CH624127A5 - - Google Patents

Description

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2

PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung von neuen Verbindungen der Formel 1

worin Ri einen gesättigten Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder einen ungesättigten Kohlenwasserstoffrest mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine Phenyl-gruppe und R2 Wasserstoff oder eine Hydroxylgruppe bedeuten, dadurch gekennzeichnet, dass man Aglykone der Formel 2

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung neuer Cardenolid-Glykoside.

Die bislang bekannten, therapeutisch verwendeten, Herz-glykoside leiten sich von Steroiden der Cardenolid- oder Bufadienolid-Reihe ab, die an C-3 eine /3-ständige, sekundäre Hydroxylgruppe tragen. Über das Sauerstoffatom dieser Gruppe ist in den Glykosiden das steroidale Aglykon an einen Mono-, Di-, Tri- oder Tetrasaceharid-Rest gebunden. Trotz beträchtlicher Unterschiede im pharmakokinetischen Verhalten ist allen Verbindungen dieser Substanzklasse eine geringe therapeutische Breite gemeinsam, die ihre praktische Anwendung erschwert.

Es wurde nun gefunden, dass Glykoside, die sich von Cardenoliden mit tertiärer C-3 Hydroxylgruppe ableiten, im Vergleich zu den bisher bekannten Herzglykosiden eine grössere therapeutische Breite aufweisen.

Erfindungsgemäss werden neue herzwirksame Glykoside der Formel 1

20

25

(2), 30

mit einer acylierten 1-Halogenhexopyranose der Formel 3

worin Ri einen gesättigten Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder einen ungesättigten Kohlenwasser-35 stoffrest mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine Phenyl-gruppe und R2 ein Wasserstoffatom oder eine Hydroxylgruppe bedeuten, hergestellt, indem man Aglykone der Formel 2

<<0

Hai

(3),

45

worin Hai ein Halogenatom, R3 ein Wasserstoffatom oder eine Acyloxygruppe und R4 einen Acylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder einen Benzoylrest bedeuten, in Gegenwart eines Säureakzeptors umsetzt und anschliessend die Acylgruppen abspaltet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man 3-Methyl-14-hydroxy-3/j-(a-L-rhamnopyranosyl-oxy)-5/j,14/3-card-20(22)-enolid herstellt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man 3-Methyl-14-hydroxy-3a-(a-L-rhamnopyranosyl-oxy)-5/3;.14/j-card-20(22)-enolid herstellt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mäii 3-Äthinyl-14-hydroxy-3Jö-(a-L-rhamnopyranosyl-oxy)-5/^14/j-card-20(22)-enolid herstellt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man 3-Äthinyl-14-hydroxy-3a(a-L-rhamnopyranosyloxy)-5/J,14/?-card-20(22)-enolid herstellt.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man 3/j-(/j-D-Glucopyranosyloxy)-14-hydroxy-3-methyl-5,<î,14/?-card-20(22)-enolid herstellt.

so

(2),

55

60

worin Ri die obengenannte Bedeutung besitzt, mit einer acylierten 1-Halogen-hexopyranose der Formel 3

RjCH^

R/0—( )— Hal

(3)

R.O

4

OR,

65

worin Hai ein Halogenatom, R3 ein Wasserstoffatom oder eine Acyloxygruppe und R4 einen Acylrest mit 1—4 Kohlenstoffatomen oder einen Benzoylrest bedeutet, in Gegenwart eines Säureakzeptors umsetzt und anschliessend die Acylgruppen abspaltet.

Die Umsetzung der steroidalen Aglykone der Formel (2)

3

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erfolgt zweckmässig mit einem Überschuss der acylierten 1-Halogen-hexopyranose (3—5 Mol) bei Raumtemperatur in einem inerten Lösungsmittel wie z. B. Methylenchlorid, Di-chloräthan, Äther, Tetrahydrofuran, Dioxan, Benzol, Ace-tonitril oder Nitromethan, vorzugsweise aber in Dichloräthan oder Nitromethan.

Die Reaktionszeit beträgt in der Regel 12—48 Stunden. Als Säureakzeptor können Silber(I)oxid, Silber(I)carbonat, Quecksilber(II)oxid, Quecksilber(II)carbonat, Quecksilber-(Il)cyanid oder Cadmiumcarbonat verwendet werden. Am besten geeignet ist das erstmals von B. Helferich und Mitarb.' (Chem. Ber. 89, 314 (1956), Chem. Ber. 91,1794 (1958)) für die Glykosidsynthese verwendete Quecksilber(II)cyanid.

Zur Entacylierung eignen sich schwache Basen, wie z. B. methanolisches Ammoniak oder Kaliumhydrogencarbonat in wässrigem Methanol. Die Reaktionstemperatur liegt vorzugsweise bei 20—70 °C.

Das erfindungsgemässe Verfahren basiert auf Reaktionsbedingungen, die in der Zuckerchemie für die Synthese von Glykosiden allgemein üblich sind und sich auch zur Synthese von Cardenolid-Glykosiden aus Aglykonen mit sekundären C-3 Hydroxylgruppen eignen. Neu und überraschend ist, dass es gelang, die infolge sterischer Abschirmung wenig reaktive, tertiäre C-3 Hydroxylgruppe unter Bedingungen zu glykosidieren, die weder zur Glykosidierung der zweiten im Molekül vorhandenen tertiären Hydroxylgruppe an C-14, noch zur bekanntlich sehr leicht erfolgenden Elimination diesr Gruppe führten.

Die therapeutische Breite der neuen Verbindungen wurde wie folgt bestimmt: An Katzen in Urethan/Chloralose-Nar-kose wurde während kontinuierlicher Glykosidzufuhr aus der Veränderung des Herzinnendruckes gegen die Zeit dp/dt registriert. Die maximal inotrop wirksame Dosis (MID), Arrhythmiedosis (AD) und Letaldosis (LD) wurden jeweils an demselben Tier ermittelt und als Mass für die therapeutische Breite zueinander in Beziehung gesetzt, wobei die MID gleich 1 gesetzt wurde.

(Index 1: AD/MID; Index 2: LD/MID).

Tabelle

Substanz

Index 1

Index 2

§5

85

3-Methyl-14-hydroxy-3 ß-

(a-L-rhamnopyranosyloxy)-

1,61

2,93

5/3,14/j-card-20(22)-enolid'

Digitoxin

1,08

1,40

X = bedeutet den Zentralwert (Median) aus 10—20 Messwerten. Die voraussichtliche therapeutische Dosis beträgt 5—50 mg pro Patient und Tag. Diese Dosis ist jedoch noch nicht sicher.

Die Tabelle zeigt, dass die Indizes von 3-Methyl-14-hy-droxy-3 /?-(a-L-rhamnopyranosyloxy)-5 ß, 14ß-card-20(22)-eno-lid signifikant grösser sind als die von Digitoxin. So liegt die Arrhythmiedosis bei den neuen Verbindungen etwa 6 x höher und die Letaldosis etwa 5 x höher als bei Digitoxin. Die neuen Verbindungen sollen oral in den gängigen Applikationsformen verabfolgt werden.

Die nachstehenden Beispiele erläutern die Erfindung. Die Rf-Werte wurden an Kieselgel-Fertigplatten F 254 der Firma Merck, Darmstadt mit Methylenchlorid/Methanol 5:1 als Laufmittel bestimmt.

Beispiel 1

5,2 g (13,4 mMol) 3/J,14-Dihydroxy-3-methyI-5/?,14/?-card-20(22)-enolid in 130 ml wasserfreiem 1,2-Dichloräthan werden mit 21,7 g (40,2 mMol) 2,3,4-Tri-O-benzoyl-l-brom-a-L-rhamnopyranose, 18,0 g Quecksilber(II)cyanid und 10 g Molekularsieb A4 versetzt. Unter Ausschluss von Luftfeuchtigkeit und Durchleiten eines leichten Stickstoffstroms wird 24 Stunden bei Raumtemperatur unter Rühren umgesetzt. Nach Filtration über Celite ® (Filterhilfsmittel bestehend aus Kieselgur verschiedener Korngrösse) und Nachwaschen mit Chloroform wird das Filtrat mit Chloroform auf etwa 1000 ml aufgefüllt und mit 20°/oiger wässriger Kaliumjodid-Lösung (2 x 150 ml) und Wasser (2 x 100 ml) gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und eingedampft.

Der Rückstand wird in 100 ml Methanol gelöst und bei 60—70 °C unter Rühren mit 2 ml einer 10%igen wässrigen Kaliumhydrogencarbonat-Lösung versetzt. Im Abstand von jeweils 30 Minuten werden noch 4 x 2 ml Kaliumhydrogencarbonat-Lösung zugegeben. Der Fortgang der Reaktion wird mittels Dünnschichtchromatographie (Methylenchlorid/ Methanol 10:1) verfolgt. Nach 3—4 Stunden ist die Reaktion beendet. Es wird auf Raumtemperatur abgekühlt, mit 900 ml Chloroform versetzt und mit Wasser (2 x 50 ml) gewaschen. Die wässrigen Phasen werden mit 500 ml Chloroform/Methanol 10:1 extrahiert. Alle erhaltenen Phasen werden vereinigt, über Natriumsulfat getrocknet und eingedampft. Chromatographie des Rückstandes an einer Kieselgelsäule (Elution mit Methylenchlorid/Methanol 10:1) und Kristallisation aus Methylenchlorid/Methanol/Hexan gibt 3,6 g (50°/o) 3-Methyl-14-hydroxy-3/Ma-L-rhamnopyrano-syloxy)-5/?,14/?-card-20(22)-enolid.

Fp = 264—271 °C

[a]D20 = —17° (c = 0,5, Chloroform/Äthanol 9:1) UV (Methanol): 217 nm (16.800)

Rf-Wert: 0,61

C3oH«Os (534,7) Ber.: C 67,39 H 8,67 Gef.: C 67,3 H 9,1

Beispiel 2

3a,14-Dihydroxy-3-methyl-5/?,Î4/?-card-20(22)-enoIid (7,0 g, 7,7 mMol) wird analog Beispiel 1 mit 2,3,4-Tri-O-benzoyl-l-brom-a-L-rhamnopyranose (12,4 g 23,0 mMol) umgesetzt. Man erhält 2,6 g (63% der Theorie) 3-Methyl-14-hydroxy-3a-(«-L-rhamnopyranosyloxy)-5(Ö,141ß-card-20-(22)-enolid.

Fp = 165—172 °C (Äthanol/Wasser)

[a]D20 = —18° (c = 0,5 Methanol)

UV (Methanol): 217 nm (16.700)

Rf-Wert: 0,61

C30H46O8 (534,7) Ber.: C 67,39 H 8,67 Gef.: C 67,2 H 8,4

Beispiel 3

3-Äthinyl-3/J,14-dihydroxy-5/?,14/?-card~20(22)-enolid (2,0 g, 5,0 mMol) wird analog Beispiel 1 mit 2,3,4-Tri-O-benzoyl-l-brom-a-L-rhamnopyranose (8,1 g, 15 mMol) umgesetzt. Man erhält 1,3 g (48°/o der Theorie) 3-Äthinyl-14-

hydroxy-3/j-(«-L-rhamnopyranosyloxy)-5/3,14/?-card-20(22)-

enolid.

Fp = 263—280 °C (Methanol/Hexan)

[a]D20 = —8° (c = 0,5, Chloroform/Äthanol 9:1)

UV (Methanol): 217 nm (16.500),

Rf-Wert: 0,61

C31H44O8 (544,7) Ber.: C 68,36 H 8,14 Gef.: C 68,3 H 8,2

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

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4

Beispiel 4

3-Äthinylr3«,14-dihydroxy-5j3,14<?-car<l-2Q(22)-enolid (2,6 g, 6,5 mMol) wird analog Beispiel 1 mit 2,3,4-Tri-O-benzoyl-l-brom-«-L-rhamnopyratiose (10,6 g, 19,5 mMol) umgesetzt. Man erhält 2,2 g (62% der Theorie) 3-Äthinyl-14-hydroxy-3a-(a-L-rHamnopyranosyloxy)-5/î,14/?-card-20(22)-enolid. Fp = 165>—167 °C (Äthanol/Wasser)

[ä]D20 =• 19° (c = 0,5, Chloroform)

UV (Methanol): 217 nm (17.000)

Rf-Wert: 0,62

C3lH«08 (544,7) Ber.: C 68,36 H 8,14 Gef.: C 68,6 H 8,4

Beispiel 5

372 mg (1 mMol) 3/3,14-Dihydroxy-3-methyl-5/5,14/3-card-20(22)-enolid in 10 ml Dichloräthan wird mit 2,55 g (4 mMol) 2,3,4,6-Tetra-O-acetyl-l-brom-a-D-glucopyranose in Gegenwart von 2,5 g Silbercarbonat und 3 g Molekularsieb A 4 24 Stunden bei Raumtemperatur unter Ausschluss von Luftfeuchtigkeit unter Rühren umgesetzt. Nach Filtration über Celile ® wird das Filtrat mit Chloroform auf 200 5 ml aufgefüllt, mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und eingedampft.

Der Rückstand wird in Methanol gelöst und mit methanolischem Ammoniak versetzt. Es wird 1 Stunde bei Raumtemperatur stehen gelassen und anschliessend eingedampft, io Der Rückstand wird analog Beispiel 1 Chromatographien. Man erhält 160 mg (29%) 3/3-(/3-D-Glucopyranosyloxy)-14-hydroxy-3-methyl-5/'i,14/j-card-20(22)-enolid. Fp = 235—245 °C (Methylenchlorid/Äthanol/Hexan) [a]D20 = +5° (c = 0,5, Methanol)

15 UV (Methanol): 217 nm (16.300)

Rf-Wert: 0,44

C3oH4609 (550,7) Ber.: C 65,43 H 8,42 Gef.: C 65,2 H 8,5

M