DE2400931A1 - Derivate des vitamin d und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

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Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. Assmanh 24009 31 Dr. R. Koenlgsberger - Dlpl.-Phys. R. Holzbauer - Dr. F. Zumstein Jun.

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53/me

Case 25.110-713

RESEARCH INSTITUTE FOR MEDICINE AND CHEMISTRY, INC. CAMBRIDGE, MASSACHUSETTS / USA

Derivate des Vitamin D und Verfahren zu ihrer Herstellung

Die Erfindung betrifft IcC, 3ß-Dihydroxy-steroid-5-ene, die durch Reduktion von loC-Hydroxy- .und Ιοί, 2pC-Epoxy-steroid-4,6-dien-3-onen oder den entsprechenden 6-substituierten Steroid-4-en-3-onen hergestellt werden, in denen der 6-Substituent ein reduktiv eliminierbares Atom oder Gruppe ist, wobei man als Reduktionsmittel Alkalimetall/flüssiges Ammoniak oder Alkalimetall/flüssiges Amin in Anwesenheit einer Protonenquelle verwendet. Die Erfindung betrifft ebenfalls die Umwandlung dieser dihydroxy.lierten Steroide in therapeutisch wertvolle neue lot-Hydroxy-vitamin—D-Derivate und verwandte Verbindungen und pharmazeutische Mittel und die Verwendung dieser neuen Verbindungen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von lot», 3ß-Dihydroxy-steroic}—-5-enen, die bei der Synthese von lot-Hydroxyvitamin-D-Derivaten wichtige Zwischenprodukte sind.

Es ist bekannt, daß ^öL-Hydroxy-vitamin-D-Derivate, die ebenfalls eine 25-Hydroxygruppe besitzen, vorteilhafte biochemische Eigen-

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schäften besitzen und daß sie in der Therapie häufig verwendet werden. Sie wirken schneller und werden leichter aus dem System eliminiert als die entsprechenden l<£-unsubstituierten Verbindungen, und daher induzieren sie weniger leicht eine Vitamin-Toxizität als· die bekannten Vitamin-D-Verbindungen, die aus dem System nur langsam abgegeben werden. Weiterhin sind die hydroxylierten Derivate oft wirksam bei der Bekämpfung von Symptomen, die offenbar auf Vitamin-D-Mangel zurückzuführen sind, die aber auf die ' Behandlung mit den üblichen Vitaminen nicht reagieren.

Solche loG-Hydroxy-vitamin-D-Derivate können nach analogen Verfahren, wie sie bei der Synthese der entsprechenden l<4--unsubstituierten Derivate verwendet werden, hergestellt werden, insbesondere durch fotochemischen Abbau von I06,3ß-Dihydroxy-steroid-5,7-dienen der Cholestan-Reihen unter Verwendung von UV-Bestrahlung .

Wertvolle Vorstufen für die als Ausgangsmaterialien verwendeten lo6,3ß-Dihydroxy-steroid-5,7-dien-Derivate sind die entsprechenden Steroid-5-ene, da diese leicht in die 5,7-Diene, beispielsweise durch Bromierung in der 7-Stellung und anschließende Dehydrobromierung überführt werden können. Bei der Synthese solcher loü, 3ß-Dihydroxy-steroid-5-ene treten jedoch eine Reihe von Schwierigkeiten auf, da es im allgemeinen erforderlich ist, die

1 2-

lo£^-Hydroxylgruppe durch Michael-Addition an das A ' -3-Ketosteroid einzuführen. Die nachfolgende Bildung der gewünschten 5,6-Doppelbindung ist schwierig, da die loC-Hydroxylgruppe, die in ß-Steilung zu einer Carbonylgruppe steht, eliminiert werden kann, und außerdem ist es schwierig, die 3-Ketogruppe zu der 3ß-Hydroxygruppe mit hoher Stereospezifität unter Verwendung bekannter Verfahren zu reduzieren.

Ein Syntheseweg für lot-Hydroxycholesterol wird von PeIc und Kodicek (J. Chem. Soc, 1970 (C), 1624) beschrieben. Bei diesem ' Verfahren wird 6ß-Hydroxy-5ö6-cholest-l-en-3-on epoxidiert, das f erhaltene Produkt wird zu dem 1,2-Epaxy—3ß-hydroxy-derivat unter Verwendung von Natriumborhydrid reduziert, dann wird die 6ß-Hydroxylgruppe eliminiert, wobei man das entsprechende Δ ' -Steroid

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erhält. Reduktion mit Lithium-aluminiumhydrid gibt das lo£,, 3ß-Diol. Das bei diesem Verfahren erhaltene Produkt zeigt jedoch nicht die erwarteten physikalischen Eigenschaften. Sb wird die optische Drehung alsM_n = 0 + 1° (in MeOH) angegeben, wohingegen Δ ' -Sterole üblicherweise durch eine mäßig negative spezifische Drehung, typischerweise von ungefähr -30 C, charakterisiert sind. Die gefundenen .Analysewerte von C, 76,2; H 11,1 % stimmen ebenfalls nicht mit den für C₂₇H₄₆O^O _f 5 H₃O (C 78,8; H 11,5 %) berechneten Werten überein, und die Struktur dieses Produktes erscheint daher zweifelhaft. Eine mögliche Fehlerquelle ist die Borhydrid-Reduktion der 3-Ketogruppe, bei der man zusätzlich zu dem gewünschten 3ß-01 eine beachtliche Menge an 3otr-01 erhält.

Ein ähnlicher Syntheseweg für die Steroid-Vorstufe für 1*ί, 25-Dihydroxycholecalciferol wird von DeLuca und Mitarbeitern (Tetrahedron Letters _40, 4147, 1972) beschrieben. Diese Autoren epoxidieren das geeignete Steroid-2-en-3-on-6-(äthylenketal) und reduzieren dann das Produkt mit Lithium-aluminiumhydrid, wobei sie eine Mischung erhalten, aus der nur das l«>*,3c(,-Diol abgetrennt werden kann. Mehrere zusätzliche Verfahrensstufen ein-' schließlich der Oxidation des 3-Ons und der Reduktion mit Natrium-borhydrid sind daher erforderlich, um das lot, 3ß-Diol herzustellen, bevor die 6-Ketalgruppe abgespalten, eine Reduktion zu der 6-Hydroxyl-Verbindung und eine Wasserabspaltung, wobei man das Ä » -Steroid erhält, durchgeführt werden können, aber dadurch wird der gesamte Syntheseweg kompliziert.

Es besteht daher ein Bedarf für ein einfaches Verfahren zur Herstellung von lQt-,3ß-Dihydroxy-steroid-5-enen, welches eine leichte "Kontrolle der Stereochemie der Produkte, insbesondere in der 3-Stellung, ermöglicht,und der vorliegenden Anmeldung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein solches Verfahren zu schaffen.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß IcGr-H ydr oxy- und Itf, 2öl-Epoxy-steroid-4,6-dien-3-one und die entsprechend 6-substituierten Steroid-4-en-3-one, in denen der 6-Substituent ein reduktiv eliminierbares Atom oder eine Gruppe bedeuten, direkt zu den

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entsprechenden Ιοί, 3ß-Dihydroxy-steroid-5-enen reduziert werden können durch Umsetzung mit Alkalimetall/flüssigem Ammoniak oder Alkalimetall/flüssigem Amin als Reduktionsmittel in Anwesenheit einer Protonenquelle. Bei diesen Bedingungen werden die hochoxidierten Ausgangsmaterialien folgerichtig zu dem gewünschten Produkt reduziert, ohne daß eine wesentliche Isomerisierung der Doppelbindungen auftritt oder ohne daß Substituenten, die in ß-Stel'lung zu der Carbonylgruppe in 3-Stellung vorhanden sind, eliminiert werden.

Das Verfahren ist besonders zur Herstellung von lci-Hydroxy-steroiden der Cholestan-Reihen geeignet, die Vorstufen für lot-hydroxylierte Vitamin-D-Derivate sind.

Der Ausdruck "Cholestan-Reihen", wie er hierin verwendet wird, umfaßt Steroide, die in der 17-Stellung die Cg-Kette enthalten, die für Cholestale charakteristisch ist, wie auch die analogen Verbindungen, bei denen diese Kette ungesättigt ist oder eine oder mehrere Hydroxy- oder Methylgruppen enthält, wobei dies die 17-Seitenketten sind, die in D-Vitaminen auftreten. Geeignete Ketone, die als Ausgangsmaterialien bei der Herstellung solcher l^-Hydroxy-steroide der Cholestan-Reihen verwendet werden können, können durch die folgende Formel

(I)

κ.

dargestellt werden, worin R eine Hydroxylgruppe und R ein

1 2

Wasserstoffatom bedeuten, oder worin R und R zusammen eine Epoxidgruppe -^-"" """^- bedeuten,

R ein reduktiv eliminierbares Atom oder eine reduktiv eliminierbare Gruppe und R⁴ ein Wasserstoffatom bedeuten, oder worin

O A

R und R zusammen eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung

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bilden und R die Gruppe

fi · 7

bedeutet, worin R und R je Wasserstoffatome oder Hydroxylgruppen bedeuten, oder zusammen eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung bilden, oder eine Epoxygruppe bedeuten, R und R , die gleich oder unterschiedlich sein können, je ein Wasserstoff-

9 atom oder eine Hydroxylgruppe bedeuten und R ein Wasserstoffatom oder eine Methyl- oder Äthylgruppe bedeutet*

Die Reduktion einer Verbindung der Formel I nach dem erfindungsgemäßen Verfahren führt zur Bildung eines 14,3ß-Diols, welches durch die folgende Formel ■

(II)

dargestellt werden kann, worin R die bei Formel I gegebene Bedeutung besitzt.

loi,3ß-Dihydroxy-25-hydrogen-cholest-5-ene und deren Derivate mit geschützter Hydroxylgruppe sind neue Verbindungen.

Reduktiv eliminierbare Substituenten, "die in der 6-Stellung der Ausgangsmaterialien beispielsweise als Gruppe R in der Formel I vorhanden sein können, sind beispielsweise Halogenatome, wie Fluor-, Chlor- oder Bromatome, und Kohlenwasserstoff-sulfonatgruppen, beispielsweise aromatische Kohlenwasserstoff-sulfonatgruppen, wie p-Tosylat, oder aliphatische Kohlenwasserstoff-

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sulfonatgruppen, wie Mesylatgruppen.

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Alkalimetalle, die in den Reduktionsmitteln verwendet werden können, umfassen Lithium, Calcium, Natrium und Kalium. Lithium ist das bevorzugte Metall. Flüssige Amine, die verwendet werden können, sind beispielsweise primäre, sekundäre und"tertiäre Alkylamine, beispielsweise primäre niedrige Alkylamine, wie Methylamin oder Äthylamin, Di-(niedrig-alkyl)-amine, wie Dimethylamin oder Diäthylamin, und Tri-(niedrig-Alkyl}-amine, wie Triäthylamin; Diamine, wie beispielsweise niedrige Alken-diamine, wie Äthylendiamin oder Propylendiamin; und gesättigte heterocyclische Amine, beispielsweise Piperidin oder Piperazin. Ein besonders bevorzugtes Reduktionsmittel ist Lithium und flüssiges Ammoniak.

Protonenquellen, die bei der Umsetzung verwendet werden können, umfassen Ammonium- und Aminsalze, beispielsweise die Salze, die sich von Mineralsäuren ableiten, wie die Halogenide, beispielsweise Pluorid oder Chlorid, Nitrat oder Sulfat. Alkohole, beispielsweise niedrige Alkanole, wie Methanol oder Äthanol, können ebenfalls als Protonenquelle dienen.

Die Reduktion wird geeigneterwedse in einem Lösungsmittel, bevorzugt in einem inerten organischen Lösungsmittel, wie einem cyclischen Äther, beispielsweise Tetrahydrofuran oder Dioxan, oder in einem Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel, wie Hexan, durchgeführt. Es kann von Vorteil sein, Feuchtigkeit und/oder Sauerstoff aus dem Reaktionssystem auszuschließen. Wird ein Lösungsmittel verwendet, so wird die Reduktion zweckdienlich bei einer Temperatur zwischen dem Gefrierpunkt des Lösungsmittelsystem^ und 1OO°C, vorteilhafterweise in der Kälte, durchgeführt.

Um die Reaktionsteilnehmer miteinander zu vermischen, kann man verschiedene Arten der Zugabe wählen. Beispielsweise kann man eine Lösung des Steroids in einem oder in mehreren Teilen zu einer Lösung des Alkalimetalls in flüssigem Ammoniak oder einem flüssigen Amin geben und anschließend die Protonenquelle auf einmal oder in mehreren Teilen zufügen. Alternativ kann man, wobei man verbesserte Ausbeuten erhält und/oder das reduzierte Steroid

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leichter isolieren kann, wenn.man als Protonenquelle festes Ammoniumchlorid verwendet, dieses zu Beginn einer Lösung des als Ausgangsmaterial verwendeten Steroidmaterials zufügen, und dann kann man das Reduktionsmittel, nämlich das Alkalimetall/flüssiges Ammoniak oder flüssiges Amin in Teilen zugeben.

Es ist im allgemeinen bevorzugt, in den als Ausgangsmaterialien verwendeten Steroiden die !^-Hydroxygruppen beispielsweise mit einer abspaltbaren Schutzgruppe zu schützen, da die Reduktion eines Steroids, welches eine freie lo(,-Hydroxygruppe enthält,

/- τη

die Bildung eines Δ ' -Steroids, bedingt durch einen inneren Protonen- Übergang, ergeben kann. Geeignete Schutzgruppen umfassen Silylgruppen, beispielsweise Tri-(niedrig-alkyl)-silylgruppen, wie Trimethylsilyl; solche Schutzgruppen können beispielsweise durch Umsetzungen des lcG-Hydroxy-steroids mit einem geeigneten Hexa-(niedrig-alkyl)-disilazan eingeführt werden.

Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen "lot, 3ß-Dihydroxy-steroid-5-ene können in die entsprechenden Io6,3ß-Dihydroxy-steroid-5,7-diene, beispielsweise nach bekannten Verfahren, wie Bromierung in der 7-Stellung, beispielsweise unter Verwendung eines N-Bromamids, Imids oder Hydantoins, wie N-Bromsuccinimid, N-Bromphthalimid oder Dibromdimethylhydantoin als Bromierungsmittel, anschließende Dehydrobromierung, beispielsweise unter Verwendung eines Amids, wie Dimethylacetamid, in Anwesenheit eines Erdalkalimetall-carbonats überführt werden. Alternativ kann die Dehydrobromierung durch Behandlung mit Tr imethylphosphit oder·einer Base, wie Collidin, Pyridin oder Diazabicyclooctan, induziert werden.

. Die 7,8-Doppelbindung kann ebenfalls unter Verwendung des von Daubin et al beschriebenen Verfahrens eingeführt werden, beispielsweise durch Oxidation des IcC, 3ß-Hydroxy-steroid-5-ens zu dem entsprechenden Steroid-5-en-3-on unter Verwendung von Chromtrioxid als Oxidationsmittel, vorteilhafterweise unter Verwendung von Chromtrioxid/Pyridin-Komplex. Anschließend wird dieses Keton mit einem Sulfonyl-hydrazin, bevorzugt einem aromatischen Sulfonyl-hydrazin, wie p-Tosylhydrazin, umgesetzt, wobei man das entsprechende 7-Sulfonyl-hydrazon erhält, welches

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dann Wolff-Kishner-Reduktionsbedingungen, beispielsweise unter Verwendung eines Alkalimetall—Alkoholats, wie Natrium-t-butylat, und eines Alkalimetallhydrids, wie Natriumhydrid,unterworfen wird, wobei man das gewünschte 5,7-Dien erhält.

Es kann vorteilhaft sein, die I06- und 3ß-Hydroxygruppen zu schützen, beispielsweise durch Veresterung mit beispielsweise einem Dibenzoat, um unerwünschte Nebenreaktionen während der Reaktionsreihenfolge, die zur Einführung der 7,8-Doppelbindung erforderlich ist, zu vermeiden.

Das' Steroid-5,7-dien, das man bei der Behandlung einer Verbindung der Formel II bei irgendeinem der obigen Verfahren erhält, kann durch die Formel

(in)

dargestellt worden, worin R die bei Formel I gegebenen Bedeutungen besitzt.

lot/, Sß-Dihydroxy-ZS-hydrogen-cholest-S, 7-diene und die an der Hydroxylgruppe geschützten Derivate davon sind neue Verbindungen,

Die Bestrahlung einer solchen Verbindung der Formel III, bevorzugt mit nahem ultravioletten Licht, beispielsweise mit einer Wellenlänge von 275 - 300 nm, aktiviert zu Beginn die Bildung des l<k-h'ydroxylierten Prävitamins, welches durch die Formel

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«. 9 —

(IV)

dargestellt werden kann, worin R die bei Formel I gegebene Bedeutung besitzt. Weitere Bestrahlung der Verbindung IV oder Behandlung mit Jod bei milden Bedingungen, beispielsweise bei relativ niedrigen Tempersrturen, unter Verwendung geringer Mengen Jod, aktiviert die Umwandlung zu dem entsprechenden ΙΛ-Hydroxytachysterol—Derivat der Formel

(V)

worin R die bei Formel I gegebenen Bedeutungen besitzt, und welches gewünschtenfalls reduziert werden kann, beispielsweise mit Lithium/flüssigem Ammoniak oder Natrium/flüssigem Ammoniak, wobei man ein neues l«(,-Hydroxy-9,10-dihydro;tachysterol-Derivat mit potentiellem therapeutischem Wert, bedingt durch seine Aktivität, der Vitamin-D-Art erhält. loC-Hydroxy-9,10-dihydrotachysterol selbst ist eine neue Verbindung und Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

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ORIGINAL INSPECTED

Die Verbindungen der Formel IV stehen in thermischem Gleichgewicht mit Vitamin-Derivaten der Formel

(VI)

worin R die bei Formel I gegebenen Bedeutungen besitzt,, und können in solche Vitamin-Derivate überführt werden, indem man beispielsweise in einem Alkohol- oder Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel erwärmt. Die Vitamine, die die cis-Form besitzen, sind in Formel VI dargestellt. Die Bildung von unerwünschten oxidierten Nebenprodukten während dieser Umwandlung kann minimal gehalten werden, indem man die loc- und Sß-Hydroxygruppen beispielsweise durch Umwandlung in die 1,3-Diacetoxy-Derivate verestert. Das Vitamin (VI) kann gewünschtenfalls in die entsprechenden 5,6-trans-VitamIn-Derivate überführt werden, wobei die Isomerisierung der 5,6-Doppelbindung leicht aktiviert wird, beispielsweise durch Behandlung mit Jod bei milden Bedingungen.

Es Ist so erkennbar, daß die 1<$,3ß-Dihydroxy-steroid-5-ene, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden, wichtige Zwischenprodukte bei der Synthese von vielen biologisch wertvollen Materialien sind.

Die Ausgangsmaterialien für das erfindungsgemäße reduktive Verfahren können nach irgendeinem geeigneten Verfahren hergestellt werden, beispielsweise durch Oxidation der geeigneten 3-Hydroxy—steroid-5-ene, beispielsweise unter Verwendung eines Chinol/Chinon-Oxidatlonsmittels, wie Dichlordicyanochinon, und anschließender Behandlung mit einem Peroxid, beispielsweise

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ORIGINAL INSPECTED

Wasserstoffperoxid, zusammen mit einer Base, beispielsweise Natriumhydroxid, geeigneterweise in einem wässrigen alkoholischen Medium, wobei man ein l*i>, 2cG-Epoxid erhält, welches gewünschtenfalls in die entsprechende ld-Hydroxy-Verbindung durch Reduktion beispielsweise unter Verwendung von Zink und einer Säure, wie Essigsäure, überführt, werden kann.

Gegenstand der Erfindung sind ebenfalls neue Verbindungen, nämlich lii-Hydroxy-25-hydrogen-vitamin-D-Derivate, insbesondere l<3L-Hydroxy-vitamin-D₂ und lol-Hydroxy-vitamin-Dg. Die Erfindung umfaßt Vitamine (die in cis-Form vorliegen) und die entsprechenden trans-Verbindungen. Die Vitamine besitzen eine überlegene Vitaminaktivität, nicht nur verglichen mit Vitamin D₂ und mit Vitamin Dg, sondern ebenfalls im Vergleich mit den bekannten lot, 25-Dihydröxy-vitamin-D-Verbindungen. Beispielsweise besitzen die lot-Hydroxy-25-hydrogen-Verbindungen eine wesentlich stärkere Wirkung beim Knochenmetabolismus. Versuche in der Vitamin-D^- Reihe zeigen, daß loL-Hydroxy-25-hydrogen-vitamin-Dg um das 10-bis.50-fache aktiver ist als das unsubstituierte Vitamin Dg, während lot, 25-Dihydroxy-vitamin-Dg nur um das 2- bis 5-fache aktiver ist als das unsubstituierte Vitamin. Diese Ergebnisse sind im Hinblick auf frühere Vorschläge besonders überraschend, da die 25-Hydroxygruppe beim Metabolismus teilnimmt und somit aktivitätsfordernd sein sollte. Die neuen lA-Hydroxy-25-hydro-

gen-vitämin-D-Verbindungen wirken schnell und ihre biologische Wirkung wird schnell beendigt, so daß die früher auftretenden Probleme der Vitamin-Toxizität bei ihrer- Verwendung praktisch vermieden werden.

lot-Hydroxy-25-hydrogen-vitamin-D-Verbindungen zusammen mit l«>t-Hydroxy-9,10-dihydrotachysterol sind somit eine wichtige neue Klasse von biologisch aktiven Materialien, die inter alia fähig sind, den intestinalen Calcium-Transport und die Knochen-Ca-Mobi.lisierung, die Knochen-Mineralisierung und die Knochenbildung zu stimulieren, und pharmazeutische Mittel, die v/irksame Mengen von einer oder"mehreren dieser Verbindungen enthalten, und Behandlungsverfahren für Menschen und Tiere, bei denen diese verabreicht werden, sind ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung. . .

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Die Verbindungen besitzen wichtige prophylaktische und therapeutische Verwendungen bei der Vorbeugung oder Behandlung von Krankheiten, wie Rachitis, Knochenerweichung, und sind von besonderem Wert bei der Behandlung von Krankheiten, die auf Vitamin D ansprechen, wie*Hypoparathyroxdismus, Hypophosphataemie ,· Hypocalcaemie und/ oder andere verwandte Knochenkrankheiten, für Nierenkrankheiten·oder Nierenversagen, ; und für hypocalcaeminsche ./Tetanie.Die überlegene Aktivität der l«6-Hydroxy-25-hydrogen-vitamin-D-Verbindungen und Io6-Hydroxy-9,^-dihydrotachysterol, verglichen mit bekannten 1-Hydrogenvitamin-D-Verbindungen, bedeutet, daß die loi-Hydroxy-Verbindungenbei der Behandlung von Krankheiten von Wert sind, wie bei Rachitis, die gegenüber Vitamin D resistent ist, Nieren-Osteodystrophie, Fettstuhl, Gallenzirrhose und anderen Funktionsstörungen bei der Absorption,für Osteoporie, sekundäre Hypocalcaemie und/oder Knochenkrankheiten, die durch mangelhafte Funktion der Leber, Nieren oder des ganzen intestinalen Traktes hervorgerufen werden, und für sekundäre Hypocalcaemie oder Knochenkrankheiten, die bei der Behandlung mit Dilantin, Barbituraten, wie Phenylbarbiton^und verwandten Arzneimitteln, auftreten und die gegenüber bekannten Verbindungen, wie Vitamin D^, unempfindlich sind.

Im allgemeinen können lö6-Hydroxy-25-hydrogen-vitamin~D^Verbindungen und l-j6-Hydroxy-9, lO-tachysterol parenteral zusammen mit injizierbaren flüssigen Trägern, wie mit sterilem pyrogenfreiem Wasser, sterilem peroxidfreiem Äthyloleat, dehydratisiertem Alkohol, Propylenglykol oder einer dehydratisierten Alkohol/Propylenglykol-Mischung" verabreicht werden. Solche Mittel können intravenös, intraperitonal oder intramuskulär injiziert werden. Injizierbare Mittel werden bevorzugt in Dosis-Einheitsformen hergestellt, beispielsweise in Ampullen, wobei jede Einheit vorteilhafterweise 0,1 bis 200 /ag, bevorzugt 0,2 bis 20 /ig, an aktivem Vitamin-Bestandteil im Falle von Vitamin D₂ und D--Verbindungen enthält. Die Tachysterol-Verbindung erfordert Dosen im oberen Teil des Bereiches. Die übliche Dosis liegt bei der Behandlung erwachsener Menschen im Bereich von 0,1 bis 200 pg pro Tag, niedrigere Dosen innerhalb dieses Bereichs, beispielsweise von 0,1 bis 2 pg, werden bei der Prophylaxe verwendet

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und höhere Dosen, beispielsweise von 5 bis 50 mg, werden bei therapeutischen Anwendungen verwendet»

Im Hinblick auf die Empfindlichkeit von ΙΦ-Hydroxy-vltamIn-D-Verbindungen und lot-Hydrox-9,lO-dlhydrotachysterol gegenüber Oxidation ist es Im allgemeinen bevorzugt, daß pharmazeutische Zusammensetzungen, in denen diese Materialien enthalten sind, mindestens eine Spur eines Antioxidans, wie Ascorbinsäure, butyliertes Hydroxyanlsol oder Hydrochinon enthalten.

Überraschenderweise wurde ausserdem gefunden, daß die loC-Hydroxyvltamln—D—Verbindungen und Ίοί-Hydroxy—9,lO-dihydrotachysterol eine beachtliche Aktivität bei der oralen Verabreichung zeigen, wobei IcC-Hydroxy-vitamin-D3 In dieser Hinsicht besonders überraschende Wirkungen aufweist. Dies ist Im Hinblick auf die früheren Veröffentlichungen, die sich auf Ioty25—Dihydroxy—vitamin—B^ beziehen, besonders überraschend, da In diesen Veröffentlichungen angegeben wurde, daß orale Dosen des Dihydroxy-vitamins eine sehr niedrige Aktivität besitzen, beispielsweise bestimmt durch antlrachitische Aktivitätsmessungen,; und daß die parenterale Verabreichung des Dihydroxy—vitamins erforderlich Ist, um die günstigen therapeutischen Ergebnisse zu erreichen. Man würde " üblicherweise erwarten, daß Ιοέ-Hydroxy-vitamin-D-Verblndungen ein analoges Ällgemeinverhalten zu dem entsprechenden Hydroxy—vitamin aufweisen im Hinblick auf die Ähnlichkeit in der Art der biologischen Aktivität der Verbindungen in anderen Hinsichten.

In der folgenden Tabelle sind die Wirkungen bei oraler Verab- · reichung von ⁴IaC-Hydroxy—vitamin—D, und Ιοί», 25—Dihydroxy—vitamin-D₃ (O,ijug/kg via eine gastritlsche Intubation), aufgezeigt, die Calcium- und Phosphorserumgehalte bei Ratten,, denen die Mebensehilödrüse/Sciiildärüse entfernt wurde (männEche Charles River Ratten, die jeweils 80 bis löO g wiegen, jede Gruppe enthält S Ratten) an- · gegeben. Aus' dieser Tabelle Ist ersichtlich, daß ISC-Hydroxyvltamin-B^ bei der oralen, Verabreichung eine gute Aktivität zeigt, was durch einen Anstieg im Serttm-Calclumgehalt Im Vergleich rttit den nicht—behandeltem Kcntrolltleren erkennbar 1st.

Dagegen ist oral verabreichtes loi, 25—Dihydroxy-vitamin-D« relativ inaktiv und ergibt keine wesentlichen Änderungen in dem Serum-Calciumgehalt, verglichen mit den Verglexchsproben. Aus der Tabelle ist ebenfalls ersichtlich, daß die metabolischen Änderungen, die durch loL-Hydroxy—vitamin—D^ induziert werden, eine relativ kurze üauer haben, während der Serum-Calciumgehalt-bei mit IaL-Hydroxy-tfitamin—Do behandelten-Ratten innerhalb 24 Stunden nach Verabreichung' des Vitamins fast den der Kontrollratten erreicht. Dies bestätigt, daß lot—Hydroxy—vitamin—D-, aus dem System schnell ausgeschieden wird und so keine unerwünschten Nebenwirkungen, nämlich Vitamin—Vergiftung, ergibt.

Tabelle 1

Wirkungen von oral verabreichtem lot—Hydroxy—vitamin—D _ und loC, 25-Dihydroxy—vitamin—D, auf die Serum-Calcium— und Phosphorgehalte bei Ratten mit entfernter Nebenschilddrüse/entfernter Schilddrüse.

verabreich tes Vitamin	Serum-Calciumgehalt (mg/100 ml)	24 Std. nach der Verab reichung	Serum-Phosph orgeh alt Cmg/100 ml>	24 Std. nach der Verab reichung
Vergleichs probe lck-Hydroxy- vitamin-Do lot/, 25-Di- hydroxy— vitamin—D,	8 Std. nach der Verab reichung	4,8 ± .45 5,4 ± .73 5,8 i .52	3 Std. nach der Verab reichung	14,1 - 1,9 14,5 - 1,O i 13,O - 1,44
4,5 + .43 9,9 ί .80 5,9 - .56	12,0 '± .44 9,5 - 1,1 13,3 - 1,73

Die orale Aktivität und die dadurch bedingte leichte Verabreichung von lot-Hydroxy—vitamin—D^ bewirkt, daß diese Verbindung einen beachtlichen therapeutischen Wert besitzt bei vielen Anwendungen und daß die Verwendbarkeit dieser Verbindung_t verglichen mit be kannten parenfcerauL verabreichbaren 1·£, 25-Dihydroxy-vitaniin\-D-Beriva±en_r wesentlich größer ist.

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Die neuen I«t-Hydroxy-Verbindungen können beispielsweise als Nahrungsmittel oder Futterzusatzstoffe oder als Bestandteile von Futterzusatzstoffen, beispielsweise zusammen mit anderen Vitaminen, verwendet werden. Ein Beispiel einer solchen Anwendung besteht darin, Milch mit Vitaminen anzureichern, indem man 0,1 bis 0,5" lug loO-Hydr oxy-vitamin-D ₃ pro Quart Milch zufügt, und wobei diese Milch einen prophylaktischen Wert bei der Vorbeugung von Krankheiten, wie Rachitis, Knochenerweichung usw., besitzt.

Die neuen loi—Hydroxy-Verbindungen können als oral verabreichbare pharmazeutische Mittel verwendet werden und bei vielen Anwendungen eingesetzt werden, beispielsweise bei der Behandlung von irgendwelchen der oben erwähnten, auf Vitamin D ansprechenden

bei
Krankheiten oder alternativ/irgendwelchen Krankheiten, die bei dem übliGhen Vitamin D nicht ansprechen, wo die lo(,-Hydroxy-vitamin-D ansprechen, insbesondere bei lang dauernden Behandlungen von Krankheiten, wie Osteoporis, und bei prophylaktischen Anwendungen, wie in Vitamin- und Multivitamin-Präparaten.

Die oral verabreichbaren Mittel, die die neuen loi—Hydroxy-Verbindungen enthalten, können gewünschtenfalls einen oder mehrere physiologisch verträgliche Träger und/oder Arzneimittel-Verdünnungsstoffe enthalten, und sie können in flüssiger oder fester Form vorliegen. Die Zusammensetzungen können iri irgendeiner beliebigen Form vorliegen, beispielsweise als Tabletten, beschichtete Tabletten, Kapseln, Lutschbonbons, wässrige oder ölige Suspensionen, Lösungen, Emulsionen, Sirupe, Elixiere und als Trockenprodukte, die für die Rekonstitution mit Wasser oder einem anderen geeigneten flüssigen Träger vor der Verwendung geeignet sind. •Die Zusammensetzungen werden bevorzugt in Dosis-Einheitsform hergestellt, die jeweils vorteilhafterweise 0,2 bis 20 /ag, bevorzugt 0,5 bis 5 pq der lol-Hydroxy-Verbindung enthalten. Die Dosis an lot-Hydroxy-vitamin-D₃, die für die Behandlung erwachsener Menschen verwendet wird, wird typischerweise im Bereich von 0,2 bis 20 jug pro Tag liegen. loC-Hydroxy-vitamin-D₂ wird in ähnlichen Dosen verabreicht, aber lct-Hydroxy-9,10-dihydrotachysterol wird in höheren Dosen, beispielsweise bis zu 200 μg pro Tag reratreicht .Tabletten und Kapseln, die die neuen Uz-Hy droxy-Verbindungen enthalten, können

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gewünschtenfalls bekannte Zusatzstoffe, wie Bindemittel, beispielsweise Sirup, Gummiarabicum, Gelatine, Sorbit, Tragacanth oder Polyvinyl-pyrrolidon; Füllstoffe, beispielsweise Lactose, Zucker, Maisstärke, Calciumphosphat, Sorbit oder Glycin; Schmiermittel, beispielsweise Magnesiumstearat, Talk, Polyäthylenglykol oder Siliciumdioxid; Desintegrationsmittel, beispielsweise Kartoffelstärke; oder annehmbare Benetzungsmittel, wie Natriumlaurylsulfat enthalten. Tabletten können nach gut bekannten Verfahren überzogen sein.

Flüssige l*4-Hydroxy-vitamin-D2-Zusammensetzungen können bekannte Zusatzstoffe, wie Suspensionsmittel, beispielsweise Sorbit, Sirup, Methylcellulose, Glukose/Zuckersirup, Gelatine, Hydroxymethylcellulose, Carboxymethylcellulose, Aluminiumstearatgel oder hydrierte genießbare Fette, Emulgiermittel, beispielsweise Lecithin, Sorbitan, Monooleat oder Gummiarabicum; nicht-wässrige Trägerstoffe, beispielsweise genießbare Öle, wie beispielsweise pflanzliche Öle, wie Erdnußöl, Mandelöl, fraktioniertes Kokosnußöl, Fischleberöle, ölige Ester wie Polysorbat 80, Polypropylenglykol oder Äthylalkohol; und Konservierungsmittel, beispielsweise Methyl oder Propyl-p-hydroxybenzoate oder Sorbinsäure, enthalten. Flüssige Zusammensetzungen sind geeigneterweise eingekapselt in beispielsweise Gelatine, wobei man- ein Produkt in Dosis-Einheitsform erhält.

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können andere therapeutisch wertvolle Bestandteile, wie Calciumsalze (beispielsweise

Lactat, Natriumlactat, Phosphat, Glukonat oder Hypophosphit) und/oder Salze von anderen wesentlichen Spurenelementen, wie Magnesium, Mangan, Eisen, Kupfer, Zink und Jod und/oder andere Vitamine, wie Vitamin A, Vitamin B^, Vitamin B«, Nikotinamid, Pantothensäure oder deren Salze, beispielsweise das Calciumsalz, Vitamin Bg, Vitamin B₁₂-T-FoIsäure, Vitamin C und Vitamin E, enthalten. Multivitamin-Präparate, die die neuen 1oi-Hydroxy-Verbindungen enthalten, können auf analoge Weise zu solchen Vitaminpräparaten formuliert werden, bei denen übliche 1-Hydrogen-vitamin-D-Verbindungen verwendet werden.

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Die Aktivität der neuen lUr-Hydroxy-Verbindangen beinhaltet ebenfalls, daß die Verbindungen für die rektale Verabreichung geeig- · net sind, und pharmazeutische Zusammensetzungen für diesen Zweck, die eine wirksame Dosis von l^-Hydroxy-vitämin-Dg zusammen mit bekannten Suppositorien-Grundstoffen, wie Kokosnußbutter, oder einem anderen Glycerid enthalten, sind ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Wie oben erwähnt, kann es von Vorteil sein, den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen oder Mitteln Antioxidantien, wie beispielsweise Ascorbinsäure, butyliertes Hydroxyanisol oder Hydrochinon einzuverleiben, um ihre Lagerungsstabilität zu verbessern.

Anwendungen in der Veterinärmedizin für die neuen ld-Hydroxy-25-hydrogen-vitamin—D-Verbindungen und das lrA-Hydroxy-9,10-dihydro-.tachysterol umfassen die Vorbeugung der Hypocalcaemie in Haustieren, beispielsweise in Tieren auf dem Bauernhof, wie Kälbern, insbesondere Kühen, zum oder nahe beim Gebären. IcC-Hydroxy-vitamin-D-, ist in dieser Hinsicht von besonderem Wert, da die hohe' Aktivität und die niedrige Toxizität dieser Verbindung die prophylaktische Verabreichung in niedrigen Dosen während einer bestimmten Zeit z.B. bei einer Tierherde ermöglicht, einschl. von Tieren, die keine Hypocalcaemie—Vorgeschichte besitzen. Dies steht im Gegensatz zu der Verwendung bekannter Vitamin-D-Verbindungen auf diesem Gebiet, da, wenn höhere Dosen erforderlich sind, wenn man Verbindungen, wie Vitamin D^,verabreicht, es übliche Praxis ist, inter alia aus wirtschaftlichen Gründen die Vitamine nur Tieren zu verabreichen, die eine Vorgeschichte von Hypocalcaemie aufweisen.

Es wurde weiterhin gefunden, daß die Verabreichung von wirksamen Dosen von liC-Hydroxy-25-hydrogen-vitamin-D-Verbindungen, insbesondere von ld-Hydroxy-vitamin-D₃, bei legendem Geflügel den Vorteil besitzt, daß das Auftreten von Eiern mit weicher Schale, die von dem Geflügel gelegt werden, verhindert .wird, und'eine solche Behandlung ist ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung.

Die Erfindung umfaßt auch Geflügelfutterzusammensetzungen, die 1-a-.Hydro^-25-h.ydrogen-vitamin-D-Tert)indungen, insbesondere 1-a- -Hydroxy-vitamin-D~, z.B. mit einem Gehalt von 0,2-12 Mikrogramm, zweckmäßig 1 - 8 Mikrogramm des Vitamins pro kg ihitter, enthalten.

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Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken. Alle Temperaturen sind in Grad Celsius aufgeführt.

Beispiel 1

a) Cholesta-l,4,6-trien-3-on

Cholesterol (19,3 g) und D ichlor dicyan ochinon (3 8 g) in trockenem Dioxan (500 ml) wurden am Rückfluß 22 Stunden erwärmt. Die Mischung wurde dann abgekühlt, filtriert und das Filtrat wurde zur Trockne eingedampft. Chromatographie des Rückstandes an Aluminiumoxid und ςIution mit Benzol/Hexan und anschließende Elution mit Benzol ergab das Trion als schwach gefärbtes öl (11,5 g), das sich beim Stehen verfestigte. Die physikalischen Eigenschaften dieses Materials waren richtig.

b) lit-, 2d-Epoxycholesta-4, 6-dien-3-on

Das Trion von a) (1 g) in Äthanol (50 ml) wird bei 0°. mit einer 10 %-igen wässrigen Natriumhydroxidlösung ( O,25 ml) und mit 30 %-igem wässrigen H~O2 (2,5 ml) behandelt. Die Mischung wird bei 5° über Nacht gelagert, dann wird das entstehende Epoxid abfiltriert, mit wässrigem Alkohol gewaschen und getrocknet, wobei man die Titelverbindung (0,86 mg) erhält.. Umkristallisation aus Äthanol ergibt farblose Nadeln, Fp 107 - 109°.

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c) Ic6,3ß-Dihydroxvcholest-5--en

Zu einer gerührten Lösung aus Lithiummetall (0,2 g) in flüssigem Ammoniak (80 ml) und trockenem Tetrahydrofuran (50 ml), welches .Ammoniumchlörid (0,5 g) enthält, fügt man eine deoxigenierte Lösung des Epoxids von b) (4,3 g) in trockenem Tetrahydrofuran (25 ml) tropfenweise. Nachdem die blaue Farbe verschwunden war, wurde die Zugabe des Steroids beendigt, und weiteres Lithium (0,2 g) und Ammoniumchlorid (1-g) wurden zugegeben, und dann gab man weitere Epoxidlösung hinzu. Diese Reihenfolge wurde wiederholt, bis das gesamte Steroid zugefügt war. Zu diesem Zeitpunkt fügte man ein weiteres Stück Lithium (0,2 g, insgesamt 0,8 g) hinzu und gab ebenfalls zusätzliches Ammoniumchlorid (gesamt 8 g) zur Reaktionsmischung. Die Hauptmenge des Ammoniaks konnte dannverdampfen, und die restliche Mischung wurde auf Eiswasser gegossen und mit Chloroform extrahiert. Konzentration des Chloroforms ergab einen braunen Gummi, der an Aluminiumoxid (160 g) chromatographiert wurde. Elution mit Äthylacetat/Benzol ergab le£, 3ß-Diol als glasartiges- Material, welches bei der Zugabe von Äthanol schnell kristallisierte. Umkristallisation aus wässrigem Äthanol ergab die Titelverbindung (1,7 g), Fp 161,5 - 163°C.

Analyse: ^C27^H46°2

ber.: C 80,5.4 H 11,52 %
gef.: C 80,40 H 11,39 %.

Beispiel 2

a) iut-Hydroxycholesta-4,6-dien-3—on

Das Epoxydion von Beispiel Ib (130 mg) in Äthanol (10 rnl) wurde mit Zinkstaub (1 g) unter Rühren behandelt. Danach gab man 3 Tropfen Essigsäure hinzu. Die Mischung wurde filtriert und das Filtrat wurde zur Trockne eingedampft. Chromatographie an Silicagel ergab das Cholesta-l,4,6-trien-3-on, welches wiedergewonnen und recyclisiert wurde. Danach erhielt man die Titelverbindung ⁵Wx ³⁶⁰⁰' ^34OO> ¹⁶⁷⁵J ¹⁶²⁵ und 1590 cm"¹; S 6,15 (2 Protonen, s,H6, H7), 5,73 (1 Proton Singulett H4), <f4,15 (1 Proton, enges Multiplett, Hl).

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b) lot«, 3ß-Dihydroxycholest-5-en

DasHydroxydion von a) (0,6 g) wurde in seinen Trimethylsilyläther durch Behandlung einer Lösung in Tetrahydrofuran (2 ml) und Pyridin (2 ml) mit Hexamethyldisilazan (1,5 ml) und Trimethylchlorsilan (0,6 ml) überführt. Der rohe Trimethylsilyläther wurde in Tetrahydrofuran (10 ml) gelöst und die Lösung wurde tropfenweise zu einer gerührten Lösung aus Lithiummetall (ungefähr 200 mq) in flüssiqem Ammoniak (20 ml) qeqeben. Nach einigen Minuten wurde Ammoniumchlorid (2g) zugegeben, und die Lösung wurde gerührt. Ein weiterer Teil an Lithiummetall (ungefähr 100 mg) wurden zugegeben. Die Lösung wurde wieder gerührt. Ein weiterer Teil an Ammoniumchlorid wurde dann zugegeben, und die Mischung wurde in kaltes Wasser gegossen. Das Produkt wurde durch Extraktion in Äther und Methylenchlorid extrahiert und anschließend säulenchromatographiert, wobei man die Titelverbindung erhielt, die aus Äthanol kristallisiert bei 158 bis 161° schmolz.

Nach der Umkristallisation betrug der Pp 161,5 bis 163°C. £pQ_D (CHCl₃) - 38°. Dieses Material war mit dem Produkt von Beispiel Ic identisch, und bei der Hydrierung erhielt man eine Probe von Io6,3ß-Dihydroxy-5o6-cholestan, welche in jeder Hinsicht mit einer authentischen Probe identisch war.

Beispiel 3

a) Ιοί, 3ß-Dibenzoyloxycholest-5-en

lot, 3ß-Dihydroxycholest-5-en (1,2 g) wurde in Pyridin (10 ml),, welches Dimethylaminopyridin (20 mg) enthielt, mit Benzoylchlorid (5 ml) behandelt. Nach dem Lagern der Reaktionsmischung über Nacht wurde die Reaktionsmischung in Wasser gegossen, das Produkt mit Äther extrahiert, mit verdünnter wässriger Chlorwasserstoffsäure, gesättigter Bicarbonatlösung und Wasser gewaschen. Eindampfen des Ätherteils ergab das Dibenzoat (1,6 g), Fp 147 - 150°. Umkristallisation aus Äthanol ergab ein Produkt mit einem Fp 151 - 153°. 0*0 _D + 24°.

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Analyse:	C	41"54 4
ber.:	.C	80,61
gef .:	C	SO,, 4 3

H 8,9.1 %
H 8,74 %.

b) lo&,3ß—Dlbenzoyloxycholesta-5, 7—dien

Eine Lösung des Dibenzoats, welches In a) beschrieben wird (0,58 g) In Hexan ClO ml) wird mit Dlbromdimethylhydantoln (0,15 g) behandelt und am Rückfluß während 25 Minuten erwärmt. Nach dem Abkühlen wird die Mischung filtriert und das FiItrat konzentriert, wobei man ein schwach gefärbtes Öl erhält. Das Öl wird in trockenem Xylol C3 ml) gelöst und tropfenweise zu einer am Rückfluß siedenden Lösung- aus Trlmethylphosphlt CO,4 ml) In Xylol (5 ml) zugegeben. Das Erwärmen am Rückfluß wird weitere 1,75 Std. fortgeführt* danach werden, die Lösungsmittel bei vermindertem Druck entfernt und der Rückstand aus Aceton/Methanol kristallisiert, wobei man die Titelverbindung erhält. Nach der Umkristallisatlon aus Äthanol/Äceton besitzt das Produkt einen Fp von 161 - 162°» tj°y _D -^s ·

Analyse ^C4l^H52^O4 ·

ber.: C 80,88 .K 8,61 %
gef.: C 8Q_r69 H 8,66 %.

c> %<&, SB-BIhydroxYCholesta-St 7-dIen-

Das Blbenzoat von b)_r C300■ mg}_r gelöst in Äthanol (30 ml) und Wasser CO,,5 ml>, welches KOH (0,6 mg) enthält,, wird bei 80°fc unter Argon während O,5 Std, gelagert. Die Reaktlonsmischttng · wird abgekühlt und mit Wasser verdünnt vtnd mit Äther extrahiert. Eindampfen des Ätherextrakts ergibt die TItelverbindung als kristallinen. Feststoff* umkristallisatlon aus -Methanol ergibt ein Produkt vom Fp 155 - 158°. Ä. _mw CAthanol) 263 C 770O); 27/2 €llO0O>i 282 €11900) ί 295 CTOOO) nm..

Dieses Produkt C95 mg} In deoxygenlertem Äther C2QO mli wird während; 12 Minuten unter Verwendung einer 2OO Watt Kanovla-Lämpe, die von einer filtrierten Losung aus Toluol C24 mli und

(4 ml) pro Liter Methanol umgeben ist, bestrahlt. Die kalte Lösung wird in einen Kolben überführt, der mit Argon gefüllt ist, und der Äther wird bei oo entfernt. Der Rückstand wird in de- " oxygeniertem absolutem Alkohol (8 al) gelöst und 1,5 Std. am Rückfluß erwärmt. Biologische Versuche, die an Küken mit Vitamin D-Mangel durchgeführt werden, zeigen, daß das lcc—Hydroxy—

vitamin-D-, das gebildet wurde (& 264 (190OG)), durch einen .j max ·

sehr schnellen Beginn der physiologischen Aktivität (weniger als 3 Std.) charakterisiert ist, der zuvor nur für das natürliche Produkt, das als lsi-, 25-Dihydroxy-vitamin-D₂ vorläufig bezeichnet wurde, beobachtet wurde.

Beispiel 4

a) 25-Hydroxvcholesta—1_T 4,6—trien—3-on

25-Hydroxycholesterol (3,4 g) und Dichlordicyanochinon (6,5 g) werden in gereinigtem Dioxan (100 ml) gelöst und 20 Std. am Rückfluß erwärmt. Die Mischung wird filtriert und das Lösungsmittel wird verdampft. Chromatographie des Rückstandes an Aluminiumoxid und Elution mit Äthylacetat und Benzol ergibt das Trion. Umkristallisation aus Methanol ergibt die Titelverbindung,

Fp 183 - 184°. 9 36QO, 1650 und 1600 cm"¹.

max. *

b) Ιοί, 2cC-BDOxy-25-hvdroxycholesta-4 _T 6-dien—3-on

Das Trian von a) (1,3 g) in Äthanol (50 ml) wird mit 10 %-iger wässriger Kaliumhydroxid—Lösung (0,5 ml) und 30 %-igem wässrigem HUO₂ (3 ml) behandelt. Nach dem Lagern über Nacht bei Zimmertemperatur wird die Lösung mit Wasser verdünnt und das Pestpro— dukt wird gesammelt. Umkristallisation aus wässrigem Methanol ergibt die Titelverbindung, die nach einer weiteren Kristallisation einen Fp von 162 — 163> zeigt.

c> tok_T 3ß-2 5-Tr ihydroxvcholest-5-en

Das Epoxid von b> wird mit Zinkstaub und Essigsäure wie in Beispiel 2a beschrieben behandelt, wobei man 1(£,25-Dihydroxycholesta-4_tS-dien—3-on erhält_f welches dann in den Triraethylsilyläther

überführt und mit Lithium/flüssigem Ammoniak, wie in Beispiel 2b beschrieben, reduziert wird. Die auf diese Weise erhaltene Titelverbindung (Fp 171 - 173, Verfestigen und Wiederschmelzen bei °; [ij 35°

178 - 179°; [oij - 35° in CHCl₃) zeigt im NMR-Spektrum Peaks bei

S 0,68·, 1,02 (Methylgruppen), l,lo (gern .Dimethylgruppen)', S 3,83 (1 Proton, enges Signal, lß-H), S 3,6 - 4,3 (1 Proton, . breites Signal, 3o6-H) und (T 5,57 (1 Proton, Multiplett, 6-H). Das 3-Monobenzoat davon schmilzt bei 212 - 216°; £KJ _β -20° in CHCl₃).

Beispiel 5 Bestrahlung von I06,3ß-Diacetoxycholesta-5, 7-dien

50 mg lofjSß-Diacetoxycholesta-S, 7-dien (Fp 118 - 119°, hergestellt durch Umsetzung von loi, 3ß-Dihydroxycholesta-5, 7-dien mit Essigsäure-anhydrid unter Verwendung eines ähnlichen Verfahrens wie es in Beispiel 3a beschrieben ist) wird 11 Minuten in deoxygeniertem Äther (200 ml) bestrahlt. Das UV-Spektrum der Mischung zeigt die gewünschte Zunahme in der Absorption im Bereich von 220 nm und eine Erniedrigung im Bereich von 268 - 295 nm. An Silicagel (CHCl₃) ist es im wesentlichen homogen, es trennt sich jedoch in zwei saubere Flecken an 1 %-igem AgNO^-Silicagel-Chloroform, wobei der niedrigere Fleck dem Ausgangsmaterial ,in seinem R_f-Wert entspricht. Das wenigere polare Material (ungefähr 20 mg) besitzt eine breite UV-Absorptionsbande mit einem "flachen" Maximum um 262 - 272 nm (kleine Schulter bei 282 und 295 nm) und einem Minimum bei 234 nm. Dieses Material enthält rohes Prävitamin. Eine geringe Menge dieser Mischung wird in Hexan gelöst, und das UV-Spektrum wird aufgenommen (geschätzte Konzentration ungefähr 20 mg •pro Liter). Diese Probe wird dann mit einer Lösung aus Jod in Hexan behandelt, so daß die Gesamtkonzentration an Jod ungefähr 0,4 mg pro Liter beträgt, und dann wird die Probe in diffusem Licht während 45 Minuten gehalten. Die Hexan-Lösung wird mit verdünntem wässrigem Natriumthiosulfat, dann mit Wasser gewaschen, getrocknet, und dann wird das UV-Spektrum wiederaufgenommen. Dieses zeigt die Absorptionscharakteristika eines Tachysterol-Derivats (Maximum bei 282 nm und S_chultern bei 272, 292 nrn) und die

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Absorption hat um einen Faktor von 2,2 zugenommen.

Die Hauptmenge des rohen Prävitamins wird in deoxygeniertem Isooctan (10 ml) gelöst. Die Absorption bei 262 nm beträgt 0,39, wenn ein 30 μΐ Aliquot auf 3 ml verdünnt wird. Die Lösung wird dann auf ungefähr 75°C unter Argon während insgesamt 2,25 Std. erwärmt, wobei während dieser Zeit die Absorption bei 262 - 265 nm auf ein Maximum von 0,54 zunimmt (für eine Lösung der gleichen konzentration wie oben aufgeführt). Wie erwartet, nimmt die Absorption zuerst sehr stark zu und wird dann langsamer, bis die Gleichgewichtsmischung erreicht wird. Behandlung eines aliquoten Teils Jod in Hexan läßt charakteristische Absorption für Tachysterol erkennen, aber die Erhöhung in der Absorption beträgt nur 0,43 bis 0,47. Die im Gleichgewicht stehende Mischung war im wesentlichen sowohl an Silicagel als auch an 1 %-igem AgNO₃-SiIicagel (entwickelt mit Chloroform) homogen.

Ungefähr 12 mg der Mischung werden in deoxygeniertem Methanol (1,0 ml) gelöst, die Lösung wird mit deoxygeniertem 1,5 %-igern methanolischem KOH (0,5 ml) behandelt und unter Argon bei Zimmertemperatur während 1,5 Std. gehalten. Verdünnung mit Wasser und Extraktion mit Äther ergibt die IcC, 3ß-Diole, die zwei sehr enge Hauptflecken an Silicagel (entwickelt mit 4 % MeOH-CHCl-)zeigen. Die weniger polare Fraktion (ungefähr 5 mg) zeigt eine breite Absorption im UV mit einem Maximum bei 264 nm und einem Minimum bei 228 nm. Dies war das lst-Hydroxy-vitamin-D-j. Behandlung eines aliquoten. Teils mit Jod in Hexan wie oben beschrieben ergibt eine Verlagerung des Maximums auf 270 nm, was durch die Umwandlung in 5,6-trans-Vitamin bedingt ist.

Die stärker polare Fraktion zeigt eine glatte Absorptionsbande im UV mit einem Maximum bei 260 nm und einem Minimum bei 235 nm. Dies war das Prävitamin. Behandlung dieser Verbindung mit Jod wie oben beschrieben ergibt ein komplexes UV-Spektrum mit Maxima bei 268, 276, 286, 298, 312 und 327 nm.

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Beispiel 6

l^-Hydroxy-vitamin-Dp.

Bestrahlung von 135 mg loC, Sß-Diacetoxycholesta-S, 7-dien, hergestellt wie in Beispiel 5 beschrieben, in deoxygeniertem Äther (200 ml) während 15 Minuten und Abtrennung der Produkte an

1 %-igem AgNO-j-Silicagel (CHCl₃) (präparative Dünnschichtchromatographie = t.l.c.) ergäben 68 mg des Ausgangsmaterials (stärker polare Fraktion) und das rohe Prävitamin (54 mg, weniger polare Fraktion).

Das so erhaltene PrävXtamin wurde auf 75°C während 2 Stunden in deoxygeniertem Iso-octan (15 ml) unter Argon erwärmt.

Die entstehende Mischung aus Vitamin und Prävitamin wurde in Methanol (4 ml) gelöst und die Lösung wurde mit 1 ml 2,5 %-iger methanolischer KOH behandelt und bei Zimmertemperatur während

2 Stunden gehalten. Verdünnung mit Wasser und Extraktion mit Äther ergab die Vitamin- und Prävitamin-Diole, die an Silicagel (präparative t.l.c.) getrennt wurden. 8 %-iges MeOHCHCl₃, wobei man 13 mg Vitamin (R_f 0,35) und 8 mg Prävitamin (R_f 0,31) erhielt. Umkristallisation des Vitamins aus Äther-Pentan ergab feine farblose Nadeln, Fp 132 - 133° (Erwärmungsgeschwindigkeit l°/4 Sek.) Fp 128 -129° (Erwärmungsgeschw'indigkeit l°/25 Sek.). UV (Äther) A/_max ^{264 nm ( 2o} 200), λ _min 229 nm (10 800). Es besteht 9 % Unsicherheit in den .Extinktionswerten, aber das Verhältnis beträgt 1,87 ± 10 %.

20° ·*- ^min* _o

^H/ D (Äther: C ~/ 0,3 %) + 26° ± 2°. ProduktM ^⁰ χ Extinktion bei 264 ntn /^ 5,2 χ ΙΟ⁵ i 10 %. V (CHC1_Q) 3700, 3500, 1600 - 1650, 1040 cm . NMR (d_c Aceton) H_c+H^ AB Quartett bei

ob/

6,20 (scheinbar J = 11,5 Hz). H₁^ zwei enge I-Proton-Multiplette bei 0 4,92 und 0 5,37 ppm. Das Prävitamin (X . 260 nm und ^"min. ^^ ^nm^ ^^ ^m^ ^{aus zwe}^ getrennten Bestrahlungen) wurden in deoxygeniertem Iso-octan (8 ml) gelöst und bei 75° während " l_y5 Std. erwärmt. Isolierung durch präparative Dünnschiehtchromatographie wie zuvor ergab 4,6 mg des Vitamins. Die Zersetzung trat hier auf und praktisch kein Prävitamin blieb zurück.

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Analyse für lut-Hydroxy-vitamin-D₃:

ber.: C 80,9 % H 11,07 %
gef.: C 80,6 % H " 11,04 %.

Beispiel 7

a) Das Cholest-5-en von Beispiel 4c wurde mit Essigsäure—anhydrid/Pyridin acetyliert, wobei man das Triacetat erhielt, welches rait Dibromdimethylhydantoin bromiert und anschließend mit Trimethylphosphit entsprechend dem in Beispiel 3b beschriebenen Verfahren dehydrobromiert wurde, wobei man nach der Chromatographie an mit Silbernitrat imprägniertem Silicagel das 1=£, 3ß,25-Triacetoxycholesta-5,7-dien erhielt, Fp 96 - 101°; fK] _D - 24° in

CHCIo j X^At2° 262 (7900), 271 (115OO), 282 (12400), 294 (7300)

^J max.
nm.

b) Das Cholesta-5,7-dien aus a) (oben) wurde gemäß dem in Beispiel 6 beschriebenen Verfahren bestrahlt, wobei man eine Witteldruck-Quecksilberlampe verwendete und wobei man eine Mischung
aus Isomeren erhielt, aus der unverändertes Cholesta—5,7-dien
durch Chromatographie an Silicagel, welches mit Silbernitrat im-

. prägniert war, soliert wurde. Der Rest des Bestrahlungsproduktes der hauptsächlich aus Prävitamin—triacetat bestand, abgeleitet von der Jod-katalysierten Umwandlung des Prävitamins in das Tachysterol-Analoge (λ 260 —^ Λ 272, 282, 292 nm; 100 % Reinheit erfordert eine dreifache Erhöhung in der Absorption,
gefunden 1,9), wurde bei 70 während 2 Stunden in entoxygeniertem Iso-octan unter Argon erwärmt, um die Äquilibration des Prävitamins und der Vitamin—triacetate zu erreichen. Verseifung (5 %-iges KOH in Methanol) ergab eine Mischung aus Prävitamin und Vitamintriolen, aus der das gewünschte Vitamin durch präparative Dünn— Schichtchromatographie isoliert wurde. loC,25-Dihydroxy-vitamin D^ kristallisierte durch Ausfällen aus Äther mit Hexan, Fp 84 -

88°; [<*-} + 29° (InAt₉O); Λ ^Ät2° 264 (1800O), J. 228,5
'D₁ <L max. ram.

(10100) nm; Ti NMR: 0,57 (3H, s, C₁₈ (H₃)), 1,13 (6H, s, C₂₆, C₂₇ (H₃)), 4,85, 5,30 (2H, doppeltes enges Multiplett C_lg
(H₂)), 6,20 (2H, AB Quartett, J = 11,5 Hz Cg, C₇ (H₂)) <5 ;

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Analyse:	C27n44	υ3	H	10	,65	%
ber.:	C 77,	83	H	10	,53	%
gef.:	C 77,	84

.Kristallisiert aus CHCl₃.wurde lo>,25-Dihydroxy-vitamin-D^ als Mono-chloroformsolvat vom, Fp 106 - 112° erhalten; A 2 264

max.

(18000), λ _min# 228,5 (9900) nm; m/e 416.3291 (C₃₇H₄₄O₃ erfordert 416.3290);

Analyse	C	27H44°3	H	8,	46
ber.:	C	62,74	H	8,	48
gef.:	C	62,19

Bei der Behandlung mit I₂ wandelte sich das let, 25-Dihydroxy-vitamin-D₃ leicht um und gleichzeitig traten spektrale Änderungen ,1 auf, die analog waren wie bei der Umwandlung von loC-Hydroxyvitamin-Do in das entsprechende 5,6-trans-Isomere.

Beispiel 8 Oral verabreichbare Io6-Hvdroxy-vitamin-D^Zusammensetzungen

a) lol-Hydroxy-vitamin-D--Kapseln

loC-Hydroxy-vitamin-D₃ wird in sterilem Erdnußöl' mit niedrigem Peroxidgehalt, welches 0,1 % Gew./Gew. butyliertes Hydroxyanisol Antioxydans enthält, gelöst, wobei man eine Lösung mit einer Vitamin-Konzentration von 40 /ig/ml herstellt. 1/4 ml Teile der entstehenden Lösung wurden in Gelatine nach bekannten Verfahren eingekapselt. Dosis: 1 - 2 Kapseln pro Tag.

■ Man stellt ebenfalls Kapseln aus Lösungen nach dem obigen Verfahren her, die 2,0 pg/ml und 4,0 pg/ml an loC-Hydroxy-vitamin-D₃ enthalten.

b) Tr i-vitamin-Präpar ation · ^<v ■ -

Tabletten, die die folgenden Bestandteile enthielten, wurden nach bekannten Verfahren hergestellt:

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Vitamin A 4000 u.s.p. Einheiten

•Vitamin C 75 mg

lat-Hydroxy-

vitamin-D₃ 0,2 - 1 jug.

Die Präparation kann gegebenenfalls ebenfalls 1 mg Fluor in Form eines physiologisch verträglichen Fluoridsalzes enthalten.

Dosis: 1 Tablette pro Tag.

c) Deca-vitamin-Präparation (für Erwachsene)

Tabletten, die die	folgenden Bestandteile enthalten, v/erden nach	15	100	.s .ρ,	, Einheiten	I	I
bekannten Verfahren	'hergestellt:	Calcium-pantothenat 20	mg
Vitamin A	25000 u.	Nicotinamid	mg
Vitamin B^,	10	mg
Vitamin B~	10	μν
Vitamin Bg	5	mg
Vitamin B^ ?	5	a -	1 /ig
Vitamin C	200	I.U.
1 -Hydroxy-vitamin- o D3	mg
Vitamin E	mg.

Die Tabletten können gegebenenfalls 1 mg Fluor als physiologisch verträgliches Fluoridsalz und/oder einen Mineralkomplex enthalten, der die folgenden Elemente in Form von physiologisch verträglichen Salzen enthält:

Kupfer	2 mg
Jod	0,15 mg
Eisen	12 mg
Magnesium-	65 mg
Mangan	1 mg
Zink	1,5 mg

Dosis: 1 Tablette pro Tag.

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d) Deca-vitarnin-Präparation (für Säuglinge und für Kinder)

Tabletten, die die folgenden Bestandteile enthalten, werden nach bekannten Verfahren hergestellt:

Vitamin A	•5000 '	30	U . S . p .	Einheiten
Vitamin B^	5	mg
Vitamin B~	5	mg
Vitamin B^.	2	mg
Vitamin B12	10	μ<3
Vitamin C	100	mg
IeC-Hy droxy- vitamin-D3 .	0	,1-1
Calcium-pantothenat 3	mg
Nicotinamid	mg.

Die Tabletten können ebenfalls ein physiologisch verträgliches Fluoridsalz oder einen Mineralkomplex in den oben bei c) angegebenen Mengen enthalten.

Dosis: 1 Tablette pro Tag.

e) G-ef lügelf ut t er zusammenset zung

40 Mikrogramm i-a-Hydroxy-vitamin-D, werden in 100- 500 ml Äthanol gelöst und die resultierende Lösung wird mit 2 kg gemahlenem Kalkstein aufgeschlemmt. Das Äthanol wird anschließend unter Rühren der Aufschlemmung unter vermindertem Druck entfernt und der resultierende vitaminhaltige Feststoff wird in einer Menge von 20 g pro kg Putter zu Geflügelfutter zugesetzt.

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Beispiel 9

a) . l^/, 2oC--Epoxv-25-hvdroxvcholesta-4^6-dien-3-on .

Das Trienon von Beispiel 4a (5,4 g) in Äthanol (250 ml) wird ' mit 50 %-igem Wasserstoffperoxid (5 ml) und 10 %—iger wässriger KOH (1 ml) behandelt, und die Lösung wird bei 5° während 16 Std. gehalten (die Umsetzung ist nicht vollständig). Die Lösung wird mit weiteren Teilen von 50 %-igem Wasserstoffperoxid (5 ml) und 10 %-iger KOH (ImI) behandelt und bei Zimmertemperatur während 7 Std. gerührt.

Die Umsetzungen werden mit Dünnschichtchromatographie (t.l.c.) verfolgt. Die Lösung wird mit Wasser verdünnt, das Produkt wird gesammelt und aus wässrigem Äthanol umkristallisiert, wobei man farblose Nadeln der Titelverbindung '(4,Ig, 73 %) vom Pp 160 162° erhält.

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b) Ic6. 25-Dihydroxycholesterol 2 4 U U 9 O 1

Lithiummetall (0,65 g) werden in flüssigem Ammoniak (100 ml) gelöst und dazu fügt man gereinigtes Tetrahydrofuran (THF) (80 ml). Das Epoxy-Dienon von a) (1,24 g, 3 mMol) in THF (20 ml) und festes NH-Cl (9g) werden langsam und gleichzeitig zu der gerührten Lithiumlösung-zugegeben (5-10 Min.). Die Mischung wird gerührt, bis die blaue Farbe verschwindet (5-10 Min.) und dann wird ein weiteres Stück (0,1 g) Lithiummetall zugegeben, um eine vollständige Reduktion zu bewirken. Nachdem die Lösung wieder farblos ist, kann das Ammoniak verdampfen, die restliche Mischung wird mit Wasser verdünnt und mit Chloroform extrahiert. Verdampfen des Chloroforms ergibt einen farblosen Gummi, der an Aluminiumoxid (Aktivität IV, 50 g) chromatographiert wird (die Verbindung -wird auf die Säule, absorbiert an Aluminiumoxid IV, 10 g), gegeben. Elution mit Benzol/Äthylacetat (3:2) ergibt weniger polare. Verunreinigungen, und. dann, folgt-die, Titelverbin-. dung als farbloser Feststoff (0,76 g, 60 %). (Geringe Mengen an unreiner Titelverbindung, die als erste und letzte Fraktionen eluiert werden, werden nicht gewonnen, d.h. daß die Ausbeute tatsächlich besser ist als 60 %).

umkristallisation aus Aceton-Acetonitril ergibt farblose Nadeln (0,71 g) als Hemiacetonat. Das Kristallisationsaceton wird im NMR-Spektrum bei δ 1,97 (Pyridin als Lösungsmittel) und im IR-

—1

Spektrum bei 1710 cm festgestellt. Das Aceton war fest gebunden und es wurde erst vollständig entfernt, nachdem man bei 8O°C/'O,2 mm während. 2 Tagen erwärmt hat. Der Schmelzpunkt dieses Materials variiert mit der Erwärmungsgeschwindigkeit. Beim langsamen Erwärmen über 160°C schmilzt es bei 171 - 173°C und verfestigt sich anschließend langsam aber vollständig wieder (die Temperatur blieb um 173°C während einiger Minuten), dann schmolz es wieder bei 177 - 179°C. &*] - 35° (CHCl₃).

Analyse ^C27^H46°3

ber.: C 77,46 H ll,O8

gef.: C 77,46 H 1O,98. ·

(Nujöl) 3400, 1050 cm"¹. S (CDCl-) 5,60 (1 Proton, enges

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tiultiplett, H_fi), d 3,86 (2 Protonen, ein enges und ein breites Multiplett, H₁ und H₃) (f 1,20 (starkes Singulett, C₂₆ und C₃₇ Methylgruppen),(T1,02 und 0,67 (Singulett C₁₉ und C₁₈ Methylgruppen). Reduktion von -2,3 g des Epoxids (IV), wobei alle Reagentien verdoppelt v/erden, ergaben 1,32 g.Triol (V).

c) 1 oG,25—DihydroxYcholesterol-3-benzoat

■Zu einer Lösung des Triols von b) oben (80 mg) in Pyridin (0,8 ml) fügte man Benzoesäureanhydrid (0,65 g), und die Lösung wurde bei Zimmertemperatur gehalten. Nach einigen Tagen enthielt die Reaktionsmischung hauptsächlich Monobenzoat, eine geringe Menge an Dibenzoat und Spuren an dem Ausgangstriol. Trennung der Mischung durch präparative Dünnschichtchromatographie (Silicagel, 3 % MeOH-CHCl₃) ergab das Titel-Monobenzoat (64 mg) als farblosen kristallinen Feststoff. Umkristallisation aus Äthanol ergab farblose Prismen (55 mg), vom Fp 212 - 216°, die sich bei der weiteren Umkristallisation nicht änderten. |oc] - 20° (CHCl₃) .

Analyse C₃₄H₅₀O₄

ber.: C 78,12 H 9,64
gef.: C 77,87 H 9,42.

^ max. ^(NuJ^ol) 3550, 1700 cm"¹. (CDCl₃): 8,3 - 7,4 (5 Protonen, Multiplett, aromatische Protonen), 5,70 (1 Proton, enges Multiplett, H₆), S 5,3 (1 Proton, breites Multiplett, H₃), 6 3,95 (1 Proton, enges Iiultiplett, H₁) O 1,21, 1,07, 0,63 (Singuletts, ^C2"-?7' ^Cl8 ^iiethylgruppen) .

Das 1,3-Dibenzoat des Triols (10 mg) wird ebenfalls durch präparative Dünnschichtchromatographie erhalten. Sein NMR—Spektrum zeigt die aromatischen Protonen zwischen S 3,3 - 7,3, H_fi als enges Multiplett bei 5,7, H₁ und H₃ ergaben jeweils ein enges und ein breites Multiplett bei 6 5,4, die Cp₆, C₂₇ und C_ig Methylgruppen ergaben ein Singulett bai 6 1,20 und die C₁Q Methylgruppe ergab ein Singulett bei δ 0,67.

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d) Hydrolyse des Monobenzoats

Das Monobenzoat von c) oben (10 mg) wurde in siedendem Äthanol (5 ml) gelöst, die Lösung wurde abgekühlt, mit KOH (100 mg) in wasser (einige Tropfen) behandelt und über Nacht bei Zimmertemperatur aufbewahrt. Sie wurde dann mit Essigsäure neutralisiert, die Lösungsmittel wurden bei vermindertem Druck entfernt, und der Rückstand wurde mit Chloroform extrahiert und mit Wasser gewaschen. Eindampfen des Chloroforms ergab einen Feststoff, der bei der Umkristallisation aus Aceton-Acetonitril farblose Nadeln des Triols ergab, Pp 171 - 173° und 177 - 179° und identisch mit dem zuvor beschriebenen Stoff.

e) lai,25—Dihydroxycholesterol-tris-trimethylsilyläther

Der tris-Trimethylsilyläther wurde durch Behandlung einer Lösung des Triols aus b) oben (2 mg) in Pyridin (0,2 ml) mit TBT (0,2 ml) bei Zimmertemperatur während 1 Stunde hergestellt. ΓΤΒΤ ist Trimethylsilyl-imidazol + Trirriethylsilyl-acetamid + Trimethylchlorsilan (3:3:2)3· Die gaschromatographische Analyse an einer 15,2 cm (6 inch) 3 %-igen QFI-Säule bei 212° ergab einen einzigen Peak mit einer Retentionszeit von 5,6 Minuten.

f) lot-» 25-DihydrQxycholesterol-triacetat

Das Triol von b) oben (0,5 g) in Pyridin (0,5 ml) und Essigsäureanhydrid (8 ml) wird während 1,5 Stunden am Rückfluß erwärmt. Die Lösung wird abgekühlt, in Sis-'.vasser gegossen und bis zur Zersetzung des Anhydrids gerührt. Die Aufarbeitung durch Extraktion mit Äthylacetat wie üblich ergab ein braunes · öl, das an Aluminiumoxid (Aktivität III, 25 g) chromatographiert wurde. Elution mit Hexan-Benzol (7:3) ergab eine Spur eines nicht-polaren Materials. Benzol—Hexan (1:1)- ergab die Titelverbindung (0,58 g) als sehr lösliches farbloses Öl, das allen Versuchen, es zu kristallisieren, widerstand. Dieses Materialist nach t.l.c. an Silicagel, Aluminiumoxid und Silicagel-Silbernitrat komogen. . x? „^ (Film) 1730 cm*"¹ (CDCl-) 5,50

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(1 Proton, enges Multiplett, H,-), δ 5,2 - 4,6 (2 Protonen, ein breites und ein enges Multiplett·, H-., und EU mit H^ als enges Multiplett bei δ 5,03), 2,00, 1,98, 1,91 (Singuletts, Acetate), 1,40, 1,05, 0,67 (Singuletts, ^c ₂g_27» ^Cl9* ^c ₁₈ Methylgruppen).

g) Ιού,3ß-25-Triacetoxv-Gholesta-5,7-dien

Das obige En-triacetat aus f)oben (O,58 g) in Hexan (10 ml) wurde mit Dibromdimethylhydantoin (170 mg, 1,1 äquiv.) behandelt. Die Mischung wurde am Rückfluß während 15 Minuten erwärmt, ge·- kühlt, filtriert und das Lösungsmittel wurde verdampft, wobei man ein schwach—braunes Öl erhielt. Dieses öl in Xylol (5 ml) wurde zu einer am Rückfluß siedenden Lösung aus Trimethylphosphit (0,6 ml) in Xylol (5 ml) gegeben. Die Lösung wurde am Rückfluß während 1,5 Stunden erwärmt und die Lösungsmittel wurden bei vermindertem Druck (Ölpumpe) abgedampft. Versuche, die Mischung durch Chromatographie an einer 76,1 cm mit 2 %—igem AgN0_-Silicagel gepackten Säule aufzulösen (Verhältnis an Adsorbens zu Mischung 250 :1) ergab kein reines 5,7—Dien. Die präparative Dünnschichtchromatographie an Silicagel mit AgNO- (10, 200 χ χ 1 mm Platten, hergestellt durch Eintauchen von im Handel erhältlichen Platten in eine 2 %-ige AgIIO₃-Lösung in Acetonitril und Trocknen bei 65,6⁰C = 15O°F mit Luft während 1,5 Stunden) ergab das Titel-5,7-Dien (175 mg, 3O %) als stärker, polare Bande, die unter UV nach zweimaliger Entwicklung der Platten mit 0,4 %■ MeOH-CHCl₃ erkennbar war. Umlcristallisation aus wässrigem Methanol ergab feine farblose ~dadeln, Fp 95 — IQl , dia sich bei der weiteren Kristallisation nicht änderten. £x.j _D — 24° (CKCl.-.)-.

lyse	C	C33H	5O°6	H	9,	29.
ber.:	C	73	,03	K	3,	16.
gef.:	72	,84

V (Hu j öl) 1735 cm"" , bei 272 und 292 nnt) und eine Erhöhung in der Absorption durch einen Faktor von ungefähr 1,9.

Das rohe Prävitamin vmrde bei 75° während 2 Stunden in deoxygenierfcem Isooctan (20 ml) erwärmt, v/obai während dieser Zeit die Ab-

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sorption bei 26O - 265 nm pm 2O bis 25 % zugenommen hat ■(Isomerisierung zu dem Vitamin). Zu diesem Zeitpunkt'war die Mischung noch im wesentlichen an t.l.c. homogen und die UV-Peaks bei 274, 285 und 298 nm verblieben.

Das IsQoctan wurde bei vermindertem Druck· entfernt und das entstehende schwach—braune Öl wurde in deoxygenierter 5 %-iger methanolischer KOH (10 ml) bei Zimmertemperatur während 16 Std. hydrolysiert. Die Mischung wurde durch Verdünnen mit Wasser und Extrahieren mit Äther aufgearbeitet, wobei man ein braunes Öl erhielt. Versuche, die Mischung an 8, 200 χ 200 χ 1 mm Silicagel-Platten (entwickelt zweimal mit 6 %-igem MeOH-CHCl₃) aufzulösen, ergaben drei Hauptfraktionen mit R_-Werten von ungefähr 0,2, 0,4 und 0,6 in einem Verhältnis von ungefähr 2:2:1. Die am meisten polare Bande (die fast in zwei Banden geteilt war) enthielt eine Mischung des Prävitamins und des Titelvitamins und zeigte eine einzige klare UV-Absorption mit Maxima bei 263 und Minima bei 227 nm.

Die Zwischenfraktion hatte UV-Iiaxima bei 273, 285 und 293 nrn und zeigte ebenfalls eine beachtliche Absorption in dem 220 260 nm-Bereich und kann etwas teilweise acetyliertes Vitamin und Prävitamin enthalten. Das IR-Spektrum.dieser Fraktion, zeigte schwache Carbonylgruppen bei 1720 und 1740 cm . Die weitere Hydrolyse wie oben beschrieben ergab weitere 2 mg des Titelvitamins.

Die wenigerpolaren Fraktionen zeigten UV-Peaks bei 275, 286 und 299 nin. und praktisch keine Absorption in dem Bereich von 220 - 260 nm und enthielten somit weder das gewünschte Vitamin • noch das.J'rävitartiin. -

Die Vitamin-Prävitamin-Mischung. (Fraktion I oben) wurde an lO, 200 χ 200 χ 1 mm Silcagel-Platten erneut chromatographiert und zweimal mit 5 &-iger HeOK-CKCl₃ entwickelt. Man erhält zwei dünne Bandenj die durch ungefähr 1 mm getrennt waren. Die-sorgfältige Isolierung und Extraktion mit 8 ;i-igem MeOH-Äther und das anschließende Waschen mit Wasser, Trocknen und

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Verdampfen ergab das Titelvitamin (12,5 mg, 18 % Umwandlung) (weniger polare Bande) als farblosen Gummi. Versuche, es durch Lösen in einer geringen Menge an Äther und Verdünnen mit Pentan zu krxstallisieren, ergaben zu Anfang eine Trübung und beim Abkühlen erhielt man ein öl". Wässriges Methanol ergab das gleiche Endergebnis.

Das Txtelvitamin wurde als farbloses Pulver erhalten, indem man zu der Ätherlösung eine große Menge Pentan gab. Dieses hatte einen Fp von 84 - 88° und (kJ_D + 29° (CHCl₃).

Analyse	C	C	27	H44°3	H	10,	65
ber.:	C		77	,83	H	10,	53.
gef.:		77	,84

λ-rnax. ^{264 (18000)}'^min. ²²⁸'^{5 nrtl} (¹O¹OO). V^ (CHCl₃) 3650 (scharf), 3500 (breit) 1600 - 1650 cm. (NMR in D₅ Aceton 6,20 (2 Protonen, AB Quartett, J = 11,5 Hz, H₅ und H₇), 5,30 und 4,85 (je 1 Proton, enges Multiplett, 2H_lg), 1,13 und 0,5 7 (scharfe Singuletts) C_{26 27} ^{und c}^g Methylgruppen). Das Massenspektrum zeigte M bei 416 und wechselseitigen Verlust von H„0 und CH₃, dreimal (398, 383, 380, 365, 362, 347) und Fragmente bei m/e 287 (Verlust der Seitenkette bedingt durch die Spaltung zwischen C₁₇ und C_2Q) und m/e 152 (Spaltung zwischen C₇ und C_ß)·

Während der Aufnahme des IR-Spektrums in Chloroform bemerkte man, daß das Txtelvitamin zu krxstallisieren begann. Daher wurde es in einer geringen Menge Chloroform gelöst und in einigen Minuten setzte es sich fast quantitativ in Form farbloser Prismen ab, Fp 106 - 112°.

Analyse	C	27H44	O5 .	ΓΐΤΤ/ΤΙ	3	8,	46
ber.:	C	62,	74	H	8,	48
gef.:	C	62,	19	H

²⁶* (1000O)₁I₀₁₁₁ 228,5 mn (9900).

Das Massenspektrum zeigte M⁺ bei 416, 3291 (der berechnete Wert für ^σ?7^Η44^Ο3 ^t)e'^träS'^fc 416,3290) und außerdem ein Fragment

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bei m/e = 83/85, das dem CHCl,, der Kristallisation zugeschrieben wurde.

Die polare Bande aus den obigen Präparatplatten ergab das Provitamin (5,5 mg), 8 °/o Umwandlung, /L _ 260 nm, das einen Buckel bei 250 nm zeigte. Weiteres Vitamin konnte durch Erhitzen des Provitamins in Isooctan (siehe oben) erhalten werden.

Beispiel 10 Ia₄ 3ß-Diac etoxi-cholesta-»5,7-dien

0,25 g la-OH-Cholesterin-diacetat in 10 ml Hexan, die 0,2 g Dimethy.l-dibrom-hydantoin enthielten, wurden unter Rückfluß 15 Minuten erhitzt, gekühlt, filtriert und das PiI-trat zu einem hell gelben Öl konzentriert, das in 4 ml Xylol gelöst und tropfenweise zu einer Lösung von 6 ml Trimethylbromphosphit in 5 ml Xylol, die bei Rückflußtemperatur gehalten wurde, zugegeben. Das Erhitzen wurde 1 1/2 Stunden unter Argon fortgesetzt. Das Gemisch wurde dann unter vermindertem Druck konzentriert und das Produkt wurde auf mit Silbernitrat impr^niertem Silieage'l-Platten abgetrennt. Die Kristallisation aus Methanol ergab 130 mg Produkt (34 fi der Theorie), Schmelzpunkt: 119⁰C Ca]₃₃(CHCl₅)- 31°.

Iy se	C	31 48	°4	H	9,	98
ber.:	C	76,	81	H	9,	99
gef.:	C	76,	75

. (^lther) ²⁶² (8300); 271 (11800); 282 (12700); 294 nm (7500).

NMR: 4,97 (schmales Multiplett, H₁), 4,6 - 5,2 (breites MuI-tiplett, H₅), 5,2 - 5,75 (doppelte Doubletisweiter mit H₆ und Ηγ gekuppelt), 2,02 und 2,07 (Singuletts, Acetate).

Die direkte Acetylierung des in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen Dien-diols ergab das Diacetat mit den gleichen physikalischen Eigenschaften.

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Claims (1)

1. P atentansprüche

   1.)· Verfahren zur Herstellung von lei-Hydroxy-25-hydrogenvitamin-D oder die. Acylate davon, dadurch gekennzeichnet, daß l<t-Hydroxy-25-hydrogen-prävitamin-D oder ein Acylat davon durch Erwärmen isomerisiert wird, wobei man die gewünschte Vitamin-D-Verbindung erhält.

   2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Prävitamin D loi^-Hydroxy-25-hydrogen-prävitamin-Do oder ein Acylat davon verwendet.

   3.) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Prävitamin D loi-Hydroxy^S-hydroxy-prävitamin-D^lok, 3ß-diacetat verwendet.

   4.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Isomerisierung durch Erwärmen in einem Alkoholoder Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel erfolgt.

   5.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das cis-lo6-Hydroxy-25-hydrogen-vitamin-D mit Jod behandelt wird, um die Isomerisierung zu dem entsprechenden trans-Isomeren zu erreichen.

   6.) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß loo-Hydroxy-25-hydrogen—prävitamin-D durch Bestrahlung des entsprechenden lot, 3ß-Dihydroxycholesta-5, 7-diens oder eines Acylats davon hergestellt wird.

   7.) Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlung in einem Äther-Lösungsmittel erfolgt.

   8.) Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das loC-Hydroxy-25-hydrogen-prävitamin-D weiterbestrahlt oder mit Jod behandelt wird, wobei ein entsprechendes lod.-Hydroxy-25-hydro-

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   gen-tachysterol-Derivat erhalten wird.

   9.) Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das lot-Hydroxy-25-hydrogen-tachysterol-Derivat reduziert wird, wobei man das entsprechende l^-Kydroxy-9,lO-dihydrotachysterol Derivat erhält. , ■

   10.) Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Reduktion unter Verwendung' von Lithium oder Natrium in flüssigem Ammoniak erfolgt.

   11.) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das l^,3ß-Dihydroxycholesta-5,7-dien oder das Acylat davon durch Dehydrierung des entsprechenden 6,3ß-Dihydroxycholesta—5—ens hergestellt v/ird.

   12.) Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehydrierung durch Bromierung und anschließende Dehydrobromierung des bromierten Produktes erfolgt.

   13.) Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehydrierung durch Oxidation des loi,3ß-Dihydroxycholesta-5-ens oder des Acylats davon zu dem entsprechenden lot, 3ß-Dihydroxycholesta—5—en-7-on oder Acylat davon erfolgt, welches dann mit einem Sulfonylhydrazin umgesetzt wird, wobei man das entsprechende 7-Sulfonylhydrazon erhält, welches dann reduziert wird, wobei man das gewünschte 5,7-Dien erhält.

   .14.) Verfahren zur Herstellung eines IsG, 3 ß—Dihydroxy st er oid— 5-ens oder eines lot-geschützten Hydroxylderivats davon, dadurch gekennzeichnet, daß ein entsprechendes lo^-Hydroxy- oder IaC,2o£,-Epoxysteroid-4,6-dien-3-on oder ein lo^-Hydroxy- oder 1^,20^ Epoxysteroid-4-en mit einem leicht eliminierbaren 6-Substituenten oder ein l^c-geschütztes Hydroxyl derivat davon mit einem Alkalimetall oder Erdalkalimetall in Ammoniak oder in einem flüssigen Arnin in Anwesenheit einer Protonenquelle reduziert v/ird.

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   15.) Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß man als Metall Lithium, Natrium, Kalium oder Calcium verwendet.

   16.) Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß man als flüssiges Amin ein primäres, sekundäres oder tertiäres Alkylamia oder ein niedriges Alkylendiamin oder ein gesättigtes heterocyclisches Amin verwendet.

   17.) Verfahren nach einem der Ansprüche 14 - 16, dadurch gekennzeichnet, daß man als Protonenquelle ein Ammonium- oder Aminsalz oder einen Alkohol verwendet.

   18.) Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Reduktion in Anwesenheit eines inerten organischen Lösungsmittels erfolgt.

   19.) Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß man als Ausgangsmaterial ein 1 -Silyloxy-Derivat verwendet.

   20.) Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die leicht eliminierbare Gruppe in der 6—Stellung ein Halogenatom oder eine Hydrocarbonsulfonatgruppe ist.

   21.) Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn das Endprodukt eine freie Hydroxylgruppe in der let- und/oder 3ß-Stellunq besitzt, eine/ solche Hydroxylgruppe in eine Acyloxygruppe überführt wird.

   22.) Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß man als Steroid ein Cholesten verwendet.

   23.) Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die 17-Seitenkette.des Cholestane eine oder mehrere Hydroxylgruppen oder Älkylgruppen enthält oder eine Doppelbindung in der 22—Stellung besitzt.

   24.) Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß

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   24Q0931

   die Cg-Kette in der 17-Steilung des Cholestens unsubstituiert
   ist oder eine 25-Hydroxy!gruppe trägt.

   25.) Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 24, dadurch
   gekennzeichnet, daß das lai-Hydroxysteroid, welches als Ausgangsmaterial verwendet wird, durch Reduktion des entsprechenden
   Ιοί, 2oi-Epoxysteroids hergestellt wird.

   26.) Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß
   die Reduktion durch Zink/Säure als Reduktionsmittel erfolgt.

   27.) Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß das l«i.,2<£-Epoxysteroid durch Umsetzung des entsprechenden 1,2-Dehydrοsteroids mit einem Peroxid erfolgt.

   28.) Verfahren nach Anspruch'27, dadurch gekennzeichnet, daß
   man als Peroxid Wasserstoffperoxid in Anwesenheit einer Base
   verwendet.

   29.) Verfahren nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, daß das 1,2-Dehydrosteroid durch Oxidation des entsprechenden 3-Hydroxysteroid-5-ens hergestellt wird.

   30.) Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß
   die Oxidation unter Verwendung von Dichlordicyanochinon erfolgt.

   31.) l-x-Hydroxy-vitamin-D und die Acylate davon.

   32.) lo^-Hydroxy-vitamin-Do.

   33.) Ιού-Hydroxy-vitamin-Do in kristalliner Form.

   34.) lod-Hydroxy-vitamin-D., frei von isomeren Verunreinigungen.

   35.) lc6-Hydroxy-vitamin-D2 mit einem Schmelzpunkt bei der Umkristallisation aus Äther-Pentan von 132 - 133 °C bei einer
   Ervmrmungsgeschwindiglceit von 1°C pro 4 Sekunden und dem

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   Verhältnis X _{264 nm/} \_{29 nm} von" 1,87.

   36.) loC-Hydroxy—5 ,6—trans—vitamin-D., .

   37.) loUHydroxy-9,10-dihydrotachysterol. . 38.) 1,25—Dihydroxycholesterol.

   39.) loijSß-Dihydroxy-ZS-hydrogen-cholesta-S, 7-diene und Äther und die Acylate davon.

   40.) lot,Sß-Dihydroxy-cholesta-S^-dien und sein Diacetat.

   41.) 1*L, 25oC-Dihydroxy-vitamin-D₃ in kristalliner Form einschließlich von 1 ,25 —Dihydroxy—vitamin—D--Chloroformsolvat. 42.) Zusammensetzung, die ein Vitamin enthält, enthaltend eine wirksame Dosis von rbC-Hydroxy-25-hydrogen-vitamin-D-Verbindungen und/oder lc<,-Hydroxy-25-hydrogen-9,10-dihydrotachysterol als aktiven Bestandteil.

   43.) Zusammensetzung nach Anspruch 42 für die orale Verabreichung .

   44.) Zusammensetzung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß man als aktiven Bestandteil lck-Hydroxy-vitamin-D.^ verwendet.

   45.) Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 42 bis 4-;, dadurch gakannsaich-at, da3 sie C,l bis 1,0 jag lat-I-Iydro::y~vit;a.T.in-D—Verbindung und als zusätzliche aktive Bestandteile v/esentliche Spurenelemente und/oder Vitamine enthält.

   46.) Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 42 bis 44 in Dosis-Einheitsform, enthaltend 0,2 bis 20 yug loC-Hydroxy-vitamin-D.,.

   47.)· Zusammensetzung nach Anspruch 46 in Dosis-Einheitsform, enthaltend 0,5 bis 5 jag "K-Hydroxy-vitamin-D^

   48.) Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 42 bis 47, da-.durch gekennzeichnet, daß sie ebenfalls Calcium und Phosphor in

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   physiologisch verwendbarer Form enthält.

   49.) Verfahren zur Behandlung oder Vorbeugung von Vitamin-D-.Mangelkrankheiten und verwandten Krankheiten, dadurch gekennzeichnet, daß man einem Menschen oder einem Tier eine v/irksame Dosis eines loU-Hydroxy-25-hydrogen-vitamin-D oder eines loC-Hydroxy-25-hydrogen-9,10-dihydrotachysterols verabreicht.

   50.) Verfahren zur Behandlung oder Vorbeugung von Rachitis, dadurch gekennzeichnet, daß man Menschen 0,1 bis 1,O jug lcü-Hydroxy-vitamin-Do pro Tag verabreicht.

   51.) Verfahren zur Behandlung oder Vorbeugung von vitamin-D- · resistenten rachitischen Krankheiten, dadurch gekennzeichnet, daß man einem Menschen 0,1 bis 20 jag lü-Hydroxy-vitamin-D₃ pro Tag verabreicht.

   52.) Verfahren zur Behandlung von vitamin-D—resistenter Hypoealcaemie und/oder Knochenkrankheiten, dadurch gekennzeichnet, daß man Menschen oral 0,2 bis 20 jug Ιοό-Hydroxy—vitamin-D verabreicht.

   53.) Verfahren zur Behandlung von vitamin-D-resistenter Hypocalcaemjß und/oder Knochenkrankheiten, dadurch gekennzeichnet, daß man Menschen oral 1 bis 5 jug !«i-Hydroxy—vitamin—D ^ verabreicht.

   54.) Verfahren nach Anspruch 52 oder 53, dadurch gekennzeichnet, daß als Hypocalcaemie. Hypoparathyroidismus, nachoperative •Hypocalcaemie, Nieren-Oesteodystrophie, Gallenzirrhose oder Fettstuhl .behandelt wird.

   55.) Verfahren zur Behandlung von Osteoporose, dadurch gekennzeichnet, daß man Menschen eine wirksame tägliche Dosis von lcc-Hydroxy-vitamin-D₃ verabreicht.

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   56.) Verfahren nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, daß die tägliche Dosis 0,2 bis 20 ,ug Ιοί,-Hydroxy—vitamin-D-. beträgt.

   5 7.) Verfahren zur Verhinderung von Hypocalcaemie bei Haustieren beim oder nahe beim Gebären, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Tier vor dem Gebären lo<i-Hydroxy-vitamin-D-, verabreicht.

   58.) Verfahren nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet, daß man lal-Hydroxy-vitamin-D₃ Haustieren verabreicht, die keine vorherige Anamnese von Hypocalcaemie besitzen.

   59.) Verfahren, um die Bildung von weichschaligen Eiern durch Haustier-Geflügel zu vermeiden, dadurch gekennzeichnet, daß man dem legenden Geflügel eine wirksame Dosis Ifli-Hydroxy-vitamin-D^ verabreicht.

   60.) Geflügelfutter enthaltend 0,2 - 12 (z.B. 1 - 8) Mikrogramm 1-a-Hyäroxy-yitamin-D, pro kg Futter.

   61.) Milch, angereichert mit 1 -ct-Hydroxy-vitamin-D, in einer Menge von 0,1 - 0,5 Mikrogramm pro Liter.

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