DE2603172A1 - Prostaglandinantagonisten, verfahren zu ihrer herstellung und sie enthaltende arzneimittel - Google Patents

Prostaglandinantagonisten, verfahren zu ihrer herstellung und sie enthaltende arzneimittel

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DE2603172A1
DE2603172A1 DE19762603172 DE2603172A DE2603172A1 DE 2603172 A1 DE2603172 A1 DE 2603172A1 DE 19762603172 DE19762603172 DE 19762603172 DE 2603172 A DE2603172 A DE 2603172A DE 2603172 A1 DE2603172 A1 DE 2603172A1
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acid
lower alkyl
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DE19762603172
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Jehan Framroz Bagli
Wilbur Lippmann
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Wyeth Canada Inc
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Ayerst Mckenna and Harrison Inc
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C405/00Compounds containing a five-membered ring having two side-chains in ortho position to each other, and having oxygen atoms directly attached to the ring in ortho position to one of the side-chains, one side-chain containing, not directly attached to the ring, a carbon atom having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, and the other side-chain having oxygen atoms attached in gamma-position to the ring, e.g. prostaglandins ; Analogues or derivatives thereof
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Description

PATENTANWÄLTE
DR.-ING. WOLFRAM BUNTE DR. WERNER KINZEBACH
D-BOOO MÜNCHEN 4O, BAUERSTRASSE 22 · FERNRUF (ΟΘ9) 37 85 83 · TELEX 52192O8 ISAR D POSTANSCHRIFT: D-SOQO MÜNCHEN 43. POSTFACH 7βΟ
München, den 28.Januar 197 6
AYERST, MCKEMA & HARRISON LIMITED 1025 Laurentien Boulevard, St. laurent, Quebec / CANADA
Prostaglandinantagonisten, Verfahren zu ihrer Herstellung und sie enthaltende Arzneimittel
j Die Erfindung betrifft Prostansäurederivate, die die Wir-
' kungen der Prostaglandine inhibieren können, Verfahren zu
ι ihrer Herstellung und sie enthaltende Arzneimittel.
j Die Anzahl an Substanzen, die die Prostaglandinwirkungen
I inhibieren, ist relativ klein. Man vergleiche beispiels-
■ weise die Übersicht von J.H. Sanner, Arch. Intern. Med., 135, 133 (1974). In chemischer Hinsicht teilen sich die
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* et ·
interessantesten Substanzen in drei Kategorien auf: Dibenzoxazepine, phosphorylierte Polymere aus Phloretin und 7-0xaprostaglandinanaloge . Offensichtlich ist nur ein Bericht erschienen, der Prostaglandin-inhibierende Eigenschaften für Verbindungen mit dem vollständigen Kohlenstoffskelett einer Prostansäure beschreibt. In diesem Falle beruhte der Antiprostaglandineffekt auf einer Desensitivierung des Rattenuterus und Gerbi1-KoIon-Gewebes gegenüber Prostaglandin Ep durch die Prostaglandinanalogen 11,15-Epi-prostaglandin E2 und Ent-11,15-epi-prostaglandin EpJ E.J. Corey et al., J. Org. Chem., 37, 3043 (1972); andererseits riefen diese Prostaglandinanalogen bei den Geweben einen proetaglandinartigen Effekt hervor, was bezüglich der Analoqen auf gemischte Agonisten- und Antagonisteneigenschaften hinweist.
Erfindungsgemäß werden mehrere Verbindungen mit dem Prostansäurekohlenstoff Skelett offenbart; die Verbindungen inhibieren die Wirkungen der Prostaglandine in der Art eines spezifischen Prostaglandinantagonisten insofern, als sie keine merklichen Agonisteneigenschaften aufweisen.
Eine der hier enthaltenen Verbindungen, d.h. die 2-(3-Hydroxy-1-octinyl)-5-oxocyelopentanheptansäure, und ihre niedrigen Alkylester (Formel 1, worin A für -C^C-CHOH- steht und R Wasserstoff oder niedriges Alkyl bedeutet) ist bereits offenbart; vgl. DT-OS 2 318 595» jedoch waren die dort für diese Verbindungen berichteten Aktivitäten ihrer Art nach prostaglandinartig.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind durch die allgemeine Formel 1
Ii ι
,^ (CUj)6-COOR
gekennzeichnet,
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worin A einen organischen Rest darstellt, der ausgewählt ist unter -CHOH-C=C- und -CSC-CHOH-, und worin R1 Wasserstoff oder niedriges Alkyl bedeutet.
Die bevorzugten erfindungsgemäßen Verbindungen sind diejenigen der Formel 1, worin A für -CHOH-CSC- steht und R Wasserstoff oder niedriges Alkyl bedeutet.
Die Verbindungen der Formel 1, worin A für -CHOH-C^c- steht, werden nach einem im folgenden Fließdiagramm erläuterten Verfahren hergestellt:
.,-(CH2) ^
CHO
χ, (CI12)6-COOR
-COOR
• CH(OR5)-C=C-(CH2)4-CH3
I (A = -CHOH-C=C-)
Unter Bezugnahme auf das vorstehende Fließdiagramm besteht das Verfahren darin, daß man eine Verbindung der Formel 2,
1 2
worin R für Wasserstoff oder niedriges Alkyl steht und R
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eine Hydroxyschutzgruppe bedeutet» mit dem Lithiumderivat von 1-Heptin kondensiert, wobei man das entsprechende Dihydroxyprostansäurederivat der Formel 3 erhält, worin R
für Wasserstoff oder niedriges Alkyl steht, R eine Hydroxyschutzgruppe darstellt und R Wasserstoff bedeutet. Die letztere Verbindung wird Acylierungsbedingungen unterworfen, wodurch die freie Hydroxygruppe an der Seitenkette acyliert wird, wobei man die entsprechende Verbindung der Formel 3 erhält, in der R Wasserstoff oder niedriges Alkyl
2 "5
bedeutet, R eine Hydroxyschutzgruppe darstellt und R für niedriges Alkanoyl steht. Umsetzung der letzteren Verbindung unter für die Entfernung der Hydroxyschutzgruppen als wirksam bekannten Bedingungen entfernt bevorzugt die Schutzgruppe der ringständigen Hydroxylgruppe, wodurch die Verbindung in die entsprechende Verbindung der Formel 3 überführt wird, worin R für Wasserstoff oder niedriges Alkyl
2 3
steht, R Wasserstoff bedeutet und R_ eine niedrige Alkanoylgruppe darstellt. Anschließende Reaktion der zuletzt gerannten Verbindung mit einem Oxidationsmittel, das eine Hydroxyfunktion in die entsprechende Ketofunktion überführen kann, ergibt das entsprechende Keton der Formel 4» worin R Wasserstoff oder niedriges Alkyl bedeutet und R niedriges Alkanoyl darstellt. Hydrolyse der letzteren Verbindung mit einer Base in Gegenwart von Wasser ergibt die entsprechende Verbindung der Formel 1, worin A für -CHOH-C=C- steht und R Wasserstoff bedeutet. Gewünschtenfalls wird die letztere Verbindung verestert, wobei man die entsprechende Verbindung der Formel 1 erhält, worin R niedriges Alkyl darstellt.
Die Verbindungen der Formel 1, worin A für -Csc-CHOH- steht, werden nach einem im nachfolgenden Fließdiagramm erläuterten Verfahren hergestellt:
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(.CH2I6-COOR ν
I (A = -CiC-CHOH-)
Unter Bezugnahme auf das vorstehende Fließdiagramm wird die Verbindung der Formel 5» worin R Wasserstoff oder niedriges Alkyl bedeutet, mit einem Alanderivat der Verbindung der Formel
worin R eine Hydroxyschutzgruppe darstellt» kondensiert, wobei man das entsprechende Hydroxyoxoprostansäuredfrivat der Formel 6 erhält, worin R Wasserstoff oder niedriges Alkyl bedeutet und R eine Hydroxyschutzgruppe darstellt; hierbei wird das Alanderivat aus dem entsprechenden Lithiumderivat und Aluminiumchlorid in situ gebildet. Behandlung der letzteren Verbindung unter zur Entfernung von Hydroxyschutzgruppen als wirksam bekannten Bedingungen ergibt die entsprechende Verbindung der Formel 1, worin A für -C^C-CHOH- steht und R1 Wasserstoff oder niedriges Alkyl bedeutet. Gewünschtenfalls wird letztere Verbindung der Formel 1, worin R für niedriges Alkyl steht, mit einer Base in Gegenwart von Wasser hydrolysiert, wobei man die-entsprechende Verbindung der Formel 1» in der R Wasserstoff bedeutet, erhält.
Mit den erfindungsgemäßen Verbindungen kann man eine von der
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abnormal erhöhten physiologischen Verfügbarkeit von Prostaglandinen in einem Organismus herrührende Komplikation durch Verabreichung einer diese Komplikation lindernden Dosis einer Verbindung der Formel 1 an den Organismus lindern.
Das nachstehend auf die erfindungsgemäße Verbindung angewendete Numerierungssystem bezieht sich auf den io-Cyclopentyl-(niedrig)-alkansäurekern.
Ein Merkmal der Erfindung besteht darin» daß das hier beschriebene Verfahren zu den Verbindungen der Formel 1 führt, bei denen die beiden Seitenketten in der für natürliche Prostaglandine charakteristischen trans-Konfiguration vorliegen.
Unabhängig von den vorstehenden Überlegungen können die erfindungsgemäßen Verbindungen mit mehr, als einem asymmetrischen Kohlenstoffatom in Form verschiedener stereocheroischer Isomerer vorliegen. Insbesondere werden die Verbindungen als Mischung von Racematen gebildet. Diese Mischungen können nach aus dem Stand der Technik bekannten Methoden auf geeigneten Stufen in reine Eacemate aufgetrennt werden. Gewünschtenfalls können die Racemate ebenfalls nach bekannten Methoden in Enantiomorphe aufgetrennt werden. Derartige Racemate und Enantiomorphe fallen in den Rahmen der Erfindung.
Die hier zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Verbindungen gebrauchten bildlichen Darstellungen sind so aufzufassen» daß sie derartige Racemate und Enantiomorphe einschließen. So werden beispielsweise in der Formel 1 die die Säureseitenkette mit dem Cyclopentanring verbindende gestrichelte Linie und die die Seitenkette» welche die Hydroxygruppe träpt, verbindende feste Linie zur Erläuterung der trans-Beziehung dieser beiden Seitenketten verwendet» und sie sollten nicht so ausgelegt werden, daß die Verbindungen auf ein Enantiomorphes
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beschränkt sind, sondern alle möglichen Enantiomorphen mit dieser trans-Beziehung einschließen.
In den Rahmen der Erfindung fallen auch die pharmazeutisch verträglichen Salze der Säuren der Formel 1, worin R für Wasserstoff steht. Die Säuren werden in ausgezeichneten Ausbeuten in die entsprechenden pharmazeutisch verträglichen Salze durch Neutralisation der letzteren Verbindungen mit der entsprechenden anorganischen oder organischen Base überführt. Die relative Stabilität der Säure erleichtert diese Umwandlung. Das Salz besitzt dieselben Aktivitäten wie die zugrundeliegenden Säureverbindungen, wenn sie an Tiere verabreicht werden, und können auf dieselbe Weise verwendet werden. Zu geeigneten anorganischen Basen zur Bildung dieser Salze gehören beispielsweise die Hydroxyde, Carbonate, Bicarbonate oder Alkoxyde der Alkalimetalle oder Erdalkalimetalle, beispielsweise Natrium, Kalium, Magnesium, Kalzium und dergleichen. Zu geeigneten organischen Basen gehören die folgenden Amine:, niedrige Mono-, Di- und Trialkylamine, deren Alkylreste bis zu 3 Kohlenstoffatome enthalten, wie Methylamin, Dimethylamin, Trimethylamin, Äthylamin, Di- und Triäthylamin, Methyläthylamin und dergleichen; Mono-, Di- und Trialkanolamine, deren Alkanolreste bis zu 3 Kohlenstoffatome enthalten, wie Mono-, Di- und Triäthanolamin; Alkylendiamine, die bis zu 6 Kohlenstoffatome enthalten, wie Hexamethylendiamin; cyclische gesättigte oder ungesättigte Basen, die bis zu 6 Kohlenstoffatome enthalten, wie Pyrrolidin, Piperidin, Morpholin, Piperazin und deren N-Alkyl- und N-Hydroxyalkylderivate, wie N-Methylmorpholin und N-(2-Hydroxyäthyl)-piperidin, sowie Pyridin. Man kann auch die entsprechenden quaternären Salze erwähnen, wie das Tetraalkyl (beispielsweise Tetramethyl), Alkylalkanol (beispielsweise Methyltriäthanol und Trimethylmonoäthanol) und cyclische Ammoniumsalze, beispielsweise das N-Methylpyridinium-, N-Me thyl-N- ( 2-hydroxyäthyl) -pyrrolidinium- ,■ N, N-Dimethyl-
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-2-
morpholinium-, N-Methyl-N-(2-hydroxyäthy1)-rnorpholini ura-, Ν,Ν-Dimethylpiperidinium- und N-Methyl-N-(2-hydroxyathyl)-piperidiniumsalz, die durch eine besonders gute Wasserlöslichkeit gekennzeichnet sind. Im Prinzip kann man jedoch alle physiologisch verträglichen Ammoniumsalze verwenden.
Die Umwandlungen in die Salze können nach einer Vielzahl aus dem Stand der Technik bekannten Methoden erfolgen. Beispielsweise ist es im Falle der anorganischen Salze bevorzugt, die gewählte Säure in Wasser, das mindestens eine äquivalente Menge eines Hydroxyds, Carbonate oder Bicarbonate» das dem entsprechenden gewünschten anorganischen Salz entspricht, aufzulösen. Vorteilhafterweise wird die Reaktion in einem inerten organischen Lösungsmittel, beispielsweise Methanol, Äthanol, Dioxan und dergleichen, durchgeführt. So führt beispielsweise die Verwendung von Natriumhydroxyd, Natriumcarbonat oder Natriumbicarbonat zu einer Lösung des Natriumsalzes. Eindampfen des Wassers oder Zugabe eines mit Wasser mischbaren Lösungsmittels mäßiger Polarität, beispielsweise eines niedrigen Alkanols oder eines niedrigen Alkanons ergibt das feste anorganische Salz, wenn diese Form gewünscht wird.
Zur Herstellung eines Aminsalzes wird die gewählte Säure in einem geeigneten Lösungsmittel entweder mäßiger oder geringer Polarität, beispielsweise Äthanol, Aceton, Äthylacetat, Diäthyläther und Benzol, gelöst. Dann gibt man mindestens eine äquivalente Menge des dem gewünschten Kation entsprechenden Amins zu dieser Lösung. Wenn das erhaltene Salz nicht ausfällt, kann es üblicherweise in fester Form durch Zugabe eines mischbaren Verdünnungsmittels niedriger Polarität, beispielsweise Benzol oder Diäthyläther, oder durch Eindampfen, erhalten werden. Wenn das Amin relativ flüchtig ist, kann jeglicher Überschuß leicht durch Eindampfen entfernt werden. Es ist bevorzugt, äquivalente Mengen dieser
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weniger flüchtigen Amine zu verwenden. ■
Salze, in denen es sich beim Kation um quaternäres Ammonium handelt» werden hergestellt, indem man die gewählte Säure mit einer äquivalenten Menge des entsprechenden quaternriron Ammoniumhydroxyds in wäßriger Lösung vermischt und anschliessend das Wasser eindampft.
Der hier verwendete Begriff "niedriges Alkyl" umfaßt geradkettige Alkylgruppen mit einem bis drei Kohlenstoffatomen; hierzu gehören Methyl, Äthyl und Propyl.
Der hier verwendete Begriff "niedriges Alkanoyl" umfaßt geradkettige Alkanoylreste, die 2 bis 3 Kohlenstoffatome enthalten; hierzu gehören Acetyl und Propionyl.
Der hier verwendete Begriff "Hydroxyschutzgruppe" betrifft säureanfällige Gruppen, die zum Schutz einer Hydroxylgruppe geeignet sind und schließt niedriges Alkanoyl aus; eine bevorzugte Hydroxyschutzgruppe ist Tetrahydropyran-2-yl (THP). Zu Beispielen für andere geeignete Schutzgruppen gehören Tri-(niedrig)-alkylsilyl, beispielsweise Trimethylsilyl (TMS) und Dimethylisopropylsilyl (DMIS), (niedrig)-Alkoxy-(niedrig)-alkyl, beispielsweise Äthoxyäthyl, Methoxyisopropyl oder Methoxymethyl und tert.-Butyl. Die Überführung der Hydroxylgruppe in eine geschützte Hydroxylgruppe wird durchgeführt, indem man den Präkurso mit der Hydroxygruppe mit einem Reagens umsetzt, von dem bekannt ist, daß es zur Überführung einer Hydroxygruppe einer bekannten Verbindung in eine geschützte Hydroxygruppe wirksam ist. Zu derartigen Reagentien gehören ein Überschuß an Dihydropyran oder ein Säurek^talysator, beispielsweise p-Toluolsulfonsäure, Chlorwasserstoff oder Schwefelsäure für die THP-Gruppe; Trimethylchlorsilan mit Hexamethyldisilazin für die TMS-Gruppe, Dimethylisopropylchlorsilan und Diisopropyltetramethyldisilazan für die
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. ηο. /603172
DKIS-Gruppe, Äthylvinyläther und Methylisopropenyläther in Gegenwart eines Säurekatalysators, wie oben beschrieben, für die Äthoxyäthyl- bzw. Methoxyisopropylgruppen, Chlormethylmethyläther in Gegenwart einer Base, beispielsweise Natriumhydrid, für die Methoxymethylgruppe, und Isobutylen für die tert.-Butylgruppe. Hinsichtlich einer detaillierten Beschreibung verschiedener brauchbarer Hydroxyschutzgruppen, vgl. J.F.W. McOmie "Protective Groups in Chemistry", Plenum Publications, New York, 1973· Seiten 96-120.
Der hier verwendete Begriff "unter Bedingungen, von denen bekannt ist, daß sie die Hydroxyschutzgruppe entfernen" betrifft neutrale (im Falle von TMS und DMIS) oder mild-saure Bedingungen, bei denen wäßrige Lösungen von Mineral- oder organischen Säuren als Hauptkomponente für das Reaktionsmedium, beispielsweise 0,1 bis 12 m Chlorwasserstoffsäure oder ^O bis 90 %ige Essigsäure, bei Temperaturen von 0 bis 800C, verwendet werden. Als weitere beispielhafte Erläuterung werden die THP- und Niedrig(alkoxy)niedrigalkyl-Schutzgruppen entfernt, indem man die die Schutzgruppe enthaltende Verbindung 10 Min. bis 3 oder 4 Std. lang bei 20 bis 600C mit wäßriger Essigsäure, oder mit p-Toluolsulfonsäure oder Chlorwasserstoffsäure in einem inerten Lösungsmittel in Gegenwart von Wasser, vorzugsweise Methanol-Wasser (9:1) behandelt. Die TMS-Gruppe wird durch Behandeln mit einem Überschuß an Wasser-Methanol (10:1) während 24 Std. oder mit Tetrahydrofuran-Essigsäure bei Raumtemperatur während 1 bis 2 Std. entfernt. Auf gleiche Weise wird die DMIS-Gruppe unter denselben, zur Entfernung der TMS-Gruppe angewendeten Bedingungen entfernt. Vergl. auch McOmie, loc.cit. .
Die Fähigkeit der "Verbindung der Formel 1 zur Inhibierung der Wirkungen der Prostaglandine wird in pharmakologischen Tests gezeigt. Ein praktischer Test für diesen Zweck beruht auf dem Prinzip, daß Prostaglandine die Adenylcyclase zur Bildung
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von Adenosin-3'»5'-monophosphat (cyclisches AMP) über die Basalspiegel in einigen Geweben stimulieren können; diese Aktivität kann durch bestimmte Mittel antagonisiert werden, die somit eine Antiprostaglandinaktivität aufweisen. Beschreibungen dieses Untersuchungstyps treten in der Literatur auf, beispielsweise Tests, die zur Bestimmung des Effekts einer Testverbindung auf eine induzierte Akkumulation von cyclischer AMP im Hypophysenvorderl appen der Ratte ausgelegt sind; vgl. P. Labrie et al., J. Biol. Chem., 246, 1902 (1971) und P. Borgeat et al.t Proc. Natl. Acad. Sei. U.S.A., 69, 2677 (1972).
Ein Beispiel für diese Art von Untersuchung zur Charakterisierung der Antiprostaglandineigenschaften der erfindungsgemäßen Verbindungen ist wie folgt:
Man verwendete Hypophysenvorderl appen- von männlichen Sprague-Dawley-Ratten (180 bis 200 g). Die Untersuchungen wurden zwischen 8.15 und 9.15 Uhr begonnen. Die Hypophysen-Vorderlappen, von denen die Hinter- und Mittellappen entfernt wurden, wurden in identische Hälften geteilt. Drei halbe Hypophysen wurden bei jeder Gruppe verwendet, und bei jeder Bestimmung gab es sechs Gruppen.
Die Gewebe wurden unter Schütteln 60 Min. bei 370C in einer Atmosphäre aus 5 % CO2 - 95 # O2 in 1,0 ml Krebs-Ringer-Bicarbonatpuffer, der 11 mM D-Glukose enthielt, inkubiert (vgl. F. Labrie, loc.cit.). Dann wurde das Inkubationsraedium durch ein gleiches Volumen frischen Puffer und Glukose ersetzt, und das Vehikulum oder die Testverbindung wurden wie in Fig.1 unten dargestellt, zugegeben. Nach einer weiteren 20-minütigen Inkubierung wurden 20 μΐ Vehikulum oder Prostaglandin E2 (PGE2) in 20 μΐ Vehikulum für die Inkubationsperiode von 4 Min, zugegeben. Bei dem für das PGE2 und die Verbindungen der Formel 1 eingesetzten Vehikulum handelte es sich um 0,1 ml Na-
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triumcarbonat (1,8 mg/ml) und 0,8 ml Wasser. Me Konzentration an Äthanol im Inkubationsmedium, das die Testverbindung enthielt, betrug 2 %; die abschließende Konzentration mit dem zusätzlichen PGE9-VeMkulum betrug 2,2 %.
C.
Für die Untersuchung des cyclischen AMP wurde das cyclische AMP aus den Geweben mit 5 5&iger Trichloressigsäure extrahiert und durch den Rezeptor-Bindungstest von A.G. Gi]man, Proc. Natl. Acad. Sei. U.S.A., 67, 305 (1970) gemessen. Die Bindung der H-cyclischen AMP an eine cyclische AMP-abhängige Proteinkinase bildet die Grundlage der Untersuchung. Ein hitzestabiles Protein, ein Inhibitor der cyclischen AMP-abhängigen Proteinkinase erhöht die Affinität des cyclischen Nukleotids für dieses Enzym. H-cyclisches AMP und dieser Inhibitor sind in sättigenden Konzentrationen von cyclischer AMP anwesend und der Effekt zugesetzter unbekannter oder Standard-cyclischer AMP-Lösungen kann so aus einer linearen und beinahe theoretischen Abnahme des Gesamtbefunds an H-cyclischer AMP bestimmt werden. Im vorliegenden Falle wurden 10 μg des Proteinkinase-Inhibitorproteins, das gemäß Gilman hergestellt wurde, und 1 μg Rezeptor-Präparation (P-5511» Sigma Chemical Co., wobei es sich bei der Präparation um eine von der cyclischen AMP abhängige Proteinkinase aus Rinderherz handelte, vgl. Gilman, loc.cit.) verwendet. Man setzte [8- HJ-cyclische AMP (Schwarz-Mann Co.; 28 Ci/mMol) in einer abschließenden Konzentration von 40 mM ein Nicht markierte cyclische AMP wurde von Calbiochem Co. bezogen. Die Untersuchungen wurden dreimal durchgeführt. Nach dem Filtrieren wurden die Filter getrocknet und 10 ml Toluol-Phosphor [0,4 io 2,5-Diphenyloxazol und 0,005 ^ 1,4-Bis-(5-phenyloxazol-2-yl)-benzol] wurden für die Szintillationszählung verwendet. Der Spiegel an cyclischer AMP nahm mit der Zeit zu und stieg auf ein Maximum bei ungefähr 15 Minuten. Da die Zunahme an cyclischer AMP-Akkumulation bezüglich der Zeit mindestens 5 Min. linear verlief,- wurde für die
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nachfolgend beschriebenen Untersuchungen die Zeitspanne von 4 Minuten gebraucht.
Unter den oben beschriebenen Bedingungen stieg die Akkumulation an cyclischen AMP mit der Konzentration von zugesetztem PGEp auf ein Maximum bei ungefähr 15 χ 10 M PG^2· Kan erhielt Linearität zumindest bis zu einer Konzentration von 1i5 x 10 M; daher wurde eine Konzentration von 1,0 χ 1O~ M bei den durch Figur 1 erläuterten Experimenten verwendet.
¥enn man die Verbindungen der Formel 1 beim vorhergellenden Test hinsichtlich ihrer Effekte auf die durch PGE2~induzierte cyclische AMP-Akkumulation untersuchte, führten die 2-(i-Hydroxy-2-octinyl)-5-oxocyclopentanheptansäure (vgl. nachstehendes Beispiel 3) und die 2-(3-Hydroxy-1-octinyl)-5-oxocyclopentanheptansäure (vgl. Beispiel 5) bei einer Konzentration von 5 x 10~4 M zu einer signifikanten Abnahme der durch PGE2-induzierten Akkumulation. Im Gegensatz hierzu bewirkte die cis-2-(i-Hydroxy-2-octenyl)-5-oxocyclopentanheptansäure (vgl. Beispiel 4) ein Analoges der 2-(i-Kydroxy-2-octinyl)-5-oxocyclopentanheptansäure» in der die Dreifachbindung der letzteren Verbindung durch eine Doppelbindung ersetzt ist» bei derselben Konzentration nicht zu einer merklichen Absenkung der PGE2-induzierten Zunahme. Vgl. hierzu Figur 1.
Andererseits waren beide zuvor erwähnten Verbindungen der Formel I1 die 2-(i-Hydroxy-2-octinyl)- und 2-(3-Hydroxy-1-octinyl)-5-oxocyclopentanheptansäure, auf die basale cyclische AMP-Akkumulation bei 5 x 10 M unter ähnlichen Bedingungen unwirksam, wogegen die cis-2-(1-Hydroxy-2-octenyl)-5-oxocyclopentanheptansäure eine relativ geringe Stimulation bewirkte.
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Die zuvor erwähnten Untersuchungen zeigen» daß die obigen Verbindungen der Formel 1 wirksame Antagonisten gegen die Wirkung des natürlichen Prostaglandins Ep zur Induzierung der Bildung cyclischer AMP beim Rattenhypophysen-Vorderlappen darstellen. Bei der Verhinderung dieser Wirkung von PG-Ep scheinen die Verbindungen der Formel 1 als reine
Antagonisten zu wirken, da sie alleine keine Agonistenaktivltät aufweisen.
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ft ft cd
ft O ft
PIGITR
Effekte der Prostansäurederivate auf die durch PGEg-induzierte Akkumulation von cyclischen! AMP
I I ΟΙ 00-90- 80-
70-60- 50-40-
ι Η
20-
10-
VEH PGE,
M-
111
Il
IV
IV
Ix 5x 5x 5x 5x 5x 5x
I0-6 10-4 10-4 10-4 ΙΟ"4 ΙΟ"5 ΙΟ"4
+ PGE,
PGE2
5x 5x ΙΟ"4 ΙΟ"5
PGE2 PGE2
Molare Konzentrationen der Verbindungen
*P <0,01 gg. Vehikulum ++P <0,001, + <0,01 g-g PGE2
6098 32/Ϊ0.0
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In Figur 1 bedeuten:
II = cis-2-(i-Hydroxy-2-octenyl)-5-oxocyclopentan-
heptansäure,
III = 2-(1-Hydroxy-2-octinyl)-5-oxocyclopentanheptansäure
(1,A= CHOH-C=C- und R1 = H), und
IV" = 2-(3-Hydroxy-1-octinyl)-5-oxocyclopentanheptansäure (1,A= -C=C-CHOH- und R1 = H).
Die Prostansäurederivate der Formel 1 sind wertvolle pharmazeutische und therapeutische Mitteli Bezüglich einer Diskussion der Anwendung von Substanzen, die die Wirkungen von Prostaglandinen inhibieren, vgl. K.E. Eakins und J.H. Sanner, in "The Prostaglandins", S.M.M. Karim, Ed., Wiley-Interscience, New York, 1972, Seiten 263-292, R.J. Flower, Pharmacological Reviews, 2(5, 33 (1974) und Sanner, loc.cit..
Die Verbindungen der Formel 1 können bei der Behandlung von Komplikationen verwendet werden, die mit einer abnormal vergrößerten physiologischen Verfügbarkeit von Prostaglandinen verbunden sind, beispielsweise habituellem Abortus, vorzeitigen Wehen, Diarrhöe, Übelkeit, Erbrechen, cerebralen Vasospasmen, Hypotension, Fieber, Knochenresorption, Sichelzell-Anämie, Lungenstauungserkrankung, Ulcera, Entzündung, Hypertriglyceridämie, Uveitis und Glaukum. Wenn die Verbindung der Formel 1 oder ein Salz davon für eine derartige Behandlung verwendet wird, so wird sie systemisch verabreicht. Eine bevorzugte Verabreichungsweise der Verbindung ist parenteral. In diesem Fall wird sie in Kombination mit einem pharmazeutisch verträglichen flüssigen oder festen Träger verabreicht. Die Verbindung kann auch oral in fester Form verabreicht werden, wobei sie Excipienten, wie Stärke, Lactose, Sucrose, bestimmte Tontypen und Geschmacks- und Überzuqsmittel enthält. Der Anteil der Verbindung wird durch ihre Löslichkeit im gegebenen Träger, durch den ge-
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·«>. 7603172
gebenen Träger, durch, den gewählten Verabreichungsweg und nach üblicher biologischer Praxis "bestimmt. Für eine parenterale Verabreichung wird die Verbindung in einer sterilen, wäßrigen Lösung verwendet, die auch andere gelöste Bestandteile, wie Puffer oder Schutzmittel, sowie ausreichende Mengen pharmazeutisch verträglicher Salze oder Glucose enthalten kann, um die Lösung isotonisch zu machen. Die Dosis variiert mit der Verabreichungsform und mit der besonderen Spezies von zu behandelnden Lebewesen und wird vorzugov/eise bei einer Höhe von 0,01 mg bis' 500 mg/kg Körpergewicht/Tag gehalten. Jedoch verwendet man am besten eine Dosishöhe im Bereich von ungefähr 1,0 mg bis ungefähr 100 mg/kg Körpergewicht/Tag, um wirksame Ergebnisse zu erhalten.
Bei parenteraler und oraler Verabreichung variieren günstige Einheitsdosenformen zwischen 5 und 100 mg, oder selbst höher, abhängig vom zu behandelnden Patienten und dem gewünschten besonderen Ergebnis, so wie es für den Fachmann auf der Hand liegt.
Die Verbindung der Formel 1 kann auch in einer der lange wirksamen Retard- oder Depot-Dosisformen, wie unten beschrieben, vorzugsweise durch intramuskuläre Injektion oder durch Implantation, verabreicht werden. Derartige Dosisformen sind so ausgelegt, daß sie ungefähr 0,5 mg bis ungefähr 50 mg/kg Körpergewicht/Tag freisetzen.
Es ist oft wünschenswert, das Mittel kontinuierlich über längere Zeiträume in lange wirksamen Retard- oder Depot-Dosisformen zu verabreichen. Solche Dosisformen können entweder ein pharmazeutisch verträgliches Salz des Mittels mit einem geringen Löslichkeitsgrad in den Körperfluiden, beispielsweise eines der nachstehend beschriebenen Salze, enthalten, oder sie können das Mittel in Form eines wasserlös-
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lichen Salzes zusammen mit einem Schutzträger enthalten, der eine schnelle Freisetzung verhindert. In letzterem Fall kann das Mittel beispielsweise mit einer nicht-antigenen» teilweise hydrolysierten Gelatine in Form einer viskosen Flüssigkeit formuliert werden, oder das Mittel kann auf einem pharmazeutisch verträglichen festen Träger, beispielsweise Zinkhydroxyd, absorbiert werden, und in Suspension in einem pharmazeutisch verträglichen flüssigen Vehiculum verabreicht werden, oder das Mittel kann in Gels oder Suspensionen mit einem nicht-antigenen schützenden Hydrokolloid, beispielsweise Natriumcarboxymethylcellulose, Polyvinylpyrrolidon, Natriumalginat, Gelatine, PoIygaLacturonsäuren, beispielsweise Pectin, oder bestimmten Mucopolysaccharide^ zusammen mit wäßrigen oder nichtwäßrigen pharmazeutisch verträglichen flüssigen Vehicula» Schutzmitteln, oder oberflächenaktiven Mitteln, formuliert werden. Beispiele für derartige Formulierungen sind in pharmazeutischen Standardwerken zu finden, beispielsweise in Remington's Pharmaceutical Sciences, 14.Ausgabe, Mack Publishing Co., Easton; Pennsylvania, 1970. Lange wirksame Retard-Präparationen des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Mittels können auch durch Mikroeinkapselung in einem pharmazeutisch verträglichen Überzug, beispielsweise Gelatine, Polyvinylalkohol oder Äthylcellulose, erhalten werden. Weitere Beispiele für Überzugsmaterialien und die zur Mikroeinkapselung angewendeten Verfahren sind von J.A. Herbig in "Encyclopedia of Chemical Technology", Band 15» 2.Ausgabe, Wiley, Few York 1967» Seiten 436-456 beschrieben. Derartige Formulierungen, sowie Suspensionen von Salzen des Mittels, die in den Körperfluiden nur mäßig löslich sind, sind so ausgelegt, daß sie ungefähr 10 mg bis ungefähr 100 mg der aktiven Verbindung pro Kilogramm Körpergewicht pro Tag freisetzen, und sie werden, vorzugsweise durch, intramuskuläre Injektion verabreicht. Alternativ können einige der oben aufgeführten
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festen Dosisformen, beispielsweise bestimmte mäßig-wasserlösliche. Salze, oder Dispersionen in oder auf festen Trägern adsorbierte Salze des Mittels, beispielsweise Dispersionen in einem neutralen Hydrogel eines Polymeren von Äthylenglykolmethacrylat oder ähnlichen, wie in der US-PS 3 551 beschrieben, vernetzten Monomeren, auch in Form von Pellets formuliert werden, die ungefähr dieselben Mengen wie oben gezeigt, freisetzen, und die subkutan oder intramuskulär implantiert werden können.
Die Verbindung der Formel 1 oder ein Salz davon kann auch topisch oder intradermal in Form einer 0,1 bis 5 l^igen Lösung mit pharmazeutisch verträglichen Excipienten verabreicht werden. Die Häufigkeit des Eintropfens variiert mit dem behandelten Patienten; im Falle von topischer Verabreichung bei G-laukom variiert sie von 1 bis 5 Tropfen täglich, die auf die Augen zur Anwendung gebracht werden.
Bezüglich des Verfahrens zur Herstellung der Verbindung der Formel 1, worin A für -CHOH-C=C- steht, ist eine bevorzugte Ausführungsform wie folgt:
Die Umwandlung des Ausgangsmaterials der Formel 2, worin
1 2
E für Wasserstoff oder niedriges Alkyl steht, und R eine Hydroxyschutzgruppe darstellt, in das entsprechende Dihydroxyprostansäurederivat der Formel 3 wird günstigerweise durchgeführt, indem man das Ausgangsmaterial der Formel 2 mit dem Lithiumderivat von 1-Heptin in einem aprotischen Lösungsmittel, vorzugsweise dem Lösungsmittel, in dem das Lithiumderivat hergestellt wird, beispielsweise Toluol, Hexan oder Tetrahydrofuran, in Kontakt bringt. Zeiten und Temperaturen für diese Reaktion sind variabel. Im allgemeinen wendet man eine Reaktionszeit von 1 bis 24 Std. und einen Temperaturbereich von -80 bis O0C an. Vorzugsweise wird das Lithiumderivat von 1-Heptin in Hexan oder Toluol zu einer Lösung des Ausgangsmaterials der Formel 2 in Hexan
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oder Toluol bei -70 bis -780C (Aceton/Trockeneisbadtemperatur) zugegeben. Man rührt die Reaktionsraischung 1 bis 4 Std. bei der tiefen Temperatur und läßt dann auf Raumtemperatur erwärmen. Das Pro&ukit der Formel 3 wird danach leicht durch die üblichen Extraktionsarbeitsweisen isoliert.
Das Ausgangsmaterial der Formel 2, worin R für niedriges Alkyl steht, wird leicht nach der Methode von J. Bagli und T. Bogri» Tetrahedron Letters» 3815 (1972) zur Herstellung des 2-Formyl-5-(tetrahydropyran-2-yl-oxy)-eyclopentanheptan-
1 2
säuremethylesters (2; R = CH, und R = Tetrahydropyran-2-yl)
1 mit der entsprechenden Variation bezüglich der Reste R und
R2, hergestellt. Vgl. auch US-PS 3 773 795» erteilt am 20. November 1973. Die Ausgangsmaterialien der Formel 2, worin R für Wasserstoff steht, werden aus ihren oben erwähnten entsprechenden niedrigen Alkylestern durch Hydrolyse erhalten; vgl. beispielsweise Beispiel 1.
Das wie oben beschrieben erhaltene Dihydroxyprostansäurederivat der Formel 3» worin R für Wasserstoff oder niedri-
2
ges Alkyl steht und R eine Hydroxyschutzgruppe darstellt
und R^ Wasserstoff bedeutet, wird leicht in sein entsprechendes Acylderivat der Formel 3» worin R für niedriges Alkanoyl steht, durch Reaktion mit einem niedrigen Alkansäureanhydrid oder einem niedrigen Alkansäurechlorid, vorzugsweise Acetanhydrid oder Acetylchlorid, in Gegenwart eines Protonenakzeptors, vorzugsweise Pyridin, überführt, wobei die Seitenkettenhydroxylgruppe acyliert wird.
Das letztere Acylderivat der Formel 3 wird dann Bedingungen unterworfen, die die niedrige Alkanoylgruppe nicht angreifen, von denen jedoch bekannt ist, daß sie zur Entfernung der Hydroxyschutzgruppen wirksam sind. Zu günstigen Bedingungen gehören das Auflösen des Acylderivats 3 in 25 bis 50 #iger wäßriger Essigsäure und Stehenlassen der Lösung während 1 bis 8 Std. bei 20 bis 600C.
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Auf diese Weise wird die Hydroxylgruppe am.Ring der Verbindung der Formel 3 entschützt, wobei man die entsprechende Hydroxylverbindung der Formel 3 erhält» worin R Wasserstoff
2
oder niedriges Alkyl darstellt, R Wasserstoff bedeutet und R für niedriges Alkanoyl steht. Die letztere Verbindung wird dann mit einem geeigneten Oxidationsmittel oxidiert, wobei man das entsprechende Keton der Formel 4 erhält, worin R Wasserstoff oder niedriges Alkyl bedeutet und R niedriges Alkanoyl darstellt. Zu geeigneten Oxidationsmitteln gehören Chromtrioxid-Pyridinkomplex und wäßriges Chromtrioxid-Schwefelsäure in Aceton, vgl. K. Bowden et al., J. Chem. Soc, 36 (194-6) und L.F. Fieser und M. Fieser in "Reagents for Organic Synthesis", John Wiley and Sons, Inc., New York, London und Sydney, 1967, Seiten 142-147.
Anschließende Hydrolyse der obigen Verbindung der Formel 4 mit einer geeigneten Base, beispielsweise Natrium- oder Kaliumhydroxyd, in Gegenwart von Wasser und einem zusätzlichen Lösungsmittel, beispielsweise einem niedrigen Alkanol, wie Methanol oder Äthanol, bei 20 bis 500C während 2 bis 24 Std. entfernt die Alkanoylgruppe und die Estergruppe, falls sie vorhanden ist, wobei man die entsprechende Verbindung der Formel 1 erhält, worin A für -CHOH-C^C- steht und R1 Wasserstoff bedeutet.
Gewünschtenfalls wird die vorstehende Verbindung der Formel 1, worin R Wasserstoff bedeutet, in die entsprechende Verbindung der Formel 1 überführt, in der R niedriges Alkyl darstellt,und zwar durch Veresterung mit einem niedrigen Alkanol, das 1 bis 3 Kohlenstoffatome enthält, beispielsweise Methanol, Äthanol oder Propanol, in Gegenwart einer Säure» beispielsweise Schwefelsäure, Chlorwasserstoff säure oder vorzugsweise Perchlorsäure. Gewünschtenfalls
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wird diese Veresterung durchgeführt, indem man die Verbindung der Formel 1» worin R Wasserstoff bedeutet, mit einem entsprechenden Diazoalkan» beispielsweise Diazomethan oder Diazoäthan, behandelt.
Eine bevorzugte Ausführungsform zur Herstellung der Verbindung der Formel 1, worin A für -C^c-CHOH- steht, umfaßt die Reaktion der Ketosäure der Formel 5 (R = H) oder eines niedrigen Alkylesters davon (5, R = niedriges Alkyl), vorzugsweise des Methylesters, mit einem Alanderivat der Verbindung der Formel HC=CH(OR*)-(CH2)/-CH3, worin R4" eine Hydroxyschutzgruppe, vorzugsweise THP, darstellt, um die entsprechende Verbindung der Formel 6 zu erhalten. Das Alanderivat wird aus dem entsprechenden Lithiumderivat in situ in Gegenwart von Aluminiumchlorid hergestellt, vgl. beispielsweise R. Pappo und P.W. Collins, Tetrahedron Letters, 2627 (1972) und J. Fried et "al., Tetrahedron Letters, 1379 (1969). Geeignete Reaktionsbedingungen für diese Reaktion sind dieselben, die hier zuvor für die Umwandlung der Verbindung der Formel 2 in die Verbindung der Formel 3 beschrieben wurden.
Die entsprechende Ketosäure der Formel 5 und ihre niedrigen Alkylester sind bekannt oder werden leicht hergestellt, indem man die von J. Bagli und T. Bogri, Tetrahedron Letters, 3815 (1972) und der US-PS 3 773 795, am 20. November 1973 erteilt, beschriebenen Arbeitsweisen anwendet.
Das entsprechende Lithiumderivat der acetylenischen Verbindung der Formel
SC(OR4)-(CH2)4-
wird erhaltenr indem man die acetylen!sehe Verbindung mit
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einem niedrigen Alkyllithiumderivat, beispielsweise Propyllithium, tert.-Butyllithium und Hexyllithium, in einem aprotischen Lösungsmittel, beispielsweise Hexan oder Toluol, umsetzt. Zu geeigneten Zeiten und Temperaturen für die Bildung dieses Derivats gehören Temperaturen, die von -80 bis O0C und Zeiten, die von 10 Min. bis 2 Std., reichen. Die acetylenische Verbindung wird hergestellt, indem man an der freien Hydroxylgruppe von im Handel erhältlichem 1-0ctin-3-ol eine Hydroxyschutzgruppe einführt.
Bezüglich der Verbindung der Formel 6, worin R für Wasserstoff oder niedriges Alkyl steht und R^" eine Hydroxyschutzgruppe darstellt, und die wie oben beschrieben hergestellt wird, so wird diese Verbindung in die entsprechende Verbindung der Formel 1, worin A für -ΟΞΟ-ΟΗΟΗ- steht und R Wasserstoff oder niedriges Alkyl bedeutet, unter Bedingungen überführt, von denen bekannt ist, daß sie zur Entfernung von Hydroxyschutzgruppen wirksam sind, wie dies zuvor beschrieben wurde. Darüber hinaus kann gewünschten-
•1
falls die letztere Verbindung der Formel 1, worin R für niedriges Alkyl steht, durch eine geeignete Base, beispielsweise Natrium- oder Kaliumhydroxyd, in Gegenwart von Wasser und einem weiteren Lösungsmittel, beispielsweise einem niedrigen Alkanol, wie Methanol oder Äthanol, bei 20 bis 500C während 2 bis 24 Std. hydrolysiert werden, wobei man die gewünschte Verbindung der Formel 1, worin A für -C^C-CHOH- steht und R Wasserstoff bedeutet, erhält.
Die nachfolgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung.
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Beispiel 1
2-Formyl-5-(tetrahydropyran-2-yl-Qxy)-cyelopentanheptansäure (2, R1 = H und R2 = Tetrahydropyran-2-yl)
Zu einer Lösung von 2-Formyl-5-(tetrahydropyran-2-yl-axy)-cyclopentanheptansäure-methylester (23*64- g) t beschrieben von J. Bagli und T. Bogri, Tetrahedron Letters, 3815 (1972), vgl. auch US-PS 3 773 795» am 20. November 1973 erteilt, in Methanol (20 ml) gibt man 10 #ige UaOH (33.5 ml). Die Reaktionsmischung wird unter einer Stickstoffatmosphäre 18 Std. bei 400C (Badtemperatür) gerührt. Man kühlt die Mischung und verdampft das Methanol aus der Mischung. Den Rückstand nimmt man in Äther auf und wäscht die erhaltene Mischung mit einer kleinen Menge Wasser. Die wäßrige Schicht wird mit Essigsäure angesäuert und.mit Äther extrahiert. Man wäscht den Ätherextrakt mit Wasser, trocknet und konzentriert, wobei man die Titelverbindüng erhält, 2700, 1712, 1125 und 1025 cm"1.
Beispiel 2
2-(i-Hydroxy-2-octinyl)-5-(tetrahydropyran-2-yl-oxy)-cyclopentanheptansäure
(3; R1 = H, R2 = Tetrahydropyran-2-yl und R5 = H) :
Unter einer Stickstoffatmosphäre gibt man bei -400C eine Lösung von 70,4 ml n-Butyllithium in Hexan (2,3 molar) tropfenweise zu einer Lösung von 1-Heptin (14,78 g, 2,2 Äquivalente) in 50 ml Toluol. Die Mischung wird 10 Min. bei derselben Temperatur gerührt. Man bringt die Lösung vorsichtig in einen Zugabetrichter und gibt sie zu einer Lösung von 2-Pormyl-5-(tetrahydropyran-2-yl-oxy)-cyclopentanheptansäure (22,82 g, 1 Äquivalent), beschrieben in Beispiel 1, in 50 ml Toluol, das auf -700C gekühlt ist. Man rührt die Reaktion
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bei derselben Temperatur 2 Std. lang. Dann wird die Mischung mit Äther verdünnt und mit Wasser gewaschen. Man säuert die wäßrige Schicht mit Essigsäure an und extrahiert mit Äther. Der Ätherextrakt wird mit Wasser gewaschen, getrocknet und konzentriert, wobei man die Titelverbindung erhält; NMR (CDOl5)cf 0,89 (t, 5H), 3»9O (breit, 1H), 4»33 (m, 1H).
Unter Ersatz der'2-Formyl-5-(tetrahydropyran-2-yl-oxy)-cyclopentansäure durch eine äquivalente Menge ihrer entsprechenden Methyl-, Äthyl- oder Propylester erhält man auf dieselbe Weise die entsprechenden Methyl-, Äthyl- bzw. Propylester der Titelverbindung.
Eine Probe der Titelverbindung wird mit Diazomethan verestert, wobei man den entsprechenden Methylester erhält; 3400, 1730, 1025 cm"1.
Beispiel 3
2-(1-Hydroxy-2-octinyl)-5-oxocyclopentanheptansäure (1; A = -CHOH-C=C- und R1 = H)
Zu einer Lösung von 2-(1-Hydroxy-2-octinyl)-5-(tetrahydropyran-2-yl-oxy)-cyclopentanheptansäure (11,5 g)> in Beispiel 2 beschrieben, in trockenem Pyridin (50 ml), gibt man Acetanhydrid (35»6 ml). Die Mischung wird über Nacht gerührt. Man entfernt das Lösungsmittel unter vermindertem Druck. Der Rückstand wird in Äther gelöst, und die Lösung wird mit Äther gewaschen, getrocknet und konzentriert, wobei man 2-(1-Acetoxy-2-octinyl)-5-(tetrahydropyran-2-yl-oxy)-
1 2 cyclopentanheptansaure (3; R = H, R = Tetrahydropyran-2-
yl und R3 = CHxCO) erhält; ^ ^im 1700, 1735 cm"1.
Das letztere Acetat (11,25 g) wird in Essigsäure (108 ml)
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und Wasser (54 ml) gelöst. Man rührt die Mischung 2,5 Std. bei 550C. Die Essigsäure wird entfernt. Den Rückstand löst man in Äther. Die Lösung wird mit Wasser gewaschen, getrocknet und konzentriert, wobei man 2-(1-Acetoxy-2-octinyl)-5-hydroxy-cyclopentanheptansäure (3; R und R = H und R = CHxCO) erhält; ^?*im 3350, 1700, 1730 cnT1
Die letztere Verbindung (11,4 g) in Aceton (128 ml) wird auf -200C gekühlt. Man behandelt die gekühlte Lösung tropfenweise mit einer Lösung von Chromanhydrid und Schwefelsäure in Wasser (Jones' Reagens). Man rührt die Mischung 1 Std. bei 0 bis 1O0C, behandelt mit 2 ml Methanol und rührt eine weitere Stunde. Das Lösungsmittel wird eingedampft. Den Rückstand nimmt man in Äther auf. Die Ätherphase wird mit Wasser gewaschen, getrocknet und konzentriert, wobei man 2-(i-Acetoxy-2-octinyl)-5-oxocyclopentanheptansäure (4; R1 = H und R3 = CH^CO) erhält. Das Infrarotspektrum der letzteren Verbindung zeigt eine neue Bande im Carbonylbereich ( >f ^Χ3 1725 cm"1) und die Abwesenheit einer Hydroxylabsorption.
Die letztere Verbindung (9,12 g) wird in Methanol (133 ml) und Natriumhydroxyd (10 #ig» 19 ml) gelöst-. Man rührt die Mischung 18 Std. Das Lösungsmittel wird unter vermindertem Druck entfernt. Die neutrale Fraktion wird aufgetrennt und die wäßrige Phase wird angesäuert und mit Äther extrahiert. Die Ätherphase wird gewaschen, getrocknet und konzentriert. Den Rückstand reinigt man durch Chromatographie auf Silikagel, wobei man die Titelverbindung erhält; ^ max13 3500' 2220, 1725» 1700 cm"1; NMR (CDCl3)cT 0,87 (t, 3H), 4,53 (m, 1H). Die chromatographische Untersuchung (DünnschichtChromatographie auf Silikagelplatten) zeigt an, daß es sich bei diesem Produkt um eine Mischung der beiden möglichen isomeren. Alkohole handelt» die beide ein sehr ähnliches chro-
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matographisches Verhalten aufweisen.
Ersetzt tnan die 2-(i-Hydroxy-2-octinyl)-5-(tetrahydropyran-2-yl-oxy)-cyclopentanheptansäure durch eine äquivalente Menge ihrer entsprechenden Methyl-, Äthyl- oder Propylester, so erhält man auf die gleiche Weise die entsprechenden Methyl-, Äthyl- bzw. Propylester der Verbindung der Formel 4. Hydrolyse der letzteren Ester mit 10 tigern Natriumhydroxyd auf die oben beschriebene Weise ergibt die Titelverbindung.
Beispiel 4
cis-2-(1-Hydroxy-2-octenyl)-5-oxocyclopentanheptansäure
Eine Lösung von 2-(1-Hydroxy-2-octinyl)-5-oxocyclopentanheptansäure (1,12 g),in Beispiel 3 beschrieben, in 20 ml Äthylacetat wird einer Hydrierung mit Lindlar-Katalysator (200 mg) unterworfen, wobei man die Titelverbindung erhält, die durch Chromatographie auf Silikagel gereinigt wird. [Lindlar-Katalysator ist eine Mischung von Palladium und Bleioxid auf Kaliumcarbonat, H. Lindlar, EeIv.Chim. Acta, 35» 446 (1952)]. Die Titelverbindung hat ein (breite OH-Absorption) von 1730, 1710 cm ; NMR (CDCl-)cf 5.54 (m, 2H), 7,14 (breit, 2H).
Beispiel
2-(3-Hydroxy-1-octinyl)-5-oxocyclopentanheptansäure (1; A = -C=C-CHOH- und R1 = H)
Unter einer Stickstoffatmosphäre gibt man bei -250C eine Lösung von Butyllithium (50 ml 2,2 molare Lösung in Hexan) zu einer Lösung von 3-(Tetrahydropyran-2-yl-oxy)-1-octin {21,0 g, leicht hergestellt aus 1-0ctin-3-ol [Έ. Orundwell
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et al, J. Med. Chem., 8, 41 (1965)J und Dihydropyran in Gegenwart von konz. HCl} in Toluol (25 ml). Die Mischung wird 15 Min. gerührt und Aluminiumchlorid (4*46 g) werden zugesetzt. Nachdem man die Reaktionsmischung weitere 45 Min. bei -200C gerührt hat, gibt man 5-0χο-1-cyclopenten-i-heptansäuremethylester (11*2 g), beschrieben von J. Bagli und T. Bogri, Tetrahedron Letters, 3815 (1972) und in der US-PS 3 773 795. erteilt am 20. November 1973» zu und läßt die erhaltene Mischung auf Raumtemperatur kommen (20 bis 250C)- Man rührt die Mischung 16 Std., verdünnt dann mit gesättigtem NH.Cl und extrahiert mit Äther. Der Ätherextrakt wird mit gesättigtem NH.Cl und Wasser gewaschen, getrocknet und konzentriert, wobei man einen öligen Rückstand erhält. Chromatographie des Rückstands auf Silikagel unter Verwendung von Xthylacetat/ Benzol (1:9) als Eluiermittel liefert 2-[3-(Tetrahydropyran— 2-yl-oxy)-1-octinylJ-5-oxocyclopentanheptansäure-methylester (6; R1 = CH, und R4 = Tetrahydropyran-2-yl).
Eine Lösung der letzteren Verbindung (4,98 g) und p-Toluolsulfonsäure (0,35 g) in Methanol-Wasser (9:1) (50 ml) wird 1 Std. bei 20 bis 250C gerührt. Man entfernt das Lösungsmittel unter vermindertem Druck. Den Rückstand nimmt man in Äther auf. Die Ätherlösung wird mit Wasser gewaschen, getrocknet und konzentriert. Den Rückstand unterwirft man einer Chromatographie auf Silikagel unter Verwendung von : Äthylacetat/Benzol (1:9) als Eluiermittel. Konzentrieren des Eluats ergibt 2-(3-Hydroxy-1-octinyl)-5-oxocyclopentanheptansäure-methylester (1; A = -C=C-CHOH- und R1 = CH,); ^ max™ 3420' 1730' 1^OO cm"1.
Eine Lösung der letzteren Verbindung (0,97 g) in Methanol (6 ml) wird mit 5 tigern wäßrigem NaOH (3,3 ml) vermischt. Die Mischung wird 18 Std. bei 20 bis 250C gerührt. Man verteilt die Mischung zwischen Äther und Wasser, um sie in basi-
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sehe, neutrale und saure Fraktionen aufzuteilen. Die Isolierung der sauren Fraktion, gefolgt von Chromatographie der letzteren Fraktion auf Silikagel unter Verwendung von ÄthylacetatiEexan:Methanol (5:5:0,1) liefert die Titelverbindung; V^m (breite Hydroxylabsorption), 1725, 1700 cm"1 NMR (CT)Cl^)cr 0,90 (t, 3H), 4,50 (m, 1H), 6,89 (breites Singulett).
Die chromatographische Untersuchung (Dünnschichtchromatographie auf Silikagel) zeigt an, daß es sich "bei diesem Produkt um eine Mischung der beiden isomeren Alkohole handelt, die beide ein sehr ähnliches chromatographisches Verhalten aufweisen.
Ersetzt man den 5-Oxo-i-cyclopenten-i-heptansäure-methylester durch eine äquivalente Menge an 5-0xo-1-cyclopenten-1-heptansäure-äthyl- oder -propylester (vgl. US-PS 3 773 795)» so erhält man auf die gleiche Weise die entsprechenden Äthyl- bzw. Propylester von 2-(3-Hydroxy-1-octinyl)-5-oxocyclopentanheptansäure, anstelle des oben erwähnten 2-(3-Hydroxy-1-octinyl)-5-oxocyclopentanheptansäure-methylesters.
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Claims (9)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    worin A für -CHOH-C^C- steht und R Wasserstoff oder niedriges Alkyl bedeutet.
  2. 2. 2- (l-Hydroxy-2-octiny1)-S-oxocyclopentanheptansäure gemäß Anspruch 1.
  3. 3. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung der Formel 2
    R2
    ·' iCH2) 6"C00R
    CHO
    worin R Wasserstoff oder niedriges Alkyl bedeutet und
    2
    R eine Hydroxyschutzgruppe darstellt, mit dem Lithiumderivat von 1-Heptin umsetzt, wobei nan das entsprechende
    • - 30 -
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    Dihydroxyprostansäurederivat der Formel 3
    (Cf-L) -COOR1
    Z. ο
    CH(OR3)-C^C-
    erhält, worin R Wasserstoff oder niedriges Alkyl dar-
    2 "5
    stellt, R eine Hydroxyschutzgruppe bedeutet und R^ für
    Wasserstoff steht, die letztere Verbindung Acylierungsbedingungen unterwirft, wobei man die entsprechende Verbindung der Formel 3 erhält, worin R Wasserstoff oder
    ρ
    niedriges Alkyl bedeutet, R eine Hydroxyschutzgruppe darstellt und R^ für niedriges Alkanoyl steht, die letztere Verbindung unter Bedingungen, von denen bekannt ist, daß sie zur Entfernung von Hydroxylschutzgruppen wirksam sind, umsetzt, wobei man die entsprechen-
    -1
    de Verbindung der Formel 3 erhält, worin R Wasserstoff
    ρ oder niedriges Alkyl'darstellt, R Wasserstoff bedeutet und R^ für niedriges Alkanoyl steht, die zuletzt genannte Verbindung mit einem Oxidationsmittel, das eine Hydroxyfunktion in- die entsprechende Ketofunktion überführen kann, umsetzt, wobei man das entsprechende Keton der Formel *♦
    ,-COOR
    .CH(OR3J-CsC-(CH2J4-CH3
    erhält, worin R Wasserstoff oder niedriges Alkyl bedeutet und R* niedriges Alkanoyl darstellt, die letztere Verbin-
    - 31 609832/100:
    M/16 332 .3^.
    dung mit einer Base in Gegenwart von Wasser hydrolysiert, wobei man die entsprechende Verbindung der Formel 1 erhält, worin A für -CHOH-C=C- steht und R Wasserstoff bedeutet, und, gewünsentenfalls die letztere Verbindung verestert, wobei man die entsprechende Verbindung der Formel 1 erhält, worin R für niedriges Alkyl steht.
  4. 4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
    2 "*i
    R für Tetrahydropyran-2-yl steht und R^ die Bedeutung CH3CO besitzt.
  5. 5. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man zur wirksamen Entfernung der Hydroxyschutzgruppe
    30 bis 90 £ige Essigsäure als Hauptkomponente des Reaktionsmediums bei Temperaturen von 20 bis 6O0C während
    10 Min. bis *J Std. anwendet, das Oxidationsmittel auswähltunter Chromtrioxid-Pyridinkomplex und wäßrigem
    Chromtrioxid-Schwefelsäure in Aceton und als Base
    Natrium oder Kaliumhydroxid verwendet.
  6. 6. Pharmazeutisches Mittel, bestehend aus einer Verbindung der Formel 1
    worin A für -CHOH-CHC- oder -C=C-CHOH- steht und R1 Wasserstoff oder niedriges Alkyl bedeutet, und einem pharmazeutisch verträglichen Träger.
  7. 7. Pharmazeutisches'Mittel gemäß Anspruch 6, worin es sich
    - 32 -
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    ft
    bei der Verbindung der Formel 1 um die 2-(l-Hydroxy-2-octinyl)-5-oxocyclopentanheptansäure handelt.
  8. 8. Pharmazeutisches Mittel gemäß Anspruch 6, worin es sich bei der Verbindung der Formel 1 um die 2-(3-Hydroxy-loctinyD-5-oxocyclopentanheptansäure handelt.
  9. 9. Pharmazeutisches Mittel gemäß Anspruch 6, worin die Verbindung der Formel in einer Einheitsdosis von 5 bis 100 mg vorliegt.
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DE19762603172 1975-01-28 1976-01-28 Prostaglandinantagonisten, verfahren zu ihrer herstellung und sie enthaltende arzneimittel Withdrawn DE2603172A1 (de)

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