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Die
Erfindung betrifft Steroid-17,17-Lactol-Derivate, deren Verwendung
sowie die Derivate enthaltende Arzneimittel mit gestagener Wirkung,
beispielsweise zur Behandlung von prä-, per- und postmenopausalen
sowie von prämenstruellen Beschwerden.
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Aus
der Literatur sind Verbindungen mit gestagener, antimineralkortioider,
antiandrogener oder antiestrogener Wirkung auf Basis eines Steroidgerüstes
bekannt, welche beispielsweise von 19-Nor-androst-4-en-3-on oder
einem Derivat davon abgeleitet sind (die Nummerierung des Steroidgerüstes
ist beispielsweise Fresenius/Görlitzer 3. Aufl.
1991 „Organisch-chemische Nomenklatur" S. 60 ff. zu
entnehmen).
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So
offenbart
WO 2006072467
A1 die als Gestagen wirkende Verbindung 6β,7β-15β,16β-Dimethylen-3-oxo-17-pregna-4-en-21,17β-carbolacton
(Drospirenon), welche beispielsweise in einem oralen Kontrazeptivum
sowie einem Präparat zur Behandlung postmenopausaler Beschwerden
verwendet wurde. Aufgrund seiner vergleichsweise geringen Affinität
zum Gestagenrezeptor und seiner vergleichsweise hohen Ovulationshemmdosis
ist Drospirenon in dem Kontrazeptivum jedoch in der relativ hohen
täglichen Dosis von 3 mg enthalten. Drospirenon zeichnet
sich darüber hinaus auch dadurch aus, dass es zusätzlich
zur gestagenen Wirkung über aldosteronantagonistische (antimineralkortikoide)
sowie antiandrogene Wirkung verfügt. Diese beiden Eigenschaften
machen Drospirenon in seinem pharmakologischen Profil dem natürlichen
Gestagen Progesteron sehr ähnlich, welches aber anders
als Drospirenon nicht ausreichend oral bioverfügbar ist.
Um die zu verabreichende Dosis zu senken, werden in
WO 2006/072467 A1 weiter
ein 18-Methyl-19-nor-17-pregn-4-en-21,17-carbolacton sowie diese
enthaltende pharmazeutische Präparate vorgeschlagen, welche über
eine höhere gestagene Potenz als Drospirenon verfügen.
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Daneben
offenbart beispielsweise
US-A
3,705,179 Steroide, welche eine antiandrogene Aktivität
aufweisen und sich zur Behandlung von Krankheiten eignen, die im
Zusammenhang mit Androgenen stehen.
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In
WO 95/18621 A1 sind
steroide Verbindungen, von denen 6α,9α-fluoro-11β,17-dihydroxy-16α-methyl-pregna-1,4-diene-3-on-17-carbonsäure
bevorzugt ist, zur Inhibition der Angiogenese bei Tumoren sowie zur
Behandlung okularer Hypertension beschrieben.
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In
GB 1,193,951 A sind
steroide 13-C
2-4-alkyl-gonan-Verbindungen
mit mineralkortikoider, anästhetischer oder anderer für
Steroidhormone üblicher Aktivität beschrieben.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Verbindungen zur Verfügung
zu stellen, die über eine starke Bindung an den Gestagenrezeptor
verfügen. Außerdem sollen die Verbindungen bevorzugt
auch eine antimineralcorticoide Wirkung sowie eine im Hinblick auf
den Androgenrezeptor neutrale bis leicht androgene Wirkung aufweisen.
Ein weiteres wesentliches Ziel der vorliegenden Erfindung besteht
auch darin, ein ausgewogenes Wirkungsprofil hinsichtlich der gestagenen
Wirkung zur antimineralcorticoiden Wirkung dergestalt zu erreichen,
dass das Verhältnis der gestagenen zur antimineralcorticoiden
Wirkung geringer ist als bei Drospirenon.
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Diese
Aufgabe wird durch die erfindungsgemäßen Steroid-17,17-Lactol-Derivate
gemäß Anspruch 1, die Verwendung der erfindungsgemäßen
Derivate gemäß Anspruch 21 sowie ein mindestens
ein erfindungsgemäßes Derivat enthaltendes Arzneimittel
gemäß Anspruch 23 gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft demnach Steroid-17,17-Lactol-Derivate
mit der allgemeinen chemischen Formel I,
sowie deren tautomere Formen
mit der allgemeinen chemischen Formel Ia,
worin
Z ausgewählt
ist aus der Gruppe, umfassend Sauerstoff, zwei Wasserstoffatome,
NOR' oder NNHSO
2R', worin R' Wasserstoff,
C
1-C
10-Alkyl, Aryl
oder C
7-C
20-Aralkyl
ist,
R
4 ausgewählt ist aus
der Gruppe, umfassend Wasserstoff und Halogen,
ferner entweder:
R
6a, R
6b jeweils unabhängig
voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe, umfassend Wasserstoff,
C
1-C
10-Alkyl, C
2-C
10-Alkenyl, C
2-C
10-Alkinyl, oder
gemeinsam Methylen oder 1,2-Ethandiyl bilden und
R
7 ausgewählt
ist aus der Gruppe, umfassend Wasserstoff, C
1-C
10-Alkyl, C
3-C
6-Cycloalkyl, C
2-C
10-Alkenyl und C
2-C
10-Alkinyl,
oder:
R
6a,
R
7 gemeinsam ein Sauerstoffatom oder eine
Methylengruppe bilden oder unter Bildung einer Doppelbindung zwischen
C
6 und C
7 entfallen
und
F
6b ausgewählt ist aus
der Gruppe, umfassend Wasserstoff, C
1-C
10-Alkyl, C
2-C
10-Alkenyl, C
2-C
10-Alkinyl,
ferner entweder:
R
15 Wasserstoff ist und
R
16a,
R
16b jeweils unabhängig voneinander
ausgewählt sind aus der Gruppe, umfassend Wasserstoff und C
1-C
10-Alkyl, oder
gemeinsam Methylen oder 1,2-Ethandiyl bilden
oder:
R
15, R
16a ausgewählt
sind aus der Gruppe, umfassend Wasserstoff und C
1-C
10-Alkyl, oder gemeinsam ein Sauerstoffatom
bilden oder unter Bildung einer Doppelbindung zwischen C
15 und C
16 entfallen
und
R
16b ausgewählt ist aus
der Gruppe, umfassend Wasserstoff und C
1-C
10-Alkyl,
R
18 ausgewählt
ist aus der Gruppe, umfassend Wasserstoff und C
1-C
3-Alkyl,
R
22 ausgewählt
ist aus der Gruppe, umfassend Wasserstoff, C
1-C
6-Alkyl, Aryl, C
7-C
20-Aralkyl,
sowie deren Solvate, Hydrate,
Stereoisomere und Salze.
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Die
Nummerierung des C-Gerüstes der erfindungsgemäßen
Derivate mit den allgemeinen chemischen Formeln I und Ia folgt in üblicher
Weise der Nummerierung eines Steroidgerüstes, beispielsweise
beschrieben in Fresenius, a.a.O. Die Nummerierung der in den Ansprüchen
angegebenen Reste entspricht in analoger Weise ihrer Bindungsposition
am C-Gerüst der Derivate, soweit dies R4,
R6, R7, R15, R16 und R18 betrifft. So bindet beispielsweise der
Rest R4 an die C4-Position
des erfindungsgemäßen Derivats.
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Hinsichtlich
der zu Z definierten Gruppen binden die Gruppen NOR' und NNHSO2R' jeweils mit einer Doppelbindung über
N an das C-Gerüst des Derivats gemäß =NOR'
bzw. =NNH-SO2R'. OR' in NOR' und NHSO2R' in NNHSO2R' können
syn- oder antiständig stehen.
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Unter
Alkyl in R', R6a, R6b,
R7, R16a und R16b sind gerad- oder verzweigtkettige Alkylgruppen
mit 1-10 Kohlenstoffatomen zu verstehen, wie beispielsweise Methyl,
Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl, tert.-Butyl, Pentyl,
Isopentyl, Neopentyl, Hexyl, Heptyl, Decyl. Unter Alkyl in R18 ist insbesondere Methyl, Ethyl, Propyl oder
Isopropyl und unter R22 Methyl, Ethyl, Propyl,
Isopropyl, Butyl, Isobutyl, tert.-Butyl, Pentyl, Isopentyl, Neopentyl,
Hexyl, zu verstehen. Die Alkylgruppen R', R6a,
R6b, R7, R16a, R16b, R18 und R22 können
ferner perfluoriert oder durch 1-5 Halogenatome, Hydroxygruppen,
C1-C4-Alkoxygruppen,
C6-C12-Arylgruppen
(die wiederum durch 1-3 Halogenatome substituiert sein können)
substituiert sein. Insbesondere kann Alkyl daher auch für Hydroxymethylen
(HO-CH2), Hydroxyethylen (HO-C2H4), Hydroxypropylen (HO-C3H6) und Hydroxybutylen (HO-C4H8) sowie deren Isomere stehen.
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Unter
Alkenyl in R6a, R6b und
R7 sind gerad- oder verzweigtkettige Alkenylgruppen
mit 2-10 Kohlenstoffatomen zu verstehen, wie beispielsweise Vinyl,
Propenyl, Butenyl, Pentenyl, Isobutenyl, Isopentenyl.
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Unter
Alkinyl in R6a, R6b und
R7 sind gerad- oder verzweigtkettige Alkinylgruppen
mit 2-10 Kohlenstoffatomen zu verstehen, wie beispielsweise Ethinyl,
Propinyl, Butinyl, Pentinyl, Isobutinyl, Isopentinyl.
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Die
Alkenyl- und Alkinylgruppen R6a, R6b und R7 können
durch 1-5 Halogenatome, Hydroxygruppen, C1-C3-Alkoxygruppen, C6-C12-Arylgruppen (die wiederum durch 1-3 Halogenatome
substituiert sein können) substituiert sein.
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Unter
Cycloalkyl in R7 sind Cycloalkylgruppen
mit 3-6 Kohlenstoffatomen zu verstehen, beispielsweise Cyclopropyl,
Cyclobutyl, Cyclopentyl und Cyclohexyl. Die Cycloalkylgruppen R7 können durch Halogen, OH, O-Alkyl,
CO2H, CO2-Alkyl,
NH2, NO2, N3, CN, C1-C10-Alkyl, C1-C10-Acyl, C1-C10-Acyloxy-Gruppen substituiert sein.
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Unter
Aryl in R' und R22 sind substituierte und
unsubstituierte carbocyclische oder heterocyclische Reste mit einem
oder mehreren Heteroatomen zu verstehen, wie zum Bei spiel Phenyl,
Naphthyl, Furyl, Thienyl, Pyridyl, Pyrazolyl, Pyrimidinyl, Oxazolyl,
Pyridazinyl, Pyrazinyl, Chinolyl, Thiazolyl, die einfach oder mehrfach durch
Halogen, OH, O-Alkyl, CO2H, CO2-Alkyl,
NH2, NO2, N3, CN, C1-C10-Alkyl, C1-C10-Acyl, C1-C10-Acyloxy-Gruppen, substituiert sein können.
Soweit ansonsten Aryl als Substituent an Alkyl, Alkenyl oder Alkinyl
erwähnt wird, handelt es sich insbesondere um Arylgruppen
mit 6-12 Ringkohlenstoffatomen.
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Unter
Aralkyl in R' und R22 sind Aralkylgruppen
zu verstehen, die im Ring bis zu 14 Kohlenstoffatome, bevorzugt
6 bis 10 C-Atome, und in der Alkylkette 1 bis 8, bevorzugt 1 bis
4, Kohlenstoffatome enthalten können. Als Aralkylreste
kommen beispielsweise Benzyl, Phenylethyl, Naphthylmethyl, Naphthylethyl,
Furylmethyl, Thienylethyl, Pyridylpropyl in Betracht. Die Ringe
können einfach oder mehrfach durch Halogen, OH, O-Alkyl,
CO2H, CO2-Alkyl,
NO2, N3, CN, C1-C20-Alkyl, C1-C20-Acyl, C1-C20-Acyloxy-Gruppen
substituiert sein.
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Soweit
Alkoxy (O-Alkyl) als Substituent an Alkyl erwähnt wird,
handelt es sich um Alkoxygruppen mit 1-4 Kohlenstoffatomen, und,
soweit Alkoxy als Substituent an Alkenyl und Alkinyl erwähnt
wird, handelt es sich um Alkoxygruppen mit 1-3 Kohlenstoffatomen.
Alkoxy kann insbesondere Methoxy, Ethoxy und Propoxy sein.
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Soweit
Acyl (CO-Alkyl) als Substituent an Cycloalkyl und Aryl erwähnt
wird, handelt es sich um Acylgruppen mit 1-10 Kohlenstoffatomen,
und, soweit Acyl als Substituent an Aralkyl erwähnt wird,
handelt es sich um Acylgruppen mit 1-20 Kohlenstoffatomen. Acyl
kann insbesondere Formyl, Acetyl, Propionyl und Butyryl sein.
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Soweit
Acyloxy (O-CO-Alkyl) als Substituent an Cycloalkyl und Aryl erwähnt
wird, handelt es sich um Acyloxygruppen mit 1-10 Kohlenstoffatomen,
und, soweit Acyloxy als Substituent an Aralkyl erwähnt
wird, handelt es sich um Acyloxygruppen mit 1-20 Kohlenstoffatomen.
Acyloxy kann insbesondere Formyloxy, Acetyloxy, Propionyloxy und
Butyryloxy sein.
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Halogen
bedeutet Fluor, Chlor oder Brom. Unter diesen ist Chlor bevorzugt.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist Z ausgewählt
aus der Gruppe, umfassend Sauerstoff, NOR' und NNHSO2R'.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung steht Z für
Sauerstoff.
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Gemäß einer
weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist R4 Wasserstoff oder Chlor.
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Gemäß einer
weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bilden
R6a, R6b gemeinsam
1,2-Ethandiyl oder sind jeweils Wasserstoff sind.
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Gemäß einer
weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist R7 ausgewählt aus der Gruppe, umfassend
Wasserstoff, Methyl, Ethyl und Vinyl.
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Gemäß einer
weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bilden
R6a und R7 gemeinsam
Methylen.
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Gemäß einer
weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung entfallen
R6a und R7 unter
Bildung einer Doppelbindung zwischen C6 und
C7.
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Gemäß einer
weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist R15 Wasserstoff.
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Gemäß einer
weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bilden
R15 und R16a gemeinsam
Sauerstoff oder entfallen unter Bildung einer Doppelbindung zwischen
C15 und C16.
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Gemäß einer
weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist R16a Wasserstoff und ist R16b Methyl.
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Gemäß einer
weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist R16a Wasserstoff und ist R16b Methyl.
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Gemäß einer
weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind R16a und R16b Wasserstoff.
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Gemäß einer
weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bilden
R16a und R16b gemeinsam
Methylen.
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Gemäß einer
weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bilden
R16a und R16b gemeinsam 1,2-Ethandiyl.
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Gemäß einer
weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist R18 Wasserstoff oder Methyl.
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Gemäß einer
weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist R22 Wasserstoff.
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Gemäß einer
weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist R22 ausgewählt aus der Gruppe, umfassend
Methyl, Ethyl und Isopropyl.
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Bevorzugt
sind Verbindungen mit der allgemeinen chemischen Formel I oder der
allgemeinen chemischen Formel Ia, worin
Z Sauerstoff oder eine
Gruppe NOR' ist, worin R' Wasserstoff, C1-C6-Alkyl, Aryl oder C7-C12-Aralkyl ist,
R4 Wasserstoff
oder Halogen ist,
und entweder:
R6a,
R6b jeweils unabhängig voneinander
ausgewählt sind aus der Gruppe, umfassend Wasserstoff,
C1-C6-Alkyl, C2-C5-Alkenyl oder
C2-C6-Alkinyl sind
oder gemeinsam Methylen oder 1,2-Ethandiyl bilden und
R7 Wasserstoff, C1-C5-Alkyl, C3-C6-Cycloalkyl, C2-C6-Alkenyl oder C2-C6-Alkinyl ist,
oder:
R6a,
R7 gemeinsam Methylen bilden oder unter
Bildung einer Doppelbindung zwischen C6 und
C7 entfallen und
R6b ausgewählt
ist aus der Gruppe, umfassend Wasserstoff, C1-C6-Alkyl, C2-C6-Alkenyl und C2-C6-Alkinyl,
ferner entweder:
R15 Wasserstoff ist und
R16a,
R16b jeweils unabhängig voneinander
Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl
sind oder gemeinsam Methylen oder 1,2-Ethandiyl bilden,
oder:
R15, R16a Wasserstoff
oder C1-C6-Alkyl
sind oder unter Bildung einer Doppelbindung zwischen C15 und
C16 entfallen und
R16b Wasserstoff
oder C1-C6-Alkyl
ist,
R18 Wasserstoff oder C1-C2-Alkyl ist,
R22 Wasserstoff, C1-C3-Alkyl oder C7-C12-Aralkyl ist.
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Besonders
bevorzugt sind Verbindungen mit der allgemeinen chemischen Formel
I oder der allgemeinen chemischen Formel Ia, worin
Z Sauerstoff
oder eine Gruppe NOR' ist, worin R' Wasserstoff oder C1-C3-Alkyl ist,
R4 Wasserstoff
ist,
und entweder:
R6a, R6b jeweils unabhängig voneinander
Wasserstoff, C1-C3-Alkyl
oder C2-C4-Alkenyl
sind oder gemeinsam Methylen oder 1,2-Ethandiyl bilden und
R7 Wasserstoff, C1-C4-Alkyl, C3-C4-Cycloalkyl oder C2-C4-Alkenyl ist,
oder:
R6a,
R7 gemeinsam Methylen bilden oder unter
Bildung einer Doppelbindung zwischen C6 und
C7 entfallen und
R6b ausgewählt
ist aus der Gruppe, umfassend Wasserstoff, C1-C3-Alkyl und C2-C4-Alkenyl,
ferner entweder:
R15 Wasserstoff ist und
R16a,
R16b Wasserstoff sind oder gemeinsam Methylen
oder 1,2-Ethandiyl bilden
oder:
R15,
R16a Wasserstoff sind oder unter Bildung
einer Doppelbindung zwischen C15 und C16 entfallen und
R16b Wasserstoff
ist,
R18 Wasserstoff oder Methyl ist,
R22 Wasserstoff oder C1-C3-Alkyl ist.
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Hiermit
werden ausdrücklich alle möglichen Stereoisomere
sowie Isomerengemische, einschlißelich Racemate, der Verbindungen
mit den allgemeinen chemischen Formeln I und Ia ausdrücklich
mit einbezogen. Jeder der genannten Substituenten am Steroid-Grundgerüst
kann sowohl in einer α- als auch in einer β-Stellung
vorliegen. Außerdem können auch die Substituenten
am Steroid-Grundgerüst, die eine Doppelbindung enthalten
und in denen die Doppelbindung an jedem Kohlenstoffatom mindestens
einen Substituenten, der nicht Wasserstoff ist, trägt,
sowohl E- als auch Z-konfiguriert vorliegen. An zwei benachbarte
Kohlenstoffatome des Gerüstes gebundene Gruppen, beispielsweise
ein Sauerstoffatom, Methylen oder 1,2-Ethandiyl werden entweder
in α,α-Stellung oder in β,β-Stellung
gebunden.
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Ausdrücklich
mit einbezogen sind auch alle Kristallmodifikationen der Verbindung
mit den allgemeinen chemischen Formeln I und Ia.
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Ausdrücklich
mit einbezogen sind auch erfindungsgemäße Derivate
in Form von Solvaten, insbesondere von Hydraten, wobei die erfindungsgemäßen
Verbindungen demgemäß polare Lösungsmittel,
insbesondere von Wasser, als Strukturelement des Kristallgitters
der erfindungsgemäßen Verbindungen enthalten.
Das polare Lösungsmittel, insbesondere Wasser, kann in
einem stöchiometrischen oder auch unstöchiometrischen Verhältnis
vorliegen. Bei stöchiometrischen Solvaten, Hydraten spricht
man auch von Hemi-, (Semi-), Mono-, Sesqui-, Di-, Tri-, Tetra-,
Penta-, usw. Solvaten oder Hydraten.
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Ist
eine saure Funktion enthalten, sind als Salze die physiologisch
verträglichen Salze organischer und anorganischer Basen
geeignet, wie beispielsweise die gut löslichen Alkali-
und Erdalkalisalze, sowie die Salze von N-Methyl-glukamin, D-Methyl-glukamin,
Ethyl-glukamin, Lysin, 1,6-Hexadiamin, Ethanolamin, Glukosamin,
Sarkosin, Serinol, Tris-hydroxy-methyl-aminomethan, Aminopropandiol,
Sovak-Base, 1-Amino-2,3,4-butantriol. Ist eine basische Funktion
enthalten, sind die physiologisch verträglichen Salze organischer
und anorganischer Säuren geeignet, wie von Salzsäure,
Schwefelsäure, Phosphorsäure, Citronensäure,
Weinsäure u. a.
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Es
wurde gefunden, dass die erfindungsgemäßen Verbindungen
bzw. Derivate eine gute gestagene Wirkung aufweisen. Außerdem
interagieren einige interessante erfindungsgemäße
Verbindungen mit dem Mineralcorticoidrezeptor und sind in der Lage, eine
antagonistische Wirkung zu vermitteln. Ferner weisen die erfindungsgemäßen
Verbindungen im Hinblick auf den Androgenrezeptor eine neutrale
bis leicht androgene Wirkung auf. Eine weitere Eigenschaft der überwiegenden
Anzahl der Verbindungen besteht darin, dass die Bindungen dieser
Verbindungen an den Progesteronrezeptor und an den Mineralcorticoidrezeptor
relativ zueinander ausgewogen sind, und zwar dergestalt, dass bei
ihnen das Verhältnis der Bindungsfähigkeit zum
Progesteronrezeptor zur Bindungsfähigkeit zum Mineralcorticoidrezeptor
geringer ist als bei Drospirenon. Somit ist die antimineralcorticoide
Wirkung dieser Verbindungen bei gegebener gestagener Wirkung geringer
als bei Drospirenon. Wird die Dosierung einer gegebenen erfindungsgemäßen
Verbindung aufgrund von deren gestagener Wirkung festgelegt, so
ist die antimineralcorticoide Wirkung dieser Verbindung bei dieser
Dosierung somit geringer als bei Drospirenon.
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Die
nachstehend genannten Verbindungen, die unter den jeweiligen Strukturformeln
mit einer Nummerierung Nr. 1–90 versehen sind, sowie die
daraus ableitbaren tautomeren Formen sind erfindungsgemäß bevorzugt.
Dabei bezeichnet R in den Verbindungen Nr. 1–46 Wasserstoff
(H) und in den Verbindungen Nr. 47–90 Methyl (CH3).
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Aufgrund
ihrer gestagenen Wirksamkeit können die neuen Verbindungen
mit den allgemeinen chemischen Formeln I und Ia allein oder in Kombination
mit Estrogen in Arzneimitteln zur Kontrazeption verwendet werden.
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Die
erfindungsgemäßen Derivate eignen sich daher insbesondere
zur Herstellung eines Arzneimittels zur oralen Kontrazeption und
zur Behandlung von prä-, per- und postmenopausalen Beschwerden,
einschließlich der Verwendung in Präparaten für
die Hormon-Substitutionstherapie (HRT).
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Wegen
ihres günstigen Wirkungsprofils sind die erfindungsgemäßen
Derivate außerdem besonders gut geeignet zur Behandlung
prämenstrueller Beschwerden, wie Kopfschmerzen, depressiver
Verstimmungen, Wasserretention und Mastodynie.
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Besonders
bevorzugt ist die Verwendung der erfindungsgemäßen
Derivate zur Herstellung eines Arzneimittels mit gestagener, bevorzugt
auch antimineralcorticoider und neutraler bis leicht androgener
Wirkung.
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Eine
Behandlung mit den erfindungsgemäßen Derivaten
findet bevorzugt am Menschen statt, kann aber auch an verwandten
Säugetierspezies, wie beispielsweise an Hund und Katze,
durchgeführt werden.
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Zur
Verwendung der erfindungsgemäßen Derivate als
Arzneimittel werden diese mit mindestens einem geeigneten pharmazeutisch
unbedenklichen Zusatzstoff, beispielsweise Trägerstoff,
kombiniert. Der Zusatzstoff ist beispielsweise für die
parenterale, vorzugsweise orale, Applikation geeignet. Es handelt
sich dabei um pharmazeutisch geeignete organische oder anorganische
inerte Zusatzmaterialien, wie zum Beispiel, Wasser, Gelatine, Gummi
arabicum, Milchzucker, Stärke, Magnesiumstearat, Talk, pflanzliche Öle,
Polyalkylenglykole usw. Die Arzneimittel können in fester
Form, zum Beispiel als Tabletten, Dragees, Suppositorien, Kapseln, oder
in flüssiger Form, zum Beispiel als Lösungen,
Suspensionen oder Emulsionen, vorliegen. Gegebenenfalls enthalten
sie darüber hinaus Hilfsstoffe, wie Konservierungs-, Stabilisierungs-,
Netzmittel oder Emulgatoren, Salze zur Veränderung des
osmotischen Druckes oder Puffer. Für die parenterale Applikation
sind insbesondere ölige Lösungen, wie zum Beispiel
Lösungen in Sesamöl, Rizinusöl und Baumwollsamenöl,
geeignet. Zur Erhöhung der Löslichkeit können
Lösungsvermittler, wie zum Beispiel Benzylbenzoat oder
Benzylalkohol, zugesetzt werden. Es ist auch möglich, die
erfindungsgemäßen Derivate in ein transdermales
System einzuarbeiten und sie damit transdermal zu applizieren. Für
die orale Applikation kommen insbesondere Tabletten, Dragees, Kapseln,
Pillen, Suspensionen oder Lösungen in Frage.
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Die
Dosierung der erfindungsgemäßen Derivate in Kontrazeptionspräparaten
soll 0,01 bis 10 mg pro Tag betragen. Die Tagesdosis bei der Behandlung
prämenstrueller Beschwerden liegt bei etwa 0,1 bis 20 mg. Die
erfindungsgemäßen gestagenen Derivate werden in
Kontrazeptionspräparaten sowie in den Arzneimitteln zur
Behandlung prämenstrueller Beschwerden vorzugsweise oral
appliziert. Die tägliche Dosis wird vorzugsweise einmalig
verabreicht.
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Die
gestagenen und estrogenen Wirkstoffkomponenten werden in Kontrazeptionspräparaten
vorzugsweise zusammen oral appliziert. Die tägliche Dosis
wird vorzugsweise einmalig verabreicht.
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Als
Estrogene kommen synthetische Estrogene, vorzugsweise Ethinylestradiol,
aber auch Mestranol, sowie natürliche Estrogene, einschließlich
Phytoestrogene, in Betracht.
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Das
Estrogen wird in einer täglichen Menge verabreicht, die
der pharmakologischen Wirkung von 0,01 bis 0,04 mg Ethinylestradiol
entspricht.
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Als
Estrogene in den Arzneimitteln zur Behandlung von prä-,
per- und postmenopausalen Beschwerden sowie für die Hormon-Substitutionstherapie
kommen in erster Linie natürliche Estrogene zur Anwendung, vor
allem das Estradiol, aber auch die Ester von Estradiol, beispielsweise
Estradiolvalerat, oder auch konjugierte Estrogene (CEEs = Conjugated
Equine Estrogens).
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Die
gestagene, antimineralcorticoide und androgene bzw. antiandrogene
Wirkung der erfindungsgemaßen Verbindungen wurde mit den
folgenden Methoden untersucht:
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1. Progesteronrezeptor-Bindungstest:
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Unter
Verwendung von Cytosol aus Progesteronrezeptor-exprimierenden Insektenzellen
(Hi5) wurde die kompetitiive Bindefähigkeit an den Progesteronrezeptor
ermittelt über die Fähigkeit, 3H-Progesteron
als Bezugssubstanz vom Rezeptor zu verdrängen. Verfügt
eine Verbindung über eine Progesteron entsprechende Affinität,
entspricht das dem Kompetitionsfaktor (KF) von 1. KF-Werte größer
als 1 zeichnen sich durch eine geringere, KF-Werte kleiner als 1
durch eine höhere Affinität zum Progesteronrezeptor
aus.
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2. Mineralocorticoidrezeptor-Bindungstest:
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Der
Test erfolgte analog zu 1., mit folgenden Modifikationen: Zum Einsatz
kam Cytosol aus Mineralocorticoidrezeptor-exprimierenden Insektenzellen
(Hi5), die Bezugssubstanz war 3H-Aldosteron.
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3. Androgenrezeptor-Bindungstest:
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Der
Test erfolgte analog zu 1., mit folgenden Modifikationen: Zum Einsatz
kam Cytosol aus Androgenrezeptor-exprimierenden Insektenzellen (Hi5),
die Bezugssubstanz war 3H-Testosteron.
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Die
Ergebnisse der Bindungstests sowie das Verhältnis der Kompetitionsfaktoren
KF(PR) und KR(MR) sind in Tabelle 1 wiedergegeben, wobei zum Vergleich
Rezeptorbindungswerte auch von Drospirenon als Bezugssubstanz A
angegeben sind.
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4. Bestimmung der gestagenen Wirkung mithilfe
von Transaktivierungstests:
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Zur
Kultivierung der für den Assay verwendeten Zellen wurde
als Kultivierungsmedium DMEM (Dulbecco's Modified Eagle Medium:
4500 mg/ml Glukose; PAA, #E15-009) mit 10% FCS (Biochrom, S0115,
Charge #6156), 4 mM L-Glutamin, 1% Penicillin/Streptomycin, 1 mg/ml
G418 und 0,5 μg/ml Puromycin verwendet.
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Reporter-Zelllinien
(CHO K1 Zellen stabil transfiziert mit einem Fusionsprotein aus
der PR-Ligandenbindungsdomäne und einer Gal4-Transaktivierungsdomäne
sowie einem Reporterkonstrukt, das die Luciferase unter der Kontrolle
eines Gal4-responsiven Promotors enthielt) wurden in einer Dichte
von 4 × 104 Zellen pro Vertiefung
in weißen, undurchsichtigen Gewebekulturplatten mit jeweils
96 Vertiefungen angezüchtet (PerkinElmer, #P12-106-017)
und in Kultivierungsmedium mit 3% DCC-FCS (Aktivkohle behandeltes
Serum, zur Entfernung im Serum enthaltener störender Komponenten)
gehalten. Die zu untersuchenden Verbindungen wurden acht Stunden
später zugegeben, und die Zellen wurden mit den Verbindungen
16 Stunden lang inkubiert. Die Versuche wurden dreifach ausgeführt.
Am Ende der Inkubation wurde das Effektor enthaltende Medium entfernt
und durch Lysis-Puffer ersetzt. Nachdem Luciferase-Assay-Substrat
(Promega, #E1501) zugegeben worden war, wurden die Platten mit den
96 Vertiefungen dann in ein Mikroplatten-Luminometer (Pherastar,
BMG labtech) eingeführt, und die Lumineszenz wurde gemessen.
Die IC50-Werte wurden unter Verwendung einer
Software zur Berechnung von Dosis-Wirkungsbeziehungen ausgewertet.
In Tabelle 2 sind Versuchsergebnisse und zum Vergleich entsprechende
Ergebnisse von Drospirenon als Bezugssubstanz A wiedergegeben.
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5. Bestimmung der antimineralocorticoiden
Wirkung mithilfe von Transaktivierungstests:
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Die
Bestimmung der antimineralocorticoiden Aktivität der Testsubstanzen
erfolgte analog zu den oben beschriebenen Transaktivierungstests.
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Folgende
Modifikationen wurden vorgenommen: Hier kamen Reporterzelllinien
zum Einsatz (MDCK Zellen), die den humanen Mineralocorticoidrezeptor
exprimieren, sowie transient ein Reporterkonstrukt enthalten, das
Luciferase unter der Kontrolle eines steroidhormon-responsiven Promoters
enthält.
-
Zur
Kultivierung der für den Assay verwendeten Zellen wurde
als Kultivierungsmedium DMEM EARLE'S MEM (PAA, Cat.: E15-025) versehen
mit 1000 Penicillin/0,1 mg/ml Streptomycin (PAA, Cat: P11-010),
4 mM L-Glutamin (PAA, Cat: M11-004) sowie foetalem Kälberserum
(BIO Witthaker, Cat: DE14-801F) verwendet.
-
Zur
Bestimmung der antimineralocorticoiden Wirksamkeit wurde den Zellen
1 nM Aldosteron (SIGMA A-6628, Lot 22H4033) zugesetzt, um eine fastmaximale
Stimulation des Reportergens zu erreichen. Eine Inhibition des Effektes
zeigte eine mineralcorticoid-antagonistische Wirkung der Substanzen
an (Tabelle 2; zum Vergleich entsprechende Werte für Drospirenon
(A)).
-
6. Bestimmung der androgenen/antiandrogenen
Wirkung mithilfe von Transaktivierungstests:
-
Die
Bestimmung der androgenen/antiandrogenen Wirkung der Testsubstanzen
erfolgte analog zu den oben beschriebenen Transaktivierungstests.
-
Folgende
Modifikationen wurden vorgenommen: Hier kamen Reporterzelllinien
zum Einsatz (PC3 Zellen), die den Androgenrezeptor exprimieren,
sowie ein Reporterkonstrukt, das Luciferase unter der Kontrolle eines
steroidhormon-responsiven Promoters enthält.
-
Zur
Kultivierung der für den Assay verwendeten Zellen wurde
als Kultivierungsmedium RPMI Medium ohne Phenolrot (PAA, #E15-49),
versehen mit 1000 Penicillin/0,1 mg/ml Streptomycin (PAA, Cat: P11-010),
4 mM L-Glutamin (PAA, Cat: M11-004) sowie foetalem Kälberserum
(1310 Witthaker, Cat: DE14-801F), verwendet.
-
Zur
Bestimmung der antiandrogenen Wirksamkeit wurde den Zellen 0,05
nM R1881 zugesetzt, um eine fastmaximale Stimulation des Reportergens
zu erreichen. Eine Inhibition des Effektes zeigte eine androgen-antagonistische
Wirkung der Substanzen an (Tabelle 2; zum Vergleich entsprechende
Werte für Drospirenon (A)).
-
Soweit
die Herstellung der Ausgangsverbindungen hier nicht beschrieben
ist, sind diese dem Fachmann bekannt oder analog zu bekannten Verbindungen
oder hier beschriebenen Verfahren herstellbar. Die Isomerengemische
können nach üblichen Methoden, wie beispielsweise
Kristallisation, Chromatographie oder Salzbildung, in die einzelnen
Verbindungen aufgetrennt werden. Die Herstellung der Salze erfolgt
in üblicher Weise, indem man eine Lösung der Verbindungen
mit den allgemeinen chemischen Formeln I und Ia mit der äquivalenten
Menge oder einem Überschuss einer Base oder Säure,
die sich gegebenenfalls in Lösung befindet, versetzt, gegebenenfalls
den Niederschlag abtrennt oder in üblicher Weise die Lösung
aufarbeitet.
-
Die
Verbindungen mit der allgemeinen chemischen Formel I werden, ausgehend
von Verbindungen mit der allgemeinen chemischen Formel 1a (Schema
2) oder 1b (Schema 3), nach den in Schema 1 angegebenen Verfahren
dargestellt, worin R4, R6a,
R6b R7, R15, R18, R22 und Z die vorgenannten Bedeutungen haben und
worin
R6, R7 in
8b gemeinsam Sauerstoff oder Methylen bilden,
R16a,
R16b in 32a und 40a gemeinsam Methylen bilden,
in
32b und 40b gemeinsam 1,2-Ethandiyl bilden,
in 32c und 40c
jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder C1-C10-Alkyl sind,
U
ein Sauerstoffatom, zwei Alkoxygruppen OR19,
eine C2-C10-Alkylen-α,ω-dioxygruppe,
die geradkettig oder verzweigt sein kann, ist, wobei
R19 für einen C1-C20-Alkylrest steht,
R20 ein
C1-C20-Alkylrest
ist,
X eine NR21aR21b-Gruppe
oder eine Alkoxygruppe OR23 ist,
R21a, R21b jeweils
unabhängig voneinander Wasserstoff, C1-C10-Alkyl sind oder gemeinsam eine C4-C10-α,ω-Alkylengruppe
bilden, die geradkettig oder verzweigt sein kann,
R23 ein C1-C20-Alkylrest ist.
-
Für
den Fachmann ist es selbstverständlich, dass bei den Beschreibungen
der synthetischen Transformationen immer vorausgesetzt wird, dass
gegebenenfalls am Steroidgerüst vorhandene sonstige funktionelle
Gruppen in geeigneter Form geschützt sind.
-
Die
Einführung einer 6,7-Doppelbindung unter Bildung von Verbindungen
mit den allgemeinen chemischen Formeln 5, 8a, 10 oder 12 erfolgt über
Bromierung der jeweiligen 3,5-Dienolether 4, 7, 9 oder 11 sowie anschließende
Bromwasserstoffabspaltung (siehe z. B. J. Fried, J.A. Edwards,
Organic Reactions in Steroid Chemistry, von Nostrand Reinhold Company
1972, S. 265–374).
-
Die
Dienoletherbromierung der Verbindungen 4, 7, 9 oder 11 kann beispielsweise
analog der Vorschrift aus Steroids 1, 233 (1963) erfolgen. Die Bromwasserstoffabspaltung
unter Bildung der Verbindungen mit den allgemeinen chemischen Formeln
5, 8a, 10 oder 12 gelingt durch Erhitzen der 6-Bromverbindung mit
basischen Reagenzien, wie beispielsweise LiBr oder Li2CO3 in aprotischen Lösungsmitteln,
wie Dimethylformamid, bei Temperaturen von 50–120°C
oder aber indem die 6-Bromverbindungen in einem Lösungsmittel,
wie Collidin oder Lutidin, erhitzt werden.
-
Die
Einführung eines Substituenten R4 kann
zum Beispiel, ausgehend von einer Verbindung mit einer der allgemeinen
chemischen Formeln 3, 5, 6, 8a, 8b oder 10 durch Epoxidierung der
4,5-Doppelbindung mit Wasserstoffperoxid unter alkalischen Bedingungen
und Umsetzung der entstandenen Epoxide in einem geeigneten Lösungsmittel
mit Säuren mit der allgemeinen chemischen Formel H-R4 erfolgen, wobei R4 ein
Halogenatom, vorzugsweise Chlor oder Brom, sein kann. Verbindungen,
in denen R4 die Bedeutung von Brom besitzt, lassen
sich beispielsweise mit 2,2-Difluor-2-(fluorsulfonyl)essigsäuremethylester
in Dimethylformamid in Gegenwart von Kupfer(I)iodid zu Verbindungen
umsetzen, in denen R4 die Bedeutung Fluor
besitzt. Alternativ kann Halogen, ausgehend von einer Verbindung
mit einer der allgemeinen chemischen Formeln 3, 5, 6, 8a, 8b oder
10, durch Umsetzung mit Sulfurylchlorid oder Sulfurylbromid in Gegenwart
einer geeigneten Base, wie beispielsweise Pyridin, mit R4 in der Bedeutung Chlor oder Brom direkt
eingeführt werden.
-
Verbindung
5 oder 12 wird durch Methenylierung der 6,7-Doppelbindung nach bekannten
Verfahren, beispielsweise mit Dimethylsulfoxoniummethylid (siehe
zum Beispiel
DE-A 11
83 500 ,
DE-A
29 22 500 ,
EP-A 0
019 690 ,
US-A
4,291,029 ;
J. Am. Chem. Soc. 84, 867 (1962))
in eine Verbindung 8b oder 13 (R
6, R
7 gemeinsam eine Methylengruppe) umgewandelt,
wobei ein Gemisch der α- und β-Isomeren erhalten
wird, das beispielsweise durch Chromatographie in die einzelnen
Isomeren getrennt werden kann.
-
Verbindungen
vom Typ 8b oder 13 können, wie in den Beispielen beschrieben
oder analog zu diesen Vorschriften, unter Verwendung analoger zu
den dort beschriebenen Reagenzien erhalten werden.
-
Die
Synthese der spirocyclischen Verbindung 10 (R6a,
R6b bilden gemeinsam 1,2-Ethandiyl) geht
von den Verbindungen 3 oder 6 aus, welche zunächst in ein
3-Amino-3,5-dien-Derivat 7 (X= NR21aR21b) überführt werden.
Durch Umsetzung mit Formalin in alkoholischer Lösung wird
das 6-Hydroxymethylen-Derivat 8a (R6 = Hydroxymethylen)
erhalten. Nach Überführung der Hydroxygruppe in
eine Fluchtgruppe, wie etwa ein Mesylat, Tosylat oder auch Benzoat,
lässt sich Verbindung 10 durch Umsetzung mit Tri methylsulfoxoniumiodid
unter Verwendung von Basen wie etwa Alkalihydroxiden, Alkalialkoholaten,
in geeigneten Lösemitteln, wie etwa Dimethylsulfoxid, darstellen.
-
Zur
Einführung einer 6-Methylengruppe kann Verbindung 8a (R
6 = Hydroxymethylen) mit zum Beispiel Salzsäure
in Dioxan/Wasser dehydratisiert werden. Auch nach Überführung
der Hydroxygruppe in eine Fluchtgruppe, wie etwa ein Mesylat, Tosylat
oder auch Benzoat, lässt sich Verbindung 10 (R
6a,
R
6b gemeinsam Methylen) erzeugen (siehe
DE-A 34 02 329 ,
EP-A 0 150 157 ,
US-A 4,584,288 ;
J.
Med. Chem. 34, 2464 (1991)).
-
Eine
weitere Möglichkeit zur Herstellung von 6-Methylenverbindungen
10 besteht in der direkten Umsetzung der 4(5) ungesättigten
3-Ketone, wie beispielsweise Verbindung 8a (R6 =
Wasserstoff), mit Acetalen des Formaldehyds in Gegenwart von Natriumacetat
mit zum Beispiel Phosphoroxychlorid oder Phosphorpentachlorid in
geeigneten Lösungsmitteln, wie Chloroform (siehe z. B. K.
Annen, H. Hofmeister, H. Laurent und R. Wiechert, Synthesis 34 (1982)).
-
Die
6-Methylenverbindungen können zur Darstellung von Verbindungen
mit der allgemeinen chemischen Formel 10, in denen R6a gleich
Methyl ist und R6b und R7 gemeinsam
eine zusätzliche Bindung bilden, genutzt werden.
-
Hierzu
kann man beispielsweise ein in Tetrahedron 21, 1619 (1965) beschriebenes
Verfahren anwenden, bei dem eine Isomerisierung der Doppelbindung
durch Erwärmen der 6-Methylenverbindungen in Ethanol mit
5% Palladium-Kohle-Katalysator, der entweder mit Wasserstoff oder
durch Erwärmen mit einer geringen Menge Cyclohexen vorbehandelt
wurde, erzielt werden. Die Isomerisierung kann auch mit einem nicht
vorbehandelten Katalysator erfolgen, wenn zur Reaktionsmischung
eine geringe Menge Cyclohexen zugesetzt wird. Das Auftreten geringer
Anteile hydrierter Produkte kann durch Zugabe eines Überschusses
an Natriumacetat verhindert werden.
-
Alternativ
kann die Verbindung 9 (X= OR23) als Vorstufe
verwendet werden. Die direkte Darstellung von 6-Methyl-4,6-dien-3-on-Derivaten
ist beschrieben (siehe K. Annen, H. Hofmeister, H. Laurent
und R. Wiechert, Lieb. Ann. 712 (1983)).
-
Verbindungen
10, in denen R6b eine α-Methylfunktion
darstellt, können unter geeigneten Bedingungen aus den
6-Methylenverbindungen (10: R6a, R6b gemeinsam Methylen) durch Hydrierung dargestellt
werden. Die besten Ergebnisse (selektive Hydrierung der exo-Methylenfunktion)
werden durch Transfer-Hydrierung erreicht (J. Chem. Soc.
3578 (1954)). Erhitzt man die 6-Methylenderivate 10 in
einem geeigneten Lösungsmittel, wie beispielsweise Ethanol,
in Gegenwart eines Hydriddonators, wie beispielsweise Cyclohexen,
so werden 6α-Methylderivate in sehr guten Ausbeuten erhalten.
Geringe Anteile an 6β-Methylverbindung können
sauer isomerisiert werden (Tetrahedron 1619 (1965)).
-
Auch
die gezielte Darstellung von 6β-Methylverbindungen ist
möglich. Hierfür werden die 4-En-3-one, wie etwa
Verbindung 8a, zum Beispiel mit Ethylenglykol, Trimethylorthoformiat
in Dichlormethan in Gegenwart katalytischer Mengen einer Säure,
zum Beispiel p-Toluolsulfonsäure, zu den entsprechenden
3-Ketalen umgesetzt. Während dieser Ketalisierung isomerisiert
die Doppelbindung in die Position C5. Eine
selektive Epoxidierung dieser 5-Doppelbindung gelingt beispielsweise
durch Verwendung organischer Persäuren, zum Beispiel von
m-Chlorperbenzoesäure, in einem geeigneten Lösungsmittel,
wie Dichlormethan. Alternativ hierzu kann die Epoxidierung auch
mit Wasserstoffperoxid in Gegenwart beispielsweise von Hexachloraceton
oder 3-Nitrotrifluoracetophenon erfolgen. Die gebildeten 5,6α-Epoxide
können dann unter Verwendung entsprechender Alkylmagnesiumhalogenide
oder Alkyllithiumverbindungen axial geöffnet werden. Auf
diese Weise werden 5α-Hydroxy-6β-Alkylverbindungen
erhalten. Die Spaltung der 3-Ketoschutzgruppe kann unter Erhalt
der 5α-Hydroxyfunktion durch Behandeln unter milden sauren
Bedingungen (Essigsäure oder 4n Salzsäure bei 0°C)
erfolgen. Basische Eliminierung der 5α-Hydroxyfunktion
mit zum Beispiel verdünnter wässriger Natronlauge
ergibt die 3-Keto-4-en-Verbindungen mit einer β-ständigen
6-Alkylgruppe. Alternativ hierzu ergibt die Ketalspaltung unter
drastischeren Bedingungen (mit wässriger Salzsäure
oder mit einer anderen starken Säure) die entsprechenden
6α-Alkylverbindungen.
-
Die
Einführung einer 7-Alkyl-, 7-Alkenyl- oder 7-Alkinylgruppe
unter Bildung von Verbindungen mit der allgemeinen chemischen Formel
6 erfolgt durch 1,6-Addition einer entsprechenden metallorganischen
Verbindung an die Vorstufe mit der allgemeinen chemischen Formel
5 unter der Einwirkung von Kupfersalzen. Bevorzugt sind zweiwertige
Metalle, wie Magnesium und Zink, als Gegenion sind Chlor, Brom und
Iod bevorzugt. Als Kupfersalze eignen sich ein- oder zweiwertige
Kupferverbindungen, wie beispielsweise Kupferchlorid, Kupferbromid
oder Kupferacetat. Die Reaktion erfolgt in einem inerten Lösungsmittel,
wie beispielsweise Tetrahydrofuran, Diethylether oder Dichlormethan.
-
Die
erhaltenen Verbindungen 3, 5, 6, 8a, 8b, 10, 11 oder 12, in denen
Z für ein Sauerstoffatom steht, können durch Umsetzung
mit Hydroxylaminhydrochlorid Alkyloxyaminhydrochloriden oder Sulfonylhydrazinen in
Gegenwart eines tertiären Amins bei Temperaturen von –20°C
bis +40°C in ihre entprechenden E/Z-konfigurierten Oxime
oder Sulfonylhydrazone überführt werden (allgemeine
Formel I mit Z in der Bedeutung von NOR', NNHSO
2R')).
Geeignete tertiäre Basen sind beispielsweise Trimethylamin,
Triethylamin, Pyridin, N,N-Dimethylaminopyridin, 1,5-Diazabicyclo[4.3.0]non-5-en
(DBN) und 1,5-Biazabicyclo[5.4.0]undec-5-en (DBU), wobei Pyridin
bevorzugt ist. Ein analoges Verfahren ist beispielsweise in
WO 98/24801 A1 für
die Herstellung entsprechender 3-Oxyimino-Derivate des Drospirenons
beschrieben.
-
Zur
Herstellung eines Endprodukts mit der allgemeinen chemischen Formel
I mit Z in der Bedeutung von zwei Wasserstoffatomen kann die 3-Oxogruppe
beispielsweise nach der in
DE-A
28 05 490 angegebenen Vorschrift durch reduktive Spaltung
eines Thioketals der 3-Ketoverbindung auf einer geeigneten Vorstufe,
wie beispielsweise von Verbindungen mit einer der allgemeinen chemischen
Formeln 3, 5, 6, 8a, 8b, 10, 11 oder 12, entfernt werden.
-
Die
Bildung von Spirolactolen zu Verbindungen mit einer der allgemeinen
chemischen Formeln 3 oder 8b erfolgt, ausgehend von den entsprechenden
1,7-Hydroxypropenylverbindungen 2 oder 13, durch Oxidation. Als
Oxidationsverfahren seien beispielsweise die Oxidation nach Swern,
die Oxidation mit N-Methylmorpholin-N-oxid und katalytischen Mengen
an Tetrabutylammoniumperruthenat oder die Oxidation mit Braunstein
genannt.
-
-
-
Die
Verbindungen mit der allgemeinen chemischen Formel 1a werden nach
den in Schema 2 angegebenen Verfahren dargestellt, worin
R15 und R18 die vorgenannten
Bedeutungen haben und
R16a, R16b in 32a gemeinsam Methylen bilden,
in
32b gemeinsam 1,2-Ethandiyl bilden,
in 32c jeweils unabhängig
voneinander Wasserstoff, C1-C10-Alkyl
sind
und
R20 C1-C20-Alkyl
ist.
-
Die
Verbindungen 30 bis 1a in Schema 2 tragen jeweils eine Doppelbindung
zwischen C5 und C6 oder zwischen
C5 und C10 sowie
eine weitere Doppelbindung zwischen C2 und
C3 oder zwischen C3 und
C4.
-
-
Die
Verbindungen mit der allgemeinen chemischen Formel 1b werden nach
den in Schema 3 angegebenen Verfahren dargestellt, worin
R15 und R18 die vorgenannten
Bedeutungen haben und
R16a, R16b in 40a gemeinsam Methylen bilden,
in
40b gemeinsam 1,2-Ethandiyl bilden und
in 40c jeweils unabhängig
voneinander Wasserstoff, C1-C10-Alkyl
sind,
U ein Sauerstoffatom, zwei Alkoxygruppen OR19,
eine C2-C10-Alkylen-α,ω-dioxygruppe,
die geradkettig oder verzweigt sein kann, ist, wobei
R19 für einen C1-C20-Alkylrest steht.
-
Die
Verbindungen 38 bis 1b in Schema 3 tragen jeweils eine Doppelbindung
zwischen C4 und C5 oder zwischen
C5 und C6 oder zwischen
C5 und C10.
-
-
Die
nachfolgenden Beispiele dienen der näheren Erläuterung
der Erfindung, ohne diese auf die angeführten Beispiele
einzugrenzen:
-
Beispiel 1 (17-Spirolactolisierung mit
Braunstein):
-
17β-Hydroxy-18-methyl-19-no-17α-pregna-4,20(Z)-dien-3-on-21-carbaldehyd γ-Lactol
-
Die
Lösung von 500 mg der nach Beispiel 1a dargestellten Verbindung
in 25 ml Dichlormethan wurde portionsweise mit maximal 3,5 g Braunstein
versetzt und ca. 1 Stunde lang bei 23°C gerührt.
Die Lösung wurde über Celite filtriert, und nach
Einengen und Chromatographie wurden 302 mg der Titelverbindung isoliert.
1H-NMR (CDCl3): δ =
0,71-0,93 (2H), 0,94-1,14 (5H), 1,18-1,94 (11H), 2,03-2,55 (8H),
5,62-6,15 (4H) ppm.
-
Beispiel 1a (3-Ketalspaltung):
-
17α(Z)-(3'-Hydroxypropen-1'-yl)-17β-hydroxyestra-4-en-3-on
-
Die
Lösung von 367 mg der nach Beispiel 1b dargestellten Verbindung
in 30 ml Aceton wurde mit 1,51 ml einer 4 N Salzsäure versetzt
und 30 Minuten lang bei 23°C gerührt. Die Lösung
wurde in gesättigte Natriumhydrogencarbonatlösung
gegossen, mehrfach mit Ethylacetat extrahiert, die vereinigten organischen
Extrakte wurden mit gesättigter Natriumchloridlösung
gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Der nach Filtration
und Lösungsmittelabzug erhaltene Rückstand wurde
durch Chromatographie gereinigt. Isoliert wurden 269 mg der Titelverbindung.
-
Beispiel 1b (Lindlarhydrierung):
-
17α(Z)-(3'-Hydroxypropen-1'-yl)-3,3-dimethoxy-17β-hydroxyestra-5(10)-en
-
Die
Lösung von 3,94 g der nach Beispiel 1c dargestellten Verbindung
in 90 ml Tetrahydrofuran wurde mit 5,35 ml Pyridin, 560 mg Palladium
auf Bariumsulfat versetzt und bei einer Atmosphäre Wasserstoff
hydriert. Das Gemisch wurde über Celite filtriert, und
nach Einengen und Chromatographie wurden 3,04 g der Titelverbindung
isoliert.
-
Beispiel 1c (Hydroxypropinaddition):
-
17α-(3'-Hydroxypropin-1'-yl)-3,3-dimethoxy-17β-hydroxyestra-5(10)-en
-
Die
Lösung von 92,7 ml 2-Propin-1-ol in 1,4 l Tetrahydrofuran
wurde bei –60°C mit 1,13 l einer 2,5 molaren Lösung
von Buthyllithium in Hexan versetzt. Nach 30 Minuten wurde die Lösung
von 100 g 3,3-Dimethoxy-estra-5(10)-en-17-on in 0,8 l Tetrahydrofuran
zugetropft, auf 23°C erwärmen gelassen und noch
16 Stunden lang gerührt. Das Ge misch wurde in Wasser gegossen,
mehrfach mit Ethylacetat extrahiert, die vereinigten organischen
Extrakte wurden mit gesättigter Natriumchloridlösung
gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Der nach Filtration
und Lösungsmittelabzug erhaltene Rückstand wurde
durch Kristallisation gereinigt. Isoliert wurden 72,9 g der Titelverbindung.
-
Beispiel 2 (Lactol-„Veretherung"):
-
18-Methyl-17α-(3ξ'-methoxy-1'-propenyl)-17β-3'-oxidoestra-4-en-3-on
-
Die
Lösung von 94 mg der nach Beispiel 1 dargestellten Verbindung
in 5 ml Methanol wurde mit 7 mg p-Toluolsulfonsäure Pyridiniumsalz
versetzt und 3 Stunden lang unter Rückfluss gerührt.
Die Lösung wurde eingeengt, der Rückstand wurde
durch Chromatographie gereinigt, und isoliert wurden 41 mg der Titelverbindung
1H-NMR (CD2Cl2): δ = 0,71-1,14 (7H), 1,18-1,91
(11H), 2,03-2,36 (6H), 2,46 (1H), 3,22+3,40 (3H), 5,59 (1H), 5,65
(1H), 5,75 (1H), 6,13 (1H) ppm.
-
Beispiel 3:
-
16,16-Ethylen-17β-hydroxy-19-nor-17α-pregna-4,20(Z)-dien-3-on-21-carbaldehyd γ-Lactol
-
In
Analogie zu Beispiel 1 wurden 150 mg der nach Beispiel 3a dargestellten
Verbindung umgesetzt, und nach Aufarbeitung und Reinigung wurden
73 mg der Titelverbindung isoliert.
1H-NMR
(CDCl3): δ = 0,04-0,52 (3H), 0,80-1,20
(7H), 1,20-1,90 (10H), 2,10 (1H), 2,20-2,51 (5H), 5,55-5,88 (3H),
5,97-6,07 (1H) ppm.
-
Beispiel 3a:
-
16,16-(1,2-Ethandiyl)-17α(Z)-(3'-Hydroxypropen-1'-yl)-17β-hydroxyestra-4-en-3-on
-
2,83
g der nach Beispiel 3b dargestellten Verbindung wurden in Analogie
zu Beispiel 1a umgesetzt, und nach Aufarbeitung und Reinigung wurden
1,64 g der Titelverbindung isoliert.
-
Beispiel 3b:
-
3,3-Dimethoxy-16,16-(1,2-ethandiyl)-17α(Z)-(3'-hydroxypropen-1'-yl)-17β-hydroxyestra-5(10)-en
-
2,98
g der nach Beispiel 3c dargestellten Verbindung wurden in Analogie
zu Beispiel 1b umgesetzt, und nach Aufarbeitung wurden 2,84 g der
Titelverbindung isoliert, die ohne Reinigung weiter umgesetzt wurden.
-
Beispiel 3c:
-
3,3-Dimethoxy-16,16-(1,2-ethandiyl)-17α(Z)-(3'-hydroxypropin-1'-yl)-17β-hydroxyestra-5(10)-en
-
100
mg der nach Beispiel 3d dargestellten Verbindung wurden in Analogie
zu Beispiel 1c umgesetzt, und nach Aufarbeitung und Reinigung wurden
116 mg der Titelverbindung isoliert, die ohne Reinigung weiter umgesetzt
wurden.
-
Beispiel 3d (16,16-Cyclopropanierung aus
16,16-Methylen):
-
3,3-Dimethoxy-16,16-(1,2-ethandiyl)-estra-5(10)-en-17-on
-
Eine
Lösung von 5,61 g Sulfoxoniumiodid in 100 ml Dimethylsulfoxid
wurde portionswiese bei 23°C mit 1,05 g einer 60%igen Suspension
von Natriumhydrid in Weißöl versetzt. Die Lösung
wurde noch 2 Stunden lang nachgerührt, anschließend
wurde die Lösung von 2,1 g der nach Beispiel 3e dargestellten
Verbindung in 40 ml Dimethylsulfoxid zugetropft und weitere 16 Stunden
lang reagieren gelassen. Die Mischung wurde in Wasser gegossen,
mehrfach mit Ethylacetat extrahiert, die vereinigten organischen
Extrakte wurden mit gesättigter Natriumchloridlösung
gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Isoliert wurden
2,52 g der Titelverbindung, die noch Restmengen an Weißöl
enthielt und ohne zusätzliche Reinigung weiter umgesetzt
wurde.
-
Beispiel 3e (16,16-Methylen aus Silylenolether):
-
3,3-Dimethoxy-16-methylen-estra-5(10)-en-17-on
-
Die
Lösung von 6,1 g 3,3-Dimethoxy-17-trimethylsilyloxy-estra-5(10),16-dien
in 30 ml Tetrahydrofuran wurde mit 10 ml N,N,N',N'-Tetramethyldiamonomethan
versetzt, auf 3°C gekühlt und mit 10 ml Essigsäureanhydrid
versetzt. Die Lösung wurde auf 23°C erwärmen
und 2 Tage lang reagieren gelassen. Das Gemisch wurde in gesättigte
Na triumhydrogencarbonatlösung gegossen, mehrfach mit Ethylacetat
extrahiert, die vereinigten organischen Extrakte wurden mit gesättigter
Natriumchloridlösung gewaschen und über Natriumsulfat
getrocknet. Das Gemisch wurde durch Chromatographie an Kieselgel
gereinigt, und isoliert wurden 1,6 g der Titelverbindung.
-
-
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-
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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