DE3102215A1 - 16,17-dihydroxypregnen-21-carbonsaeure-derivate - Google Patents
16,17-dihydroxypregnen-21-carbonsaeure-derivateInfo
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Description
Die Erfindung betrifft den in den Patentansprüchen gekenn
Der Ausdruck Alkyl- und Alkoxyrest bedeutet, sofern nicht
anders definiert, unverzweigte oder verzweigte Reste mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen. Der Ausdruck Arylrest bedeutet eine
Phenylgruppe oder eine durch mindestens ein Halogenatom, einen Alkyl- oder Alkoxyrest substituierte Phenylgruppe.
Als Halogenatome kommen Fluor-, Chlor-, Brom- und Jodatome in Frage.
Die Verbindungen der allgemeinen Formel I können aus den entsprechenden
Δ * -Pregnadien-21-carbonsäureestern der allgemeinen
Formel II
C—C—OR,
(ID
und Ha
(Ha)
130048/0621
hergestellt werden. In den allgemeinen Formeln II und Ha bedeutet die gestrichelte Linie In der 1,2-Stellung eine gegebenenfalls
vorhandene Doppelbindung. R\ bedeutet ein Chloroder
Fluoratom oder eine Hydroxylgruppe oder zusammen mit F
ein Carbonylsauerstoffatom.
Zur Herstellung dieser Verbindungen kann ein Steroid der allgemeinen
Formel III
(III)
zum entsorechenden Aldehyd der allgemeinen Formel IV
(IV)
mit Sauerstoff oder freien Sauerstoff enthaltenen Gasen und einem Katalysator, wie Kupferacetat, oxidiert v/erden. Die Umsetzung
kann in einem Alkohol als Lösungsmittel durchgeführt werden.
130048/0621
Sofern diese Oxidations reaktion in Gegenwart von Sauerstoff durchgeführt wird, beispielsweise durch .Hiidurehielten von
Luft durch das ReaktIons gemisch, werden im allgemeinen außer
dem Steroid-21-aldehyd der allgemeinen Formel IV das entsprechende
Steroid-21-acetal des als Alkohol verwendeten Lösungsmittels
R^-OH gebildet, d.h. ein Steroid der allgemeinen Formel V.
CH(OR1J2
, C=O
(V)
Die Oxidationsreaktion 1st im allgemeinen nach verhälntismäßig
kurzer Reaktionszeit, beispielsweise etwa einer Stunde, beendet. Wenn die vorstehend beschriebene Oxidationsreaktion
längere Zeit durchgeführt wird, beispielsweise mehr als etwa 2h Stunden, fällt als Hauptprodukt der 20-Hydroxy-21 -carbonsäureester
der allgemeinen Formel VI an.
(VI)
130048/0621
Wenn bei der Oxidationsreaktion neben dem Lösungsmittel auch
Wasser anwesend ist und die Umsetzung längere Zeit durchgeführt wird, bildet sich außer dem 20-Hydroxy-21-carbonsäureester
der allgemeinen Formel VI die entsprecherde 20-Hydroxy-21-carbonsäure,
d.h. ein Steroid der allgemeinen Formel VII
(VII)
Die Steroide der allgemeinen Formeln VI und VII existieren als Gemische der 20[X- und 20a-Hydroxysteroide.
Die Umsetzung eines Gemisches eines Steroid-21-aldehyds der
allgemeinen Formel IV und des entsprechenden Steroid-21-acetals der allgemeinen Formel V mit einem Gemisch aus
(a) einem anorganischen Cyanid als Katalysator, beispielsweise einem Alkalimetallcyanid, wie Kaliumcyanid,
(b) einem Oxidationsmittel, beispielsweise einem Schwermetalloxid,
wie aktiviertem Mangandioxid oder Bleidioxid,
(c) einem inerten Lösungsmittel, beispielsweise einem halogenierten
Kohlenwasserstofflösungsmittel, wie Dichlormethan oder Chloroform,
(d) einem primären oder sekundären Alkohol R1^-OH, wobei
R1 eine nicht-tertiäre Gruppe R. ist, und
(e) einer Säure, wie Essigsäure, die zur Neutralisation des anorganischen Cyanids dient, liefert ein Steroid
der allgemeinen Formel VIII
130048/0621
(VIII)
Die 2OöU und 20ß-Hydroxysterolde der allgemeinen Formeln VI
und VII können zu den entsprechenden 20-Ketosteroiden der allgemeinen Formel II
O O
Il Il
C—C—OR,
25 und IX
(IX)
oxidiert werden. Beispiele für verwendbare Oxidationsmittel
130048/0621
sind Mangandioxid und Chromdioxid. Wenn die eingesetzten
und 20ß-Hydroxysteroide eine llß-Hydroxygruppe aufweisen, sind die Steroide der allgemeinen Formell II und IX Gemische von
llß-Hydroxy- und llß-Ketosteroiden.
5
5
Die Ausgangssteroide der allgemeinen Formel II können auch
durch Veresterung der entsprechenden Steroid-21-carbonsäuren der allgemeinen Formel IX hergestellt werden. Diese Verbindungen
können ihrerseits auf die vorstehend beschriebene Weise oder durch Verseifung des entsprechenden Steroid-21-carbonsäureesters
der allgemeinen Formel II oder VIII hergestellt werden.
Die Ausgangssteroide der allgemeinen Formel Ha können durch Veresterung des entsprechenden llß-Hydroxy-Δ * -pregnens
der allgemeinen Formel II mit dem entsprechenden Carbonsäureanhydrid der allgemeinen Formel X
(R8CO)2O (X)
hergestellt werden. Die Umsetzung verläuft in Gegenwart einer organischen 3ase, wie Pyridin, und unter Erwärmen.
Ein weiterer Weg zur Herstellung der Ausgangssteroide der
allgemeinen Formel II oder Ha, in der R. einen nicht-teriären
Rest darstellt, ist die Umesterung eines anderen Esters der allgemeinen Formel VIII, II oder Ha. Das Ausgangssteroid
wird mit dem entsprechenden Alkohol in Gegenwart eines basischen Alkoxids, wie Natriumäthoxid oder Aluminiumisopropoxid,
oder vorzugsweise einer Quelle für Cyanidionen, beispielsweise einem Alkalimetallcyanid, wie Natrium- oder Kaliumcyanid,
umgesetzt.
Die 16,17-cis-Diol-Funktion kann in ein Δ i<»l6-Steroid-21-carbonsäure
derivat der Formel II oder Ha nach üblichen Methoden
eingeführt werden. Nachstehend werden typische Oxida-
L 130048/0621 J
ti ons verfahre n aufgeführt:
1. Oxidation eines Steroids der allgemeinen Formel II oder Ha mit Kaliumpermanganat;
2. Oxidation eines Steroids der allgemeinen Formel II oder
Ha mit Osmiumtetroxid und anschließende Behandlung mit Schwefelwassers toff;
3. Oxidation eines Steroids der allgemeinen Formel II oder Ha mit einer katalytischen Menge Osmiumtetroxid in Gegenwart
eines molaren Äquivalents eines tertiären Aminoxids;
4. Oxidation eines Steroids der allgemeinen Formel II oder
Ha mit Triphenylmethylphosphoniumpermangant;
5. Oxidation eines Steroids der allgemeinen Formel II oder Ha mit einem Gemisch aus Essigsäure, Jod und Kallumjodat
und anschließende Behandlung mit Kaliumacetat und Natriumhydroxid;
6. Oxidation eines Steroids der allgemeinen Formel II oder
Ha mit einem Gemisch aus Jod und Silberacetat und anschließende Behandlung mit Kaliumhydroxid;
7. Oxidation eines Steroids der allgemeinen Formel II oder Ha mit einem Gemisch aus Thallium(II)-acetat und Essigsäure
und anschließende Behandlung mit Kaliumhydroxid und
8. Oxidation eines Steroids der allgemeinen Formel II oder Ha mit 0,2 bis 5 % Osmiumtetroxid in Gegenwart von Tetraäthylammoniumacetat
und tert.-Butylhydroperoxid.
Das erhaltene Steroid hat die allgemeine Formel XI
20
30
35
(xi)
1300A8/0621
- 11 -
oder XIa
(XIa)
Diejenigen Verbindungen der allgemeinen Formel I, in der R^
ein Wasserstoffatom und R7 einen Acylrest bedeuten, können
durch Acylierung des entsprechenden 16,17-cis-Diols der allgemeinen
Formel XI oder XIa mit einem Carbonsäureanhydrid der allgemeinen Formel XII
(R'7CO)2O
(XII)
in Gegenwart einer organischen Base, wie Pyridin, hergestellt werden. In der allgemeinen Forme
einen Alkyl-, Aryl- oder Arylalkylrest,
stellt werden. In der allgemeinen Formel XII bedeutet Rl
Diejenigen Verbindungen der allgemeinen Formel I, in der Rg
einen Acylrest und R7 ein Wasserstoffatom bedeutet, können
in einem zweistufigen Verfahren aus dem entsprechenden 16,17-cis-Diol
der allgemeinen Formel XI oder XIa hergestellt werden. Die Umsetzung des 16,17-eis-Diols der allgemeinen
Formel XI oder XIa mit einem Trialkylorthoester der allgemeinen
Formel XIII
RgC(Oalkyl)3 (XIII)
in Gegenwart von ρ-ToluoIsulfonsäure liefert die entsprechenden
Zwischenprodukte der allgemeinen Formel XIV
1300A8/0621
R1.
O-alkyl
(XIV)
In den allgemeinen Formeln XIII und XIV und in der Beschreibung bedeutet Rq einen Alkyl-, Aryl- oder Arylalkylrest. Das
Zwischenprodukt der allgemeinen Formel XIV läßt sich mit Methanol, Natriumacetat und Essigsäure zum entsprechenden
Steroid der allgemeinen Formel XV
OH
(XV)
umsetzen.
Die Steroide der allgemeinen Formel I, welche den gleichen Acyloxyrest in der Ilß,l6jy- und 17-Stellung tragen, können
durch Umsetzung des entsprechenden 16,17-cis-Diols der allgemeinen
Formel XI mit einem Carbonsäureanhydrid in Gegenwart von ρ-ToluoIsulfonsäure hergestellt werden.
Diejenigen Steroide der allgemeinen Formel I, in der Rg und
R„ gleiche oder verschiedene Acylreste darstellen, können
130048/0621
durch Umsetzung eines Steroids der allgemeinen Formel XV mit einem Carbonsäureanhydrid der allgemeinen Formel XII in Gegenwart
einer organischen Base, wie Pyridin, hergestellt werden.
Ein weiterer Weg zur Herstellung der Steroide der allgemeinen
Formel I, in der R. einen nicht-tertiären Rest darstellt,
ist die Umesterung eines anderen Produkts der Erfindung. Das Verfahren erfolgt in gleicher Weise wie es vorstehend für
die Umesterung eines Ausgangssteroids der allgemeinen Formel
II, Ha oder VIII beschrieben worden ist.
Die Steroide der Erfindung sind physiologisch aktive Substanzen mit glucocortikoider und antiphlogistischer Wirkung«
Sie können zur lokalen Behandlung von Hauterkrankungen, wie Dermatitis, Sonnenbrand, Neurodermatitis, Exzemen und anogenitalem
Pruritus, verwendet werden. Zu diesem Zweck können die Verbindungen in Form einer Creme oder Lotion eingesetzt
werden, die 0,01 bis 5 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,05 bis 2,0 Gewichtsprozent, des Wirkstoffs enthält.
Bevorzugte Steroide der Erfindung tragen eine llß-Hydroxygruppe.
Besonders bevorzugt sind Steroide der allgemeinen Formel Ia
O-R,
(Ia)
in der ben.
und R7 die vorstehend angegebene Bedeutung ha
130048/0621
Die Beispiele erläutern die Erfindung.
(llß,l6oO-9-Fluor-ll,l6,17~trlhydroxy-3,20-dioxopregna-l,4-dien-21-carbonsäuremethylester
75 ml auf O0C abgekühltes reines Aceton werden gleichzeitig
in der gleichen Geschwindigkeit innerhalb 15 Minuten mit folgenden Lösungen versetzt:
10
10
1) Einer Lösung von 1,16 g (llß)-9-Fluor-ll-hydroxy~
3,20-dioxopregna-1,4,l6-trien-21-carbonsäuremethylester
in 110 ml reinem Aceton, das 4 ml 37prozentige Ameisensäure enthält, und
2) einer Lösung von 711 mg Kaliumpermanganat in einem
Gemisch aus 97 ml reinem Aceton und 10 ml Wasser.
Nach beendeter Zugabe wird das Gemisch 30 Minuten bei 0 C gerührt.
Hierauf wird überschüssiges Kaliumpermanganat mit einigen Tropfen 30prozentiger Wasserstoffperoxidlösung reduziert
und das Gemisch auf 40°C erwärmt und durch ein Bett von rasch filtrierendem Kieselgur filtriert. Das Piltrat
wird unter vermindertem Druck eingedampft. Es hinterbleibt ein schmieriges Material, das in Chloroform aufgenommen und
an 25 g Kieselgel chromatographisch gereinigt wird. Eluiert wird mit 1 : 9-, 1 : 4- und 1 : 1-Gemisch von Äthylacetat
und Chloroform. Die Eluate werden eingedampft. Es werden 785 mg unreine Titelverbindung erhalten. Das Produkt wird
mit warmem Chloroform digeriert und filtriert. Der feste Rückstand (500 mg) wird aus einem Gemisch von Chloroform
und Methanol umkristallisiert. Es werden 38O mg (30 % d.Th.)
einer im Dünnschichtchromatogramm homogenen und analytisch
reinen Probe der Titelverbindung vom F. 306 bis 3080C erhalten.
Die spektralen Daten stimmen mit der Struktur überein.
L 1300 4 8/0621 J
CHF
C22H27FO7; ber.: 62,55 6,44 4,50
gef.: 62,47 6,65 4,43
(llß,l6o()-lo-(Acetyloxy)-9-fluor-ll,17-dihydroxy-3,20-dioxopregna-1,4-dien-21-carbonsäuremethylester
Eine Lösung von 650 mg der in Beispiel 1 erhaltenen Verblndung
und 3 ml Essigsäureanhydrid in 40 ml Pyridin wird unter Stickstoff als Schutzgas 20 Stunden bei Raumtemperatur gerührt.
Danach wird das Lösungsmittel unter vermindertem Druck bei Raumtemperatur abdestilliert und der Rückstand
in Chloroform aufgenommen. Die Chloroformlösung wird mit 5prozentiger Salzsäure und Wasser gewaschen, über Natriumsulfat
getrocknet und unter vermindertem Druck eingedampft. Der erhaltene Schaum wird in einem 9 : 1-Gemisch aus Chloroform
und Hexan gelöst und an 30 g Kieselgel chromatographisch gereinigt. Eluiert wird mit einem 1 : 1-Gemisch von
Äthylacetat und Chloroform. Das Eluat wird eingedampft. Es
werden 570 mg der noch nicht ganz reinen Tite!verbindung erhalten.
Nach dem Umkristallisieren aus einem Gemisch von Aceton und Hexan werden 450 mg einer im Dünnschichtchromatogramm
homogenen und analytisch reinen Probe vom F. 244 bis 245°C (Zers.) erhalten. Die spektralen Daten bestätigen die
Struktur.
CHF
C24H29FO8; ber.: 62,06 6,29 4,09
gef.: 61,93 6,21 4,00
(Hß,l600-9-Fluor-ll,l6,17-trihydroxy-3,20-dioxopregnal,4-dien-21-carbonsäure-2-methyläthylester
Eine Lösung von 1,0 g der in Beispiel 1 erhaltenen Verbindung
in 100 ml wasserfreiem Isopropanol, das 100 mg Natrium-
130048/0621
cyanid enthält, wird 3 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Danach wird das Isopropanol unter vermindertem Druck abdestilliert
und der Rückstand mit V/asser gewaschen, getrocknet und umkristallisiert. Es wird die Titelverbindung erhalten.
Beispiel 4
llß,l6(X, ^-Triacetyloxy-g-fluor^^O-dioxopregna-l^-dien-21-carbonsäuremethylester
Eine Suspension von 150 mg der in Beispiel 1 erhaltenen Verbindung
in 5 ml Eisessig und 5 ml Essigsäureanhydrid, das 150 mg p-Toluolsulfonsäure-hydrat enthält, wird 40 Stunden
gerührt. Danach werden 300 mg Natriumacetat zugegeben, und die Lösung wird unter vermindertem Druck eingedampft. Der
Rückstand wird mit Wasser verdünnt und mit Chloroform extrahiert. Der Chloroformextrakt wird mit V/asser gewaschen, über
Magnesiumsulfat getrocknet und eingedampft. Der erhaltene feste Rückstand wird aus Äthylacetat umkristallisiert. Es
werden 164 mg der Titelverbindung vom P. 317 bis 319°C (Zers.) erhalten. Das Produkt verfärbt sich ab etwa 28O°C.
(llß,l6(y)-17-(Acetyloxy)-9-fluor-ll,l6-dihydroxy-3,20-dioxopregna-1,4-dien-21-carbonsäuremethy!ester
A) 2f-Äthoxy-9-fluor-llß-hydroxy-2'-methyl-3,20-dioxopregnal,4-dleno-/i6cy,
17d7-l, 3-dioxolan-21-carbonsäuremethyl-
Eine Lösung von 1,0 g der in Beispiel 1 erhaltenen Verbindung in 30 ml wasserfreiem Dimethylformamid wird mit 3,0 ml
Orthoessigsäuretri ithylester und 30 mg p-Toluolsulfonsäurehydrat
versetzt und 5 bis 6 Stunden in einem Ölbad auf 1300C
erhitzt. Danach werden 0,2 ml Pyridin zugegeben, und das Gemisch
wird in Wasser gegossen und mit Chloroform extrahiert. Der Chloroformextrakt wird mit Wasser gewaschen, über Magne-
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Γ ■■-■ ■- ■- ·:- "■-■ --- -ι
siumsulfat getrocknet und eingedampft. Es hinterbleibt die
Ti te!verbindung.
B) (llß,l60f)-17-(Acetyloxy)-9-fluor-ll,l6-dihydroxy-3,20-dioxopregna-1,4-dien-21-carbonsäuremethylester
Eine Lösung von 1,0 g der in (A) erhaltenen Verbindung in 30 ml Methanol, das 0,3 ml 0,1N Natriumacetatlösung und 2,5 ml
O,1W Essigsäure enthält, wird mehrere Stunden unterRückfluß
erhitzt, bis das Ausgangssteroid verschwunden ist. Dies
zeigt sich durch Dünnschichtchromatographie. Sodann wird
das Methanol unter vermindertem Druck abdestilliert und der Rückstand mit Wasser gewaschen und getrocknet. Danach wird
das Produkt in Chloroform aufgenommen und an Kieselgel chromatographlert.
Es wird die Titelverbindung erhalten.
Beispiel 6
(l6oi,17)-Bi5acetylox.y-9-fluor-llß-hydroxy-3, 20-dioxopregnal,4-dien-21-carbonsäuremethylester
20
20
Eine Lösung von 1,0 g der in Beispiel 1 erhaltenen Verbindung wird mit Essigs äireanhydrid in Pyridin während 3 Stunden
acetyliert. Sodann wird die erhaltene Lösung in überschüssige 20prozentige Salzs Jure gegossen und mit Chloroform extrahiert.
Der Chloroformextrakt wird mit verdünnter wäßriger Natriumbicarbonatlösung und Wasser gewaschen, über Magnesiumsulfat
getrocknet und eingedampft. Es hinterbleibt die Titelverbin
dung.
L 130048/0621
Claims (1)
11 l6,17-Dihydroxypregnen-21-carbonsäure-Derivate
Patentansprüche
l6,17-Dihydroxypregnen-21-carbonsäure-Derivate der allgemeinen Formel I
O O
0-R-
(D
und ihre 1,2-Dehydro-Verbindungen, in der R1 einen C1-10"
Alkylrest, einen Aryl- oder Arylalkylrest, R2 ein Wasserstoff- oder Halogenatom,
R^. ein Wasserstoff- oder Fluoratom oder eine Methylgruppe,
R1J ein Chlor- oder Fluoratom, eine Hydroxy gruppe oder eine
Gruppe der allgemeinen Formel 0
Alkyl-C-O-
130048/0621
31022-Md
und Rc ein Was se rs to ff atom oder R,. und R1- zusammen ein Carbonylsauerstoffatom
bedeuten und 0
It
Rg und R7 jeweils ein V/assers to ff atom, die Gruppe Alkyl-C-,
0 0
Il Il
Aryl-C- oder Arylalkyl-C- bedeuten, und wobei die Alkyl-
und Alkoxyreste Gruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und
der Ausdruck Arylrest eine gegebenenfalls durch mindestens
ein Halogenatom, einen Alkyl- oder Alkoxyrest substituierte Pheny!gruppe bedeutet.
2. Verbindungen nach Anspruch 1 der allgemeinen Formel I, in der Rg und R7 Wasserstoffatome bedeuten.
3. Verbindungen nach Anspruch 1 der allgemeinen Formel I, in der Rg ein Wasserstoffatom und R7 die Gruppe
0 0 0
Il Il Il
Alkyl-C-, Aryl-C- oder Arylalkyl-C- bedeutet.
H. Verbindungen nach Anspruch 1 der allgemeinen Formel I,
in der Rg die Gruppe
0 0 0
11 it ti
Alkyl-C-, Aryl-C- oder Arylalkyl-C- und R7 ein Wasserstoffatom
bedeutet.
Verbindungen nach Anspruch 1 der allgemeinen Formel Ia
(Ia)
1 30048/0621
und ihre 1,2-De hydro-Derivate, in der R1, Rg und R- die in
Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben.
6. Verbindungen nach Anspruch 5 der allgemeinen Formel Ia, in der R,- und R„ Wasserstoffatome bedeuten.
7. Verbindungen nach Anspruch 5 der allgemeinen Formel Ia, in der R^ ein Wasserstoffatom und R„ die Gruppe
OO 0
It If It
Alkyl-C-, Aryl-C- oder Arylalkyl-C- bedeutet.
8. (Hfl, 16d0 -9-FlUOr-IIjIo, 17-trihydroxy-3, 2ü-dioxopregna-1,4-dien-21-carbonsäuremethylester.
9. (Hß,l60f)-l6-(Acetyloxy)-9-fluor-ll,17-dihydroxy-3,20-dioxopregna-1,4-dien-21-carbonsäuremethylester.
10. Arzneimittel, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einer
Verbindung nach Anspruch 1 bis 9·
20
20
11. Verwendung der Verbindungen gemäß Anspruch 1 bis 9 bei der lokalen Bekämpfung von Entzündungen.
L 130048/0621
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