Einfaches Verfahren zur Synthese von Boswelliasäuren und Derivaten davon
Bereich der Erfindung
Die Erfindung betrifft den Bereich der Synthese von Boswelliasäuren. Insbesondere betrifft die Erfindung die Herstellung der 3-acetyl-11-keto-ß- Boswelliasäure, der 3-acetyl-ß-Boswelliasäure, und von Derivaten davon.
Hintergrund der Erfindung
Boswelliasäuren sind Inhaltsstoffe des Harzes des Weihrauchbaumes Boswellia und des Myrrhebaumes Commiphora. Boswelliasäuren haben entzündungshemmende und zytostatische Wirkungen. Die entzündungshemmende Wirkung beruht auf der Hemmung von 5- Lipoxygenase, eines in der Synthese von Leukotrienen essentiellen Enzyms (siehe z.B. Safayhi et al., Mol. Pharm. 47, 1212-1216, 1995, Sailer et al., Arch. Pharm. 329, 54-56, 1996), und der Hemmung von Leukozytenelastase (siehe Ammon und Safayhi, EP 0854709). Wegen ihrer entzündungshemmenden Wirkung können Boswelliasäuren in der Therapie einer Vielzahl von Krankheiten eingesetzt werden, z.B. bei chronischer Arthritis, Gicht, chronischer Bronchitis, Asthma, Morbus Crohn, Colitis ulcerosa, Psoriasis, Neurodermitis, und Multipler Sklerose.
Weiterhin besitzen Boswelliasäuren eine zytostatische Wirkung, die auf einer Hemmung der Topoisomerasen beruht (s. Syrovets et al., Mol. Pharmacol. 58, 71-81 , 2000). Einige Boswelliasäuren sind wirksamere Topoisomerasehemmer als das in der Krebstherapie eingesetzte Etoposid®. Es konnte auch gezeigt werden, dass Boswelliasäuren Apoptose auslösen (s. Shao et al., Planta Medica 64, 328-331 , 1998, Böker und Winking, Dt. Ärztebl. 94, A1197-A1199, 1997). Diese Wirkungen lassen Boswelliasäuren als geeignet zur Behandlung von Tumoren erscheinen, wie von Ammon und Simmet bei Hirntumoren gezeigt (s. EP0871437).
Es ist bekannt, Boswelliasäuren durch ethanolische Extraktion aus dem Harz des Weihrauchbaumes zu gewinnen. Der Extrakt, der unter dem Handelsnamen H15 bekannt ist, wird in der Behandlung verschiedener Krankheiten eingesetzt.
Es ist weiterhin bekannt, eine bestimmte Mischung von Boswelliasäuren durch Extraktion und nachfolgende mehrstufige Reinigung zu gewinnen (s. US5629351 ).
Die bisher bekannten Verfahren zur Gewinnung von Boswelliasäuren haben den Nachteil, das die einfache Gewinnung reiner, definierter Boswelliasäuren in großem Maßstab nicht möglich ist. Herkömmlicherweise werden Boswelliasäuren als Gemische aus Boswelliasäure-haltigem Harz extrahiert. Definierte Boswelliasäuren werden dann aus diesem Gemisch aufwendig gereinigt. Der Nachteil solcher Gemische liegt jedoch in ihrer Zusammensetzung. Während einfachen ß-Boswelliasäure in großen Mengen in solchen Gemischen vorliegt, sind Derivate, wie 3-acetyl-ß-Boswelliasäure und 3-acetyl-11-keto-ß-Boswelliasäure, nur in geringen Konzentrationen von. teilweise weit unter 1 % vorhanden. Die entzündungshemmende Wirkung ist jedoch in 3-acetyl-11-keto-ß-Boswelliasäure weitaus höher als in ß- Boswelliasäure (vgl. Ammon et al., Planta Med. 57, 203-207, 1991 , Safayhi et al., Biochm. Pharmacol. 41 , 1536-1537, 1991 , Safayhi et al., J. Pharm. Exp. Therap. 261 , 1143-1146, 1992, Ammon et al., J. Ethnopharmacol. 38, 113-119, 1993, Safayhi et al., Mol. Pharm. 47, 1212-1216, 1995, Sailer et al., Brit. J. Pharm. 117, 615-618, 1996, Sailer et al., Phytomedicine 3, 73-74, 1996, Sailer et al., Arch. Pharm. 329, 54-56, 1996). Auch ist die Topoisomerase-hemmende Wirkung der 3-acetyl-ß-Boswelliasäure weitaus höher als die der ß-Boswelliasäure (vgl. Glaser et al., Brit. J. Cancer 80, 756- 765, 1999, Heldt et al., Arch. Pharmacol. 353, R142, 1996, Heldt et al., Arch. Pharmacol. 355, R15, 1997, Böker et al., Dt. Ärztebl. 94, A1197-A1199, 1997).
Aus den oben angeführten Gründen ist ein Verfahren wünschenswert, das es erlaubt, definierte Boswelliasäuren, vorzugsweise solche mit hoher therapeutischer Aktivität, in einem einfachen und schnellen Prozess zur Verfügung zu stellen. Weiterhin sollte der Prozess im technischen und industriellen Maßstab durchführbar sein. Die Erfindung lehrt ein solches Verfahren.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung löst das Problem der Bereitstellung großer Mengen an definierten Boswelliasäuren durch chemische Umsetzung von Boswelliasäuregemischen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich, 3-acetyl-11-keto-ß-Boswelliasäure, 3-acetyl-ß-Boswelliasäure und andere Derivate der ß-Boswelliasäure in großen Mengen aus Boswelliasäuregemischen herzustellen.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung-
Abkürzungen und Erläuterungen wichtiger Begriffe
Im folgenden bedeuten:
DBN, diazabicyclononan DBU diazabicycloundekan, DIPEA, diisopropylethylamin DMAP, dimethylaminopyridin NBS, N-Bromsuccinimid NMO, N-methylmorpholin-N-oxid THF, Tetrahydrofuran.
Weiterhin ist der Begriff „Phasentransfer-Katalysator" (PTC) als ein in der Technik katalysierter Umsetzungen bekannter Katalysator zu verstehen, der
in der Phasentransfer-Katalyse Verwendung findet. Ein bevorzugter Phasentransfer-Katalysator ist eine quaternäre Ammonium-Verbindung, bevorzugter ist Cetyl-trimethyl-Ammoniumbromid oder -chlorid.
Das mittlere Molekulargewicht der Boswelliasäuremischung wird mit etwa 400 angesetzt. Bei diesem Wert werden neben den bekannten Boswelliasäuren auch noch andere, z. T. unbekannte Säuren berücksichtigt, die möglicherweise auch reagieren und entsprechende Reagenzien verbrauchen.
Ein besonderes Reduktionsreagens ist ein Reagens, das die Reduktion der Ketogruppe der Boswelliasäure zur OH-Gruppe ermöglicht. Bevorzugte besondere Reduktionsreagenzien sind Natriumborhydrid in Gegenwart von Certrichlorid-heptahydrat, Natriumborhydrid in Gegenwart von Essigsäure und Trifluoressigsäure, und 9-Borabicyclo[3.3.1]nonan. Eine Reduktion unter Verwendung von Natriumborhydrid in Gegenwart von Certrichlorid-hydraten ist z.B. in Luche, J. Amer. Chem. Soc. 100: 2226, 1978 beschrieben. Das Resultat der erfindungsgemässen Reduktionsreaktion, d.h. die Reduktion zur Hydroxygruppe, ist nicht in der angegebenen Publikation beschrieben.
Im folgenden wird unter „geeignete Boswelliasäure" eine Boswelliasäure verstanden, aus der durch die angegebenen chemischen Umsetzungen die angegebene Boswelliasäure synthetisiert werden kann. Ein Beispiel ist ß- Boswelliasäure.
Durch das erfindungsgemässe Verfahren wird die erwünschte Boswelliasäure in großer Menge zur Verfügung gestellt. So kann aus einem Gemisch von Boswelliasäuren, wie es z. B. durch Extraktion von Boswelliasäure-haltigem Harz erhältlich ist, in dem 3-acetyl-11-keto- Boswelliasäure in einer Konzentration von z. B. 0.01 % enthalten ist, ein Material erhalten werden, das zu 10-100, bevorzugt 30-90, besonders bevorzugt 60-75% aus der erwünschten 3-acetyl-11-keto-ß-Boswelliasäure
besteht. Dadurch ist also eine Anreicherung der gewünschten Boswelliasäure um eine Faktor von etwa 100-10000, bevorzugt 500-1500 möglich.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer reinen Boswelliasäure aus einer geeigneten Boswelliasäure oder bevorzugt aus einem Boswelliasäuregemisch, beinhaltend die Schritte a) Acetylierung mit einem geeigneten Acetylierungsreagens, oder Deacetylierung mit einem geeigneten Deacetylierungsreagens, b) Oxidation mit einem geeigneten Oxidationsreagens oder Reduktion mit einem geeigneten Reduktionsreagens.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von 3- acetyl-11-keto-ß-Boswelliasäure, beinhaltend die Schritte a) Acetylierung mit einem geeigneten Acetylierungsreagens, und b) Oxidation mit einem geeigneten Oxidationsreagens.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung von 11 - keto-ß-Boswelliasäure, beinhaltend die Schritte a) Deacetylierung mit einem geeigneten Deacetylierungsreagens, und b) Oxidation mit einem geeigneten Oxidationsreagens.
Gegenstand der Erfindung ist weiter ein Verfahren zur Herstellung von ß- Boswelliasäure, beinhaltend die Schritte a) Deacetylierung mit einem geeigneten Deacetylierungsreagens, und b) Reduktion mit einem geeigneten Reduktionsreagens.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung von 3- acetyl-11-hydroxy-ß-Boswelliasäure, beinhaltend die Schritte a) Acetylierung mit einem geeigneten Acetylierungsreagens, b) Oxidation mit einem geeigneten Oxidationsreagens, und c) Reduktion mit einem geeigneten besonderen Reduktionsreagens.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von
3-acetyl-ß-Boswelliasäure, beinhaltend die Schritte a) Acetylierung mit einem geeigneten Acetylierungsreagens,
b) Oxidation mit einem geeigneten Oxidationsreagens, und c) Reduktion mit einem geeigneten Reduktionsreagens.
Auch ein Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von 3- acetyl-ß-Boswelliasäure, beinhaltend die Schritte a) Acetylierung mit einem geeigneten Acetylierungsreagens, b) Reduktion mit einem geeigneten Reduktionsreagens.
Die Erfindung beinhaltet weiter ein Verfahren zur Herstellung von 3-acetyl- Δ9,11-ß-Boswelliasäure, beinhaltend die Schritte a) Acetylierung mit einem geeigneten Acetylierungsreagens, b) Oxidation mit einem geeigneten Oxidationsreagens, und c) Behandlung mit katalytischen Mengen einer Säure.
Die Erfindung beinhaltet auch ein Verfahren zur Herstellung von Δ9,11-ß- Boswelliasäure, beinhaltend die Schritte a) Acetylierung mit einem geeigneten Acetylierungsreagens, b) Oxidation mit einem geeigneten Oxidationsreagens, c) Behandlung mit katalytischen Mengen einer Säure, und d) Deacetylierung mit einem geeigneten Deacetylierungsreagens. Weiter beinhaltet die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Δ2-Δ9,11-ß- Boswelliasäure, beinhaltend die Schritte a) Acetylierung mit einem geeigneten Acetylierungsreagens, b) Oxidation mit einem geeigneten Oxidationsreagens, c) Behandlung mit katalytischen Mengen einer Säure, d) Deacetylierung mit einem geeigneten Deacetylierungsreagens, und e) Behandlung mit katalytischen Mengen einer Säure.
Die Erfindung beinhaltet auch ein Verfahren zur Herstellung von 3-ethoxy-ß- Boswelliasäure, beinhaltend die Schritte a) Acetylierung mit einem geeigneten Acetylierungsreagens, b) Oxidation mit einem geeigneten Oxidationsreagens, und c) Reduktion mit einem Überschuss eines geeigneten Reduktionsreagens. Die Erfindung beinhaltet weiter ein Verfahren zur Herstellung von 3-acetyl-ß- Boswelliasäure, beinhaltend die Schritte a) Deacetylierung mit einem geeigneten Deacetylierungsreagens,
b) Reduktion mit einem geeigneten Reduktionsreagens, c) Acetylierung mit einem geeigneten Acetylierungsreagens.
Die Erfindung beinhaltet auch ein Verfahren zur Herstellung von Δ2-11-keto- ß-Boswelliasäure, beinhaltend die Schritte a) Acetylierung mit einem geeigneten Acetylierungsreagens, b) Oxidation mit einem geeigneten Oxidationsreagens, c) Behandlung mit einer geeigneten Base.
Die Erfindung beinhaltet weiter ein Verfahren zur Herstellung von 1 -hydroxy- Δ2-11-keto-ß-Boswelliasäure, beinhaltend die Schritte a) Acetylierung mit einem geeigneten Acetylierungsreagens, b) Oxidation mit einem geeigneten Oxidationsreagens, c) Behandlung mit einer geeigneten Base, und d) Oxidation mit Selendioxid.
Die Erfindung beinhaltet auch ein Verfahren zur Herstellung von 1 ,2,3- trihydroxy-11-keto-ß-Boswelliasäure, beinhaltend die Schritte e) Acetylierung mit einem geeigneten Acetylierungsreagens, f) Oxidation mit einem geeigneten Oxidationsreagens, g) Behandlung mit einer geeigneten Base, h) Oxidation mit Selendioxid, und i) c/'s-Hydroxylierung mit Osmiumtetroxid.
Ein geeignetes Acetylierungsreagens ist bevorzug Acetanhydrid oder Acetylchlorid oder Acetanhydrid mit Pyridin oder Acetylchlorid mit Pyridin oder Acetanhydrid mit Pyridin und mit DMAP oder Acetylchlorid mit Pyridin und DMAP. Ein geeignetes Oxidationsreagens ist bevorzugt NBS/CaCO3/Wasser in einem inerten Lösungsmittel (bevorzugt Dioxan, THF oder Mischungen davon), eine Chrom-(VI)-Verbindung/Phasentransfer- katalysator (bevorzugt eine quartemäre Ammoniumverbindung, besonders bevorzugt Certrimethylammoniumhalogenid, bevorzugt Chlorid oder BromidyWasser/inertes Lösungsmittel (CCI4 oder CHCI3 oder CH2CI2 oder Mischungen davon) optional mit Säurezusatz wie unten beschrieben. Die Reinigung der Boswelliasäure nach der Synthesereaktion erfolgt bevorzugt
durch Flash-Chromatographie an Kieselgel 60 (40-63 μm Korngröße) und an Reversed Phase Kieselgel (RP18, Korngröße 40-63 μm Korngröße)), und/oder durch Kristallisation aus einem geeigneten Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch wie unten beschrieben. Ein geeignetes Deacetylierungsreagens ist bevorzugt Alkalicarbonat (bevorzugt Natriumcarbonat oder Kaliumcarbonat) in Alkohol (bevorzugt Methanol, Ethanol, und isoPropanol) optional mit Alkalialkoholat (bevorzugt Natriumalkoholat oder Kaliumalkoholat), Alkalialkoholat in Alkohol oder Alkalihydroxid in Alkohol. Ein geeignetes Reduktionsreagens ist bevorzugt Triethylsilan und Bortrifluorid-Etherat oder Triethylsilan mit Essigsäure oder Trifluoressigsäure. Der Uberschuss eines geeigneten Reduktionsmittels ist bevorzugt mehrfach, besonders bevorzugt etwa 5-fach. Ein geeignetes besonderes Reduktionsreagens ist bevorzugt mit Natriumborhydrid in Gegenwart von Certrichlohd-heptahydrat oder Natriumborhydrid in Gegenwart von Essigsäure und Trifluoressigsäure oder 9- Borabicyclo[3.3.1]nonan. Eine geeignete Säure zur Behandlung mit katalytischen Mengen Säure ist bevorzugt Salzsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Trifluoressigsäure, und para-Toluolsulfonsäure. Eine geeignete Base ist bevorzugt Pyridin, 2,6-Lutidin, DBU, DBN, und DIPEA. Die cis-Hydroxylierung mit katalytischen Mengen Osmiumtetraoxid wird mit einem geeigneten Cooxidationsmittel durchgeführt, bevorzugte geeignete Cooxidationsmittel sind NMO, tert.Butylhydroperoxid, Wasserstoffperoxid, und Kaliumhexacyanoferrat-(lll).
Der Begriff „enthalten" oder „umfassen" hat im folgenden die Bedeutung von „einschließen", „umfassen", „einbeziehen", d.h. ein nicht-ausschliessliches enthalten. Daher können auch andere Substanzen oder Schritte als die angegebenen enthalten sein.
Das Boswelliasäuregemisch enthält bevorzugt ß-Boswelliasäure. Besonders bevorzugt enthält das Gemisch 3-Acetyl-ß-boswelliasäure, 11-Keto-ß- boswelliasäure, und 3-Acetyl-11-keto-ß-boswelliasäure. Weiter bevorzugt
enthält das Gemisch etwa 15-25% ß-Boswelliasäure, etwa 0,05-3% 3-Acetyl- ß-boswelliasäure, etwa 4-15% 11-Keto-ß-boswelliasäure, und etwa 0.001-2% 3-Acetyl-11-keto-ß-boswelliasäure. Das Gemisch wird bevorzugt aus einem Boswelliasäurehaltigen Harz gewonnen. Das boswelliasäurehaltige Gemisch stammt bevorzugt von Boswellia oder Commiphora. Besonders bevorzugt stammt das Gemisch von Boswellia serrata, Boswellia carteri, Boswellia papyrifera, Boswellia frereana, Boswellia thurifera, Boswellia glabra, Boswellia oblongata, Boswellia socotrana, Commiphora myrrha, Commiphora mukul, Commiphora opobalsamum, Commiphora playfairii, Commiphora abyssincia, Commiphora simplicifolia oder eines anderen Vertreters der Familie Boswellia oder Commiphora. Weiter bevorzugt stammt das Gemisch von einem Harz von Boswellia serrata, Boswellia carteri, Boswellia papyrifera, Boswellia frereana, Boswellia thurifera, Boswellia glabra, Boswellia oblongata, Boswellia socotrana, Commiphora myrrha, Commiphora mukul, Commiphora opobalsamum, Commiphora playfairii, Commiphora abyssincia, Commiphora simplicifolia oder eines anderen Vertreters der Familie Boswellia oder Commiphora. Weiter bevorzugt stammt das Gemisch von einem Harz von Boswellia serrata.
Das Verfahren zur Gewinnung des Boswelliasäuregemisches umfasst bevorzugt folgende Schritte: a) Extraktion des Harzes mit einem Lösungsmittel, b) Behandlung des Extraktes mit wässriger Lauge, c) Ansäuern des Extraktes mit einer Mineralsäure auf einem pH von etwa 3-6, d) Extraktion der sauren Phase mit einem Lösungsmittel.
In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren zur Gewinnung des Boswelliasäurengemisches folgende Schritte: a) Extraktion des Harzes mit einem Lösungsmittel, b) Behandlung des Extraktes mit wässriger Lauge, c) Ansäuern des Extraktes mit einer Mineralsäure auf einem pH von etwa 3-6,
d) Extraktion der sauren Phase mit einem Lösungsmittel, e) Trocknung der Lösungsmittelphase aus Schritt d) mit einem Trockenmittel, und f) Einengung der in Schritt e) erhaltenen Lösung zur Trockene. Bevorzugt umfasst das Verfahren zur Gewinnung des Boswelliasäuregemisches folgende Schritte: a) Extraktion des Harzes mit einem Lösungsmittel, b) Versetzen des Extraktes aus a) mit einem Lösungsmittel, c) Kontaktieren des Extraktes aus b) mit einem Ionenaustauscher, der in der OH-Form vorliegt, d) Waschen des Ionenaustauschers mit einem Lösungsmittel, e) Elution der Boswelliasäuren mit organischer Säure in einem Lösungsmittel, und f) Optional Einengung des Eluates im Vakuum.
Die Erfindung beinhaltet ferner ein Verfahren zur Gewinnung mindestens einer Boswelliasäure aus einem Boswelliasäure-haltigen Material, folgende Schritte umfassend: a) Extraktion des Materials mit einem Lösungsmittel, b) Versetzen des Extraktes aus a) mit einem Lösungsmittel, c) Kontaktieren des Extraktes aus b) mit einem Ionenaustauscher, der in der OH-Form vorliegt, d) Waschen des Ionenaustauschers mit einem Lösungsmittel, e) Elution der Boswelliasäuren mit organischer Säure in einem Lösungsmittel, und f) Optional Einengung des Eluates im Vakuum.
Das Boswelliasäure-haltige Material enthält bevorzugt ß-Boswelliasäure. Besonders bevorzugt enthält das Material 3-Acetyl-ß-boswelliasäure, 11- Keto-ß-boswelliasäure, und 3-Acetyl-11-keto-ß-boswelliasäure. Weiter bevorzugt enthält das Material etwa 15-25% ß-Boswelliasäure, etwa 0,05-3%
3-Acetyl-ß-boswelliasäure, etwa 4-15% 11-Keto-ß-boswelliasäure, und etwa 0.001-2% 3-Acetyl-11-keto-ß-boswelliasäure. Das Material ist bevorzugt ein boswelliasäurehaltiges Harz. Das Harz ist bevorzugt ein Harz von Boswellia serrata, Boswellia carteri, Boswellia papyrifera, Boswellia frereana, Boswellia thurifera, Boswellia glabra, Boswellia oblongata, Boswellia socotrana, Commiphora myrrha, Commiphora mukul, Commiphora opobalsamum, Commiphora playfairii, Commiphora abyssincia, Commiphora simplicifolia oder eines anderen Vertreters der Familie Boswellia oder Commiphora ist. Besonders bevorzugt ist das Harz ein Harz von Boswellia serrata.
Die Erfindung beinhaltet auch 3-Ethoxy-ß-Boswelliasäure und Derivate davon. Bevorzugte Derivate sind 3-ethoxy-11-keto-ß-Boswelliasäure und 3- ethoxy-11-hydroxy-ß-Boswelliasäure. Die Erfindung beinhaltet auch ein Verfahren zur Herstellung von 3-ethoxy-11-keto-ß-Boswelliasäure aus 3- Ethoxy-ß-Boswelliasäure, wobei das Verfahren den Schritt der Oxidation wie unten beschrieben umfasst. Die Erfindung beinhaltet ferner ein Verfahren zur Herstellung von 3-ethoxy-11-hydroxy-ß-Boswelliasäure aus 3-ethoxy-11- keto-ß-Boswelliasäure, umfassend den Schritt der Reduktion mit einem besonderen Reduktionereagens wie unten beschrieben.
Boswelliasäuregemische können aus Boswelliasäure-enthaltendem Harz erhalten werden. Bevorzugt ist das Harz des Weihrauchbaumes und das Harz des Myrrhebaumes. Bevorzugte Vertreter des Weihrauchbaumes sind Boswellia serrata, Boswellia carteri, Boswellia papyrifera, Boswellia frereana, Boswellia thurifera, Boswellia glabra, Boswellia oblongata, Boswellia socotrana und andere Vertreter der Familie Boswellia. Bevorzugte Vertreter des Myrrhebaumes sind Commiphora myrrha, Commiphora mukul, Commiphora opobalsamum, Commiphora playfairii, Commiphora abyssincia, Commiphora simplicifolia und anderer Vertreter der Familie Commiphora.
Das erfindungsgemäße Verfahren stellt Möglichkeiten zur Herstellung von neuen Boswelliasäuren bereit, die die hierin beschriebenen Wirkungen
und/oder Anwendungsmöglichkeiten umfassen. Diese umfassen, i.a. 3- Ethoxy-ß-Boswelliasäure und Derivate davon, 3-Ethoxy-11 -keto-ß- Boswelliasäure, 3-Ethoxy-11-hydroxy-ß-Boswelliasäure, 3-Alkoxy-11- hydroxy-ß-Boswelliasäure, 3-Aryloxy-11-keto-ß-Boswelliasäure, 3-Alkoxy-11- keto-ß-Boswelliasäure, 3-Aryloxy-11-hydroxy-ß-Boswelliasäure, 3-R'-0-ß- Boswelliasäure oder 3-R'-O-11-keto-ß-Boswelliasäure oder 3-R'-O-1 1- hydroxy-ß-Boswelliasäure, wobei R' ein optional substituiertes Alkyl, ein optional substituiertes Aryl, ein optional substituierter heterozyklischer Ring, oder eine Kombination eines optional substituierten Alkyls, eines optional substituierten Aryls, und/oder eines optional substituierten heterozyklischen Rings ist. Weitere neue Verbindungen umfassen die oben genannten Verbindungen, wobei Substituenten aus der Klasse enthaltend Halo, Keto, geschützte Aminogruppe, und geschützte Hydroxygruppe ausgewählt sind. Weiterhin sind Verbindungen umfaßt, die oben beschrieben sind und die durch Abspaltung der darin vorhandenen Schutzgruppen hervorgeht.
Das Harz oder eine Mischung von Harzen wird mit einem Lösungsmittel extrahiert. Die Gewinnung von Extrakten aus Harz unter Verwendung von Lösungsmitteln ist in US 5629351 beschrieben. Dieses US Patent und alle darin erwähnten Literaturhinweise gelten hiermit als Bestandteil der Anmeldung.
Das Lösungsmittel ist vorzugsweise ein lipophiles Lösungsmittel, oder eine Mischung solcher Lösungsmittel. Bevorzugte Lösungsmittel sind organische Alkohole, aliphatische Kohlenwasserstoffe, organische Ether, organische Chlorverbindungen, Ester, oder Ketoverbindungen. Bevorzugte Alkohole sind Methanol, Ethanol, und iso-Propanol. Ein bevorzugter aliphatischer Kohlenwasserstoff ist Hexan. Bevorzugte Ether sind Diethylether und tert. Butylmethylether. Bevorzugte organische Chlorverbindungen sind Dichlormethan und Chloroform. Ein bevorzugter Ester ist Ethylacetat. Eine bevorzugte organische Ketoverbindung ist Aceton.
Der durch Extraktion mit dem Lösungsmittel gewonnene Rohextrakt wird mit wässeriger Lauge (0,1 M bis 2,0 M) behandelt. Bevorzugte Laugen sind NaOH, KOH oder LiOH, oder Mischungen solcher Laugen. Die wässrige Alkaliphase wird mit einem geeigneten Lösungsmittel gewaschen. Bevorzugte Lösungsmittel sind lipophile Lösungsmittel, besonders bevorzugt sind Pentan, Hexan, Diethylether, tert. Butylmethylether, Dichlormethan, Chloroform, oder Ethylacetat. Es können auch Mischungen von Lösungsmitteln eingesetzt werden, bevorzugte Mischungen sind Mischungen der bevorzugten Lösungsmittel.
Die Waschlösungen werden verworfen. Die Alkaliphase wird mit verdünnter Mineralsäure bis pH 3-6 angesäuert. Bevorzugte Säuren sind Salzsäure, Schwefelsäure und Phosphorsäure. Die erhaltene saure Phase wird im Folgenden als Säurephase bezeichnet. Die Säurephase wird mit einem geeigneten Lösungsmittel extrahiert. Bevorzugte Lösungsmittel sind lipophile
Lösungsmittel, besonders bevorzugt sind Pentan, Hexan, Diethylether, tert. Butylmethylether, Dichlormethan, Chloroform, oder Ethylacetat. Es können auch Mischungen von Lösungsmitteln eingesetzt werden, bevorzugte Mischungen sind Mischungen der bevorzugten Lösungsmittel.
Der so erhaltene Rohsäureextrakt wird mit einem Trockenmittel getrocknet. Bevorzugte Trockenmittel sind Magnesiumsulfat, Natriumsulfat und Calciumchlorid. Das Trockenmittel wird abfiltriert und der Rohsäureextrakt im Vakuum zur Trockene eingeengt. Es bildet sich ein gelber bis oranger, fester Schaum, der als Rohsäuremischung bezeichnet wird.
Eine Alternativmethode zur Behandlung des og. Rohextraktes ist die Aufreinigung der Boswelliasäuren über einen Anionenaustauscher, der in der OH-Form vorliegt. Dazu wird der Rohextrakt mit einem geeigneten Lösungsmittel versetzt. Bevorzugte Lösungsmittel sind organische Alkohole, besonders bevorzugt sind Methanol, Ethanol oder iso-Propanol. Es können auch Mischungen geeigneter Lösungsmittel verwendet werden. Der beladene Ionenaustauscher wird dann mit einem geeigneten Lösungsmittel oder Mischungen geeigneter Lösungsmittel gewaschen. Bevorzugte Lösungsmittel sind Pentan, Hexan, Diethylether, tert. Butylmethylether, Dichlormethan, Chloroform, Ethylacetat, Aceton, Methanol, Ethanol, und iso- Propanol. Der gewaschene beladene Ionenaustauscher wird mit organischer Säure oder Mischungen davon in einem geeigneten organischen Lösungsmittel behandelt. Bevorzugte Säuren sind Ameisensäure, Essigsäure und Trifluoressigsäure. Das so erhaltene Eluat, das eine Mischung von Boswelliasäuren enthält, wird im Vakuum eingeengt.
Die Mischung von Boswelliasäuren enthält die verschiedenen Boswelliasäuren in unterschiedlichen Mengen (ß-Boswelliasäure 15-25%, 3- Acetyl-ß-Boswelliasäure 0,05-3%, 11-Keto-ß-Boswelliasäure 4-15%, 3- Acetyl-11-keto-ß-Boswelliasäure 0,001-2%). Die Mischung kann auch weitere nicht identifizierte Bestandteile enthalten.
Aus dieser Mischung kann man auf verschiedenen Wegen zu einheitlichen Boswelliasäuren gelangen.
Synthese von 3-Acetyl-11-keto-ß-Boswelliasäure aus der Rohsäuremischung Die Rohsäuremischung wird mit einem geeigneten Reagens acetyliert. Bevorzugte Acetylierungsreagenzien sind Acetanhydrid, Acetylchlorid, Acetanhydrid mit Pyridin, Acetylchlorid mit Pyridin, Acetanhydrid mit Pyridin und mit Dimethylaminopyridin (DMAP), und Acetylchlorid mit Pyridin und DMAP. Durch diesen Schritt werden alle Boswelliasäuren der Rohsäuremischung in Acetylboswelliasäuren überführt. Man erhält die sogenannte Acetylrohsäuremischung. Diese Acetylrohsäuremischung wird durch Oxidation in Allylstellung mit einem geeigneten Oxidationsmittel in die sogenannte Acetylketorohsäuremischung überführt. Besonders bevorzugte Oxidationsmittel sind N-Bromsuccinimid (NBS)/CaCO3 Wasser in einem inerten Lösungsmittel (Bevorzugt sind Dioxan, Tetra hydrofu ran (THF) oder Mischungen davon). Weitere bevorzugte Oxidationsmittel sind Chrom-(VI)- Verbindungen / Phasentransfer-katalysator (e.g., Cetyl-trimethyl- Ammoniumbromid)/Wasser/inertes Lösungsmittel (Bevorzugte inerte Lösungsmittel sind flüssige halogenierte Kohlenwasserstoffe wie CCI , CHCI3, und CH2CI2 oder Mischungen davon), mit oder ohne Säurezusatz. Die zugesetzte Säure ist bevorzugt Essigsäure, Trifluoressigsäure, und Schwefelsäure. Bevorzugt werden etwa 2 bis etwa 100%, bevorzugter etwa 5 bis etwa 70%, besonders bevorzugt etwa 10 bis etwa 30 mol% Säure eingesetzt, bezogen auf die ungefähre Substanzmenge an zu oxidierenden Boswelliasäuren eingesetzt. Eine höhere Menge an Säure führt in einigen Reaktionen zu kürzeren Reaktionszeiten. Das Molekulargewicht der Boswelliasäuremischung wird bevorzugt zu etwa 400 angesetzt, d.h. etwa 30 g Rohsäuremischung entsprechen etwa 75 mmol an Boswelliasäuren.
Aus der Acetylketorohsäuremischung wird reine 3-Acetyl-11-keto-ß- Boswelliasäure durch chromatographische Reinigung (Flash-
Chromatographie an Kieselgel 60 (40-63 μm Korngröße) und an Reversed Phase Kieseigel (RP18, 40-63 μm Korngroße)) und/oder durch Kristallisation aus einem geeigneten Lösungsmittel oder Lόsungsmittelgemisch isoliert. Bevorzugte geeignete Lösungsmittel und Lösungsmittelgemische für die Kristallisation sind Ethanol/Wasser, iso-Propanol/Wasser, Aceton/Hexan, Chloroform/Hexan, und Hexan. Besonders bevorzugt sind iso- Propanol/Wasser, Aceton/Hexan und Chloroform/Hexan. Ein weiteres besonders bevorzugtes Lόsungsmittelgemisch ist Ethanol/Wasser. Bezogen auf die Rohsauremischung können so 25-75% als reine 3-Acetyl-11-keto-ß- Boswelliasäure isoliert werden. Dies stellt gegenüber der Rohsäuremischung eine Steigerung um den Faktor von 500 bis 1500 dar.
Acetylierung Oxidation
+ andere Sauren
■ andere Säuren
Rohsäuremischung Acetylrohsäure- miβfhurur
Synthese von 11-Keto-ß-Boswelliasäure aus der Rohsäuremischung Die Acetylgruppe kann mit einem geeigneten Reagens abgespalten werden. Ein bevorzugtes Reagens ist Alkalicarbonat in Alkohol, optional unter Verwendung von Alkalialkoholat. Bevorzugte Alkalicarbonate sind Nat umcarbonat und Kaliumcarbonat. Bevorzugte Alkohole sind Methanol, Ethanol, und iso-Propanol. Bevorzugte Alkalialkoholate sind Natriumalkoholat und Kaliumalkoholat. Ein weiteres bevorzugtes Reagens ist Alkalialkoholat in Alkohol. Weiterhin bevorzugt als Reagens ist Alkalihydroxid in Alkohol.
In einem zweiten Schritt der Oxidation in Allylstellung werden die acetylierten Boswelliasäuren in die Titelprodukte überführt. Besonders bevorzugte geeignete Oxidationsmittel sind NBS/CaCO3 Wasser in einem inerten Lösungsmittel (bevorzugt ist Dioxan, THF oder Mischungen davon). Ein weiteres bevorzugtes Oxidationsmittel ist Chrom-(VI)-
Verbindung/Phasentransfer-katalysator/Wasser/inertes Lösungsmittel. Als inertes Lösungsmittel wird vorzugsweise CCI4, CHCI3, oder CH2CI2 oder Mischungen davon verwendet. Optional wird Säure zugesetzt wie oben beschrieben.
Die so erhaltenen Ketosäuren werden wie oben beschrieben durch Chromatographie und/oder Kristallisation gereinigt. So kann reine 11-Keto-ß- Boswelliasäure in 25-45% bezogen auf die Rohsäuremischung isoliert werden.
g Oxidation
+ andere Sauren
+ andere Sauren
Deacetylrohsäure -mischung
Rohsäuremischung
Synthese von ß-Boswelliasäure aus der Rohsäuremischung
Die Rohmischung von Boswelliasäuren wird mit einem geeigneten Reagens behandelt, um die Acetylgruppe abzuspalten. Diese Reaktion wird wie oben unter Synthese von 11-Keto-ß-Boswelliasäure aus der Rohsäuremischung durchgeführt.
Danach wird mit einem geeigneten Reduktionsmittel die Carbonylgruppe reduziert. Ein bevorzugtes Reduktionsmittel ist Triethylsilan und Bortrifluorid- Etherat oder Triethylsilan mit Essigsäure oder mit Trifluoressigsäure. Die anschließende Reinigung der so erhaltenen ß-Boswelliasäure geschieht wie oben beschrieben durch Chromatographie oder Kristallisation. So kann reine ß-Boswelliasäure in 25-65% bezogen auf die Rohsäuremischung isoliert werden.
Reduktion
+ andere Sauren
Deacetylrohsäure
Rohsäuremischung -mischung
Umwandlungen der reinen 3-Acetyl-11-keto-ß-Boswelliasäure in andere
Boswelliasäuren
Aus der reinen 3-Acetyl-11-keto-ß-Boswelliasäure können durch einfache
Umwandlungen alle anderen natürlichen Boswelliasäuren in großen Mengen hergestellt werden.
Synthese von 11-Keto-ß-Boswelliasäure aus reiner 3-Acetyl-11 -keto-ß-
Boswelliasäure
Durch Abspaltung der Acetylgruppe in 3-Acetyl-11-keto-ß-Boswelliasäure mit einem geeigneten Reagens wie oben beschrieben erhält man nach chromatographischer Reinigung wie oben beschrieben 11-Keto-ß-
Boswelliasäure in 80-100% Ausbeute.
Synthese von ß-Boswelliasäure aus reiner 11 -Keto-ß-Boswelliasäure Durch Reduktion der Keto-Gruppe von 11 -Keto-ß-Boswelliasäure mit einem geeigneten Reduktionsmittel wie oben beschrieben erhält man nach Reinigung wie oben beschrieben reine ß-Boswelliasäure in 60-90% Ausbeute.
Synthese von 3-Acetyl-ß-Boswelliasäure aus 3-Acetyl-11-keto-ß-
Boswelliasäure
Durch Reduktion der Keto-Gruppe von 3-Acetyl-11-keto-ß-Boswelliasäure mit einem geeigneten Reduktionsmittel wie oben beschrieben erhält man nach
Reinigung wie oben reine 3-Acetyl-ß-Boswelliasäure in 60-90% Ausbeute.
Synthese von 3-Ethoxy-ß-Boswelliasäure aus 3-Acetyl-11 -keto-ß- Boswelliasäure
Durch Reduktion der Keto-Gruppe von 3-Acetyl-11-keto-ß-Boswelliasäure mit einem geeigneten Reduktionsmittel (mehrfacher, bevorzugt 5-facher Uberschuss an Triethylsilan mit Bortrifluorid-Etherat, oder entsprechender Uberschuss an Triethylsilan mit Essigsäure oder Trifluoressigsäure) erhält man nach chromatographischer Reinigung und/oder Reinigung durch Kristallisation wie oben beschrieben reine 3-Ethoxy-ß-Boswelliasäure in 80- 90% Ausbeute. Die Reduktion erfolgt bevorzugt für etwa 0.5-5 Stunden, bevorzugter für etwa 2 Stunden, bei etwa 40-120°C, bevorzugter bei etwa 70-110°C, besonders bevorzugt bei etwa 80-100°C. Die Zugabe eines zusätzlichen Lösungsmittels wird in der bevorzugten Ausführung der Reaktion vermieden, da die Reaktion z.B. durch Zugabe von Dichlormethan stark verlangsamt wird. Da Triethylsilan mit Bortrifluorid-Etherat nicht mischbar ist, wird die Reaktion bevorzugt unter starkem Rühren durchgeführt.
Synthese von 3-Ethoxy-11 -keto-ß-Boswelliasäure aus 3-Ethoxy-ß-
Boswelliasäure
Die 3-Ethoxy-ß-Boswelliasäure wird in Allylstellung oxidiert. Besonders bevorzugte Oxidationsmittel sind N-Bromsuccinimid (NBS)/CaCO3/Wasser in
einem inerten Lösungsmittel (Bevorzugt sind Dioxan, Tetra hydrofu ran (THF) oder Mischungen davon). Weitere bevorzugte Oxidationsmittel sind Chrom- (Vl)-Verbindungen / Phasentransfer-katalysator (e.g., Cetyl-trimethyl- Ammoniumbromid)/Wasser/inertes Lösungsmittel (Bevorzugte inerte Lösungsmittel sind flüssige halogenierte Kohlenwasserstoffe wie CCI4, CHCI3, und CH2CI2 oder Mischungen davon), mit oder ohne Säurezusatz. Man erhält nach chromatographischer Reinigung und/oder Reinigung durch Kristallisation wie oben beschrieben reine 3-Ethoxy-11 -keto-ß- Boswelliasäure.
Synthese von 3-Ethoxy-11-hydroxy-ß-Boswelliasäure aus 3-Ethoxy-11 -keto- ß-Boswelliasäure
Die Reduktion findet unter Einsatz eines besonderen Reduktionsreagens statt. Reduktion von 3-Ethoxy-11 -keto-ß-Boswelliasäure mit Natriumborhydrid in Gegenwart von Certrichlorid-heptahydrat oder mit Natriumborhydrid in Gegenwart von Essigsäure und Trifluoressigsäure oder mit 9-Borabicyclo[3.3.1]nonan ergibt nach Reinigung wie oben beschrieben 3-Ethoxy-11 -hydroxy-ß-Boswelliasäure.
Synthese von 3-Acetyl-ß-Boswelliasäure aus reiner ß-Boswelliasäure Durch Acetylierung von ß-Boswelliasäure mit einem geeigneten Acetylierungsmittel wie oben beschrieben erhält man nach Reinigung wie oben beschrieben reine 3-Acetyl-ß-Boswelliasäure in 90-100% Ausbeute.
Synthese von Derivaten der 3-Acetyl-11 -keto-ß-Boswelliasäure Die Reduktion findet unter Einsatz eines besonderen Reduktionsreagens statt. Reduktion von 3-Acetyl-11 -keto-ß-Boswelliasäure mit Natriumborhydrid in Gegenwart von Certrichlorid-heptahydrat oder mit Natriumborhydrid in Gegenwart von Essigsäure und Trifluoressigsäure oder mit 9- Borabicyclo[3.3.1]nonan ergibt nach Reinigung wie oben beschrieben reine 3-Acetyl-11-hydroxy-ß-Boswelliasäure in 80-100% Ausbeute.
Behandeln von 3-Acetyl-11-hydroxy-ß-Boswelliasäure mit katalytischen Mengen Säure (Bevorzugt sind Salzsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Trifluoressigsäure, und para-Toluolsulfonsäure) ergibt nach Reinigung wie oben beschrieben reine 3-Acetyl-Δ9,11-ß-Boswelliasäure in 80-100% Ausbeute. Bevorzugt werden etwa 2 bis etwa 100%, bevorzugter etwa 5 bis etwa 70%, besonders bevorzugt etwa 10 bis etwa 30 mol% Säure eingesetzt, bezogen auf die Molmenge der reinen Ausgangsverbindung.
Eliminierung der Acetylgruppe in 3-Acetyl-11 -keto-ß-Boswelliasäure mit einer geeigneten Base ergibt nach Reinigung wie oben beschrieben reine Δ
2-11- Keto-ß-Boswelliasäure in 70-90% Ausbeute. Bevorzugte Basen sind Pyridin, 2,6-Lutidin, Diazabicycloundekan (DBU), Diazabicyclononan (DBN), und diisopropylethylamin (DIPEA).
Abspalten der Acetylgruppe aus 3-Acetyl-Δ 99,,111 '-ß-Boswelliasäure wie oben beschrieben führt nach Reinigung wie oben beschrieben zu reiner Δ9,11-ß- Boswelliasäure in 80-100% Ausbeute.
Behandeln von Δ
9,11-ß-Boswelliasäure mit Säure wie oben beschrieben ergibt nach Reinigung wie oben reine Δ
2,Δ
9,11-ß-Boswelliasäure in 70-90% Ausbeute.
Oxidation von Δ2-11 -Keto-ß-Boswelliasäure in Allylstellung mit Selendioxid ergibt nach Reinigung wie oben reine 1-Hydroxy-Δ2- 11 -keto-ß- Boswelliasäure in 40-60% Ausbeute.
Cis-Hydroxylierung von 1-Hydroxy-Δ -11 -keto-ß-Boswelliasäure mit katalytischen Mengen Osmiumtetroxid und einem geeigneten Cooxidationsmittel (Bevorzugt sind N-methylmorpholin-N-oxid (NMO), tert.Butylhydroperoxid, Wasserstoffperoxid, und Kaliumhexacyanoferrat-(lll)) ergibt nach Reinigung wie oben reine 1 ,2,3-Trihydroxy-H-keto-ß- Boswelliasäure in 50-70% Ausbeute.
Veresterung von 11-Keto-ß-BoswelIiasäure mit einem geeigneten Acylierungsreagens führt nach Reinigung wie oben zu 3-Acyl-11-keto-ß- Boswelliasäuren in 30-100% Ausbeute. Bevorzugte Acylierungsreagenzien sind RCOX, wobei R für einen beliebig substituierten und beliebig funktionalisierten Alkylrest, einen beliebig substituierten und beliebig funktionalisierten Arylrest, einen beliebig substituierten und beliebig funktionalisierten heterocyclischen Rest steht, X für eine beliebige aktivierende Gruppe, in Gegenwart einer Base (bevorzugt sind Pyridin, 2,6- Lutidin, DIPEA, DMAP oder Mischungen davon). Weitere bevorzugte Acylierungsreagenzien sind RCOOOCR', wobei R' und R gleich oder verschieden sein können und wie oben R definiert sind, in Gegenwart einer Base (bevorzugt sind Pyridin, 2,6-Lutidin, DIPEA, DMAP oder Mischungen davon). Weitere bevorzugte Acylierungsreagentien sind cyclische Acylierungsreagentien. Bevorzugte cyclische Acylierungsreagentien sind optional substituierte und optional funktionalisierte Bernsteinsäureanhydride oder optional substituierte und optional funktionalisierte Glutarsäureanhydride in Gegenwart einer Base (bevorzugt sind Pyridin, 2,6- Lutidin, DIPEA, DMAP oder Mischungen davon).
Die oben beschriebenen Reaktionen, in denen die 3-Position der Boswelliasäuregerüstes mit der Acetylgruppe substituiert ist (3-Acetyl- Boswelliasäuren), können analog auch mit 3-Acyl-Boswelliasäuren durchgeführt werden, wobei die Acylgruppe R'-C(O)- einen Rest R' enthält, der ein optional substituierter, optional verzweigter Alkylrest, ein optional substituierter Arylrest, ein optional substituierter heterocyclischer Rest, oder eine Kombination solcher Reste ist. Bevorzugte Substituenten sind z.B. geschützte Hydroxygruppe, =O, Halo, bevorzugt Cl oder Br, geschützte Aminogruppe, und andere Gruppen. Dadurch sind alle Strukture wie oben angegeben darstellbar, die statt der 3-Acetylgruppe eine Gruppe der Formel 3-R'-C-O- enthalten. Solche Verbindungen sind Bestandteile der Erfindung.
3-Acyl-Vß-Boswelliasäuren und Derivate davon können auch , wie oben für die Herstellung der 3-Ethoxy-11 -keto-ß-Boswelliasäure beschrieben, zu den entsprechenden 3-R'-O-Boswelliasäuren und Derivaten davon umgesetzt werden. Die Reaktion erfolgt analog zu der oben beschriebenen unter Verwendung eines mehrfachen, bevorzugt 5-fachen, Überschusses an Triethylsilan mit Essigsäure oder Trifluoressigsäure zu den entsprechnden 3- R'-O-Verbindungen. Solche Verbindungen sind Bestandteile der Erfindung. Bevorzugte Verbindungen dieser Art sind 3-Ethoxy-ß-Boswelliasäure, 3- Ethoxy-ß-11-hydroxy-Boswelliasäure, 3-Ethoxy-11 -keto-ß-Boswelliasäure, 3- Propoxy-ß-Boswelliasäure, 3-Propoxy-ß-11-hydroxy-Boswelliasäure, 3- Propoxy-11 -keto-ß-Boswelliasäure, 3-Butoxy-ß-Boswelliasäure, 3-Butoxy-ß-
11-hydroxy-Boswelliasäure, 3-Butoxy-11 -keto-ß-Boswelliasäure, 3- cyclohexyloxy-ß-Boswelliasäure, 3-cyclohexyloxy-ß-11-hydroxy-
Boswelliasäure, 3-cyclohexyloxy-11 -keto-ß-Boswelliasäure, 3-piperidinoxy-ß- Boswelliasäure, 3-piperidinoxy-ß-11-hydroxy-Boswelliasäure, 3-piperidinoxy- 11 -keto-ß-Boswelliasäure, 3-Benzoloxy-ß-Boswelliasäure, 3-benzoloxy-ß-11- hydroxy-Boswelliasäure, 3-benzoloxy-11 -keto-ß-Boswelliasäure. Bevorzugte Reste in 3-position sind alkyloxy, verzweigtes alkyloxy, alkenoxy. Alkinoxy, benzoloxy, trimethylbenzoloxy, trifluoromethylbenzoloxy, 2-keto-butyloxy, 4- chloro-butyloxy, und ähnliche.
Mit den 3-R'-O-Boswelliasäuren sind prinzipiell alle Reaktionen durchführbar, die auch mit 3-Acetyl-Boswelliasäuren durchgeführt werden können. Dadurch ergibt sich zusätzlich zu den oben beschriebenen Synthese zur Herstellung von 3-Acetyl-Boswelliasäuren und Derivaten davon, eine Klasse von 3-R'-O- substituierten Boswelliasäuren. Gegebenenfalls müssen Schutzgruppen von OH oder NH2 Gruppen, abgespalten werden, um die Endsubstanz zu erhalten. Diese Verbindungen sind Teil der Erfindung.
Zur Herstellung einer solchen 3-acylsubstituierten Boswelliasäure kann 3- Hydroxyboswelliasäure, die z.B. wie oben beschrieben durch Deacetylierung des Rohsäuregemisches herstellbar ist, durch ein geeignetes Acylierungsreagens acyliert werden. Bevorzugte Acylierungsreagenzien sind Anhydride der Formel R'-C(O)-O-(O)-R', Säurechloride der Formel R'-C(O)- Cl, Anhydride der Formel R'-C(O)-O-(O)-R' mit Pyridin, Säurechloride der Formel R'-C(O)-CI mit Pyridin, Anhydride der Formel R'-C(O)-O-(O)-R' mit Pyridin und mit Dimethylaminopyridin (DMAP), und Säurechloride der Formel R'-C(O)-CI mit Pyridin und DMAP. Die Acylierungsreaktion verläuft analog zur oben beschriebenen Acetylierungsreaktion. Acylierungsreaktionen sind z.B. in US Patent 5917032, Romancik et al., und US Patent 5721346, Lazarevski et al., beschrieben.
Die Erfindung umfasst auch pharmazeutische Darreichungsformen der 3-R- O- substituierten Boswelliasäuren. Diese Verbindungen sind pharmazeutisch einsetzbar und sind gegen Krankheiten einsetzbar, die aus der Klasse von chronischer Arthritis, Gicht, chronischer Bronchitis, Asthma, Morbus Crohn, Colitis uicerosa, Magengeschwür, Psoriasis, Neurodermitis, und Multipler Sklerose ausgewählt sind. Die Substanzen haben ferner eine Wirkung, die aus der Klasse von entzündungshemmender Wirkung, Topoisomerase- hemmender Wirkung, Apoptose-auslösender Wirkung, und antiulzerativer Wirkung ausgewählt ist.
Die Zubereitung pharmazeutischer Darreichungsformen ist z. B. in den US Patenten 6,194,000, 5,985,323, 5,876,759, 5,399,360, 5,356,896, 5,196,203, 5,180,589, 4,670,251 , 4,264,573 und den darin zitierten Publikationen beschrieben. Diese US Patente und darin zitierten Publikationen sind Teil der Anmeldung. Eine bevorzugte Darreichungsform enthält etwa 0.001-1000 mg der aktiven Boswelliasäureverbindung, optional weitere Boswelliasäuren, und weitere Beimischungen, wie Binder, Füller, und Substanzen, die eine kontrollierte Abgabe der Boswelliasäure ermöglichen, wie z. B. Cellulose, bevorzugt mikrokristalline Zellulose.
Die Prüfung der Krankheitshemmenden Wirkung einer Boswelliasäure ist durch verschiedene Verfahren möglich, die z. B. in Ammon et al., Planta Med. 57, 203-207, 1991 , Safayhi et al., Biochm. Pharmacol. 41 , 1536-1537, 1991 , Safayhi et al., J. Pharm. Exp. Therap. 261 , 1143-1146, 1992, Ammon et al., J. Ethnopharmacol. 38, 113-119, 1993, Safayhi et al., Mol. Pharm. 47, 1212-1216, 1995, Sailer et al., Brit. J. Pharm. 117, 615-618, 1996, Sailer et al., Phytomedicine 3, 73-74, 1996, Sailer et al., Arch. Pharm. 329, 54-56, 1996, Glaser et al., Brit. J. Cancer 80, 756-765, 1999, Heldt et al., Arch. Pharmacol. 353, R142, 1996, Heldt et al., Arch. Pharmacol. 355, R15, 1997, Böker et al., Dt. Ärztebl. 94, A1197-A1199, 1997 un in darin angegebenen Publikationen beschrieben sind. Anzeichen für eine solche Wirkung sind auch eine Hemmung der Topoisomerase, eine Apoptose-auslösende
Wirkung, oder eine Hemmung der 5-Lipoxygenase oder der Leukozytenelastase. Die Prüfung auf eine solche Wirkung ist z. B. in den og. Publikationen und in EP 854709 und in darin angegebenen Publikationen beschrieben.
Beispiel 1
Aufreinigung eines Gemisches von Boswelliasäuren durch
Ionenaustauscher-Chromatographie
Der Ionenaustauscher (Amberlite IRA-900) wird optional vorgereinigt, indem die folgenden Schritte ohne Zugabe von Weihrauchextrakt durchgeführt werden.
Der Ionenaustauscher wird mit 2L 5% KOH in Wasser in die OH Form überführt. Bevorzugte Laugenkonzentrationen sind 5-10%. Dann wird der Austauscher mit Methanol gespült, bis das Eluat einen neutralen pH-Wert aufweist. Statt Methanol kann ein anderes Lösungsmittel verwendet werden. Der Rohextrakt aus Weihrauchharz wird in
Methanol:Dichlormethan:Diethylether (2:1 :1 ) gelöst und auf den Ionenaustauscher gegeben. Das Gewichtsverhältnis von Ionenaustauscher (Chlorid Form, feucht) zu Rohextrakt ist etwa 3:1. Das Eluat der Probe wird erneut auf den Austauscher gegeben; dieser Vorgang wird wiederholt, sodass die Probe insgesamt viermal auf dem Ionenaustauscher aufgetragen wird. Dann wird der Austauscher mit einem Lösungsmittel gewaschen. Bevorzugte Lösungsmittel sind Methanol, Ethanol, Tetrahydrofuran, Diethylether, und Aceton. Die gebundenen Säuren werden mit 10% Essigsäure in Methanol gespült. Bevorzugte Säurekonzentrationen sind 1 - 10%. Andere Säuren können verwendet werden, sowie andere für Boswelliasäure geeignete Lösungsmittel. Schließlich wird der Austauscher mit Methanol oder einem anderen Lösungsmittel gespült, bis das Eluat frei von Säure ist.
Beispiel 2
Herstellung einer acetylierten Rohsäuremischung
Dreißig Gramm einer Rohsäuremischung (z.B. aus Beispiel 1 ), entsprechend 75 mmol, werden in 50 ml Methylenchlorid gelöst. Unter Rühren werden 20 ml Pyridin (20,76 g, 260 mmol, 3.5 eq.), 19 ml Acetanhydrid (19.13 g, 180 mmol, 2.5 eq.) und 2,8 g DMAP (25 mmol, 0.3 eq.) zugegeben. Die Reaktionsmischung wird leicht warm. Die Mischung wird über Nacht bei Raumtemperatur gerührt, dann mit eiskalter HCI gequencht, mit Ether ausgeschüttelt, mit MgSO getrocknet und zur Trockene einrotiert. Man erhält einen gelben bis braunen Schaum. Die Rohausbeute ist 33 g.
Beispiel 3
Herstellung von 3-acetyl-11 -keto-ß-Boswelliasäure
Dreiunddreißig Gramm acetylierte Rohsäuremischung (z.B. aus Beispiel 1 ) werden in 1 L Dioxan gelöst. Dazu werden 150 ml Wasser, 60 g CaCO3und 37 g N-Bromsuccinimid gegeben. Die Mischung wird über Nacht (12-16 Std.) unter Bestrahlung mit sichtbarem Licht (Bevorzugt ist kaltes Licht, z.B. Fluoreszenzlicht, z.B. vier Energiesparlampen mit je 11 W Leistung, die nahe an dem Reaktionsgefäß angebracht werden) gerührt. Man filtriert ab und rotiert zur Trockene ein. Die Reinigung erfolgt durch Flash-Chromatographie an Kieselgel, gefolgt von Flash-Chromatographie an RP-18 Kieselgel. Im Bedarfsfall wird noch aus Ethanol und Wasser umkristallisiert.
Die hierin vollständig beschriebene Erfindung umfasst nicht nur Ausgestaltungen, die beschrieben wurden, sondern auch solche, die sich aus dem Erfindungsgedanken gemäss der Beschreibung und dem Wissen des Fachmannes ergeben. Die Erfindung ist daher nicht durch die explizit angegebenen Beispiele, chemischen Reagenzien, Quellen von Boswelliasäuren, Chromatographiemittel oder Beleuchtungsmittel beschränkt, sondern schließt auch die Verwendung solcher chemischen
Reagenzien, Quellen von Boswelliasäuren, Chromatographiemittel oder Beleuchtungsmittel ein, die den angegebenen Zweck erfüllen. Die Erfindung ist daher durch die Ansprüche im Anhang und deren Äquivalente beschränkt.