專利名稱：用作19-羥化酶抑制劑的19-氟-或氰基-21-羥孕甾酮衍生物的制作方法
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)19-去甲脫氧皮質(zhì)甾酮(19-去甲DOC)比脫氧皮質(zhì)甾酮(DOC)表現(xiàn)出更高的高血壓活性〔Funder et al.，Endocrinology，103，1514(1978)〕。19-去甲DOC在激發(fā)通過蟾蜍膀胱上皮的Na+運轉(zhuǎn)中與醛甾酮等效，且其維持Na的效能為DOC的二至五倍?！睰agawa et al.，Soc.Exp.Biol.Med.，94，444(1957)〕。
19-去甲DOC已從有腎上腺再生高血壓(ARH)的鼠〔Gomez-Sanchezetal.，Endocrinology，105，708(1979)〕和人體〔Daleetal.，Steroids，37，103(1981)〕中分離出來。已報導(dǎo)過此化合物對于以下三種類型高血壓鼠可增加泌尿的事實ARH，原發(fā)性高血壓鼠(SHR)和鹽敏感的先天性Dahl鼠〔Griffingetal.，Endocrinology，121，645(1987);Daleetal.，Endocrinology，110，1989(1982);Gomez-Sanchezetal.，J.SteroidBiochem.，25，106(1986)〕。已經(jīng)觀測了幾種類型人高血壓患者泌尿的19-去甲DOC的增加值〔Griffingetal.，J.Clin.Endocrinol.Metab.，56，218(1983)〕。
在19-去甲甾體，如19-去甲DOC的生物合成中，第一步是適宜的甾體，如DOC的腎上腺19-羥基化作用。通過抑制DOC的19-羥基化來抑制19-去甲DOC的生物合成將會減少存在于所涉及動物體內(nèi)19-去甲DOC的值并降低由于該種物質(zhì)存在所引起的高血壓效應(yīng)。
當(dāng)給幼畜SHR鼠投藥時，進一步表明10-(2-丙炔基)酯-4-烯-3，17-二酮(一種已知的芳化酶抑制劑和一種19-羥化酶抑制劑)延緩了高血壓的發(fā)展，并且降低了泌尿的游離19-去甲DOC的值〔Melbyetal.，Hypertension，10，484(1987)〕。
本發(fā)明涉及19-去甲脫氧皮質(zhì)甾酮抑制劑，即在19-位有氟取代基或氰基或以氰基取代19-甲基的21-羥孕甾酮衍生物。21-羥基可被酯化，并且這些化合物11-位可被氧化。
本發(fā)明涉及的化合物通式為
其中R為氫或
;R2為(H)(H)，(H)(OH)或O;R3為二氟甲基，氰甲基或氰基;R4為＝O，(H)(OH)，(H)(OR8)，或＝CH2;R5為氫，氨基，羥基，氧基或亞甲基;R6為C1-6烷基，C5-7環(huán)烷基或苯基;R8為C2-10鏈烷?；?每條虛線代表可能存在的雙鍵，其條件為只有當(dāng)R4為(H)(OH)或當(dāng)4，5-位或6，7-位無雙鍵時，5，6-雙鍵才存在和只有當(dāng)R2為(H)(H)時9，10-雙鍵才能存在。
上述C1-6烷基可以是直鏈或支鏈的，可以是甲基，乙基，丙基，異丙基和丁基。C5-7環(huán)烷基可以環(huán)戊基，環(huán)己基或環(huán)庚基為例加以說明。C2-10鏈烷?；膶嵗幸阴；?，丙?；□；?，己?；刘；凸秕；?br> 本發(fā)明的化合物可由適宜的甾17-酮來制備。例如，3，3-亞乙二氧基-19，19-二氟雄甾-5-烯-17-酮與甲氧基乙酸甲酯和上面指出的乙酸乙酯(即，其亞甲基)的二異丙基酰胺鋰反應(yīng)，通過17-酮的加成得到17-取代的17-羥基甾體，脫水引入-17-環(huán)外雙鍵，得到的α-甲氧基酯用DIBAL還原給出對應(yīng)的2-甲氧基乙醇，然后再用酸處理水解烯醇醚，得到所要的21-羥基-20-氧代孕甾烷。在此方法中也可以使用相應(yīng)于上面3，3-亞乙二氧基化合物的3-乙氧基-3，5-二烯化合物。17-酮進行如上的反應(yīng)，去掉各種保護基后，最終得到如上所述的相同的產(chǎn)物。
上述用作起始原料的3，3-亞乙二氧基化合物可從19，19-二氟睪甾酮苯甲酸酯通過下列步驟得到。以一般的方法將3-酮用亞乙基縮酮保護起來，然后用氫氧化鋰水解17-苯甲酸酯。氧化得到的19-羥基化合物給出所要的19-酮。
用作制備19-氰基化合物的起始原料的3，3-亞乙二氧基-19-氰基雄甾-5-烯-17-酮可通過下列步驟得到。19-羥基雄甾-4-烯-3，17-二酮用三氟甲烷磺酸酐處理得到相應(yīng)的19-三氟甲烷磺酸酯，將其在氰化物，如氰化鈉存在下加熱生成腈(19-氰基化合物)。然后用乙二醇將該腈縮酮化，得到3，17-二亞乙基縮酮，用0.3%的高氯酸叔丁醇溶液選擇性地水解此二-縮酮，除掉17-縮酮，得到所需的19-氰基-3，3-亞乙二氧基雄甾-5-烯-17-酮。
類似的10-氰基化合物可通過原始原料19-羥基雄甾-4-烯-3，20-二酮來制備。分子中的兩個酮羰基可照上述方法保護起來或還原為相應(yīng)的醇，并且在進行下面的系列反應(yīng)時適當(dāng)?shù)乇Ｗo起來。從而，19-羥基被氧化成醛，然后將其轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的肟。肟脫水得到所要的氰基化合物。
本發(fā)明的各種其它化合物可通過如下具體步驟得到21-羥基化合物的酯可通過一般的方法來制備，即，用適宜的酸的酰氯或酐在叔胺，如吡啶或三乙胺存在下同醇反應(yīng)。當(dāng)加入催化量的4-二甲基氨基吡啶時，也可加入溶劑(如，二氯甲烷)。
本發(fā)明的11β-羥基化合物是通過一種合適的甾體起始物同一種能引入指定取代基的合適的微生物的恒溫培育來制備的。選擇的起始甾體可以是能直接給出所要產(chǎn)物的甾體或甾體可能含有各種取代基或保護基，該保護基在引入11-羥基后可被除去，從而得到所需產(chǎn)物。11α-羥基化合物可以用同樣的方法來制備。11-酮基化合物可通過上述11α-或11β-醇的氧化而得?！?(11)-化合物可通過11β-醇或其前體按一般方法進行酸催化脫水而得。11β-醇的前體是指分子中含有一個11-羥基及其它取代基或保護基，這些帶有的其它基在上述過程進行之后可被除去。
為得到3β-羥基-△5-化合物，采用如下方法。用硼氫化鈉還原3，3-亞乙二氧基-19，19-二氟雄甾-5-烯-17-酮，將得到的17-醇用一般方法轉(zhuǎn)變?yōu)?7-乙酸酯。將此化合物在60℃短暫地暴露于乙酸溶液中以除去縮酮保護基，得到3-酮-△5-化合物，其中含有一些相應(yīng)的3-酮-△4-異構(gòu)體。用氫化物如硼氫化鈉還原此酮得到相應(yīng)的3-羥基化合物，將其用叔丁基二甲基氯硅烷進行甲硅烷基化得到相應(yīng)的3-(叔丁基二甲基硅氧)化合物。然后用一般方法將17-酯水解變?yōu)橄鄳?yīng)的醇，氧化該醇變?yōu)橄鄳?yīng)的17-酮。用甲氧基乙酸甲酯在17-位引入羥乙酰側(cè)鏈，其一般步驟已于前述。
為得到3β-羥基-△4-化合物，用硼氫化鈉還原3，3-亞乙二氧基-19，19-二氟雄甾-5-烯-17-酮，得到的17-醇用酸處理以除去3-縮酮。所得化合物用叔丁基二甲基氯硅烷進行甲硅烷基化給出相應(yīng)的17-(叔丁基二甲基硅氧)化合物，將其用氫化二異丁基鋁還原可得到相應(yīng)的3β-羥基化合物。按一般方法將該醇轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的3-乙酸酯，并且去掉17-硅氧基，得到17-醇。按一般方法將該醇氧化為17-酮，然后用甲氧基乙酸甲酯引入17-羥乙酰側(cè)鏈，其一般步驟已于前述。通過適宜的3-羥基化合物的酯化得到3-酯。
為得到本發(fā)明的R4為＝CH2的化合物，用19，19-二氟-17β-羥雌甾-4-烯-3-酮為起始原料。這種睪甾酮衍生物經(jīng)Wittig反應(yīng)得19，19-二氟-3-亞甲基雌甾-4-烯-17β-醇。然后17-羥基被氧化成相應(yīng)的酮，用甲氧基乙酸甲酯引羥乙酰側(cè)鏈在17-位上，其一般方法已于前述。
在甾環(huán)系中含多個雙鍵的化合物可由適宜的起始化合物脫氫來制備。例如，用2，3-二氯-5，6-二氰基苯醌的二惡烷溶液使19，19-二氟-21-羥孕甾-4-烯-3，20-二酮脫氫得到相應(yīng)的1，4-二烯。同一化合物用氯醌的叔丁醇溶液脫氫得相應(yīng)的4，6-二烯。接著，將4，6-二烯暴露于2，3-二氯-5，6-二氰基苯醌的二惡烷溶液得到相應(yīng)的1，4，6-三烯。
本發(fā)明的6-氨基化合物是從19，19-二氟-21-羥孕甾-4-烯-3，20-二酮按下面的方法制備的。所示的4-烯二酮經(jīng)乙?；玫较鄳?yīng)的21-乙酸酯。此酯與原甲酸乙酯及對一甲苯磺酸反應(yīng)得到相應(yīng)的3-乙氧基-3，5-二烯。將此3，5-二烯的乙醇溶液在空氣存在下暴露于日光下，形成相應(yīng)的6β-羥基-3-酮-△4-化合物。將其轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的3，20-二-亞乙基縮酮，然后氧化成6-酮。這種6-酮與鹽酸羥胺反應(yīng)得到肟，以鋅和醋酸還原此肟生成相應(yīng)的6β-氨基化合物。然后按一般方法去掉各種酯和縮酮保護基，得到所要的6β-氨基產(chǎn)物。保護基也可自6-酮中間體除去，得到3，6，20-三酮產(chǎn)物。保護的6-酮中間體可經(jīng)Wittig反應(yīng)給出相應(yīng)的6-亞甲基化合物。
本發(fā)明的化合物是用作19-羥化酶抑制劑和抗高血壓劑。特別是，這些化合物對于腎上腺19-羥化酶的抑制活性已得到體外放射酶的測定加以證實。實驗化合物溶在緩沖溶劑介質(zhì)中，濃度范圍從1μm至50μm，然后將其加入測定管內(nèi)，測定管中含有一種腎上腺線粒體懸浮液，即小鼠，大田鼠，牛，靈長類或人體的，等等，一種NADPH-生殖體系，和放射性標(biāo)記的脫氧皮質(zhì)甾酮。在25～37℃變化的時間間隔內(nèi)培養(yǎng)測定組份，而且反應(yīng)可被終止。用有機溶劑萃取羥基化的類皮質(zhì)激素(即，19-HO-DOC(19-羥基脫氧皮質(zhì)甾酮)，18-HO-DOC(18-羥基脫氧皮質(zhì)甾酮)和皮質(zhì)甾酮)，并且按一般的色譜方法分離。通過緩沖控制測定管與含有抑制劑化合物的測定管的比較可以評價19-羥基化的抑制作用。測定出產(chǎn)生50%抑制作用的抑制劑濃度(IC50)。
此外，這些化合物作為抗高血壓劑的活性通過下列實驗步驟得到證實。使用4 1/2 星期大的雄性原發(fā)性高血壓鼠(SHR)。將鼠圈入代謝籠內(nèi)，每籠一鼠，在恒溫環(huán)境及12小時光/暗循環(huán)的條件下，給鼠定時的Purina Rat Chow飲食和自來水。每組六只鼠，每天給皮下注射實驗化合物10mg/kg體重，它是溶于5%乙醇和橄欖油中，并且經(jīng)過聲處理的，給七只對照SHR注射載體。鼠接受數(shù)周治療，即實驗SHR每天注射實驗化合物，而對照SHR每天注射載體。
在治療開始三周時，在抗聲恒溫環(huán)境下用連接尾套和光電轉(zhuǎn)換器的生理圖記錄有意識的不緊張的動物的收縮期的血壓(SBPs)。在幾次訓(xùn)練期間鼠習(xí)慣了這一方法。第一次可信的SBP測定是在鼠為7-8周大時所做的。
為達(dá)到期望的藥效，如抗高血壓效能，可將本發(fā)明的化合物以口服，腸胃外，如靜脈和皮下注射的方法給需要治療的患者。此處的患者是指溫血動物，如哺乳類，像小鼠，鼠，狗，貓，馬，豬，牛，羊，靈長類和人。本發(fā)明的化合物可以單獨的或適當(dāng)混合的藥物制備形式給接受治療的患者。給藥化合物的量將隨著所需要的嚴(yán)格條件而變化，而且需要反復(fù)治療。對于口服和腸胃外的給藥，給藥化合物的量，即有效的抗高血壓的量為每天0.1-150mg/kg體重，優(yōu)選的量為每天1～50mg/kg體重?？诜蚰c胃外給藥的單位劑量可含有，例如，5～250mg的活性組份。這些化合物可單獨或彼此結(jié)合地給藥。
口服給藥的化合物可配成固體或液體制劑，如膠囊劑、丸劑、片劑，糖錠劑、粉劑、溶液、懸浮液或乳劑。固體單位劑量形式可為具有普通明膠型的膠囊，它含有活性化合物和載體，如潤滑劑和惰性填充物，如乳糖、蔗糖和玉蜀黍淀粉。在另一實施方案中，使用通常的片基如乳糖、蔗糖和玉蜀黍淀粉與粘合劑，如阿拉伯膠、玉蜀黍淀粉或明膠，分解劑，如馬鈴薯淀粉或藻酸和潤滑劑，如硬脂酸或硬脂酸鎂結(jié)合，可將本發(fā)明的活性化合物做成片劑。
腸胃外給藥時，化合物可以用生理上可接受的稀釋劑與制藥載體配制成的該化合物的溶液或懸浮液進行注射劑量給藥，制藥載體為無菌液，如加或不加表面活性劑和其他藥物可接受的輔助劑的油包水液體。用于這些制劑的油的例子有石油，動物，植物或合成的油，例如，花生油，豆油和礦物油。一般地，水，鹽水，葡萄糖溶液和有關(guān)的糖溶液，乙醇和乙二醇，如丙二醇或聚乙烯丙二醇為優(yōu)選的液體載體，特別對于注射溶液。
化合物可以蓄積注射或移植物制劑形式給藥，即以此種方式配藥使活性組份持續(xù)釋放。該活性組份被壓入小糖丸或小粒體中，然后作為蓄積注射劑或移植物通過皮下或靜脈注射被移植。移植物可以使用惰性物質(zhì)，如生物降解的聚合物及合成的聚硅酮，例如，硅化橡膠，即由Dow-CorningCorporation生產(chǎn)的聚硅酮橡膠。關(guān)于適宜的藥物載體及配制技術(shù)的進一步資料見一般的教科書，如Remington′sPharmaceuticalSciences，MackPublishingCompany，Easton，Pennsylvania。
下面的例子進一步說明本發(fā)明。但它們并不能限制本發(fā)明。
實施例119，19-二氟睪甾酮苯甲酸酯(4.29g)溶于100ml苯中，然后加入2.8ml乙二醇和0.21g對一甲苯磺酸。用Dean-Stark水分離器通氬氣條件下將快速攪拌的混合物加熱回流6小時，冷卻后，加入1ml吡啶，并且將溶液傾入飽和的碳酸鈉溶液中。加入乙醚，分層。有機相用水洗三次，再用鹽水洗一次，用硫酸鎂干燥，并且濃縮。殘留物經(jīng)乙醇結(jié)晶得到3，3-亞乙二氧基-19，19-二氟雄甾-5-烯-17β-醇苯甲酸酯，它為白色晶體。
將這種3，3-亞乙二氧基酯(4.73g)的50ml四氫呋喃溶液冷凍至0℃，用10ml1N氫氧化鋰的甲醇溶液處理，并且加熱至室溫。以薄層色譜監(jiān)測反應(yīng)。當(dāng)酯全部水解時，溶液被溶縮，并且用醚稀釋。混合物用水洗三次再用鹽水洗滌，經(jīng)硫酸鎂干燥，并且濃縮。殘留物經(jīng)乙酸乙酯/己烷結(jié)晶得到3，3-亞乙二氧基-19，19-二氟雄甾-5-烯-17β-醇，它為白色晶體。
按照Mancusoetal在J.Org.Chem.，43，2480(1978)中所述的方法，用二甲亞礬和草酰氯將如上制備的17β-醇(3.68g)的二氯甲烷溶液進行Swern氧化。得到的粗產(chǎn)物經(jīng)乙醇結(jié)晶得到3，3-亞乙二氧基-19，19-二氟雄甾-5-烯-17-酮。
將甲氧基乙酸甲酯(8.33g)溶于25ml四氫呋喃中，在5-10分鐘內(nèi)向其中滴入二異丙基酰胺鋰溶液(由14.1ml二異丙基胺和市售正丁基鋰己烷溶液，(2.5M，40ml)在100ml四氫呋喃中，-78℃條件下制備)。將前一段得到的3.66g17-烯的33ml四氫呋喃溶液在10-15分鐘內(nèi)滴入該溶液，在-78℃攪拌溶液3小時。終止反應(yīng)，將反應(yīng)混合物傾入飽和氯化銨溶液中淬冷，并且用二氯甲烷萃取。萃取液用鹽水洗滌。以硫酸鎂干燥，并且濃縮。得到的油液經(jīng)硅膠柱色層分離，以己烷∶乙酸乙酯(7∶3)為洗脫劑，得到差向異構(gòu)體混合物的加成產(chǎn)物。
不需要進一步純化，將該加成產(chǎn)物溶于35ml吡啶中，冷凍至-20℃，并且用3.3ml亞硫酰氯處理。在-20℃攪拌此溶液45分鐘后，傾入冰水中，用二氯甲烷萃取。萃取液用鹽水洗滌，硫酸鎂干燥，并且濃縮。用己烷∶乙酸乙酯(8∶2)為洗脫劑進行硅膠色譜分離，得到3，3-亞乙二氧基-19，19-二氟-20-甲氧基孕甾-5，17(20)-二烯-21-甲酯的差向異構(gòu)體混合物。
在50ml甲苯中的21-酯(4.53g)的溶液被冷凍至-20℃，用20ml市售氫化二異丁基鋁的己烷溶液(1M)處理。在-20℃攪拌1小時后，滴加飽和酒石酸鉀鈉溶液直到形成白色粒狀固體。加入固體硫酸鈉以吸收過量水，室溫下攪拌混合物1小時。過濾出固體，并且用甲苯徹底地洗滌。將合并的濾液濃縮，殘留物經(jīng)硅膠色譜分離提純，用乙酸乙酯/己烷洗脫，得到3，3-亞乙二氧基-19，19-二氟-20-甲氧基-21-羥孕甾-5，17(20)-二烯，它為白色固體。
將上面得到的21-羥基化合物(4.25g)溶于475ml甲醇中，用1N鹽酸處理，并且攪拌，過夜。減壓蒸出大部分甲醇，余下的懸浮物分布在二氯甲烷和水之間。有機相用水洗兩次，然后再用鹽水洗滌，以硫酸鎂干燥。濃縮得到的殘余物經(jīng)乙酸乙酯/己烷結(jié)晶得到19，19-二氟-21-羥孕甾-4-烯-3，20-二酮(19，19-二氟-11-脫氧皮質(zhì)甾酮)，它為白色晶體。該化合物具有下面的結(jié)構(gòu)式
權(quán)利要求
1.一種制備具有下面通式的化合物的方法
其中R為氫或
；R2為(H)(H)，(H)(OH)或O；R3為二氟甲基，氰甲基或氰基；R4為=O，(H)(OH)，(H)(OR8)，或=CH2；R5為氫，氨基，羥基，氧基或亞甲基；R6為C1-6烷基，C5-7環(huán)烷基或苯基；R8為C2-10鏈烷酰基；每條虛線代表可能存在的雙鍵，其條件為只有當(dāng)R4為(H)(OH)或當(dāng)4，5-位或6，7-位無雙鍵時，5，6-雙鍵才存在及只有當(dāng)R2為(H)(H)時9，10-雙鍵才能存在，該方法包括用氫化二異丁基鋁還原適宜的20-甲氧基孕甾-5，17(20)-二烯-21-酯得到相應(yīng)的21-羥基化合物，再以一般方法去掉任何保護基。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的制備19，19-二氟-21-羥孕甾-4-烯-3，20-二酮的方法，包括用氫化二異丁基鋁還原3，3-亞乙二氧基-19，19-二氟-20-甲氧基孕甾-5，17(20)-二烯-21-甲酯得到相應(yīng)的21-羥基化合物，再以一般方法去掉保護基。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的制備19，19-二氟-21-羥孕甾-4-烯-3，20-二酮的方法，包括用氫化二異丁基鋁還原3，3-亞乙二氧基-19，19-二氟-20-甲氧基孕甾-5，17(20)-二烯-21-甲酯得到相應(yīng)的21-羥基化合物，再以甲醇鹽酸去掉保護基。
全文摘要
本發(fā)明描述了具有19-羥化酶抑制劑活性和用作抗高血壓劑的19-氟-和氰基-取代的21-羥孕甾酮衍生物和相關(guān)化合物。根據(jù)所需的具體的19-取代孕甾酮或相關(guān)化合物的性質(zhì)的不同，這些化合物可通過適宜的合成途徑來制備。
文檔編號C07J13/00GK1039424SQ89106339
公開日1990年2月7日 申請日期1989年6月27日 優(yōu)先權(quán)日1988年6月28日
發(fā)明者詹·W·赫伯特, 約翰·奧耐爾·詹森 申請人:默里爾多藥物公司