Verfahren zur Herstellung von Prostaglandinderivaten Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Prostaglandinderivaten der Formel
EMI0001.0000
worin m 1 bis 6 ist und a 0 bis 4 bedeutet, R16 Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 4 C-Atomen ist, Y Isobutyl, tert.-Butyl, 3,3-Difluorbutyl, 4,4-Difluorbutyl oder 4,4,4-Trifluorbutyl bedeutet, Z eine gegebenenfalls mit 1 oder 2 Fluoratomen oder mit Alkyl mit 1 bis 4 C-Atomen substituierte Äthylen gruppe ist, die Wellenlinie ^, anzeigt, dass sich die Gruppe in bezug auf den Ring in α-Stellung oder ss-Stellung befinden kann.
Zu dieser Gruppe der Prostaglandine gehören auch Prostaglandin Ei (PGE1), Prostaglandin F1 (PGF1a und PGF1B) und Prostaglandin A1 (PGA1) sowie die Analogen dieser Prostaglandine.
PGE1 hat die folgende Formel:
EMI0001.0002
PGF1α besitzt die folgende Formel:
EMI0001.0003
PGF1ss weist die folgende Strukturformel auf:
EMI0001.0004
PGA1 hat die folgende Formel:
EMI0001.0005
(Literatur: Nature, 212, 38 [1966]), Diskussion der Stereochemie von PGE1, PGF1α, PGF1ss und PGA1.
In den Formeln I, II, III und IV sowie auch in den nach stehenden Formeln dieser Beschreibung bedeutet die ge strichelte Linie am Cyclopentanring, dass sich die Substituen- ten in α-Stellung befinden, d. h., unterhalb der Ebene des Cyclopentanrings. Die dicke Linie am Cyclopentanring hat die Bedeutung, dass die Substituenten in ss-Stellung vorlie gen, sie befinden sich also oberhalb der Ebene des Cyclo- pentanrings. PGEl, PGF1α, PGF1ss und PGA1 sind Derivate der Prostansäure, welche die folgende Formel und Numerierung der Kohlenstoffatome besitzt:
EMI0002.0000
Der systematische Name für die Prostansäure ist 7-[(2ss-Octyl)-cyclopent-1α-yl]-heptansäure.
Verbindungen, welche denjenigen der Formel V ähnlich sind, aber in welchen sich die Seitenkette mit der endstän- digen Carboxylgruppe in bezug auf den Cyclopentanring in ss-Stellung befindet, werden als 8-Iso-prostansäuren bezeich net und weisen die folgende Formel auf:
EMI0002.0003
Ein systematischer Name für die Iso-prostansäure ist 7-[(2ss-Octyl)-cyclopent-lss-yl]-heptansäure.
Prostaglandin E sowie dessen Analoge, zu denen auch die Ausgangsverbindungen für das erfindungsgemässe Ver fahren gehören, weist die folgende Formel auf:
EMI0002.0005
In dieser Formel bedeutet R, Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 8 C-Atomen, Cycloalkyl mit 3 bis 10 C-Atomen, Aralkyl mit 7 bis 12 C-Atomen, Phenol, mit 3 Chloratomen oder Alkyl mit 1 bis 4 C-Atomen substituiertes Phenyl oder in ss-Stellung mit 3-Chlor-, 2 oder 3 Brom- oder 1, 2 oder 3 Jodatomen substituiertes Äthyl, R2 ist Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 8 C-Atomen, gegebenenfalls mit bis zu 3 Fluoratomen substituiert, R3 und R4 sind Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 4 C-Atomen, CnH2n bedeutet gegebenenfalls mit bis zu 2 Fluoratomen substituiertes Alkylen mit 1 bis 8 C-Atomen und -, bedeutet,
dass sich die Gruppe -CnH2n-COOR1 in bezug auf den Ring in a- oder ss-Stellung befindet. Wenn R, Wasserstoff ist, so können die erfindungsgemäss her stellbaren Verbindungen in die entsprechenden pharmakolo gisch annehmbaren Salze überführt werden.
Prostaglandin F sowie seine Analogen, zu denen auch die erfindungsgemäss herstellbaren Verbindungen VIII A ge hören, hat die folgende Formel:
EMI0002.0007
In dieser Formel haben R1, R2, R3, R4 und CnH2n die für Formel VII angegebene Bedeutung und -,- zeigt, dass die Hydroxy- und -CnH2n COOR1-Gruppen in bezug auf den Ring in a- oder ss-Stellung vorliegen können. Für den Fall, dass R, Wasserstoff bedeutet, können die pharmakologisch annehmbaren Salze hergestellt werden. Die Formel VIII umfasst ebenfalls Verbindungen, in welchen die Hydroxy- und -CnH2n- COOR1-Gruppen die folgende Konfiguration aufweisen: α,α, α,ss.ss,α und ss,ss.
Die Formeln VII und VIII umfassen auch diejenigen Isomeren, in welchen die Stellung der Seitenkette mit der Hydroxylgruppe in R- oder S-Konfiguration ist sowie auch die razemische Form (d1) und die optisch aktiven Enantiomeren (d und I).
Formel VII stellt PGE1 dar, wenn R1, R3 und R4 je Wasserstoff sind, R2 Pentyl bedeutet und CnH2n Hexame- thylen ist und sich die Gruppe -CnH2n-COOR1 in bezug auf den Cyclopentanring in α-Stellung befindet; die Konfigu ration der Hydroxy-Seitenkette muss S sein.
Für den Fall, dass R1, R3 und R4 je Wasserstoff bedeu ten, R2 Pentyl ist, CnH2n Hexamethylen bedeutet und die Hydroxy- sowie -CnH2n COOR1-Gruppen in bezug auf den Ring beide in α-Stellung vorliegen, und die Konfiguration der Hydroxy-Seitenkette S ist, stellt die Formel VIII PGF1α dar.
Formel VIII bedeutet PGF1ss, wenn R1, R3 und R4 je Wasserstoff sind, R2 Pentyl ist, CnH2n Hexamethylen be deutet, Hydroxy sich in ss-Stellung in bezug auf den Ring be findet, die -CnH2n COOR1-Gruppe in bezug auf den Ring in α-Stellung vorliegt und die Konfiguration der Hydroxy- Seitenkette S ist.
Bei allen Verbindungen, die von den Formeln VII und VIII umfasst werden, ist die -CH=CR4CR2R3OH-Seiten- kette an den Ring in ss-Stellung befestigt, mit einer trans- C=C-Bindung, wie in diesen Formeln gezeigt ist.
In den Formeln VII und VIII sind die Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen: Methyl, Äthyl, Propyl, Butyl und isomere Verbindungen. Alkyl mit 1 bis 8 Kohlenstoff atomen stellt die vorher erwähnten Alkylgruppen dar sowie: Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl und isomere Verbindungen.
Beispiele für Cycloalkylgruppen mit 3 bis 10 Kohlen stoffatomen, einschliesslich Alkyl-substituierte Cycloalkyl- gruppen, sind: Cyclopropyl, 2-Methylcyclopropyl, 2,2-Dime- thylcyclopropyl, 2,3-Diäthylcyclopropyl, 2-Butylcyclopropyl, Cyclobutyl, 2-Methylcyclobutyl, 3-Propylcyclobutyl, 2,3,4- Triäthylcyclobutyl, Cyclopentyl, 2,2-Dimethylcyclopentyl, 3-Pentylcyclopentyl, 3-tert.-Butylcyclopentyl, Cyclohexyl, 4-tert.-Butylcyclohexyl, 3-Isopropylcyclohexyl, 2,2-Dimethyl- cyclohexyl, Cycloheptyl, Cyclooctyl,
Cyclononyl und Cyclo- decyl. Beispiele für Aralkylgruppen mit 7 bis 12 Kohlen stoffatomen sind: Benzyl, Phenäthyl, 1-Phenyläthyl, 2- Phenylpropyl, 4-Phenylbutyl, 3-Phenylbutyl, 2-(1-Naphthyl- äthyl) und 1-(2-Naphthylmethyl).
Beispiele für mit bis zu 3 Chloratomen oder Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen substituiertem Phenyl sind: p-Chlorphenyl, m-Chlorphenyl, o-Chlorphenyl, 2,4-Dichlorphenyl, 2,3,6-Trichlorphenyl, p- Tolyl, m-Tolyl, o-Tolyl, p-Äthylphenyl, p-tert.-Butylpllenyl, 2,5-Dimethylphenyl, 4-Chlor-2-methylphenyl und 2,4-Di- chlor-3-methylphenyl.
Beispiele für Alkylengruppen mit 1 bis 8 Kohlenstoff atomen sind die folgenden: Methylen, Äthylen, Trimethylen, Tetramethylen, Pentamethylen, Hexamethylen, Heptamethy- len, Octamethylen und isomere, verzweigte Verbindungen.
Beispiele für Alkylgruppen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, die mit 1 bis 3 Fluoratomen substituiert sind, sind: 2-Fluor- äthyl, 2-Fluorbutyl, 3-Fluorbutyl, 4-Fluorbutyl, 5-Fluor- pentyl, 4-Fluor-4-methylpentyl, 3-Fluorisoheptyl, 8-Fluor- octyl, 3,4-Difluorbutyl, 4,4-Difluorpentyl, 5,5-Difluorpentyl und 5,5,5-Trifluorpentyl. Beispiele für Alkylengruppen mit 1 bis 8 Kohlenstoff atomen sowie auch für Alkylengruppen, die mit 1 oder 2 Fluoratomen substituiert sind, können die folgenden For meln besitzen:
EMI0003.0000
PGE1 PGF1α, PGF1ss und PGA1 sowie die Ester und pharmakologisch annehmbaren Salze dieser Verbindung wir ken äusserst stark unter Verursachung verschiedener biolo gischer Reaktionen. Aus diesem Grund können die neuen Verbindungen gut für pharmakologische Zwecke verwendet werden. Siehe z. B. Bergstrom et al., Pharmacol. Rev. 20, 1 (1968) sowie die dort angeführten Referenzen. Zu den bio logischen Reaktionen gehört u. a. die Erniedrigung des sy- stemischen Arterienblutdruckes durch PGE1, PGF1ss und PGA1. Diese Wirkung wurde z.
B. in anästhesierten, pento- linbehandelten Ratten (mit Pentobarbitalnatrium), die innere aortische und sich im rechten Herz befindliche Kanülen auf wiesen, gemessen; die druckerniedrigende Aktivität wurde auf ähnliche Weise gemessen, nämlich für PGF1α durch die Sti mulation der glatten Muskeln, die z.
B. an Streifen des Dünn darms von Meerschweinchen, des Zwölffingerdarms von Ka ninchen oder des Dickdarms von Wühlmäusen untersucht werden konnte; die Potenzierung anderer Stimulantien für die glatte Muskulatur; antilipolytische Aktivität, wie durch den Antagonismus epinephrin-induzierter Mobilisation freier Fettsäuren oder Inhibition der spontanen Befreiung von Gly- cerin aus isolierten Fettpolstern von Ratten gezeigt werden kann; Inhibition der Magensekretion für PGE1 und PGA1, gezeigt bei Hunden, deren Sekretion durch Futter oder Hi stamininfusion angeregt wurde; Aktivität des zentralen Ner vensystems;
Abnahme der Klebrigkeit von Blutplättchen, gezeigt durch die Klebrigkeit Plättchen-Glas Inhibition der Blutplättchen-Aggregation und Inhibition von Thrombus- Bildung, verursacht durch verschiedene physikalische Stimu- lantien, wie z. B. arterische Beschädigungen sowie verschie dene biochemische Stimulantien, wie z. B. ADP, ATP, Serotonin, Thrombin und Collagen.
Wegen dieser biologischen Reaktionen eignen sich die bekannten Prostaglandine dazu, um bei Vögeln und Säuge tieren, einschliesslich Menschen, nützlichen Haustieren, Schosstieren, zoologischen Tieren, Laboratoriumstieren, wie z. B. Mäuse, Ratten, Kaninchen und Affen, Untersuchungen, Vorbeugungen, Bekämpfungen oder Linderungen einer weiten Reihe von Krankheiten und unerwünschten physiologischen Zuständen auszuführen.
Zum Beispiel eignen sich diese Verbindungen, insbeson dere PGE1, als nasale Dekongestantien für Säugetiere, ein- schliesslich Menschen. Für diesen Zweck verwendet man etwa 10 g bis etwa 10 mg der Verbindungen pro ml eines geeigneten pharmakologischen flüssigen Trägers oder in Form eines Sprays für örtliche Anwendung.
PGE1 und PGA1 eignen sich dazu, um in Säugetieren, einschliesslich Menschen und bei gewissen anderen Tieren, wie z. B. Hunden und Schafen, eine übermässige Magen sekretion herabzusetzen und zu bekämpfen, wobei eine gastrointestinale Geschwürbildung herabgesetzt oder vermie den wird und wobei es möglich ist, die Heilung solcher Ge schwüre, die bereits in den gastrointestinalen Teilen vorhan den sind, durchzuführen.
Für diesen Zweck werden die Ver- bindungen injiziert oder intravenös, subkutan oder intra muskulär infusiert in einer Infusion, die etwa 0,1 g bis etwa 50 g pro kg Körpergewicht pro Minute enthält, es ist aber auch möglich, die Verbindungen in einer täglichen Ge samtdose durch Injektion oder Infusion zu verabreichen, die etwa 0,1 bis etwa 20 mg pro kg Körpergewicht pro Tag ent halten; die genaue Dose hängt vom Alter, Gewicht und Zu stand des Patienten oder Tieres ab sowie auch von der Häufig keit und dem Weg der Verabreichung.
Falls erwünscht, können PGE1, PGA1, PGF1α und PGF1ss dazu dienen, Plättchen-Aggregation zu verhindern, den adhäsiven Charakter der Plättchen herabzusetzen sowie auch die Bildung von Thromben in Säugetieren, einschliesslich Menschen, Kaninchen und Ratten zu verhindern oder die Thromben zu entfernen. So z. B. sind diese Verbindungen nützlich, um Myokardinfarkte zu behandeln oder zu verhin dern, um nachoperative Thrombose zu behandeln oder zu verhindern, um das Verstopfen vaskulärer Verpflanzungen nach dem Eingriff zu fördern sowie um Krankheiten zu be handeln, wie z. B. Atherosklerose, Arteriosklerose, Klum penbildung aus Blut auf Grund von Lipämie und andere kli nische Zustände, bei welchen die vorliegende Äthiologie vom gestörten Gleichgewicht der Fette oder von der Hyper lipämie abhängt.
Für diese Zwecke werden die neuen Ver bindungen systemisch verabreicht, d. h. intravenös, subcutan, intramuskulär sowie in Form steriler Implantate für verlän gerte Wirkung. Für eine schnelle Reaktion, insbesondere in Notfällen, bevorzugt man die intravenöse Verabreichung. Man kann Dosen im Bereich von etwa 0,004 bis etwa 20 mg pro kg Körpergewicht pro Tag verwenden, die genaue Dosis ist vom Alter, Gewicht und Zustand des Patienten oder Tie res sowie auch von der Häufigkeit und dem Verabreichungs weg abhängig.
Die Verbindungen PGE1, PGA1, PGF1α, und PGF1ss sind insbesondere als Zusatzstoffe zum Blut, Blutprodukte, Blutsubstituenten oder als andere Flüssigkeiten nützlich, die für künstliche extrakorporale Zirkulation und Perfusion iso lierter Körperteile verwendet werden können, nämlich für Glieder und Organe, die sich noch am Körper befinden können oder abgetrennt oder konserviert oder vorbereitet werden für eine Transplantation oder für einen neuen Körper. Während diesen Zirkulationen und Perfusionen neigen die Plättchen dazu, die Blutgefässe sowie Teile des Zirkulations apparates zu verstopfen. Die Verstopfung wird durch Gegen wart der neuen Verbindungen verhindert.
Für diesen Zweck gibt man die Verbindung allmählich oder auch in einzelnen oder mehrfachen Portionen zu dem zirkulierenden Blut, zu dem Blut des Spender-Tiers, zu dem zu durchströmenden Körperteil, welcher verbunden oder abgetrennt ist, zu dem Empfänger oder zu zwei oder allen dieser erwähnten Teile; eine Dose im festen Zustand umfasst etwa 0,001 bis 10 mg pro Liter der zirkulierenden Flüssigkeit. Es ist insbesondere nützlich, diese Verbindungen für Laboratoriumstiere zu be nützen, nämlich für Katzen, Hunde, Kaninchen, Affen und Ratten. Es wäre ausserdem vorteilhaft, für diese Organ- und Gliedertransplantationen neue Methoden sowie eine neue Technik zu entwickeln.
PGE, ist bei der Stimulation der glatten Muskeln äusserst wirksam und es ist ausserdem hochaktiv, um die Wirkung anderer bekannter Stimulatoren für die glatten Muskeln zu erhöhen, wie z. B. oxytoxische Mittel, nämlich Oxytocin sowie verschiedene Mutterkornalkaloide einschliesslich der Deri vate und Analogen dieser Verbindungen. Aus diesem Grund ist PGE, sehr nützlich, um anstelle oder zusammen mit weni ger als üblichen Mengen der bekannten Stimulatoren für das glatte Muskelsystem verwendet zu werden, z.
B. zur Bekämp fung oder Verhinderung atonischer Uterusblutungen nach einer Fehlgeburt oder nach der Geburt, um die Abstossung der Placenta zu fördern und während des Puerperiums. Für diesen Zweck gibt man PGE1 durch intravenöse Infusion direkt nach der Fehlgeburt oder der Geburt ein, und zwar betragen die Dosen etwa 0,01 bis etwa 50 m pro kg Kör pergewicht pro Minute, bis der gewünschte Effekt erzielt wird. Später folgende Dosen werden intravenös, subcutan oder intramuskulär durch Injektionen oder Infusionen wäh rend des Puerperiums verabreicht, und zwar 0,01 bis 2 mg pro kg Körpergewicht pro Tag; die genaue Dosis hängt vom Alter, Gewicht und dem Zustand des Patienten oder Tieres ab.
PGE1, PGA und PGF1ss sind nützlich als hypotensive Mittel zur Herabsetzung des Blutdruckes in Säugetieren, einschliess- lich Menschen. Für diesen Zweck werden die Verbindungen durch intravenöse Infusion verabreicht, wobei man etwa 0,01 bis etwa 50 feg pro kg Körpergewicht pro Minute verwendet, oder man kann das Medikament auch einzeln oder in mehr fachen Dosen verabreichen, die etwa 25 bis 500 g pro kg Körpergewicht pro Tag betragen.
PGF1α und PGF1ss sind anstelle von Oxytocin nützlich, um die Wehen in trächtigen Tieren hervorzurufen, einschliesslich Menschen, Kühen, Schafen und Schweinen. Diese Wehen werden direkt vor der Geburt hervorgerufen oder auch in trächtigen Tieren mit intrauterinem Tod des Fötus von der 20. Woche an bis zur Geburt. Für diesen Zweck verabreicht man die Verbindung in Form einer intravenösen Infusion mit einer Dosis von 0,01 bis 50 g pro kg Körpergewicht pro Minute, bis die zweite Arbeitsstufe beendet oder fast beendet ist, nämlich die Ausstossung des Fötus. Diese Verbindungen sind äusserst nützlich, wenn das weibliche Tier ein oder zwei Wochen übertragen hat und vor dem Beginn der natürlichen Arbeit oder 12 bis 60 Stunden nach dem Bruch der Membra nen und falls die natürliche Arbeit noch nicht angefangen hat.
Wie weiter oben erwähnt wurde, ist PGE1 ein wirksamer Antagonist für eine epinephrin-induzierte Mobilisation freier Fettsäuren. Aus diesem Grund ist die Verbindung in der experimentalen Medizin für in vitro sowie auch in vivo Stu dien nützlich, und zwar für Säugetiere, einschliesslich Men schen, Kaninchen und Ratten. Es wird dabei bezweckt, die Wirkungen zu verstehen, Vorbeugungen vorzunehmen, Symp tome zu mildern sowie die Krankheiten zu heilen einschliess- lich abnormale Fettmobilisation und hohen Spiegeln an freien Fettsäuren, nämlich Diabetes Mellitus, vaskuläre Beschwer den und Hyperthyroidismus.
Andere Verbindungen als PGE1, PGF1α, PGF1ss und PGA, die durch die Formeln VII und VIII umfasst werden, können auch eine oder mehrere biologische Reaktionen verursachen. Jedoch rufen die natürlichen Prostaglandine PGE1, PGF1α und PGA1 sowie das PGE1-Reduktionsprodukt PGF1ss sogar bei niedrigen Dosen verschiedene Reaktionen hervor. So ver ursacht z. B. PGE1 Vasodepression und Stimulierung des glatten Muskelsystems und gleichzeitig übt es eine antilipoly- tische Aktivität aus. In krassem Gegensatz dazu haben die Verbindungen der Formeln VII und VIII, die keine natürli chen Prostaglandine sind, eine spezifischere Wirkung bei Ver ursachung prostaglandinähnlicher biologischer Reaktionen.
Man kann jede Verbindung der Formeln VII und VIII, die kein PGE1, PGF1α PGF1ss und PGE1 darstellen, anstelle der letzteren Verbindung verwenden, um mindestens eine der erwähnten pharmakologischen Wirkungen für die Verbin- dunen zu erzielen, und es ist erstaunlich und unerwartet, dass sich die Verbindungen nützlicher verhalten, da sie ein verschiedenes und niedrigeres Aktivitätsspektrum aufweisen als das natürliche Prostaglandin. Aus diesem Grund wirken sie auch mehr spezifisch in ihrer Aktivität und verursachen geringere sowie auch weniger unerwünschte Nebenwirkun gen als das natürliche Prostaglandin.
Ausserdem haben einige dieser synthetischen Prostaglandine eine grössere Wirksam- keit bei Verursachung von einer oder mehreren der weiter oben beschriebenen biologischen Reaktionen, als die ent sprechende natürliche Verbindung.
In PGE1 befindet sich die Gruppe -(CH2)6-COOH in bezug auf den Cyclopentanring der Formel VII in α-Stellung. In 8-Iso-PGE1 ist diese Gruppe in ss-Stellung vorhanden, und die Verbindung weist nur einen kleinen Teil der Aktivität von PGE1 auf, um die glatten Muskeln zu stimulieren und bei Herabsetzung des Blutdruckes, während sie aber noch we sentlich wirksam ist, bei der Inhibition von Plättchen-Aggre gation und bei der epinephrin-induzierten Mobilisation freier Fettsäuren.
In PGE1 befindet sich die Hydroxy-Seitenkette in der Konfiguration S. Falls sich die Hydroxy-Seitenkette in der R-Konfiguration befindet, nämlich 15(R)-PGE1, weist die Verbindung nur einen kleinen Teil der Aktivität von PGE1 auf, bei Herabsetzung des Blutdruckes und als Antagonist bei der epinephrin-induzierten Mobilisation von freien Fett säuren, während die Verbindung aber noch einen wesentli chen Einfluss als Stimulans auf die glatten Muskeln besitzt.
Durch Substitution von PGE1 in 3-Stellung (siehe For mel V) durch Fluor erhält man Verbindungen, die etwa auf das glatte Muskelsystem die gleiche Aktivität wie PGE1 auf weisen, aber weniger als 1/3 der Aktivität von PGE1 in bezug auf Herabsetzung des Blutdruckes besitzen.
Verlängerung der Alkylkette von PGE1 (R2 in Formel VII) von Pentyl bis zu Hexyl ergibt Verbindungen, die mehr als viermal die Aktivität von PGE1 aufweisen bei Inhibition der ADP-induzierten Aggregation von Plättchen, etwa 25 % mehr Aktivität bei Stimulierung der glatten Muskeln besitzen, aber eine geringere Aktivität als PGE1 bei Herabsetzung des Blutdruckes aufweisen.
Obgleich alle Verbindungen, die durch die Formeln VII und VIII umfasst werden, für einen oder mehrere der weiter oben erwähnten Zwecke nützlicher als PGE1, PGF1α, PGF1ss und PGAl sind, verhalten sich bestimmte dieser Verbindun gen insbesondere wirkungsvoll, da bei ihnen die Aktivität wesentlich länger vorherrscht als in den Verbindungen PGEl, PGF,a, PGFss und PGAl und ausserdem auch, da sie oral, sublingual, intravaginal oder rektal verabreicht werden kön nen, und man sie nicht üblicherweise intravenös,
intramusku lär oder subcutan durch Injektionen oder Infusionen einge ben muss, wie für die Verwendung der bekannten Prostaglan- dine Vorschrift ist. Diese Eigenschaften sind vorteilhaft, da sie erleichtern, einheitliche Spiegel der Verbindungen im Körper mit kleineren sowie weniger Dosen aufrechtzuerhal ten, und sie machen es möglich, dass der Patient das Arznei mittel selbst einnimmt.
Diese Verbindungen weisen die nachfolgenden Formeln auf:
EMI0004.0021
EMI0004.0022
EMI0005.0000
EMI0005.0001
In diesen Formeln bedeutet m 1 bis 6, p ist 0 bis 7, n be deutet 1 bis 8, a ist 0 bis 4, b bedeutet 5 bis 7 und e ist 6 oder 7, R13 ist Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder ein pharmakologisch annehmbares Kation; Z ist Äthy len, gegebenenfalls durch Methyl oder Äthyl, Alkyl mit 3 bis 4 Kohlenstoffatomen oder durch 1 oder 2 Fluoratome substituiert;
Y ist Isobutyl, tert.-Butyl, 3,3-Difluorbutyl, 4,4- Difluorbutyl oder 4,4,4-Trifluorbutyl, die -, bedeutet, dass die Hydroxy-, -(CH2)n COOR13- oder -(CH2)m Z-COOR13- Gruppe sich in bezug auf den Ring in a- oder ss -Stellung be findet. In jeder der weiter oben angeführten Formeln kann die Hydroxy-Seitenkette in R- oder S-Konfiguration vorliegen. Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen umfassen: Methyl, Äthyl, Propyl, Butyl und die entsprechenden isome- ren Verbindungen.
Pharmakologisch annehmbare Kationen, dargestellt durch R13 in den Formeln X bis XXII, können quaternäre Ammo niumionen oder Kationen von einem Metall, Ammoniak oder einem Amin sein.
Insbesondere bevorzugte Metallkationen leiten sich von den Alkalimetallen ab, nämlich Lithium, Natrium und Kalium sowie auch von den Erdalkalimetallen, nämlich Magnesium und Calcium, obwohl kationische Formen anderer Metalle, nämlich von Aluminium, Zink und Eisen ebenfalls in den Rahmen der Erfindung fallen.
Pharmakologisch annehmbare Aminkationen für R13 in den Formeln X bis XXII können sich von primären, sekun dären oder tertiären Aminen ableiten. Beispiele für geeignete Amine sind: Methylamin, Dimethylamin, Trimethylamin, Äthylamin, Dibutylamin, Triisopropylamin, N-Methylhexyl- amin, Decylamin, Dodecylamin, Allylamin, Crotylamin, Cy- clopentylamin, Dicyclohexylamin, Benzylamin, Dibenzylamin, α
-Phenyläthylamin, ss-Phenyläthylamin, Äthylendiamin, Di- äthylentriamin. Ebenfalls können aliphatische, cycloalipha- tische und araliphatische Amine auftreten, die bis zu 18 Koh lenstoffatome enthalten, ebenso auch heterocyclische Amine, wie z. B.
Piperidin, Morpholin, Pyrrolidin, Piperazin und nie der-Alkylderivate dieser Amine, nämlich 1-Methylpiperidin, 4-Äthylmorpholin, 1-Isopropylpyrrolidin, 2-Methylpyrrolidin, 1,4-Dimethylpiperazin, 2-Methylpiperidin u. dgl., ebenso auch Amine, die wasserlöslichmachende oder hydrophile Gruppen enthalten, nämlich Mono-, Di- und Triäthanolamin, Äthyl- diäthanolamin, N-Butyläthanolamin, 2-Amino-1-butanol, 2- Amino-2-äthyl-1,3-propandiol, 2-Amino-2-methyl-1-propa- nol, Tris-(hydroxymethyl)-aminomethan, N-phenyläthanol- amin, N-(p-tert.-Amylphenyl)-diäthanolamin, Galactamin,
N-Methylglucamin, N-Methylglucosamin, Ephedrin, Phenyl- ephrin, Epinephrin, Procain und dergleichen.
Beispiele für geeignete pharmakologisch annehmbare quaternäre Ammoniumkationen für R13 in den Formeln X bis XXII sind Tetramethylammonium, Tetraäthylammonium, Benzyltrimethylammonium, Phenyltriäthylammonium und dergleichen.
Der Substituent Z kann eine zweiwertige Äthylengruppe darstellen, nämlich -CH2-CH2-, in welcher beliebige C- Atome substituiert sind, nämlich in a- oder ss-Stellung in bezug auf die Carboxylatgruppe. Zum Beispiel kann Z die folgende Bedeutung haben: -CH2-CHF-, -CHF-CH2-, -CH2-CF2-, -CF-CH2-, -CHF-CHF-, -CH2-CH(CH3)-, -CH(CH3)-CH2-, -CH2-C(CH3)2-, -C(CH3)2-CH2-, -CH(CH3)-CH(CH3)-, und ähnliche für Äthyl und für 1 Fluor und 1 Methyl, 1 Fluor und 1 Äthyl und 1 Methyl und 1 Äthyl. Z kann auch eine Äthylgruppe sein, die an einem beliebigen Kohlenstoffatom mit Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl, sek.-Butyl oder tert.-Butyl substituiert ist.
Obgleich alle Verbindungen, die durch die Formeln X bis XXII umfasst werden, die besonderen Vorteile eines langen Anhaltens der Aktivität, der oralen, sublingualen, intravagi- nalen oder rectalen Verabreichung aufweisen, besteht noch eine weitere begrenzte Gruppe von Verbindungen, die eben falls durch diese Formeln umfasst werden, und welche diese Eigenschaften in besonders hohem Massstab besitzen. Diese Verbindungen weisen eine Kette mit 7 C-Atomen und eine endständige Carboxylgruppe auf, nämlich m = 4 und n = 6, und insbesondere Verbindungen mit insgesamt 20 Kohlen stoffatomen, ausschliesslich der Verzweigungen, nämlich p = 4 und a = 1, worin Y Difluorbutyl oder Trifluorbutyl ist, 2, wenn Y Isobutyl bedeutet und 3, wenn Y tert.-Butyl ist.
Bei den verschiedenen Bedeutungen von Z sind diejenigen Verbindungen am wichtigsten, in welchen sich ein Fluoratom oder eine Methylgruppe, oder 2 Fluoratome oder 2 Methyl gruppen am gleichen Kohlenstoffatom befinden, oder in wel chen Butyl, Isobutyl, sek.-Butyl oder tert.-Butyl an dem Koh lenstoff in α-Stellung (benachbart) zur Carboxylatfunktion angeordnet ist.
PGE1, PGF1α, PGF1ss und PGA1 sowie auch die anderen Verbindungen, die durch die Formeln VII und VIII umfasst werden, ebenfalls auch die Verbindungen der Formeln X bis XXII sind für die weiter oben erwähnten Zwecke in Form der freien Säure anwendbar, d. h. wenn R1 oder R13 Wasser stoff bedeuten; man kann sie aber in der Esterform oder in Form pharmakologisch annehmbarer Salze anwenden. Bei Verwendung der Esterform kann R1 die für die Formeln VII und VIII angegebene Definition haben. Bevorzugte Ester sind jedoch Alkylester mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylrest. Insbesondere bevorzugt sind Methyl- und Äthylester, da sie eine optimale Absorption der Verbindung durch den Körper oder im experimentellen Tiersystem be dingen.
Pharmakologisch annehmbare Salze von Verbindungen der Formeln VII bis XXII, die für die beschriebenen Zwecke nützlich sind, umfassen die Kationen, die bei der Definition von R13 angegeben sind.
Ebenfalls wurde weiter oben beschrieben, dass man die Verbindungen der Formeln VII bis XXII für verschiedene Zwecke verschiedenartig verabreichen kann; nämlich intra venös, intramuskulär, subcutan, oral, intravaginal, rectal, sublingual, topisch sowie auch in Form steriler Implantante für verlängerte Wirkung.
Für intravenöse Injektionen oder Infusionen bevorzugt man sterile, wässrige, isotonische Lösungen. Für diesen Zweck ist es nützlich, die Wasserlöslichkeit zu vergrössern, wobei R1 in den Formeln VII und VIII und R13 in den Formeln X bis XXII Wasserstoff oder ein pharmakologisch annehmbares Kation darstellt. Für subcutane oder intramuskuläre Injek tionen verwendet man sterile Lösungen oder Suspensionen der Säure, des Salzes oder des Esters in wässrigen oder nicht- wässrigen Medien. Für orale oder sublinguale Verabreichung kann man Tabletten, Kapseln sowie auch flüssige Präpara tionen wie Sirup, Elixiere oder einfache Lösungen mit den üblichen pharmazeutischen Trägern verwenden.
Für rectale oder vaginale Verabreichung werden die Suppositorien ge wöhnlich nach bekannten Methoden hergestellt. Für Gewebe- implantante verwendet man im allgemeinen sterile Tabletten oder aus Silikonkautschuk bestehende Kapseln, es können aber auch andere Gegenstände Anwendung finden, die die Substanz enthalten oder mit der Substanz imprägniert sind.
Die Verbindungen der Formel VII, einschliesslich PGE1, und die neuen Verbindungen der Formeln X, XIII, XVI, XIX und XXII und ebenfalls Verbindungen der Formel IX, ein- schliesslich PGA1, und die neuen Verbindungen der Formeln XII, XV, XVIII und XXI können nach neuen Verfahren her gestellt werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekenn zeichnet, dass man in einer Verbindung der Formel
EMI0006.0020
die Carbonylgruppe reduziert.
Von besonderer Bedeutung sind die Verbindungen der Formel
EMI0006.0021
In dieser Formel sind R13 und die -,, weiter oben definiert. Die Verbindungen sind gleich nützlich wie PGF1α, aber sie sind unerwarteterweise für die gleichen Zwecke nützlicher als PGF1α. Es ist allgemein bekannt, dass PGF1α eine we sentliche Aktivität für Erhöhung des Blutdruckes aufweist. Die isomere α-Hydroxyverbindung, die durch Formel XXIII dargestellt wird, nämlich 8-Iso-PGF1α, besitzt nur einen kleinen Teil der blutdruckerhöhenden Aktivität von PGF1α.
Die isomere ss-Hydroxyverbindung, dargestellt durch For mel XXIII, ist ebenfalls ein mildes Mittel zur Erhöhung des Druckes und steht in krassem Gegensatz zu PGF,ss, das ein Depressionsmittel ist. Gleichzeitig weisen die neuen Verbin dungen 8-Iso-PGFI" und 8-Iso-PGFss sowie auch ihre Salze und Ester eine wesentliche Aktivität als nasale Dekongestan- tien auf, als Inhibitoren für die Aggregation von Blutplättchen sowie auch als oxytozische Verbindungen zum Hervorrufen von Wehen.
Daher kann man die neuen Verbindungen der Formel XXIII mit unerwarteten Vorteilen für die gleichen Zwecke anstelle von PGF12 verwenden, da sie ähnliche, aber bedeutend niedrigere kardiovaskuläre Wirkungen als PGFI" besitzen. Nach besonderen Ausführungsformen des erfindungsge- mässen Verfahrens kann man also durch Reduktion von Ver bindungen der Formel VII, einschliesslich PGE1, der Ver bindungen der Formeln X, XIII, XVI, XIX und XXII die Ver bindungen VIII, einschliesslich PGF12 sowie PGF1ss und auch die Verbindungen der Formeln XI, XIV, XVII, XX und XXIII herstellen.
Im Fall der Umwandlung von PGE1 in eine Mischung, die aus PGF1α und PGF1ss besteht, ist dieses Reduktionsver fahren bekannt. Siehe z. B. Acta Chem. Scand. 16, 969 (1962) und J. Biol. Chem. 239, 4101 (1964). Die anderen Verbin- dungen, die von Formel VII umfasst werden, einschliesslich der neuen Verbindungen der Formeln X, XIII, XVI, XIX und XXII werden vorzugsweise mit Natriumborhydrid nach dem gleichen Verfahren reduziert, wobei die entsprechenden a- und ss-Verbindungen der Formel VIII entstehen, ein- schliesslich der neuen Verbindungen der Formeln XI, XIV, XVII, XX und XXIII.
Ausgangsverbindungen für das erfindungsgemässe Ver fahren können nach dem folgenden Schema hergestellt wer den:
EMI0007.0007
In Schema A sind R2, R3, R4, CnH2n und -, weiter oben definiert. R, hat die gleiche Bedeutung wie R1, aber mit der Ausnahme, dass Wasserstoff nicht umfasst wird. R6 ist ein Alkylrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen. Die Reaktanten XXIV, XXV, XXVI und XXVII befinden sich alle in der Exo-Konfiguration in bezug auf die -CR4=CR2R3-,
EMI0008.0000
-C(OH)R4-C(OH)R2R3- und -C(OSO2R6)R4-C(OSO2R6)R2R3-Gruppen.
Die Herstellung der Ausgangsmaterialien kann folgender- massen stattfinden: Die Ausgangsmaterialien, nämlich das Olefin der Formel XXIV und das Epoxyd der Formel XXV sind allgemein be kannt. Siehe belgisches Patent Nr. 702 477, gedruckt in Farmdoc Complete Specifications, Band 714 No. 30 905, Seite 313, März 12,<B>1968.</B>
Nach dem belgischen Patentkönnen die Ausgangsolefine der Formel XXIV folgendermassen hergestellt werden: Man schützt die Hydroxygruppe im 3-Cyclopentenol, z. B. mit einer Tetrahydropyranylgruppe. Dann lagert man einen Di- azoessigsäureester an die Doppelbindung, wobei eine Exo- Endo-Mischung entsteht, die Bicyclo-[3,1,0]-hexan enthält, welches in 3-Stellung mit der geschützten Hydroxygruppe und in 6-Stellung mit einer veresterten Carboxylgruppe sub stituiert ist. Die Exo-Endo-Mischung wird dann mit einer Base behandelt, um das Endo-Isomer in der Mischung zu mehr Exo-Isomer zu isomerisieren.
Weiter wandelt man die Carboxylatestergruppe in 6-Stellung in eine Aldehyd- oder Ketongruppe um, -CHO oder
EMI0008.0009
in welcher R4 die weiter oben angegebene Bedeutung hat. Anschliessend kann man die Aldehydgruppe oder Ketogruppe durch eine Witting-Reak- tion in eine Gruppe der Formel -CR4=CR2R3 überführen, welche sich in bezug auf die bicyclische Ringstruktur in Exo- Konfiguration befindet und bereits in der weiter oben ange führten Formel XXIV gezeigt ist. Der nächste Schritt beruht auf der Entfernung der Schutzgruppe, um die 3-Hydroxy- gruppe wieder zurückzubilden. Diese wird dann oxydiert, z.
B. mit einem Jones-Reagenz, wobei eine Verbindung der Formel XXVIII entsteht:
EMI0008.0016
In dieser Formel sind R2, R3 und R4 wie weiter oben definiert. Die Verbindung liegt in Exo-Konfiguration in bezug auf die -CR4=CR2R3-Gruppe vor. Schliesslich alkyliert man die Verbindung der Formel XXVIII mit einem omega-Halo- genester der Formel Br-CnH2n-COOR oder J-CnH2n COOR,-, wobei das Olefin, der Formel XXIV entsteht, in welchem CnH2n weiter oben definiert ist und sich die CnH2n-COOR7- Gruppe am Cyclopentanring in a- oder ss-Stellung befindet.
Es bestehen vier isomere Verbindungen des Olefins der Formel XXIV, exkl. der enantiomeren Formen, die diese Anzahl verdoppeln würden. In bezug auf die -CR4=CR2R3- Gruppe bestehen cis- und trans-Formen, und jede dieser For men kann in bezug auf die -CnH2n- COOR7-Gruppe in a- oderss-Stellung vorliegen. Im belgischen Patent Nr. 702 477 wird die Herstellung jeder der einzelnen isomeren Verbin- dungen beschrieben. Man trennt die cis- und trans-Isomere des nichtalkylierten Ketons der Formel XXVIII und alkyliert dann die getrennten cis- und trans-Verbindungen zu einer a- und ss-Mischung des Olefins der Formel XXIV, aus welcher die a- und ss-Isomere abgetrennt werden können.
Es ist auch möglich, die cis-trans-Mischung der Formel XXVIII zu alky lieren, wobei eine Mischung der vier isomeren Olefine der Formel XXIV entsteht, nämlich α-cis, α-trans, ss-cis und ss-trans. Diese isomeren Verbindungen können dann von einander getrennt werden, aber es ist auch möglich, die Mi schung als solche zu verwenden.
Falls man wünscht, das Olefin der Formel XXIV in Ester von PGE1 oder PGA1 nach dem in Schema A gezeigten neuen Verfahren umzuwandeln, so bedeuten R3 und R4 in den Olefinen der Formel XXIV Wasserstoff, R2 ist Pentyl, CnH2n ist Hexamethylen und die -CnH2n-COOR7- Gruppe befindet sich in bezug auf den Ring in α-Stellung. Die 8-Iso-PGE1-Ester oder 8-Iso-PGA1-Ester können aus den gleichen Olefinen hergestellt werden, aber mit der Aus nahme, dass sich die -CnH2n-COOR7-Gruppe in bezug auf den Ring in ss-Stellung befindet.
Zur Herstellung dieser Gruppen von Olefinestern benötigt man zur Alkylierung von XXVI bis XXIV Br-(CH2)6-COOR7 oder J-(CH2)6-COOR7, ausserdem braucht man Hexylbromid, um das nötige Wittig- Reagens herzustellen, z. B. Hexyltriphenylphosphoniumbro- mid. Diese Zwischenverbindungen sind allgemein bekannt und können nach bekannten Verfahren hergestellt werden. Die anderen Wittig-Reagenzien, welche man zur Einführung der Gruppe -CR4=CR2R3 braucht, in welcher R2, R3 und R4 allgemein weiter oben definiert sind, können aus bekann ten Verbindungen oder nach bekannten Methoden erhalten werden.
Ebenfalls sind die anderen omega-Halogenester, die man zur Einführung der Gruppe -CnH2n-COOR7 be nötigt, in welchen CnH2n weiter oben definiert ist, allge mein bekannt oder können nach bekannten Methoden erhal ten werden.
Um die Zugänglichkeit dieser Zwischenverbindungen einem Fachmann zu zeigen, müssen die besonderen Verbin dungen der Formeln X bis XXII berücksichtigt werden. Die Olefine der Formel XXIV, die als Ausgangsverbindung zur Herstellung von Verbindungen dieser Formeln benötigt wer den, erfordern im allgemeinen die Anwendung der folgenden Halogenide als Reagenzien, um die nötigen Wittig-Reagen- zien herzustellen, nämlich CH3-(CH2)P -CH2-X und Y-(CH2)a-CH2-X. In diesen Formeln sind X, Y, a und p weiter oben definiert. Die CH3-(CH2)p -CH2-X-Halogenide können hergestellt werden, indem man die entsprechenden primären Alkohole, die allgemein bekannt sind, mit PBR3 oder PCl3 umsetzt.
Die Y-(CH2)a-CH2-X-Verbindungen, in welchen Y (CH3)2CH-CH2- oder (CH3)3CH- bedeutet, können aus den entsprechenden Alkoholen auf die gleiche Weise hergestellt werden. Die Alkohole mit niedrigem Mole kulargewicht, nämlich (CH3)2CHCH2CH2OH und (CH3)3CCH2CH2OH sind allgemein bekannt. Die anderen Alkohole werden ge wöhnlich hergestellt, indem man Bromide, die diesen bekann ten Alkoholen entsprechen, mit Natriumcyanid umsetzt, die erhaltenen Nitrile zu den entsprechenden Carbonsäuren hydrolysiert und diese dann zu den entsprechenden primären Alkoholen mit Lithium-aluminiumhydrid reduziert, wobei die (CH2)p-Kette um ein Kohlenstoffatom auf einmal ver längert wird, bis alle Bromide hergestellt sind.
Die Y-(CH2)a-CH2-X- Verbindungen, worin Y 3,3-Difluorbutyl bedeutet, werden aus Ketocarbonsäuren der Formel CH3-CO-(CH2)d-COOH hergestellt, in welcher d 2, 3, 4, 5 oder 6 ist. Diese Ketosäu- ren sind im allgemeinen bekannt. Man stellt die Methylester her und setzt sie mit Schwefeltetrafluorid um, wobei sich die entsprechenden CH3-CF2-(CH2)d-COOCH3-Verbindun- gen bilden.
Diese können dann mit Lithium-aluminiumhydrid zu CH3-CF2-(CH2)d-CH2OH reduziert werden und an- schliessend kann man die auf diese Weise erhaltenen Ver bindungen durch Umsetzung mit PBr3 oder PCl3 in CH3-CF2-(CH2)d-CH2X überführen. Die Y-(CH2)a-CH2X-Verbindungen, in wel chen Y 4,4-Difluorbutyl bedeutet, können aus den bekann ten Carbonsäuren HOOC-(CH2)f-COOH erhalten werden, in welchen f 3, 4, 5, 6 oder 7 ist. Diese Dicarbonsäuren wer den zu CH300C-(CH2)f-COOCH3 verestert und an- schliessend zur Hälfte verseift, z. B. mit Bariumhydroxyd, wobei HOOC-(CH2)f-COOCH3 entsteht.
Man kann die freie Carboxylgruppe mit Thionylchlorid zuerst in das Säure chlorid überführen und dann in das Aldehyd unter Verwen dung der Rosenmund-Reduktion. Die Umsetzung des Alde hyds mit Schwefeltetrafluorid ergibt dann CHF2-(CH2)f-COOCH3. Diese Verbindung wird anschliessend mit Lithium-aluminium- hydrid und PBr3 oder PC13 umgesetzt, wobei sich das ge wünschte CHF2-(CH2)f-CH2-X bildet. Die Y-(CH2)a-CH2-X-Verbindung, in welcher Y 4,4,4-Trifluorbutyl bedeutet, können aus den Aldehyden (CH300C-(CH2)r-CHO wie weiter oben be schrieben ist, hergestellt werden. Die Reduktion des Aldehyds mit Natriumborhydrid ergibt den Alkohol CH3OOC-(CH2)f-CH2OH. Umsetzung mit PBr3 oder PCl3 liefert CH3OOC-(CH2)f-CH2-X.
Durch Verseifung dieses Esters kann man die Carbonsäure erhalten, welche durch Umsetzung mit Schwefeltetrafluorid das gewünschte CF3-(CH2)f-CH2-X gibt. Für diese Reak tionen mit SF4 siehe US-Patent Nr. 3 211723 und J. Org. Chem. 27, 3164 (1962).
Zur Herstellung der Olefine der Formel XXIV sowie auch zur Herstellung von Verbindungen der Formeln X bis XXII braucht man die omega-Bromide und -Jodide der Formeln Q-(CH2)m-Z-COOR14 und Q-(CH2)n-COOR14. In diesen Formeln bedeutet Q Brom oder Jod, R14 ist ein Al kylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und Z, m und n sind weiter oben definiert. Die Verbindungen Q-(CH2)n-COOR14 sind allgemein bekannt und sie können aus bekannten Halb estern von Dicarbonsäuren hergestellt werden, indem man die Carboxylgruppe durch Umsetzung mit Thionylchlorid in ein Säurechlorid überführt, und dieses anschliessend mit Natrium- borhydrid in einen Alkohol und dann durch Umsetzung mit PBr3 in das Bromid.
Das Jodid wird hergestellt, indem man das Bromid mit Natriumjodid in Aceton umsetzt. Die Ver bindungen der Formel Q-(CH2)m-Z-COOR14 können hergestellt werden, indem man nach bekannten Verfahren von der entsprechenden Bernsteinsäure HOOC-Z-COOH, ausgeht, worin Z weiter oben beschrieben ist. Diese Verbin dungen können in die Anhydride übergeführt werden und man kann sie mit einem Alkanol R140H umsetzen, wobei beide isomeren Verbindungen HOOC-Z-COOR14 und R14OOC-Z-COOH entstehen. Dann führt man die freie Carbonsäure durch Umsetzung mit Thionylchlorid in das Säurechlorid über, durch Rosenmund-Reduktion in das Alde hyd, durch Reduktion mit Natrium-borhydrid in den Alkohol und durch Umsetzung mit PBr3 in das Bromid, wobei Br-CH2-Z-COOR1 oder R14OOC-Z-CH2-Br entsteht. Dadurch werden die nötigen Substituenten von Z in Bezie hung zu -COOR14-Gruppe gebracht.
Dann wird -CH2- so oft wie nötig vervielfältigt, indem man Brom durch CN er setzt, die CN-Gruppe zur Säuregruppe hydrolysiert und -COOH in -CH2Br überführt, wie weiter oben beschrieben ist. Falls gewünscht, kann man schliesslich Brom durch Jod ersetzen, indem man den Bromester mit Natriumjodid in Aceton umsetzt.
Nach ähnlichen bekannten Methoden kann man alle Halogenester sowie Wittig-Reagenzien, die zur Herstellung der Olefine der Formel XXIV nötig sind, erhalten.
In Schema A ist ebenfalls die Umwandlung des Olefins der Formel XXIV in das Epoxyd der Formel XXV darge stellt. Diese Reaktion wird im belgischen Patent Nr. 702 477 beschrieben, und das Verfahren kann ausgeführt werden, in dem man ein Olefin der Formel XXIV mit Wasserstoff superoxyd oder einer Percarbonsäure, wie z. B. m-Chlor- benzoesäure oder Perlaurinsäure umsetzt. Diese Stufe wird nicht von dem erfindungsgemässen Verfahren des Schemas A umfasst.
Die Umwandlung des Olefins der Formel XXIV in das Glykol der Formel XXVI wird ausgeführt, indem man das Olefin mit einem Hydroxyliermittel umsetzt. Hydroxylier- mittel sowie auch Verfahren für diesen Zweck sind allgemein bekannt. Siehe z. B. Gunstone, Advances in Organic Che- mistry, Vol. 1, Seiten 103 bis 147 (1960), Interscience Publishers, New York. Bei Umsetzung mit einem Hydroxy- lierungsmittel, z. B.
Osmiumtetroxid, erhält man aus der α-cis-Form des Olefins der Formel XXIV zwei isomere α-Erythroglykole der Formel XXVI und bei der Umsetzung von α-trans-Olefin der Formel XXIV mit dem gleichen Hydroxylierungsmittel entstehen zwei isomere α-threo-Gly- kole der Formel XXVI. Auf ähnliche Weise ergibt die ss-cis- Form des Olefins der Formel XXIV zwei isomere ss-Erythro- Glykole der Formel XXVI mit dem gleichen cis-Hydroxylie- rungsmittel, und die ss-trans-Form des Olefins der Formel XXIV kann in zwei isomere ss-Threo-Glykole der Formel XXVI überführt werden.
Diese Paare von α-Erythro, a- Threo-, ss-Erythro- und ss-Threo-Isomeren der Glykole kön nen in die einzelnen Isomere getrennt werden, ein mehr po lares Isomer sowie ein weniger polares Isomer, und zwar durch Chromatographie an Silikagel.
Die Epoxyde der Formel XXV können in Glykole der Formel XXVI (siehe Schema) umgewandelt werden, indem man die Epoxyde mit einer Säure umsetzt, welche pK-Wert von weniger als 4 besitzt. Beispiele für solche Säuren sind Ameisensäure, Chloressigsäure, Trichloressigsäure, Fluor essigsäure, Trifluoressigsäure, Oxalsäure, Maleinsäure und dergleichen. Insbesondere bevorzugt ist Ameisensäure. Im allgemeinen genügt es, die Epoxyd-Säure-Reaktionsmischung bei etwa<B>25'C</B> 10 bis 100 Minuten lang zu halten. Der ent standene Glykolester wird dann zu dem Glykol der Formel XXVI hydrolysiert, vorzugsweise mit einer schwachen Base, wie z. B. Natriumbicarbonat.
Das Glykol der Formel XXVI (siehe Schema A) kann dann in den entsprechenden bis-Alkansulfonsäureester der Formel XXVII umgewandelt werden, indem man die Verbin dung der Formel XXVI mit einem Alkylsulfonylchlorid- oder -bromid oder einem Alkansulfonsäureanhydrid umsetzt, wo bei die Alkylgruppe je 1 bis 5 C-Atome enthält. Für diese Reaktion bevorzugt man im allgemeinen Alkylsulfonylchlo- ride. Die Reaktion wird in Gegenwart einer Base ausgeführt, um die als Nebenprodukt entstehende Säure zu neutralisieren. Insbesondere geeignet sind tertiäre Amine, wie z.
B. Dime- thylanilin oder Pyridin. Im allgemeinen ist es nur nötig, die zwei Ausgangsverbindungen und die Base miteinander zu vermischen und die Mischung bei einer Temperatur von 0 bis 25 C mehrere Stunden lang stehenzulassen. Der bis-Sulfon- Säureester der Formel XXVII kann dann nach bekannten Me thoden isoliert werden.
Anschliessend kann man den bis-Sulfonsäureester der Formel XXVII (Schema A) in das Endprodukt der Formel VII überführen, indem man eine Verbindung der Formel XXVII mit Wasser umsetzt. Diese Reaktion wird ausgeführt, indem man die Verbindung der Formel XXVII mit Wasser bei einer Temperatur von etwa 0 bis etwa 60 C mischt. Zur Herstellung von PGE1 oder 8-Iso-PGE1 ist gewöhnlich eine Temperatur von 25 C geeignet, und die Reaktion ist im allgemeinen nach etwa 5 bis 10 Stunden Reaktionsdauer beendet. Es ist im allgemeinen vorteilhaft, mit einer homo genen Reaktionsmischung zu arbeiten. Eine solche Reaktions mischung erhält man, indem man eine genügende Menge eines wasserlöslichen organischen Verdünnungsmittels hinzu fügt, welches nicht an der Reaktion teilnimmt. Im allgemeinen ist Aceton geeignet.
Das gewünschte Produkt kann dann durch Verdampfung des Überschusses an Wasser und des eventuell verwendeten Verdünnungsmittels isoliert werden. Der Rückstand enthält eine Mischung von Verbindungen der Formel VII (Isomere), welche sich durch die Konfiguration der Hydroxy-Seitenkette, die entweder R oder S ist, vonein ander unterscheiden. Diese Produkte können voneinander sowie auch von Nebenprodukten durch Chromatographie an Silikagel abgetrennt werden. Ein übliches Nebenprodukt ist ein mono-Sulfonsäureester. Dieser Ester hat mit dem bis- Sulfonsäureester der Formel XXVII Ähnlichkeit, aber mit dem Unterschied, dass die -OSO2R6-Gruppe, die sich am Kohlenstoffatom befindet, welches dem Cyclopropanring be nachbart ist, durch -OH ersetzt wird.
Auf die gleiche Weise, wie weiter oben beschrieben ist, für die Umwandlung von Glykol der Formel XXVI zum bis-Ester der Formel XXVII, kann man den mono-Sulfonsäureester zum bis-Sulfonsäure- ester der Formel XXVII verestern. Anschliessend kann man den auf diese Weise erhaltenen Ester verwenden, um zusätz liche Mengen des Endproduktes der Formel XXVII herzu stellen.
Für die Umwandlung des bis-Esters der Formel XXVII in das Endprodukt der Formel VII wird bevorzugt, den bis- Mesylester anzuwenden, nämlich Verbindungen der Formel XXVII, in welchen R6 Methyl bedeutet.
Während der Umwandlung von Verbindungen der For mel XXVII in Verbindungen der Formel VII verändert sich die -CnH2n COOR7-Gruppe nicht. Aus diesem Grund er hält man in Verbindungen der Formel XXVII, in welchen R2 Pentyl, R3 und R4 Wasserstoff und CnH2n Hexamethy- len bedeuten, PGE1-Ester, wenn die -(CH2)6COOR7- Gruppe sich ursprünglich in α-Stellung befand, und 8-Iso- PGE1-Ester für den Fall, dass die -(CH2)6-COOR7-Gruppe ursprünglich in ss-Stellung gebunden war.
Auf jeden Fall kann man aus beiden Erythro-Isomeren und beiden Threo-Isome- ren von α-Bisestern der Formel XXVII das gleiche α-Produkt der Formel VII mit praktisch gleicher Ausbeute erhalten; das Gleiche gilt auch für den Fall des ss-Produktes. Es ist daher nicht nötig (siehe Schema A) das Ausgangsmaterial der For mel XXIV in cis- und trans-Isomere aufzuteilen, und ausser- dem liegt keine Notwendigkeit vor, die verschiedenen Erythro- und Threo-Isomeren, die durch Hydroxylierung von XXIV zum Glykol XXVI entstehen, zu trennen.
Mit anderen Worten ausgedrückt sind alle Mischungen der Erythro- und Threo-Isomeren von Verbindungen der Formel XXVII ebenso nützlich zur Herstellung des Endproduktes der Formel VII wie die einzelnen Isomeren.
Es sollte weiter erwähnt werden, dass die Ausgangsver bindungen der Formeln XXIV, XXV, XXVI und XXVII (siehe Schema A) sich alle in der Exo-Konfiguration befin den. Ganz unerwartet konnte beobachtet werden, dass man bedeutend höhere Ausbeuten am Endprodukt der Formel VII erhält, wenn sich die bis-Sulfonsäureester in der Endo- Konfiguration und nicht in der Exo-Konfiguration in bezug auf die -C(OSO2R6)R4-C(OSO2R6)R2R3-Gruppe befin den.
Diese Endo-Ausgangsprodukte können nach den weiter oben beschriebenen Verfahren hergestellt werden, sowie auch nach den Methoden, die im belgischen Patent Nr. 702 477 für die entsprechenden Exo-Verbindungen erwähnt sind, mit der Ausnahme der Verwendung einer aus Exo- und Endo- bicyclo-[3,1,0]-hexan bestehenden Mischung, die in 3-Stel- lung mit einer geschützten Hydroxylgruppe, wie z. B. Tetra- hydropropyranyloxy, und in 6-Stellung mit einer veresterten Carboxylgruppe substituiert sind, wie bereits weiter oben bei der Verwendung als Ausgangsprodukt und bei der praktisch vollständigen Isomerisierung zur Exo-Form bevor weitere Anwendung beschrieben wurde.
Anstelle der Exo-Endo-Mi- schung kann man auch das entsprechende reine Endo-Isomer als Zwischenverbindung anwenden. Diese Endo-Konfigura- tion wird dann während der nachfolgenden Umwandlung beibehalten, wie im belgischen Patent beschrieben ist, und wobei man das Olefin der Formel XXIV sowie das Epoxyd der Formel XXV (Schema A) erhält. Die Verbindungen wer den dann weiter zum Glykol der Formel XXVI und zum bis- Sulfonsäureester der Formel XXVII umgesetzt, wie bereits beschrieben wurde.
Die nötig reine Endo-Zwischenverbindung der Formel
EMI0010.0030
kann hergestellt werden, indem man Endo-bicyclo-[3,1,0]- hex-2-en-4-carbonsäure-methylester nach bekannten Ver fahren mit Diboran in einer Mischung, die aus Tetrahydro- furan und Diäthyläther besteht, umsetzt, wobei man Endo- bicyclo-[3,1,0]-hexan-3-ol-6-carbonsäure-methylester erhält. Die zuletzt erwähnte Verbindung wird dann mit Dihydropy- ran in Gegenwart einer katalytischen Menge von POCl3 um gesetzt, wobei sich das gebildete Produkt der Formel XXIX bildet.
Diese Verbindung wird dann wie weiter oben beschrie ben verwendet, um eventuell das Endo-Isomere aller Verbin dungen und aller isomeren Verbindungen zu bilden, die durch die Formel des bis-Esters XXVII umfasst werden (Schema A).
Das Verfahren zur Umwandlung des Endo-Isomers von bis-Sulfonsäureester der Formel XXVII in das Endprodukt der Formel VII sowie auch die Resultate der Umwandlung, nämlich die Isomerisierung von Verbindungen der Formel XXVI und von Verbindungen der Formel VII sind die glei chen, wie für die Umwandlung der Exo-Verbindung der For mel XXVI in die Verbindung der Formel VII beschrieben wurde, mit der Ausnahme, dass die Ausbeute an dem Produkt VII ganz unerwartet höher ist aus der Endo-Verbindung der Formel XXVII als aus der Exo-Verbindung der Formel XXVII.
Die Endprodukte der Formel VII stellen alle RS-Ester dar, wobei R7 die weiter oben angegebene Bedeutung hat. Wie schon erwähnt wurde, wird manchmal vorgezogen, dass die Verbindungen der Formel VII in Form der freien Säure oder in Salzform vorliegen, wobei man von den freien Säuren als Ausgangsverbindung ausgehen muss. Diese Ester der Formel VII sind schwierig zu hydrolysieren oder zu versei fen, ohne dass unerwünschte strukturelle Änderungen der gewünschten Säure eintreten. Es gibt drei andere nützliche Verfahren, um die freie Säure der Formel VII zu erhalten.
Eines dieser Verfahren bezieht sich hauptsächlich auf die Herstellung der freien Säuren aus den entsprechenden Alkyl estern, in welchen die Alkylgruppe 1 bis 8 Kohlenstoffatome enthält. Bei diesem Verfahren werden die Alkylester der Formel VII dem Acylase-Enzym-System eines Mikroorganis mus Subphylum 2 von Phylum III ausgesetzt, und anschlies- send isoliert man die Säure. Insbesondere werden für diesen Zweck die folgenden Gattungen bevorzugt: Mucorales, Hypocreales, Moniliales und Actinomycetales.
Ebenso kann man mit Vorteil Arten der Familien Mucoraceae, Cunning- hamellaceae, Nectreaceae, Moniliaceae, Dematiaceae, Tuber- culariacease, Actinomycetaceae und Streptomycetaceae an wenden. Vorteilhaft ist ebenso die Anwendung der Gattun gen Absidia, Circinella, Gongronella, Rhizopus, Cunning- hamella, Calonectria, Aspergillus, Penicillium, Sporotrichum, Cladosporium, Fusarium, Nocardia und Streptomyces.
Beispiele dieser Art von Mikroorganismen sind in dem US-Patent Nr. 3 290 226 beschrieben.
Die enzymatische Esterhydrolyse kann ausgeführt werden, indem man Alkylester der Formel VII in wässriger Suspen sion mit dem Enzym schüttelt, welches in den Kulturen einer der weiter oben erwähnten Mikroorganismen enthalten ist, bis der Ester hydrolysiert wurde. Die Reaktionstemperatur kann gewöhnlich 20 bis 30 C betragen. Im allgemeinen genügt eine Reaktionszeit von 1 bis 20 Stunden, um die gewünschte Hydrolyse herbeizuführen. Gewöhnlich ist es wünschenswert, die Luft aus der Reaktionsmischung zu entfernen und z. B. durch Argon oder Stickstoff zu ersetzen.
Das Enzym kann durch Abernten von Zellen aus Kulturen erhalten werden, gefolgt von Waschen und Suspendierung der Zellen in Wasser sowie Zersetzung der Zellen, z. B. durch Rühren mit Glasperlen oder durch Schall- oder Ultraschall- Schwingungen. Die gesamte wässrige Zersetzungsmischung wird dann als Quelle für das Enzym verwendet. Man kann aber auch vorzugsweise die cellularen Überbleibsel durch Zentrifugieren oder Filtrieren entfernen und die wässrige überstehende Flüssigkeit oder das Filtrat als Enzymquelle anwenden.
In einigen Fällen ist es vorteilhaft, die Kultur des Mikro organismus in Gegenwart eines Alkylesters einer aliphatischen Säure zu züchten, wobei die Säure 10 bis 20 Kohlenstoff atome aufweist, und der Alkylrest 1 bis 8 Kohlenstoffatome enthält, oder man kann solch einen Ester zu der Kultur hin zufügen und die Kultur ohne zusätzliches Wachstum ein bis 24 Stunden bevor dem Abernten der Zellen stehenlassen. Dabei entsteht ein Enzym, welches manchmal wirksamer ist bei der Umwandlung von Verbindungen der Formeln VII oder IX in die freie Säure. Ein anderes Beispiel für einen nützlichen Alkylester ist das Methyloleat.
Diese enzymatische Hydrolyse ist im allgemeinen nütz lich für die Umwandlung von Prostaglandin-alkylestern in die entsprechenden freien Säuren. Sie eignet sich nicht nur zur Herstellung der freien Säuren aus den entsprechenden Alkyl estern der Formel VII, aber ebenfalls zur Umwandlung an derer bekannter Prostaglandin-alkylester sowie deren Ana logen, wie z. B. Alkylester der Formel VIII, der erfindungs- gemäss hergestellt werden kann, sowie auch Prostaglandin- ester, wie PGE2, PGE3, PGA2, PGA3 und dergleichen. Siehe Bergstrom et al. sowie auch die darin erwähnten Refe renzen für andere bekannte Protaglandin-alkylester, die nach diesem enzymatischen Verfahren hydrolysiert werden können.
Obwohl, wie schon weiter oben erwähnt wurde, diejenigen Ester der Formel VIII nicht leicht hydrolysiert oder verseift werden können, um freie Säuren der Formel VII zu bilden, können gewisse Ester dieser Formeln nach einem anderen Verfahren in die entsprechenden freien Säuren überführt werden. Diese Ester werden durch Halogenäthylester darge stellt, in welchen R1 z. B. eine Äthylgruppe bedeutet, die in ss-Stellung mit 3 Chlor-, 2 oder 3 Brom- oder, 1,2 oder 3 Jod-Atomen substituiert ist. Solche Ester z. B., in welchen R1-CH2CCl3 bedeutet, können in die freien Säuren umge wandelt werden, indem man sie mit metallischem Zink und einer Alkansäure mit 2 bis 6 C-Atomen umsetzt, vorzugs weise Essigsäure; insbesondere verwendet man Zinkstaub.
Durch Mischen des Halogenäthylesters mit dem Zinkstaub bei einer Temperatur von etwa<B>25'</B> C während mehrerer Stunden, kann gewöhnlich die vollständige Ersetzung der Halogenäthylgruppe der Formel VII durch Wasserstoff ver ursacht werden. Diese freie Säure wird dann aus dem Reak tionsgemisch nach bekannten Verfahren isoliert.
Diese Halogenäthylester der Formeln VII (Schema A) können aus den entsprechenden bis-Sulfonsäureestern der Formel XXVII hergestellt werden, in welchen R7 eine Äthyl- gruppe bedeutet, die in ss-Stellung mit 3 Chlor-, 2 oder 3 Brom- oder 1, 2 oder 3 Jod-Atomen substituiert ist, vorzugs weise mit 3 Chloratomen. Diese Umwandlungen werden aus geführt, wie für die anderen Umwandlungen der Verbindun gen der Formel XXVII in VII beschrieben wurde.
Die bis-Sulfonsäureester der Formel XXVII, in welchen R, eine Äthylgruppe darstellt, die in ss-Stellung mit 3 Chlor-, 2 oder 3 Brom- oder 1, 2 oder 3 Jod-Atomen substituiert ist, können aus den entsprechenden Glykolen der Formel XXVI hergestellt werden, wie bereits für die Umsetzung von Ver bindungen der Formel XXVI in Verbindungen der Formel XXVII beschrieben wurde.
Die Glykole der Formel XXVI, in welchen R7 eine Äthyl- gruppe darstellt, die in ss-Stellung mit 3 Chlor, 2 oder 3 Brom- oder 1, 2 oder 3 Jod-Atomen substituiert ist, kann man her stellen, indem man entsprechende Olefine der Formel XXIV oder Epoxyde der Formel XXV hydroxyliert. Diese Reaktion wurde bereits weiter oben für die Umwandlungen von Ver bindungen XXIV in XXVI sowie XXV in XXVI beschrieben.
Es ist auch möglich, die erwähnten Halogenäthyläther herzu stellen, indem man freie Glykolsäuren der Formel XXVI (R7 ist Wasserstoff) mit einem entsprechenden Halogen- äthanol verestert, nämlich mit ss,ss,ss-Trichloräthanol, für den Fall, dass die Halogenäthylgruppe-CH2CCl3 bedeuten soll. Diese Veresterung kann ausgeführt werden, indem man die freie Glykolsäure der Formel XXVI mit Halogenäthanol in Gegenwart von Carbodiimid umsetzt, z. B. Dicyclohexyl- carbodiimid und in Gegenwart einer Base, wie z. B. Pyridin. Diese Mischung wird vorteilhaft mit einem inerten Verdün nungsmittel versetzt, wie z. B.
Dichlormethan, und ergibt im allgemeinen den gewünschten Halogenäthyläther bei einer Temperatur von etwa 25 C innerhalb einiger Stunden. Die Glykolsäuren der Formel XXVI, die für diese Veresterungen als Ausgangsprodukt nötig sind, können durch Hydroxylie- rung olefinischer freier Säuren der Formel XXIV hergestellt werden, nach dem Verfahren, das bereits für andere Umwand lungen von Verbindungen der Formel XXIV in XXVI be schrieben wurde.
Die Olefine der Formel XXIV, in welchen R7 eine Äthyl- gruppe ist, die in ss-Stellung mit 3 Chlor-, 2 oder 3 Brom- oder 1, 2 oder 3 Jod-Atomen substituiert ist, werden z. B. hergestellt, indem man das entsprechende Halogenäthanol, wie z. B. CCl3CH2OH, wie weiter oben verestert. Diese Ver eiterung ist für Glykolsäuren der Formel XXVI beschrieben (R., = Wasserstoff).
Die nötigen olefinischen freien Säuren der Formel XXIV (R, = Wasserstoff) werden z. B. durch Verseifung oder Hy drolyse der entsprechenden Ester hergestellt. Es ist jedoch schwierig, diese Reaktion ohne teilweise Isomerisierung der isomeren a-Verbindung in die isomere ss-Verbindung oder der ss-Verbindung in die a-Verbindung auszuführen.
Daher wird vorgezogen, die sich am Ring befindliche Carbonyl- gruppe der Olefinester der Formel XXIV mit Natriumborhy- drid zur Hydroxygruppe zu reduzieren und anschliessend den Ester zu verseifen. Diese Reaktion tritt sehr leicht ein und es kann dabei keine Isomerisation festgestellt werden. Dann oxydiert man das erhaltene Hydroxy-Olefin mit einer freien Carboxylgruppe zurück zum Keto-Olefin der Formel XXIV (R, ist jetzt Wasserstoff). Für diese Oxydation ist es not wenig, ein Reagenz zu verwenden, welches keinen Einfluss auf die -CR4=CR2R3-Gruppe der Verbindungen der Formel XXIV hat.
Man verwendet insbesondere das Jones-Reagenz für diese Oxydation (siehe J. Chem. Soc. (London) 39 [19.16]). Diese drei Umwandlungen, nämlich die Reduktion mit Natrium-borhydrid, die Verseifung sowie auch die Oxy dation können nach bekannten Verfahren ausgeführt werden.
Obwohl der zweite Weg zur Herstellung freier Säuren der Formel VII mit Exo-Verbindungen in Schema A gezeigt wurde, kann man den gleichen Weg ebensogut für die Endo- Verbindungen anwenden.
In einem dritten Verfahren zur Herstellung der freien Säuren der Formel VII können Ketale der Formel
EMI0012.0010
als Ausgangsverbindungen verwendet werden. In dieser For mel haben R2, R3, R4 und CnH2n die weiter oben angege bene Bedeutung. R3 ist Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 8 Koh lenstoffatomen, Cycloalkyl mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, Aralkyl mit 7 bis 12 Kohlenstoffatomen, Phenyl oder mit 1 bis 3 Chloratomen oder Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen substituiertes Phenyl, beide R12-Gruppen können einzeln Alkylgruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeuten, oder zusammen 1,2-Alkylen oder 1,3-Alkylen mit 2 bis 6 Kohlen stoffatomen.
Die - bedeutet, dass sich die -CnH2n-COOR8- Gruppe in bezug auf den Ring in a- oder ss-Stellung befindet und dass in bezug auf die -CR4=CR2R3-Gruppe eine Exo- oder Endo-Konfiguration vorliegt. Diese Ketale, in denen beide R12-Substituenten Alkyl bedeuten, können hergestellt werden, indem man ein Keto-Olefin der Formel XXIV (R, wird R8, wie weiter oben definiert, das sich in bezug auf die -CR4=CR2R3-Gruppe entweder in Exo- oder Endo- Konfiguration befindet, mit einem Orthoameisensäureester der Formel HC(OR12)3 umsetzt, in welcher R12 weiter oben definiert ist.
Für den Fall, dass die beiden Reste R12 mitein ander verbunden sind und 1,2-Alkylen oder 1,3-Alkylen dar stellen, setzt man das gleiche Keto-Olefin der Formel XXIV, das einen R7-Rest besitzt, in Gegenwart einer starken Säure, insbesondere einer Sulfonsäure, nämlich para-Toluolsulfon- säure, mit einem 1,2-Glykol oder 1,3-Glykol um; die Glykole besitzen 1 bis 6 Kohlenstoffatome. Beispiele für ein 1,2-Alky- len mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen sind -CH2CH2-, -CH2-CH(CH3)-, -CH(CH3)-CH(CH3)-, -C(CH3)2-CH2-, -C(CH3)2-C(CH3)2- und -CH2-CH(CH2CH3).
Bei spiele für ein 1,3-Alkylen mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen sind die folgenden Gruppen: -CH2CH2CH2-, -CH2-CH(CH3)-CH2-, -CH(CH3)-CH2-CH2-, -CH(CH3)-CH(CH3)-CH2- und -CH2-C(CH3)2-CH2-. Beispiele für 1,2-Glykole und 1,3- Glykole entsprechen den weiter oben angeführten Beispielen der 1,2-Alkylen und 1,3-Alkylen mit einer OH-Gruppe an jeder freien Valens. Diese beiden Verfahren sind dem Fach mann im allgemeinen bekannt.
Nach dem Schema A führt man das Ketal der Formel XXX über das Ketal-Epoxyd der Formel XXV, Ketal-Gly- kol der Formel XXVI, Ketal-bis-sulfonsäureester der Formel XXVII in das Ketal der Formel VII über. Diese Verbindung hat die folgende Formel:
EMI0012.0028
In dieser Formel haben R2, R3, R4, R,, R12, CnH2n und die weiter oben angegebene Bedeutung.
Die Umwandlungen können entsprechend den Umwandlungen von XXIV in XXV, XXIV in XXVI, XXV in XXVI, XXVI in XXVII und XXVII in VII ausgeführt werden, mit dem Unterschied, dass man eventuell im Ketal-Glykol XXVI vorhandene freie Säuregrup pen vor der Umwandlung in den Ketal-bis-sulfonsäureester XXVII verestert, und dass verschiedene Ketale, die den Ver bindungen der Formeln XXIV, XXV, XXVI und XXVII entsprechen, in Exo- oder Endo-Konfiguration vorliegen, und nicht nur in Exo-Konfiguration, wie in Schema A ange geben ist.
Das Ketal der Formel XXXI kann nach bekannten Ver fahren zur freien Säure verseift werden (R, = Wasserstoff), und dann hydrolysiert man mit einer Säure, z. B. Oxalsäure, wobei das Endprodukt der Formel VII entsteht, in welchem R, Wasserstoff bedeutet.
Diese Umsetzungen mit Ketalen eignen sich insbesondere zur Herstellung von Verbindungen der Formel VII, in wel chen R, Wasserstoff bedeutet und in welchen die -CnH2n COOR8-Gruppe entweder in a- oder ss-Konfiguration gebunden ist. Falls R3 und R., Wasserstoff sind, CnH2n Hexamethylen bedeutet und -(CH2)6-COOR8 in α-Konfiguration vorliegt, erhält man PGE1 (R und S). Für den Fall, dass R3 und R4 Wasser stoff sind, CnH2n Hexamethylen bedeutet und -(CH2)6-COOR8 in ss-Konfiguration vorliegt, erhält man 8-Iso-PGE1 (R und S).
Die im belgischen Patent Nr. 702 .177 beschriebenen Ver fahren zur Herstellung von Olefinen der Formel XXIV (Schema A) ergeben im allgemeinen eine Mischung, die in bezug auf die -CnH2-COOR7-Gruppe a- und ss-Isomere enthält. Wie schon weiter oben beschrieben ist, führen diese beiden isomeren Verbindungen zu Verbindungen der Formel VII PGE1-Verbindungen (a) und 8-Iso-PGE1-Verbindun- gen (ss). Für den Fall, dass man eine bestimmte isomere Ver bindung erhalten will, kann man zwei Methoden anwenden, um eines der Isomeren der Formel VII herzustellen.
Eine dieser Methoden umfasst die Isomerisierung des Endproduktes der Formel VII, in welchen R, die weiter oben angegebene Bedeutung hat, oder Wasserstoff ist. Man kann entweder das a-Isomer der Formel VII oder das ss-Isomer der Formel VII in einem inerten, flüssigen Verdünnungsmit tel bei 0 bis 80 C in Gegenwart einer Base stehenlassen, die sich durch ihre Wasserlöslichkeit sowie einen pH, der niedri ger als etwa 10 ist, auszeichnet, bis eine wesentliche Menge des einen Isomers in das andere übergegangen ist, z. B. a in ss oder ss in a.
Bevorzugte Basen für dieses Verfahren sind die Alkalisalze von Carbonsäuren, insbesondere Alkansäuren mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, z. B. Natriumacetat. Beispiele für nützliche inerte, flüssige Verdünnungsmittel sind Alkanole mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, z. B. Äthanol. Die Reaktion wird bei etwa 25 C ausgeführt und dauert 1 bis etwa 20 Tage. Scheinbar stellt sich ein Gleichgewicht ein. Für den Fall von PGE1 und 8-Iso-PGE1 besteht das Gleichgewicht aus 9 Teilen PGE1 und 1 Teil 8-Iso-PGE1. Die Mischungen der zwei Isomeren, a und ss, können aus der Reaktionsmi schung nach bekannten Methoden abgetrennt werden, und anschliessend trennt man die zwei isomeren Verbindungen voneinander nach bekannten Verfahren, wie z. B. Chromato graphie, Umkristallisation oder Chromatographie und Um . kristallisation.
Das weniger bevorzugte Isomer unterwirft man dann der gleichen Isomerisierung, um das bevorzugtere Isomer zu bilden. Nach diesem Verfahren, d. h. durch wieder holte Isomerisationen und Trennungen, wird die weniger be vorzugte isomere Verbindung der Formel VII praktisch voll ständig in die bevorzugte isomere Verbindung übergeführt.
Die zweite Methode, um bevorzugte isomere Verbindun gen der Formel VII zu bilden, umfasst die Olefine der Formel XXIV (Schema A). Man führt entweder das α-Isomer oder das ss-Isomer des Olefins der Formel XXIV in eine Mischung über, die aus beiden isomeren Verbindungen besteht, indem man die a- oder ss-Verbindung in einem inerten, flüssigen Verdünnungsmittel in Gegenwart einer Base bei 0 bis 100 C so lange stehenlässt, bis eine wesentliche Menge des Aus- gangs-Isomers zu der anderen isomeren Verbindung isomeri- siert wurde.
Bevorzugte Basen für diese Isomerisation sind Alkaliamide, Alkalialkoxyde, Alkalihydride sowie Triarylme- thylalkalimetalle. Insbesondere bevorzugt sind Alkalimetall- tert.-alkoxyde mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen, wie z. B. Ka- lium-tert.-butoxyd. Die Reaktion verläuft bei etwa 25'C sehr schnell (1 Minute bis einige Stunden). Es stellt sich scheinbar eine Gleichgewichtsmischung, die aus den beiden isomeren Verbindungen besteht, ein. Im Fall des Olefins der Formel XXIV, in welchem R2 Pentyl, R3 und R4 Wasser stoff, R7 Methyl und CnH2n Hexamethylen bedeuten, ent hält die Gleichgewichtsmischung etwa 1/3 der α-Verbindung und 2/3 der ss-Verbindung.
Die Mischungen der isomeren Olefine der Formel XXIV in der Gleichgewichtsmischung, einschliesslich R7 gleich Wasserstoff, die auf diese Weise er halten wurden, können nach bekannten Verfahren isoliert werden. Dann trennt man gewöhnlich die beiden isomeren Verbindungen voneinander nach üblichen Methoden, wie z. B. Chromatographie. Die weniger bevorzugte isomere Ver bindung der Formel XXIV wird dann der gleichen Isomeri- sation unterworfen, um die bevorzugtere isomere Verbindung zu erhalten. Durch diese wiederholten Isomerisationen und Trennungen wird im wesentlichen die gesamte Menge der weniger bevorzugten isomeren Verbindungen der Formel XXIV in die bevorzugtere isomere Olefinverbindung über geführt.
Die Endprodukte der Formeln VIII und VIII A, die nach dem neuen erfindungsgemässen Verfahren hergestellt werden können, umfassen die Verbindungen der Formeln XI, XIV, XVII, XX und XXIII. Die Verbindungen liegen in der freien Säureform vor und können in pharmakologisch annehmbare Salze übergeführt werden. Die Salzbildung findet im allge meinen durch Neutralisation mit einer geeigneten Menge der entsprechenden anorganischen oder organischen Base statt; Beispiele dafür sind bereits weiter oben angeführt. Diese Umwandlungen können nach den verschiedensten Verfahren vorgenommen werden. Diese Verfahren sind von der Her stellung von anorganischen Salzen, wie Metall und Ammo niumsalzen, Aminsäureadditionssalzen und quaternären Am- moniumsalzen her bekannt.
Die Auswahl des Verfahrens hängt von den Löslichkeitseigenschaften des herzustellenden Salzes ab. Für den Fall der Herstellung anorganischer Salze ist es im allgemeinen nützlich, die Verbindungen der For meln VII und VIII in Wasser zu lösen, welches eine stöchio- metrische Menge an Hydroxyd, Carbonat oder Bicarbonat enthält, welche dem gewünschten anorganischen Salz ent spricht. Zum Beispiel erhält man bei der Verwendung von Natriumhydroxyd, Natriumcarbonat oder Natriumbicarbonat eine Lösung des Natriumsalzes des Prostansäurederivats. Falls die feste Form des anorganischen Salzes gewünscht wird, kann man entweder Wasser verdampfen oder das Salz durch Zugabe von wasserlöslichen Lösungsmitteln mässiger Polarität, wie z.
B. ein niederes Alkanol oder niederes Alka- non, ausfällen.
Zur Herstellung von Aminsalzen der Säuren der Formeln VII und VIII löst man die Verbindung gewöhnlich in einem geeigneten Lösungsmittel, welches entweder mässige oder niedrige Polarität besitzt. Beispiele für die zuerst erwähnten Lösungsmittel sind Äthanol, Aceton und Äthylacetat. Bei spiele für Lösungsmittel mit niedriger Polarität sind Diäthyl- äther und Benzol. Man verwendet mindestens eine stöchio- metrische Menge des Amins, welches das gewünschte Kation aufweist und gibt es zu dieser Lösung.
Falls das entstandene Salz nicht ausfällt, wird es gewöhnlich in fester Form erhal ten, indem man zu der Reaktionsmischung ein mischbares Verdünnungsmittel niedriger Polarität hinzugibt, es ist aber auch möglich, das Salz durch Verdampfen zu gewinnen. Falls das Amin verhältnismässig flüchtig ist, kann ein eventuell vorhandener Überschuss des Amins durch Verdampfung ent fernt werden. Man bevorzugt jedoch, stöchiometrische Men gen von weniger flüchtigen Aminen anzuwenden.
Falls das Kation im Salz quaternäres Ammonium be deutet, werden die Salze hergestellt, indem man z. B. die Säuren der Formel VIII mit einer stöchiometrischen Menge des entsprechenden quaternären Ammoniumhydroxyds in wässriger Lösung mischt, gefolgt vom Verdampfen des Was sers.
Die Verbindungen der Formeln XXIV, XXV, XXVI und XXVII (Schema A) und die entsprechenden Ketale sowie isomeren Endo-Verbindungen, ebenfalls auch die Produkte der Formeln VII und VIII, einschliesslich von PGE1, PGF1α, PGF1ss, PGA1 und der entsprechenden isomeren Verbin dungen sowie auch die neuen Verbindungen der Formeln X bis XXIII weisen mindestens ein asymmetrisches Zentrum auf. Jede Verbindung, die von diesen Formeln umfasst wird, liegt in zwei optisch aktiven Formen vor, d. h. d und 1. Von jeder der hier beschriebenen Verbindungen wird angenom men, dass sie die razemische dl-Form sowie auch die enantio- meren, optischen aktiven d- und 1-Formen umfassen.
Die optisch aktiven Endprodukte der d- und 1-Form der Formeln VII und VIII, einschliesslich PGE1, PGF1α, PGF1ss, PGA1 sowie auch die neuen Verbindungen der Formeln X bis XXIII können hergestellt werden, indem man Verbindun gen der Formeln XXIV, XXV, XXVI, XXVII oder VII trennt. Für den Fall, dass die Verbindungen der Formeln VII oder VIII als freie Säure vorliegen, trennt man die entsprechende dl-Form in die d- und 1-Formen, indem man die freie Säure nach bekannten Methoden mit einer optisch aktiven Base um setzt. Solche Basen sind z. B. Brucin oder Strychnin.
Man er hält dann eine Mischung der zwei Diastereoisomeren, die nach bekannten Verfahren getrennt werden können, wie z. B. fraktionierte Kristallisation, und man erhält dann die getrenn ten diastereoisomeren Salze. Aus den optisch aktiven Salzen kann man die optisch aktiven Säuren der Formeln VII oder VIII erhalten, indem man das Salz mit einer Säure nach be kannten Verfahren behandelt.
Es ist aber auch möglich, die freie Säureform des Olefins der Formel XXIV oder des Gly- kols der Formel XXVI in getrennte d- und 1-Formen abzu scheiden, sie weiter zu verestern und anschliessend in die ent sprechende optische aktive Form von Verbindungen der For meln VII oder VIII nach dem weiter oben beschriebenen Ver fahren umzuwandeln.
Eine weitere Methode beruht auf der Umsetzung eines Olefin-Ausgangsproduktes der Formel XXIV oder eines Glykol-Ausgangsproduktes der Formel XXVI, die in der Exo- oder Endo-Form vorliegen, mit einem optisch aktiven 1,2-Glykol zu einem Ketal. Ein solches Glykol kann z. B. (D-(-)-2,3-butandiol sein. Das Glykol reagiert mit Ver bindungen der Formeln XXIV oder XXVI in Gegenwart einer starken Säure, z. B. para-Toluolsulfonsäure. Das erhal tene Ketal besteht aus einer Mischung der diastereoisomeren Verbindungen, die in die d- und 1-Diastereoisomeren ge trennt werden können. Jede der Verbindungen wird dann ge wöhnlich mit einer Säure hydrolysiert, z. B. Oxalsäure und man erhält die ursprüngliche Ketoverbindung der Formel XXIV oder XXVI in optisch aktiver Form.
Man kann auch die Ketal-Diastereoisomer-Mischung eines jeden getrennten Diastereoisomers nach der weiter oben angegebenen Me thode in das Ketal der Formel VII umwandeln, wobei die Diastereoisomeren voneinander getrennt sind, falls eine Ke- tal-Diastereoisomer-Mischung verwendet wurde; anschlies- send wird gewöhnlich das optisch aktive Ketal der Formel VII mit einer Säure, wie z. B. Oxalsäure, zu der optisch akti ven Verbindung der Formel VII hydrolysiert. Diese Reaktio nen umfassen optisch aktive Glykole und Ketale für die Auf lösung und sind allgemein bekannt. Siehe Chem. Ind. 1664 (1961) und J. Am. Chem. Soc. 84, 2938 (1962).
In den folgenden Präparaten und Beispielen werden Her stellungsverfahren für die Ausgangsverbindungen sowie be vorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Die Temperaturangaben beziehen sich auf C. Präparat 1 6-Exo-(1',2'-erythro- und -threo-dihydroxy heptanyl)-2a-(6''-carboxyhexyl)-bicyclo- [3,1,0]-hexan-3-on (XXVI, R7 = H).
Zu 100 mg 6-Exo-(1'-cis-heptenyl)-2a-(6''-carboxy- hexyl)-bicyclo-[3,1,0]-hexan-3-on (XXVI), welche unter Stickstoff auf 0 C abgekühlt sind, gibt man eine Lösung, die auf 8 ml trockener Ameisensäure (destilliert von Borsäure anhydrid) besteht und 10 Eil 90%iges Wasserstoffsuperoxyd und 65 mg trockenes Natriumbicarbonat enthält. Vor der Zu gabe wurde die Lösung ebenfalls mit Stickstoff gespült. Nach 30 Minuten entfernt man das Eisbad und rührt die Mischung 11l2 Stunden lang bei Zimmertemperatur. Man entfernt die Ameisensäure im Vakuum bei 25 C. Anschliessend wird Benzol hinzugefügt, um den Rest der Ameisensäure zusam men mit dem Benzol im Vakuum vollständig zu entfernen.
Man gibt den Rückstand zu 10 ml Methanol und 2,5 ml ge sättigter Natriumbicarbonatlösung. Man lässt über Nacht bei 5 C stehen und säuert dann auf einen PH-Wert von 4 an. Das Methanol wird im Vakuum entfernt und der pH-Wert der Lösung auf 3 eingestellt und mit Äthylacetat extrahiert. Die Extrakte werden gewaschen, getrocknet, verdampft und an 15 g mit Säure gewaschenem Silikagel chromatographiert. Man eluiert mit 25, 35, 50, 75 sowie 100% Äthylacetat- Skellysolve B und 1 sowie 10% Methanol-Äthylacetat. Das zuerst eluierte Material, 7 mg, besitzt die gleiche TLC-Be- weglichkeit wie das Ausgangsmaterial. Dann erhält man 10 mg einer Mischung, die aus zwei Stoffen besteht.
Einer dieser eluierten Stoffe weist UV-Absorption auf. Anschlies- send erhält man 35 mg eines teilweise kristallinen Materials, das IR- und NMR-Spektren aufweist, die mit der Struktur XXVI übereinstimmen, R7 = Wasserstoff. Das Massenspek trum dieses Materials zeigt das Molekularion (354) und auch 253 (Spaltung zwischen den Glykolhydroxylgruppen) als ausgeprägtes Ionenpeak. Anschliessend erhält man mit Äthyl- acetat 50 mg eines nichtkristallinen Materials, dessen NMR- und IR-Spektren denjenigen des weiter oben erwähnten Glykols sehr ähnlich sind sowie mit einem fast gleichen Mas senspektrum.
In diesen beiden Glykolen erkennt man den 6-Endo-cyclopropylwasserstoff im NMR-Spektrum bei 0,4 bis 0,86, Multiplett, J = 3,5 und 6 cps; keine olefinischen Pro tonen sind vorhanden.
Präparat 2 6-Exo-(erythro- und threo-1',2'-dihydroxyheptyl)- 2a-(6''-carbomethoxyhexyl)-[3,1,0]-hexan-3-on (XXVI, R7 = CH3).
Zu 1,90 g 6-Exo-(1'-cis-heptenyl)-2a-(6''-carbometh- oxyhexyl)-[3,1,0]-hexan-3-on (XXIV, R7 = CH3) gibt man bei 0 C eine Mischung, die auf 50 ml 98 %iger Ameisen säure, 650 mg Natriumbicarbonat und 0,18 ml 90%igem Was serstoffsuperoxyd besteht. Diese Mischung war ebenfalls auf 0 C abgekühlt und mit Stickstoff gespült. Man rührt die Lö sung 1l2 Stunde lang bei 0 C und lässt dann während 2 Stun den auf Zimmertemperatur erwärmen. Die Ameisensäure wird im Vakuum entfernt und man fügt Benzol zu der Reak tionsmischung. Das Benzol wird ebenfalls im Vakuum ent fernt und man extrahiert den Rückstand mit Äthylacetat. Der Rückstand wird mit Wasser, Bicarbonatlösung und ge sättigter Salzlösung gewaschen und mit Natriumsulfat ge trocknet.
Nach dem Eindampfen erhält man einen Rückstand, der aus Formiaten des Glykols besteht. Diese werden mit 50 ml Methanol und 10 ml gesättigter Natriumbicarbonat- lösung 2 Stunden lang bei 25 C hydrolysiert. Man gibt 40 ml Wasser hinzu, entfernt das Methanol im Vakuum, säuert die wässrige Suspension auf einen pH von 3 an und extrahiert mit Äthylacetat. Dann wäscht man mit Wasser, sättigt mit Salz, trocknet mit Natriumsulfat und dampft ein. Der Rück stand wird an 150 g Silikagel chromatographiert und mit 750 ml von je 25, 35, 50, 75% Äthylacetat- Skellysolve B eluiert. Man sammelt 150 ml Fraktionen. Die Fraktionen 12-15, 789 mg, bestehen aus der Mischung der zwei isomeren Glykole der Struktur XXVI, R7 = CH3.
Dieses Material zeigt einen einzigen Fleck, Rf = 0,62, auf einer mit einem A IX System entwickelten Silikagelplatte. Auf einer mit Borsäure behandelten Platte treten zwei Flecke auf, die fast die gleiche Intensität bei Rf = 0,62 und 0,52 aufweisen. Der obere Fleck entspricht dem weniger polaren Threo-glykol, (siehe weiter oben). Das NMR-Spektrum zeigt ein 3-Protonen-Singlett bei 3,67 ö (OCHS); etwa 4 Protonen, Multiplett, zwischen 2,7 und 3,8 d für Carbinol- und Hydroxylprotonen; 5 Protonen als Multiplett l,9-2,7 b für Protonen, die Carbonylgruppen benachbart sind und ein Cyclopropylproton bei 0,6 a. Die Fraktionen 16-2l, 685 mg, ergeben ebenfalls einen Fleck auf Silikagelplatten, zeigen aber zwei Flecke Rf = 0,46 und 0,36 auf mit Borsäure behandelten Platten und bestehen aus dem mehr polaren Erythro- und Threo-Glykol (siehe weiter un ten).
Die weniger polare Verbindung weist die gleiche Be weglichkeit auf den mit Borsäure behandelten Platten wie die mehr polare isomere Threo-Verbindung auf. Ihre IR- und NMR-Spektren sind denjenigen der Fraktionen 12-15 sehr ähnlich. Das Massenspektrum zeigt 350 (M-18); 332 (M-2H2O); 292 (350-58); 267 (M-101); 235 (267-32).
Präparat 3 6-Exo-(erythro-1',2'-dihydroxyheptyl)-2α (6''-carbomethoxyhexyl)-bicyclo-[3,1,0]- hexan-3-on (XXVI, R7 = CH3).
Zu einer Lösung von 0,39 g 6-Exo-(cis-1'-heptenyl)- 2a-(6"-carbomethoxyheptyl)-bicyclo-[3,1,0]-hexan-3-on in 8 ml Pyridin gibt man 0,32 g Osmiumtetroxyd. Nachdem 15 Stunden lang bei<B>25'</B> C gerührt wurde, gibt man eine Lö sung von 1,0g Natriumbisulfit in 16 ml Wasser und 10 ml Pyridin hinzu und rührt noch 5 Stunden lang. Die dunkle Lösung wird mit Wasser verdünnt, mit Chloroform extra hiert und dann wäscht man die Extrakte einigemal mit Was ser, es wird getrocknet und eingedampft. Der Rückstand wird an 50 g Silikagel chromatographiert und mit 50 bis 100% Äthylacetat in Skellysolve B eluiert.
Man erhält 0,150 g des weniger polaren isomeren Erythro-Glykols und 0,180 g der polareren Verbindung.
Das weniger polare Erythro-Glykol ist kristallin (Schmelz punkt 70-71 C aus Äthylacetat- Skellysolve B ); v = 3460, 1730, 1715, 1250, 1215, 1190, 1175, 1095, 1065, 1055 cm' und Massenspektrumionen bei 368 (M'"), 350, 337, 319, 267, 250 und 235 Masseneinheiten.
EMI0015.0001
Analyse:
<tb> berechnet <SEP> für <SEP> C21H36O5: <SEP> C <SEP> 68,44 <SEP> H <SEP> 9,85
<tb> gefunden: <SEP> C <SEP> 68,46 <SEP> H <SEP> 9,87 Die mehr polare isomere Verbindung ist ebenfalls kri stallin; v = 3430, 3340, 1735, 1710, 1260, 1250, 1220, 1195, 1175, 1165, 1110, 1075, 1055, 1035 cm-. Das Massen spektrum ist das gleiche wie für die weniger polare isomere Verbindung. Der Schmelzpunkt beträgt nach dem Umkristalli sieren aus Äther- Skellysolve B 41-42,5 C.
EMI0015.0002
Analyse: <SEP> gefunden: <SEP> C <SEP> 68,63 <SEP> H <SEP> 9,79 Präparat 4 6-Exo-(threo-1',2'-dihydroxyheptyl)-2a-(6''-carbo- methoxyhexyl)-bicyclo-[3,1,0]-hexan-3-on (XXVI, R7 = CH3) Auf die gleiche Weise wie in Präparat 3 erhält man aus 500 mg der isomeren trans-Verbindung 180 mg des weniger polaren Glykols und 110 mg des mehr polaren Glykols. Diese Glykole werden nicht kristallin erhalten, sie entsprechen aber der TLC-Beweglichkeit der zwei Glykole, die man mit Per ameisensäure erhielt.
Hydroxylierung von XXIV, cis, R, = CH3 (Rf = 0,62 und 0,46 auf mit Borsäure behandelten Platten). Präparat 5 6-Exo-(erythro-1',2'-dihydroxyheptyl)-2ss (6''-carbomethoxyhexyl)-bicyclo-[3,1,0]- hexan-3-on (XXVI, R7 = CH3) Auf die weiter oben beschriebene Weise behandelt man 0,50 g 6-Exo-(1'-cis-heptenyl)-2ss-(6''-carboxyhexyl)- bicyclo-[3,1,0]-hexan-3-on (XXIV) mit 0,42 g Osmium- tetroxyd in 10 ml Pyridin.
Durch Chromatographie des rohen Produktes erhält man 283 mg der weniger polaren Erythro- Isomeren-Verbindung XXVI, R7 = Methyl, Schmelzpunkt 42 C aus Äther. Skellysolve B , Rf = 0,40 an Silikagel, ent wickelt mit Äthylacetat.
EMI0015.0014
Analyse:
<tb> berechnet <SEP> für <SEP> C21H36O5: <SEP> C <SEP> 68,44 <SEP> H <SEP> 9,85
<tb> gefunden: <SEP> C <SEP> 68,21 <SEP> H <SEP> 9,80 Die mehr polare isomere Erythro-Verbindung enthält 148 mg kristallines Material mit einem Schmelzpunkt von 58-59 C, aus Äther, Rf = 0,19.
EMI0015.0015
Analyse: <SEP> Gefunden: <SEP> C <SEP> 68,27 <SEP> H <SEP> 9,97.
Diese beiden Glykole haben fast die gleichen IR- und MMR-Spektren: v = 3400, 1735, 1745, 1240, 1200, 1170, 1060, 735 cm 1 und 3,65 a, 3 Protonen-Singlett (OCHS); 4 Protonen-Multiplett, 3,4-2,9 d (Carbinol- und Hydroxyl- protonen und 6-Endo-cyclopropylwasserstoff bei 0,48 d.
Präparat 6 6-Exo-(threo-1',2'-dihydroxyheptyl)-2ss-(6''-carbo- methoxyhexyl)-bicyclo-[3,1,0]-hexan-3-on (XXVI, R7 = CH3) Auf die weiter oben beschriebene Weise hydroxyliert man 0,50 g 6-Exo-(1'-trans-heptenyl)-2ss-(6''-carboxy- hexyl)-bicyclo-[3,1,0]-hexan-3-on (XXIV) mit Osmium- tetroxyd. Man erhält 219 mg der weniger polaren isomeren Threo-Verbindung und 129 g der mehr polaren isomeren Threo-Verbindung der Struktur XXVI, R7 = Methyl. Die weniger polare Verbindung wird aus Äther- Skellysolve B umkristallisiert und besitzt einen Schmelzpunkt von 46 bis 47 C, sowie Rf = 0,40 (Silikagelplatte mit Äthylacetat ent wickelt).
EMI0015.0024
Analyse:
<tb> berechnet <SEP> für <SEP> C21H36O5: <SEP> C <SEP> 68,44 <SEP> H <SEP> 9,85
<tb> gefunden: <SEP> C <SEP> 68,31 <SEP> H <SEP> 9,75 Die mehr polare isomere Threo-Verbindung wird aus Äther umkristallisiert und weist dann einen Schmelzpunkt von<B>77-78'C</B> auf,<B>IU</B> = 0,23.
EMI0015.0025
Analyse: <SEP> Gefunden <SEP> C <SEP> 68,58 <SEP> H <SEP> 10,11.
Dünnschichtchromatographie der vier Glykole der Struk tur XXVI, ss-Seitenkette, R, = Methyl auf Silikagelplatten, die mit 10 %iger Borsäure in Methanol besprüht wurden und die man 30 Minuten lang bei 70 C trocknete, ergibt die fol genden Rf-Werte: Für die weniger polare Erythro-Verbin- dung 0,75; für die weniger polare Threo-Verbindung 0,70; für die mehr polare Threo-Verbindung 0,60 und für die mehr polare Erythro-Verbindung 0,46.
Die IR- und NMR-Spektren der Threo-Isomeren sind denjenigen der weiter oben erwähnten Erythro-Isomeren sehr ähnlich. Präparat 7 dl-Prostaglandin-E1-Methylester und dl-15-Iso- prostaglandin-E1-Methylester A. Man kühlt eine Lösung von 509 mg der mehr polaren Erythro-Verbindung der Struktur XXVI, α-Seitenkette, R7 = Methyl, in 9 ml Pyridin auf 0 C ab und setzt mit 1,3 ml Methansulfonylchlorid um. Man lässt 1 Stunde lang bei 0 C stehen, entfernt das Eisbad und rührt die Mischung zusätzlich 1 Stunde lang. Dann wird abermals auf 0 C abgekühlt, Eis hinzugefügt, und man extrahiert die Produkte mit Methylen- chlorid. Man wäscht mit kalter, verdünnter Salzsäure, trock net und dampft ein.
Der aus rohem Dimesylat bestehende Rückstand zeigt im wesentlichen einen Fleck auf TLC, aus geprägte Infrarot-Absorptionen bei 1740, 1350, 1175 und 910 cm- 1 sowie starke Ionenpeaks im Massenspektrum bei 332 (M-2CH,SO3H), 301 (332-31) und 300 (332-32) Masseneinheiten. Die Verbindung verhält sich ziemlich un stabil bei den üblichen chromatographischen Aufarbeitungen. Sie wird in 27 ml Aceton gelöst und mit 13,5 ml Wasser ver dünnt. Man lässt die entstandene Lösung 6 Stunden lang bei 25 C stehen. Die Mischung wird im Vakuum konzentriert, mit Methylenchlorid extrahiert, man wäscht die Methylen- chloridextrakte, trocknet und dampft ein.
Durch Chromato graphie an 50 g Silikagel und Eluieren mit ansteigenden Men gen von Äthylacetat in Skellysolve B erhält man die fol genden Materialien: A. 75 mg eines unbekannten, sehr wenig polaren Produktes; B. 389 mg einer Mischung von zwei Glykol-monomesylaten; C. 27 mg (5,3%) des R-Isomers dl-15-Isoprostaglandin-E1-Methylester sowie D. 34 mg (6,7 %) des kristallinen dl-Prostaglandin-El-Methylesters (das S-Isomer).
Fraktion B. Die zwei Monomesylate sind folgendermassen gekennzeichnet: Bedeutende Ionen im Massenspektrum bei 350 (M-CH,S03H), 332 (350-18), 301 (323-31), 300 (332-32), 319 (350-31), 318 (350-32). Infrarotabsorption bei v = 3500, 1745, 1340, 1170, 920 cm- 1 und in den NMR- Spektren ein Proton als breites Multiplett 5,0-4,6 ö, 3 Pro- tonen-Singlett bei 3,7 ö (OCHS), ein Proton als Doublett von Doubletts, 3,418 ö, J = 7,5 und 3,5 cps, 3-Protonen-Sing- lett bei 3,1 ö (S-CH3)
und bis-6-Endo-cyclopropylwasser- stoff als Multiplett 0,85-0,5 ö.
Fraktion C. dl-15-Isoprostaglandin-E1-Methylester. Die IR- sowie NMR-Spektren sind die gleichen wie diejenigen des optisch aktiven 15(R)-PGE1-methylesters. Das Massen spektrum zeigt das Molekularion 368, sowie andere mass- gebende Ionen bei 350, 332 und 297 Masseneinheiten.
Fraktion D wird aus Äther- Skellysolve B umkristalli siert und besitzt einen Schmelzpunkt von 5.5-57 C. Die NMR- sowie IR-Spektren und das TIC-Verhalten sind die gleichen, wie bei dem natürlichen PGE1-methylester. Das Massenspektrum zeigt Peaks bei 368, 350, 332 und 297 Masseneinheiten und Ultraviolettabsorption bei 278 m (E =26000), entwickelt nach Zugabe von etwas 50%iger KOH zu einer Probe in Äthanol.
EMI0016.0012
Analyse:
<tb> berechnet <SEP> für <SEP> C21H36O5: <SEP> C <SEP> 68,44 <SEP> H <SEP> 9,85
<tb> gefunden: <SEP> C <SEP> 68,08 <SEP> H <SEP> 9,92 B.
Die weniger polare isomere Erythro-Verbindung der Struktur XXVI, α-Seitenkette, R7 = Methyl, wird wie weiter oben behandelt und man erhält 5 % dl-PGE1-methylester so wie eine gleiche Menge des entsprechenden 15-Epimers.
C. Die mehr polare isomere Threo-Verbindung der Struk tur XXVI, α-Seitenkette, R7 = Methyl, ergibt 5 % dl-PGE1- methylester und 5,5% des 15-Epimers.
D. Auf die weiter oben beschriebene Weise wird die Mischung der Mono-Mesylate, erhalten durch die erwähnte Solvolyse, in das Bismesylat übergeführt. Anschliessend wird einer Solvolyse unterworfen und man erhält mit 5 %iger Aus beute dl-PGE1-methylester und eine gleiche Menge des 15- Epimers. Präparat 8 dl-Prostaglandin E Zu einer getrockneten Probe von 329 mg der Glykolsäure XXVI, α-Seitenkette, R7 = Wasserstoff, die aus den mehr po laren Erythro- und Threo-Isomeren besteht, gibt man 20 ml Methylenchlorid, 3,3 ml Trichloräthanol, 1,8 ml Pyridin und schliesslich 0,33g Dicyclohexylcarbodiimid. Man rührt 2 Stunden lang bei 25 C und gibt dann die gesamte Reaktions mischung auf eine Kolonne, die 100 g Silikagel enthält.
Man eluiert mit 2 125-75 %igem Äthylacetat- Skellysolve B - Gradient und erhält 300 mg des gewünschten ss,ss,ss-Trichlor- äthylesters von 6-Exo-(1',2'-dihydroxyheptyl)-2α-(6''- carboxyhexyl)-bicyclo-[3,1,0]-hexan-3-on (XXVI, α-Seiten- kette).
Das Produkt ist mit etwas kristallinem Dicyclohexylharn- stoff verunreinigt. Das Produkt weist ein 2-Protonen-Singlett bei 4,76 ö auf für Protonen der Trichloräthylgruppe auf. Es ist dem entsprechenden Methylester XXVI, α-Seitenkette, R7 = Methyl, ähnlich.
300 mg des weiter oben erhaltenen Glykol-Trichloräthyl- esters wird in 7,5 ml Pyridin mit 0,8 ml Methansulfonylchlo- rid bei 0 C in einer Stickstoffatmosphäre umgesetzt. Nach 5 Minuten bei 0 C lässt man auf Zimmertemperatur erwär men, und rührt zusammen etwa 2 Stunden. Es wird abermals in Eis gekühlt und man gibt 5 ml Wasser hinzu. Man rührt 5 Minuten bei 0 C, gibt Äthylacetat zur Reaktionsmischung und wäscht zweimal mit Wasser, zweimal mit 1 normaler Salzsäure, dann mit Bicarbonatlösung, gesättigter Salzlösung, trocknet über Natriumsulfat und dampft ein.
Man erhält 348 mg eines Rückstandes, der nach Dünnschichtenchromato- graphie-Analyse aus einem Material besteht, das weniger polar ist als das Ausgangsglykol. Zu diesem Stoff gibt man 8 ml Aceton und 2 ml Wasser und lässt die erhaltene Lösung 68 Stunden lang in einer Stickstoffatmosphäre bei 5 C stehen. Schliesslich gibt man Wasser hinzu, entfernt das Ace ton im Vakuum und extrahiert die Produkte mit Äthylacetat. Der Extrakt wird mit Bicarbonatlösung und gesättigter Salz lösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und einge dampft. Das erhaltene rohe Produkt wiegt 315 mg. Chro matographie an 50 g Silikagel und Gradient-Eluierung mit 1 Liter 25-100%igem Äthylacetat- Skellysolve B , gefolgt von 5 % Methanol-Äthylacetat ergibt vier Peaks.
Nr. 9-15 enthalten 88 mg und Nr. 17-26<B>117</B> mg, welche aus den Mono-mesylaten bestehen.
Die IR-Spektren dieser Produkte sind ziemlich ähnlich, OH (3500 cm-'); C=O (1745 cm-'); 1340, 1170, 920, 800, 720 cm-'.
Nr. 32-40, 15 mg, bewegen sich auf den Dünnschichten- chromatographieplatten schneller als der Methylester von 15-Iso-PGE1, und zweifellos besteht dieses Material aus dem entsprechenden Trichloräthylester.
Nr. 43A7, 12 mg, bewegen sich etwas schneller auf den Dünnschichtchromatographieplatten als der Methylester von PGE1, und im NMR-Spektrum werden zwei olefinische Pro tonen mit einem Centrum bei 5,65 ö festgestellt, zwei Pro tonen der Trichloräthylestergruppe besitzen ein Singlett bei 4,76 ö; sonst besteht das Produkt aus dem Trichloräthylester von PGE1.
Auf die gleiche, weiter oben angegebene Weise, werden 200 mg des weniger polaren Erythro-Threo-Glykolpaars der Struktur XXVI, mit einer α-Seitenkette und der Bedeutung von R7 = Wasserstoff, in die Trichloräthylester und Bismesy- late übergeführt. Anschliessend wird das erhaltene Produkt einer Solvolyse unterworfen und man erhält 3,5 mg des Tri- chloräthylesters von dl-PGE1. Die Verbindung ist mit der weiter oben erwähnten Verbindung identisch.
Fraktionen 43-47, 12 mg, werden in 1 ml 90%iger Essig säure gelöst und mit etwa 100 mg Zinkstaub bei 25 C 2 Stunden lang gerührt. Durch Dünnschichtchromatographie wird nachgewiesen, dass kein Ester zurückbleibt. Man gibt Äthylacetat zu der Reaktionsmischung und dekantiert die Lösung in einen Scheidetrichter. Es wird einigemale mit Was ser gewaschen, dann mit gesättigter Salzlösung und über Na triumsulfat getrocknet und zingedampft.
Man chromatogra- phiert den Rückstand an 3 g Silikagel und eluiert mit 50 ml von je 50, 75, 100% Äthylacetat- Skellysolve B und 5% Me- thanol-Äthylacetat. Die Fraktionen 7-9, 6,5 mg, sind zum grössten Teil kristallin und bewegen sich auf Platten bei der Dünnschichtchromatographie wie PGE1. Nach zwei Umkri stallisationen aus Äthylacetat- Skellysolve B erhält man 3,4 mg eines Produktes, das einen Schmelzpunkt von 113,5 bis 115 C aufweist. Der Mischschmelzpunkt mit natürlichem PGE1 (Schmelzpunkt 114-115 C) beträgt 109-114 C.
Die optische Rotation-Dispersionskurve zeigt keine optische Aktivität zwischen 475 und 230 m (Empfindlichkeit 0,001 ), und das Massenspektrum ist mit demjenigen des natürlichen PGE1 identisch. Die biologische Aktivität ist um 50% grösser als diejenige von PGE1 in zwei Systemen.
Die isolierten Mono-mesylat-Fraktionen des vorherge henden Versuches, nämlich 205 mg, werden abermals einer Mesylierung sowie einer Solvolyse unterworfen, wie weiter oben angegeben ist. Man erhält etwa 6 mg dl-PGEl-Trichlor- äthylester-Fraktionen, die mit Zink und Essigsäure hydroly- siert werden.
Auf diese Weise kann man weitere 2 mg dl PGEl gewinnen, mit einem Schmelzpunkt von 113-115'C, und die Gesamtausbeute an reinem dl-PGEl beträgt auf diese Weise 5,4 mg oder 1,6% Gesamtausbeute in bezug auf die Glykolsäure. Präparat 9 dl-8-Isoprostaglandin-E1-Methylester Eine Lösung, die aus 0,50 g des mehr polaren Erythro- Glykols der Struktur XXVI, α-Seitenkette, R7 = Methyl, Schmelzpunkt 58-59 C, in 10 ml Pyridin besteht, wird auf 0 C abgekühlt und mit 1,25 ml Methansulfonylchlorid um gesetzt. Man rührt diese Lösung bei 0 C 1 Stunde lang und lässt dann während einer zusätzlichen Stunde auf Zimmer temperatur erwärmen.
Die Mischung wird gekühlt, man gibt Eis hinzu und extrahiert das Produkt mit Methylenchlorid. Die Extrakte werden mit kalter, 5 %iger Salzsäure gewaschen, getrocknet und eingedampft. Man erhält 0,71 g eines braunen Öls.
Auf die gleiche Weise werden die drei anderen Racemate der Struktur XXVI, ss-Seitenkette, R = Methyl, in die Bis- mesylate übergeführt. Die Beweglichkeit dieser Produkte auf Silikagelplatten, entwickelt mit 50 % Äthylacetat-Cyclohexan, ist die folgende: Rf = 0,47 für die weniger polaren Erythro- und Threo-bismesylate und Rf = 0,57 für die weniger polaren Erythro- und Threo-bismesylate.
Alle vier Verbindungen er geben ähnliche IR- sowie NMR-Spektren; v = 1745, 1360, 1180, 970, 915, 740 cm-'; 1-Protonen-Multiplett bei etwa 4,8 und 4,3 d (Proton auf Kohlenstoff, welcher eine Mesyl- oxygruppe trägt), 3-Protonen Singletts bei 3,65 und 6-Proton- Singlett bei 3,1 d (OCHS und SCH3) und ein verzerrtes Tri- plett bei 0,9 d, welches aus dem endständigen Methyl besteht, das teilweise den 6-Endo-cyclopropylwasserstoff verdeckt.
Das Bismesylat aus dem weniger polaren Threo-glykol kri stallisiert in Form von Nadeln aus Äthylacetat- Skellysolve B mit einem Schmelzpunkt von 86-87 C.
EMI0017.0013
Analyse:
<tb> berechnet <SEP> für <SEP> <B>C23H4009S2:</B> <SEP> C <SEP> 52,65 <SEP> H <SEP> 7,68 <SEP> S <SEP> 12,22
<tb> gefunden: <SEP> C <SEP> 52,32 <SEP> H <SEP> 7,74 <SEP> S <SEP> 12,21 Das rohe Bismesylat aus dem mehr polaren Erythro- glykol wird bei 25'C 5 Stunden lang in 40 ml Aceton und 20 ml Wasser einer Solvolyse unterworfen.
Nach der üblichen Aufarbeitung chromatographiert man die rohen Produkte an 60 g Silikagel und eluiert mit 10-100% Äthylacetat in Cyclo- hexan. Man konnte die folgenden Materialien eluieren, die nach ihrer Polarität angeordnet sind: A. 94 mg des weniger polaren Mono-mesylats von Glykol XXVI, ss-Seitenkette, R7 = Methyl; B. 341 mg einer unvollständig getrennten Mischung, die aus einem mehr polaren Mono-mesylat von Glykol XXVI be steht mit ss-Seitenkette und R7 = Methyl und dem dl-15-Iso- 8-iso-PGE1-methylester; C. 50 mg (10% Ausbeute) von dl-8-Iso-PGE1-methyl- ester; D. 10 mg dl-PGE1-methylester.
Die Eigenschaften der auf diese Weise erhaltenen Mate rialien sind die folgenden: A. v = 3400, 1745, 1175 und 920 cm-1, Z, EtOH 220 m a (3000), wodurch eine gewisse Verunreinigung durch PGA1- Verbindungen gezeigt wird.
B. Dieses Mono-mesylat, welches durch dl-15-Iso-8-iso- PGE1-methylester verunreinigt ist (Dünnschichtchromato graphie), liegt in teilweise kristalliner Form vor und wird aus Aceton- Skellysolve B umkristallisiert. Man erhält das reine Mono-mesylat mit einem Schmelzpunkt von 93-94 C; v = 3510, 3450, 3030, 3010, 1745, 1340, 1205, 1175, 1170, 1030, 990, 920 und 810 cm'. Durch das NMR-Spektrum kann ein 3-Protonen-Singlett bei 3,05 d nachgewiesen wer den, welches die Anwesenheit einer S-CH3-Gruppe anzeigt.
EMI0017.0026
Analyse:
<tb> berechnet <SEP> für <SEP> C22H38O7S: <SEP> C <SEP> 59,17 <SEP> H <SEP> 8,58 <SEP> S <SEP> 7,18
<tb> gefunden: <SEP> C <SEP> 59,39 <SEP> H <SEP> 8,77 <SEP> S <SEP> 7,00 C.
Dieses Material zeigt die gleiche Beweglichkeit (Rf = 0,40) wie 8-Iso-PGE1-methylester auf Silikagelplatten, die mit Äthylacetat entwickelt wurden, und gibt bei der Behand lung mit Base E+OH 278 mg (23400). Nach dem Umkristalli sieren aus Äther- Skellysolve B schmilzt das Produkt bei 52-53' C und weist die folgenden IR-Spektren auf: v = 3400, 1740, 1240, 1200, 1175, 975 cm-'. Das NMR-Spektrum stimmt mit demjenigen des authentischen Materials überein und zeigt ein breites Multiplett bei 5,0-5,8 8 für C13, C14 olefinische Protonen. Im Massenspektrum sind massgebende Ionen bei 350, 332 und 277 anwesend.
EMI0017.0027
Analyse:
<tb> berechnet <SEP> für <SEP> <B>C11143605:</B> <SEP> C <SEP> 68,44 <SEP> H <SEP> 9,85
<tb> gefunden: <SEP> C <SEP> 67,80 <SEP> H <SEP> 9,98 Das Bismesylat, welches aus dem weniger polaren Threo-glykol der Formel XXVI, ss-Seitenkette, R7 = Methyl, hergestellt wurde ergibt nach der weiter oben beschriebenen Solvolyse 5,4% dl-8-Iso-PGE1-methylester. Aus dem mehr polaren Threo-glykol XXVI, ss-Seitenkette, R7 = Methyl, be trägt die Ausbeute 11 % und aus dem weniger polaren Ery- thro-glykol erhält man eine 8,0%ige Ausbeute. Die Solvolyse des weniger polaren Erythro-bismesylats in 2: 1 Tetrahydro- furanwasser, nach einem anderen Verfahren ausgeführt, er gibt 10% dl-8-Iso-PGE1-methylester.
Für jeden dieser Fälle bilden sich 1 bis 2% dl-PGE1-methylester. Durch Solvolyse des weniger polaren Threo-bismesylats erhält man ein, Mono-mesylat, welches in kristalliner Form vorliegt und nach dem Umkristallisieren aus Aceton- Skellysolve B einen Schmelzpunkt von 85-87 C aufweist.
EMI0017.0033
Analyse:
<tb> berechnet <SEP> für <SEP> C22H38O7S: <SEP> C <SEP> 59,17 <SEP> H <SEP> 8,58 <SEP> S <SEP> 7,18
<tb> gefunden:
<SEP> C <SEP> 58,95 <SEP> H <SEP> 8,71 <SEP> S <SEP> 7,01 Präparat 10 8-Iso-prostaglandin-E1 Man gibt zu 1,2 g 6-Exo-(1'-cis-heptenyl)-2ss-(6''-carb- oxyhexyl)-bicyclo-[3,1,0]-hexan-3-on (XXIV) unter Stick stoff eine kalte Lösung (0 C) von 325 mg Natriumbicarbo- nat und 0,1 ml 90%igem Wasserstoffsuperoxyd in 25 ml 98 %iger Ameisensäure. Nachdem bei 0 C 0,5 Stunden lang gerührt wurde, entfernt man das Eisbad und rührt zusätzlich noch 1,5 Stunden lang. Man entfernt die Ameisensäure im Vakuum, gibt 25 ml Benzol zu der Reaktionsmischung und entfernt alle flüssigen Substanzen im Vakuum.
Der Rück stand wird mit Äthylacetat extrahiert, man wäscht den Ex trakt mit Wasser, gesättigter Salzlösung, trocknet mit Na triumsulfat und verdampft. Zu dem Rückstand gibt man 45 ml Methanol und 15 ml einer gesättigten wässrigen Natrium- bicarbonatlösung. Die Mischung wird 2 Stunden lang bei 25 C gerührt, im Vakuum konzentriert, um Methanol zu entfernen und schliesslich auf einen pH-Wert von 2 bis 3 angesäuert.
Die Produkte werden mit Äthylacetat extrahiert, man wäscht die Extrakte mit Wasser, trocknet und es wird eingedampft, wobei 1,38 g einer Mischung zurückbleibt, die aus den epimeren Glykolsäuren der Struktur XXVI, ss- Seitenkette, R7 = Wasserstoff, besteht. Diese werden in 140 ml Methylenchlorid mit 23 ml Trichloräthanol, 12,6 ml Pyridin und 2,31g Dicyclohexylcarbodiimid bei 25 C 2 Stun den lang verestert. Anschliessend gibt man 5 ml Wasser hin zu, rührt 5 Minuten lang, wäscht mit 1n Salzsäure, Natrium- bicarbonatlösung, trocknet und verdampft.
Der Rückstand wird in Benzol gelöst, abfiltriert, um überschüssigen Dicyclo- hexylharnstoff zu entfernen, und schliesslich chromatogra- phiert man an 150 g Silikagel.
Durch Eluierung mit 20 bis 100% Äthylacetat in Skellysolve B erhält man Hauptpeaks, die den epimeren Glykolen der Struktur XXVI, ss-Seiten- kette, R7 = CH2CC13, entsprechen. 700 mg der weniger po- Laren Verbindung zeigen einen Fleck bei Durchführung der Dünnschichtchromatographie (Silikagel, 50% Äthylacetat- Cyclohexan); die mehr polare Verbindung, 800 mg, zeigt zwei dicht nebeneinanderliegende Flecken auf dem gleichen Dünnschichtchromatographie-System.
Die Rf-Werte dieser Trichloräthylester sind denjenigen der weiter oben beschrie benen Methylester ähnlich, aber etwas grösser.
Zu 667 mg des weniger polaren Glykols der Struktur XXVI, ss-Seitenkette, R7 = CH2CCl3, gibt man 16,5 ml Py- ridin und anschliessend bei 0 C 1,67 ml Methansulfonylchlo- rid. Die Mischung wird bei 0 C 10 Minuten lang gerührt und weiter l3/4 Stunden lang, nachdem das Eisbad entfernt wurde. Anschliessend kühlt man die Mischung wieder auf 0 C, gibt 15 ml Wasser hinzu und extrahiert mit Äthylace- tat. Die Extrakte werden einigemal mit kalter, verdünnter Salzsäure und wässriger Natriumbicarbonatlösung gewaschen, getrocknet und eingedampft.
Das rohe Bismesylat wird in 53 ml Aceton und 26 ml Wasser unter Stickstoff bei 25 C über Nacht gerührt. Anschliessend konzentriert man im Va kuum, extrahiert mit Äthylacetat, wäscht die Extrakte, trock net und dampft ein. Der Rückstand wird an 75 g Silikagel chromatographiert und mit ansteigenden Mengen Äthylace- tat in Skellysolve B eluiert.
Zuerst werden zwei Haupt- peaks, 276 mg und 103 mg, des nicht umgesetzten Glykols- monomesylats eluiert, und weiter 34 mg 8-Iso-prostaglandin- E1-trichloräthylester, welcher zwei olefinische Protonen zwi schen 5,0 und 6,0 ö (H13 bei 5,28 ö, J = 15 und 9,5 cps und H14 bei 5,7 ö, J = 15 und 7 cps) aufweist; zwei Protonen der Trichloräthylgruppe sind Singletts von 4,8 ö und zwei Carbi- nol-Protonen stellen Multipletts zwischen 3,9 und 4,5 ö dar.
Anschliessend folgen 12 mg Trichloräthylester von Prosta- glandin-E1. Das NMR-Spektrum stimmt mit dem weiter oben erhaltenen Spektrum überein.
34 mg des 8-Isoprostaglandin-E1-trichloräthylesters wer den in 1 ml 90%iger Essigsäure gelöst und mit 100 mg Zink staub 2 Stunden lang gerührt. Die Reaktionsmischung wird dann mit Äthylacetat extrahiert, man wäscht die Extrakte einigemale mit Wasser, trocknet und verdampft. Der Rück stand wird an 5 g Silicar-CC4 (Mallinckrodt) chromato- graphiert, welches mit Säure gewaschen war, und anschlies- send eluiert man mit 50-100% Äthylacetat- Skellysolve B . Diese Fraktionen (15 mg) entsprechen der Dünnschicht chromatographie-Beweglichkeit von 8-Iso-prostaglandin-E1 auf dem A-IX-System. Man vereinigt die Fraktionen und kristallisiert aus Äthylacetat- Skellysolve B .
Das erhaltene Produkt hat einen Schmelzpunkt von 101-102 C. Das Ma terial zeigt keine optische Drehung zwischen 475 und 230 m , und das NMR- sowie das Massen-Spektrum ist identisch mit den Spektren des natürlichen Isomers.
EMI0018.0025
Analyse:
<tb> berechnet <SEP> für <SEP> C2oH34O5: <SEP> C <SEP> 67,76 <SEP> H <SEP> 9,67
<tb> gefunden: <SEP> C <SEP> 67,56 <SEP> H <SEP> 9,60 Präparat 11 dl-Prostaglandin-A1 und dl-Prostaglandin-B1- Methylester 150 mg einer Mischung, die aus den weniger polaren Erythro- und Threo-glykolen der Formel XXVI besteht, α-Seitenkette, R7 = Methyl, wird in 4 ml Pyridin mit 0,4 ml Methansulfonylchlorid bei 0 C umgesetzt. Dann lässt man die Temperatur der Mischung innerhalb eines Zeitraumes von 2 Stunden auf Zimmertemperatur ansteigen.
Man fügt Eis zu der Reaktionsmischung und extrahiert das Produkt mit Äthylacetat. Die Extrakte werden in kalter, verdünnter Salz säure und Natriumbicarbonatlösung gewaschen und getrock net. Nach dem Eindampfen erhält man das rohe Bismesylat, welches in 15 ml Aceton gelöst wird. Zu dieser Lösung gibt man 2 ml Wasser und 4 ml gesättigte Natriumbicarbonat- lösung. Die erhaltene Mischung wird unter Stickstoff 4 Stun den lang am Rückfluss gekocht. Nach dem Ansäuern extra hiert man die Mischung mit Äthylacetat, wäscht die Extrakte, trocknet und dampft ein.
Der rohe Rückstand wird während kurzer Zeit mit einem Überschuss an ätherischem Diazome- than behandelt und an 20 g Silikagel chromatographiert. Man eluiert mit ansteigenden Mengen von Äthylacetat in Cyclo- hexan und erhält insgesamt 71 mg (50% Ausbeute) einer Mischung, die aus dl-PGA1 und dl-PGB1-methylestern be steht. Die ersten Fraktionen des Hauptpeaks, 14 mg, be stehen aus reinem dl-PGA1-Methylester, A EtOH 221 mu (11 000). Die Beweglichkeit auf verschiedenen Dünnschicht- chromatographiesystemen entspricht derjenigen von natür lichem Material.
Der Rest des Materials von dem Haupt- peak, 56 mg (2, max 219 [7530]); 278 (10 150) stellt eine Mischung dar, die aus 65%n dl-PGA1-Methylester und 35% dl-PGB1-Methylester besteht.
Nach dem Verfahren von Präparat 11, aber unter Ver wendung einer Mischung der weniger polaren Erythro- und Threo-glykole der Struktur XXVI, ss-Seitenkette, R7 = Methyl, erhält man dl-8-PGA1-Methylester und dl-8-PGB1-Methyl- ester. Präparat 12 6-Exo-(1',2'-dihydroxyheptenyl)-2ss-(6''-carbo- methoxyhexyl)-bicyclo-[3,1,0]-hexan-3-on (XXVI, α
-Seitenkette, R, = CH3) Eine Mischung, die aus 4,73 g rohem 6-Exo-(1',2' oxidoheptanyl)-2ss-(6''-carbomethoxyheptyl)-bicyclo- [3,1,0]-hexan-3-on (XXV, ss-Seitenkette) (hergestellt aus 5,0 g cis-, trans-Olefin), 9,5 ml Ameisensäure und 13,5 ml Methylenchlorid besteht, wird 15 Minuten lang bei Zimmer temperatur stehengelassen. Anschliessend dampft diese Mi schung im Vakuum ein und man erhält ein dunkles<B>Öl,</B> wel ches in 250 ml Methanol gelöst wird. Zu dieser Lösung gibt man 102 ml gesättigte, wässrige Natriumbicarbonatlösung, spült die Mischung mit einem Stickstoffstrom aus, um den Sauerstoff zu entfernen, und rührt 41/Z Stunden lang bei Zimmertemperatur.
Es wird auf 1/4 des Volumens konzen triert, dann extrahiert man die Mischung 4mal mit Methylen- chlorid, vereinigt die Extrakte, wäscht mit Wasser, trocknet und dampft ein. Man erhält 4,70 g des rohen Produktes.
Das ölige Material wird an 500 g Silikagel folgendermassen chro- matographiert (SSB bedeutet Skellysolve B ):
EMI0018.0052
2,5 <SEP> I <SEP> 25 <SEP> % <SEP> EtOAc <SEP> in <SEP> SSB
<tb> 1,78 <SEP> g, <SEP> wird <SEP> verworfen
<tb> 1,51 <SEP> 50% <SEP> EtOAc <SEP> in <SEP> SSB
<tb> 3,51 <SEP> 50% <SEP> EtOAc <SEP> in <SEP> SSB
<tb> 1,24 <SEP> g <SEP> Glykol <SEP> 1 <SEP> Rf <SEP> = <SEP> 0,40,
<tb> 100% <SEP> EtOAc
<tb> 1,0 <SEP> I <SEP> 75% <SEP> EtOAc <SEP> in <SEP> SSB
<tb> 4,01 <SEP> 75 <SEP> % <SEP> EtOAc <SEP> in <SEP> SSB
<tb> 0,75g <SEP> Glykol <SEP> 2; <SEP> Rf <SEP> = <SEP> 0,23,
<tb> 100% <SEP> EtOAc
<tb> 0,5 <SEP> 1 <SEP> 100 <SEP> % <SEP> EtOAc
<tb> 0,62 <SEP> g <SEP> Glykol <SEP> 3;
<SEP> Rf <SEP> = <SEP> 0,19,
<tb> 100% <SEP> EtOAc
<tb> 5.0 <SEP> 1 <SEP> 100% <SEP> EtOAc Glykol 1 ist eine Mischung, die aus der weniger polaren Erythro- sowie aus der weniger polaren Threo-Form besteht; Glykol 2 stellt die mehr polare Threo-Form dar und Glykol 3 ist die mehr polare Erythro-Form.
Nach dem Verfahren von Präparat 12, aber unter Verwen dung von 6-Exo-(1',2'-oxidoheptanyl)-2α-(6''-carbometh- oxyheptyl)-bicyclo-[3,1,0]-hexan-3-on (XXV, α-Seiten- kette) als Ausgangsverbindung, erhält man Glykole der For mel XXVI mit einer a-Seitenkette, die der ss-Seitenkette von Glykolen entspricht, die man nach dem weiter oben beschrie benen Verfahren erhalten hatte.
Präparat 13 8-Iso-PGE1 aus PGE1 Eine Lösung, die aus 1,00 g PGE1 und 5 g Kaliumacetat in 100 ml 95 %igem Äthanol besteht, wird bei Zimmertempe ratur unter Stickstoff 6 Tage lang stehengelassen. Dann kon zentriert man durch Eindampfen im Vakuum auf etwa l/3 des Volumens. Die konzentrierte Mischung wird mit 75 ml kaltem Wasser verdünnt, und man gibt verdünnte Salzsäure hinzu, bis die Mischung einen pH-Wert von 3 erhält. Dann extrahiert man die angesäuerte Mischung zweimal mit Äthyl- acetat, sättigt dann mit Natriumchlorid und extrahiert noch mals mit Äthylacetat.
Die Äthylacetatextrakte werden ver einigt, mit gesättigter, wässriger Natriumchloridlösung ge waschen, über Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum eingedampft. Dann trocknet man in einem Stickstoffstrom, um die Essigsäure aus dem Rückstand zu entfernen. Durch Dünnschichtchromatographieanalyse wird gezeigt, dass der Rückstand aus einer Mischung von PGE1, 8-Iso-PGE1 und PGA1 besteht. Man kristallisiert den Rückstand aus einer Mischung, die aus Aceton und Skellysolve B besteht, und erhält 0,43 g kristallines PGE1. Das Produkt ist rein, wie durch Dünnschichtchromatographie bewiesen wurde. Die Mutterlaugen der Kristallisation werden an 50 g Silikagel (CC-4) chromatographiert und anschliessend mit einer Mi schung von Äthylacetat und Cyclohexan entwickelt.
Man sammelt 50 ml Fraktionen wie folgt:
EMI0019.0005
Fraktionen <SEP> 1-10 <SEP> 40 <SEP> % <SEP> Äthylacetat <SEP> - <SEP> 60 <SEP> % <SEP> Cyclohexan
<tb> Fraktionen <SEP> 11-20 <SEP> 50 <SEP> % <SEP> Äthylacetat <SEP> - <SEP> 50 <SEP> % <SEP> Cyclohexan
<tb> Fraktionen <SEP> 21-25 <SEP> 60% <SEP> Äthylacetat-40% <SEP> Cyclohexan
<tb> Fraktionen <SEP> 26-30 <SEP> 100% <SEP> Äthylacetat. Die Fraktionen werden eingedampft und man analysiert den Rückstand durch Dünnschichtchromatographie an Sili- kagel, entwickelt mit einem Bush-A-IX-System. Die Frak tionen 23-25 (55 mg) umfassen 8-Iso-PGE1, und nach Kristallisation aus Aceton- Skellysolve B erhält man 46 mg 8-Iso-PGE1 mit einem Schmelzpunkt von 72-75 C. Die Fraktionen 27-30 ergeben nach Kristallisation 41 mg PGE1.
Die Fraktionen 5-9 (399 mg) stellen PGA1 dar, was durch Dünnschichtchromatographie bewiesen wurde. Präparat 14 PGE1 aus 8-Iso-PGE1 Zu einer Lösung von 100 mg 8-Iso-PGE1 in 50 ml 95 %igem Äthanol gibt man 2,2 g Kaliumacetat. Nachdem sich das Kaliumacetat aufgelöst hat, lässt man die Mischung unter Stickstoff 92 Stunden lang stehen. Dann wird im Vakuum konzentriert, wobei man einen Rückstand erhält. Zu dem Rückstand wird Wasser gegeben, anschliessend In Salzsäure, um den pH-Wert auf 3 einzustellen. Die Mischung wird weiter mit Äthylacetat extrahiert. Man wäscht das Äthylacetatex- trakt mit Wasser und mit gesättigter wässriger Natriumchlo ridlösung, trocknet über Natriumsulfat und verdampft im Vakuum.
Man erhält einen schwach gelbgefärbten Rück stand, der aus PGE1 besteht, die durch Dünnschichtchro matographie bewiesen werden konnte. Dieser Rückstand wird zweimal aus einer Mischung, die aus Äthylacetat und Skellysolve B besteht, umkristallisiert, und nach der zwei ten Kristallisation erhält man 57 mg PGE1 mit einem Schmelzpunkt von 112-114 C. Die vereinigten Mutterlaugen der zwei Kristallisationen werden im Vakuum eingedampft, und man setzt den Rückstand mit Kaliumacetat in Äthanol um. Die Mischung wird, wie weiter oben beschrieben, aufge arbeitet, und man erhält weitere 12 mg kristallines PGE1.
Präparat 15 6-Exo-(1'-cis-heptenyl)-2α-(6''-carboxyhexyl)- bicyclo-[3,1,0]-hexan-3-on (XXIV) Eine Lösung, die aus 440 mg 6-Exo-(cis-1'-heptenyl)- 2α-(6''-carbomethoxyhexyl)-bicyclo-[3,1,0]-hexan-3-on in 48 ml Isopropylalkohol besteht, wird in einem Eisbad gekühlt. Unter Rühren gibt man eine Lösung von 480 mg Natrium- borhydrid in 4,8 ml Wasser hinzu. Die Mischung wird 21/Z Stunden gerührt, während das Eis allmählich schmilzt und die Temperatur auf Zimmertemperatur ansteigt.
Dann gibt man 2 ml Aceton und weiter 2,4 ml Essigsäure in 24 ml Wasser hinzu. Man entfernt das organische Lösungsmittel im Vakuum und extrahiert den Rückstand mit Äthylacetat. Dieser wird mit Bicarbonatlösung und gesättigter Salzlösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und eingedampft. Man löst die erhaltene rohe Mischung der 3-Alkohole in 15 ml Methanol und fügt 8 ml 1n Natriumhydroxyd hinzu. Die Mischung wird 2 Stunden lang unter Stickstoff bei 25 C gerührt, und dann säuert man die klare Lösung durch Zugabe von 5 ml Wasser und 12 ml 1n Salzsäure an. Man entfernt das Methanol im Vakuum und extrahiert das Produkt mit Äthylacetat. Die Ex trakte werden mit Wasser und gesättigter Salzlösung ge waschen, über Natriumsulfat getrocknet und eingedampft.
Der Rückstand weist ein NMR-Spektrum auf, welches mit demjenigen von 6-Exo-(1'-heptenyl)-2α-(6''-carboxy- hexyl)-bicyclo-[3,1,0]-hexan-3-ol übereinstimmt.
Dieses rohe Produkt wird in 100 ml Aceton gelöst, auf 0 C abgekühlt und mit 1 ml Jones-Reagenz während 10 Minuten umgesetzt. Anschliessend fügt man 4 ml Isopropyl- alkohol der Reaktionsmischung hinzu, gefolgt von 40 ml Wasser. Das Aceton wird im Vakuum entfernt. Man extra hiert das erhaltene Produkt mit Äthylacetat, wäscht mit 1n Salzsäure, gesättigter Salzlösung, trocknet über Natriumsulfat und dampft ein. Das rohe Produkt wird an 50 g Mallinckrodt Silicar CC-4 chromatographiert und mit 5-, 71/Z-, 10-, 15-, 25- 50%igem Äthylacetat- Skellysolve B eluiert. Die Frak tionen 9-12 enthalten 303 mg 6-Exo-(1'-cis-heptenyl)-2α- (6''-carboxyhexyl)-bicyclo-[3,1,0]-hexan-3-on (XXIV).
v = 2500-3500 (COOH), 1745, 1720, 1040, 845, 725 cm-1. Auf die gleiche, weiter oben angegebene Weise, reduziert man 440 mg 6-Exo-(1'-cis-heptenyl)-2ss-(6''-carbometh- oxyhexyl)-bicyclo-[3,1,0]-hexan-3-on mit Natriumborhy- drid, verseift und reoxydiert. Durch Chromatographie des rohen Produktes erhält man in den Fraktionen 12-14 274 mg von reinem 6-Exo-(1'-cis-heptenyl)-2ss-(6''-carboxyhexyl)- bicyclo-[3,1,0]-hexan-3-on (XXIV). Die NMR- und IR- Spektren sind mit denjenigen der weiter oben beschriebenen Verbindung identisch.
Nach dem Verfahren von Präparat 15, aber unter Verwen dung von 6-Endo-(1'-cis-heptenyl)-2α-(6''-carbomethoxy- hexyl)-bicyclo-[3,1,0]-hexan-3-on erhält man 6-Endo-(1' cis-heptenyl)-2α-(6''-carboxyhexyl)-bicyclo-[3,1,0]-hexan- 3-on, und bei Ausführung des Verfahrens mit 6-Endo-(1' cis-heptenyl)-2ss-(6''-carbomethoxyhexyl)-bicyclo-[3,1,0]- hexan-3-on wird 6-Endo-(1'-cis-heptenyl)-2ss-(6''-carb- oxyhexyl)-bicyclo-[3,1,0]-hexan-3-on erhalten.
Präparat 16 Gleichgewicht von 6-Exo-(cis-1'-heptenyl) 2α-(6''-carbomethoxyhexyl)-bicyclo-[3,1,0]- hexan-3-on und dessen 2-ss-Isomer Man löst 6-Exo-(cis-1'-heptenyl)-2α-(6''-carbometh- oxyhexyl)-bicyclo-[3,1,0]-hexan-3-on (1,2 g) in 100 ml trockenem Dimethoxyäthan. 400 mg Kalium-tert.-butoxyd werden hinzugefügt, und man lässt die Mischung unter Stick stoff bei 25 C 1 Stunde lang stehen. Dann gibt man genügend Salzsäure (3n) hinzu, um das Kalium-tert.-butoxyd zu neu tralisieren. Die Mischung wird mit 500 ml Wasser verdünnt und anschliessend dreimal mit 100-ml-Portionen Äthylacetat extrahiert.
Man trocknet die Äthylacetat-Extrakte und ver dampft. Der erhaltene Rückstand wird am Silikagel chro- matographiert und mit 5%igem Äthylacetat in Skellysolve B eluiert. Nach dem Verdampfen der Eluate erhält man 380 mg des Ausgangsproduktes (a) und 700 mg der entsprechenden isomeren ss-Verbindung.
Nach dem weiter oben beschriebenen Verfahren, aber unter Verwendung der isomeren ss-Verbindung als Ausgangs material, erhält man die gleichen Resultate. Präparat 17 6-Carbäthoxybicyclo-[3,1,0]-hexan-3-ol und 6-Carbäthoxybicyclo-[3,1,0]-hexan-2-ol Man rührt eine Lösung von 96,46 g 6-Carbäthoxybicyclo- [3,1,0]-hexan in 500 ml trockenem Äther unter Stickstoff. Dann gibt man etwa die Hälfte einer Lösung von 266 ml 1,0 M-Borhydrid in Äther tropfenweise bei Zimmertempe ratur zu der Mischung. Die Reaktionsmischung wird auf 0 C abgekühlt und dann gibt man den zurückbleibenden Teil der Borhydridlösung hinzu. Die Zugabe der Borhydridlösung dauert etwa 45 Minuten.
Die Reaktionsmischung wird bei Zimmertemperatur 45 Minuten lang gerührt und anschlies send entfernt man das Lösungsmittel durch Verdampfen im Vakuum. Man löst den Rückstand in 500 ml Äther und kühlt auf 0 C in einem Eis-Methanolbad ab. Anschliessend gibt man 150 ml 3n wässrige Natriumhydroxydlösung während 10 bis 15 Minuten zu der Mischung, wobei die Temperatur weniger als<B>5'C</B> beträgt. Anschliessend werden 80 ml 30 %iges Wasserstoffsuperoxyd während 15 Minuten lang bei einer Temperatur von weniger als 10 C zu der Reaktions mischung gegeben. Die Mischung wird 35 Minuten lang bei Zimmertemperatur gerührt und man trennt die Schichten. Die wässrige Schicht wird zweimal mit Äther und dreimal mit Äthylacetat extrahiert.
Man vereinigt die organischen Lösungen und wäscht mit gesättigter wässriger Natrium chloridlösung, trocknet über Magnesiumsulfat, filtriert und verdampft im Vakuum. Man erhält 89 g eines Rückstandes, der aus der Mischung von 6-Carbäthoxybicyclo-[3,1,0]- hexan-3-ol und 6-Carbäthoxybicyclo-[3,1,0]-hexan-2-ol be steht.
Die Mischung enthält hauptsächlich die 3-ol-Verbin- dung. Präparat 18 6-Carbäthoxybicyclo-[3,1,0]-hexan-3-ol- tetrahydropyranyläther und 6-Carbäthoxybicyclo-[3,1,0]- hexan-2-ol-tetrahydropyranyläther Man gibt 88,0 g einer Mischung von 6-Carbäthoxy- bicyclo-[3,1,0]-hexan-3-ol und 6-Carbäthoxybicyclo-[3,1,0]- hexan-3-ol zu 88 ml Dihydropyran und kühlt auf 0 C ab. Dann werden 40 Tropfen Phosphoroxychlorid hinzugefügt.
Man rührt die Mischung 2 Stunden lang bei 0 C, dann etwa 18 Stunden lang bei Zimmertemperatur. Die Mischung wird dann mit Methylenchlorid verdünnt und mit kalter gesättigter wässriger Natriumbicarbonatlösung gewaschen. Man trennt die Schichten und extrahiert die wässrige Schicht dreimal mit Methylenchlorid. Die organischen Schichten werden ver einigt und mit Wasser gewaschen (die Waschwasser werden zurückextrahiert), über Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum eingedampft. Man erhält einen Rückstand, den man im Vakuum destilliert.
* Es werden 18 g eines Vorlaufes er halten, der einen Siedepunkt von 40 C bei 1,3 bis 0,4 mm Hg aufweist; anschliessend erhält man 75,3 g einer Mischung von 6-Carbäthoxybicyclo[3,1,0]-hexan-3-ol-tetrahydropyra- nyläther und 6-Carbäthoxybicyclo-[3,1,0]-hexan-2-ol-tetra- hydropyranyläther mit einem Siedepunkt von 98-131 C bei 0,3 bis 1,0 mm Hg. Präparat 19 PGE1 aus PGE1-Methylester A. Enzym-Herstellung Man stellt ein Medium her, welches aus 2%igem Mais- Weichwasser (eine Mischung gleicher Teile von Cerelose und Glucose) in Leitungswasser besteht.
Der pH-Wert dieses Mediums wird durch Zugabe von Salzsäure auf 4,5 eingestellt, und dann fügt man 1 % Methyloleat hinzu. Vier 500-m1- Flaschen, die je 100 ml des weiter oben beschriebenen Me diums enthalten, werden mit Cladosporum resinae (C1-11, ATCC 11274) beimpft und dann in eine Schüttelmaschine bei Zimmertemperatur (etwa-28 C) vier Tage lang gegeben. Die auf diese Weise entstandene Kultur gibt man dann in Zentrifugierröhren von 40 ml Inhalt und zentrifugiert bei 2000 U./min in einer klinischen Zentrifuge. Die Flüssigkeit wird aus den Zentrifugierröhren dekantiert, und dann wäscht man die gesammelten Zellen mit kaltem Wasser.
Die gewa schenen Zellen aus zwei Zentrifugierröhren werden dann in 50 ml eiskalter 0,05 M Phosphatpufferlösung mit einem pH-Wert von 7,0 suspendiert und in einen kleinen, mit Eis gekühlten Waring-Mischbecher gegeben. Man fügt Glasperlen hinzu und die suspendierten Zellen werden 15 Minuten lang in dem Mischbecher gerührt. Dann zentrifugiert man die Suspen sion der gebrochenen Zellen in einer klinischen Zentrifuge bei 2000 U./min 15 Minuten lang bei Zimmertemperatur und entfernt die überstehende Flüssigkeit. Diese überstehende Flüssigkeit enthält Cladosporium resinae Acylase. Sie kann direkt für die Hydrolyse von PGE1-Alkylestern verwendet werden. Man kann sie bis zum Gebrauch aufbewahren, vor zugsweise in gefrorenem Zustand. B.
Esterase-Hydrolyse von PGE1-Methylester 10 ml der überstehenden Flüssigkeit, die Cladosporium resinae Acylase enthält und nach dem Verfahren von Teil A hergestellt wurde, sowie 50 mg PGE1-Methylester werden bei Zimmertemperatur unter Stickstoff etwa 19 Stunden lang geschüttelt. Dann gibt man 70 ml Aceton hinzu und filtriert die Mischung. Man erhält ein Filtrat und einen unlöslichen Rückstand. Durch Dünnschichtchromatographie an Silikagel- platten, entwickelt mit CHCl3 : HOAc, CH30H (90:5:5), wird gezeigt, dass das Filtrat sowie der unlösliche Rückstand PGE1 enthalten. Man verdampft das Filtrat im Vakuum und erhält 40-50 mg eines leicht gelben Öls, welches PGE1 ent hält.
Man vereinigt dieses Öl und den unlöslichen Rückstand und chromatographiert an 10 g mit Säure gewaschenem Silikagel ( Silic ARCC-4, Mallinckrodt). Es wird mit Skellysolve B eluiert, welches ansteigende Mengen an Äthylacetat enthält. Man sammelt Fraktionen von 50 ml, wie nachstehend angegeben ist:
EMI0020.0029
Fraktion <SEP> Lösungsmittel
<tb> 1 <SEP> Skellysolve <SEP> B
<tb> 2 <SEP> 40 <SEP> ml <SEP> Skellysolve <SEP> B <SEP> - <SEP> 10 <SEP> ml <SEP> Äthylacetat
<tb> 3 <SEP> 30 <SEP> ml <SEP> Skellysolve <SEP> B <SEP> - <SEP> 20 <SEP> ml <SEP> Äthylacetat
<tb> 4 <SEP> 25 <SEP> ml <SEP> Skellysolve <SEP> B <SEP> - <SEP> 25 <SEP> ml <SEP> Äthylacetat
<tb> 5 <SEP> 20 <SEP> ml <SEP> Skellysolve <SEP> B <SEP> - <SEP> 30 <SEP> ml <SEP> Äthylacetat
<tb> 6 <SEP> 10 <SEP> ml <SEP> Skellysolve <SEP> B <SEP> - <SEP> 40 <SEP> ml <SEP> Äthylacetat
<tb> 7 <SEP> 5 <SEP> ml <SEP> Skellysolve <SEP> B <SEP> - <SEP> 45 <SEP> ml <SEP> Äthylacetat
<tb> 8 <SEP> Äthylacetat
<tb> 9 <SEP> Äthylacetat
<tb> 10 <SEP> Äthylacetat
<tb> 11 <SEP> Äthylacetat
<tb> 12 <SEP> 100 <SEP> ml <SEP> Äthylacetat Man vereinigt die Fraktionen 6 bis 12 und
kristallisiert aus einer Mischung, die aus Aceton und Skellysolve B be steht. Die Kristalle werden durch Filtration abgetrennt, mit Äther gewaschen und getrocknet. Man erhält 30 mg kristalli nes PGE, mit einem Schmelzpunkt von 115-116 C. Der Mischschmelzpunkt mit authentischem PGE1 beträgt 114 bis 114,5 C. Die Kurve der optischen Drehdispersion ist iden tisch mit derjenigen von authentischem PGE1.
C. Esterase-Hydrolyse von dl-PGE1-Methylester Man bewahrt 12 ml der überstehenden Flüssigkeit, die Cladosporium resinae Acylase enthält und nach dem Verfah ren von Teil A hergestellt wurde, in gefrorenem Zustand etwa 3 Wochen lang auf. Dann werden 129 mg dl-PGE1- Methylester hinzugegeben, und man schüttelt bei Zimmer temperatur unter Stickstoff etwa 20 Stunden lang. Die Mi schung wird anschliessend mit 100 ml Aceton verdünnt, fil triert und man verdampft das Filtrat im Vakuum, wobei ein Rückstand entsteht, der dl-PGE1 enthält. Dieser Rückstand wird an Silic AR CC-4 (Mallinckrodt) chromatographiert.
Man eluiert die Kolonne mit einer Mischung von Skelly- solve B und Äthylacetat sowie Äthylacetat und Methanol, nach dem folgenden Plan:
EMI0021.0004
Fraktion <SEP> Lösungsmittel
<tb> 50 <SEP> ml <SEP> Skellysolve <SEP> B
<tb> 45 <SEP> ml <SEP> Skellysolve <SEP> B <SEP> + <SEP> 5 <SEP> ml <SEP> Äthylacetat
<tb> 1 <SEP> 40 <SEP> ml <SEP> Skellysolve <SEP> B <SEP> + <SEP> 10 <SEP> ml <SEP> Äthylacetat
<tb> 35 <SEP> ml <SEP> Skellysolve <SEP> B <SEP> + <SEP> 15 <SEP> ml <SEP> Äthylacetat
<tb> 30 <SEP> ml <SEP> Skellysolve <SEP> B <SEP> +'20 <SEP> ml <SEP> Äthylacetat
<tb> 2 <SEP> 25 <SEP> ml <SEP> Skellysolve <SEP> B <SEP> + <SEP> 25 <SEP> ml <SEP> Äthylacetat
<tb> 3 <SEP> 20 <SEP> ml <SEP> Skellysolve <SEP> B <SEP> + <SEP> 30 <SEP> ml <SEP> Äthylacetat
<tb> 4 <SEP>
15 <SEP> ml <SEP> Skellysolve <SEP> B <SEP> + <SEP> 35 <SEP> ml <SEP> Äthylacetat
<tb> 5 <SEP> 15 <SEP> ml <SEP> Skellysolve <SEP> B <SEP> + <SEP> 35 <SEP> ml <SEP> Äthylacetat
<tb> 6 <SEP> 10 <SEP> ml <SEP> Skellysolve <SEP> B <SEP> + <SEP> 40 <SEP> ml <SEP> Äthylacetat
<tb> 7 <SEP> 10 <SEP> ml <SEP> Skellysolve <SEP> B <SEP> + <SEP> 40 <SEP> ml <SEP> Äthylacetat
<tb> 8 <SEP> 5 <SEP> ml <SEP> Skellysolve <SEP> B <SEP> + <SEP> 45 <SEP> ml <SEP> Äthylacetat
<tb> 9 <SEP> 5 <SEP> ml <SEP> Skellysolve <SEP> B <SEP> + <SEP> 45 <SEP> ml <SEP> Äthylacetat
<tb> 10 <SEP> 50 <SEP> ml <SEP> Äthylacetat
<tb> 11 <SEP> 50 <SEP> ml <SEP> Äthylacetat
<tb> 12 <SEP> 50 <SEP> ml <SEP> Äthylacetdt <SEP> + <SEP> 1 <SEP> % <SEP> Methanol
<tb> 13 <SEP> 50 <SEP> ml <SEP> Äthylacetat <SEP> + <SEP> 1 <SEP> % <SEP> Methanol
<tb> 14 <SEP> 50 <SEP> ml <SEP> Äthylacetat <SEP> +
<SEP> 2% <SEP> Methanol
<tb> 15 <SEP> 50 <SEP> ml <SEP> Äthylacetat <SEP> + <SEP> 2% <SEP> Methanol
<tb> 16 <SEP> 100 <SEP> ml <SEP> Äthylacetat <SEP> + <SEP> 3% <SEP> Methanol
<tb> 17 <SEP> 100 <SEP> ml <SEP> Äthylacetat <SEP> + <SEP> 4% <SEP> Methanol Man verdampft die Fraktionen und analysiert durch Dünnschichtchromatographie. Die Fraktionen 7 bis 9 enthal ten d,l-PGE1-Methylester (Gesamtgewicht 66 mg), Frak tionen 10 und 11 enthalten eine Mischung von d,l-PGE1 und d,l-PGE1-Methylester (Gesamtgewicht 20 mg) und die Frak tionen 12 bis 16 enthalten d,l-PGE1 (Gesamtgewicht 33 mg).
Präparat 20 dl-8-Iso-PGE1-Methylester aus Endoserien Eine Lösung von 47 mg 6-Endo-(1',2'-dihydroxyheptyl)- 2ss-(6''-carbomethoxyhexyl)-bicyclo-[3,1,0]-hexan-3-on in 2 ml trockenem Pyridin wird auf einem Eisbad abgekühlt und unter Stickstoff gerührt. Dann fügt man 0,3 ml Methan sulf- onylchlorid zu der Lösung und mischt 21/z Stunden lang auf dem schmelzenden Eisbad. Die Mischung wird dann in einem neuen Eisbad gekühlt und mit 10 ml kaltem Wasser verdünnt. Man mischt 10 Minuten lang. Dann gibt man die Reaktions mischung in einen Scheidetrichter, der Eis enthält und extra hiert mit 3 25-ml-Portionen von kaltem Äthylacetat.
Die Äthylacetat-Extrakte werden vereinigt, mit 15 ml kaltem Wasser, 15 ml kalter 10%iger Schwefelsäure, 15 ml kalter wässriger 10%iger Natriumcarbonatlösung und 2 15-ml-Por- tionen kaltem Wasser gewaschen, über Natriumsulfat ge trocknet und im Vakuum eingedampft. Man erhält als Rück stand das Bis-mesylat von 6-Endo-(1',2'-dihydroxyheptyl)- 2ss-(6''-carbomethoxyhexyl)-bicyclo-[3,1,0]-hexan-3-on. Dieser Rückstand wird in 2 ml Aceton plus 1 ml Wasser ge löst, und man lässt etwa 18 Stunden lang bei Zimmertempera- tur stehen. Anschliessend verdampft man die Mischung im Vakuum und gibt zu dem erhaltenen Rückstand 10 ml Was ser.
Die Mischung wird mit 3 20-ml-Portionen Äthylacetat extrahiert und man vereinigt die Äthylacetat-Extrakte, wäscht mit 10 ml gesättigter wässriger Natriumbicarbonatlösung, trocknet über Natriumsulfat und verdampft im Vakuum. Man erhält einen Rest, der aus d,l-8-Iso-PGE1-Methylester be steht, nachgewiesen durch Dünnschichtchromatographie an Silikagelplatten, die mit Äthylacetat entwickelt wurden. Präparat 21 PGE1 und 15 epi-PGE1 aus Endoserien Eine Lösung von 0,115 g 6-Endo-(1',2'-dihydroxy heptyl)-2α-(6''-carbomethoxyhexyl)-bicyclo-[3,1,0]-hexan- 3-on in 4 ml trockenem Pyridin wird auf einem Eisbad unter Stickstoff gerührt. Während dieser Zeit werden 0,6 ml Methansulfonylchlorid hinzugefügt.
Man rührt noch weiter auf dem Eisbad 21/z Stunden lang, während das Eis schmilzt. Die Reaktionsmischung wird abermals auf einem frischen Eisbad gekühlt und dann mit 10 ml einer Mischung, die aus Eis und Wasser besteht, verdünnt. Man rührt weitere 10 Mi nuten lang. Die Mischung wird dann in einen Scheidetrichter gegeben, der zerkleinertes Eis enthält, und man extrahiert mit 3 25-ml-Portionen von kaltem Äthylacetat. Die kalten Äthylacetat-Extrakte werden vereinigt und mit kaltem Was ser, kalter 10%iger Schwefelsäure, kalter wässriger Natrium- carbonatlösung und kaltem Wasser gewaschen, über Natrium sulfat und Kaliumcarbonat getrocknet und im Vakuum unter halb von 40 C eingedampft.
Man erhält einen Rückstand, der das Bis-mesylat von 6-Endo-(1',2'-dihydroxyheptyl)- 2α-(6''-carbomethoxyhexyl)-bicyclo-[3,1,0]-hexan-3-on enthält. Man löst diesen Rückstand in 4 ml Aceton, dann werden 2 ml Wasser hinzugefügt und man lässt die Mischung etwa 18 Stunden lang bei Zimmertemperatur stehen. Dann verdünnt man mit 5 ml Wasser und extrahiert mit 3 30-ml- Portionen Äthylacetat. Die Äthylacetat-Extrakte werden ver einigt und mit 5 ml gesättigter wässriger Natriumbicarbonat- lösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und im Va kuum bei einer Temperatur von weniger als 40 C einge dampft.
Man erhält 0,102 g eines Rückstandes, der aus PGE1- Methylester besteht. Dieser Rückstand wird an 15 g Silikagel chromatographiert und mit 15 ml Portionen der folgenden Lösungsmittel eluiert:
EMI0021.0026
Fraktion <SEP> Lösungsmittel
<tb> 1- <SEP> 6 <SEP> 25 <SEP> % <SEP> Äthylacetat <SEP> - <SEP> 75 <SEP> % <SEP> Skellysolve <SEP> B <SEP>
<tb> 7-11 <SEP> 50% <SEP> Äthylacetat <SEP> - <SEP> 50% <SEP> Skellysolve <SEP> B
<tb> 12-16 <SEP> 75 <SEP> % <SEP> Äthylacetat <SEP> - <SEP> 25 <SEP> % <SEP> Skellysolve <SEP> B <SEP>
<tb> 17-21 <SEP> 100% <SEP> Äthylacetat
<tb> 22-24 <SEP> 95 <SEP> % <SEP> Äthylacetat <SEP> - <SEP> 5 <SEP> % <SEP> Methanol Man verdampft die eluierten Fraktionen und analysiert durch Dünnschichtchromatographie (Äthylacetat an <RTI
ID="0021.0027"> Silika- gel). Die Fraktionen 17-19 (vereinigt 19 mg) stellen PGE1- Methylester dar. Die Fraktionen 14-16 (vereinigt 23 mg) bestehen hauptsächlich aus 15-Epi-PGE1-Methylester mit einer geringen Menge an Mono-mesylat. Die Fraktionen 10 und 11 (vereinigt 12 mg) bestehen hauptsächlich aus PGA1- Methylester und Fraktion 9 (13 mg) stellt 15-Epi-PGA1- Methylester dar.
Präparat 22 Endo-bicyclo-[3,1,0]-hexan-3-ol-6-carbonsäure-methylester Eine Mischung von Endo-bicyclo-[3,1,0]-hex-2-en-6- carbonsäuremethylester (103 g) und wasserfreiem Diäthyl- äther (650 ml) wird unter Stickstoff gerührt und auf<B>-5'</B> C abgekühlt. Dann gibt man eine 1 M-Lösung von Diboran in Tetrahydrofuran (284 ml) tropfenweise während 30 Minu ten zu der Mischung und hält die Temperatur unterhalb 0 C. Die erhaltene Mischung wird dann gerührt und man lässt während 3 Stunden die Temperatur auf<B>25'</B> C ansteigen. Man verdampft im Vakuum und löst den erhaltenen Rest in 650 ml wasserfreiem Diäthyläther.
Die Lösung wird auf 0 C abge kühlt und man gibt 3 normale wässrige Natronlauge (172 ml) tropfenweise unter Stickstoff und unter heftigem Rühren 15 Minuten zu der Mischung, wobei die Temperatur 0 bis 5 C beträgt. Anschliessend werden 94 ml 30%iges wässriges Wasserstoffsuperoxyd tropfenweise unter Rühren während 30 Minuten hinzugefügt. Die erhaltene Mischung wird 1 Std. lang gerührt, während man auf<B>25'</B> C erwärmt. Weiter gibt man 500 ml gesättigte wässrige Natriumchloridlösung zu der Mischung und trennt die Diäthyläther-Schicht ab.
Die wäss- rige Schicht wird viermal mit 200-ml-Portionen Äthylacetat gewaschen, die Waschflüssigkeit gibt man zur Diäthyläther- schicht, die dann anschliessend mit gesättigter wässriger Na triumchloridlösung gewaschen wird, man trocknet und ver dampft, wobei man 115 g eines Rückstandes erhält. Dieser Rückstand wird im Vakuum destilliert und man erhält 69 g einer Mischung der Methylester von Endo-bicyclo-[3,1,0]- hexan-3-ol-6-carbonsäure und Endo-bicyclo-[3,1,0]-hexan- 2-ol-6-carbonsäure. Diese Mischung weist bei 0,5 mm einen Siedepunkt von 86-95 C auf.
Präparat 23 Endo-bicyclo-[3,1,0]-hexan-3-ol-6-carbonsäure- methylester-tetrahydropyranyläther Die nach dem Verfahren von Präparat 22 erhaltene Mi schung (66 g), welche aus 2-O1 und 3-O1 besteht, wird in 66 ml Dihydropyran gegeben, gerührt und auf 15-20 C abge kühlt, wobei man 3 ml wasserfreien Diäthyläther, der mit Chlor wasserstoff gesättigt ist, hinzufügt. Die Temperatur der Mi schung wird 1 Stunde lang unter Kühlen auf 20 bis 30 C gehalten und dann 15 Stunden lang bei 25 C. Durch Ver dampfen erhält man einen Rückstand, der unter reduziertem Druck destilliert wird.
Man erhält 66 g einer Mischung, die aus Methylestern-tetrahydropyranyläthern von Endo-bicyclo- [3,1,0]-hexan-3-ol-6-carbonsäure und Endo-bicyclo-[3,1,0]- hexan-2-ol-6-carbonsäure besteht. Die Mischung hat bei 0,1 mm einen Siedepunkt von 96-104 C.
Präparat 24 Endo-6-hydroxymethylbicyclo-[3,1,0]-hexan- 3-ol-3-tetrahydropyranyläther Eine Lösung der Mischung (66 g) in 300 ml wasserfreiem Diäthyläther, die aus den Produkten des Verfahrens von Bei spiel 24 besteht, wird tropfenweise 45 Minuten lang zu einer gerührten und gekühlten Mischung von Lithiumaluminium- hydrid (21 g) in 1300 ml wasserfreiem Diäthyläther unter Stickstoff gegeben. Man rührt die erhaltene Mischung 2 Stun den lang bei 25 C und kühlt dann auf 0 C ab. Es werden 71 ml Äthylacetat hinzugefügt, und dann rührt man die Mi schung 15 Minuten lang. Weiter gibt man 235 ml Wasser hinzu und trennt die Diäthylätherschicht ab.
Die Wasser schicht wird zweimal mit Diäthyläther und zweimal mit Äthylacetat gewaschen. Man gibt eine Lösung von Rochelle- Salz tropfenweise zur wässrigen Schicht, die mit Natrium chlorid gesättigt ist. Dann wird zweimal mit Äthylacetat extrahiert. Man vereinigt alle Diäthyläther- und Äthylace- tatlösungen, es wird mit gesättigter wässriger Natriumchlorid lösung gewaschen, getrocknet und verdampft. Man erhält 61 g einer Mischung, die aus den 3-Tetrahydropyranyläthern von Endo-6-hydroxymethylbicyclo-[3,1,0]-hexan-3-ol und Endo-6-hydroxymethylbicyclo-[3,1,0]-hexan-2-ol besteht.
Präparat 25 Endo-bicyclo-[3,1,0]-hexan-3-ol-6-carboxaldehyd- 3-tetrahydropyranyläther Man löst die nach Präparat 24 erhaltene Mischung (34 g) in 1000 ml Aceton und kühlt auf -10 C ab. Dann gibt man Jones-Reagenz (75 ml einer Lösung aus 21g Chromsäure anhydrid, 60 ml Wasser und 17 ml konzentrierter Schwefel säure), welches auf 0 C abgekühlt ist, tropfenweise unter Rühren 10 Minuten lang bei -10 C hinzu. Es werden noch 10 Minuten lang zusätzlich bei -10 C gerührt und dann gibt man 35 ml Isopropylalkohol 5 Minuten lang hinzu und rührt abermals 10 Minuten lang. Die Reaktionsmischung wird dann in 8 I einer aus Eis und Wasser bestehenden Mischung gege ben. Man extrahiert die erhaltene Mischung sechsmal mit Dichlormethan.
Die vereinten Extrakte werden mit wässriger Natriumbicarbonatlösung gewaschen, getrocknet und einge dampft. Man erhält 27 g einer Mischung der Tetrahydropy- ranyläther von Endo-bicyclo-[3,1,0]-hexan-3-ol-6-carboxal- dehyd und Endo-bicyclo-[3,1,0]-hexan-2-ol-6-carboxal- dehyd. Präparat 26 Endo-6-(cis- und trans-1-heptenyl)-bicyclo- [3,1,0]-hexan-3-ol-tetrahydropyranyläther Eine Mischung, die aus 100 g Hexylbromid, 160 g Tri- phenylphosphin und 300 ml Toluol besteht,
wird gerührt und am Rückfluss 7 Stunden lang erhitzt. Dann kühlt man die Mischung auf 10 C ab und trennt die sich ausscheidenden Kristalle durch Filtration ab. Es wird mit Toluol gewaschen und getrocknet, wobei man 147 g Hexyltriphenylphospho- niumbromid mit einem Schmelzpunkt von 197-200 C er hält.
Eine Mischung von 102 g Hexyltriphenylphosphonium- bromid und 1200 ml Benzol wird unter Stickstoff gerührt, wobei man eine Lösung aus Butyllithium in Hexan (146 ml einer 15%igen Lösung, Gewicht/Volumen) hinzugibt. Die er haltene Mischung wird dann 30 Minuten lang gerührt. An- schliessend gibt man tropfenweise unter Rühren während 30 Minuten eine Lösung hinzu, die aus der Mischung (27 g) der Produkte in 300 ml Benzol besteht, welche nach dem Ver fahren von Beispiel 26 erhalten wurden. Man erhitzt die Mi schung und rührt bei 70 C 2,5 Stunden lang. Anschliessend wird auf<B>25'</B> C abgekühlt, man trennt den entstandenen Nie derschlag durch Filtration ab und wäscht mit Benzol.
Das Fil trat sowie die Benzolwaschflüssigkeit werden vereinigt, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Man erhält 58 g einer Mi schung der Tetrahydropyranyläther von Endo-6-(cis- und trans-1-heptenyl)-bicyclo-[3,1,0]-hexan-3-ol und Endo-6- (cis- und trans-1-heptenyl)-bicyclo-[3,1,0]-hexan-2-ol.
Präparat 27 Endo-6-(cis- und trans-1-heptenyl)-bicyclo- [3,1,0]-hexan-3-ol 3 g Oxalsäure werden zu einer Lösung gegeben, die aus der Mischung (58 g) der Produkte in 1500 ml Methanol besteht, welche nach dem Verfahren von Beispiel 27 erhalten wurden. Die Mischung wird unter Rückfluss und Rühren 1,5 Stunden lang erhitzt. Man verdampft im Vakuum und er hält ein Öl, welches in Dichlormethan gelöst wird. Die Lö sung wird mit einer wässrigen Lösung von Natriumbicarbonat gewaschen, getrocknet und im Vakuum eingedampft.
Man löst den Rückstand in einer Mischung von isomeren Hexanen ( Skellysolve B ) und chromatographiert an 600 g feucht eingefülltem Silikagel. Die Kolonne wird mit 2 1 Skelly- solve B eluiert und dann der Reihe nach mit<B>112,5</B> %, 215 %, 217,5 %, 5<B><I>1</I>10</B> % und 31 15 % Äthylacetat in Skellysolve B .
Durch Verdampfen der vereinigten Fraktionen, die 10%n und 15% Äthylacetat entsprechen, erhält man 16 g einer Mischung, die aus Endo-6-(cis- und trans-1-heptenyl)-bicyclo-[3,1,0]- hexan-3-ol und Endo-6-(cis- und trans-1-heptenyl)-bicyclo- [3,1,0]-hexan-2-ol besteht.
Präparat 28 Endo-6-(cis- und trans-1-heptenyl)-bicyclo- [3,1,0]-hexan-3-on Eine Lösung, die aus einer Mischung (15 g) der Produkte von Beispiel 28 in 450 ml Aceton besteht, wird auf -10 C abgekühlt und man rührt während der tropfenweisen Zugabe von 30 ml Jones-Reagenz (Beispiel 26) 10 Minuten lang. Die erhaltene Mischung wird zusätzlich noch 10 Minuten lang bei-10 C gerührt. Dann gibt man 15 ml Isopropylalkohol hinzu und rührt abermals 10 Minuten lang. Die Mischung wird in 2400 ml Wasser gegeben. Man extrahiert das Wasser fünfmal mit Dichlormethan. Die vereinigten Extrakte werden mit wässriger Natriumbicarbonatlösung gewaschen, getrocknet und eingedampft, wobei man ein<B>01</B> erhält.
Das Öl wird an 500 g Silikagel, das feucht mit Skellysolve B gepackt ist, chromatographiert und anschliessend eluiert man der Reihe nach mit 21 Skellysolve B 212,5% Äthylacetat in Skelly- solve B und 1015 % Äthylacetat in Skellysolve B . Man verdampft die ersten 1,5 1 des Eluates, welches aus 5% Äthyl- acetat in Skellysolve B besteht. Man erhält 5,9 g Endo-6- (cis- und trans-1-heptenyl)-bicyclo-[3,1,0]-hexan-3-on. Bei der Dünnschichtchromatographie an Silikagelplatten, ent wickelt mit 20%igem Äthylacetat in Cyclohexan, beträgt Rf = 0,62.
Nach den Verfahren der Präparate 26, 27 und 28, aber unter Verwendung von Butylbromid, Pentylbromid, Heptyl- bromid und Octylbromid in Präparat 26 anstelle von Hexyl- bromid, erhält man 1-Pentenyl-, 1-Hexenyl-, 1-Octenyl- und 1-Nonenyl-Verbindungen, die dem Produkt von Präparat 28 entsprechen.
Ebenfalls nach den Verfahren der Präparate 26, 27 und 28, aber unter Verwendung von primären Bromiden der For mel X-(CH2)d-CH2Br, in welcher d 1, 2, 3 oder 4 ist und X Isobutyl, tert.-Butyl, 3,3-Difluorbutyl, 4,4-Difluorbutyl und 4,4,4-Trifluorbutyl bedeutet, anstelle von Hexylbromid in Präparat 26, erhält man Verbindungen, die dem Produkt von Präparat 28 entsprechen, aber mit einer X-(CH2)d-CH=CH- Gruppe anstelle der 1-Heptenyl-Gruppe.
Nach den Verfahren der Präparate 26, 27 und 28, aber unter Verwendung anderer primärer und sekundärer Bromide der Formel
EMI0023.0019
in welcher R2 und R3 weiter oben definiert sind, anstelle von Hexylbromid in Präparat 26, er hält man Verbindungen, die dem Produkt von Präparat 28 entsprechen, aber mit einer
EMI0023.0021
anstelle der 1-Heptenyl-Gruppe.
Nach den Verfahren der Präparate 26, 27 und 28, aber unter Verwendung von Exo-bicyclo-[3,1,0]-hexan-Ausgangs- verbindungen in Präparat 26 anstelle der in diesem Präparat definierten Endo-Ausgangsverbindungen und ebenfalls nach dem Präparat 28, in welchem jetzt die Exo-Verbindungen anstelle der Endo-Verbindungen verwendet werden, erhält man die entsprechenden Exo-Verbindungen. Exo-bicyclo- [3,1,0]-hexan-Ausgangsprodukte können nach dem Ver fahren, welches im belgischen Patent Nr. 702 477 beschrieben ist, hergestellt werden.
Präparat 29 Endo-(6-(cis- und trans-1-octenyl)-bicyclo- [3,1,0]-hexan-3-ol-tetrahydropyranyläther Eine Mischung, die aus 100 g Heptylbromid, 150 g Triphenylphosphin und 300 ml Toluol besteht, wird unter Erhitzen am Rückfluss 7 Stunden lang gerührt. Dann kühlt man die Mischung auf 10 C ab und trennt die entstandenen Kristalle durch Filtration ab. Die Kristalle werden mit Toluol gewaschen und getrocknet, wobei man Heptyltriphenyl- phosphoniumbromid erhält.
Eine Mischung aus 105g Heptyltriphenylphosphonium- bromid und 1200 ml Benzol wird unter Stickstoff und unter Zugabe einer Lösung aus Butyllithium in Hexan (146 ml einer 15 %igen Lösung, Gewicht/Volumen) gerührt. Man rührt die Lösung 30 Minuten lang. Dann gibt man die Lösung einer Mischung (26 g) des Produktes, welches nach Beispiel 26 erhalten wurde, in 100 ml Benzol tropfenweise während 30 Minuten zu der gerührten Mischung. Die Mischung wird erhitzt und 21/2 Stunden lang bei 60-70 C gerührt. Dann kühlt man auf etwa 25 C ab. Der erhaltene Niederschlag wird durch Filtration abgetrennt und mit etwas Benzol ge waschen. Man vereinigt das Filtrat sowie das Waschbenzol, wäscht dreimal mit 250-ml-Portionen Wasser und trocknet über Natriumsulfat.
Die erhaltene Benzollösung wird zur Trockne eingedampft, und man erhält 40 g einer Mischung der Tetrahydropyranyläther von Endo-6-(cis- und trans-1- octenyl)-bicyclo-[3,1,0]-hexan-3-ol und Endo-6-(cis- und trans-1-octenyl)-bicyclo-[3,1,0]-hexan-2-ol.
Präparat 30 Endo-6-(cis- und trans-1-octenyl)-bicyclo- [3,1,0]-hexan-3-ol 1,5 g Oxalsäure werden zu einer Lösung gegeben, die aus der Mischung (40 g) der nach Präparat 29 erhaltenen Pro dukte in 700 ml Methanol besteht. Man erhitzt die Mischung unter Rückfluss und rührt 1,5 Stunden lang. Es wird im Vakuum eingedampft und man erhält ein Öl, das in 400 ml Dichlormethan gelöst wird. Die Lösung wird dann mit wäss- riger Natriumbicarbonatlösung gewaschen, über Natrium sulfat getrocknet und im Vakuum eingedampft.
Es bleiben 31 g eines Rückstandes zurück, den man in 100 ml Skelly- solve B löst und an 600 g Silikagel chromatographiert, welches feucht in die Kolonne eingefüllt war. Die Kolonne wird mit 21 Skellysolve B eluiert und dann der Reihe nach mit 112,5%, 215%, 217,5%,5110% und 31 15 % Äthylacetat in Skellysolve B . Die vereinigten Fraktionen, die 10% sowie 15 % Äthylacetat entsprechen, werden eingedampft und man erhält 15,5 g einer Mischung, die aus Endo-6-(cis- und trans- 1-octenyl)-bicyclo-[3,1,0]-hexan-3-ol und Endo-6-(cis- und trans-1-octenyl)-bicyclo-[3,1,0]-hexan-2-ol besteht.
Präparat 31 Endo-6-(cis- und trans-1-octenyl)-bicyclo- [3,1,0]-hexan-3-on Man löst 15,5 g der Mischung, die nach dem Verfahren von Präparat 30 erhalten wurde, in 450 ml Aceton und kühlt auf-10 C ab. Zu dieser Lösung werden unter Rühren 30 ml Jones-Reagenz (Präparat 25) während 10 Minuten tropfen weise hinzugefügt. Die Temperatur der Mischung beträgt -10 bis 0 C. Nach beendeter Zugabe des Jones-Reagenzes rührt man noch 10 Minuten lang. Anschliessend werden 15 ml Isopropylalkohol zu der Mischung hinzugefügt und weitere 10 Minuten lang gerührt. Die Mischung wird in 2,51 Wasser gegeben.
Man extrahiert das Wasser mit fünf 500-ml-Portionen Dichlormethan. Die vereinigten Extrakte werden mit wässri- gem Natriumbicarbonat gewaschen, über Natriumsulfat ge trocknet und eingedampft. Man erhält ein Öl, das in 100 ml Skellysolve B gelöst wird. Man chromatographiert an 500 g Silikagel, welches in die Kolonne mit Skellysolve B feucht eingefüllt war. Die Kolonne wird mit 21 Skellysolve B eluiert und dann der Reihe nach mit 212,5% und 8 15% Äthylacetat in Skellysolve B .
Die ersten zwei Liter des Eluates, welches aus 5% Äthylacetat in Skellysolve B be steht, werden eingedampft und man erhält 4,8 g Endo-6- (cis- und trans-1-octenyl)-bicyclo-[3,1,0]-hexan-3-on. Präparat 32 Methyl-6-endo-(1-octenyl)-3-oxobicyclo-[3,1,0]- hexan-2-heptanoat Man stellt eine Lösung her, die aus 4,8g Endo-6-(cis- und trans-1-octenyl)-bicyclo-[3,1,0]-hexan-3-on von Beispiel 32 und 12,7g Methyl-7-jodheptanoat in 75 ml Tetrahydro- furan besteht und leitet 5 bis 10 Minuten lang Stickstoff durch diese Lösung.
Eine Lösung, die 3,91 g Kalium-tert.- butoxyd in 150 ml Tetrahydrofuran enthält, wird auf gleiche Weise mit Stickstoff behandelt. Diese zwei Lösungen gibt man gleichzeitig bei 25 C tropfenweise in das eine Ende einer 70-80 cm langen horizontalen Röhre während 45 Minuten. Die Reaktionsmischung tropft aus der Röhre in eine Flasche, welche 40 ml 5 %ige Salzsäure enthält. Die Mischung wird im Vakuum in einem Bad bei 40-50'C konzentriert, um den grössten Teil des Tetrahydrofurans zu entfernen. Man ver dünnt den Rückstand mit 100 ml Wasser und extrahiert dann mit vier 100-ml-Portionen Äthylacetat.
Die ersten drei Äthylacetatportionen werden vereinigt und mit 5%iger wäss- riger Natriumthiosulfatlösung und anschliessend mit gesät tigter wässriger Natriumchloridlösung gewaschen. Die wäss- rigen Waschflüssigkeiten werden abermals mit vier Portionen von Äthylacetat extrahiert. Man vereinigt die aus Äthylace- tat bestehenden Extrakte, trocknet über wasserfreiem Na triumsulfat und verdampft im Vakuum, wobei ein<B>Öl</B> ent steht. Die Gesamtmenge des rohen Öls wird in Skellysolve B gelöst und an 300 g Tonerde (Grad II) chromatographiert.
Man eluiert die Kolonne mit 1,5 1 10%igem, 1,5 120%igem und 1,4150%igem Benzol in Skellysolve B und schliesslich mit 1,61 Benzol. Die Eluate aus 10- und 20%igem Benzol in Skellysove B werden eingedampft und man erhält 12,55 g einer Mischung, die aus Methyl-7-jodheptanoat und dem Aus- Mischung, die aus Methyl-7-jodheptanoat und dem Aus gangsketon besteht. Die letzten 1000 ml des 50%igen Benzol- Eluats sowie das Benzoleluat werden eingedampft und man erhält 1,192 g eines Öls. Man löst dieses Öl in Skellysolve B und chromatographiert an 150 g Silikagel. Die Kolonne wird mit 750 ml Skellysolve B eluiert und dann der Reihe nach mit 750 m12,5 %igem, 3000 ml 5%igem und 750 ml 10% igem Äthylacetat in Skellysolve B .
Man nimmt eine erste Fraktion ab, die aus 750 ml Skellysolve B besteht, weiter 150 ml Fraktionen. Die Fraktionen 11 bis 15 werden einge dampft und vereinigt und man erhält 0,62 g Methyl-6-endo- (1-octenyl)-3-oxobicyclo-[3,1,0]-hexan-2-heptanoat (weni ger polare isomere Verbindung). Die Fraktionen 16 bis 20 werden vereinigt und man erhält 0,238 g Methyl-6-endo- (1-octenyl)-3-oxobicyclo-[3,1,0]-hexan-2-heptanoat (mehr polare isomere Verbindung).
Präparat 33 Methyl-6-endo-(1-octenyl)-3-oxobicyclo- [3,1,0]-hexan-2-heptanoat Eine Lösung von 3,05 g Kalium-tert.-butoxyd in 400 ml Tetrahydrofuran wird tropfenweise unter Rühren in einer Stickstoffatmosphäre bei 25 C 45 Minuten lang zu einer Lösung aus 3,75 g Endo-6-(cis- und trans-1-octenyl)-bicyclo- [3,1,0]-hexan-3-on und 14,7 g Methyl-7-jodheptanoat in 200 ml Tetrahydrofuran gegeben. Nach beendeter Zugabe der Lösung von Butoxyd rührt man die Reaktionsmischung noch 15 Minuten lang; dann werden 40 ml 5 %ige Salzsäure hinzugefügt. Man verdünnt die Mischung mit 150 ml Wasser und extrahiert mit vier 100-ml-Portionen Äthylacetat.
Die ersten drei Äthylacetate werden vereinigt, mit 5 %iger wäss- riger Natriumthiosulfatlösung und anschliessend mit gesättig ter wässriger Natriumchloridlösung gewaschen. Das vierte Äthylacetat-Extrakt wird als Waschflüssigkeit verwendet. Man vereinigt die Äthylacetat-Extrakte, trocknet über Na triumsulfat und verdampft im Vakuum, wobei man ein Öl erhält. Dieses rohe Öl wird in 50 ml Skellysolve B gelöst und an 300 g Tonerde (Grad II) chromatographiert. Die Kolonne wird eluiert mit 1,5 1 Skellysolve B , dann der Reihe nach mit 1,5120%igem, und 1,5150%igem Benzol in Skellysolve B und schliesslich mit 1,5 1 Benzol. Man ver dampft das aus 50%igem Benzol in Skellysolve B beste hende Eluat sowie die ersten 300 ml des Benzol-Eluats und erhält 1,413 g eines Öls.
Dieses Öl wird in Skellysolve B gelöst und an Silikagel chromatographiert. Man eluiert die Kolonne mit 750 ml Skellysolve B , dann mit 750 ml 2,5%- igem und 3000 ml 5.%igem Äthylacetat in Skellysolve B und nimmt Fraktionen von 750 ml, 450 ml und anschlies- send 150 ml ab. Die Fraktionen 9 bis 12 werden eingedampft und vereinigt und man erhält 0,866 g Methyl-6-endo-(1- octenyl)-3-oxobicyclo-[3,1,0]-hexan-2-heptanoat (weniger polare isomere Verbindung).
Die Fraktionen 13 bis 20 wer den eingedampft und vereinigt und man erhält 0,312 g Me thyl-6-endo-(1-octenyl)-3-oxobicyclo-[3,1,0]-hexan-2- heptanoat (mehr polare isomere Verbindung). Präparat 34 Methyl-6-endo-(1, 2-dihydroxyoctyl)-3-oxo- bicyclo-[3,1,0]-hexan-2-heptanoat Eine Lösung von 1,5 g Methyl-6-endo-(1-octenyl)-3- oxo-bicyclo-[3,1,0]-hexan-2-heptanoat (weniger polare iso- mere Verbindung der Präparate 32 und 33) und 1,3 g Osmiumtetroxyd in 30 ml Pyridin wird 15 Stunden lang bei 25 C gerührt;
dann gibt man eine Lösung von 3,6 g Na- triumbisulfit in einer Mischung von 60 ml Wasser und 39 ml Pyridin zu der Reaktionsmischung und rührt noch etwa 5,5 Stunden lang. Die Mischung wird mit 100 ml Wasser ver dünnt und mit drei 300-ml-Portionen Chloroform extrahiert. Man vereinigt die Chloroformextrakte, wäscht mit 100 ml Wasser, trocknet über Natriumsulfat und verdampft im Va kuum, wobei man 1,56 g eines Öls erhält. Das Öl wird in 40 ml 40%igem Äthylacetat in Skellysolve B gelöst und an 150 g Silikagel chromatographiert. Man eluiert die Kolonne mit 2,1140 %igem und 1,5150%igem Äthylacetat in Skelly- solve B , wobei man anschliessend 150-ml-Portionen des Eluats abnimmt.
Aus den Fraktionen 6 bis 8 erhält man etwa 0,644 g des weniger polaren Erythro-Glykols. Aus den Fraktionen 9 bis 16 können etwa 0,712 g des mehr polaren Glykols erhalten werden. Präparat 35 Methyl-6-endo-(1,2-dihydroxyoctyl)-3-oxo- bicyclo-[3,1,0]-hexan-2ss-heptanoat Eine Lösung aus 0,55 g Methyl-6-endo-(1-octenyl)-3- oxobicyclo-[3,1,0]-hexan-2-heptanoat (mehr polare isomere Verbindung der Beispiele 33 und 34) und 0,43 g Osmium- tetroxyd in 10 ml Pyridin wird 15 Stunden lang bei 25'C gerührt;
dann gibt man eine Lösung von 1,2 g Natriumbi- sulfit in eine Mischung, die aus 20 ml Wasser und 13 ml Py- ridin besteht, hinzu und rührt noch 5 bis 6 Stunden lang. Die Mischung wird mit 40 ml Wasser verdünnt und mit drei 140-ml-Portionen Chloroform extrahiert. Man vereinigt die Chloroform-Extrakte, wäscht mit 40 ml Wasser, trocknet über Natriumsulfat und verdampft im Vakuum, wobei man 0,54 g Methyl-6-endo-(1,2-dihydroxyoctyl)-3-oxybicyclo- [3,1,0]-hexan-2-heptanoat erhält.
Präparat 36 20-Methylprostaglandin-E1-Methylester und 15-Epi-20-methylprostaglandin-E1-Methylester Eine Lösung von 0,63 g Methyl-6-endo-(1,2-dihydroxy- octyl)-3-oxobicyclo-[3,1,0]-hexan-2α-heptanoat (weniger polares Glykol, Fraktionen 6 bis 8 von Beispiel 35) in 20 ml Pyridin wird unter Stickstoff und unter Kühlung in einem Eis bad gerührt. Man gibt 2 ml Methansulfonylchlorid hinzu und rührt die Lösung 2,5 Stunden lang in dem schmelzenden Eis bad. Die Lösung wird mit 30 ml Wasser und Eis verdünnt, 10 Minuten lang gerührt und dann in einen Scheidetrichter gegeben, welcher zerschlagenes Eis enthält. Die Mischung wird mit drei 100-ml-Portionen kaltem Äthylacetat extra hiert.
Man vereinigt die Äthylacetat-Extrakte und wäscht mit 70 ml kalter 10 %iger Schwefelsäure, dann mit kalter, wässriger Natriumbicarbonatlösung und zweimal mit Eiswasser. Die Äthylacetatlösung wird über Natriumsulfat und Kaliumcarbo- nat 1 Stunde lang getrocknet und eingedampft. Man erhält 0,89 g Dimesylat in Form eines Öls. Das Öl wird in 36 ml Tetrahydrofuran gelöst, mit 12 ml Wasser verdünnt und dann lässt man etwa 20 Stunden lang bei Zimmertemperatur stehen. Die Mischung wird mit 25 ml Wasser verdünnt und im Vakuum konzentriert, um das Tetrahydrofuran zu entfernen. Anschliessend verdünnt man die Mischung mit 50 ml Wasser und extrahiert mit drei 100-ml-Portionen Äthylacetat.
Die Äthylacetat-Extrakte werden vereinigt, mit gesättigter, wäss- riger Natriumbicarbonatlösung und zweimal mit gesättigter wässriger Natriumchloridlösung gewaschen, anschliessend über Natriumsulfat getrocknet und zur Trockne eingedampft. Man erhält 0,63 g eines Öls. Dieses<B>Öl</B> wird in einer Mischung gelöst, die aus 25 % Äthylacetat in Skellysolve B besteht. Man chromatographiert an 50 g Silikagel. Die Kolonne wird mit 400 ml 25 %igem, 250 ml 50 %igem und 250 ml 75 %igem Äthylacetat in Skellysolve B eluiert, dann mit 250 ml Äthylacetat und schliesslich mit 250 ml Äthylacetat, welches 5 % Methanol enthält. Man nimmt zuerst zwei 150-ml-Frak- tionen und dann 50 ml Fraktionen ab.
Die Fraktionen 20 und 21 (Äthylacetat mit 5 % Methanol) werden eingedampft und man erhält 69 mg 20-Methylprostaglandin-E1-Methylester. Die Fraktionen 14 bis 16 (75 % Äthylacetat in Skellysolve B , dann zwei Äthylacetatfraktionen) werden eingedampft und man erhält 97 mg 15-Epi-20-methylprostaglandin-E1- Methylester.
Das mehr polare Glykol (0,70 g, Fraktionen 9 bis 16 von Präparat 34) wird mit Methansulfonylchlorid umgesetzt, dann einer Solvolyse unterworfen und aufgearbeitet, wie wei ter oben beschrieben ist. Man erhält 0,69 g eines Öls. Dieses Öl wird, wie weiter oben beschrieben, chromatographiert und man erhält 139 mg 20-Methylprostaglandin-E1-Methylester und 126 mg 15-Epi-20-methylprostaglandin-E1-Methylester.
Der 20-Methylprostaglandin-E1-Methylester, erhalten aus den Chromatogrammen der weiter oben beschriebenen zwei Experimente, wird vereinigt und zweimal aus einer Mischung umkristallisiert, die aus Äther und Skellysolve B besteht. Man erhält eine analytisch reine Probe von 20-Methyl- prostaglandin-E1-Methylester. Die Verbindung hat einen Schmelzpunkt von 67-68' C und Massenspektrum-Spektral- peaks bei 382, 364, 333, 315, 314, 297, 293, 279, 247 und 204.
Der aus den Chromatogrammen der zwei weiter oben be schriebenen Beispiele erhaltene 15-Epi-20-methylprostaglan- din-E1-Methylester wird vereinigt und aus einer Mischung von Äther und Skellysolve B umkristallisiert. Man erhält 15-Epi-20-methylprostaglandin-E1-Methylester. Präparat 37 8-Iso-20-methylprostaglandin-E1-Methylester und 8-Iso-15-epi-20-methylprostaglandin-E1-Methylester Nach dem Verfahren von Präparat 36 setzt man 0,54 g Methyl-6-endo-(1,2-dihydroxyoctyl)-3-oxobicyclo-[3,1,0]- hexan-2ss-heptanoat (erhalten in Präparat 35) mit Methan- sulfonylchlorid in Pyridin um. Es wird aufgearbeitet, wobei 0,46 g Dimesylat entstehen.
Das Dimesylat wird in 20 ml Aceton gelöst, mit 12 ml Wasser verdünnt und dann lässt man 20 Stunden lang bei 25 C stehen. Die Mischung wird mit 25 ml Wasser verdünnt und im Vakuum eingedampft, um das Aceton zu entfernen. Dann extrahiert man mit Äthylacetat, wäscht die Extrakte, trocknet und konzentriert; wie in Bei spiel 37 beschrieben ist. Man erhält 0,31 g eines Öls. Das Öl wird in 20 ml 25 %igem Äthylacetat in Skellysolve B gelöst und an 50 g Silikagel chromatographiert.
Man eluiert die Ko lonne mit 300 ml 25%igem, 300 ml 50%igem und 250 ml 75 %- igem Äthylacetat in Skellysolve B , und schliesslich mit 250 ml Äthylacetat und 250 ml 5 %igem Methanol in Äthyl- acetat. Zuerst nimmt man eine Eluatfraktion von 200 ml ab und dann fünf 100-ml-Fraktionen, gefolgt von 50-ml-Frak- tionen. Die Fraktionen 14 bis 16 (Äthyl acetat, dann 5 % Methanol in Äthylacetat) werden eingedampft und vereinigt und man erhält 39 mg 8-Iso-20-methylprostaglandin-E1- Methylester. Die Fraktionen 8 bis 12 (75 % Äthylacetat in Skellysolve B ,
dann Äthylacetat) werden ebenfalls einge dampft und vereinigt und man erhält 51 mg 8-Iso-15-epi-20- methylprostaglandin-E1-Methylester. Präparat 38 Methyl-6-endo-(7-methyl-1-octenyl)-3-oxobicyclo- [3,1,0]-hexan-2-heptanoat Nach dem Verfahren der Präparate 29, 30, 31 und 33, aber unter Verwendung von 1-Brom-6-methylheptan in Prä parat 29 anstelle von 1-Bromheptan, erhält man aus dem End-Chromatogramm Methyl-6-endo-(7-methyl-1-octenyl)- 3-oxobicyclo-[3,1,0]-hexan-2-heptanoat als zwei isomere Verbindungen, nämlich die weniger polare sowie die mehr polare Verbindung.
Präparat 39 Methyl-6-endo-(7-methyl-1,2-dihydroxyoctyl)- 3-oxobicyclo-[3,1,0]-hexan-2-heptanoat Eine Lösung von 1,0 g Methyl-6-endo-(7-methyl-1- octenyl)-3-oxobicyclo-[3,1,0]-hexan-2-heptanoat (weniger polare isomere Verbindung, erhalten nach Präparat 38) in 13,5 ml Tetrahydrofuran wird auf 50 C erwärmt. Dann gibt man unter Rühren eine warme Lösung von 530 mg Kalium chlorat und 35 mg Osmiumtetroxyd in 6,5 ml Wasser hinzu. Die Mischung wird noch 5 Stunden lang bei 50 C gerührt. Dann konzentriert man im Vakuum, um das Tetrahydrofuran zu entfernen. Man verdünnt die Mischung mit Wasser und extrahiert mit drei Portionen Dichlormethan.
Die Dichlor- methan-Extrakte werden vereinigt, mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum eingedampft, wobei man 1,0 g eines Öls erhält. Man chromatographiert das Öl an 120 g Silikagel. Die Kolonne wird mit 500 ml 10%igem, 1000 ml 25%igem, 1000 ml 35 %igem, 1000 ml 45 %igem, 1000 ml 50 %igem und 1000 ml 60%igem Äthyl- acetat in Skellysolve B eluiert.
Man konzentriert das 35 %- ige Äthylacetat-Eluat und erhält 255 mg der weniger polaren Verbindung, nämlich Methyl-6-endo-(7-methyl-1,2-dihydr- oxyoctyl)-3-oxobicyclo-[3,1,0]-hexan-2-heptanoat. Das 50%- ige Äthylacetat-Eluat wird konzentriert, wobei man 248 mg der mehr polaren Form erhält.
Präparat 40 20,20-Dimethylprostaglandin-E1-Methylester und 15-Epi-20,20-dimethylprostaglandin-E1-Methylester Eine Lösung aus 0,255g Methyl-6-endo-(7-methyl-1,2- dihydroxyoctyl)-3-oxobicyclo-[3,1,0]-hexan-2-heptanoat (weniger polares Glykol, erhalten nach Präparat 39) in 7 ml Pyridin wird unter Stickstoff und unter Kühlung auf einem Eisbad gerührt, während man 0,7 ml Methansulfonylchlorid hinzufügt. Man rührt noch 2,5 Stunden lang. Die Lösung wird mit 30 ml Eis und Wasser verdünnt, weitere 10 Minuten lang gerührt und dann in einen Scheidetrichter überführt, der zer schlagenes Eis enthält. Man extrahiert dann mit drei 100-ml- Portionen Äthylacetat.
Die Äthylacetat-Extrakte werden ver einigt, mit kalter 10%iger Schwefelsäure, kalter 10%iger Na- triumcarbonatlösung und Eiswasser gewaschen, dann trocknet man über Natriumsulfat und dampft ein, wobei 338 mg Di- mesylat in Form eines Öls erhalten werden. Man löst das Öl in 8 ml Aceton, verdünnt mit 4 ml Wasser und lässt noch 20 Stunden lang bei<B>25'</B> C stehen. Die Reaktionsmischung wird dann mit 25 ml Wasser verdünnt und im Vakuum kon zentriert, um das Aceton zu entfernen; anschliessend gibt man 50 ml Wasser zu der Mischung und extrahiert dreimal mit Äthylacetat.
Die Äthylacetat-Extrakte werden vereinigt, mit gesättigter, wässriger Natriumbicarbonatlösung und gesättig ter, wässriger Natriumchloridlösung gewaschen, über Na triumsulfat getrocknet und eingedampft, wobei man 258 mg eines Öls erhält.
Nach dem weiter oben beschriebenen Verfahren, aber unter Verwendung des mehr polaren Glykols (248 mg, er halten nach Präparat 39) erhält man 270 mg eines Öls. Durch Dünnschichtchromatographie konnte festgestellt werden, dass dieses<B>Öl</B> demjenigen<B>Öl</B> gleich ist, welches aus dem weniger polaren Glykol erhalten wurde. Man vereinigt diese zwei Öle (528 mg) und chromatographiert an 70 g Silikagel. Die Ko lonne wird mit 0,6 120%igem, 1135 %igem, 11 40%igem, 1 1 50%igem und 3 175%igem Äthylacetat in Skellysolve B elu- iert, dann mit 1 1 Äthylacetat und schliesslich 115 %igem Methanol in Äthylacetat. 75 ml Fraktionen werden abgenom men.
Man verdampft die Eluatfraktionen 67 bis 73, vereinigt sie und erhält 64 mg 15-Epi-20,20-dimethylprostaglandin- E1-Methylester; IR-Absorption bei 3430, 1740, 1250, 1200, 1165, 1075 und 970 cm-'.
Die Eluatfraktionen 88 bis 104 werden eingedampft und vereinigt, wobei man 111 mg 20,20-Dimethylprostaglandin- E1-Methyläther erhält. Man kristallisiert den Äther aus einer Mischung um, die aus Äther und Skellysolve B besteht, wobei eine analytisch reine Probe von 20,20-Dimethylprosta- glandin-E1 mit einem Schmelzpunkt von 75-76 C erhalten wird; Massenspektrum-Spektralpeaks bei 378, 360, 347, 297, 279 und 218; IR-Absorption bei 3310, 1735, 1325, 1310, 1290, 1275, l260, 1225, 1195, 1150, 1105, 1065 und 975 cm'.
Präparat 41 8-Iso-20,20-dimethylprostaglandin-E1-Methylester und 8-(Iso-15-epi-20,20-dimethylprostaglandin-E1-Methylester Nach dem Verfahren der Präparate 39 und 40, aber unter Verwendung des mehr polaren Methyl-6-endo-(7-methyl-1 octenyl)-3-oxobicyclo-[3,1,0]-hexan-2-heptanoats in Beispiel 40 anstelle der weniger polaren isomeren Verbindung, erhält man 8-Iso-20,20-dimethylprostaglandin-E1-Methylester; Massenspektrum-Spektralpeaks bei 396, 378, 360, 347, 297, 279 und 218. Bei Dünnschichtchromatographie an Silikagel mit einem A-IX-Lösungsmittel-System beträgt der Wert Rf = 0,47.
Ausserdem erhält man 8-Iso-15-epi-20,20-di- methylprostaglandin-E1-Methylester; Massenspektrum-Spek- tralpeaks bei 396, 378, 360, 347, 297, 279 und 218; Rf = 0,36 auf Silikaplatten mit einem A-IX-Lösungsmittelsystem.
Präparat 42 19-Methylprostaglandin-E1-Methylester und 15-Epi-19-methylprostaglandin-E1-Methylester Nach den Verfahren der Präparate 29, 30, 31 und 33, aber unter Verwendung von 5-Methylhexylbromid anstelle von Heptylbromid in Präparat 29, erhält man aus dem end gültigen Chromatogramm Methyl-6-endo-(6-methyl-1-hepte- nyl)-3-oxobicyclo-[3,1,0]-hexan-2-heptanoat. Die Verbin dung liegt in zwei isomeren Formen vor, und zwar in der weniger polaren sowie in der mehr polaren Form.
Nach dem Verfahren der Präparate 39 und 40, aber unter Verwendung des weniger polaren isomeren Methyl-6-endo (6-methyl-1-heptenyl)-3-oxobicyclo-[3,1,0]-hexan-2- heptanoats anstelle von Methyl-6-endo-(7-methyl-1-octe- nyl)-3-oxobicyclo-[3,1,0]-hexan-2-heptanoat in Präparat 39, erhält man 19-Methylprostaglandin-E1-Methylester mit einem Schmelzpunkt von' 52 bis 53' C;
IR-Absorption bei 3430, 3290, 1740, 1675 (schwach), 1300, 1275, l225, 1200, 1170, 1065 und 990 cm-'; ebenfalls entsteht 15-Epi-19-me- thylprostaglandin-Er-Methylester; IR-Absorption bei 3420, 1740, 1250, 1200, 1165, 1075 und 1035 cm '; Massenspek- trum-Spektralpeaks bei 382, 364, 351, 346, 297, 293, 279 und 247.
Präparat 43 Methyl-6-endo-(6,6-dimethyl-1-heptenyl)- 3-oxo-bicyclo-[3,1,0]-hexan-2-heptanoat Nach den Verfahren der Präparate 29, 30, 31 und 33, aber unter Verwendung von 1-Brom-6,6-dimethylheptan an stelle von 1-Bromheptan in Präparat 29, erhält man aus dem End-Chromatogramm Methyl-6-endo-(6,6-dimethyl-1- heptenyl)-3-oxobicyclo-[3,1,0]-hexan-2-heptanoat. Die er haltene Verbindung liegt in Form von zwei Isomeren vor, nämlich der weniger sowie der mehr polaren Verbindung.
Präparat 44 Methyl-6-endo-(6,6-dimethyl-1,2-dihydroxy-heptyl)-3- oxobicyclo-[3,1,0]-hexan-2-heptanoat Eine Lösung von 12,0 g Methyl-6-endo-(6,6-dimethyl-1- heptenyl)-3-oxobicyclo-[3,1,0]-hexan-2-heptanoat (weniger polare isomere Verbindung, erhalten nach dem Verfahren von Präparat 43) in 150 ml Tetrahydrofuran wird auf 50 C erwärmt und unter Stickstoff gerührt; dann gibt man 1 g festes Osmiumtetroxyd zu der Lösung, und sofort anschlies- send auf einmal eine warme Lösung von 6,5 g Kaliumchlorat in 76 ml Wasser.
Die Reaktionsmischung wird 5 Stunden lang unter Stickstoff bei 50 C gerührt; dann konzentriert man im Vakuum, und das Tetrahydrofuran wird entfernt. Die Mischung wird mit Wasser verdünnt und dreimal mit Dichlor- methan extrahiert. Man vereinigt die Dichlormethanextrakte, wäscht mit Wasser, trocknet über Natriumsulfat und ver dampft im Vakuum, wobei man 14,0 g eines Öls erhält. Das Öl wird an 2 kg Silikagel chromatographiert. Man eluiert die Kolonne mit 8 115 %igem, 12125 %igem, 16135 %igem, 161 45%igem und 8 160%igem Äthylacetat in Skellysolve B , wo bei anschliessend Fraktionen von 600 ml abgenommen wer den. Man dampft die Fraktionen 22 bis 66 ein und vereinigt.
Man erhält 9,0 g Methyl-6-endo-(6,6-dimethyl-1,2-dihydr- oxyheptyl)-3-oxobicyclo-[3,1,0]-hexan-2-heptanoat.
Präparat 45 19,19-Dimethylprostaglandin-E1-Methylester und 15-Epi-19,19-dimethylprostaglandin-E1-Methylester Eine Lösung von 9,0 g Methyl-6-endo-(6,6-dimethyl-1,2- dihydroxyheptyl)-3-oxobicyclo-[3,1,0]-hexan-2-heptanoat (erhalten nach dem Verfahren von Präparat 44) in 110 ml Pyridin wird unter Stickstoff gerührt und in einem Eisbad ab gekühlt, während man<B>10,7</B> ml Methansulfonylchlorid trop- fenweise während 15 Minuten zu der Mischung gibt. Man rührt die Mischung 2,5 Stunden lang bei 0 C, kühlt dann auf -10 bis -15 C mit einem Trockeneis-Acetonbad ab und gibt langsam 10 ml Eis und Wasser hinzu; es wird gut gerührt und es muss aufgepasst werden, dass die Temperatur weniger als 0 C beträgt.
Man gibt die Mischung in 500 ml Eis und Wasser. Dann werden 200 ml einer kalten Mischung, (1 : 3), die aus Dichlormethan-Äther besteht, und 440 ml kalte 3n Salzsäure hinzugefügt und man trennt die Mischungen sofort. Die Mischung wird dreimal mit 200-ml-Portionen von kaltem 1 : 3 Dichlormethan-Äther extrahiert. Man vereinigt die Di- chlormethan-Äther-Extrakte, wäscht mit kalter 2 %iger Schwe felsäure, kaltem 10%igem wässrigem Natriumcarbonat und kaltem gesättigtem wässrigem Natriumchlorid. Es wird über Natriumsulfat und Kaliumcarbonat getrocknet und einge dampft. Man erhält 14,0 g eines Öls. Dieses Öl wird in 450 ml 2: 1 Aceton-Wasser gelöst und man lässt etwa 20 Stunden lang bei etwa 25 C stehen.
Die Reaktionsmischung wird mit 200 ml Wasser verdünnt und im Vakuum eingedampft, um das Ace ton zu entfernen. Dann gibt man 100 ml Wasser hinzu und extrahiert die Mischung viermal mit Äthylacetat. Die Äthyl- acetat-Extrakte werden mit wässrigem Natriumbicarbonat und wässrigem Natriumchlorid gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und eingedampft. Man erhält 9,5 g eines Öls. Die ses Öl wird an 1,6 kg Silikagel chromatographiert.
Man elu- iert die Kolonne mit 4120 %igem, 8130 %igem, 8 140 %igem, 20160 %igem und 20180 %igem Äthylacetat in Skellysove B , dann mit 201 Äthylacetat und 415 %igem Methanol in Äthyl- acetat. Es werden Fraktionen von 600 ml abgenommen. Die Eluat-Fraktionen 66 bis 72 werden eingedampft und vereinigt und man erhält 1,253 g 15-Epi-19,19-dimethylprostaglandin- E1-Methylester; IR-Absorption bei 3420, 1740, 1245, 1200, 1165, 1075, 1020 und 970 cm-1.
Man dampft die Eluat-Fraktionen 96 bis 111 ein und ver einigt sie, wobei man 1,228 g 19,19-Dimethylprostaglandin- E1-Methylester erhält. Die Verbindung wird aus einer Mi schung umkristallisiert, die aus Äther und Skellysolve B besteht und man erhält 19,19-Dimethylprostaglandin-E1- Methylester mit einem Schmelzpunkt von 53 bis 55 C; IR- Absorption bei 3450, 3390, 3280, 1740, 1675 (schwach), <B>1310,1290,1275,1235,1195,1165,1105,1090,1065,1020</B> und 985 cm 1; Massenspektrum-Spektralpeaks bei 390, 386, 378, 372, 358 und 343.
Präparat 46 Methyl-6-endo-(1-heptenyl)-3-oxobicyclo- [3,1,0]-hexan-2-(2,2-dimethylheptanoat Eine Lösung von 6,33g Endo-6-(heptenyl)-bicyclo- [3,1,0]-3-on (erhalten nach Präparat 28) und 14,6g Methyl- 7-jod-2,2-dimethylheptanoat in 200 ml Tetrahydrofuran wird bei 25 C unter Stickstoff gerührt. Zu dieser Lösung gibt man langsam eine Lösung von 3,8 g Kalium-tert.-Butoxyd in 800 ml Tetrahydrofuran während 45 Minuten. Anschliessend werden noch 70 ml 5 %ige Salzsäure sowie 5 ml Pyridin hinzu gefügt.
Man konzentriert die Reaktionsmischung im Vakuum, um den grössten Teil des Tetrahydrofurans zu entfernen und verdünnt mit 200 ml Eiswasser. Die Mischung wird mit zwei 200-ml-Portionen 3 : 1 Äther-Dichlormethan extrahiert. Die Äther-Dichlormethanlösung wird zuerst mit verdünnter Salz säure, dann Wasser, verdünnter wässriger Natriumthiosulfat- lösung und schliesslich mit gesättigter, wässriger Natrium chloridlösung gewaschen. Man trocknet die gewaschene Lö sung über Natriumsulfat und verdampft im Vakuum. Es wer den 16,9 g eines Öls erhalten, das man an 1,5 kg Silikagel chromatographiert. Die Chromatrographiekolonne ist nass gefüllt mit 2 % Methanol in Dichlormethan.
Man eluiert die Kolonne mit 61 Dichlormethan, 61 1 %igem und 612 %igem Methanol in Dichlormethan und nimmt Fraktionen von 300 ml ab. Die Fraktionen 25 bis 36 werden eingedampft und vereinigt und man erhält 4,25g Methyl-6-endo-(1-heptenyl)- 3-oxobicyclo-[3,1,0]-hexan-2-(2,2-dimethylheptanoat), (we niger polare isomere Verbindung).
Präparat 47 Methyl-6-endo-(1,2-dihydroxyheptyl)- 3-oxobicyclo-[3,1,0]-hexan-2-(2,2-dimethylheptanoat Eine Lösung von 10,38g Methyl-6-endo-(1-heptenyl)- 3-oxobicyclo-[3,1,0]-hexan-2-(2,2-dimethylheptanoat) weni ger polare isomere Verbindung, erhalten nach dem Verfahren von Präparat 46) in 250 ml Tetrahydrofuran wird auf 50 C erwärmt und gerührt. Dann gibt man 0,5g Osmiumtetroxyd sowie eine warme Lösung von 8,5 g Kaliumchlorat in 100 ml Wasser hinzu und rührt die erhaltene Reaktionsmischung 2 Stunden und 40 Minuten lang bei 50 C. Die Mischung wird konzentriert durch Destillation unter vermindertem Druck, um die Hauptmenge des Tetrahydrofurans zu entfer nen. Der wässrige Rückstand wird mit Dichlormethan extra hiert.
Man wäscht die Dichlormethanextrakte mit Wasser und wässriger, gesättigter Natriumchloridlösung, trocknet über Natriumsulfat und verdampft im Vakuum. Man erhält 14,1 g eines Öls. Das Öl wird an 1400 g Silikagel chromatographiert, welches in 1 : 1 Äthylacetat-cyclohexan nass gefüllt war. Man eluiert die Kolonne mit 1 : 1 Äthylacetat-Cyclohexan und nimmt Fraktionen von 200 ml ab. Die Fraktionen 20 bis 45 werden eingedampft und vereinigt und man erhält 7,3g Me thyl-6-endo-(1,2-dihydroxyheptyl)-3-oxobicyclo-[3,1,0]-he- xan-2-(2,2-dimethylheptanoat). Die Fraktionen 10 bis 19 werden eingedampft und vereinigt und der Rückstand in 200 ml tert.-Butanol gelöst.
Eine Lösung von 2,5g Natrium- hydrosulfit in 60 ml Wasser und 30 g Magnesol (Magne siumsilikat) gibt man hinzu und rührt die Mischung 30 Min. lang bei<B>25'</B> C. Die Mischung wird filtriert und man konzen triert das Filtrat im Vakuum, um das tert.-Butanol zu ent fernen. Der Rückstand besteht aus Öl und Wasser und wird mit Dichlormethan extrahiert. Man wäscht die Extrakte mit wässriger Natriumchloridlösung, trocknet über Natriumsulfat und verdampft im Vakuum, wobei man 2,36 g eines Öls er hält. Das Öl wird an 200 g Silikagel chromatographiert. Man eluiert die Kolonne mit 1 : 1 Cyclohexan-Äthylacetat und nimmt Fraktionen von 30 ml ab.
Die Fraktionen 16 bis 35 werden eingedampft und vereinigt und man erhält weitere 0,770 g Methyl-6-endo-(1,2-dihydroxyheptyl)-3-oxobicyclo- [3,1,0]-hexan-2-(2,2-dimethylheptanoat). (Totale Ausbeute 8,07 g). Präparat 48 2,2-Dimethylprostaglandin-E1-Methylester und 15-Epi-2,2-dimethylprostaglandin-E1-Methylester Eine Lösung von 8,07g Methyl-6-endo-(1,2-dihydroxy heptyl)-3-oxobicyclo-[3,1,0]-hexan-2-(2,2-dimethyl- heptanoat (erhalten nach dem Verfahren von Präparat 47) in 100 ml Pyridin wird unter Stickstoff gerührt und in einem Eis bad gekühlt. Während dieser Zeit gibt man 10,0 ml Methan- sulfonylchlorid tropfenweise während 15 Minuten hinzu.
Man rührt die Mischung 21/Z Stunden lang bei 0 C und gibt dann tropfenweise 5 ml Wasser hinzu, wobei darauf auf- gepasst werden muss, dass die Temperatur weniger als 5 C beträgt. Man verdünnt die Mischung mit 100 g Eis und extrahiert mit 1 : 3 Dichlormethan-Äther. Der Dichlor- methan-Äther-Extrakt wird mit eiskalter verdünnter Salz säure (100 ml konz. Salzsäure in Mischung mit 400 ml Eis und Wasser), wässriger Natriumbicarbonatlösung und gesät tigter, wässriger Natriumchloridlösung gewaschen, über Na triumsulfat getrocknet und im Vakuum eingedampft, wobei man 10,2 g eines Öls erhält.
Man löst das Öl in 300 ml Ace ton und verdünnt unter Rühren mit 150 ml Wasser. Man lässt die Mischung 20 Stunden lang bei 25 C stehen; dann verdünnt man mit 300 ml Wasser und konzentriert im Va kuum, bis der grösste Teil des Acetons entfernt ist. Schliess- lich extrahiert man mit 1 : 3 Dichlormethan-Äther. Die Di- chlormethan-Äther-Lösung wird der Reihe nach mit ver dünnter wässriger Natriumbicarbonatlösung und gesättigter wässriger Natriumchloridlösung gewaschen, über Natrium sulfat getrocknet und im Vakuum eingedampft, wobei man 10,0 g eines Öls erhält.
Das Öl wird an 1300 g Silikagel chromatographiert, feucht eingefüllt in 1 : 1 Äthylacetat-Cy- clohexan. Man eluiert die Kolonne mit 8,5 12: 1 Äthylace- tat-Cyclohexan, 2110 %igem und 2,5 120 %igem Methanol in Äthylacetat, wobei anschliessend Portionen von 100 ml ab genommen werden. Man verdampft die Fraktionen 84 bis 106 und vereinigt und erhält 1,18 g 15-Epi-2,2-dimethyl- prostaglandin-E1-Methylester; Massenspektrum-Spektral- peaks bei: 396, 378 und 360; IR-Absorption bei: 3420, 1730, 1320, 1250, 1195, 1150, 1075, 1025 und 970 cm-'.
Die Fraktionen 116 bis 130 werden eingedampft und vereinigt und man erhält 1,48 g 2,2-Dimethylprostaglandin- E1-Methylester; Massenspektrum-Spektralpeaks bei: 396, 378 und 360; IR-Absorption bei: 3390, 1730, 1320, 1250, 1195, 1150, 1075, 1020 und 970 cm 71. Präparat 49 Methyl-6-endo-(1-heptenyl)-3-oxobicyclo- [3,1,0]-hexan-2-(3,3-dimethylheptanoat A. Methyl-7-jod-3,3-dimethylheptanoat Eine kalte Mischung von 110 ml 96%iger Schwefelsäure und 13 ml Wasser wird während der Zugabe von 24 g Bor- trifluorid-Gas gerührt.
Zu dieser schwefelsauren Lösung gibt man während 2 Stunden unter heftigem Rühren bei 0-5 C eine Mischung, die aus 83 g 6-Chlor-2-methylhexan-2-ol und 107 g 1,1-Dichloräthan besteht. Diese Mischung wird dann noch 2 Stunden lang bei 10-15 C gerührt und auf zerklei nertes Eis gegeben. Man extrahiert die Mischung mit 1 : 1 Äther- Skellysolve B . Die Äther- Skellysolve B -Lösung wird mit kaltem, verdünntem, wässrigem Natriumhydroxyd extrahiert. Man säuert die alkalische Lösung mit verdünnter Salzsäure an und extrahiert mit 1 : 1 Äther- Skellysolve B . Die Äther- Skellysolve B -Lösung wird mit Wasser und wässriger, gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum eingedampft. Man erhält 45 g 7-Chlor-3,3-dimethylheptansäure.
Diese Säure wird in 125 ml Äther gelöst und man gibt einen Überschuss an Diazomethan in Äther bei Zimmertemperatur hinzu. Nach 3-5 Minuten wird der Überschuss an Diazomethan durch Zugabe von Essigsäure zerstört. Man wäscht die Mi schung mit verdünnter Salzsäure, verdünntem, wässrigem Kaliumhydroxyd, Wasser und gesättigter, wässriger Natrium chloridlösung, trocknet über Natriumsulfat und verdampft im Vakuum. Man erhält 48,6 g Methyl-7-chlor-3,3-dimethyl- heptanoat. Eine Lösung dieses Esters (48,6 g) in 750 ml trockenem Aceton und 75 g Natriumjodid wird 40 Stunden lang unter Erhitzen am Rückfluss gerührt. Man kühlt die Mischung ab und filtriert.
Das Filtrat wird konzentriert, um den grössten Teil des Acetons zu entfernen. Man verdünnt das konzentrierte Filtrat mit Wasser und extrahiert mit 1 : 1 Äther- SKellysolve B . Der Äther- Skellysolve B -Extrakt wird mit Wasser, verdünnter wässriger Natriumthiosulfat- lösung, Wasser und gesättigter, wässriger Natriumchlorid lösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und im Va kuum eingedampft. Man erhält einen Rückstand, welcher nach Destillation 61,5g Methyl-7-jod-3,3-dimethylheptanoat ergibt. Dieses Produkt hat einen Siedepunkt (Zentralschnitt) von 79 C bei 0.05 mm.
B. Methyl-6-endo-(1-heptenyl)-3-oxobicyclo-[3,1,0]- hexan-2-(3,3-dimethylheptanoat).
Nach dem Verfahren von Präparat 46, aber unter Ver wendung von Methyl-7-jod-3,3-dimethylheptanoat anstelle von Methyl-7-jod-2,2-dimethylheptanoat erhält man Me thyl-6-endo-(1-heptenyl)-3-oxobicyclo-[3,1,0]-hexan-2- (3,3-dimethylheptanoat. Dieses Produkt wird chromatogra- phisch in die weniger polare sowie in die mehr polare isomere Verbindung getrennt.
Präparat 50 3,3-Dimethylprostaglandin-E1-Methylester und 15-Epi-3,3-dimethylprostaglandin-E1-Methylester Nach dem Verfahren der Präparate 47 und 48, aber unter Verwendung von Methyl-6-endo-(1-heptenyl)-3-oxobicyclo- [3,1,0]-hexan-2-(3,3-dimethylheptanoat) (weniger polare isomere Verbindung) anstelle von Methyl-6-endo-(1-hepte- nyl)-3-oxobicyelo-[3,1,0]-hexan-2-(2,2-dimethylheptanoat) in Beispiel 50 erhält man 3,3-Dimethylprostaglandin-E1- Methylester, Schmelzpunkt 37-38 C; Massenspektrum- Spektralpeaks bei 396, 378, 360, 325, 307 und 293;
IR-Ab- sorption bei 3400, 1740, 1325, 1230, 1150, 1130, 1075, 1015 und 965 cm-' sowie 15-Epi-3,3-dimethylprostaglandin-E1- Methylester; Massenspektrum-Spektralpeaks bei 396, 378, 360, 347, 346, 325, 307 und 293; IR-Absorption bei 3420, 1735, 1330, 1230, 1150-1135, 1075, 1015 und 970 cm-'.
Präparat 51 Methyl-7-(endo-6-(1-heptenyl)- 3-oxobicyclo-[3,1,0]-hex-2-yl]-heptanoat Man gibt eine Lösung von Kalium-tert.-butoxyd (1,45 g) in 50 ml Tetrahydrofuran 20 Minuten lang unter Rühren tropfenweise zu einer Lösung von Endo-6-(cis- und trans-1- heptenyl)-bicyclo-[3,1,0]-hexan-3-on (1,00 g) und Methyl- 7-jodheptanoat (4,1 g) in 25 ml Tetrahydrofuran bei 0 C. Während dieser Zeit leitet man Stickstoff durch die Reak tionsmischung. Anschliessend gibt man 25 ml 5%ige Salzsäure hinzu, verdampft das Tetrahydrofuran und gibt 2 Volumina Wasser hinzu. Die Mischung wird dreimal mit Äthylacetat extrahiert.
Man wäscht die vereinigten Extrakte mit wässriger Natriumthiosulfat-Lösung, trocknet und dampft ein. Der Rückstand wird an 100 g Silikagel chromatographiert, mit 500 ml Skellysolve B , 500 ml 2,5%igem Äthylacetat in Skellysolve B , 1500 ml 5%igem Äthylacetat in Skellysolve B und 700 ml 10%igem Äthylacetat in Skellysolve B elu- iert. Man sammelt Fraktionen von 100 ml. Die Fraktionen 15-19 werden vereinigt und eingedampft und man erhält 366 g Methyl-7-[endo-6-(1-heptenyl)-3-oxobicyclo-[3,1,0]- hex-2α-yl]-heptanoat. Nach dem Vereinigen und Verdampfen der Fraktionen 20-24 erhält man 121 mg des entsprechenden 2ss-yl-Isomers.
Präparat 52 Methyl-7-[endo-6-(1,2-dihydroxyheptyl)- 3-oxobicycl o-[3,1,0]-hex-2α-yl]-h eptanoat Man gibt eine Lösung von Kaliumchlorat (4,0 g) und Osmiumtetroxyd (0,26 g) in 48 ml Wasser zu einer Lösung von Methyl-7-[endo-6-(1-heptenyl)-3-oxobicyclo-[3,1,0]- he-2α-yl]-heptanoat, (4,0 g) in 100 ml Tetrahydrofuran. Die Mischung wird unter Rühren 5 Stunden lang auf 50 C er hitzt. Dann verdampft man das Tetrahydrofuran und gibt 50 ml Wasser zu dem Rückstand. Die Mischung wird mit drei 150-ml-Portionen Dichlormethan extrahiert. Man wäscht die vereinigten Extrakte mit Wasser, trocknet und dampft ein.
Der Rückstand wird an .100 g Silikagel chromatographiert und mit 4,4140%igem Äthylacetat in Skellysolve B , 41 50%igem Äthylacetat in Skellysolve B und 1,21 Äthylace- tat eluiert. Man sammelt Fraktionen von 400 ml.
Die Frak- tionen 6-9 sowie die Fraktionen 12-14 werden getrennt ver einigt und eingedampft und man erhält 1,47 g und 1,18 g der zwei isomeren Formen, die weniger sowie die mehr polare Verbindung von Methyl-7-[endo-6-(1,2-dihydroxyheptyl)- 3-oxobicyclo-[3,1,0]-hex-2α-yl]-heptanoat.
Präparat 53 Methyl-7-[endo-6-(1,2-dimesyloxyheptyl)- 3-oxobicyclo-[3,1,0]-hex-2α-yl]-heptanoat Man gibt unter Rühren 1 ml Methansulfonylchlorid zu einer Lösung von Methyl-7-[endo-6-(1,2-dihydroxyheptyl)- 3-oxobicyclo-[3,1,0]-hex-2α-yl]-heptanoat (520 mg) in 4 ml Pyridin bei 0 C unter Stickstoff. Die Mischung wird dann noch 2 Stunden lang bei 0 C gerührt. Anschliessend gibt man 5 ml eiskaltes Wasser zu der Mischung und rührt die Mi schung zusätzlich noch 5 Minuten lang. Eine Mischung von Eis und Wasser (15 ml) wird hinzugefügt und die gesamte Mischung wird dreimal mit 100-ml-Portionen Äthylacetat extrahiert.
Die vereinigten Extrakte werden eiskalt der Reihe nach mit gesättigter, wässriger Natriumchloridlösung, 10 %iger Schwefelsäure, Salzlösung, 10%iger wässriger Natriumcarbon- lösung und Salzlösung gewaschen, getrocknet und einge dampft. Man erhält Methyl-7-[endo-6-(1,2-dimesyloxyhep- tyl)-3-oxobicyclo-[3,1,0]-hex-2α-yl]-heptanoat. Präparat 54 PGE1-Methylester Eine Lösung, die aus 1/6 des Dimesylats von Präparat 53 in einer Mischung von 4 ml Aceton und 2 ml Wasser besteht, wird 16 Stunden lang bei 25 C gehalten. Dann fügt man ein gleiches Volumen gesättigter, wässriger Natriumchloridlösung hinzu und entfernt das Aceton durch Verdampfen. Die rest liche Lösung wird mit 80 ml Äthylacetat extrahiert.
Man wäscht den Extrakt der Reihe nach mit 10%iger wässriger Natriumcarbonatlösung und gesättigter, wässriger Natrium chloridlösung, trocknet und dampft ein. Der Rückstand wird an 10 g Silikagel chromatographiert und mit 100 ml 25%igem, 100 ml 50%igem, 100 ml 75%igem und 100 ml 100%igem Äthylacetat in Skellysolve B eluiert, und schliesslich mit 100 ml 5 %igem Methanol in Äthylacetat. Man sammelt Frak tionen von 20 ml. Die Fraktionen 13-16 werden vereinigt und.eingedampft und man erhält 15,3 mg 15-Epi-PGE1- Methylester. Die Fraktionen 17 bis 20 ergeben nach dem Eindampfen und Vereinigen 14,9 g PGE1-Methylester.
Beispiel 1 8-Iso-PGF1α und 8-Iso-PGF1ss Man kühlt eine Lösung von 100 mg 8-Iso-PGE1-Methyl- ester in 5 ml Isopropanol auf einem Eisbad und rührt; dann werden 50 mg Natriumborhydrid in 1 ml Wasser auf einmal hinzugefügt. Nach Zugabe des Borhydrids wird das Rühren noch 21/2 Stunden fortgesetzt, während das Eisbad schmilzt; durch Dünnschichtchromatographie an Silikagel, dreimal entwickelt mit Äthylacetat, kann festgestellt werden, dass ein Teil der Reaktionsmischung im wesentlichen kein Ausgangsprodukt mehr enthält.
Dann wird Aceton hinzu gefügt und man rührt die Mischung 15 Minuten lang. An- schliessend neutralisiert man mit verdünnter wässriger Essig säure und konzentriert im Vakuum, bis der grösste Teil des Isopropanols entfernt ist. Die zurückbleibende Mischung wird mit Äthylacetat extrahiert und man trocknet die Äthylacetat- extrakte über Natriumsulfat und verdampft im Vakuum. Man erhält einen fast farblosen Rückstand. Dieser Rückstand wird in 40% Äthylacetat in Cyclohexan gelöst und an 10 g Silikagel chromatographiert.
Anschliessend eluiert man mit 10 ml Por tionen von Lösungsmitteln, wie in der nachfolgenden Tabelle gezeigt ist:
EMI0029.0019
Fraktionen <SEP> Lösungsmittel <SEP> Eluiert,
<tb> in <SEP> mg
<tb> 1-5 <SEP> 40% <SEP> Äthylacetat 60% <SEP> Cyclohexan
<tb> 6-10 <SEP> 66 <SEP> % <SEP> Äthylacetat <SEP> 34% <SEP> Cyclohexan
<tb> 11 <SEP> 100% <SEP> Äthylacetat <SEP> 2
<tb> 12 <SEP> 100% <SEP> Äthylacetat <SEP> 1
<tb> 13 <SEP> 100% <SEP> Äthylacetat <SEP> 0
<tb> 14 <SEP> 100% <SEP> Äthylacetat <SEP> 4
<tb> 15 <SEP> 100% <SEP> Äthylacetat <SEP> 42
<tb> 16 <SEP> 5 <SEP> % <SEP> Methanol <SEP> 95% <SEP> Äthylacetat <SEP> 38 <SEP> (kristallisiert)
<tb> 17 <SEP> 5 <SEP> % <SEP> Methanol <SEP> 95 <SEP> % <SEP> Äthylacetat <SEP> 12
<tb> 18 <SEP> 5 <SEP> % <SEP> Methanol <SEP> 95 <SEP> % <SEP> Äthylacetat <SEP> 7
<tb> 19 <SEP> 5 <SEP> % <SEP> Methanol <SEP> 95 <SEP> % <SEP> Äthylacetat <SEP> 4
<tb> 20 <SEP> <I>5 <SEP> xo</I> <SEP> Methanol <SEP> 95 <SEP> % <SEP> Äthylacetat <SEP> 2
<tb> 21 <SEP> 5% <SEP> Methanol <SEP> 95 <SEP> % <SEP> Äthylacetat <SEP> 1
<tb> 22 <SEP> 5 <SEP> % <SEP> Methanol <SEP> 95 <SEP> % <SEP> Äthylacetat <SEP> 0 Man vereinigt die Fraktionen 15, 18, 19 und 20 und chromatographiert nochmals wie weiter oben angegeben.
Die entsprechenden Fraktionen des ersten und zweiten Chromatogramms werden vereinigt, und auf diese Weise er hält man zusammen 61 mg eines teilweise kristallinen Mate rials (das mehr polare der zwei Produkte), 13 mg einer Mi schung, die nach Dünnschichtchromatographie hauptsächlich aus dem mehr polaren Produkt besteht, und 15 mg des weni ger polaren Produktes, 8-Iso-PGF1ss. Die mehr polare Frak tion, 8-Iso-PGF1α, wird aus einer Mischung von Äther und Skellysolve B umkristallisiert und man erhält 8 mg 8-Iso- PGF1α in Form wachsartiger Kristalle mit einem Schmelz punkt von 60-61'C.
Beispiel 2 19,19-Dimethylprostaglandin-F1α und 19,19-Dimethylprostaglandin-F1ss Eine Lösung aus 500 mg 19,19-Dimethylprostaglandin- E1-Methylester in 25 ml Isopropanol wird bei 0 C unter Stickstoff gerührt, und dann gibt man eine kalte Lösung von 250 mg Natriumborhydrid in 5 ml Wasser hinzu. Die Mi schung wird bei 0 C 2,5 Stunden gerührt, man gibt 1 ml Aceton hinzu und rührt noch 10 Minuten lang bei 0 C. Die Mischung wird mit Essigsäure leicht sauer gemacht (pH 5-6) und dann im Vakuum konzentriert, um das Aceton und Iso- propanol zu entfernen. Die Mischung wird in eine gesättigte, wässrige Natriumchloridlösung gegeben und dreimal mit Äthylacetat extrahiert.
Die Äthylacetat-Extrakte werden ver einigt, mit gesättigter, wässriger Natriumchloridlösung gewa schen, über Natriumsulfat getrocknet und eingedampft. Man erhält 507 mg einer Mischung aus 19,19-Dimethylprostaglan- din-F1α-Methylester und 19,19-Dimethylprostaglandin-F1ss- Methylester. Diese Mischung stellt einen weissen Feststoff dar. Man löst die Mischung (503 mg) in 15 ml Methanol, kühlt auf etwa 5 C ab und rührt unter Stickstoff. Während dieser Zeit werden 2 ml 50 %iges wässriges Kaliumhydroxyd hinzugefügt. Man rührt die Mischung weiter unter Stickstoff 4 Stunden lang bei<B>25'</B> C.
Die Mischung wird mit 100 ml Wasser extrahiert und einmal mit Äthylacetat extrahiert. Man säuert die wässrige Phase mit verdünnter Salzsäure an und extrahiert viermal mit Äthylacetat. Die Äthylacetat-Extrakte werden vereinigt, dreimal mit Wasser und einmal mit gesättigter, wässriger Natriumchlorid-Lösung gewaschen, über Natrium sulfat getrocknet und eingedampft. Man erhält 506 mg eines weissen kristallinen Materials. Dieser kristalline Stoff wird an 150 g Silikagel chromatographiert.
Man eluiert die Kolonne mit 500 ml 50 %igem und 500 ml 75 %igem Äthylacetat in Cyclohexan, dann mit 4000 ml Äthylacetat, gefolgt von 500 ml 10 %igem und 500 ml 25 %igem Methanol in Äthyl- acetat. Die Äthylacetat-Cyclohexaneluate werden verworfen, dann sammelt man 50 ml Eluat-Fraktionen mit dem Äthyl- acetat-Eluat. Die Fraktionen 16 bis 35 werden eingedampft und vereinigt und man erhält 19,19-Dimethylprostaglandin- F1α, das aus einer Mischung umkristallisiert wird, die aus Äthylacetat und Skellysolve B besteht.
Man erhält 19,19- Dimethylprostaglandin-F,. mit einem Schmelzpunkt von 107-109 C; IR-Absorption bei 3320, 2700, 1710, 1325, <B>1305,1290,1275,1240,1210,1200,1095,1050,1020,985</B> und 945 cri- '; Massenspektrum-Spektralpeaks bei 384, 366, 348 und 294.
Man verdampft die Fraktionen 46 bis 84, vereinigt sie und erhält 211 mg 19,19-Dimethyl-PGF1ss. Man kristallisiert die Verbindung aus einer Mischung um, die aus Äthylacetat und Skellysolve B besteht und erhält 19,19-Dimethylprosta- glandin-F1ss, mit einem Schmelzpunkt von 145-146 C; IR- Absorption bei 3360, 2700, 1710, 1305, 1290, 1220, l080, 1015, 995, 970 und 950 cm-1. Beispiel 3 2,2-Dimethylprostaglandin-F1α-Methylester und 2,2-Dimethylprostaglandin-F1ss-Methylester Eine Lösung von 100 mg 2,2-Dimethylprostaglandin-E1- Methylester in 5 ml Isopropanol wird auf 0 C in einem Eis bad abgekühlt.
Zu dieser Mischung gibt man 50 mg Natrium- borhydrid in 1 ml Wasser. Die Mischung wird in dem schmel zenden Eisbad 2'/2 Stunden lang gerührt und dann gibt man unter Rühren 1 ml Aceton während 10 Minuten hinzu. Man gibt verdünnte Essigsäure so lange zu der Mischung, bis sie neutral ist und konzentriert dann die Mischung im Vakuum, bis der grösste Teil des Isopropanols und Acetons entfernt waren. Der Rückstand wird mit 10 ml Wasser verdünnt und mit 15 ml Äthylacetat extrahiert. Man trocknet den Äthyl- acetat-Extrakt über Natriumsulfat und dampft im Vakuum ein, wobei man 100 ml eines Rückstandes erhält.
Dieses Verfahren wird mit 600 mg 2,2-Dimethylprosta- glandin-E1-Methylester als Ausgangsprodukt wiederholt und man erhält 600 mg eines rohen Produktes. Die zwei Produkte waren die gleichen, was durch Dünnschichtchromatographie festgestellt werden konnte. (Silikagel, entwickelt mit Äthyl acetat und Entwicklung der Flecken mit Vanillin-Phosphor säure.) Man vereinigte die beiden Produkte (700 mg) und chromatographierte an 70 g Silikagel, nass gepackt in 2 : 1 Äthylacetat-Cyclohexan. Die Kolonne wurde mit 500 ml Äthylacetat, 500 ml 1 %igem, 500 ml 3 %igem und 500 ml 10 % Methanol in Äthylacetat eluiert. Man sammelte Fraktionen von 25 ml.
Die Fraktionen 32-34 wurden eingedampft und vereinigt und man erhielt 170 mg 2,2-Dimethylprostaglandin- F1α-Methylester mit einem Schmelzpunkt von 54-60 C. Massenspektrum-Spektralpeaks bei 398, 380, 362, 326 und 308.
Die Fraktionen 51 bis 65 wurden eingedampft und ver einigt und man erhielt 290 mg 2,2-Dimethylprostaglandin- F1ss-Methylester mit einem Schmelzpunkt von 69-74 C; Massenspektrum-Spektralpeaks bei 398, 380, 362, 327 und 308. Beispiel 4 2,2-Dimethylprostaglandin-F1ss Eine Lösung von 200 mg 2,2-Dimethylprostaglandin- F1ss-Methylester in 5 ml Methanol wird mit 2,8 ml 45 %igem wässrigem Kaliumhydroxyd gemischt. Man lässt die Mischung unter Stickstoff etwa 20 Stunden lang bei 25 C stehen. Durch Dünnschichtchromatographie der Reaktionsmischung kann man feststellen, dass die Reaktion beendet ist. Man verdünnt die Mischung mit 30 ml Wasser und extrahiert mit 15 ml Äthylacetat.
Man säuert die wässrige Lösung mit kalter verdünnter Salzsäure an und extrahiert mit zwei 25-ml-Por- tionen Äthylacetat. Die Äthylacetatextrakte werden vereinigt und dreimal mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat ge trocknet und eingedampft. Man erhält<B>182</B> mg eines kristalli nen Rückstandes. Dieser wird aus Äther-Pentan umkristalli siert und man erhält 142 mg 2,2-Dimethylprostaglandin-F1ss mit einem Schmelzpunkt von 102-106 C; Massenspektrum- Spektralpeaks bei 384, 366, 348 und 294.
Beispiel 5 2,2-Dimethylprostaglandin-F1α Nach dem Verfahren von Beispiel 4, aber unter Verwen dung von 2,2-Dimethylprostaglandin-F1α-Methylester an stelle von 2,2-Dimethylprostaglandin-1ss-Methylester, erhält man 2,2-Dimethylprostaglandin-F1α mit einem Schmelzpunkt von 108-112 C; Massenspektrum-Spektralpeaks bei 384, 366, 348 und 294.