DE3144049A1

DE3144049A1 - 16(beta)-methyl-8(alpha)-oestradiole, verfahren zu ihrer herstellung und diese enthaltende pharmazeutische praeparate

Info

Publication number: DE3144049A1
Application number: DE19813144049
Authority: DE
Inventors: Francisco Dr. Salamanca Bermejo-Gonzales; Ulrich Dr. Eder; Günter Dr. Neef; Yukeshige Dr. 1000 Berlin Nishino
Original assignee: Schering AG
Current assignee: Bayer Pharma AG
Priority date: 1981-11-03
Filing date: 1981-11-03
Publication date: 1983-05-19

Description

16ß-Methyl-8α-östradiole,
Verfahren zu ihrer Herstellung und diese enthaltende pharmazeutische Präparate Die Erfindung betrifft 16ß-Methyl-8«-östradiole, Verfahren zu ihrer Herstellung und diese enthaltende pharmazeutische Präparate gemäß der Ansprüche 1 bis 7.
Die Verbindungen der allgemeinen Formel I besitzen wertvolle pharmakologische Eigenschaften. Die Verbindungen sind zum Beispiel antiöstrogen wirksame Steroidhormone mit einer besseren Dissoziation zwischen antiöstrogener und östrogener Wirkung als bei dem bekannten Antiöstrogen 17«-Ethinyl-11«-methoxy-1,3,5(10)-östratrien-3,17ß-diol (Chimica Therapeutica 13 (1978) 313).
Östrogene und antiöstrogene Wirkung können zum Beispiel im Uteruswachstumstest bestimmt werden. Der Uterus von Nagern reagiert auf wirksame Östrogene mit Wachstum.
Wirksame Antiöstrogene sind in der Lage, das östrogeninduzierte Uteruswachstum zu hemmen. Der Test wird wie folgt durchgeführt: Weibliche infantile Mäuse erhalten die Testsubstanz entweder allein (östrogene Wirkung) oder gleichzeitig mit 0,03 yg Östradiol (antiöstrogene Wirkung). Die Substanzen werden in Rizinusöl/Benzylbenzoat subcutan appliziert.
Die Applikation erfolgt täglich einmal über 3 Tage. Eine Kontrollgruppe erhält nur 0,03 yg Östradiol (E2), eine weitere Kontrollgruppe bleibt unbehandelt. Am 4. Tag werden die Tiere getötet, die Uteri herauspräpariert und ohne Inhalt gewogen. Es wird dann die prozentuale Hemmung (antiöstrogene Wirkung) bzw. Stimulation (östrogene Wirkung) des Uteruswachstums, bezogen auf die mit Östradiol (E2) behandelte Kontrolle, ermittelt. Dabei wird das Uterusgewicht der unbehandelten Kontrollgruppe (Basiswert) von dem entsprechenden Gewicht der E2-Kontrolle abgezogen.
Auf den so erhaltenen Kontrollwert werden die einzelnen Dosierungsgruppen ebenfalls nach Abzug des Basiswertes bezogen. In der folgenden Tabelle wird außerdem die Schwellendosis angegeben. Das ist die kleinste Dosis, bei der das Uteruswachstum um 20 % stimuliert (Östrogenwirkung = E) bzw. gehemmt (Antiöstrogenwirkung = AE) wird.
Antiöstrogen- und östrogen-wirksame Schwellendosen werden dann ins Verhältnis gesetzt und ergeben den AE/E-QuotientenO Je kleiner der Quotient ist, desto stärker antiöstrogen ist die Wirkung der Testsubstanz im Verhältnis zu ihrer Eigenöstrogenität.
Aus der Tabelle ist zu entnehmen, daß der Quotient AE/E für die erfindungsgemäße Verbindung 16ß-Nethyl-8a-östra-1,3,5(10)-trien-3,17B-diol bei 0,7 und für die Vergleichssubstanz 17α-Ethinyl-11α-methoxy-1,3,5(10)-östratrien-3,17ß-diol bei 3,3 liegt.
Östrogene und antiöstrogene Wirkung von 16ß-Methyl-8a-östra-1,3,5(10)-trien-3,17ß-diol und 17α-Ethinyl-11α-methoxyöstradiol im Uteruswachstumstest bei infantilen Mäusen ANTIÖSTROGENE WIRKUNG (AE) Dosis, s.c.
µg/Tier/Tag mg % µg/Tier/Tag 16ß-Me-8α-E + E 2 0,1 3 63,0 + 6,0 11 1 3 59,6 # 3,7 18 10 3 51,1 # 1,1 34 100 3 43S9 + 1,2 47 17α-Ethinyl-11α-MeO-E2 + E2 0,3 4 61,4 # 3,8 15 3 4 47,5 # 1,4 4o 0,5 30 4 33i9 + 3,3 65 Kontrolle 4 14,5 # 1,3 (100) E2-Kontrolle 4 69,9 # 9,0 (0) ÖSTROGENE WIRKUNG (E) Dosis, s.c. n Uterusgewicht Stimula- Schwellendosis n µg/Tier/Tag mg tion % µg/Tier/Tag 16ß-Me-8α-E2 1 4 15,4 + 2,2 3 10 4 42,7 + 2,6 74 1,8 100 4 44,2 + 1,7 78 Kontrolle 4 14,3 # 1,4 (o) E2-Kontrolle 4 52,7 + 5,0 (100) 17α-Ethinyl-11α-MeO-E2 0S1 13 13,2 # 0,7 9 0,3 5 25,9 # 0,9 42 0,15 1 13 34,7 # 2,0 64 Kontrolle 13 9,5 # 0,7 (100) E2-Kontrolle 14 49,0 # 2,4 (O) Fortsetzung Tabelle: AE/E-Quotient 16ß-Me-8a-E2 0t7 17α-Ethinyl-11α-MeO-E2 3,3 Aufgrund des günstigen Verhältnisses von antagonistischer zu agonistischer östrogener Wirkung können die erfindungsgemäßen Verbindungen zur Behandlung östrogen abhängiger Tumoren, beispielsweise von Mammacarcinom oder Prostatahyperplasie, verwendet werden.
Die Erfindung betrifft daher auch pharmazeutische Präparate, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einer Verbindung der allgemeinen Formel 1.
Die Herstellung der pharmazeutischen Präparate erfolgt in üblicher Weise, indem man die Wirkstoffe mit den in der galenischen Pharmazie gebräuchlichen Trägersubstanzen, Verdünnungsmitteln, Geschmackskorrigentien usw. in die gewünschte Applikationsform, wie Tabletten, Dragees, Kapseln, Lösungen usw., überführt. Die Wirkstoffkonzentration in den so formulierten Arzneimitteln ist abhängig von der Applikationsform. So enthält eine Tablette vorzugsweise 5 bis 20 mg; Lösungen zur parenteralen Applikation enthalten vorzugsweise 10 bis 50 mg/ml Lösung.
Die Dosierung der erfindungsgemäßen Arzneimittel kann sich mit der Form der Verabfolgung und der jeweiligen ausgewählten Verbindung ändern. Darüber hinaus kann sie sich nach dem jeweilig Behandelten ändern. Im allgemeinen werden die erfindungsgemäßen Verbindungen in einer Konzentration verabfolgt, die wirksame Ergebnisse bewirken kann, ohne irgendwelche nachteilige oder schädliche Nebenwirkungen zu verursachen; so werden sie zum Beispiel in einer Dosishöhe verabfolgt, die im Bereich von ungefähr 5 mg bis 50 mg liegt, obgleich unter Umständen Abänderungen vorgenommen werden können, so daß eine Dosishöhe von mehr als 50 mg, zum Beispiel bis zu 100 mg,verwendet wird.
Die Herstellung der Verbindungen der allgemeinen Formel I erfolgt nach Anspruch 7 in an sich bekannter Weise dadurch, daß man in 3-Methoxy-16ß-methyl-8a-östra-1 13,5< 10)-trien 17-on die 17-Ketogruppe reduziert, den 3-Methylether spaltet und gegebenenfalls die Hydroxygruppen in 3- und/ oder 17-Stellung verestert.
Die Reduktion der 17-Ketogruppe erfolgt durch Umsetzung mit Wasserstoffdonatoren (Bydriddonatoren) in dafür geeigneten Lösungsmitteln. Als Wasserstoffdonatoren kommen infrage insbesondere komplexe Metallhydride, wie zum Beispiel Natriumborhydrid in Methanol, Ethanol oder i-Propanol bzw. Lithiumaluminiumhydride in Tetrahydrofuran oder Dioxan bzw. Diisobutylaluminiumhydrid in Toluol.
Die Etherspaltung wird nach bekannten Methoden durchgeführtO Beispielsweise genannt seien die Spaltung mit HBr/Eisessig bei 20 bis 100 OC, mit Bortribromid in einem unpolaren, aprotischen Lösungsmittel, wie Metylenchlorid, Pentan, Hexan, Benzol, Toluol, bei -20 bis +50 °C oder mit Diisobutylaluminiumhydrid in Hexan und Toluol bei SiedetemperaturO Die letztgenannte Methode kann auch benutzt werden, um die 17-Ketogruppe zu reduzieren und gleichzeitig die 3-Methoxygruppe zu spalten.
Die freien Hydroxygruppen in 3- und 17-Stellung können anschließend verestert werden.
Eine partielle Veresterung der 3-Hydroxygruppe gelingt zum Beispiel unter Phasentransferbedingungen mit den Saurechloriden bei Raumtemperatur oder unter anfänglicher Eiskühlung. Das zu veresternde Steroid wird in einem organischen Lösungsmittel, wie Toluol, Tetrahydrofuran, Dioxan, Dichlormethan, Diethylether, vorgelegt, mit gepulvertem Natriumhydroxid versetzt und das Säurechlorid unter Rühren zugetropft. Die Veresterung kann auch in Gegenwart katalytischer Mengen eines Tetraalkylammoniumsalzes, insbesondere von Tetrabutylammoniumhydrogensulfat, vorgenommen werden. Zur partiellen Veresterung der 3-Hydroxygruppe mit Essigsäure kann 16ß-Methyl-8-östra-1 13,5(10)-trien-3117ß-diol auch mit Acetanhydrid und Blei(II)-acetat in Dimethylformamid oder Dimethylacetamid bei Temperaturen von 30 - 80 OC umgesetzt werden.
Die Veresterung in 3- und 17-Stellung erfolgt vorzugsweise mit dem entsprechenden Säureanhydrid oder -halogenid in Gegenwart einer tertiären organischen Base, wie Pyridin, Collidin, Dimethylaminopyridin, Triäthylamin usw.1 bei Temperaturen zwischen 0 und 120 OC.
Zur Herstellung von partiell in 17-Stellung veresterten Verbindungen der allgemeinen Formel I wird vor der Veresterung die 3-Hydroxygruppe geschützt, zum Beispiel durch Bildung des 3-Benzylethers oder des 3-Dimethyl-tert.-butylsilylethers. Nach Einführung des Esterrestes in 17-Stellung in an sich bekannter Weise, zum Beispiel mit Pyridin/Säureanhydrid, wird die Schutzgruppe in 3-Stellung wieder abgespalten. Die Spaltung des Benzylethers erfolgt zum Beispiel durch Hydrieren in Gegenwart von Palladium auf Kohle bei Raumtemperatur. Zur Spaltung des Silylethers läßt man auf das Steroid ein Fluorid, beispielsweise Tetrabutylammoniumfluorid, bei 20 bis 120 OC einwirken.
Die freigesetzte 3-Hydroxygruppe kann gewünschtenfalls anschließend in üblicher Weise verestert werden. Auf diesem Weg können auch gemischte Ester erhalten werden.
Das als Ausgangsmaterial des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendete 3-Methoxy-16ß-methyl-8a-östra-1,3,5(10)-trien-17-on kann aus 8a-Östron-methylether wie folgt hergestellt werden: a) 16ß-(Dimethylaminomethyl)-3-methoxy-8α-östra-1,3,5(10)-trien-17-on Zu einer Lösung von 8,12 ml N,M,N',N'-Tetramethyldiaæinomethan (63,36 mmol) in 80 ml abs. Ether tropft man 4,5 ml Acetylchlorid (63 mmol) in 60 ml abs. Ether. Nach 30 Minuten werden die Kristalle abgesaugt und in 80 ml Acetonitril aufgenommen. Das Salz wird bei Raumtemperatur mit 9 g 8a-Östronmethylether (31,69 mmol) versetzt Im Verlauf der Reaktion (bei 80 °C) löst sich das Reagenz auf und die Titelverbindung kristallisiert in Form des Hydrochlorids aus. Nach Abkühlung wird das Lösung mittel abdestilliert, der Rückstand in 100 ml einer 1N HCl-Lösung gelöst und mit Ether extrahiert; aus der Etherphase erhält man 385 mg (3 %) 3-Methoxy-16methylen-8a-östra-1,3,5(10)-trien-17-on. Die wäßrige Phase wird mit Natronlauge alkalisch gemacht (pH: 10 - 11) und mit Ether extrahiert. Man erhält nach Eindampfen der Etherphase 10,47 g der Titelverbindung (Ausbeute: 96 %)0 Eine Analysenprobe wird aus Ether kristallisiert; Schmelzpunkt 108 - 110 °C; [α]D20 = +26,3 ° (c = 0,5 in Chloroform).
b) 3-Methoxy-16-methylen-8α-östra-1,3,5(10)-trien-17-on Man erhitzt 10,47 g (30,70 mmol) 16ß-(Dimethylaminomethyl)-3-methoxy-8α-östra-1,3,5(10)-trien-17-on und 65 ml Acetanhydrid auf 140 °C unter Argon. Nach 2 Stunden gießt man die abgekühlte Reaktionslösung in 100 ml einer gesättigten NaHC03-Lösung. Nach Extraktion mit Methylenchlorid, Waschen mit gesättigter NaHCO3-Lösung, Wasser und gesättigter NaCl-Lösung wird eingedampft. Man erhält 9,95 g rohes 3-Methoxy-16-methylen-8α-östra-1,3,5(10)-trien-17-on (Ausbeute: 95 %), welches durch polarere Verbindungen geringfügig verunreinigt ist. Durch Gradientenchromatographie (Hexan/Aceton O - 20 % Aceton) erhält man die Titelverbindung vom Schmelzpunkt 98 -100 °C (aus Hexan) in einer Ausbeute von 80 %.
[α]D20 = +54,8 ° (0,5 in Chloroform).
c) 3-Methoxy-16ß-methyl-8α-östra-1,3,5(10)-trien-17-on 7,8 g (26,44 mmol) L) 3-Methoxy-16-methylen-8α-östra-1,3,5(10)-trien-17-on werden in 200 ml Ethanol mit 800 mg Pd / C bei Raumtemperatur und Normaldruck hydriert. Nach Aufnahme von 590 ml (99,7 %) H2 (1 Stunde) wird die Hydrierung abgebrochen. Das Filtrat wird im Vakuum eingeengt. Man erhält 7,8 g der Titelverbindung in einer Ausbeute von 99,6 %.
Durch Gradientenchromatographie (Hexan / Aceton; Aceton O - 20 ,) erhält man 90 % der Titelverbindung vom Schmelzpunkt 93 - 96 0C (aus Methanol); 20 [α]D = + 82,9° (c = 0,5 in Chloroform).
Beispiel 1 3-Methoxy-16ß-methyl-8a-östra-1,3,5(10)-trien-17ß-ol Eine Lösung von 7,2 g (24,4 mmol) 3-Methoxy-16ß-methyl-8a-östra-1,3,5(10)-trien-17-on in 100 ml absol. Tetrahydrofuran tropft man unter Eiskühlung zu einer Suspension von 700 mg (18,4 mmol) LiAlS4 in 100 ml Tetrahydrofuran Man rührt 30 Minuten unter Eiskühlung, tropft anschließend nacheinander 0,7 ml Wasser, 0,7 ml einer 15 %igen NaOH-Lösung und 2,10 ml Wasser hinzu, filtriert und engt ein0 Man erhält 7 g der Titelverbindung. Durch Gradienten chromatographie (Hexan/Aceton; Aceton 0 - 20 %) erhält man 80 % der Titelverbindung vom Schmelzpunkt 168 - 170 °C (aus Hexan); [α]20 = 13,2 ° = +13,2 (c = 0,5 in Chloroform).
Beispiel 2 16ß-Methyl-8α-östra-1,3,5(10)-trien-3,17ß-diol 7 g (23,4 mmol) 3-Methoxy-16ß-methyl-8α-östra-1,3,5(10)-trien-17ß-ol werden in 290 ml Toluol gelöst. Dazu fügt man 195 ml (234 mmol) einer 1,2-m Diisobutylaluminiumhydridlösung und erhitzt 7 Stunden auf 120 & unter Argonschutzb gas. Nach Abkühlen wird unter starkem Rühren vorsichtig mit Wasser der Überschuß des Reagenzes zerstört. Der Niederschlag wird mit Essigester und mit Methylenchlorid/Methanol (4:1) gewaschen. Man erhält 6 g der Titelverbindung (Ausbeute: 90 %). Eine aus Methanol kristallisierte Analysenprobe schmilzt bei 173 - 195 °C; [α]D20 = +18 0 (c = 0,5 in Chloroform).
Beispiel 3 3-Acetoxy-16ß-methyl-8a-östra-1,3,5(tO)-trien-17ß-ol Zu 5,7 g (19,93 mmol) 16ß-Methyl-8a-östra-1,3,5(10)-trien-3,17ß-diol in 67 ml Dimethylformamid gibt man 665 mg Blei(II)-acetat und 13,2 ml Acetanhydrid und rührt 1,5 Stunden bei 50 OC. Nach Abkühlung gießt man die Reaktionslösung in 50 ml einer 10 %igen Natriumacetatlösung und extrahiert mit Essigester.
Das nach Eindampfen erhaltene Rohprodukt (6,5 g) wurde 3 Stunden lang bei Raumtemperatur im Ölpumpenvakuum von Dimethylformamidspuren befreit und aus Diisopropylether kristallisiert.
Schmelzpunkt 138 - 144 OC.
- 20 = +12 ° (c = 0,5 in Chloroform).
Beispiel 4 3,17ß-Diacetoxy-16ß-metht1-8a-ötra-1,3,5(10)-trien 1,2 g 16ß-Methyl-8a-östra-1,3,5(10)-trien-3,17ß-diol werden in 15 ml Pyridin gelöst und nach Zugabe von 6 ml Acetanhydrid 2 Stunden auf 100 °C erhitzt. Nach dem Abkühlen wird in Eis/Wasser eingerührt, der Niederschlag abfiltriert, ausgewaschen, getrocknet und aus Diisopropylether kristallisiert. Man erhält 0,96 g Diacetat vom Schmelzpunkt 167 - 171 OC.
Beispiel 5 3,17ß-Dibenzoyloxy-16ß-methyl-8-östra-1,3,5110)-trien Die Lösung von 3,21 g 16ß-Methyl-8a-östra-1,3,5(10)-trien-3,17ß-diol in 55 ml Pyridin wird auf 0 OC gekühlt, anteilweise mit 6,7 g Benzoylchlorid versetzt und anschließend für 24 Stunden bei 40 OC gerührt. Man gießt in 250 ml Eis/ Wasser ein, filtriert den Niederschlag ab, wäscht den Niederschlag mit Wasser neutral, trocknet im Vakuum bei 50 °C und kristallisiert das Rohprodukt (4,02 g) aus Diisopropylether. Es werden 3,17 g Dibenzoat vom Schmelæpunkt 145 - 146 °C erhalten.

Claims

Patentansprüche ½); 16ß-Methyl-8a-östradiole der allgemeinen Formel 1 worin R1 und R2 gleich oder verschieden sind und Wasserstoff Acetyl, Propionyl, Butyryl oder Benzoyl bedeuten.
2.) 16ß-Methyl-8a-östra-1,3,5t10)-trien-3,17ß-diol.
3.) 3-Acetoxy-16ß-methyl-8«-östra-1,3,5(10)-trien-17ß-ol.
4.) 3,17ß-Diacetoxy-16ß-methyl-8a-östra-1,3,5(10)-trien.
5.) 3,17ß-Dibenzoyloxy-16ß-methyl-8α-östra-1,3,5(10)-trien.
6.) Pharmazeutische Präparate, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einer Verbindung gemäß der Ansprüche 1 bis 5.
7.) Verfahren zur Herstellung von 16ß-Methyl-8a-östradiolen der allgemeinen Formel I worin R1 und R2 gleich oder verschieden sind und Wasserstoff, Acetyl, Propionyl, Butyryl oder Benzoyl bedeuten, dadurch gekennzeichnet, daß man in an sich bekannter Weise in 3-Methoxy-16ß-methyl-8«-östra-1,3,5(10)-trien-17-on die 17-Ketogruppe reduziert, den 3-Methylether spaltet und gegebenenfalls die Hydroxygruppen in 3- und/oder 17-Stellung verestert.