3β，17β-羥基-取代的甾族化合物和有關的甾族化合物的製作方法

2023-06-05 16:34:56

專利名稱：3β，17β-羥基-取代的甾族化合物和有關的甾族化合物的製作方法
雌性激素雌甾酮和雌甾二醇與許多生理過程有關。這些甾族化合物的形成可由許多酶進行調節。在雄性激素(睪甾酮和雄烯二酮)向雌激素(雌甾二醇和雄甾酮)的不可逆轉變中，芳構酶是限速酶。例如芳構酶抑制劑可調節或抑制雄激素向雌激素的轉變，因此芳構酶抑制劑在治療由於雌激素的存在而加重的臨床疾病中具有有效的作用，美國專利4，322，416對於芳構酶抑制劑進行了進一步的討論。
本發明是關於作為芳構酶抑制劑的3β，17β-羥基-取代的甾族化合物以及具有下式的有關甾族化合物
其中R1為-OH或
，
R2為-OH、＝O或
，R3為、CH3或-CH2CH3，R4為-H或C1～C4烷基，和R5為C1～10烷基。
本發明較好的化合物是下述化合物，其中R1為-OH，R2為-OH或＝O，R3為-CH3，R4為-H。
本發明的一些具體的具有代表性的化合物包括下述化合物，但並不限於下述化合物(a)10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-3β17β-二醇，(b)3β-羥基-10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-17-酮。
本發明的化合物具有旋光性。在環接合處的立體化學與天然雄甾烷系列相同。因此，與C-8處角上氫和C-13處角上取代基一樣炔基的構型為β。本發明包括的化合物中，B/C環和C/D環接合為反式。當具有天然甾族化合物構型的本發明化合物為有效的芳構酶抑制劑時，這些化合物與它們的旋光對映體的混合物也包括在本發明的範圍內。
本發明的化合物是芳構酶的抑制劑。因此，它們可用於治療血雌激素過多。當所觀察到的高濃度雌激素比較穩定時，或當作為身體周期機能的一部分而出現升高的雌激素濃度有短暫的驟增時，本發明化合物可用於控制異常高濃度的雌激素。很明顯，在雄性中被認為是高濃度的雌激素與在雌性中被認為是高濃度的雌激素相比是很低的，因此可以用本發明化合物治療雌性和雄性兩者。
上述化合物也可以用作避孕劑以阻止雌性排卵或胚泡在子宮內的植入，或減少雄性由於腦的芳構化所需要的交配行為。此外，上述化合物在治療男性女子型乳房、由於升高的雌激素濃度所引起的男性不育症和血雌激素過多中是有價值的，血雌激素過多可以是心肌梗死的先兆。上述化合物在處理與雌激素有關的疾病病變中也是有價值的。術語「處理」也包含用於預防所述的疾病病變。疾病病變包括各種雌激素誘導的腫瘤和雌激素刺激所致的腫瘤，例如乳房癌、胰癌、子宮內膜癌或卵巢癌以及前列腺增生和良性乳房疾病。
可以用放射性酶試驗來測定本發明化合物對芳構酶的抑制作用。芳構酶標本可以應用從人胎盤分離的微粒體部分。從雄性激素底物(如睪甾酮或雄烯二酮)中立體有擇消除1β和2β氚標記以及接著出現的氚化水(tritlatedwater)，可以用於測定體外試驗中酶反應的速率。
在評價芳構酶活性的抑制作用中，按照下述方法試驗本發明化合物Johnston等，J.Steroid Biochem.，Vol.20No.6A.1221(1984)和Johnston，steroids Vol.50，No.1～3，105(1987)。用1.5×106人絨毛膜癌滋養層(JAr)細胞經皮下注入無胸腺小白鼠，人絨毛膜癌滋養層細胞10天內可使腫瘤長到約1g。通過測量由1-〔3H〕雄烯二酮經立體有擇釋放1-β3H生成的3H2O來測定腫瘤芳構酶在體外的活性。35mg腫瘤的胞液(800Xg)是芳構酶和3β-甾族化合物脫氫酶(SDH)異構酶活性的來源。在加入34pmol 1-〔3H〕-雄烯二酮之前將試驗化合物與芳構酶一起以不同的時間間隔(0～3小時)保溫，以便開始30分鐘的芳構酶活性試驗。當用本方法試驗10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-3β，17β-二醇的體外活性時，得到下述結果與時間有關的JAr腫瘤芳構酶活性相對的抑制百分率化合物濃度預先保溫時間(小時)(μM)012310-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯515.10.066.971.9-3β，17β-二醇10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯2533.40.086.584.9-3β，17β-二醇得到的兩相反應表明，開始競爭性的芳構酶抑制作用的減低是由於10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-3β，17β-二醇對較活性的成分進行酶處理的結果，因此產生了與時間有關的芳構酶抑制作用。
用滋養細胞腫瘤處理無胸腺小白鼠，評價化合物10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-3β，17β-二醇在體內的活性。在處理間隔6小時之後，按上述方法，以體外試驗測定腫瘤芳構酶活性。口服劑型的賦形劑是PEG-200。
在無胸腺小白鼠體內對異種移植的JAr腫瘤芳構酶活性的抑制作用劑量小白鼠處理後6小時化合物途徑相對抑制作用(mg/kg)數目的百分率10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-1口服65.9±3.0烯-3β，17β-二醇10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-10口服627.5±1.5烯-3β，17β-二醇10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-30口服653.4±7.8烯-3β，17β-二醇上述結果表明，當化合物的劑量增加時，可以提高抑制芳構酶的作用。
在血雌激素過多的治療中，可以按各種不同的方式給需要治療的患者服用本發明化合物，以便獲得所需的效果。在血雌激素過多的治療中所用的術語「病體」是指包括人、狗和鼠在內的哺乳動物，例如靈長類。本發明化合物可以單獨應用，也可以與一種其他藥物並用，或者與其他的激素受體拮抗劑並用。此外，本發明化合物可以以藥物製劑的形式服用。
本發明化合物可以口服或非經胃腸道給藥，例如可以靜脈注射、腹膜內注射、肌內注射或皮下注射，包括將有效成分直接注入到組織或腫瘤部位(例如乳腺)。也可以將本發明化合物包含在延效釋放的製劑中。服用化合物的劑量可以在廣泛的範圍內變化，並且可以為任意的有效劑量。根據需要治療的患者情況，需治療的病情以及給藥的方式，化合物的有效劑量可以為每天每公斤體重約1mg～1000mg，最好為約40～200mg。
對於非經胃腸道給藥，可以用可注射的劑型給予本發明化合物，例如將本發明化合物置於生理上適用的稀釋劑中，並與藥用載體一起製成溶液劑或懸浮液，可以加入表面活性劑和其他藥學上適用的添加劑，也可以不加，載體可以是無菌的液體(例如水包油的無菌液體)在上述製劑中應用的油其實例有石油產品、動物油、植物油、合成油、例如花生油、豆油和礦物油。一般來講，水、鹽水、葡萄糖水溶液和有關的糖溶液以及醇類和乙二醇類(如丙二醇或聚乙二醇)是較好的液體載體，尤其適用於注射溶液劑。
相對於美國專利4，322，416公開的10-(2-炔基)甾族的芳構酶抑制劑，本發明化合物開始作用較慢並具有較長的半衰期。因此，本發明化合物可以長效注射劑或植入片形式給藥。為了使有效成分緩慢地釋放可以按某一方式配製這些製劑。也可以將有效成分壓成小丸或小園柱體，並且經皮下植入，或者作為長效注射劑由肌肉注射，或者作為植入片植入。植入物可以應用惰性物質，如可生物降解的聚合物和合成的矽氧烷，例如由DOW-Corning公司生產的矽橡膠
、矽氧橡膠。在一般的教科書中(如Remington′s pharmaceutical sciences，Mack出版公司，伊頓，賓夕法尼亞州)可以查到合適的藥用載體和配製技術。
本發明化合物可從已知化合物3，3，17，17-雙(二亞甲基二氧)-10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯製得。將起始化合物溶於乙酸中，加熱，用水處理，倒入NaHCO3溶液中，經萃取得3，3-二亞甲基二氧-10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-17-酮和10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-3，17-二酮的混合物。將該二酮溶於乙醇中，用氫硼化物還原劑處理，得本發明的3β，17β-二羥基化合物。
用催化量的酸，如高氯酸處理3，3，17，17-雙(二亞甲基二氧)-10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯的溶液可以製得17-酮化合物。得到的17-酮化合物用氫硼化物還原劑(如硼氫化鈉)還原，得17-醇。用標準方法將該化合物以其乙酸酯的形式加以保護，得17-乙酸基化合物。將17-乙酸基化合物溶於乙酸中，加熱，用水處理，倒入NaHCO3溶液並萃取，得17-乙酸基-10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-3-酮。該解離的酮經氫硼化物還原，得3-醇化合物。用標準方法將3-醇轉變成相應的叔丁基二甲基甲矽烷基醚。該化合物經鹼水解或用烷基鋰或格利雅試劑處理，生成3-叔丁基二甲基甲矽烷氧基-10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-17-醇，然後將其氧化，生成化合物3β-羥基-10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-17-酮。
將上述二醇與合適的醯基氯或酐在有溶劑(如CH2Cl2)或沒有溶劑存在下進行反應，可以製得10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-3β，17β-二醇的酯。該反應是用催化量的4-二甲氨基吡啶進行有選擇的處理。例如使10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-3β，17β-二醇和乙酐反應，得到10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-3β，17β-二乙酸酯。
應用以上所敘方法可以認為，熟悉本領域的技術人員可以最充分地利用本發明。因此，下述具體實例僅是為了詳細地說明本發明，無論如何不是限制本發明。
實例1將3.3，17，17-雙(二亞甲基二氧)-10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯(1.3g)在冰醋酸(13ml)中的懸浮液置於65℃油浴中並攪拌，直至甾族化合物溶解。加入水(3.3ml)，將混合物攪拌8分鐘，然後將溶液倒入用冰冷卻的NaHCO3溶液中。得到的產物用乙醚萃取。萃取液用碳酸氫鹽和鹽水洗滌，經MgSO4乾燥。過濾和濃縮後，殘餘物經矽膠層析，用40%乙酸乙酯的己烷溶液洗脫，得0.69g3，3-二亞甲基二氧-10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-17-酮和10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-3，17-二酮的混合物。
無需進一步純化，將上述二酮溶於無水乙醇(30ml)中，用NaBH4(0.074g)進行處理，並於室溫下攪拌30分鐘。析出一些沉澱，加入THF(20ml)。再攪拌2.5小時後加入乙酸(0.5ml)並濃縮溶液。將殘餘物溶於乙醚和乙酸乙酯的混合液中，依次用水、飽和NaHCO3和鹽水洗滌，經MgSO4乾燥。過濾和濃縮後，殘餘物經矽膠二次層析，首先用50%乙酸乙酯的己烷溶液進行洗脫，然後用5%CH3OH的CH2Cl2溶液進行洗脫，得10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-3β17β-二醇(0.21g)，熔點164～166℃。
實例23，3，17，17-雙(二亞甲基二氧)-10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯在叔丁醇和二氯甲烷混合液中的溶液用0.3%高氯酸處理，將溶液加熱回流2小時。冷卻至室溫後，混合物倒入飽和碳酸鈉溶液中，並用乙醚萃取。萃取液用H2O和鹽水洗滌，經MgSO4乾燥，過濾、濃縮，得3.3-二亞甲基二氧-10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-17-酮。用乙酸乙酯重結晶，得到分析純物質。將得到的17-酮化合物溶於乙醇並用硼氫化鈉處理，得3.3-二亞甲基二氧-10-(2-丙炔基基)-19-去甲雄甾-5-烯-17-醇。用標準方法將得到的17-醇以其乙酸酯的形式加以保護。將得到的17-乙酸基-3，3-二亞甲基二氧-10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯溶於冰醋酸中，加熱至65℃並用水處理。8分鐘後將溶液倒入用冰冷卻的飽和NaHCO3中，並用乙醚萃取。萃取液用H2O和鹽水洗滌，經MgSO4乾燥，過濾並濃縮。殘餘物經矽膠層析，得17-乙酸基-10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-3-酮。將得到的解離的酮用硼氫化鈉還原，得17-乙酸基-10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-3-醇。用標準方法使3-醇轉變為相應的叔丁基二甲基甲矽烷基醚。通過鹼性水解，或用適當的烷基鋰處理，或用格利雅試劑處理使17-醇脫去保護，得3-(叔丁基二甲基甲矽烷氧基)-10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-17-醇。該產物進行Swern氧化反應，並脫去甲矽烷基醚保護基，得3β-羥基-10-(2-丙炔基)-19-去甲雄-5-烯-17-酮。
實例3按實例1所述的方法，分別用3，3，17，17-雙(二亞甲基二氧)-10-(2-丁炔基)-19-去甲雄甾-5-烯和3，3，17，17-雙(二亞甲基二氧)-18-甲基-10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯進行反應時，得到的產物分別為10-(2-丁炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-3β，17β-二醇和10-(2-丙炔基)-18-甲基-19-去甲雄甾-5-烯-3β，17β-二醇。
權利要求
1.具有下式的化合物
式中R1為－OH或
R2為-OH、=O或-O-
-R5。R3為-CH3或-CH2CH3R4為-H或C1～4烷基。並且R5為C1～10烷基。
2.權利要求1所述的化合物，其中R3為-CH3。
3.權利要求2所述的化合物，其中R4為H。
4.權利要求3所述的化合物，其中R1為-OH。
5.權利要求3所述的化合物，其中R2為-OH。
6.製備下式化合物的方法，
式中R3為-CH3或-CH2CH3，R4為-H或C1～4烷基;該方法包括使下式化合物與硼氫化鈉進行反應，
7.製備權利要求6所述化合物的方法，其中R3為甲基。
8.製備權利要求7所述化合物的方法，其中R4為H。
9.製備10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-3β，17β-二醇的方法，該方法包括使3，3-二亞甲基二氧-10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-17-酮和10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-3，17-二酮的混合物與硼氫化鈉反應，得到指定的化合物。
10.權利要求1所述化合物10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-3β，17β-二醇。
11.權利要求1所述化合物3β-羥基-10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-17-酮。
12.抑制芳構酶活性的方法，該方法包括將權利要求1所述的抑制芳構酶有效劑量的本發明化合物與3β-羥基-甾族化合物脫氫酶異構酶和芳構酶接觸。
13.治療血雌激素過多的方法，該方法包括給患有該病的患者服用權利要求1所述抑制芳構酶有效量的化合物。
14.按照權利要求12所述的方法，其中芳構酶抑制作用可產生避孕的效果。
15.治療與雌激素有關疾病病變的方法，該方法包括給患有上述疾病的患者服用權利要求1所述的抑制芳構酶有效量的化合物。
全文摘要
本發明是關於一組3β，17β-羥基甾族化合物以及有關的甾體結構化合物。這些化合物是芳構酶抑制劑，因此本發明化合物可以調節或抑制雄性激素轉變為雌激素。本發明化合物可以用於治療由於雌性激素的存在而加重的疾病。相對於美國專利4,322,416所公開的芳構酶抑制劑10-(2-丙炔基)甾族化合物。本發明化合物顯示出作用開始較慢並且具有較長的半衰期。
文檔編號C07J1/00GK1042363SQ8910818
公開日1990年5月23日 申請日期1989年10月26日 優先權日1988年10月27日
發明者約翰·奧尼爾·約翰斯頓, 吉尼·瓦維克·霍爾伯特 申請人:默裡爾多藥物公司