DE2031205B2

DE2031205B2 - Verfahren zur Herstellung von 17-Monoestern von 17 alpha, 21-Dihydroxy-20-ketosteroiden und Prednisolon-17benzoat

Info

Publication number: DE2031205B2
Application number: DE2031205A
Authority: DE
Inventors: Alberto Mailand Ercoli; Rinaldo Carate Brianza Mailand Gardi; Romano Casatenovo Como Vitali
Original assignee: Warner Lambert Co LLC
Current assignee: Warner Lambert Co LLC
Priority date: 1969-06-26
Filing date: 1970-06-24
Publication date: 1975-09-25
Also published as: NL7009254A; FI48186B; CH583252A5; DK129988C; FR2051186A5; ZA704243B; US3755302A; IT1034011B; NO133936C; GB1296458A; NL162914C; SE356976B; FI48186C; NO133936B; NL162914B; DE2031205A1; DK129988B

Description

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein gepuffertes wäßrig-organisches Medium mit einem pH-Wert von 4,5 bis 5,5 verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Ausgangsmaterial einen cyclischen 17,21-Orthoester eines therapeutisch aktiven 17fi,21-Dihydroxy-20-ketosteroids, 17«,21-(r-Methoxy)-äthylidendioxy- l⁴-pregnen-3,20-dion, einen cyclischen 17,21-Orthoester von 9/Ul/i-Epoxy- l⁴-pregnen-17«,21-diol-3,20-dion, 17u,21 -(1 '-Methoxy )-äthylidendioxy-9/i, 11 fi'-epoxy- !⁴-pregnen-3,20-dion, eine Verbindung der Formel

H₂C

worin die gestrichelte Linie das fakultative Vorhandensein einer Doppelbindung in der 1,2-Stellung angibt, R für einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder einen Phenylrest steht, X Wasserstoff oder Fluor bedeutet, Y Wasserstoff, einen «-Methylrest oder einen /i-Methylrest darstellt und Z für einen Methyl- oder Äthylrest steht, wobei mindestens einer der Substituenten X und Y von Wasserstoff verschieden ist, 17₍₍,21-(r-Methoxy)-benzylidcndioxy - 9//, 11 // - epoxy - 16// - methyl-

l⁴-pregnen-3,20-dion oder 17^,21-(l'-Methoxy)-benzylidendioxy - 9/^,11 fi - epoxy - 16/j¹ - methyl-

I¹ -⁴-pregnadien-3,20-dion verwendet.
4. Prednisolon-17-bcnzoat.

Die Erfindung bezieht sich auf ein besseres Vcriren zur Herstellung von 17-Monoestern von r<,21-Dihydroxy-20-ketostcroiden der Pregnanreihc. Die I7-Monocstcr von therapeutisch aktiven Sleroi-■n der Pregnanrcihe stellen auf Grund ihrer starken tzündungshemmendcn Eigenschaften eine Gruppe η sehr interessanten Verbindungen dar.

Es ist aus der deutschen Patentschrift 12 14 677 kannl,daßdie 17-Monocstcrder I7«,21-Dihydroxy- -ketoslcroide in der Weise leicht in hohen Ausbcu-205

ten hergestellt werden können, daß ein entsprechender cyclischer 17,21-Orthoester der Hydrolyse mit einer wäßrigen Mineralsäure oder organischen Säure unterworfen wird.

Trotz der durch das obige Verfahren erhaltenen hohen Ausbeuten wurde beobachtet, daß während der Hydrolyse außer dem erwünschten 17-Ester eine bestimmte Menge des entsprechenden 2I-Monoesters entweder als primäres Reaktionsnebenprodukt oder als Ergebnis einer Umlagerung des primär gebildeten 17-Monoesters erhalten wird (Tetrahedron Letters, 1961, Nr. 13. S. 448; Gazzetta Chimica Italiana, 93 [1963], 431).

Dieser 21-Ester ist im allgemeinen in einer verhältnismäßig geringen Menge, die je nach der Art des der Hydrolyse unterworfenen Orthoesters variiert, zugegen. Spezieller wurde beobachtet, daß die Zahl der kohlensloffatome des Acylrestes sowie die Art des Ausgangs- bzw. Stammsteroides das Ausmaß der Bildung des 21-Esters beeinflussen kann.

Zur Vermeidung der Umlagerung des entstandenen 17-Monoesters /um isomeren 21-Monoester wurde vorgeschlagen, die saure Hydrolyse unter milden Bedingungen, beispielsweise durch Arbeiten bei Raumtemperatur und mit organischen Säuren, durchzuführen. Solche Bedingungen genügen jedoch in der Regel /ur Vermeidung der Bildung von 21-Estern nicht, und andererseits können sie manchmal eine unvollständige Hydrolyse und als Folge davon Mischungen, die außer dem erwünschten 17-Ester nicht vernachlässigbare Mengen von unverändertem 17.21-Orthoester enthalten, herbeiführen.

Es wurde nun festgestellt, daß bei der Durchführung der Hydrolyse der cyclischen 17.21-Orthoester /u 17-Estcrn die Bildung der 21-Ester als Reaktionsnebenprodukte auf einen fast vernachlässigbaren Prozentsatz vermindert und manchmal vermieden werden kann, wenn die genannte Hydrolyse in einem gepufferten wäßrig-organischen Medium bei einem bestimmten pH-Wert, nämlich von etwa 4 bis etwa (i. vorzugsweise von etwa 4.5 bis 5.5. durchgeführt wird.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung von P-Monoeslern von I7«,2l-Dihydroxy-20-ketosi'·" ,iden durch Hydrolyse entsprechender cyclischer 17,21-Orthoester der I7u,2l-Dihydroxy-20-ketosteroide. welches dadurch gekennzeichnet ist. daß die Hydrolyse in einem gepufferten wäßrig-organischen Medium mit einem pH-Wert von etwa 4 bis etwa 6 durchgeführt wird.

Als gepuffertes wäßrig-organisches Medium wird eine Mischung aus einem mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel, wie Dioxan. Tetrahydrofuran oder einem niederen Alkohol, beispielsweise Methanol. Äthanol. Propanol bzw. Butanol. und einer wäßrigen Lösung des gewählten Puffers verwendet. Das Verhältnis des organischen Lösungsmittels zum Puffer wird passend gewählt, um zu ermöglichen, daß das System Steroid organisches Lösungsmittel' Puffer den erwünschten pH-Wert erreicht.

Es kann jeder Puffer, welcher den erwünschten pH-Wert ergeben kann, verwendet werden, vorteilhafterweise Mischungen aus Essigsäure und Nalriumacetal. Mischungen nach So rc η se η und Clark, Mischungen aus Salzsäure und Nalriunicilral, Mischungen aus Salzsäure und Kaliumbiphthalat, Mischungen aus Kaliumbiphthalat und Nalriumliydroxyd bzw. Mischungen aus Salzsäure und Glykokoll.

Ein besonders geeignetes gepuffertes wäßrig-organisches Medium ist eine Mischung aus Methanol, Essigsäure und Natriumacetat, vorzugsweise eine Mischung aus 5 Volumina Methanol und 2 Volumina einer 9 Teile einer 0,1 η-Essigsäure und 1 Teil einer 0,1-m Natriumacetatlösung enthaltenden wäßrigen Lösung. Ein derartiges gepuffertes wäßrig-organisches Medium ermöglicht es, daß das System Steroid organisches Lösungsmittel/ Puffer einen pH-^v/ert von etwa 5 erreichL

Die erfindungsgemäße Hydrolyse wird durch Suspendieren des als Ausgangsmaterial verwendeten cyclischen 17,21-Orthoesters im gewählten organischen Lösungsmittel, Zugabe des Puffers zur erhaltenen Lösung und Stehenlassen der Reaktionsmischung bei einer Temperatur voa etwa 20 bis etwa 80C, Äweckmäßigerweise von Raumtemperatur bis zum Siedepunkt des Mediums, durchgeführt. Die Reaktionsdauer kann innerhalb eines ziemlich weiten Bereiches, das heißt zwischen 20 und 30 Minuten im allgemeinen bei der Durchführung der Umsetzung unter Rückfluß und vielen Stunden bei der Durchführung der Umsetzung bei Raumtemperatur variieren. Es ist erfindungsgemäß in der Tat möglich, nahezu konstante Ergebnisse ohne besondere Vorsichtsmaßregeln selbst bei Variieren der Temperatur und der Reaktionsdauer zu erhalten, da unter den gesteuerten Bedingungen, unter welchen das Verfahren vor sich geht, der gebildete 17-Ester ganz beständig ist und sich nicht zum 21-Ester umlagert.

Der Vorteil des Arbeitens in einem gepufferten wäßrig-organischen Medium nach der Erfindung ergibt sich aus der folgenden Tabelle, in welcher die erhaltenen Prozente der 21-Ester in Mischung mit den erwünschten 17-Estern bei der Hydrolyse von einigen Stcroidorlhocstern in Gegenwart einer 2 η-Oxalsäure nach dem in Gazzetta Chimica Italiana, 93 (1963), 413, beschriebenen Verfahren (pH-Wert von etwa 2) oder in einem gepufferten wäßrig-organischen Medium nach der Erfindung (pH-Wert von etwa 5) zusammengestellt sind.

Die Prozente der 21-Ester wurden durch Dünnschichtchromatographie auf Silicagel (Lösungsmittelsystem von Benzol und Aceton im Verhältnis von 8:2) ermittelt.

Als Ausgangsmalerial verwendeter	% 21-Esler	2 pH ΐ 5
Orthoester	in Mischung mit dem	3
	erwünschten I7-Bslcr
	pH * ;	3,5
Corlexolon-17,21 -melhyl-	17
orthoacetat		5
Prednisolon-17,21 -methy 1-	22
orthoacclal		3
Hydio». irtison-17,21-methy 1-	25
orthobutyral
Predn isolon-17,21 -methy I-	18
orthovalcrianat		1.5 bis]
Prednisolon-17,21 -melhyl-	12
orlhoönanthat		I
Prednisolon-17,21-melhyl-	Il
orlhobenzoal
Prednisolon-17,21 -orlhocyclo-	8
hcxancarbonsäurcmethylester
bzw. Prednisolon-17,21 -methyl-
orlhocyclohexancarboxylat

Als Ausgangsmatenal verwendeter	% 21-Ester
Orthoester	in Mischung mit dem
	erwünschten 17-Ester
	pH as 2 pH i 5
9«-Fluorprednisolon-	16 2
17,21 -methylorthovalerianat
Dexamethason-17,21 -methyl-	7 1 bis 2
orthovalerianat
Betamethason-17,21 -methyl-	2 Spur
orthovalerianat

Aus den erhaltenen Ergebnissen ist es klar, daß die Hydrolyse der Orthoester nach dem bekannten Verfahren Mischungen aus 17-Estern und 21-Estern, in welchen der 21-Ester in einem Anteil von 10 bis 20% vorliegt, liefert, während die Hydrolyse beim gesteuerten pH-Wert nach der Erfindung eine beträchtliche Verminderung der Nebenproduktmenge gestattet. Eine derart verminderte Menge der 21-Ester stellt kein Problem für die Reinigung der 17-Ester dar, da das Nebenprodukt durch einmaliges einfaches Kristallisieren leicht entfernt werden kann. Es ist zu bemerken, daß es Ivim Arbeiten nach dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich ist, die Bildung des 21-Esternebenproduktes vollständig zu vermeiden, wie im Falle der Hydrolyse von Betamethason-17,21-orthovalerianaten.

Erfindungsgemäß kann die gesteuerte Hydrolyse zu den erwünschten 17-Estern bei 17,21-Orthoeslern von beliebigen 17i<,21-Dihydroxy-20-kelosteroiden durchgeführt werden.

Die hier verwendeten Bezeichnungen »Orthoester« und »Ester« umfassen diejenigen Orthoester und Ester, weiche sich von Alkansäuren mit 2 bis K) Kohlenstoffatomen, wie Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure, Isobuttersäure, Valeriansäurc, Isovaleriansäure. ("apronsäure. önanthsäure, Pelargonsäure und Caprinsäure. von Cycloalkancarbonsäuren mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen, wie Cyclobutancarbonsäure. C'yclopenlancarbonsäure bzw. Cyclohcxancarbonsäure, von Arylalkansäuren mit 8 und 9 Kohlenstoffatomen, wie Phenylessigsäure und Phenylpropionsäure. von Benzoesäure, von Bernsteinsäure, von Oxalsäure und von Malonsäure, insbesondere in Form von niederen Bernsteinsäure-, Oxalsäure- und Malonsäuremonoalkylestern, wie Bcrnsteinsäuremonomethy !ester. Bcrnsteinsäurcmonoäthylesler, Oxalsäuremonomethylester, Oxalsäuremonoäthylcsler. Malonsäuremonomcthylester und Malonsäuremonoät hy !ester, ableiten.

Typische 17-Monoester. we'che durch Hydrolyse der entsprechenden 17,2!-Orthoester nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in nahe/u quantitativer Ausbeute erhalten werden können, sind solche, welche sich von therapeutisch aktiven Steroiden, beispielsweise I lydrocorlison. 6</- Fluorhydrocortison, 9ri-Fluorhydrocoriison. 6n,9n-I)illuorhydrocortison, Prednisolon. 6«-Fkiorprednisolon, 9i<-Fhiorprednisolon. KiK-Melhylprednisolon, 16/i-Mclhylprednisolon, 16-Melhylenprcdnisolon, 6d,9d-Difluorprcdnisolon, 6i(-l'kior-l6'(-nu'lliylprednisolon, 6d-Fkior-16,; - mcthylprednisolon. 6« - Fluor - 16 - methylenprednisolon. 9.< - l-'luor - 16k - melhylprednisolon. 9ii - l-'luor - 16,; - melhylprednisolon, 6«,9κ - Difluor-16d - methyl prednisolon. 6n.9d - Difluor-16,; - methyl-

prednisolon, eu-Methylprednisolon, 9<i-Chlorhydrocortison, 9a - Chlorprednisolon, 9« - Chlor -16.* - methylprednisolon, 9« - Chlor -16// - methylprednisolon, 9<Jlrf - Dichlor - 16« - methyl - \^lA - prcgnadien-17 .«,21 -diol- 3,20-dion, :„i- Fluor-9.JV-dichlor-16«-methyl-1¹ ·⁴-pregnadien-17.j,21 -diol-3,20-dion u. dgl., ableiten.

Andere durch Hydrolyse der entsprechenden 1771-Orthoester leicht zu erhaltende 17-Monoester sind diejenigen, welche sich von 3,20-Diketo-l 7.i,21 -dihydroxy-I⁴-pregnenen und 3,20-Diketo-17«,21-dihydroxyi^-pregnadienen mit einer Doppelbindung, einer Epoxygruppe oder einer 9«-Br,l l/f-OH-Gruppe in der 9,11-Stellung ableiten. Diese Verbindungen sind wertvolle Zwischenprodukte, da sie leicht in therapeutisch aktive Verbindungen überführt werden können. Von der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf die Herstellung dieser Verbindungen ist die auf die Herstellung der Verbindungen der allgemeinen Formel H₂C — OH

C=O

I!

O —C —R

(I)

30

worin die gestrichelte Linie das fakultative Vorhandenseiii einer Doppelbindung in der 1,2-Stellung angibt, R für einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder einen Phenylrest steht, X Wasserstoff oder Fluor bedeutet und Y Wasserstoff, einen H-Methylrest oder einen /i-Methylrest darstellt, wobei mindestenseinerderSubstituentenX undY von Wasserstoff verschieden ist, von besonderer Bedeutung. Die neuen Verbindungen der Formel I sind nämlich von großer praktischer Bedeutung als chemische Zwischenprodukte, da sie durch öffnen des Epoxyringes mit Fluorwasserstoff die entsprechenden 9.<-Fluor-11/y-hydroxyderivate, welche als entzündungshemmende Mittel, insbesondere zur örtlichen Anwendung, wirksam sind, ergeben.

Die Verbindungen der Formel I werden erfindungsgemäß durch Hydrolyse der entsprechenden cyclischen 17,2!-Orthoester der Formel

H,C-

O —Z

C=O

i—Y

(II)

55

60

worin die gestrichelte Linie das fakultative Vorhandensein einer Doppelbindung in der 1,2-Stellung angibt, Z für einen Methyl- oder Äthylrest steht und R, X und Y wie oben festgelegt sind, beim wie oben festgelegten gesteuenen pH-Wert hergestellt.

Besonders brauchbare unter die obige Forme! 1 fallende Verbindungen, auf deren Herstellung das erfindungsgemäße Verfahren anwendbar ist, sind 9rf.ll/i - Epoxy - 16/< - methyl - Ι^1Λ - pregnadienl'7«,21 -diol-3,20-dion-17-benzoat, 9tf,ll/f-Epoxy-16/i - methyl - I^{1 A} - pregnadien -17«,21 - diol - 3,20 - dion-17 - valerianat, 9/i, 11 ή - Epoxy - 6« - fluor - I¹ ^Λ - pregnadien - 17« 21 - diol - 3,20 - dion - 17 - propionat. 9/i,ll/i-Epoxy-6.i-fluor- I¹ ^A-pregnadien-17.1.21 -diol. 3,20 - dion -17 - butyrat, 9/U l/i - Epoxy - 6.1 - fluoric - pregnadien -17«,21 - diol - 3,20 - dion - 17 - isobutyrat. 9/J₅IIfJ-EpOXy-OH-OuOr- l^IA-pregnadien-17«,21-diol-3,20-dion-17-valerianat und die entsprechenden 1,2-Dihydroderivate derselben.

Zweckmäßige Ausgangsmaterialien fur das erfindungegemäße Verfahren sind 17«,21-(l'-Methoxy)-äthylidendioxy - I⁴ - pregnen - 3,20 - dion, cyclische 17,21-Orthoester von 9/U V- Epoxy - l⁴-pregnen-17«.21 -diol-3,20-dion. 17,,21 -(l'-Methoxy)-äthylidendioxy - 9/i,l V - epoxy - I⁴ - pregnen - 3,20 - dion. 17 ./,21 -(Γ - Methoxy)- benzylidendioxy -9/Ü1 //- epoxy-1 off-methyl- t⁴-pregnen-3,20-dion und 17«,21 -(1 '-Methoxy) - benzylidendioxy - 9/1,11/) - epoxy - 16/ί - methyll'-⁴-pregnadien-3,20-dion.

Das durch das erfindungsgemaße Verfahren durch Hydrolyse der entsprechenden 17,21-Orthoester, beispielsweise von 17ii,21-(l'-Methoxy)-benzylidendioxy-I^{1 4} - pregnadien - 11 /(- öl - 3,20 - dion, herstellbare Prednisolon-17-benzoat ist eine neue Verbindung mit wertvollen pharmakologischen Eigenschaften.

Gegenstand der Erfindung ist daher auch Prednisolon-17-benzoat.

Prednisolon-17-benzoat zeigt vor allem eine stark verlängerte entzündungshemmende Wirksamkeit und ist in der parenteralen Therapie bei Entzündungen und allergischen Zuständen besonders nützlich.

Die überlegenen pharmakologischen Wirkungen des erfindungsgemäßen Prednisolon-17-benzoates wurde durch die folgenden Vergleichsversuche nachgewiesen.

Die biologischen Wirkungen von Prednisolon-17-benzoat wurden gegenüber den folgenden Verbindungen als Vergleichssubstanzen untersucht: Prednisolon (freier Alkohol), Prednisolon-17-valerianal, Betamethason-17-valerat und Betamethason-17-benzoat.

1. örtliche Wirkung

Es wurde die Granulombeulelverfahrensweise von Robert und N e ζ a m 1 s (Acta Endocr., 25 [1957], 105) zur Bestimmung der örtlichen entzündungshemmenden Wirksamkeit angewandt. Dazu wurden weibliche Ratten (Sprague Dawley) mit einem Gewicht von etwa 150 g verwendet, und jeder Beute wurde mit 25 cm³ Luft vor dem Einführen vor 0,5 cm' einer l%igen Lösung von Crotonöl in Maisö gebildet. Am 5. Tag wurden die Vcrsuchsvcrbindunger unmittelbar in den Beutel injiziert. Am 10. Tagwurder die Tiere getötet; es wurde das Exsudatvolumer gemessen und das Thymusdrüsengewicht gewogen Die Ergebnisse des Vergleiches zwischen Prednisolon 17-benzoat und dem freien Alkohol Prednisolon sine in der folgenden Tabelle 1 zusammengestellt.

Tabelle 1

Verbindung in den Beutel

Blind- bzw. Konlrollversuch
Prednisolon

Prednisolon-17-benzoat

In diesem Versuch war Prednisoion-17-benzoat hinsichtlich der Hemmung der Exsudatbildung etwa 50mal so wirksam und hinsichtlich der Herbeiführung der Thymolyse etwa lOmal so wirksam wie der Ireie Alkohol Prednisolon, von dem es sich ableitet.

2. Systemische bzw. das Körpersystem betreffende

Wirkung

Die systemischc entzündungshemmende Wirksamkeit und Corticoidwirksamkcit von Prednisolon-17-benzoat wurde in verschiedenen Versuchen ermittelt. , ,

Es wurde ein Anar-Granulom-Versuch nach der Verfahrensweise von C r e s s e r 1 und MeIi (Arch.

Tabelle II Subkutane Behandlung

Blind- bzw. Kontrollversuch
Prednisolon

Prednisolon-17-benzoat

hm/eldosis	(mgl	lixsudalvolumen	ι. 1.32	Thymusdrüsen gewicht	17.1
(;iMo!\|		lcnv')	± 2.19 ± 1,05 ± 0.80	(mg)	15.2 23,0 9.2
	0.0720 0.360 1,80	20,2	± 0,94 ± 0.4S ± 0.46	275 ±	16,7 10.2 5.5
0.2 1 5	O.OO93O 0.0465 0.2325	12.0 5.4 4.4	276 - 243 ± 115 ±
0.02 0.1 0.5	6.3 3.1 2.0	278 ± 230 ± 112 ±

Sc. Biol.. 37 [1953]. 551) zur subkutanen Prüfung unter Verwendung von weiblichen Wistar-Ratten mit einem Gewicht von etwa 50g durchgeführt. Hierzu wurde ein kleiner 5%igcr Agarzylindcr (Durchmesser und Höhe: 5 mm) subkutan in die Gehirnzone der Tiere eingepflanzt, und am 2. Tag wurden die Versuchssteroide in Lösung in 0.2 cm³ Sesamöl jeweils in Einzeldosen subkutan verabreicht.

Die Tiere wurden 9 bzw. 16 Tage später geopfert, und das Gninulom und die Thymusdrüse wurden entfernt und gewogen, wobei diese Parameter ein Maß für die systemische Corticoidwirksamkcit sind. Die Ergebnisse dieses Versuches sind in der folgenden Tabelle II zusammengestellt.

Einzeldosis Graniilomgewichl in mg nach

1 Woche 2 Wochen

(mgl

57.6 ± 5.33

0.360 48.5 ± 5.40 1.8 30.2 ±6.12

0.465 26.5 ± 4.26 2.325 13.9 ± LU Thymusdrüsengewicht in mg nach 1 Woche 2 Wochen

Die in der obiaen Tabelle II zusammengestellten Ergebnisse zciaen. daß eine subkutane Einzeldosis von Prednisolon-17-benzoat den Granulom- bzw. kapselwert und das Thymusdrüsengewicht der behandelten Tiere während 2'w ochen stark vermindert, während Prednisolon einige Verminderung gegenüber den Blindproben nur^ wahrend einer Woche und bei einer 5mal so hohen Dosis herbeiführt.

Bei der Prüfung unter denselben Bedingungen zeigten Betamethason-17-benzoat und Betemethason- 17-valerianat keine F.höhung der systematischen Wirksamkeit gegenüber dem freien Alkohol Beteraethason. Dadurch wird untermauert, wie überraschend die stark erhöhte systemischc Wirkung beim erfindungsgemäßen Prednisolon-17-bcnzoat gegenüber dem freien Alkohol Prednisolon, von dem es su-h ahtenei. ist. ,

Es wurde die perorale Wirksamkeit von Prednisolon-17-ben7oal im Granulombeutelvcrsuch ermittelt und mit der von Prednisolon-17-valerianat und des freien Alkohols Prednisolon, von dem es sich ableitet, verglichen Die Verbindungen wurden Ratten in einer pcrorakn Einzeldos.s 4 Tage nach der (.ranulom-

22.2 ± 0.88 220.8 ± 12.72 253.3 ±31.11

26.3 ± 2.64 112.6 ± 10.67 216.1 ± 35.49 2o'o ± 1.75 78.1 ± 12,20 191.6 ± 18.43 19.7 ± 1.57 26.1 ± 1.50 99.0 ± 10.81 14.2 ± 1,17 17.7 ± 2,44 13.4 ± 1.85

beutelbildung verabreicht. Die Tiere wurden 5 Tage später ccopfert. und es wurde das Exsudatvolumen semessen.

60 Tabelle IU Perorate Behandlung

Prednisolon-17-benzoat Prednisolon-17-valenanat Prednisolon

Einzeldosis IuMoIl Img)

10
10
10

0.930

4.65

0.S90

4.45

0.720

3.60

". Exsudat hemmung

32 42 10 28 16 24

Die in der obigen Tabelle III zusammengestellten Daten zeigen, daß Prednisolon-17-benzoal hinsichtlich der Hemmung der Exsudatbildunc mindestens 5mal so »irksam ist wie die Vergleichssubstanz Prednisolon, während das entsprechende 17-Valerianat etwa se wirksam wie Prednisolon ist.

509 539/362

<■-■■*€"

Bei der peroralen Untersuchung unter denselben Bedingungen erwiesen sich Betamethason-17-benzoal und Betamethason-17-valerianat als weniger wirksam als der freie Alkohol Bctamcthason, von dem sie sich ableiten. Auch demgegenüber ist die stark erhöhte systemische Wirkung beim erfindungsgemäßen Prednisolon- 17-benzoat im Vergleich zum freien Alkohol Prednisolon, von dem es sich ableitet, äußerst überraschend.

Die sysiemische Wirkung von Prednisolon-17-benzoal wurde auch durch den Thymolyseversuch unter Anwendung der von R i η g 1 e r und B r ο w η field (Endocrinol.. 66 [I960]/900) beschriebenen Verfahrensweise gemessen. Weibliche Ratten mit einem Gewicht von etwa 60 g erhielten eine ein/ige perorale bzw. subkutane Behandlung. Die Tiere wurden zu verschiedenen Zeitpunkten (2. 4 bzw. 8 Tage) nach der Verabreichung geopfert, und es wurden die Thymusdrüsengewichte gemessen und mit denen bei Verabreichung des freien Alkohols Prednisolon verglichen.

Die Ergebnisse dieses Versuches zeigen, daß das Prednisolon-17-benzoat bei subkutaner Verabreichungeine 10- bis 13mal so hohe thymolytische Wirksamkeit wie der freie Alkohol Prednisolon, von welchem es sich ableitet, aufweist. Die perorale Wirksamkeit ist 4- bis 7mal so hoch wie die der Vergleichssubstanz.

Es wurde in der thymolytischen Wirkung nach subkutaner Verabreichung kein nennenswerter Unterschied zwischen Betamethason-17-benzoat und dem freien Alkohol Betamethason festgestellt, während bei peroraler Verabreichung Betamethason-17-benzoat sogar eher weniger wirksam als Betamethason. von dem es sich ableitet, ist. Auch gegenüber dieser Talsache ist es äußerst überraschend, daß Prednisolon-17-benzoat sowohl bei pcroraler als auch bei subkutaner Verabreichung eine viel stärkere Wirksamkeit als Prednisolon, von dem es sich ableitet, hat.

3. Überlebensquote bei nebennierenlosen Ratten

Es wurden unreifen weiblichen Ratten unter Äthernarkose die Nebennieren entfernt, und 24 Stunden danach wurde ihnen eine subkutane Einzeldosis der Versuchssteroidc verabreicht. Die Tiere wurden gefüttert, und es stand ihnen destilliertes Wasser nach Belieben zur Verfügung. Eine einzige subkutane Injektion von 1 mg Prednisolon-17-benzoat vermochte die rberlebensdauer gegenüber den Blindproben um 21 Tage zu erhöhen, während dieselbe Dosis von Betamethason-17-benzoat die rberlebensdauer nur um 9 Tage erhöhte.

Prednisolon-17-benzoat ist also als Mineralcorticoidmittcl wesentlich wirksamer als Betamethason-17-benzoat

Durch das Obige ist die rberlegenheit des erfin- «lungsgemäßen Prednisolon-17-benzoates gegenüber dem Stand der Technik eindeutig nachgewiesen.

Prednisolon-17-benzoat kann in Dosen von I bis 15 mg. vorzugsweise von 2.5 bis 10 mg. in einem pharmazeutischen Träger, wie Wasser, einem Alkohol, einem Glvkol. einem pflanzlichen Ol bzw. deren Mischungen, gelöst oder suspendiert verabreicht werden.

Die Erfindung wird an Hund dei folgenden nichl als Beschränkung auf'ufassenden Beispiele naher crtiuterl

Beispiel 1

Es wurden zu einer Suspension von 5 ; 17a.21 - (I' - Methoxy) - äthylidendioxy - I⁴ - pregnen 3,20-dion in 100 cm¹ Methanol 40 cm¹ einer Mischunj aus einer 0.1 η-Essigsäure und einer 0.1-m Natrium acetatlösung im Verhältnis von 9:1 zugegeben. Dk Reaktionsmischung wurde I Stunde lang unter Rück fluß erhitzt. Nach dem Einengen unter Vakuum wurdi

ίο der Rückstand mit Wasser verdünnt, filtriert und getrocknet. So wurde l⁴-Pregnen-17.;.2l-diol-3.20-dion-17-acetat mit einem Schmelzpunkt von 196 bis 201 C welches etwa 1.5"ii des entsprechenden 21-Acetates und l"o des freien Alkohols enthielt, erhalten. Ausheute: 98'Ί>. Durch Umkristallisieren aus Aceton Äther mit einem Gehalt an einer geringen Melhanolmenge wurde praktisch reines l⁴-Pregnen-17i/.2l-diol-3,20-dion-17-acetat mit einem Schmelzpunkt \on 198 bis 201 C und [\<]" = +■ 41 (Dioxan. c = i"< >) erhalten. Ausbeute: 79.9"...

Bei Durchführung der Umsetzung bei 30 bis 35 C während 48 Stunden unter Rühren wurden vergleichbare Ergebnisse erhallen.

B e i s ρ i e I 2

Esw urdeneineSuspension von 200mg Belamethason-17.21 - mcthylorthovalerianat Γ17«.21- ( Γ - Methoxy)-η - pentylidendioxy - 9« - fluor - 16,; - methyl - I^{1 4} - pregnadien-l l,;-ol-3.20-dion] in 10 cm' Methanol und

2 cm' einer Mischung aus 49.3 Teilen einer 0.1 n-wäßrigen Salzsäure und 50.7 Teilen einer 0.1-m wäßrigen Natriiimcitratlösung (pH-Endwert: 5.4) I Stunde lang unter Rückfluß erhitzt. Dann wurde die Mischung unler Vakuum eingedampft, und der Rückstand wurde in Wasser aufgenommen. Durch Filtrieren wurden 185 mg Betamethason-17-valerianat mit einem Schmelzpunkt von 185 bis 186 C erhalten. Die Dünnschichtchromatographie /eigte. daß dieses Produkt nur Spuren des entsprechenden 21-Valcrianales enlhielt. Nach einmaligem Kristallisieren aus einer Mischung aus Aceton und Hex-in wurden 170 mg reines Betamethason-17-valerianat mit einem Schmelzpunkt von 186 bis 189 (" und [.<] ' = 4 76 (Dioxan. r = 0.5" „!erhallen.

Dieselben Ergebnisse wurden bei Verwendung einer Mischung aus K) cm' Methanol und 2 cm' einer eine 0.2n-Salzsäure (25.75 cm' I) und eine 0.2-m Kaliumbiphihalallösung (250 cm¹ I) enthaltenden wäßrigen Lösung als gepuffertem wäßrig-alkoholischem Me-

dium erhalten.

Beispiel 3

Es wurden eine Suspension von 5.5 g Ihdrocortison-n^l-methylorthoacetat [ 17. .21-(I -Methoxyl-äthylidendiow - I⁴ - pregnen -11 .-öl-3.20-dion | in 125 cm' Methanol und 50cm¹ einer Mischung aus 50.1 Teilen einer 0.1 η-Salzsäure und 49.9 Teilen einer 0.1-m Nalriumcilraliösung (pH-Endweri 5.(KM auf einem Wasserbad bis zum vollständigen Lösen des Orthoesters und dann 3 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Daraufhin wurde die Reaktionsmischling unter \ .iktiiim eingedampft, und der Rückstand wurde in Wasser aufgenommen Nach dem Filtrieren wurden 4.8 g Hvdroeortison-17-.icelat mit einem Schmelzes punkt von :m bis 237 < ei halten. Die Dünnschichichromatographie zeigte, daH dieses Produkt etwa 2'Ί. des entsprechenden 21-Acetates enthielt. Nach einmaligem Kristallisieren aus Äthylacetat wurden 3.5 g

10

"5

reines Hydrocortison-n-acclat mit einem Schmelzpunkt von 234 bis 237° C erhalten.

Dieselben Ergebnisse wurden bei Verwendung einer Mischung aus 125 cm³ Methanol und 50 cm¹ einer eine 0,2 n-Salzsäure (21,5 cm³'!) und eine 0,2-m Kaliumbiphthalatlösung (250cm³i) enthaltenden wäßrigen Lösung als gepuffertem wäßrig-alkoholischem Medium erhalten.

Beispiel 4

Es wurden zu einer Suspension von 1 g 17«,21 -(I '-Melhoxy)-äthylidcndioxy-9,;,l l/.'-epoxyl⁴-pregnen-3,20-dion in 20 cm³ Methanol 8 cm³ einer Mischung aus einer 0.1 η-Essigsäure und einer 0,1 -m Natriumacetatlösung im Verhältnis von 9:1 zugegeben. Die Mischung wurde 90 Minuten lang auf einem Wasserbad unter Rückfluß erhitzt und dann unter vermindertem Druck eingeengt. Der Rückstand, welcher in Wasser aufgenommen, filtriert und getrocknet wurde, ergab 9//,l 1//-Epoxy- l⁴-prcgnen-17^,21-0101-3,20-(JiOn-17-acetat. welches etwa 5% des entsprechenden 21-Acetates enthielt, in 78%igcr Ausbeute.Schmelzpunkl:183bisl85 Cundf«]'' = -58,5 (Dioxan. c = 1%).

Nach einmaligem Kristallisieren aus Aceton Äthyläther wurde reines 9/ί,11/i-Epoxy- l⁴-pregnen-17r(,21-diol-3,20-dion-17-acctat mit einem Schmelzpunkt von 193 bis 195 C und \n]',' = -69 (Dioxan, c = ΓΌ) erhallen.

Durch Hydrolyse desselben Ausgangsmaterials mit einer 2 η-Oxalsäure nach dem in Gazzetta Chirr.ica Italiana, 93 (1963), 413, beschriebenen Verfahren wurde ein Material mit einem Schmelzpunkt von 167 bis 171 C und [«]? = -39 (Dioxan, c= 1%), welches sich bei der Dünnschichtchromatographie als aus einer Mischung aus 9/i\ll/>'-Epoxy- l⁴-pregnen-17,i,21-diol-3,20-dion-17-acetat und 9fi,llp'-Epoxyl⁴-pregnen-17«.21 -diol-3,20-dion-21 -acetat im Verhältnis von 7:3 sowie 3% der entsprechenden 17,21-Dihydroxyverbindung bestehend erwies, erhalten.

Analoge Ergebnisse wurden durch Hydrolyse des 17„.21 - (1' - Methoxy) - äthylidendioxy - 9/U1 // - epoxyl' ⁴-pregnadien-3.20-dions erhalten.

45 Beispiel 5

Es wurden zu einer Suspension von 1 g 17._;.21-(r-Mclhoxy)-benzylidcndioxy-9ii.ll_/;-cpox\- 16,,-mcthyl- l⁴-prcgnen-3,20-dion in 20 cm³ Methanol f cm³ einer Mischung aus einer 0,1 n-Essigsäure und einer 0.1-m Natriumacelatlösung im Verhältnis von 9:1 zugegeben. Die Mischung wurde 90 Minuten lang auf einem Wasserbad unier Rückfluß erhitzt und dann unter vermindertem Druck eingeengt. Der Rückstand, welcher in Wasser aufgenommen, filtriert und getrocknet wurde, ergab 9,;. 11 //-Epoxy-16,.-methyl -I⁴- pregncn-17.1.21 -diol^JO-dion-nben/oat mit einem Gehalt am entsprechenden 21-Bcn/oal in einer Menge von weniger als 1 %.

Beispiel 6

Is wurden /u einer Suspension von 5 g 17/.21 -(I -MethoxyI-benzylidcndum-9.1 I,.'-epoxy 16 .-methyl- l^l4-pregnadicn-3,2()-dion in 2t*) cm¹ Methanol SO cm¹ einer Mischung aus einer 0 1 n-Fssigsäurc und einer 0.1-m Natriumacetatlosung im Verhältnis von 9:1 zugegeben. Die Mischung wurde 90 Minuten lang auf einem Wasserbad unter Rückfluß erhitzt und dann unter vermindertem Druck eingeengt. Der Rückstand, welcher in Wasser aufgenommen, filtriert und getrocknet wurde, ergab 4,355 g 9(1,WjI - Epoxy - 16/f - methyl - I¹·⁴ - pregnadien-17f/,21-diol-3,20-dion-17-benzoat, welches das entsprechende 21-Benzoat in einer Menge von weniger als 1 % enthielt: A_1110x = 234 bis 235 ma und EJ* = 471.

Das 9/i,l 1/i-Epoxy- 16/7-mcthyl- l^IÄ-prcgnadien-17n.21-diol-3,20-dion-17-benzoat ist ein neues Zwischenprodukt von großer praktischer Bedeutung, da es mit Fluorwasserstoff leicht in das Bclamcthason-17-benzoat (welches eine als entzündungshemmendes Mittel, insbesondere zur örtlichen Anwendung, sehr wirksame Vcrniindung ist) überführt werden kann.

In analoger Weise wurde durch Hydrolyse des 17k,21-(I'-Methoxy)-n-pentylidendioxy-9/'i,l l/i'-epoxy-16,1-methyl-I¹⁴-pregnadien-3,20-diones mit einer Mischung aus 5 Volumina Methanol und 2 Volumina einer 9 Teile einer 0,1 η-Essigsäure und 1 Teil einer 0,1 -m Natriumacelatlösung enthaltenden wäßrigen Lösung 9/i',l l/i-Epoxy-lo^'-methyl- I¹⁴-prcgnadien-17(/,21-diol-3.20-dion-17-valerianat. welches das entsprechende 21-Valcrianat in einer Menge von weniger als 2% enthielt, in praktisch quantitativer Ausbeute erhallen. Diese Verbindung ergab nach der wie oben angegebenen Behandlung mit Fluorwasserstoff Bctamclhason-17-valerianat mit einem Schmelzpunkt von 186 bis 189 C und [.<] = ^ 77 (Dioxan, c = 0,5%).

H e i s ρ i e I 7

Es wurden /u einer Suspension von 10 g 17.i,21-(l '-Methoxy l-n-butylidendioxy-9/ι',Ι l/.'-epoxy-6.i-fluor-I¹⁴-prcgnadicn-3.20-dion in 200 cm³ Methanol 80 cm³ einer Mischung aus einer 0.1 n-F.ssigsäure und einer 0.1 -m Nalriumacctallösung im Verhältnis von 9:1 zugegeben. Die Reaktionsmischung wurde 1 Stunde lang unter Rückfluß erhitzt. Nach dem Einengen unter Vakuum wurde der Rückstand mit Wasser \erdünnt. filtriert und getrocknet. So wurde 9,;.l 1,. - Epoxy - 6.1 - fluor - I^{1 4} - pregnadien-17«.21-diol-3.20-dion-17-butyrai. welches das entsprechende 21-Butyrat in einer Menge von weniger als 3"« enthielt, in praktisch quantitativer Ausbeute erhalten. Die so erhaltene Verbindung ergab, nachdem sie wie im Beispiel 6 angegeben einer Behandlung mit Fluorwasserstoff unterworfen worden war. 6«.9r/-Difluorprednisolon-17-butyrat.

In analoger Weise wurden das 17-Propionat. das 17-lsobutyrat und das 17-Valcrianal von9,;,l 1/f-Epoxy-6.1-fluor-I¹⁴-pregn;idien-17«.21-diol-3,20-dion mil einem Gehalt an weniger als 3ⁿ ₍₎ der entsprechender 21-Ester erhalten. Diese Verbindungen können mil Fluorwasserstoff leicht in das 17-Propionat. da; 17-lsobutyrat und das 17-Valerianal von 6«.9./-Di· fluorprednisolon überfuhrt werden.

Beispiel 8

Fs wurden /u einer Suspension von 2 ; 17.1.21 -(F- Methox\ I- hen/\lidendioxy- 16,.'-methyl I⁴ """-projr idicn-3.20-dion in 60 cm³ Mcthano 24 cm' einer Mischung aus einer 0.1 n-Essigsuun und einer 0.1-m Natriumacetatlosung im Verhältni: von 9:1 zugegeben. Die Mischung wurde 3 Stundet lam: unter Rückfluß erhu/t und dann unter vermin

dertcm Druck eingeengt. Der Rückstand, welcher in Wasser aufgenommen, filtriert und getrocknet wurde, ergab 1,79 g (92,5% der Theorie) 16/,'-Methyl-,4.9(Ii Lprcgnadjcn-17«,21 -diol-^O-dion-17-benzoat, welches bei der Dünnschichtchromatographic nur 1 Flecken zeigte. Der Schmelzpunkt betrug 233 bis 235" C.

In analoger Weise wurde das 16/J-Methyl- \^lAf>tU). pregnatrien-17«,21 -dio!-3,20-dion-l 7-benzoat. welches bei der Dünnschichtchromalographic nur 1 Flecken zeigte, erhallen.

Beispiel 9

Es wurden zu einer Suspension von
17r/,21 - (Γ - Methoxy) - bcnzylidendioxy - I¹⁴

5 g - pre-1 l/i,l7n,21 -Trihydroxy- I^{1 4}-pregnadicn-3,20-dion-17-hemimalonal durch Hydrolyse von I l/i-IIydroxy-17i(,2l - (Γ - äthoxy - 2' - carboxyäthylidendioxy)-I¹⁴-pregnadien-3,20-dion. Schmelzpunkt: 180 bis 184" C; Mi,' = ^ 71.2 (Dioxan. <· = 1%).

9„ - Fluor - 11//, 17(i,21 - trihydroxy - 16// - methyl-

t^{1 4}-pregnadien-3,20-dion-17-(2 -carbäthoxyacetal) durch Hydrolyse von 9«- Fluor- 11,7-hydroxy-17«,21 - (1' - äthoxy - 2' - carbäthoxyäthylidendioxy)-l'-⁴-pregnadicn-3,20-dion. Schmelzpunkt: 180 bis 185°C;[a]i,' = +68,6' (Dioxan, c = 1%).

9« - Fluor - 1 1/ί,17α,21 - trihydroxy - 16/i - mcthyl-I¹ -⁴ - pregnadien - 3,20 - dion -17 - hemimalonat durch Hydrolyse von 9u-Fluor-l 1/(-hydroxy-17«,21-(I '-äthoxy -T- carboxyäthylidcndioxy) - 16/i - mcthyl-

gnadicn-ll/i-ol-3,20-dion in 200 cm¹ Methanol l^IA-pregnadien-3,20-dion. Schmelzpunkt: 192 bis 80 cm¹ einer Mischung aus einer 0,1 η-Essigsäure und einer 0,1-m Natriumacctatlösung im Verhältnis von 9:1 zugegeben. Durch wie im Beispiel 8 beschriebenes Arbeiten wurde Prednisolon-17-benzoat, welches bei der Dünnschichtchromatographie nur 1 Flecken zeigte, in 95%iger Ausbeute erhalten. Nach einmaligem Kristallisieren aus einer Mischung aus Aceton und Diäthyläthcr hatte das Produkt einen Schmelzpunkt von 242 bis 244 C und [«] V = -21,5 ± 1.5 (Dioxan, c — 1 %). Dieselben Ergebnisse wurden beim Arbeiten in einem gepufferten wäßrig-organischen Medium, bestehend aus 125 cm' Methanol und 50 cnr einer wie im Beispiel 3 angegebenen Mischung aus Salzsäure und Natriumcitratlösung bzw. aus Salzsäure und Kaliumbiphthalatlösung. erhalten.

Beispiel 10

Beim wie vorher beschriebenen Arbeiten wurden die folgenden Verbindungen erhalten:

11//J 7.i,21-Trihydroxy- Γ '
17 - (2' - carbäthoxyacctat)
I l/i-Hydroxy- 17n,21 -(l'-äthoxy-2'-carbäthoxyäthylidendioxy)- l^I4-prc2nadien-3.20-dion. Schmelzpunkt: 170bisl74°C;[ri]? = +66 (Dioxan.c = 1°/»).

¹⁴ -pregnadien -3,20-diondurch Hydrolyse von 194 C; MS¹ = +84' (Dioxan, c = 1%).

11/ί,17«,21-Trihydroxy- I^{1 4}-pregnadicn-3,20-dion-17-(r-carbomethoxyformiat) durch Hydrolyse von 1 l/)'-Hydroxy-17<i,21 -(I '-methoxy- Γ-carbomcthoxymethylendioxy)-I¹⁴-prcgnadien-3,20-dion. Schmelzpunkt: 210 bis 215'C; [<ι]ΐ' = +76,7° (Dioxan.

1 l/i, 17(1,21 -Trihydroxy- I¹'^t-prcgnadien-3,20-dion-17-hcmioxalat durch Hydrolyse des Kaliumsalzes von 1 l/i - Hydroxy - 17d,21 - (Γ - methoxy - Γ - carboxymethylendioxy)-l^l<4-pregnadien-3,20-dion Schmelzpunkt: 300 bis 305 C; [«]? = +71,2 (Wasser. c = 0.5%).

9(i - Fluor - 11/i, 17(i,21 - trihydroxy - 16/i - mcthyl-I¹ ^A - pregnadien - 3,20 - dion -17 - (Γ - carbomethoxyformiat) durch Hydrolyse von 9ii-Fluor-ll/i-hydroxy-17(i,21 -(1' -methoxy-1' -carbomethoxymethylendioxy )-16/i-methyI-1^IA-pregnadien-3,20-dion. Schmelzpunkt: 220bis228°C;[«]? = + 101,3 (Dioxan,c - 1%).

9(i - Fluor - 1 l/i,l7(i,21 - trihydroxy - 16/i - methyl-I¹⁴-pregnadien-3,20-dion-17-hemioxalat durch Hydrolyse von 9«-Fluor-l 1/i-hydroxy-l 7fi.21-(l'-methoxy-i '-carboxymethylendioxyj-lo/i-methyl- 1^I4-pregnadien-3,20-dion. Schmelzpunkt: 160 bis 165"C: [„]£■ = +98° (Dioxan, c = 1%).

Claims

2031 Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von 17-Monoestern von 1 T(i21 -Dihydroxy-20-ketosteroiden durch Hydrolyse entsprechender cyclischer 17,21-Orthoester der 17«,21-Dihydroxy-20-ketosteroide, dadurch gekennzeichnet, daß man die Hydrolyse in einem gepufferten wäßrig-organischen Medium mit einem pH-Wert von etwa 4 bis etwa 6 durchfiihrt.