DK145462B - Fremgangsmaade til fremstilling af 15-alkyl-prostaglandin e-forbindelser - Google Patents

Description

i 145462 o

Den foreliggende opfindelse angår en særlig fremgangsmåde til fremstilling af de kendte 15-methyl- eller 15-ethyl-de-rivater af forbindelser af prostaglandin E-typen.

I det følgende vil prostaglandin E og prostaglandin F 5 overalt blive betegnet som henholdsvis PGE og PGF.

PGE^, ^^2' PGE^, dihydro-PGE^ og deres estere og farmakologisk acceptable salte er yderst kraftige til at fremkalde forskellige biologiske reaktioner, og af denne grund er disse forbindelser anvendelige til farmakologiske formål, se f.eks.

10 Bergstrom et al., Pharmacol. Rev. 20, 1 (1968) og den deri nævnte litteratur.

På grund af disse biologiske reaktioner er disse kendte prostaglandiner anvendelige til undersøgelse, forhindring, kon-trollering eller lindring af mange forskellige sygdomme og uøn-15 skede fysiologiske tilstande hos fugle og pattedyr, indbefattende mennesker, nyttige husdyr, kæledyr og dyr til zoologiske haver, samt til laboratoriedyr, f.eks. mus, rotter, kaniner og aber.

Disse forbindelser, og især PGE-forbindelserne, er især 20 anvendelige til pattedyr, indbefattende mennesker, som nasal-de-congestanter, til hvilke formål de anvendeB i dosisstørrelser på mellem ca. 10 jig og ca. 10 mg pr. ml af en farmakologisk egnet, flydende bærer eller som en aerosol-spray, begge til topisk anvendelse.

25 PGE-forbindelserne er anvendelige til pattedyr, indbefat tende mennesker og visse nyttige dyr som f.eks. hunde og svin, til nedsættelse og kontrollering af for stor gastrisk sekretion, hvorved risikoen for gastrointestinal ulcer-dannelse formindskes eller undgås og helingen af sådanne, allerede tilstedeværende ul-30 cere i mave/tarm-kanalen fremmes. Til dette formål kan forbindelserne injiceres eller infuseres intravenøst, subcutant eller in-tramuskulært i en infusionsdosis på mellem ca. 0,1 jug og ca.

500 jag pr. kg legemsvægt pr. minut eller i en samlet daglig dosis ved injektion eller infusion på mellem ca. 0,1 og ca. 20 mg pr.

35 kg legemsvægt pr. dag, idet den nøjagtige dosis afhænger af individets alder, vægt og tilstand, samt af indglvningshyppigheden og -vejen.

145462

O

2 PGE-forbindelserne er anvendelige, hvorsomhelst det ønskes at hæmme blodpladeaggregering, at nedsætte blodpladernes adhæsive karakter og at fjerne eller hindre dannelse af thrombi hos pattedyr, indbefattende mennesker, kaniner og rotter. Såle-5 des er f.eks. disse forbindelser anvendelige til behandling eller forhindring af mycocardiale infarkter, til behandling og forhindring af post-operative thromboser, til fremme af tilpasningen af vasculære podninger efter kururgiske indgreb og til behandling af sådanne tilstande som atherosclerose, blodkoaguleringsdefekter 10 på grund af lipæmi og andre kliniske tilstande, hvor den underliggende etiologi er forbundet med lipid-ubalance eller hyperli-pidæmi. Til disse formål indgives disse forbindelser systemisk, f.eks. intravenøst, subcutant eller intramuskulært eller i form af sterile implantater med forlænget virkning. Til opnåelse af 15 hurtig reaktion, især i nødsituationer, er den intravenøse ind-givningsmåde at foretrække. Der anvendes doser i området fra ca. 0,005 til ca. 20 mg pr. kg legemsvægt pr. dag, idet den nøjagtige dosis afhænger af individets alder, vægt og tilstand, samt af indgivningshyppigheden og -vejen.

20 PGE-forbindelserne er især anvendelige som additiver til blod, blodprodukter, bloderstatninger og andre væsker, der anvendes i kunstig ekstracorporeal cirkulering og perfusion af isolerede legemsdele, f.eks. lemmer og organer, hvad enten de er bundet til det oprindelige legeme, frigjort fra dette og under præ-25 servering eller præparering til transplantation eller bundet til et nyt legeme. Under disse cirkulationer og perfusioner er aggre-gerede blodplader tilbøjelige til at blokere blodkarrene og dele af cirkulationsapparaturet, og denne blokering undgås ved tilstedeværelse af disse forbindelser. Til dette formål sættes for-30 bindeiserne gradvis eller i en enkelt eller flere portioner til det cirkulerende blod, til donor-individets blod, til den per-fuserede legemsdel, bundet eller frigjort, eller til modtageren eller til to eller flere af disse i en samlet stadig dosis på mellem ca. 0,001 og 10 mg pr. liter cirkulerende væske. Det er 35 især af betydning at anvende disse forbindelser til laboratoriedyr, f.eks. katte, hunde, kaniner, aber og rotter, til disse for-

O

145462 3 mål for derved at udvikle nye metoder og ny teknik til transplantationer af organer og lemmer.

PGE-forbindelserne er endvidere yderst kraftige til at give en stimulering af glatte muskler, og de er også i høj grad 5 aktive til at potentiere andre kendte stimulatorer for glatte muskler, f.eks. oxytocin-midler såsom oxytocin og de forskellige meldrøjealkaloider, indbefattende derivater og analoge deraf. Derfor er PGE^ f.eks. anvendelige i stedet for eller sammen med mindre end de sædvanlige mængder af disse kendte stimula-10 torer for glatte muskler, f.eks. til lindring af symptomerne ved paralytisk ileus, eller til kontrollering eller forhindring af atonisk uterusblødning efter abort eller fødsel, til hjælp ved udstødningen af placenta og under puerperiet. Til det sidste formål indgives PGE-forbindelsen ved intravenøs infusion uraid-15 delbart efter abort eller fødsel i en dosis på mellem ca. 0,01 og ca. 50 pg pr. kg legemsvægt pr. minut, Indtil der er opnået den ønskede virkning, og derpå følgende doser gives ved intravenøs, subcutan eller intramuskulær injektion eller infusion under puerperiet i en mængde på 0,01-2 mg pr. kg legemsvægt pr.

20 dag, idet den nøjagtige dosis afhænger af individets alder, vægt og tilstand.

PGE-forbindelserne er også anvendelige som hypotensive midler til nedsættelse af blodtrykket hos pattedyr, indbefattende mennesker. Til dette formål indgives forbindelserne ved 25 intravenøs infusion i en mængde på mellem ca. 0,01 og ca. 50 pg pr. kg legemsvægt pr. minut eller i en enkelt eller flere doser på ca. 25-500 pg pr. kg legemsvægt i alt pr. dag.

PGE-forbindelserne er endvidere anvendelige i stedet for oxytocin til fremkaldelse af veer hos gravide kvinder og dræg-30 tige dyr, indbefattende køer, får og svin, ved eller nær udløbstidspunktet eller til drægtige dyr med intrauterin død af fosteret i tidsrummet mellem ca. den 20. uge og udløbstidspunktet. Til dette formål infuseres forbindelserne intravenøst i en dosis på 0,01-50 pg pr. kg legemsvægt pr. minut, indtil eller 35 nær ved afslutningen af det andet ve-stadium, dvs. udstødning af fosteret. Disse forbindelser er især anvendelige, når kvinden 145462

O

4 eller dyret har gået én eller flere uger for længe og naturlige veer endnu ikke er begyndt, eller 12-60 timer efter, at membranerne er revnet og naturlige veer endnu ikke er begyndt.

PGF og PGE-forbindelserne er anvendelige til regulering 5 af den reproduktive cyclus hos ovulerende hun-individer, indbefattende kvinder og sådanne dyr som f.eks. aber, rotter, kaniner, hunde og køer. Til dette formål indgives f.eks. PGE2 eller PGF2a systemisk, f.eks. intravenøst, subcutant eller intravaginalt, i en dosis på mellem 0,001 mg og ca. 20 mg pr. kg legemsvægt, for-10 trinsvis over et tidsrum, der begynder omkring ovuleringstids-punktet og ender omkring tidspunktet for den næste forventede menstruation eller lige før dette tidspunkt. Yderligere kan der hidføres en udstødning af et embryo eller foster ved lignende indgivning af forbindelsen under den første tredjedel af den nor-15 male graviditet- eller drægtighedstid.

Som nævnt ovenfor er PGE-forbindelserne kraftige antagonister til epinephrin-induceret mobilisering af frie fedtsyrer, og derfor er disse forbindelser anvendelige i eksperimentalmedicinen til både in vitro og in vivo undersøgelser af pattedyr, ind-20 befattende mennesker, kaniner og rotter, for derved at opnå forståelse, forhindring, symptomlindring og helbredelse af sygdomme, som indbefatter unormal lipid-mobilisering og høje indhold af frie fedtsyrer, f.eks. diabetes melitus, karsygdomme og hyper-thyroidisme.

25 Formålet med den foreliggende opfindelse er at tilvejebrin ge en fremgangsmåde til fremstilling af prostaglandin E-syrer eller -estere med en methyl- eller ethyl-substituent i C-15-stillin-gen, ved hvilken de nævnte forbindelser fås let ud fra tilsvarende PGF-forbindelser ved en enkel tretrinsmetode i stedet 30 for en direkte alkylering af PGE-forbindelsen. Fordelen ved den i det følgende nærmere definerede tretrinsmetode ifølge opfindelsen i forhold til direkte alkylering af PGE-forbindelsen eller andre kendte metoder til fremstilling af 15-al-kyl-PGE-forbindelser ligger i anvendelsen af rene (15R)- og 35 (15S)-15-methyl-PGF-forbindelser som udgangsmaterialer, hvil ket fører til en særdeles effektiv syntese af de tilsvarende

O

145462 5 PGE-forbindelser under undgåelse af epimerisering ved C-15; ved direkte alkylering af PGE-forbindelser dannes der en blanding af C-15-epimere, og disse epimere er særdeles vanskelige at adskille fra hverandre.

5 Opfindelsen angår således en fremgangsmåde til frem stilling af 15-alkyl-prostaglandin E-forbindelser af formlen °\ 2

10 V^^^CH2-Y-(CH2)3-C-ORL

/ VIII

\^^X-C-CH2-Z-CH2CH3

HO D

15 eller racemiske forbindelser af denne formel og dens spejlbillede, i hvilken formel X er trans-CH=CH- eller -CHj'CHj- og Y og Z begge er -CH„CH9-, eller X et trans-CH=CH-, Y er * * 2 cis-CH=CH- og Z er -CELCH.,- eller cis-CH=CH-, D er ΌΗ eller ^OH, hvor Rz betegner methyl eller ethyl, og R er 20 hydrogen eller alkyl med i-8 carbonatomer, og denne fremgangsmåde er ejendommelig ved, at

(1) man omsætter en optisk aktiv forbindelse af formlen H<^ O

a^CH2-Y-(CH2)3-C-OR1

IX

*X-C-CH0-Z-CH_CH_ / n ^ Δ o

HO D

eller en racemisk for&indelse af denne formel og spejlbilledet deraf, hvor D, r\ X, Y og Z har de ovenfor angivne betydninger 30 med et overskud af et silyleringsmiddel af formlen (A)3 SiN(E)2, hvor A og E er ens eller forskellige og betyder alkyl med 1-4 C-atomer, phenyl, phenyl substitueret med én eller to fluor-, chlor- eller alkylsubstituenter med 1-4 C-atomer, eller aralkyl med 7-12 C-atomer, under udelukkelse af atmosfærisk fugtighed, 35 i nærværelse af en tertiær base og ved en temperatur på -25°C el- 145462

O

6 ler derunder, til dannelse af en optisk aktiv forbindelse af formlen HQ 0 5 V--ch2-y-(ch2)3-c-or3

< X

\^-J%^X-C-CH2“Z-CH2CH3 (A)3“Si-d D

10 eller en racemisk forbindelse af denne formel og dens spejlbillede, i hvilken formel A har den ovenfor angivne betydning,

O

R er hydrogen, alkyl med 1-8 carbonatomer eller -Si-(A)3, hvor A ligesom D, X, Y og Z har de ovenfor angivne betydninger, (2) hvorpå man oxiderer reaktionsproduktet fra trin (1) 15 med et overskud af et reagens, der selektivt vil oxidere sekundære hydroxylgrupper til carbonylgrupper i nærværelse af C-C-dobbeltbindinger, til dannelse af en optisk aktiv forbindelse af formlen 20 \^^CH2-Y-(CH2)3-C-OR3

< X

V^^rX-C-CH^-Z-CH^CH, , „ Z Z 3

(A) 3-Si-0' D

25 eller en racemisk forbindelse af denne formel og dens spejlbil- 3 lede, hvor D, A, R , X, Y og Z har de ovenfor angivne betydninger, (3) hvorpå man hydrolyserer reaktionsproduktet fra trin 2. Reaktionsskema A viser fremgangsmåden ifølge opfindelsen 30 til omdannelse af forbindelserne IX af PGF-typen til forbindelserne VIII af PGE-typen gennem trinene 1-3. I formlerne VIII, IX, X og XI er X trans-CH=CH- eller -CH2CH2- og Y og Z er begge -CH2CH2“, eller X er trans-CH=CH-, Y er cis-CH=CH-, og Z er -CH2CH2- eller cis-CH=CH-, og A er alkyl med 1-4 carbonatomer, 35 phenyl eller phenyl, der er substitueret med 1 eller 2 fluor- eller chloratomer eller alkylgrupper med 1-4 carbonatomer, eller aralkyl med 7-12 carbonatomer, D er R^^ -OH eller R n3H, hvor 145462

O

7 2 1 R er methyl eller ethyl, og R er hydrogen eller alkyl med 3 1-8 carbonatomer, medens R er hydrogen, alkyl med 1-8 carbonato-mer eller -Si-iA)^» hvor A har de tidligere angivne betydninger.

De forskellige A'er i en molekyldel -S1-(A)3 kan være ens eller 5 forskellige, og -Si-(A)3 kan således være f.eks. trimethylsilyl, dimethylphenylsilyl eller methylphenylbenzylsilyl. Alkyl med 1-4 carbonatomer er methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, sek.butyl og tert.butyl. Eksempler på aralkyl med 7-12 carbonatomer er benzyl, phenethyl, a-phenylethyl, 3-phe-10 nylpropyl, a-naphthylmethyl og 2-(β-naphthyl)ethyl. Eksempler på phenyl, der er substitueret med 1 eller 2 fluor- eller chlor-atomer eller alkylgrupper med 1-4 carbonatomer, er p-chlorphe-nyl, m-fluorphenyl, o-toly1, 2,4-dichlorphenyl, p-tert.butyl-phenyl, 4-chlor-2-methylphenyl og 2,4-dichlor-3-methylphenyl.

15 Alkyl med 1-8 carbonatomer er methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, samt de isomere former deraf.

145462

O

8

Reaktionsskema A

HQ 0 V.CHa-Y-tCHj^-C-OE1

5 / IX

\^>«*X-C-CH„-Z-CH0CH-/ II 2 2 3

H0 D

(silylering) 10

V

HO O

.-ch2-y-(ch2)3-J-or3 15 / x V^-^X-C-CH0-Z-CH0CH-• „2 2 3

(A)3-Si-6 D

(oxidation) 20 Ψ O 0 V_,.CH2-Y-(CH2)3-2-OE3

25 / XI

\---^»«*X-C-CH2-Z-CH2CH3

(A)3-Si-0/ D

(hydrolyse) 30 Ψ °\ 2

/ VIII

35 \^Wx-C-CH2-Z-CH2CH3

HO'' D

O

145462 9 I trin 1 i reaktionsskemaet A silyleres forbindelsen IX selektivt i C-ll-stillingen. Udgangsforbindelsen af 15-methyl-eller 15-ethyl-PGF -typen indeholder i hvert molekyle tre hydroxylgrupper , nemlig ved C-9, C-ll og C-15, og det er derfor 5 overraskende, at det har vist sig muligt at silylere praktisk taget kun C-ll-hydroxylgruppen ved passende valg af reagenser og betingelser. Af de tre hydroxylgrupper i molekylet IX er oven i købet de to sekundære hydroxylgrupper, dvs, bundet til carbonatomer, der kun bærer ét hydrogenatom, og af disse er det 10 C-ll-hydroxylgruppen, som fortrinsvis silyleres ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen. Silylerlngsmidler er i og for sig kendte midler, se f.eks. Pierce, "Silylation of Organic Com-' pounds", Pierce Chemical Co., Rockford, 111. (1968).

Opfindelsen er baseret på den erkendelse, at silylerings-15 midler af typen (Aj^SiNiEjj, dvs. substituerede sily laminer, hvor A og E har de ovenfor angivne betydninger, er anvendelige til det ovenfor nævnte formål ved temperaturer under ca. -25°C.

Et foretrukket temperaturområde er mellem ca. -35 C og ca. -50 C.

Ved højere temperaturer sker der nogen silylering af C-9-hydroxyl-20 gruppen såvel som af C-ll-hydroxylgruppen, medens silyleringsha-' stigheden ved lavere temperaturer er uønsket lav. Eksempler på silyleringsmidler af silylamin-typen, der er egnede til dannelse af mellemprodukterne af formlen X, og som indeholder grupper (A)3-Si-, som ligger inden for den givne definition, er pen-25 tamethylsilylamin, pentaethylsilylamin, N-trimethylsilyldiethyl-amin, l,l,l-triethyl-N,N-dimethylsilylamin, N,N-diisopropyl-l,l,l--trimethylsilylamin, l,l,l-tributyl-N,N-dimethylsilylamin, N,N--dibutyl-1,1,1-trimethylsilylamin, l-isobutyl-Ν,Ν,1,1-tetrame-thylsilylamin, N-benzyl-N-ethyl-1,1,1-trimethylsilylamin, N,N,-30 1,1-tetramethyl-l-phenylsilylamin, N,N-diethyl-l,1-dimethyl-1- -phenylsilylamin, N,N-diethyl-l-methyl-l,l-diphenylsilylamin, N,N-dibutyl-l,l,l-triphenylsilylamin og l-methyl-N,N,l,l-tetra-phenylsilylamin.

Reaktionen udføres under udelukkelse af atmosfærisk fug-35 tighed, f.eks. under en nitrogen-atmosfære, og den udføres hensigtsmæssigt i et opløsningsmiddel såsom acetone eller dichlor- U5462 ίο o methan, selv om silyleringsmidlet selv, når det anvendes i overskud, også kan tjene som flydende medium for reaktionen. Reaktionen er sædvanligvis afsluttet på nogle få timer, og til undgåelse af sidereaktioner bør den afsluttes, når C-ll-5 -hydroxylgruppen er silyleret. Reaktionens fremadskriden kan hensigtsmæssigt følges ved tyndtlagschromatografi (TLC) efter kendte metoder.

Af hvert af de ovenfor nævnte silyleringsmidler anvendes der et overskud ud over det støkiometrisk nødvendige, for-10 trinsvis i det mindste et firdobbelt overskud. Når R^ i udgangsforbindelsen af formlen IX er hydrogen, kan gruppen -C00H blive delvis eller endog helt omdannet til -C00-Si-(A)^ ved anvendelse af yderligere silyleringsmiddel til dette formål.

Om dette sker eller ej, er imidlertid uden betydning for frem-15 gangsmådens gode resultat, da COOH-grupper ikke ændres ved de følgende trin, og C00-Si-(A).^-grupper let hydrolyseres til . COOH-grupper.

I trin 2 i reaktionsskema A oxideres det 11-silylerede mellemprodukt af formlen X til forbindelsen XI. Hertil anvendelige 20 oxidationsreagenser er kendte, men et særligt velegnet reagens til dette formål er Collins-reagenset, dvs. chromtrioxid i pyri-din, se J. C. Collins et al., Tetrahedron Lett., 3363 (1968).

Som fortyndingsmiddel er dichlormethan velegnet. Af oxidationsmidlet anvendes der et ringe overskud ud over den mængde, der er 25 nødvendig til oxidation af den sekundære C-9-hydroxylgruppe i mellemproduktet X. Der bør anvendes reaktionstemperaturer på under 20°C, og foretrukne reaktionstemperaturer ligger mellem -10 og +10°C. Oxidationen skrider hurtigt frem og er sædvanligvis afsluttet på mellem ca. 5 og ca. 20 minutter, og derefter 30 isoleres 15-alkyl-reaktionsproduktet af PGE-typen XI efter sædvanlige metoder.

Eksempler på andre oxidationsreagenser, der er anvendelige til den ovenfor nævnte omdannelse, er sølvcarbonat på "Celite ® " (Chem. Commun. 1102 (1969)), blandinger af chrom-35 trioxid og pyridin (J. Am. Chem. Soc. 75, 422, 1953, og Tetrahedron, 18, 1351, 1962), tert.butylchromat i pyridin (Biochem.

o 145462 11 J., 84, 195, 1962), blandinger af svovltrloxid i pyridin og dimethyl sul f oxid (J. Am. Chem. Soc. 89, 5505, 1967) og blandinger af dicyclohexylcarbodiimid og dimethylsulfoxid (J. Am. Chem. Soc.

87, 5661, 1965).

5 I trin 3 i reaktionsskema A fjefnes til sidst alle silyl- grupper i mellemproduktet XI ved hydrolyse, hvorved der dannes reakt ionsprodukterne af PGE-typen af formlen VIII. Denne hydrolyse udføres efter kendte metoder, der vides at være anvendelige til omdannelse af silylethere og silylestere til henholdsvis al-10 koholer og carboxylsyrer, se f.eks. Pierce som nævnt ovenfor, især side 447. Et passende reaktionsmedium er en blanding af vand og tilstrækkeligt af et med vand blandbart, organisk fortyndingsmiddel til at give en homogen reaktionsblanding, og tilsætning af en katalytisk mængde af en organisk eller uorganisk 15 syre vil fremskynde hydrolysen. Den tid, der kræves til hydrolysen, bestemmes til dels af hydrolysetemperaturen, og med en blanding af vand og methanol ved 25°C vil sædvanligvis nogle timer være tilstrækkeligt, medens der ved 0°C almindeligvis kræves flere dage.

20 Fremstillingen af 15-methyl- og 15-ethyl-prostaglandin- -analogene af formlen IX i reaktionsskema A ud fra forbindelser af PGFa~typen ifølge nedenstående reaktionsskema B vil blive illustreret senere under "Fremstillinger”, hvor angivelsen "15-oxo-" foran navnet på en forbindelse, f.eks. 15-oxo-PGF^a, refererer 25 til en prostaglandin-analog, hvori molekyldelen j/Z- i 15-

ΈΓ 'OH

-stillingen er blevet omdannet til -C-.

II

0

De optisk aktive begyndelsesreaktanter af formlen XXVIII 30 i reaktionsskema B, dvs. PGF^Q, PGF3ft °9 dihydro-PGFla, samt deres alkylestere er kendte forbindelser eller kan fremstilles efter kendte metoder, se f.eks. Bergstrom et al. som nævnt ovenfor, USA-patentskrift nr. 3.069.322 og britisk patentskrift nr. 1.040.544. De racemlske begyndelsesreaktanter af form-35 len XXVIII i reaktionsskema B, dvs. racemisk PGF^a, racemisk PGF2a og racemisk PGF3a, samt deres alkylestere er ligeledes

O

12 f 454-62 kendte forbindelser eller kan fremstilles efter kendte metoder, se f.eks. Just et al., J. Am. Chem. Soc., 91, 5354 (1969), Corey et al., J. Am. Chem. Soc., 90, 3245 (1968), Schneider et al.,

Chem. Commun. (Great Britain), 304 (1969) og Azen, Chem. Commun., 5 602 (1970).

O

13 146462

Reaktionsskema B HO O

V^.CH^Y-iCH^-C-OR1

/ XXVIII

5 \^^X-C-CH0-Z-CH0CH, , f\ I li

HO H OH

(oxidation)

HO V O

V „CH2-Y- (CH2) 2-C-OR1 io / xxix

Ny^^X-C-CH2-Z-CH2CH3 Hd/ O

(silylering)

(A)3~Si-0 V O

15

/ XXX

V--^iX-C-CH2-Z-CH2CH3

(A) 3-Si-<5" O

* R2MgX

20 (hydrolyse)

HO VO

^CH9-Y-(CH9) ,-C-OR1 /j' IXa V^^;ch2-z-ch2ch3

25 HO' R1 OH

HO O

/ I IXP

30 V-^Wx-C-CH9-Z-CH„CH9

/ 2/ * Δ Δ J

HQ^ ST OH

12 3 hvor R , R , E , A, X, Y og Z har de tidligere angivne betydninger .

35

O

145462 14

Racemisk dihydro-PGF^a og estere deraf fremstilles ved katalytisk hydrogenering af de tilsvarende racemiske PGFla~ el-ler PGF2a“forbindelser, f.eks. i nærværelse af en katalysator af 5% palladium på kul i ethylacetat-opløsning ved 25°C og et hy-5 drogentryk på 1 atm.

Disse kendte syrer og estere af formlen XXVIII omdannes til de tilsvarende 15-oxo-syrer og -estere af formlen XXIX ved oxidation med sådanne reagenser som 2,3-dichlor-5,6-dicyano-l,4--benzoquinon, aktiveret mangandioxid eller nikkelperoxid, se 10 Fieser et al., "Reagents for Organic Synthesis", John Wiley and Sons, Inc., New York, N.Y., side 215, 637 og 731. Alternativt og især med reaktanter af formlen XXVIII, hvori X, Y og Z alle er -CH^CKL^-, udføres disse oxidationer ved oxygenering i nærværelse af 15-hydroxyprostaglandin-dehydrogenase fra svinelunger 15 (se Arkiv for Kemi 25, 293, 1966). Disse reagenser anvendes efter kendte metoder, se f.eks. J. Biol. Chem. 239, 4097 (1964).

Ifølge reaktionsskema B omdannes mellemproduktet af formlen XXIX til et silylderivat af formlen XXX, hvilket sker efter kendte metoder, se f.eks. Pierce, "Silylation of Organic Com-20 pounds", Pierce Chemical Co., Rockford, Illinois (1968). Derved omdannes begge hydroxylgrupperne i reaktanten XXIX til grupperne -O-Si-(A)g, hvor A har den tidligere angivne betydning, og der anvendes tilstrækkeligt af silyleringsmidlet til dette formål efter kendte metoder. Når i mellemproduktet af formlen XXIX 25 er hydrogen, vil molekyldelen -C00H samtidig blive omdannet til -COO-Si-(A)3 ved anvendelse af yderligere silyleringsmiddel til dette formål. Denne sidste omdannelse fremmes ved overskud af silyleringsmiddel og forlænget behandling. Når i formlen 3 XXIX er alkyl, vil R i formlen XXX også være alkyl. De til dis-30 se omdannelser nødvendige silyleringsmidler er kendte forbindelser eller kan fremstilles ved kendte metoder, se f.eks. Post, "Silicones and Other Organic Silicon Compounds", Reinh. Publ.

Corp., New York, N.Y. (1949).

Ifølge reaktionsskema B omdannes silylmellemproduktet af 35 formlen XXX til de endelige forbindelser af formlen IXa + IX^ ved, at silylforbindelsen først omsættes med et Grignard-reagens af

O

145462 15 2 2 formlen R MgX, hvor R er methyl eller ethyl, og X er chlor, brom eller iod, Idet det dog er at foretrække, at X er brom.

Denne reaktion udføres på den sædvanlige måde for Grignard--reaktioner, idet der anvendes diethylether som reaktionsop-5 løsningsmiddel og mættet vandig ammoniumchlorid-opløsning til hydrolyse af Grignard-komplekset. Den herved opnåede disilyl-eller trisilyl-tert.alkohol hydrolyseres derefter med vand til fjernelse af silylgrupperhe, og til dette formål er det fordelagtigt at anvende en blanding af vand og tilstrækkeligt af et 10 med vand blandbart opløsningsmiddel, f.eks. ethanol, til opnåelse af en homogen reaktionsblanding. Hydrolysen er sædvanligvis afsluttet på 2-6 timer ved 25°C, og den udføres fortrinsvis i en atmosfære af en indifferent gas, f.eks. nitrogen eller argon.

Den ved denne Grignard-reaktion og hydrolyse opnåede 15 blanding af 15-S- og 15-R-isomere kan skilles i sine bestanddele ved metoder, der er kendt til adskillelse af blandinger af prostansyrederivater, f.eks. ved chromatografi på neutral sili-cagel. I nogle tilfælde er de lavere alkylestere, især methyl-esterne, af et par 15-S- og 15-R-isomere lettere at adskille 20 ved silicagel-chromatografi end de tilsvarende syrer, og det er da fordelagtigt at esterificere blandingen af syrer som beskrevet nedenfor, at adskille de to estere og derefter, om ønsket, at hydrolysere esterne efter kendte metoder til hydrolyse af prostaglandiner af F-typen.

25 Selv om der ved processerne ifølge reaktionsskema B fås ot ø forbindelser af formlerne IX og IX, hvori X og Y begge er -CH2CH2“, er det at foretrække at fremstille disse hidtil ukendte dihydro-PGF^-analoge ved hydrogenering af en af de tilsvarende umættede forbindelser, dvs. en forbindelse af formlen IXa og 30 IX^, hvori X er trans-CH=CH- og Y er -CH2CH2“ eller cis-CH^CH-.

Denne hydrogenering udføres fortrinsvis katalytisk, f.eks. i nærværelse af 5% palladium på kul, i ethylacetat-opløsning ved 25°C og et hydrogentryk på 1 atm.

Som nævnt ovenfor fører processerne i reaktionsskemaer-35 ne A og B enten til syrer (R"*" = hydrogen) eller til alkylestere (R^ = alkyl med 1-8 carbonatomer) . Når der er fremstillet en

O

145462 16 OL β syre af PGF-typen af formlen IX eller IXP (reaktionsskema B) eller en syre af PGE-typen af formlen VIII (reaktionsskema A), og der ønskes en alkylester, sker esterificeringen med fordel ved omsætning af syren med et tilsvarende diazocarbonhydrid.

5 Ved anvendelse af diazomethan fås således f.eks. methylesterne, og lignende anvendelse af f.eks. diazoethan, diazobutan og 1-di-azo-2-ethylhexan giver ethyl-, butyl- og 2-ethylhexyl-esterne.

Esterificeringen med diazocarbonhydrider udføres ved sammenblanding af en opløsning af diazocarbonhydridet i et in-10 different opløsningsmiddel, fortrinsvis diethylether, med syrereaktanten, fortrinsvis i det samme eller et andet indifferent fortyndingsmiddel. Efter afslutning af esterificeringsreaktio-nen fjernes opløsningsmidlet ved afdampning, og esteren renses, om ønsket, efter sædvanlige metoder, fortrinsvis ved chromato-15 grafi. Det er at foretrække, at berøringen mellem syre-reaktan terne og diazocarbonhydridet ikke varer længere, end hvad der er nødvendigt til hidføring af den ønskede esterificering, fortrinsvis mellem ca. 1 og ca. 10 minutter, for derved at undgå uønskede molekylændringer. Diazocarbonhydrider er kendte for-20 bindeiser eller kan fremstilles efter kendte metoder, se f.eks. Organic Reactions, John Wiley and Sons, Inc., New York, N.Y., bind 8, side 389-394 (1954).

En alternativ metode til esterificering af carboxylgrup-pen i forbindelserne PGF-typen omfatter omdannelse af den frie sy-25 re til det tilsvarende sølvsalt efterfulgt af en omsætning af dette salt med et alkyliodid. Eksempler på hertil egnede iodider er methyliodid, ethyliodid, butyliodid, isobutyliodid og tert.bu-tyliodid. Sølvsaltene fremstilles på sædvanlig måde, f.eks. ved opløsning af syren i kold fortyndet vandig ammoniak, afdampning 30 af overskud af ammoniak ved formindsket tryk og derpå følgende tilsætning af den støkiometriske mængde af sølvnitrat.

De følgende eksempler skal tjene til nærmere illustrering af fremgangsmåden ifølge opfindelsen, og de følgende "Fremstillinger" skal tjene til illustrering af udgangsmaterialernes fremstilling. 35 I eksemplerne er de infrarøde absorptionsspektre målt på et Perkin-Elmer-infrarødt spektrofotometer, model 421, under an- 17 145Λ62 o vendelse af ufortyndede prøver af væsker og olier og mineralolieemulsioner (Nujol) af de faste stoffer, NMR-spektrene er målt på et varian A-60-spektrofotometer med tetramethylsilan som intern standard (downfield) og under anvendelse af de anførte 5 opløsningsmidler, massespektrene er målt på et Atlas CH-4-mas-sespektrometer med en T0-4-kilde (ioniseringsspænding 70 ev), og betegnelsen "brine" er anvendt for en vandig, mættet natrium-chlorid-opløsning.

10 Fremstilling 1 15-Methyl-PGF2a og 15-methyl-15(R)-PGF2a På den i tilknytning til reaktionsskema B beskrevne måde omdannes tris-(trimethylsilyl)-derivatet af 15-oxo-PGF2q (500 mg) først til en blanding af 15-methyl-PGF2a og 15-methyl-15(R)-15 PGF2a og derefter til den tilsvarende blanding af methylestere. Denne methylester-blanding (520 mg) chromatograferes på 500 g neutral silicagel (Merck), idet der elueres successivt med 2 liter 20%, 6 liter 40% og 8 liter 50% ethylacetat i Skellysolve B.

De dertil svarende eluater, der kommer ud fra søjlen, kasseres 20 og elueringen fortsættes successivt med gradienter på 4 liter 50% og 4 liter 60% ethylacetat i Skellysolve B, 5 liter 60% og 5 liter 75% ethylacetat i Skellysolve B og 4 liter 75% ethylacetat i Skellysolve B, idet de tilsvarende eluater opsamles i fraktioner på 500 ml. Elueringen fortsættes yderligere med successivt 5 liter 75% ethylacetat i Skellysolve B og 6 liter 100% ethylacetat, idet de tilsvarende eluater opsamles i fraktioner på 200 ml. Eluat-fraktionerne 29-35 forenes og inddampes, hvorved der fås 109 mg af 15-methyl-15(R)-PGF2a~methylesteren, medens forening og inddampning af eluat-fraktionerne 39-67 giver 30 155 mg af 15-methyl-PGF2c[-methy lesteren.

På samme måde som beskrevet i tilknytning til reaktionsskema B hydrolyseres 15-methyl-PGF2a-methylesteren til 15-me-thyl-PGF2a, der viser infrarød absorption ved 3260, 2600, 1710, 1365, 1235, 1040 og 970 cm NMR-spidser (deuterochloroform) ved 5,82, 5,65-5,15 (multiplet) og 4,2-3,8© og massespektrale

O

145462 18 molekylære ion-spidser ved 350, 332 og 314, og 15-methyl-15(R)--PGF2a-methylester til 15-methyl-15 (R) -PGF2a, der viser infrarød‘absorption ved 3250, 2600, 1710, 1235, 1040 og 970 cm \ NMR-spidser (deuterochloroform) ved 6,15 (singlet), 4,20-3,8 5 (multiplet) og 0,90 (triplet).

Eksempel 1 11-Trimethylsilyl-ether af 15-methy1-PGF2a~methyles ter 10 (Formel X: A = methyl, D = 'OH, R3 = methyl, X = trans-CH=CH-, Y = cis-CH=CH-, og Z = -CH2CH2-).

Til en blanding af 0,5 g 15-methyl-PGF2a-methylester (Fremstilling 1) og 20 ml acetone, der i forvejen er afkølet til -45°C og holdeis under nitrogen, sættes 2 ml N-trimethylsilyldiethylamin 15 (TMSDEA), og reaktionens fremadskriden følges ved tyndtlagschro-matografi (TLC). Reaktionstemperaturen holdes på mellem -40 og -45°C i 1 time, hvorefter blandingen fortyndes med 80 ml diethyl-ether, der i forvejen er kølet til -78°c, og opløsningen vaskes med 200 ml kold mættet natriumbicarbonat-opløsning. Ether-ekstrak-20 ten vaskes med "brine", tørres over natriumsulfat og inddampes, hvorved der fås 0,6 g af den i overskriften nævnte forbindelse som en lys gul olie, som krystalliserer ved henstand. Smp. 33-35°C, infrarød absorption ved 3400, 2900, 1730, 1430, 1360, 1240, 1140-1200, 970 og 830-900 cm-1, NMR-spidser ved 0,1, 0,7-2,8 25 (multiplet), 1,3, 3,7, 3,8-4,3 (multiplet) og 5,2-5,7 (multiplet) b og massespektral-spidser ved 439, 436, 418 og 383.

11-Trimethylsilyl-etheren af 15-methyl-PGE2-methylester 30 (Formel XI: A = methyl, D = CH^ 'oh, R3 = methyl, X = trans-CH=CH-, Y = cis-CH=CH-, og Z = -CH2CH2)-).

En opløsning af 0,6 g af den ovenfor fremstillede 11-tri-methylsilylether af 15-methyl-PGF2a~methylester i 15 ml dichlor-methan sættes til Collins-reagens, fremstillet ud fra 1,0 g chrom-35 trioxid og 1,6 g pyridin i 50 ml dichlormethan og kølet til 0°C.

O

145462 19

Blandingen omrøres i 30 minutter ved ca. 25°C, hvorpå den filtreres, og filtratet inddampes, hvorved der fås 0,57 g af den i overskriften nævnte forbindelse som en mørk gul olie. Infrarød absorption ved 3400, 2900, 1730, 1720, 1430, 1360, 1240, 1140-1200, 5 970, 830-900 cm"1.

15-Methyl-PGE2-methylester (Formel VIII: D = OH, R1 = methyl, X * trans-CH*CH-, 10 Y = cis-CH=CH-, og Z = -CH2CH2-).

En opløsning af 11-trimethylsilyl-etheren af 15-methyl--PGE2-methylester fra det foranstående afsnit i 30 ml methanol blandes med 15 ml vand ved ca. 25°C og omrøres i ca. 15 minutter. Derefter fordeles blandingen mellem diethylether og 2 M na-15 triumhydrogensulfat, og ether-ekstrakten vaskes med mættet vandig natriumbicarbonat-opløsning og "brine", tørres over natriumsulfat og inddampes, hvorved der fås 0,43 g af en lys gul olie, som indeholder den ønskede forbindelse. Reaktionsproduktet underkastes chromatografi på silicagel, idet der elueres med 5, 10, 20 15 og 20% acetone i dichlormethan. De fraktioner, der indeholder den ønskede forbindelse fri for udgangsmateriale og urenheder, forenes og inddampes, hvorved der fås den i overskriften nævnte forbindelse, der viser infrarød absorption ved 3300, 1728, 1710, 1635 og 1150 cm 1, NMR-spidser ved 0,2-2,8 (multiplet), 1,3, 25 3,6, 3,8-4,3 (multiplet) og 5,2-5,7 (multiplet) δ og massespek- tral-spidser ved 362, 344, 309 og 291.

Eksempel 2 15-Methyl-15(R) PGE_-methylester 30 ! (Formel VIII: D = CH3 OH, R « methyl, X = trans-CH=CH-, Y = cis-CH=CH-, og Z = -CH2CH2-). a. På samme måde som i eksempel 1, men ved erstatning af 15-methyl-PGF2a-methylesteren med 15-methyl-15(R)-PGF2a~methyl-35 ester (Fremstilling 1) fås der 11-trimethylsilyl-etheren af 0 145462 20 15-methyl-15(R)-PGF2a-methylester som en gul-orangefarvet olie med en R^-værdi på 0/6 ved tyndtlagschromatografi (TLC) på si-licagel-plader under anvendelse af et opløsningsmiddelsystem af ethylacetat/Skellysolve B-l:l.

5 b. På den i eksempel 1, afsnit 2 beskrevne måde, men ved erstatning af 11-trimethylsilyletheren af 15-methyl-PGF2a-methyl-ester med produktet fra trin a fås der 11-trimethylsilyl-etheren af 15-methyl-15(R)-PGE2~methylester som en mørk gul-orange olie med en R^-værdi på 0,7 ved TLC på silicagel-plader under anven-10 delse af et opløsningsmiddelsystem af ethylacetat/Skellysolve B-l:l.

c. På den i eksempel 1, afsnit 3 beskrevne måde, men ved erstatning af 11-trimethylsilyl-etheren af 15-methyl-PGE2-methyl-ester med reaktionsproduktet fra trin b fås der den i overskrif-15 ten nævnte forbindelse som en mørk gul olie med en R^-værdi på 0,5 ved TLC på silicagel-plader under anvendelse af ethylacetat.

Claims (3)

145462 o Patentkrav.

1. Fremgangsmåde til fremstilling af 15-alkyl-prostaglan-din E-forbindelser af formlen δ Q O \^^CH2-Y-<CH2) 3-C-OR1 >^*^X-C-CH2-Z-CH2CH3 11 HO D 10 eller racemiske forbindelser af denne formel og dens spejlbillede, i hvilken formel X er trans-CH=CH- eller -CH2CH2-, bg Y og Z begge er -CELCEL-, eller X er trans-CEE=CH-, Y er cis-CH=CH-, og Z er -CH,CEL- eller cis-CH=CH-, og hvor D er Rr^ t)H eller 15 R* ί3Η, hvor R er methyl eller ethyl, og R er hydrogen eller alkyl med 1-8 carbonatomer, kendetegnet ved, at (1) man omsætter en optisk aktiv forbindelse af formlen

20 O CH2 - Y-(CH2) 3-C-OR1 \^^X-C-CH0-Z-CH„CH_ ✓ ,, Z Z i U0 D 25 eller en racemisk forbindelse af denne formel og spejlbilledet deraf, hvor D, R"*", X, Y og Z har de ovenfor angivne betydninger, med et overskud af et silyleringsmiddel af formlen (A)3SiN(E)2, hvor A og E er ens eller forskellige og betyder 30 alkyl med 1-4 C-atomer, phenyl, phenyl substitueret med én eller to fluor-, chlor- eller alkylsubstituenter med 1-4 C-atomer, eller aralkyl med 7-12 C-atomer, under udelukkelse af atmosfærisk fugtighed i nærværelse af en tertiær base og ved en temperatur på -25°C eller derunder, til dannelse af en optisk aktiv 35 forbindelse af formlen