkanieho génu bola neskôr použitá na výher ľudskej prostatickej cDNA, kódujúcu 5a-reduktázu, označenú ako 5a-reduktáza 1. (Viď. Proe. Natl. Acad. Sci. 8 7 . 3640 až 3644, 1990).

Neskôr bola z. ľudskej prostaty klonovaná druhá, viac adundantná reduktáza (5a-reduktáza 2) s rovnakými, vlastnosťami, ako vykazuje forma, nájdená v hrubých extraktoch ľudskej prostaty (viď. Náture 354, 159 až 161, 1991).

Okrem toho knihti Syndromes of Androgen Resistance” - The Biology of Reproduction, zv . 46, str. 168 až 173 (1992) Jeana O. Vilsona naznačuje, že enzým 5a-reduktáza 1 môže byť spojený s vlasovými folikulmi.

Doterajšie poznatky teda nasvedčujú existenciu prinajmenšom dvoch génov 5a-reduktázy a dvoch odlišných izoenzýmov 5a-reduktázy u ľudí. Obe formy sú zastúpené v prostatickom tkanive, v ktorom je 5a-reduktáza 2 abundan tnej š.ia. Druhý enzým, 5a-reduktáza 1, je za abundantnejšiu považovaná v kožnom tkanive hlavy.

Pri liečbe chorobného hyperandrogénneho stavu, napríklad benígnej hyperplazie prostaty (BPH) by bolo žiaduce mať k zásadnej inhibícii tvorby dihydrotestosterónu (DHT) jeden typ lieku, ktorý je aktívny voči obom prostatickým enzýmom 1 aj 2. Prípadne by bolo žiaduce mať vysoko selektívne liečivo na inhibovanie enzýmu 5a-reduktázy 1 z pokožky hlavy, ktoré by bolo využiteľné na liečenie ochorenia kože a pokožky hlavy, napríklad akné a alopécie (plešatosti). Takéto liečivo by mohlo byť tiež používané v kombinovanej terapii liečby BPH spolu s prípravkom PROSCAR^ (finasterid), ktorý je vysoko selektívny voči prostatickéinu enzýmu 5a-reduktáze 2.

Na výrobu 7p-substituovaných androstan-3-ónov, pôsobiacich voči enzýmom α-reduktázy 1 aj 2, sú nepretržite vyhľadávané nové postupy, ktoré by boli účinnejšie a prijateľnejšie z hľadiska okolitého prostredia.

Podstata vynálezu

Predkladaný vynález predkladá nový postup výroby 7βsubstituovaných zlúčenín 4-aza-5ot-androstan-3-ónu, ktoré inhibujú 5a-redukrázové izocnzýmy 1 a 2 a sú zvlášť účinné pri. selektívnej inhibícii 5a-reduktázy 1, vzťahujúcej sa k pokožke hlavy. Súčasne duálne inhibujú oba izoenzýmy 1 a 2 pri orálnej, parenterálnej alebo miestnej liečbe benígnej hyperplazie prostaty, akné, ženského hirsutizmu, mužského typu plešatosti, androgénnej alopécie, prostát! tídy a pri. prevencii a liečbe karcinómu prostaty.

Podľa tohto vynálezu je predkladaný postup, zahrňujúci.

kroky

a) naviazanie styku medzi zlúčeninou IV,

(IV) kde Alk je C-^-C^ alkyl, a.l.yl. alebo cykloalkyl. ti A je substituent inertný v podmienkach reakcie, s redukčným systémom, zloženým z kovového lítia a kvapalného amoniaku v inertnom organickom rozpúšťadle, pri teplote v rozmedzí od -45 °C do -78 °C a po dobu dostačujúcu k stereošpeciťickej tvorbe 7p-zlúčeniny V:

(V)

b) naviazanie styku zlúčeniny V s izomér.i.začnýin činidlom dvojitej väzby v inertnom organickom rozpúšťadle; a to pri teplote v rozmedzí od 40 °C do 65 °C a za podmienok, pri ktorých je radikál A inertný, po dobu dostačujúcu na vytvorenie izoinérnej zlúčeniny VI. :

(VI)

c) naviazanie styku zlúčeniny VI. s oxidačným činidlom v inertnom rozpúšťadle a to pri teplote v rozmedzí od 23 “C do 80 ’C a za podmienok, pri ktorých je radikál A inertný, po dobu dostačujúcu na vytvorenie sekokyseliny VII:

(VII)

d) naviazanie styku sekokyseliny VII s amínom vzorca:

R-NH2, kde R je atóm vodíka, C^-C^ alkyl, benzyl alebo alyl a to pri teplote v rozmedzí od 100 “C do 200 °C a za podmienok, pri ktorých je radikál. Λ inertný, po dobu dostačujúcu na vytvorenie 4-aza-stero:i.du VIII:

(VIII)

e) naviazanie styku zlúčeniny VIII s platinovým katalyzátorom v inertnom organickom rozpúšťadle, pri laboratórnej 'teplote a za podmienok, kedy Λ je inertné, po dobu dostačujúcu na vytvorenie 7-Alk-4-azasteroidu IX:

(ix)

Špecifickým usporiadaním postupu je prípad, kedy Alk je metyl; redukčný systém sa skladá z kovového lítia a kvapalného amoniaku; postup sa vykonáva pri teplote od -78 ’C do ’C.

Vynález predkladá aj celkový postup, zahrňujúci, kroky:

a) naviazanie styku medzi zlúčeninou IV

(IV) kde Alk je C1/C4 alkyl, alyl alebo C^-Cg cykloalkyl a A je substituent Inertný v podmienkach reakcie, s redukčným systémom, zloženým z kovového lítia a kvapalného amoniaku v inertnom organickom rozpúšťadle, pri. teplote v rozmedzí od -45 °C do -78 “C a po dobu dostačujúcu k stereošpecifickej tvorbe 7p-zlúčeni.ny V:

(V)

b) naviazanie styku zlúčeniny V s izomérizaeným činidlom dvojitej väzby v inertnom organickom rozpúšťadle a to pri teplote v rozmedzí od 40 “C do 65 °C a za podmienok, pri. ktorých je radikál. A inertný, po dobu dostačujúcu na vytvorenie izomérnej zlúčeniny VI:

e) naviazanie styku zlúčeniny VI s oxidačným činidlom v inertnom rozpúšťadle a to pri. teplote v rozmedzí od 23 °C

Ί do 80 °C a za podmienok, pri ktorých je radikál A inertný, po dobu dostačujúcu na vytvorenie sekokyseliny VII:

(VII)

d) naviazanie styku sekokyseliny VII s amínom vzorca:

R-NH2» kde R je atóm vodíka, Cj-C^ alkyl, benzyl alebo alyl a to pri teplote v rozmedzí od 100 °C do 200 °C a za podmienok, pri ktorých je radikál Λ inertný, po dobu dostačujúcu na vytvorenie 4-aza-steroidu VIII:

(VI I. I)

e) naviazanie styku zlúčeniny VIII s platinovým katalyzátorom v inertnom organickom rozpúšťadle, pri laboratórnej teplote a za podmienok, kedy A je inertné, po dobu dostačujúcu na vytvorenie 7-Alk-4-azasteroidu IX:

(ix)

Výraz Cj alkyl, používaný vo vynáleze, zahrňuje napríklad: metyl, etyl, propyl, izopropyl, n-butyl, sekundárny butyl, izobutyl a terciárny butyl.

Výraz CyCg cykloalkyl, používaný vo vynáleze, zahrňuje napríklad cyklopropy!, cyklobutyl, cyklopentyl, cyklohexy1.

Postup podlá predkladaného vynálezu je dokreslený v nasledujúcich schémach:

ú -íÍSÍíWIJ ·$Λ·

V š eobecná sch é ma

Λ

I

7\

ΑΙ(0ίΡΓ)₃/σ₀Η,_οΟ/

To 1 u s r. / Δ r 2 ΐ i ’J x

'•f· V

Všeobecná schéma - pokračovanie

KMnC₄/N3JO₄/c -ču-OH/ -,-,---->

eo=c/h₂o/A/n=₂co₃

NsOAc

CK₃NH₃C1/

CH₂OHC'rí₂OH/ Δ

γτττ

Všeobecná schéma - pokračovanie

XI

Rad 7β-alky1-17-A

Zlúčeniny, vyrábané podľa tohto vynálezu, obsahujúce aj alkylovú skupinu 7β, napríklad metyl, etyl, izopropyl, •t-butyl alebo alyl, kedy A zodpovedá definícii uvedenej nižšie, môžu byť pripravené postupom, zobrazeným vo všeobecnej schéme.

Výraz Alk, používaný vo vynáleze a označujúci vo vzorci 7β-substituent, označuje C^-C^ lineárny alebo vetvený . alkyl, napríklad metyl, etyl, propyl, izopropyl, n-butyl, sekundárny butyl, izobutyí, terciárny butyl alebo cyklo*· alkyl.

Substituent Alk môže byť do B kruhu 4-azasteroidu všeobecne zavedený pomocou adičnej reakcie organokovového karbonylu, napríklad Grignardovej reakcie, pri ktorej môže karbonylová skupina v polohe 7 reagovať s Grignardovým činidlom, obsahujúcim Alk ako radikál R v RMgX. V procese sa môžu uplatniť aj karbonylové adičné reakcie, využívajúce lítiové a zinkové crganokovové reagencie, ktoré sú známe v tejto oblasti techniky.

Výraz A označuje substituent v polohe 17, ktorým môže byť akýkoľvek substituent, s výhodou inertný a nepôsobiaci rušivo za konkrétnych reakčných podmienok každého kroku, * znázorneného v nasledujúcej všeobecnej schéme.

• Skupina A môže byť tiež chrániacou hydroxy- alebo aminoskupinou, podstupujúcou reakcie vyznačeného reakčného sledu a následne potom oddelenou alebo môže byť oddelená vo zvláštnom kroku, ktorý zaisťuje, že nebude rušiť udanú reakciu. Pokiaľ je A napríklad skupinou 17-O-TBDMS, t. j. t-butyldirnetylsilyloxyskupinou, môže byť si.lylová ochranná skupina odstránená napríklad počas kroku uzavretia kruhu pri prechode od sekokyseliny VII k 4-azasteroidu VIII, takže sa nasledujúce kroky vykonávajú so 17-OH zlúčeninou. Východis12 ková A skupina môže byť tiež prekurzorom konečne požadovanej A skupiny a byť na ňu v jednom z krokov súbežne premenená. Pokiaľ napríklad A obsahuje dvojitú väzbu, ako u stigmasterolového analógu, môže byť dvojitá väzba na bočnom reťazci v polohe 17 oxidovaná počas vzniku sekokyseliny pri prechode z formy VI nti formu VII.

Medzi príklady 17-A skupiny patrí atóm vodíka, obrániaca hydroxyskupina, ako dirnetyl - t-butyl, siloxyskupina, hydroxyskupina, chrániaca aminoskupina, ako acetylaniinoskupina, aminoskupina, C-p-C-^Q alkyl, ako metyl, etyl, 6-mety1-bept-2yl (choíestanylový 17-boený reťazec), vedľajší reťazec stigmasterolu, arylom substituovaný C^-Cjq alkyl, napríklad omega-(4-pyridyl)-butyl, karboxylový ester, ako karbometoxyester, karboxamid, ako N,Ν-diizopropylkarboxamid, karboxylová kyselina, karbamáty, ako t -butylkarbonylamínové močoviny, napríklad n-1-butylkarbonylainínové, étery, ako n-butyloxyéter a podobne.

Východiskovým materiálom pre uvedený postup sú všeobecne 3-aeetoxyandrost-5-ény, známe a dostupné v tejto oblasti techniky.

Ako je zrejmé zo schémy, pri použití všeobecných vzorcov, kedy A zodpovedá vyššie uvedenému, je východisková zlúčenina 3-acetoxyandrost-5-én-17-A I oxidovaná na zodpovedajúci 5-en-7-ón II účinkom napríklad t-butylperoxidu vodíka a hexakarbonylu chrómu v napríklad acetonitríle, pri refluxe. Medzi ďalšie rozpúšťadlá, ktoré je možné použiť, patrí propionitril a butyronitri.l.. Teplota reakcie sa všeobecne pohybuje v rozmedzí od 40 °C do 85 ’C, reakcia sa vykonáva bez prítomnosti vody a všeobecne vyžaduje k svojmu dokončeniu približne 24 hodín.

Alk skupina, napríklad metyl, etyl, alyl, fenyl, môže byť v tomto mieste zavedená pomocou adičnej reakcie organokovového karbonyíu, napríklad Grignardovej reakcie, využíva13 júcej na výrobu 7-Alk-7-hydroxy adičné zlúčeniny III napríklad metyl, alyl alebo cykloalkyl chloridu horečnatého napríklad v bezvodom tetrahydrofuráne (THF) pri teplote 0 až 23 ’C. Podmienky Grlgnardovej reakcie sú bežné a zahrňujú použitie nietylu chloridu horečnatého, etylu bromidu horečnatého, alylu chloridu horečnatého, cyklopropylu bromidu horečnatého ti podobne. K ďalším použiteľným bezvodým rozpúšťadlám patrí dietyléter, dimetoxyetán a di-n-butyléter. Reakcia sa vykonáva v hezvodých podmienkach, všeobecne v teplotnom rozmedzí od 0 ’C do 40 ’C. Na dokončenie reakcie sa obyčajne potrebuje 6 až 24 hodín. Použiť je možné aj iné adičné reakcie organokovového karbonylu.

Adičná zlúčenina III. je potom oxidovaná napríklad s izopropoxidoin hlinitým a cyklohexánoin (oxidačné podmienky podľa Oppenauera) napríklad v refluxujúcom toluénovom rozpúšťadle na vytvorenie 7-alkyl-4,6-dien-3-ónu IV. Inými použiteľnými reagenciami sú etoxid hlinitý alebo t-hutoxid hlinitý. Ďalšími rozpúšťadlami, ktoré je možné využiť, sú metyletylketón a xylén. Teplota sa všeobecne pohybuje medzi 60 ’C a 120 ’C, reakcia prebieha v hezvodých podmienkach a bežne vyžaduje na svoje dokončenie 2 až 24 hodín.

Ďalším krokom je kľúčový krok, v ktorom je Grignardova adičná zlúčenina IV redukovaná za účasti kovového lítia, kvapalného amoniaku, THF a toluénu pri -78 ’C, kedy stereoselektívne vzniká zlúčenina V, 7β-alkyl-5-en - 3-ón. Inými kovmi, využiteľnými na túto redukciu, je sodík, draslík a vápnik a ďalšími am í nm i, ktoré je možné použiť, sú mety'lamín a ety l.amín . K ďalším použiteľným rozpúšťadlám patrí n-butyléter a dimetoxyetán. Teplota sa všeobecne pohybuje medzi 23 ’C a -78 ’C, reakcia prebieha v hezvodých podmienkach a bežne vyžaduje na svoje dokončenie 2 až 10 hodín.

V ďalšom kroku je dvojitá väzba delta-5 izomerizovana na 4-én VI za použitia DBU, t.j. 1,8 - diazabicyklo[5,4,0]undek-7-énu napríklad v refluxujúcom tetrahydrofuráne za vzni14 ku 7-aIkylu 4-en-3-ónu. Medzi ďalšie využiteľné izomerizačné činidlá patria: diizopropylety'lamín a DBN, t. j . 1,5-diazabicyklo[4,3,0]non-5-én .firmy Aldricb. Ďalšie použiteľné rozpúšťadlá sú toluén a dimetyléter. Teplota sa všeobecne pohybuje medzi 40 °C a 65 °C, reakcia prebieha v bezvodých podmienkach a bežne vyžaduje na svoje dokončenie 1 až 2 hodiny.

Kruh A je ďalej štiepený účinkom napríklad manganistanu draselného alebo jodistanu sodného v t - butylalkohole pr i. teplote 80 °C za vzniku zodpovedajúcej sekokyseíi.ny VII. K ďalším využiteľným oxidačným činidlám patria tetraoxid ruténia a ozón, z rozpúšťadiel je možné použiť aj CH^CN, CCI4 , MeOH a CHCI^· Reakcia všeobecne vyžaduje na svoje; dokončenie 2 až 4 hodiny.

Pôsobením vodného amínu, napríklad hydrochloridu metylamínu a octanu sodného v etylénglykole, na sekokyselinu pri. 180 °C, vzniká napríklad 4-metyl-4-aza-androst-5-en- 3-ón VIII. Ďalšími použiteľnými, amínmi sú etylamín, octan amónny, substituované benzylamíny ako 4-inetoxybenzylamí.n a podobne. Medzi, ďalšie rozpúšťadlá, využiteľné v reakcii, patria kyselina octová a xylén. Reakcia všeobecne prebieha pri. teplotách 100 ’C až 200 C a bežne vyžaduje na svoje dokončenie 2 až 8 hodín.

Zlúčenina VIII je obratom katalytický hydrogenovaná napríklad za účasti, platiny, kedy redukciou 5-delta dvojitej väzby vzniká zlúčenina IX s vodíkovým atómom v polohe 5a. Rozpúšťadlom redukčnej reakcie je zvyčajne kyselina octová, ale je možné použiť aj etanol. Ako katalyzátor tejto reakcie je možné použiť Pd/C a ušľachtilé kovy ako nikel. Hydrogenáci.a zvyčajne prebieha v trepúcom hydrogenačnom prístroji pri. laboratórnej teplote a tlaku vodíka 275 až 13 800 kPa. Na svoje dokončenie obvykle potrebuje 1 až 24 hodín.

Sekokyselinu VII môže byť obdobne ovplyvnená amoniakom, vytváraným z octanu amónneho, za vzniku zodpovedajúcej N-II zlúčeniny X, ktorá potom môže reagovať podľa vyššie uvedeného postupu s katalytickou platinou vo vodíkovej atmosfére za vzniku zodpovedajúcej 5a-4N-H zlúčeniny XI.

V celej tejto sérii reakcií by skupina v polohe 17-A mala byť inertná alebo by nemala interferovať s jednotlivými reakčnými podmienkami pre zavedenie substituenta do polohy 7 steroidného kruhu B.

Schéma A

Cr(CO)_ó/t-EuOOH

CH,CN/24h

O i BS

Δ.

Schéma A - pokračovanie

?.lCOiPr)₅/C_ĎH₁₀Q Toluén /24h

KMnO₄/NaJO₄/t - Bu-OH B0°/H₂O/2h

Schéma A - pokračovanie

NôOAc

Cn-NrhCl c?:₂ohch₂oh

SCHÉMA B

2

7β-alkyl-17-oxy-androstaný

Postup podľa predkladaného vynálezu je možné využiť aj v prípade 17-A hydroxy alebo 17-A chránených hydroxyz J.účenŕn. Vhodná 7β alkylová skupina, ako metyl, etyl alebo izopropylskupina, môže byť zavedená postupom, opísaným v schémach A a B.

Ako je zrejmé zo schémy A, 3-acetoxy-androst-5 - en-17-ón 1 reaguje s borohydridom sodným vo vhodnom rozpúšťadle, napríklad etanole, pr:i. teplote -10 ’C, kedy je stereošpeciílieky redukovaný 17-ketón na 17β-ο1 2. Hydroxyskupina na 17. uhlíkovom atóme je chránená skupinou TBS (t-butyldimetylsilyl) po reakcii zlúčeniny 2 s TBS-chloridoni, ako je DMF, v prítomnosti akeeptora protónov, napríklad imidazolu a za laboratórnej teploty.

Po ochrane hydroxyskupiny je táto zlúčenina oxidovaná na siedmom uhlíkovom atóme za vzniku zodpovedajúceho 5-en-7ónu 4, v reakcii zlúčeniny 3 s t-hutyIperoxidom vodíka ti hexakarbonylom chrómu napríklad v acetonitrile, pri refluxe. V tomto mieste je možné alkylovú skupinu ako je metyl zaviesť do zlúčeniny pomocou Grignardovej reakcie, pri ktorej vzniká adičná 7-mety.1.- 7-hydroxyzlúčenina . Reakcia prebieha napríklad za využitia metylu chloridu horečnatého v bezvodom THF a pri teplote 0 až 10 C. Grlgnardov produkt je potom ox.idovaný s izopropoxldom hlinitým a cyklohexánom (oxidačné podmienky podľa Oppenhauera) v reľluxujúcom toluénovom rozpúšťadle za vzniku 7-mety .1 - 4,6 - d len - 3-ónu , označeného ako 6. Tento je obratom pomocou kovového lítia v kvapalnom amoniaku, THF a toluéne pri -78 ’C redukovaný tak, že selektívne vzniká zlúčenina 7, 7β-mety1-5-en - 3-ón. V ďalšom kroku je pomocou DBU (1,8-dlazabieyklo[5,4,0]undek-7-énu) v re.fluxujúcom tetrahydrofuráne izoraerizovaná dvojitá väzba delta-5 na formu 4-čn za vzniku zlúčeniny 8, 4-en-3-ónu. Kruh A je ďalej štiepený pomocou manganistanu draselného a jodistanu sodného v t-butylalkohole pri 80 ’C ztt vzniku zodpovedajúcej sekokyseliny 9. Reakcia sekokyseliny 9 s vhodným amínom, napríklad metylamínom kyseliny chlorovodíkovej a octanom sodným v etylénglykole pri 180 ’C, poskytuje zlúčeninu 10, aza-androst-5-en.-3-ón. Chrániaca skupina TBS je potom odstránená napríklad vodným fluorovodíkom v acetonitrile pri 0 ’C za vzniku 17-B alkoholu 11. Ten je obratom selektívne redukovaný na odstránenie dvojitej väzby 5-delta za vzniku zlúčeniny 12 s hydrogenovanou polohou 5a.

4.

Schéma C

cCCH

C A

2a

3a

Schéma. C - pokračovanie

Schéma D

10:

9a

HOAc, H,

7β-etyIcholestanové analógy

7-ety.'Lovy substi tuen t j t: zavedený do zlúčenín cholestanového typu spôsobom, ktorý je znázornený na schémach C a D, pomocou obdobných postupov, aké opisuje všeobecná schéma Λ a B.

- 24 Východisková zlúčenina cholesterylacetát CA je komerčne dostupný (firma Aldrich). Ten je potom podrobený obdobnej oxidácii, využívajúcej hexakarbonyl chrómu, t-butyiperoxid vodíka a acetonitril (opísané A. J. Pearsonom v JCS Perkin Trans. 1985, str. 267), ktorá poskytuje 3-acetoxycholest-5en-7-ón, označený ako la. Táto zlúčenina môže reagovať s alkylovým Grignardovým reakčným činidlom, ako je etyl chloridu horečnatého, za vzniku adičnej zlúčeniny 2a. Tá je oxidovaná za Oppenauerových podmienok na dienón 3a, ktorý potom môže podstúpiť redukciu za účasti kovu a amoniaku, pri ktorej vzniká 7p-etyl-5-en-3-ón, látka 4a. Tá je: izomerizovaná účinkom DBU na 4-en-3-ón, zlúčeninu 5a, ktorá je oxidovaná za otvorenia kruhu A, čím vzniká sekokyselina 6a. Z nej po reakcii s amínmi, napríklad metylainínom, vzniká

4-metyl-4-azazlúčenina 7a s uzavretým cyklom kruhu A. Tá môže byť obratom katalytický hydrogenovaná ηει 7-etyl-5α-4metyl-4-aza-azacholestan-3-ón, označený 8a.

Podobne reakciou sekokyseliny 6a s octanom amónnym a kyselinou octovou vzniktí. zodpovedajúci analóg 9a, ktorý je možné katalytický hydrogenovať na 7p-etyl-5a-4-azacholestan3-ón, zlúčeninu 10a.

Vyššie uvedené substituenty v polohe 7 môžu byť obdobnými vhodnými postupmi zavedené do všetkých zlúčenín, definovaných pre 17-A skupinu týmto vynálezom.

Nasledujúce príklady vykresľujú typické uskutočnenie tohto vynálezu a nemali by byť pokladané za obmedzenie rozsahu alebo zmyslu predkladaného vynálezu.

Tu uvádzané hodnoty Rf boli získané na štandardných silikagélových doskách pre tenkovrstvu chromatografiu. Zloženie použitého elučného systému je uvedené v zátvorke za hodnotou Rf.

Hodnoty hmotových spektier sú získané ako FAB, t. j.

ostreľovaním rýchlymi atómami a sú uvedené ako (M+l) molekulárnych iónových píkov, čo j e molekulová hmotnos ť plus jedna jednotka atómovej hmoty. Hodnoty elektrónového ímpaktu (EI) hmotového spektra sú vyjadrené ako molekulárne iónové piky a sú uvedené v zátvorkách, buď ako (M) alebo (M+2), molekulová hmotnosť, Mw alebo Mw plus dve atómové jednotky.

Údaj o nukleárnej magnetickej rezonancii (NMR) bol získaný pri 400 MHz v CDCl^ a je uvedený pre hodnoty jednotlivého protónu každej zlúčeniny v tabulke na konci príkladov. Väzbová konštanta J je udaná v jednotkách Hertz (Hz).

Príklady uskutočnenia vynálezu

P r í k 1 a d 1

Syntéza 3-acetoxyandrost-5-en-17-olu, (2)

K roztoku 100 mg (0,303 mmolu) 3-acetoxyandrost-5-en17-ónu, látky 1, v 3 ml EtOH, bolo pri teplote -10 “C a za miešania pridaných 22,9 mg (0,606 mmolu) hydroboritanu sodného. Po 90 minútach miešania bola reakčná zmes zriedená 10 ml vody, etanolové rozpúšťadlo bolo vákuovo odstránené a zvyšok bol extrahovaný etylacetátom. Organická vrstva bola premytá vodným roztokom uhličitanu sodného, soľným roztokom, vysušená pomocou síranu sodného a zahustená na získanie zvyšku, tvoreného surovým extraktom v nadpise uvedenej zlúčeniny 2. Protónová nukleárna magnetická rezonancia (NMR) potvrdila vznik určenej štruktúry.

P r í k 1 a d 2

Syntéza 17-t-butyldimetylsilyléteru 3-acetoxyandrost-5-en17-olu, (3)

K and.rostan-17-olu, zlúčenine 2 z príkladu 1, rozpustenej v množstve 4,5 g (13,55 mmolov) v 50 ml dimetylformami26 du, bolo pri 23 °C pridaných 2,76 g (40,65 mmolu) imidazolu a následne 3,063 g (20,32 mmolu) t-butyldimetylsilylchloridu. Za miešania reakčnej zmesi sa začala zrážať tuhá látka. Potom bolo pridaných ďalších 20 ml DMF a zmes bola ďalej miešaná cez noc. Potom bola zmes naliata do 1 1 vody, tuhá látka bolti prefiltrovaná a premytá vodou. Tuhá látka bola ďalej rozpustená v etylacetáte, organická vrstva bola premytá soľným roztokom, vysušená pomocou síranu sodného a zahustená za vzniku v nadpise uvedenej zlúčeniny 3 so silylom chránenou skupinou 7-ol. NMR potvrdila vznik určenej štruktúry .

Príklad 3

Syntéza 17-t-butyldimetyIsilyléteru 3-acetoxyandrost-5-en-1 7-on-17p~olu, (4)

K TBMS-chránenej 17-ol-zlúčenine 3 z príkladu 3, rozpustenej v množstve 5,6 g (12,55 mmolu) v 100 ml acetonitrilu, bol pri 23 ’C pridaný 90% t-butylperoxid vodíka v množstve 3,958 g (43,92 molu) a 138 mg hexakarbonylu chrómu. Reakčná zmes bola ponechaná pod dusíkovou atmosférou refluxovať 24 hodín, potom bolel vliata do 1 1 vody, tuhá látka boléi pref iltrovaná, zvyšok bol premytý 500 ml vody a rozpustený v 350 ml chloridu metylnatého. Organická vrstva bola premytá soľným roztokom, vysušená pomocou síranu sodného a zahustená za vzniku surovej látky. Chromatograf i.a na tenkej vrstve (3:1, hexán/etylacetát na silikagéli) preukázala prítomnosť východiskového materiálu. Tuhá látka bolti čistená chrómatografiou na stĺpci silikagélu, z ktorého bola 7% etylacetátom v hexáne vymytá zlúčenina 4 uvedená v nadpise. NMR potvrdila vznik určenej štruktúry.

P r úklad 4

Syntéza 17-TBMS éteru 3,7-dihydroxy-7-metylandrost-5-en-17polu, (5)

K produktu 4 z príkladu 3, rozpusteného v množstve 440 mg (0,956 mmolu) vo vysušenom tetrahydrofuráne pri 0 “C bol po kvapkách v priebehu 5 až 10 minút pridaný metyl chloridu horečnatého. Potom bola reakčná zmes pri laboratórnej teplote miešaná 24 hodín a následne naliala do nasýteného vodného roztoku chloridu amónneho. Rozpúšťadlo THF bolo vákuovo odstránené a vodná fáza extrahovaná etýlacetátom. Organická fáza bola premytá soľným roztokom, vysušená a zahustená za vzniku surového produktu. Protónová NMR potvrdiléi očakávanú štruktúru látky, uvedenej v nadpise, ktorá bola využitá bez ďalšieho čistenia v ďalšom kroku.

P r í k 1 a d 5

Syntéza 17-t-butyldimetylsilyléteru 7-metylandrost-4,6-dien3-on-17-olu, (6)

Vyššie uvedený Grignardov produkt 5 bol v množstve 3,5 g (7,142 mmolu) rozpustený v zmesi 50 ml toluénu/50 ml cyklohexanónu a 20 ml rozpúšťadla bolo oddestilovaných vo vákuu. Následne bolo pridaných 4,54 g izopropoxidu hlinitého a reakčná zmes bola ponechaná 15 hodín refluxovaf. Zmes bola ochladená, zriedená etýlacetátom, premytá vínanom sodno-draselným a soľným roztokom, organická vrstva bola vákuovo zahustená a zvyšok bol destilovaný pomocou vodnej pary. Odparok bol extrahovaný etýlacetátom, premytý soľným roztokom, vysušený a čistený stĺpcovou chromatografiou na silikagéli, kedy bol eluovaný sústavou 5% EtOAc/hexán, čím bola získaná titulná zlúčenina 6.

P r í k 1 a d 6

Syntéza t-butyldimetylsilyléteru 7p-rnetylandrost- 5 - en - 3-on17-olu, (7)

K roztoku 370 mg zlúčeniny 6 z príkladu 5 v 5,5 ml amoniaku, 1 ml THF a 1 ml toluénu bolo pridaných v malých kús28 koch 50 mg kovového lítia. Po 2 hodinovom miešaní modrého roztoku bol pridaný roztok 1,2-dibrómmetánu v 2 ml THF. Zmes bola 10 minút miešaná pri -78 °C, potom bolo pridaných 250 mg chloridu amónneho a zmes bola opát 10 minút miešaná. Prebytok amoniaku bol odstránený odparením pomocou pár dusíka. Reakčná zmes bola zriedená soľným roztokom a extrahovaná etylaeetátom. Organická vrstva bola premytá soľným roztokom, vysušená a zahustená, čím sa získal surový produkt 7, ktorý bol použitý ako taký v príklade 7.

P r í. klad 7

Syntéza t-butyldimetylsilyléteru 7p-metylandrost-4-en-3-on17-olu, (8)

K roztoku 432 mg zlúčeniny 7 z príkladu 6 v 4 ml THF bolo pridaných 150 μΐ DBU (1,8-diazabicyklo[5,4,0]undek-7énu) v dusíkovej atmosfére a za miešania. Zmes bola 1,5 hodiny refluxovaná, potom bola ochladená a zriedená roztokom NH^Cl. Rozpúšťadlo THF bolo vákuovo odstránené a odparok bol extrahovaný etylaeetátom. Organická vrstva bola premytá soľným roztokom, vysušená a zahustená za zníženého tlaku za vzniku surovej látky. V nadpise uvedený produkt 8 bol čistený chromatografiou na silikagéli za použitia elučnej sústavy 10% EtOAc/hexán.

P r í k J. a d 8

Syntéza kyseliny 17β-( t-butyIdimetylsilyloxy)-7β-metyl-5 oxo-A-no.r-3,5-sekoandrostan-3-ovej , (9)

K roztoku 884 mg zlúčeniny 8 v 15 ml t-butylalkoholu, zohriatom na 80 °C bolo pridaných 248 mg uhličitanu sodného v 1,5 ml vody a následne bola počas 15 až 20 minút prikvapkaná zmes 2,273 g jodistanu sodného so 16,8 mg manganistanu draselného v 8 ml vody. Reakčná zmes bola počas 2 hodín zohrievaná na 80 “C, potom bola ochladená, prefiltrovaná, zvyšok bol premytý vodou a potom bol extrakt vákuovo zahustený. Následne bol extrakt okys'Lený vodnou HCI, extrahovaný etylacetátom a organická vrstva bola premyté! vodným NaHSO^ a soľným roztokom, vysušená a zahustená za vzniku surovej látky 9. NMR potvrdila vznik určenej štruktúry.

P r í k 1 a d 9

Syntézéi ΐ-butyldimetylsilyléteru 4,7 - dimetyl-4-aza - androst5-en-3-on-17-olu,. (10)

K roztoku 840 mg zlúčeniny 9 v 5 ml etylénglykolu bolo pridaných 1,5 g octanu sodného a 737 mg hydrochloridu etyléimínu. Zmes bola 4 hodiny miešané! pri 180 °C, potom bola ochladená, zriedená vodou, extrahovaná etylacetátom, vysušená a zahustená za vzniku surovej zlúčeniny 10, uvedenej v nadpise. NMR potvrdila vznik určenej štruktúry.

Príklad 10

Syntéza 4,7-dimetyl-4-aza-androst-5-en-3-on-17-olu, (11)

K roztoku 700 mg látky 10 z príkladu 9 v 20 ml acetonitrilu, ochladenému na 0 °C, bolo pridaných 500 μΐ vodného HF. Po jednej hodine miešania reakčnej zmesi bol HF neutralizovaný vodným uhličitanom sodným, zmes bola zriedená vodou a po vákuovom odstránení acetonitrilu bol zvyšok extrahovaný etylacetátom. Organická vrstva bola vysušená a zahustená za vzniku surovej v nadpise uvedenej zlúčeniny 11, ktorá bola ďalej čistená preparatívnou chromatografiou na silikagéli za použitiéi elučnej zmesi chlorof orm/acetón. v pomere 3:1.

Príklad 11

Syntéza 4,7-dimetyl-4-aza-androstan-3-on-17-olu, zlúčeniny (12)

K roztoku 350 mg látky 11 z príkladu 10 v 10 ml kyseliny octovej bolo pridaných 100 mg katalytického dioxidu platiny a výsledná zmes bola zbavená vzduchu a prepláchnutá vodíkom. Reakcia bola pretrepaná cez noc za laboratórnej teploty a pod tlakom vodíka 275 kPa. Roztok bol prefiltrovaný a zahustený, zvyšok bol extrahovaný etylacetátom, potom bola organická vrstva vákuovo zahustená, zriedená etylacetátom, premytá vodným NaliCOg, soľným roztokom, vysušená a zahustená za vzniku v nadpise uvedenej zlúčeniny 12.

Hmotové spektrum: 320, (M+l).

Nasledujúca tabuľka uvádza NMR hodnoty jednotlivého protónu (400 MHz v CDCl^) každej zlúčeniny. Údaje sú usporiadané ako s = singlet, d = dublet, m = multiplet, J = väzbová konštanta. Hodnoty absorpcie sú uvedené v jednotkách del (5) a sú podané pre C-18, C-19 a C-21 protóny metylových skupín v rohoch cyklu ει pre protóny, spojené s jedinečnými časťami molekuly.

Číslovanie steroidu je uvedené v nasledujúcom vzorci:

R

Údaje NMR zlúčenina e. C-18 CIIj C-19 CH^ Ďalšie

2	0.72	1.02	3 OAc, 3Ξ, 17H, IE, t	s, 2.02 . 3.65, J = 8.5
3	0.70	1.02	3 OAc, 3n, 17H, IE, t	s, 2.02 , 3.55, J = 8.5
4	0.72	1.21	3 OAc, 3E, 17Ξ, 1Ξ, t	s, 2.04 , 3.55 J=8.5
5	0.72	0.95 1.20	7 Ke, 3H, 17K, IH, m	s, 1.12 1.21 , 3.55
6	0.80	1.03	7 Ne, 3H, 6Ξ, IH. s, 4H . IE. s.	s, 1.9 5 . 68 5.92
7	0.72	1 .12	7 Ne, 3H, 6E, IH, m,	d , 0.96 J = 6 . 6 5.08
8	0.72	1.17	7 Ne, 3H, 4Ξ , IH, s,	G, 1.03 3 = 6 . 5 5 . 68

zlúčenina č.

6c

10a

Údaje NMR

C-18 CH₃ C-19 CH₃ Ďalšie

0.72 1.04

0.72 1.02

0.78 1.02

0.74 0.86

0.690 0.830

0.675 0.808

7 M =, 33.	d, 0.95 3 = 6.5
7 Me, 3		tí, 1.04 3 = 6.5
6Ξ, 13,	d	, 4.78 3 = 3
7 Me, 3	—¹ 1	d, 1.06 3 = 6.5
6Ξ, 13,	d	, 4.79, 3 = 3
7 Me, 3	3 ,	d, 1.02 3 = 6.5
53, IK,	d	d, 3.10 3 = 4 . 3 = 13.
21-C3₃,	v—	, 0.900
N-C3₃,	s ,	2.93
21-C3₃.	d	, 0.893 3 = 7
53, m,	2 .	97-3.13

Claims

1. Spôsob výroby 7p-substituovaných zlúčenín 4-aza-5aandrostan-3-ónov, vyznačujúci sa tým, že obsahuj e krok:

a) naviazanie styku medzi zlúčeninou IV, (IV) kde Alk je C^-C^ alkyl, alyl alebo C-^-Cg cykloalkyl a A je substituent inertný v podmienkach reakcie, s redukčným systémom, zloženým z kovového lítia a kvapalného amoniaku v inertnom organickom rozpúšťadle, pri teplote v rozmedzí od -45 °C do -78 ’C a po dobu dostačujúcu k stereošpecifickej tvorbe 7β-zlúčeniny V:

(V)

2. Spôsob výroby 7p-subst:ituovaných zlúčenín 4-aza-5aandrostan-3-ónov, podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m, že ďalej obsahuje krok:

b) naviazanie styku zlúčeniny V s izomerizačným činidlom dvojitej väzby v inertnom organickom rozpúšťadle a to pri teplote v rozmedzí od 40 C do 65 °C a za podmienok, pri ktorých je radikál A inertný, po dobu dostačujúcu na vytvorenie izomérnej zlúčeniny VI:

3. Spôsob výroby 7p-substituovaných zlúčenín 4-aza-5aandrostan-3-ónov, podľa nároku 1, v y z n a č u j ú c i sa tým, že ďalej obsahuje krok:

c) naviazanie styku zlúčeniny VI s oxidačným činidlom v inertnom rozpúšťadle a to pri teplote v rozmedzí od 23 °C do 80 C a za podmienok, pri ktorých je radikál A inertný, po dobu dostačujúcu na vytvorenie sekokyseliny VII:

4. Spôsob výroby 7p~subst.ituovaných zlúčenín 4-aza-5«androstan-3-ónov, podľa nároku 3, vyznačujúci sa tým, že ďalej obsahuje krok:

d) naviazanie styku sekokyseliny VII s amínom vzorca: R-NI-^, kde R je atóm vodíka, C-j-C^ alkyl, benzyl alebo alyl a to pr.i. teplote v rozmedzí, od 100 “C do 200 °C a za podmienok, pri ktorých je radikál A inertný, po dobu dostačujúcu na vytvorenie 4-aza-stero.i.du VIII:

(VTII.)

5. Spôsob výroby 7p-substituovaných zlúčenín 4-aza~5aandrostan-3-ónov, podľa nároku 4, vyznačujúci sa t ý in, že ďalej obsahuj e krok:

6. Spôsob výroby 7p-substituovaných zlúčenín 4-aza-5aandrostan-3-ónov, podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že A'lk je metyl.

7. Spôsob výroby 7p-substituovaných zlúčenín 4-aza-5aandrostan-3-ónov, podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že redukčný systém obsahuje kovové lítium a kvapalný amoniak.

8. Spôsob výroby 7p-substituovaných zlúčenín 4-aza-5aandrostan-3-ónov, podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m, že teplota sa pohybuje od -78 ”C do -45 ’C.

9. Spôsob výroby 7β-substituovaných zlúčenín 4-aza-5aandrostan-3-ónov, podľa nároku 4, vyznačuj úci sa tým, že ďalej obsahuje- kroky:

a) naviazanie styku medzi zlúčeninou IV kde Alk je C₁~C₄ alkyl, alyl alebo C^-Cg cykloalkyl a A je substituent inertný v podmienkach reakcie, s redukčným systémom, zloženým z kovového lítia a kvapalného amoniaku v inertnom organickom rozpúšťadle, pri teplote v rozmedzí od -45 °C do -78 ’C a po dobu dostačujúcu k stereošpecifickej tvorbe 7β-zlúčeniny V:

b) naviazanie styku zlúčeniny V s izomeriztvčnýni činidlom dvojitej väzby v inertnom organickom rozpúšťadle a to pri teplote v rozmedzí od 40 ’C do 65 ’C a za podmienok, pri ktorých je radikál A inertný, po dobu dostačujúcu na vytvorenie izomérnej zlúčeniny VI:

c) naviazanie styku zlúčeniny VI s oxidačným činidlom v inertnom rozpúšťadle a to pri. teplote v rozmedzí od 23 ’C do 80 ’C a za podmienok, pri ktorých je radikál A inertný, po dobu dostačujúcu na vytvorenie sekokyseíiny VII:

(VII) tŕ>

e *

d) naviazanie styku sekokyseliny VII s amínom vzorca: R-NII2, kde R je atóm vodíka, C^-C^ alkyl, benzyl alebo alyl a to pri. teplote v rozmedzí od 100 ’C do 200 °C a za podmienok, pri. ktorých je radikál Λ inertný, po dobu dostačujúcu nu vytvorenie 4-aza-steroidu VIII:

(VIII)

e) naviazanie styku zlúčeniny VIII s platinovým katalyzátorom v inertnom organickom rozpúšťadle, pri laboratórnej teplote a za podmienok, kedy Λ je inertné, po dobu dostačujúcu na vytvorenie 7-Alk-4-azasteroidu IX:

(ix)

10. Spôsob výroby 7β - substituovaných zlúčenín 4-aza-5ctandrostan-3-ónov, podiel nároku 1, vyznačujúci sa tým, že A je -OTBS alebo 6-metyl-hept-2-yl.

11. Spôsob výroby 7p-substituovaných zlúčenín 4-aza-5aandrostan-3-ónov, podľa nároku 10, vyznačuj úci sa t ý m, že A je 6-metyl-hept-2-yl.