способ изомеризации эквилина

Формула изобретения

1. Способ изомеризации эквилина или его производного, имеющего общую формулу I



в которой R₁ представляет собой водород, алкил, ацил или силил(алкил)₃;

R₂ является водородом;

R₃ представляет собой гидроксил, О-ацил, О-алкил или О-силил(алкил)₃,

или R₃ является водородом и R₂ является гидроксилом, О-ацилом, О-алкилом, или О-силил(алкил)₃;

или R₂ и R₃ вместе представляют кислород;

или R₂ и R₃ вместе представляют ацетальную или циклоацетальную группу,

в дельта(8, 9)-дегидро эстрон или его производное, отличающийся тем, что эквилин или его производное обрабатывают литиевой солью этилендиамина или амидом лития в диметилсульфоксиде.

2. Способ по п.1, в котором R₁ является ацилом и R₂ и R₃ вместе представляют О.

3. Способ по п.1 или 2, в котором эквилин или его производное обрабатывают литиевой солью этилендиамина.

4. Способ по пп. 1 - 3, в котором температура реакции находится между приблизительно 0 и 90^oC.

5. Способ по п. 4, в котором температура реакции равна приблизительно 30^oC, если эквилин или его производное обрабатывают литиевой солью этилендиамина, или приблизительно 65^oC, если эквилин или его производное обрабатывают амидом лития в диметилсульфоксиде.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу изомеризации эквилина (equilin) или его производных, более детально к изомеризации эквилина в 3-гидрокси-эстра-1,3,5(10), 8(9)-тетра-ен-17-он [дельта (8, 9)-дегидро эстрон; дельта (8,9)DHE; дельта 8 эстрон; 8,9 дегидро эстрон; CAS номер 61612-83-7].

Сульфат дельта (8, 9) производного эквилина [дельта (8, 9) DHES] присутствует в незначительных количествах приблизительно 3-4% в природных конъюгированных составах эстрогена, например в коммерчески доступном продукте Premarin, который используется в заместительной гормональной терапии. В SCRIP номер 2049 1995, стр. 15 было предположено, что незначительные количества дельта (8, 9) DHES могут вносить существенный вклад в действие конъюгированных эстрогенов. Далее было предложено, что дельта (8, 9) DHES, который имеет относительно низкое сродство к рецептору эстрогена, имеет высокую функциональную активность, которая может играть роль в известных свойствах понижения LDL-холестерола и в действии конъюгированных эстрогенов, в частности Premarin, на сердечно-сосудистую систему. Данные показывают, что дельта (8, 9) DHES составляет приблизительно 18% от циркулирующих эстрогенов Premarin. Поэтому важно получить легкий способ получения дельта (8, 9) DHE, который может легко быть превращен в сульфат дельта (8, 9) DHES способами, известными специалистам в данной области.

Помимо трудоемкого общего синтеза, в работе J.C. Jacquesy и соавторы, Chem. Abstr. 76 (1972), 154000f раскрыта изомеризация эквилина в сверхкислых средах. Превращение в дельта (8, 9) DHE было достигнуто использованием фтористого водорода или фтористого водорода/фторида сурьмы при -30^oC. Очевидно, что такие опасные условия реакции являются совершенно неподходящими и неприемлемыми для крупномасштабного производства дельта (8, 9) DHE. Кроме того, в патенте CША 5,395,831, в котором применяется способ Jacquesy, было раскрыто, что указанный фтористоводородный способ не обеспечивает получение чистого дельта (8, 9) DHE, а в дополнение к нему образуется 10% нежелательного дельта (9, 11)-изомера. Таким образом, способы получения, через изомеризацию эквилина или нет, которые являются коммерчески приемлемыми, не были раскрыты.

Настоящее изобретение впервые предлагает легкий и недорогой способ получения дельта (8, 9) DHE, через изомеризацию эквилина или его производного в указанное производное, отличающийся тем, что эквилин или его производное обрабатывают литиевой солью этилендиамина или амидом лития в диметилсульфоксиде.

Общая формула эквилина и указанных производных показана в формуле 1:



в которой R₁ представляет собой водород, алкил, ацил или силил(алкил)₃; R₂ является водородом и R₃ представляет собой гидроксил, О-ацил, О-алкил или O-силил(алкил)₃ или R₃ является водородом и R₂ является гидроксилом, О-ацилом, О-алкилом или 0- силил(алкил)₃; или R₂ и R₃ вместе представляют кислород; или R₂ и R₃ вместе представляют ацетальную или циклоацетальную группу. ₁ может также представлять замещенный алкил, такой как, например, метоксиэтоксиметил.

Согласно способу изомеризации настоящего изобретения могут быть получены производные общей формулы II:



в которой R₁, R₂ и R₃ имеют ранее определенные значения.

В предпочтительном варианте изомеризацию проводят, используя литиевые соли этилендиамина, поскольку этот способ приводит к получению очень чистого дельта (8, 9) DHE. Такие литиевые соли могут быть получены обработкой этилендиамина литием или алкиллитием, предпочтительно метиллитием. Могут быть добавлены (со)растворители, подобные тетрагидрофурану, диметилсульфоксиду и т. п. В случае, когда добавляют (со)растворители, обычно получаются смеси дельта (8, 9) DHE и эквилина или его производных. Амид лития в диметилсульфоксиде (ДМСО) также дает смеси дельта (8, 9) DHE и эквилина или его производных, которые могут быть преобразованы как таковые в их сульфаты для использования в приготовлении фармацевтических составов, содержащих конъюгированные эстрогены.

Термин алкил, как используется в определении формулы 1, означает разветвленную или неразветвленную алкильную группу, имеющую предпочтительно 1-6 углеродных атомов, подобную гексилу, изобутилу, третичному бутилу, пропилу, изопропилу, этилу и предпочтительно метилу. Термин ацил означает ацильную группу, производную от алкилкарбоновой кислоты, причем алкильная часть имеет значения, указанные ранее, или производную от муравьиной кислоты. Ацетали являются производными спиртов, имеющих предпочтительно 1-6 углеродных атомов.

Когда используются сложные C3-эфиры эквилина, предпочтительными являются обычные эфиры, такие как эфиры алифатических карбоновых кислот с 1-6 углеродными атомами или простых ароматических карбоновых кислот. Примерами являются эфиры муравьиной кислоты, уксусной кислоты, пропионовой кислоты, бензойной кислоты и т. п. Предпочтительны эфиры уксусной кислоты и бензойной кислоты. В применяемых условиях реакции эфиры обычно одновременно омыляются и образуется свободный дельта (8, 9) DHE или его смесь с эквилином. Если необходимо, продукт реакции может далее быть омылен методами хорошо известными специалистам в данной области.

Если в соединении формулы I R₁ представляет силил(алкил)₃, производные будут также гидролизоваться в течение реакции, приводящей к соединениям согласно формуле II, в которой R₁ является водородом. Аналогично, если R₁ или R₃ представляет О-ацил или силил(алкил)₃, могут быть выделены соединения, в которых R₂ или R₃ является гидроксильной группой.

Предпочтительно изомеризацию проводят при температуре между приблизительно 0 и 90^oC и более предпочтительно при приблизительно 30^oC, если эквилин или его производное обрабатывают литиевой солью этилендиамина, или приблизительно 65^oC, если эквилин или его производное обрабатывают амидом лития в диметилсульфоксиде.

Условия изомеризации согласно этому изобретению являются неочевидными. Наиболее прямым способом изомеризации является обработка эквилина в кислых условиях, например уксусной кислотой, хлористоводородной кислотой, трифторсульфоновой кислотой, эфиратом трехфтористого бора или их комбинацией в растворителях, таких как метанол, этанол, тетрагидрофуран или толуол. Однако ни при одном из этих условий не были получены приемлемые результаты, поскольку реакция вообще не проходила либо получалась труднообрабатываемая смесь соединений.

Изомеризация в каталитических условиях (например, палладий/углерод/бензиловый спирт) также не привела к приемлемым результатам. То же самое имело место в большинстве случаев при изомеризации в щелочных условиях. Обычные методы, такие как изомеризация с бутиллитием/третбутоксидом калия, амидом натрия, третбутоксидом калия или гидридом натрия в обычных растворителях, амидом лития в диметилформамиде, натрием или калием в этилендиамине и литием в различных аминах, таких как диизобутиламин, пентиламин, диметилэтилендиамин, пиперазин и пиперидин, были фактически полностью неудачны. В самых лучших условиях было получено только от 2 до 8 % желаемого материала в труднообрабатываемой смеси различных изомеров, неизвестных продуктов реакции и исходного материала. Неожиданно было обнаружено, что только изомеризация при использовании лития в этилендиамине, которая давала 95% дельта (8, 9) DHE, и амида лития в ДМСО, которая давала смесь приблизительно 55% дельта (8,9) DHE и 45% исходного материала (эквилин), которая может использоваться как таковая, является успешной. Полагают, что эти уникальные условия обеспечивают редкую, если не единственную, возможность получить непосредственно коммерчески доступным способом дельта (8,9) DHE из эквилина.

Следующие примеры являются иллюстративными для изобретения и никоим образом не должны интерпретироваться как ограничивающие объем изобретения.

Пример 1

Литий (13 г) добавляли порциями к 920 мл этилендиамина в атмосфере азота при 95^oC и смесь перемешивали в течение 30 минут при 100^oC. Реакционную смесь охладили до 23^oC, после чего было добавлено 100 г эквилина при температуре 30^oC. Смесь перемешивали в течение еще 2 часов при 30^oC. Суспензию выливали в 2.5 литра ледяной воды и при температуре 25^oC добавляли уксусную кислоту до pH 7. Водный слой экстрагировали три раза 2.5 литра этилацетата. Органический слой промыли водой, добавили 5 г активного углерода (Norit и суспензию перемешивали при 21^oC в течение 30 минут. Суспензию отфильтровали над дикалитом (dicalite) и фильтрат выпаривали под вакуумом до объема приблизительно 500 мл. Суспензию перемешивали в течение 1 часа при 0^oC, после чего кристаллический материал был отфильтрован, промыт этилацетатом и высушен под вакуумом при 40^oC, чтобы получить 81 г дельта(8,9)-дегидро эстрона, имеющего чистоту приблизительно 95 %.

Содержание дельта (8, 9) DHE и эквилина определяли, используя протонную ¹H-ЯМР-спектроскопию, с характеристическими пиками: 0,90 м.д. (0.90 ppm) (С18) для дельта (8,9) DHE и 5.53 м.д. (5.53 ppm) (C7) и 0.79 м.д. (0.79 ppm) (C18) для эквилина.

Пример 2

Амид лития (5 г) добавляли к смеси 5 г эквилина в 150 мл ДМСО. Смесь нагревали до 65^oC и перемешивали в течение 70 минут. Реакционную смесь вливали в 500 мл воды и подкисляли до pH 6.5, используя 4N хлористоводородную кислоту. Кристаллы отфильтровывали, промывали водой и высушивали под вакуумом при 40^oC, с получением 5 г смеси 4:5 эквилина и дельта(8,9)-дегидро эстрона.

Пример 3

6%-ный раствор комплекса метиллитий-бромид лития в диэтиловом эфире (23.5 мл) добавляли в течение приблизительно 15 минут к 46 мл этилендиамина в атмосфере азота при температуре приблизительно 25^oC. Температуру смеси поднимали до 55^oC и отгоняли диэтиловый эфир. Впоследствии реакционную смесь перемешивали в течение 1 час при 55^oC. Смесь охлаждали до 20^oC и добавляли 2.5 г эквилина. Смесь перемешивали в течение еще 90 минут при 30^oC.

Суспензию выливали в ледяную воду и смесь экстрагировали этилацетатом. После выпаривания экстракта этилацетата до объема 20 мл и охлаждения до 0^oC было выделено 2 г кристаллического дельта 8-эстрона.

Пример 4

Литий (1,1 г) добавляли порциями к 80 мл этилендиамина в атмосфере азота при 100^oC и смесь перемешивали в течение 30 минут при 100^oC. Реакционную смесь охлаждали до 23^oC, после чего добавляли 4 г. 17 -дигидроэквилина при температуре 30^oC. Смесь перемешивали в течение еще 4 часов при 30^oC. Суспензию выливали в 250 мл ледяной воды и добавляли уксусную кислоту до pH 7 при температуре 25^oC. Суспензию охлаждали до 5^oC и кристаллы отфильтровывали. Кристаллы суспендировали в 150 мл воды и добавляли 100 мл этилацетата. Слои разделяли и раствор в этилацетате выпаривали под вакуумом до объема 20 мл. Суспензию перемешивали при -15^oC в течение 1 часа, после чего кристаллы отфильтровывали, промывали этилацетатом и высушивали под вакуумом при 40^oC с получением 2.5 г 8,9-дигидро-17 -эстрадиола, имеющего чистоту >95%.

Пример 5

Раствор метиллития-бромида лития (20 мл, 2.1 М) в диэтиловом эфире добавляли в течение 10 минут к 40 мл этилендиамина в атмосфере азота при 36^oC. Температуру смеси поднимали до 55^oC и отгоняли диэтиловый эфир. Смесь перемешивали в течение 1 часа при 55^oC. Реакционную смесь охлаждали до 3^oC, после чего добавляли 2 г эквилин-3-метилового эфира при температуре 10^oC. Смесь перемешивали в течение еще 2 часов при 12^oC, после чего добавляли 200 мл ледяной воды. К смеси добавляли уксусную кислоту до pH 8. Суспензию перемешивали в течение 1 часа при 15^oC, после чего кристаллы отфильтровывали, промывали водой и высушивали в вакууме при 45^oC, с получением 2.0 г 8,9-дегидро-эстрон-3-метилового эфира, имеющего чистоту приблизительно 80%.

Пример 6

Согласно методике, описанной в примере 5, -дигидро-эквилин 3,17-диацетат обрабатывали метиллитием/этилендиамином при 30^oC, с количественным получением 8,9-дегидро-17 -эстрадиола, имеющего чистоту приблизительно 90%.

Пример 7

Согласно методике, описанной в примере 4, эквилин-17-тетраметилметан ацеталь обрабатывали литием/этилендиамином при 20^oC, с получением 8,9-дегидро-эстрон-17-тетраметилметан ацеталя с выходом 90%, имеющего чистоту приблизительно 90%.

Пример 8

Согласно методике, описанной в примере 4, 17 -дигидроэквилин- 3,17-ди(триметилсилиловый эфир) обрабатывали литием/этилендиамином, с количественным получением 8,9-дегидро-17 -эстрадиола, имеющего чистоту приблизительно 90%.