PL210114B1 - Sposób stereospecyficznego wytwarzania 3β-hydroksy-5β-H-steroidowych sapogenin - Google Patents

Sposób stereospecyficznego wytwarzania 3β-hydroksy-5β-H-steroidowych sapogenin

Info

Publication number
PL210114B1
PL210114B1 PL376791A PL37679103A PL210114B1 PL 210114 B1 PL210114 B1 PL 210114B1 PL 376791 A PL376791 A PL 376791A PL 37679103 A PL37679103 A PL 37679103A PL 210114 B1 PL210114 B1 PL 210114B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
sapogenin
keto
steroidal
organo
sapogenins
Prior art date
Application number
PL376791A
Other languages
English (en)
Other versions
PL376791A1 (pl
Inventor
Philip James Gunning
Peter David Tiffin
Original Assignee
Phytopharm Plc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from GB0225106A external-priority patent/GB0225106D0/en
Priority claimed from GB0301505A external-priority patent/GB0301505D0/en
Application filed by Phytopharm Plc filed Critical Phytopharm Plc
Publication of PL376791A1 publication Critical patent/PL376791A1/pl
Publication of PL210114B1 publication Critical patent/PL210114B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07JSTEROIDS
    • C07J71/00Steroids in which the cyclopenta(a)hydrophenanthrene skeleton is condensed with a heterocyclic ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07JSTEROIDS
    • C07J71/00Steroids in which the cyclopenta(a)hydrophenanthrene skeleton is condensed with a heterocyclic ring
    • C07J71/0005Oxygen-containing hetero ring

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Steroid Compounds (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób stereospecyficznego wytwarzania 3e-hydroksy-5e-H-steroidowych sapogenin i ich pochodnych.
Wykazano, iż pewne sapogeniny i ich pochodne (szczególnie sapogeniny zawierające atom wodoru 5β, a zwłaszcza związki zawierające grupę 3-hydroksylową i atom wodoru 5β, takie jak sarsasapogenina, episarsasapogenina, smilagenina i epismilagenina) są użyteczne w leczeniu dysfunkcji poznawczych i innych stanów. Takie działanie opisano np. w publikacjach WO-99/48482,
WO-99/48507, WO-01/49703, WO-02/079221 i WO-01/23406. Schemat nazewnictwa stosowanego dla układu pierścieniowego i pozycji węgla przyjęty w opisie został podany w tych wcześniejszych publikacjach.
W literaturze opisano sposoby prowadzenia syntezy 3-hydroksysteroidów i 3-hydroksysteroidowych sapogenin. Przykładowo przeprowadzono syntezę 3β-hydroksy-5α-H-steroidów z odpowiednich 3-keto-5α-H-steroidów z użyciem borowodorku sodu w tetrahydrofuranie i metanolu albo z użyciem wodorku litowo-glinowego w eterze dietylowym (Helv. Chim. Acta, 66, 192-217 (1983)).
W opisie patentowym US nr 3875195 (1975) opisano katalityczną redukcję 3-keto-5β-H-steroidów do 3β-hydroksy-5β-H-steroidów w niższym kwasie karboksylowym z użyciem niklu Raney'a i wodoru pod ciśnieniem. Stwierdzono, iż redukcja Meerweina-Ponndorfa-Verleya (MPV) prowadzi do mieszanin związków 3α- i 3β-hydroksysteroidowych w równych proporcjach. Stwierdzono, iż rozdział takich mieszanin jest trudny.
Od czasu wprowadzenia środków redukujących z rodziny trialkiloborowodorków z dużą zawadą przestrzenną, potocznie określanych jako Selectride®, od początku lat siedemdziesiątych (Brown i in., J. Am. Chem. Soc. 94, 7159-7161 (1972)), ukazała się pewna liczba publikacji, w których opisano zastosowanie tych środków redukujących w pewnych sposobach syntezy steroli. Przykładowo w publikacjach Steroids, 36, 299-303 (1980), Steroids, 45, 39-51 (1985), J. Chem. Soc. Commun. 12391240 (1982), Tetrahedron, 40, 851-854 (1984), Helv. Chim. Acta, 66, 192-217 (1983), US nr 6150336 (2000) oraz Tetrahedron, 45, 3717-3730 (1989) opisano stereospecyficzne redukcje pewnych 3-keto-5β- i 3-keto-5α-steroidów do ich odpowiednich 3β-ΟΗ, 5β-Η i 3α-ΟΗ, 5α-H-steroli z użyciem związków Selectride®.
W odniesieniu do steroidowych sapogenin w stanie techniki opisano syntezę smilageniny przez redukcję smilagenonu z użyciem izopropanolanu glinu w alkoholu izopropylowym, redukcję MPV (Marker i in., J. Amer. Chem. Soc, 62, 2525 (1940)). Marker opisał redukcję MPV sarsasapogenonu z wytworzeniem mieszaniny sarsasapogeniny i episarsasapogeniny (Marker i Rohrmann, J. Amer. Chem. Soc, 61, 943 (1939)).
W publikacjach z dziedziny opisano również pewne reakcje uwodorniania katalitycznego, np. syntezę Blundena epitigogeniny z tigogenonu drogą uwodorniania w obecności katalizatora Adamsa (tlenku platyny(IV)) w lodowatym kwasie octowym zawierającym 2% kwasu chlorowodorowego (J. Nat. Prod. 42, 478-482 (1979); Onderstepoort J Vet. Res., 61, 351-359 (1994)). Marker opisał uwodornianie sarsasapogenonu z użyciem katalizatora Adamsa w etanolu, z wytworzeniem episarsasapogeniny (Marker i Rohrmann, J. Amer. Chem. Soc, 61, 943 (1939)). W publikacjach z dziedziny opisano również reakcję redukcji borowodorku sodu, np. opisany przez Milesa sposób wytwarzania episarsasapogeniny z sarsasapogenonu z użyciem borowodorku sodu (J. Agrie. Food Chem., 41, 914-917 (1993)). Opisano również redukcję wodorkiem litowo-glinowym, np. sposobem Djerassi'ego wytwarzania epismilageniny ze smilagenonu (J. Am. Chem. Soc, 74, 422-424, (1952)) oraz sposobem Lajisa wytwarzania episarsasapogeniny z sarsasapogenonu (Steroids, 58, 387-389 (1993)).
W opisach patentowych US nr 5703052 (1997), 5807834 (1998) i 5939398 (1999) opisano sposoby prowadzenia syntezy 3α-hydroksy-5α-H-sapogenin z użyciem K-Selectride® w niskiej temperaturze.
W WO-02/079221 (z 10 października 2002 r.), w przykładzie 6 opisano syntezę episarsasapogeniny drogą redukcji sarsasapogenonu z użyciem wodorku litowo-tri-t-butoksyglinowego. Jednak ta publikacja nie stanowi stanu techniki we wszystkich krajach.
Wynalazek dotyczy ulepszonej stereospecyficznej syntezy 3β-hydroksy-5β-H-sapogenin zdefiniowanych i opisanych w przytoczonych publikacjach WO-99/48482, WO-99/48507, WO-01/49703, WO-02/079221 i WO-01/23406, jak również ich pochodnych, np. takich jak odpowiednie saponiny i inne fizjologicznie dopuszczalne postacie, stanowiące sole i estry, które mogą służyć jako proleki.
PL 210 114 B1
W najkorzystniejszej postaci wynalazek dotyczy wydajnej stereospecyficznej syntezy sarsasapogeniny i smilageniny.
Wynalazek dotyczy zatem sposobu stereospecyficznego wytwarzania 3e-hydroksy-5e-H-steroidowych sapogenin i ich pochodnych, charakteryzującego się tym, że prowadzi się redukcję 3-keto-5e-H-steroidowej sapogeniny z użyciem środka redukującego w postaci związku boroorganic znego wybranego spośród trialkilo- lub triaryloborowodorku metalu alkalicznego, przy czym 3β-hydroksy^-H-steroidowe sapogeniny i ich pochodne stanowią związki o ogólnym wzorze
w którym R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8 i R9 niezależnie oznaczają H, C1-4-alkil, OH lub OR, gdzie R = C6-12 -aryl lub C1-4-alkil, albo R5 i R6 razem mogą oznaczać =0 (karbonyl) R10 oznacza β-OH, połączoną przez atom β-O grupę cukrową lub β-organiczną grupę estrową, przy czym środek redukujący stanowi związek boroorganiczny, w którym grupy organiczne zawierają więcej niż dwa atomy węgla, a otrzymane sapogeniny stanowią głównie 3β-hydroksy-5β-H-sapogeniny.
Korzystnie w sposobie według wynalazku stosuje się związek boroorganiczny wybrany z grupy obejmującej tri-s-butyloborowodorek litu, tri-s-butyloborowodorek potasu, tri-s-butyloborowodorek sodu, tris-i-amyloborowodorek litu, tris-i-amyloborowodorek potasu, trifenyloborowodorek potasu i trifenyloborowodorek litu.
Szczególnie korzystnie jako związek boroorganiczny stosuje się tri-s-butyloborowodorek litu.
Korzystnie stosunek molowy otrzymanej głównie sapogeniny do jej alternatywnego 3-epimeru wynosi co najmniej około 10:1, a zwłaszcza co najmniej około 15:1.
Korzystnie redukcję prowadzi się w rozpuszczalniku organicznym wybranym z grupy obejmującej tetrahydrofuran, toluen, eter t-butylowo-metylowy, dietoksymetan, 1,4-dioksan, 2-metylotetrahydrofuran i ich mieszaniny.
Korzystnie jako rozpuszczalnik organiczny stosuje się zasadniczo tetrahydrofuran, toluen,
1,4-dioksan, 2-metylotetrahydrofuran.
Korzystnie sapogenina jest wybrana z grupy obejmującej sarsasapogeninę, smilageninę i ich estry.
Korzystnie związek wyjściowy w postaci 3-keto-5β-H-steroidowej sapogeniny wytwarza się przez heterogeniczne uwodornianie katalityczne odpowiedniej Δ4,3-ketosteroidowej sapogeniny, z przeprowadzeniem Δ4,3-ketosteroidowej sapogeniny co najmniej głównie w 5β-H,3-keton.
Korzystnie heterogeniczne uwodornianie katalityczne prowadzi się z użyciem wodoru i katalizatora palladowego w rozpuszczalniku organicznym, a zwłaszcza stosuje się katalizator palladowy na nośniku.
Szczególnie korzystnie jako Δ4,3-ketosteroidową sapogeninę stosuje się diosgenon.
Korzystnie diosgenon otrzymuje się przez utlenianie diosgeniny.
Korzystnie sposób wytwarzania smilageniny polega na tym, że prowadzi się katalityczne uwodornianie diosgenonu, a następnie redukcję otrzymanej 3-keto-5β-H-steroidowej sapogeniny z użyciem związku boroorganicznego wybranego spośród trialkilo- lub triaryloborowodorku metalu alkalicznego.
Korzystnie początkowo otrzymaną sapogeninę przeprowadza się w postać jej estru lub soli.
Sposób stereospecyficznego wytwarzania 3β-hydroksy-5β-H-steroidowych sapogenin i ich pochodnych polega na redukcji 3-keto-5β-H-steroidowej sapogeniny z użyciem środka redukującego w postaci związku boroorganicznego z zawadą przestrzenną lub wodorku glinoorganicznego.
Początkowo powstała w wyniku tej stereospecyficznej redukcji 3β-hydroksy-5β-H-steroidową sapogeninę można następnie przeprowadzić w żądaną postać pochodną, np. znanymi technikami
PL 210 114 B1 przeprowadzania w pochodne. Tę reakcję przemiany można prowadzić in situ lub w innym układzie reakcyjnym, jednocześnie z redukcją lub po niej.
Stosowane tu określenie „związek boroorganiczny z zawadą przestrzenną dotyczy redukujących środków w postaci trialkilo- lub triaryloborowodorków metali alkalicznych, takich jak np. tri-sbutyloborowodorek litu, tris-i-amyloborowodorek litu lub trifenyloborowodorek litu lub odpowiadających im środków redukujących, w których lit został zastąpiony potasem lub sodem. Grupy alkilowe korzystnie zawierają 3-7 atomów węgla. Grupy arylowe korzystnie zawierają 6-12 atomów węgla i mogą być podstawione alkilem. Takie środki redukujące są czasami ogólnie nazywane środkami redukującymi typu „Selectride, przy czym rozumie się, iż stosowane tu określenie środków „Selectride nie ogranicza zakresu wynalazku do stosowania środka redukującego uzyskanego od jakiegokolwiek szczególnego producenta lub źródła, gdyż można stosować takie środki redukujące pochodzące od jakiegokolwiek producenta lub źródła. W celu uzyskania bardziej szczegółowych informacji patrz publikacja „Reductions by the Alumino-and Borohydrides w Organic Synthesis J. Seyden-Penne (VCH Publishers, Inc.).
Korzystne związki boroorganiczne z zawadą przestrzenną do stosowania zgodnie z wynalazkiem stanowią tri-s-butyloborowodorek litu (L-Selectride), tri-s-butyloborowodorek potasu (K-Selectride), tri-s-butyloborowodorek sodu (N-Selectride), tris-i-amyloborowodorek litu (LS-Selectride), tris-i-amyloborowodorek potasu (KS-Selectride), trifenyloborowodorek potasu i trifenyloborowodorek litu.
Dzięki odpowiedniemu doborowi środka redukującego sposób według wynalazku umożliwia otrzymanie szeregu 3e-hydroksy-5e-H-sapogenin w zasadniczo lub co najmniej w przeważającym stopniu stereoizomerycznie czystej postaci z dobrą lub doskonałą ogólną wydajnością (np. stopień przemiany powyżej około 80%) z dostępnych w handlu lub łatwo wytwarzanych związków wyjściowych, zazwyczaj unikając prowadzenia trudnego rozdziału mieszaniny izomerów.
Dotychczas nie stosowano środków redukujących w postaci związków boroorganicznych z zawadą przestrzenną w przypadku 3-keto-5e-H-steroidowych sapogenin. W sposobie wytwarzania episarsasapogeniny według Milesa (J. Agric. Food Chem., 41, 914-917 (1993)) zastosowano borowodorek sodu jako środek redukujący, chociaż w tym czasie znany był bardziej selektywny reagent LTBA.
Skoro środek redukujący stanowi związek boroorganiczny ze stosunkowo dużą zawadą przestrzenną (grupy organiczne zawierające więcej niż 2 atomy węgla), otrzymaną sapogeninę stanowi głównie 3β-hydroksy-5β-H-sapogenina.
Stosowane tu określenie 3-keto-5β-H-sapogenina stosuje się dla uproszczenia w odniesieniu do substancji wyjściowej poddawanej redukcji i określenie to niekoniecznie wskazuje na nasycenie lub brak grup ketonowych w innych częściach cząsteczki, np. poza pierścieniem A, pod warunkiem, iż w razie potrzeby jakiekolwiek niepożądane reaktywne miejsca w innych częściach cząsteczki są odpowiednio zabezpieczone. Substancja wyjściowa w postaci 3-keto-5β-H-sapogeniny może różnić się od żądanego produktu końcowego w innych częściach cząsteczki oprócz pozycji 3 w pierścieniu A; w tym przypadku prowadzi się niezbędną przemianę lub szereg przemian związku sposobami znanymi fachowcom, będącymi częścią całego szlaku syntezy prowadzącego do uzyskania żądanego produktu końcowego.
Substancję wyjściową w postaci 3-keto-5β-H-steroidowej sapogeniny można odpowiednio wytwarzać przez utlenianie odpowiedniej 3-OH-sapogeniny. Przykładowo sarsasapogenon wytworzono przez utlenianie z użyciem dichromianu pirydyniowego sposobem opisanym przez Milesa (J. Agric Food Chem., 41, 914-917 (1993)), drogą utleniania Jonesa opisanego przez Blundena (J. Nat. Prod., 42, 478482 (1979)) i w WO-98/07741. Smilagenon wytworzono z diosgenonu (otrzymanego przez utlenianie diosgeniny) drogą redukcji podwójnego wiązania α,β-nienasyconego ketonu [Marker i in., J. Am. Chem. Soc. 2525 (1940), Irismetov i Goryaev, Izv. Akad. Nauk Kaz. SSR, Ser. Khim., 2, 47-52 (1981)].
Zgodnie z wynalazkiem substancję wyjściową w postaci 3-keto-5β-H-steroidowej sapogeniny wytwarza się przez heterogeniczne uwodornianie katalityczne odpowiedniej Δ4,3-ketosteroidowej sapogeniny, np. diosgenonu. W wyniku heterogenicznego uwodorniania katalitycznego Δ4,3-ketosteroidową sapogeninę przeprowadza się przede wszystkim w odpowiedni produkt 5β-H-3-ketonowy, np, w smilagenon, który następnie poddaje się redukcji.
Heterogeniczne uwodornianie katalityczne można dogodnie prowadzić z użyciem wodoru i katalizatora palladowego w rozpuszczalniku organicznym. Korzystnie stosuje się katalizator palladowy na nośniku, takim jak np. siarczan baru, węglan wapnia, grafit lub węgiel. Korzystnie stosuje się pallad w postaci wstępnie zredukowanej.
PL 210 114 B1
W przypadku gdy substancję wyjściową stanowi diosgenon, a po uwodornieniu katalitycznym prowadzi się redukcję smilagenonu z użyciem środka redukującego w postaci związku boroorganicznego z zawadą przestrzenną, uzyskuje się produkt w postaci smilageniny.
Ogólnie wynalazek dotyczy syntezy użytecznych steroidowych sapogenin, np. smilageniny lub epismilageniny, z łatwo dostępnych substancji, np. diosgeniny, drogą prowadzenia selektywnych reakcji redukcji w celu kontroli stereochemii, jak przedstawiono dla tych konkretnych związków na poniż-
Sposób ten można stosować do wytwarzania 3e-hydroksy-5e-H-steroidowych sapogenin, takich jak sarsasapogenina i smilagenina. Proleki i inne fizjologicznie dopuszczalne postacie sapogeniny (czyli estry i sole, patrz powyżej) można wytwarzać z 3-OH-pochodnych znanymi sposobami, jak opisano szczegółowo poniżej.
PL 210 114 B1
Sapogeniny jako produkty końcowe
Sposób według wynalazku stosuje się do wytwarzania sapogenin stanowiących produkty końcowe wybrane spośród związków o ogólnym wzorze:
w którym R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8 i R9 niezależnie oznaczają H, C1-4-alkil, OH lub OR (gdzie R = C6-12 -aryl lub C1-4-alkil) albo R5 i R6 razem mogą oznaczać =0 (karbonyl) lub zabezpieczoną grupę karbonylową, przy czym stereochemia w centrum węgla 3 (czyli atomu węgla pierścienia A, do którego przyłączona jest grupa R10) może być R lub S, a
R10 może oznaczać β-OH, grupę cukrową połączoną przez atom β-O lub β-organiczną grupę estrową (która obejmuje ugrupowania estrów alifatycznych i estrów aminokwasów).
Z wyjątkiem konfiguracji określonej w powyższym wzorze zgodnie z konwencją oznaczeń w postaci pełnych i kreskowanych klinów, oraz z wyjątkiem stereospecyficzności stanowiącej cechę wynalazku, stereochemia we wzorze jest niespecyficzna i możliwe są wszelkie stereoizomery i mieszaniny izomerów.
Określenie „fizjologicznie dopuszczalne sole oznacza stosunkowo nietoksyczne, nieorganiczne i organiczne sole addycyjne z kwasami i zasadami związków wytwarzanych sposobem według wynalazku. Sole te można wytwarzać in situ podczas końcowego wyodrębniania i oczyszczania związków albo prowadząc oddzielną reakcję z użyciem oczyszczonego związku. Patrz np. S.M. Berge i in. Pharmaceutical Salts, J. Pharm. Sci., 66, str. 1-19 (1977).
Stosowane tu określenie „ester organiczny dotyczy jakiegokolwiek estru, który można wytworzyć drogą reakcji związku, w którym R10 oznacza OH, z kwasem organicznym tworzącym ester lub jego zaktywowaną pochodną. Kwas organiczny może stanowić np. alifatyczny kwas karboksylowy lub aminokwas. Bez ograniczenia, organiczna grupa estrowa może być wybrana np. z grupy obejmującej ugrupowania takich estrów jak: katylan (etoksykarbonyloksyl), octan, bursztynian, propionian, n-maślan, i-maślan, walerianian, izowalerianian, n-heksanian, izo-heksanian, dietylooctan, oktanian, dekanian, laurynian, mirystynian, palmitynian, stearynian, benzoesan, fenylooctan, fenylopropionian, cynamonian, ftalan, glicynian, alaninian, walinian, fenyloalaninian, izoleucynian, metioninian, argininian, asparaginian, cysteinian, glutaminian, histydynian, lizynian, prolinian, serynian, treoninian, tryptofanian, tyrozynian, fumaran, maleinian, podstawione alifatyczne, np. chlorooctan, metoksyoctan, zabezpieczone ugrupowania estrów aminokwasów, takich jak np. Boc-aminoglicynian (Boc = t-butoksykarbonyl), Boc-aminowalinian, CBZ-aminoglicynian (CBZ = benzyloksykarbonyl), CBZ-aminoalinian i podstawione aromatyczne grupy estrowe np. p-bromobenzoiloksyl, m-bromobenzoiloksyl, p-metoksybenzoiloksyl, chlorobenzoesan, taki jak p-chlorobenzoiloksyl, dichlorobenzoesan, taki jak
2,4-dichlorobenzoiloksyl, nitrobenzoesan, taki jak p-nitrobenzoiloksyl lub 3,5-dinitrobenzoiloksyl, itp.
Stosowane tu określenie „cukier dotyczy w szczególności mono-, di- lub trisacharydu i jego acylowanych postaci. Bez ograniczenia, taki cukier może stanowić np. monoaldoza lub ketoza o 5 lub 6 atomach węgla, korzystnie w postaci cyklicznej furanozy lub piranozy, jako anomer α lub β o izomerii optycznej D lub L. Przykładowe odpowiednie cukry obejmują glukozę, mannozę, fruktozę, galaktozę, maltozę, celobiozę, sacharozę, ramnozę, ksylozę, arabinozę, fukozę, chinowozę, apiozę, laktozę, galaktozo-glukozę, glukozo-arabinozę, fukozo-glukozę, ramnozo-glukozę, glukozo-glukozo-glukozę, glukozo-ramnozę, mannozo-glukozę, glukozo-(ramnozo)-glukozę, glukozo-(ramnozo)-ramnozę, glukozo-(glukozo)-glukozę, galaktozo-(ramnozo)-galaktozę i ich acylowane (np. acetylowane) pochodne.
PL 210 114 B1
3-Keto-5β-H-steroidowa sapogenina, substancja wyjściowa w etapie, w którym wytwarza się żądaną sapogeninę, korzystnie odpowiada żądanej sapogeninie we wszystkich punktach budowy cząsteczki z wyjątkiem grupy w pozycji 3. Jednak gdy jest to konieczne lub pożądane, przed przeprowadzeniem redukcji można stosować odpowiednie grupy zabezpieczające, które następnie można usuwać z wytworzeniem żądanej sapogeniny.
Stosowane tu określenie „grupy zabezpieczające dotyczy grup, które stosuje się w celu zabezpieczenia reaktywnych grup funkcyjnych, np. grup hydroksylowych lub karboksylowych, jeśli są one pożądane w końcowym produkcie, w celu uniknięcia ich niepożądanego udziału w reakcjach. Można stosować zwykłe grupy zabezpieczające zgodnie ze zwykłą praktyką, patrz np. T.W. Green i P.G.M. Wuts w „Protective Groups in Organic Chemistry John Wiley & Sons, 1991; J.F.W McOmie w „Protective Groups in Organic Chemistry Plenum Press, 1973.
Stwierdzono, iż szereg reagentów działa selektywnie, wskutek czego otrzymuje się smilageninę lub epismilageninę, jak przedstawiono w poniższej tabeli 1 (procentowa selektywność dotyczy składników w surowym produkcie). Nieoczekiwanie stwierdzono, iż użycie K-, L- lub N-Selectride® (tri-s-butyloborowodorku potasu, litu lub sodu) albo odpowiedniego tri-fenyloborowodorku prowadzi do powstania 3β-hydroksylopochodnej, np. smilageniny, w wysoce stereoselektywny sposób. Użycie środka redukującego z mniejszą zawadą przestrzenną, trietyloborowodorku litu prowadzi do powstania 3α-hydroksylopochodnej, np. epismilageniny, w wysoce stereoselektywny sposób.
Podczas stereoselektywnej redukcji 3-keto-5β-H-steroidowych sapogenin zgodnie z wynalazkiem stwierdzono, iż możliwe jest otrzymanie produktu końcowego o stosunku molowym dominującego 3-hydroksysteroidu do alternatywnego 3-epimeru, wynoszącym co najmniej około 10:1, np. co najmniej około 15:1.
T a b e l a 1
Selektywność w redukcji smilagenonu
Reagent Temp. °C Rozpuszczalnik Smilagenina % Epismilagenina % Smilagenon %
LiAlH(OtBu)3 temp. pok. THF 5,0 95,0 -
LiBHEta -78 THF 22,8 74,3 -
*AlH3 0 THF 14,4 83,1 -
*BH3 0 THF 11,8 83,9 -
*9-BBN -78 THF 10,4 51,4 37,5
*NaBH4 /CeCl3 -78 THF 4,4 89,5 -
L-Selectride® -78 THF 91,1 3,4 4,7
L-Selectride® -5 THF 92,7 4,2 2,5
L-Selectride® 20 THF 92,7 4,8 2,2
L-Selectride® -78 Toluen 90,8 5,5 2,5
L-Selectride® -78 DEM 54,0 4,0 41,1
L-Selectride® 20 Cykloheksan 74,9 13,9 8,5
N-Selectride® -78 THF 97,3 1,6 0,2
N-Selectride® -5 THF 94,2 2,6 0,5
K-Selectride® -78 THF 96,5 2,0 0,3
K-Selectride® -10 THF 93,6 4,0 0,6
K-Selectride® -78 MTHF 92,2 6,3 -
LS-Selectride® -78 THF 91,5 4,4 3,2
KS-Selectride® -78 THF 95,5 2,4 0,3
KBH(Ph)3 -78 THF 91,0 4,6 1,7
* = reakcje porównawcze
PL 210 114 B1
Nieoczekiwanie stwierdzono, iż niska temperatura (np. około -78°C) nie ma zasadniczego wpływu w sposobie według wynalazku. Redukcję można zasadniczo prowadzić w temperaturze od -100 do 25°C, korzystnie od -40 do 25°C, a najkorzystniej około -10 do 10°C, dogodnie w rozpuszczalniku wybranym z grupy obejmującej tetrahydrofuran (THF), 2-metylotetrahydrofuran (MTHF), toluen,
1,4-dioksan, eter t-butylowo-metylowy i mieszaniny tych rozpuszczalników, a najkorzystniej w THF.
W korzystnej postaci, związek wyjściowy, 3-keto-5e-H-steroidową sapogeninę, np. smilagenon, wytwarza się przez heterogeniczne uwodornianie katalityczne odpowiedniej Δ4,3-ketosteroidowej sapogeniny, np. diosgenonu.
Tę Δ4,3-ketosteroidową sapogeninę, np. diosgenon, korzystnie otrzymaną przez utlenianie od5 powiedniej Δ ,3-hydroksysteroidowej sapogeniny, np. diosgeniny, z wytworzeniem α,β-nienasyconego ketonu. Należy zauważyć, iż w wyniku bezpośredniej redukcji diosgeniny z użyciem jako katalizatora palladu na węglu otrzymuje się głównie produkt 5α, tigogeninę.
Marker (Marker i in., J. Am. Chem. Soc, 62, 2525 (1940)) wykazali, iż redukcję diosgenonu do smilagenonu można osiągnąć z użyciem katalizatora w postaci palladu na siarczanie baru w roztworze eteru w atmosferze wodoru. Niskie stężenie (500 objętości; zwykle stosowane objętości mieszczą się w zakresie 5-30 objętości) i wysokie zużycie katalizatora (1000%; zwykle zużycie katalizatora mieści się w zakresie 1 - 20%) sprawiają, iż opisany sposób jest niepraktyczny i nieekonomiczny do stosowania w dużej skali. Dodatkową kwestię stanowi eter, który nie jest odpowiedni do stosowania w dużej skali ze względów bezpieczeństwa.
Inni również prowadzili badania dotyczące redukcji diosgenonu do smilagenonu. Djerassi prowadził redukcję diosgenon (10 g) w etanolu (450 ml) w obecności wstępnie zredukowanego 10% Pd-C (0,8 g) pod ciśnieniem atmosferycznym. Surowy smilagenon wyodrębniono przez wytrącanie z wody i poddano rekrystalizacji z mieszaniny chloroform/metanol, w wyniku czego otrzymano czysty smilagenon (7,2 g, 72%) o temperaturze topnienia 179 - 183°C. Wydajność nie zmieniła się w przypadku gdy reakcję prowadzono w obecności wodorotlenku potasu (3 g). Temperatura topnienia analitycznie czystej próbki wynosiła 186 - 188°C (Djerassi, Yashin i Rosenkranz, J. Am. Chem. Soc, 74, 422 (1952)). Wadą tego sposobu jest niskie rozcieńczenie wynikające ze słabej rozpuszczalności diosgenonu w etanolu.
W badaniach nad pregnanem Suvorov stwierdził, iż pirydyna wywiera znaczny wpływ na reakcję uwodorniania. Zwykle w tych reakcjach jako katalizator wybierano 10% pallad na węglanie wapnia (Pd-CaCO3). W takich przypadkach stwierdzono, iż selektywność jest zasadniczo większa niż w reakcjach prowadzonych w rozpuszczalnikach alkoholowych, nawet z dodatkiem ługu (Suvorov i Yaroslavtseva, Steroids, 1270 (1961)). Obróbka prowadzona w tych badaniach obejmowała przerywanie reakcji przez wlanie mieszaniny do rozcieńczonego kwasu chlorowodorowego i ekstrakcję produktu z chloroformu. Ekstrakt organiczny przemyto rozcieńczonym kwasem chlorowodorowym, 8% wodnym roztworem wodorowęglanu sodu i wodą do zobojętnienia wobec lakmusu. Takie sposoby prowadzą do wytworzenia dużych ilości wodnych ścieków zawierających pirydynę i chlorowcowane rozpuszczalniki, które wymagają usuwania, co zwiększa koszt obróbki.
Irismetov wykazał, iż można uzyskać wysoką selektywność redukcji diosgenonu do smilagenonu. W tym doświadczeniu diosgenon (1 g) uwodorniano z użyciem 5% Pd-CaCO3 (1 g) w pirydynie (30 ml) pod ciśnieniem atmosferycznym. Po przesączeniu w celu usunięcia katalizatora i odparowaniu rozpuszczalnika pozostałość poddano krystalizacji z alkoholu, w wyniku czego otrzymano substancję stałą o temperaturze topnienia 209 - 211°C. Nie podano wydajności (Irismetov i Goryayev, Izv. Akad. Nauk Kaz. SSR, Ser. Khim., 2, 47 (1982)). Przy stosowaniu w produkcji w dużej skali sposób ten ma wady wynikające z konieczności stosowania większych ilości katalizatora (100%) i rozcieńczonych roztworów. Pirydyna jest szkodliwym rozpuszczalnikiem i zazwyczaj związek ten stosuje się w ilościach stechiometrycznych jako środek wiążący kwas w produkcji w dużej skali.
W opisie patentowym UK nr 736818 opisano redukcję związków 3-keto^4-steroidów do 5β-1 steroidów z użyciem katalizatora palladowego, w obecności zasady nieorganicznej i w środowisku bezwodnym. Korzystny rozpuszczalnik stanowił metanol, a korzystną zasadę wodorotlenek potasu. Nie wymieniono diosgenonu. Obecnie stwierdzono, iż diosgenon jest słabo rozpuszczalny w alkoholach (zwłaszcza w etanolu), co sprawia, iż w sposobie konieczne byłoby stosowanie dużych rozcieńczeń. Taki sposób wymaga również stosowania obróbki ekstrakcyjnej.
W opisie patentowym UK nr 763301 odniesiono się do przydatności alkaliów (np. wodorotlenku sodu lub potasu) w zwiększaniu ilości produktu 5β^ w redukcji 3-keto^4-steroidów. W szczególności opisano zastosowanie w tym kontekście trietyloaminy. Wśród wybranych rozpuszczalników wymieniono
PL 210 114 B1 etanol, eter, octan etylu i metylocykloheksan, przy czym korzystnie rozpuszczalnik stanowił 1,4-dioksan.
Nieoczekiwanie stwierdzono, iż zastosowanie palladu na nośniku, takim jak siarczan baru (Pd-BaSO4) lub węglan wapnia (Pd-CaCO3), w odpowiednim rozpuszczalniku zapewnia sposób ekonomiczny i możliwy do realizacji w większej skali. W szczególności opracowano sposób, który można prowadzić przy opłacalnych pod względem ekonomicznym stężeniach z użyciem małej ilości katalizatora. Ponadto nieoczekiwanie stwierdzono, iż zredukowane postacie tych katalizatorów są bardziej selektywne niż postacie niezredukowane, co pokazano w poniższej tabeli 2.
T a b e l a 2
Ogólne badania selekcyjne
Rozpuszczalni k/kata lizator Smilagenon % Tigogenon % Diosgenon % Tigogenina %
Pd-BaSO4(r)/THF/ 95,7 2,1 <0,1 1,2
Pd-BaSO4(u)/THF 84,0 13,1 - -
Pd-CaCOa(r)/THF 91,4 6,9 - 1,7
Pd-CaCOa(u)/THF 81,1 14,2 - 1,7
Uwaga: (r) oznacza zredukowaną postać katalizatora, a (u) postać niezredukowaną.
5% Pd/grafit (Johnson Matthey typ 450) i 10% Pd/C (Johnson Matthey typ 39) są również odpowiednimi katalizatorami do stosowania w tym sposobie.
Odpowiednie rozpuszczalniki mogą być wybrane z grupy obejmującej tetrahydrofuran (THF),
2-metylotetrahydrofuran, toluen, 1,4-dioksan, octan etylu, keton metylowo-izobutylowy, najkorzystniej
THF. Stwierdzono, iż stosowanie tych rozpuszczalników jest bardziej korzystne niż pirydyny. Przy stosowaniu tych rozpuszczalników sposób można realizować przy stężeniu 1 - 50 objętości, korzystnie 3 - 30 objętości, a najkorzystniej 3 - 10 objętościach. Ilość katalizatora mieści się w zakresie 1 - 25%, korzystnie 1 - 10%, a najkorzystniej 1 - 5%.
Nieoczekiwanie stwierdzono, iż zwiększenie ciśnienia powoduje zmniejszenie selektywności. Reakcję korzystnie prowadzi się pod ciśnieniem wodoru 0,1 - 0,5 MPa, a najkorzystniej pod ciśnieniem wodoru wynoszącym 0,1 - 0,2 MPa.
Stwierdzono również, iż podwyższenie temperatury zmniejsza selektywność. Reakcję prowadzi się korzystnie w 15 - 75°C, korzystniej w 20 - 50°C, a najkorzystniej w 20 - 30°C.
Dzięki użyciu THF uzyskano lepszą rozpuszczalność diosgenonu w porównaniu z etanolem i innymi możliwymi rozpuszczalnikami zastępującymi etery, takimi jak dietoksymetan i eter t-butylowometylowy. Zapewnia to zwiększoną wydajność i lepszą ekonomikę procesu. Taki sposób umożliwia prostą obróbkę w porównaniu z układem etanol/wodny roztwór wodorotlenku sodu.
Obróbka obejmuje zatężanie mieszaniny reakcyjnej i wyodrębnianie smilagenonu. Rozpuszczalnik można ewentualnie zawracać do ponownego użycia.
Pewne rozpuszczalniki okazały się skuteczne przy oczyszczaniu smilagenonu, w tym cykloheksan, 2-butanon, aceton, 2-propanol i metanol; przykłady tych rozpuszczalników podano w poniższej tabeli 3.
T a b e l a 3
Rekrystalizacja surowego smilagenonu
Rozpuszczalnik Objętość Wydajność % Smilagenon % Tigogenon % Diosgenon % Tigogenina %
Wkład - - 91,35 5,15 1,71 1,27
2-Butanon 5 70 97,77 1,20 0,39 0,51
Cykloheksan 8 72 97,71 1,10 0,33 0,57
2-Propanol 12 60 97,40 1,35 0,37 0,71
W korzystnej postaci wynalazku roztwór smilagenonu w THF z uwodorniania stosuje się bezpośrednio w redukcji. Dzięki temu unika się potrzeby obróbki, wyodrębniania i suszenia związku pośredniego w postaci smilagenonu, co zapewnia oszczędności pod względem czasu i stosowania aparatury, a co za tym idzie, zmniejszenie kosztów wytwarzania. Nieoczekiwanie stwierdzono, iż zanieczysz10
PL 210 114 B1 czenia powstające w tym procesie (głównie epitigogenina i epismilagenina) można usuwać przez rekrystalizację surowej smilageniny.
Wydzielanie otrzymanego związku
Związek wytworzony sposobem według wynalazku można wydzielić z mieszaniny reakcyjnej znanymi sposobami. Przykładowo związki można wydzielić przez oddestylowanie rozpuszczalnika z mieszaniny reakcyjnej albo, jeśli jest to niezbędne, po oddestylowaniu rozpuszczalnika z mieszaniny reakcyjnej, przez wlanie pozostałości do wody, a następnie ekstrakcję niemieszającym się z wodą rozpuszczalnikiem organicznym i oddestylowanie rozpuszczalnika z ekstraktu. Dodatkowo, w razie potrzeby, produkt można następnie oczyszczać różnymi znanymi sposobami, takimi jak rekrystalizacja, powtórne strącanie lub różne metody chromatograficzne, zwłaszcza chromatografia kolumnowa lub preparatywna chromatografia cienkowarstwowa.
Poniższe przykłady ilustrują syntezę smilageniny drogą selektywnej redukcji w celu kontrolowania stereochemii. Przykłady porównawcze ilustrują również stereospecyficzną przemianę 3α-hydroksy^-H-sapogeniny w 3β-hydroksy-5β-H-sapogeniny i ich pochodne, oraz syntezę episarsasapogeniny i epismilageniny.
P r z y k ł a d 1
Synteza smilageniny ze smilagenonu z użyciem L-Selectride® w -10°C
Smilagenon (657 g) rozpuszczono w tetrahydrofuranie (4000 ml), po czym roztwór przedmuchano azotem i ochłodzono do uzyskania temperatury wewnętrznej około -10°C. Dodano L-Selectride® (2400 ml 1M w THF) w ciągu około 50 minut i roztwór mieszano przez 90 minut. Powoli dodano roztwór kwasu cytrynowego (600 g) w wodzie (2000 ml), utrzymując temperaturę poniżej 0°C. Mieszaninę pozostawiono do ogrzania się do temperatury otoczenia i mieszano przez 30 minut. Warstwę wodną oddzielono, wyekstrahowano dichlorometanem (2000 ml) i warstwy rozdzielono. Warstwę wodną ponownie wyekstrahowano dichlorometanem (1500 ml). Połączone ekstrakty organiczne przemyto wodą (4000 ml) i wysuszono nad MgSO4. Ekstrakty organiczne odparowano do sucha i otrzymano smilageninę.
P r z y k ł a d 2
Synteza smilageniny ze smilagenonu z użyciem K-Selectride® w -15°C
K-Selectrid® (1600 ml; 1M w THF) dodano do roztworu smilagenonu (500 g) w THF (3500 ml) w około -15°C w atmosferze azotu. Mieszaninę reakcyjną mieszano w tej temperaturze przez 30 minut i reakcję przerwano dodawszy wodnego roztworu kwasu cytrynowego (393 g w 1300 ml wody), utrzymując temperaturę wewnętrzną około 0°C. Mieszaninę ogrzano do temperatury otoczenia i odparowano THF pod ciśnieniem atmosferycznym do wytrącenia substancji stałej. Substancję stałą odsączono i wysuszono pod pompą.
Substancję stałą rozpuszczono w dichlorometanie (DCM) (6000 ml), roztwór wysuszono (MgSO4) i odparowano, w wyniku czego otrzymano białą substancję stałą, którą poddano rekrystalizacji z alkoholu izopropylowego (IPA) (5000 ml) i otrzymano smilageninę.
P r z y k ł a d 3
Synteza smilageniny ze smilagenonu z użyciem N-Selectride® w -78°C
N-Selectrid® (0,64 ml, 1M w THF) dodano w ciągu 10 minut do roztworu smilagenonu (206 mg) w THF (10 ml) w -78°C. Mieszaninę mieszano, reakcję przerwano dodawszy 10% wodnego roztworu kwasu cytrynowego (2 g w 20 ml wody); mieszaninę wyekstrahowano DCM (2 X 50 ml), wysuszono (MgSO4) i odparowano. Uzyskany bezbarwny olej roztworzono w acetonie (20 ml) i dodano wody (50 ml). Osad odsączono i wysuszono, w wyniku czego otrzymano smilageninę (200 mg, 97%).
P r z y k ł a d 4
Synteza smilagenonu z diosgenonu
Diosgenon (500 g) rozpuszczono w tetrahydrofuranie (THF) (2500 ml) w 40 - 45°C w obojętnej atmosferze azotu. Dodano 5% Pd-BaSO4 (zredukowanego) (100 g); kolbę przedmuchano wodorem i jej zawartość mieszano w atmosferze wodoru przez około 6,5 godziny. Kolbę ochłodzono do temperatury otoczenia i katalizator usunięto przez sączenie przez wkład z Celitu (50 g). Rozpuszczalnik odparowano i otrzymano surowy smilagenon jako stałą pozostałość.
Proces powtórzono i dwie partie połączono (902,8 g) i przeprowadzono w zawiesinę w cykloheksanie (2260 ml) w temperaturze otoczenia w atmosferze azotu przez około 30 minut. Substancję stałą odsączono i wysuszono w suszarce próżniowej w około 40°C przez noc, w wyniku czego otrzymano oczyszczony smilagenon (749,1 g; 75%).
PL 210 114 B1
P r z y k ł a d 5
Synteza smilagenonu z diosgenonu
Diosgenon (700 g) rozpuszczono w tetrahydrofuranie (THF) (4500 ml) w obojętnej atmosferze azotu. Dodano węgla aktywnego (35 g) i prowadzono uwodornianie w obecności 5% Pd-BaSO4 (zredukowanego) (35 g) w 25°C pod nadciśnieniem wodoru 0,25 MPa. Katalizator odsączono i mieszaninę zatężono do około jednej czwartej objętości. Dodano wodę (3000 ml) w ciągu około 30 minut i powstałą substancję stałą odsączono, przemyto metanolem (560 ml) i wysuszono pod próżnią w 40 - 50°C, w wyniku czego otrzymano smilagenon (630 g, 90%).
P r z y k ł a d 6
Połączenie uwodorniania i redukcji
Diosgenon (500 g) rozpuszczono w tetrahydrofuranie (2500 ml) w obojętnej atmosferze azotu. Dodano 5% Pd-BaSO4 (zredukowanego) (100 g); kolbę przedmuchano wodorem i jej zawartość mieszano w atmosferze wodoru przez około 5 godzin. Katalizator usunięto przez sączenie przez wkład z celitu (20 g). Pozostałość przemyto tetrahydrofuranem (1000 ml) i roztwór zastosowano bezpośrednio w kolejnym etapie.
Do powyższego roztworu smilagenonu (500 g) w tetrahydrofuranie w około -15°C w atmosferze azotu dodano K-Selectride® (1600 ml; 1M w tetrahydrofuranie). Mieszaninę reakcyjną mieszano w tej temperaturze przez 30 minut i reakcję przerwano dodawszy wodnego roztworu kwasu cytrynowego (393 g w 1300 ml wody), utrzymując temperaturę wewnętrzną około 0°C. Mieszaninę ogrzano do temperatury otoczenia i tetrahydrofuran odparowano pod ciśnieniem atmosferycznym do wytrącenia substancji stałej. Substancję stałą odsączono i wysuszono pod pompą.
Substancję stałą rozpuszczono w dichlorometanie (6000 ml), roztwór wysuszono (MgSO4) i odparowano, a uzyskaną białą substancję stałą poddano rekrystalizacji z 2-propanolu (5000 ml). Substancję stałą następnie poddano rekrystalizacji z acetonu (5000 ml), a potem jeszcze raz z acetonu (3500 ml). Substancję stałą wysuszono w 80°C w suszarce próżniowej i otrzymano czystą smilageninę (154,5 g).
Temperatura topnienia 184,7 - 187,0°C; [α],'1 = -73,3°;
IR vmax 3456, 2928, 1451, 1376, 1050, 979, 896 cm-1; ESI-MS m/z 417 [M+1]+; 1H NMR(CDCl3, 300 MHz): między innymi δ 4,39 (1H, br q, J = 8 Hz), 4,10 (1H, br s), 3,46 (1H, br dd, J = 11 Hz), 3,39 (1H, t, J = 11 Hz), 0,98 (3H, s), 0,97 (3H, d, J = 7 Hz), 0,79 (3H, d, J = 7 Hz), 0,76 (3H, s) ppm; 13C NMR (CDCI3, 126 MHz): δ 14,47, 16,43, 17,10, 20,83, 23,86, 26,48, 26,50, 27,75, 28,73, 29,89, 30,24, 31,32, 31,73, 33,46, 35,21, 35,21, 36,45, 39,78, 40,24, 40,63, 41,54, 56,41, 62,19, 66,79, 66,98, 80,87, 109,20 ppm; C 77,94%; H 10,75% (wartości teoretyczne dla C27H44O3: C 77,84%; H 10,64%).
P r z y k ł a d 7
Połączenie uwodorniania i redukcji
Do roztworu smilagenonu (156 g) w tetrahydrofuranie (otrzymanego w reakcji uwodorniania diosgenonu) w około -10°C w atmosferze azotu dodano L-Selectride® (527 ml; 1M w tetrahydrofuranie). Mieszaninę reakcyjną mieszano w tej temperaturze przez 30 minut, pozostawiono do ogrzania się do temperatury otoczenia i mieszano przez noc. Reakcję przerwano dodawszy mieszaniny roztworu kwasu cytrynowego (311 g w 3800 ml wody) i dichlorometanu (2200 ml), utrzymując temperaturę wewnętrzną poniżej 30°C. Fazę wodną oddzielono i ponownie wyekstrahowano dichlorometanem (400 ml). Połączone ekstrakty organiczne przemyto wodnym roztworem kwasu cytrynowego (160 g w 2200 ml wody) i oddestylowano do małej objętości. Dodano 2-propanolu (3000 ml) i mieszaninę ponownie oddestylowano do około 1/2 objętości. Dodano więcej 2-propanolu (1500 ml) i mieszaninę oddestylowano do około 1/2 objętości. Mieszaninę ogrzano do temperatury wrzenia w warunkach powrotu skroplin i pozostawiono do ostygnięcia. Mieszaninę następnie ochłodzono do 0 - 10°C i przesączono. Substancję stałą wysuszono w suszarce próżniowej w 60 - 65°C i otrzymano smilageninę. Wydajność wynosiła 94,0 g.
P r z y k ł a d 8 (p o r ó w n a w c z y)
Redukcja smilagenonu do epismilageniny
Wodorek litowo-tri-t-butoksyglinowy (1M w tetrahydrofuranie, 99 ml) wkroplono do roztworu smilagenonu (32,0 g, 77,2 mmola) w tetrahydrofuranie (800 ml) z taką szybkością, aby utrzymać temperaturę 14 - 16°C. Po zakończeniu wkraplania mieszaninę mieszano w temperaturze pokojowej przez kolejne 2 godziny. Pozostały środek redukujący rozłożono przez ostrożne dodanie roztworu chlorku amonu (30 g w 400 ml wody). Mieszaninę przesączono i substancję stałą przemyto dichlorometanem (300 ml). Połączone przesącze odparowano, a pozostałość rozdzielono pomiędzy dichlorometan (300 ml)
PL 210 114 B1 i wodę (300 ml). Warstwę wodną następnie wyekstrahowano dichlorometanem (2 x 300 ml). Połączone fazy organiczne wysuszono (MgSO4) i odparowano, w wyniku czego otrzymano białą substancję stałą (25,7 g). Substancję stałą poddano rekrystalizacji z acetonu (1250 ml) i otrzymaną substancję stałą (19,0 g) wysuszono w suszarce próżniowej w 40°C przez noc. Substancję stałą następnie oczyszczono przez ogrzewanie zawiesiny w acetonie (1425 ml). Otrzymaną substancję stałą wysuszono w suszarce próżniowej w 40°C przez noc. Substancję stałą na koniec oczyszczono przez rekrystalizację z 2-propanolu (300 ml) i roztwór przesączono na ciepło w celu usunięcia jakichkolwiek składników nieorganicznych. Przesącz ochłodzono, substancję stałą odsączono i wysuszono w 60°C w suszarce próżniowej przez noc, w wyniku czego otrzymano epismilageninę (9,0 g).
Temperatura topnienia 223 - 227°C; [α]ο25 = -64° (c=5 gl-1, CHCI3); IR vmax (KBr) 3392, 2937, 1451, 1369, 1051,982, 864 cm-1; ESI-MS m/z 417[M+1]+; 1H NMR (CDCI3, 300 MHz): między innymi δ 4,40 (1H, br q, J = 8 Hz), 3,62 (1H, septet, J = 10, 10, 5,5 Hz), 3,48 (1H, br dd, J = 11 Hz), 3, 37 7(1H, t, J = 11 Hz), 0,97 (3H, d, J = 7 Hz), 0,95 (3H, s), 0,79 (3H, d, J = 7 Hz), 0,75 (3H, s) ppm; 13C NMR (CDCI3, 75 MHz) między innymi: δ 14,91, 16,85, 17,55, 20,99, 23,78, 27,08, 27,49, 30,68, 31,75, 32,18, 35,09, 35,75, 35,85, 40,62, 40,91, 41,04, 41,99, 42,39, 56,74, 62,59, 67,23, 72,10, 81,30, 109,64 ppm; C 77,77%; H 10,59% (wartość obliczona dla C27H44O3: C 77,84%; H 10,64%).
P r z y k ł a d 9 (p o r ó w n a w c z y)
Synteza benzoesanu smilageniny z epismilageniny
Roztwór azodikarboksylanu diizopropylu (0,81 g, 4,0 mmola) w bezwodnym THF (2 ml) dodano w trakcie mieszania do roztworu epismilageniny (0,83 g, 2,0 mmole), trifenylofosfiny (1,05 g, 4,0 mmole) i kwasu benzoesowego (0,49 g, 4,0 mmole) w bezwodnym THF (20 ml). Mieszaninę mieszano w temperaturze pokojowej i reakcję monitorowano metodą TLC. Po 2 godzinach cała substancja wyjściowa przereagowała. Rozpuszczalnik usunięto pod próżnią, a pozostałość w postaci syropu rozpuszczono w eterze (30 ml) i roztwór przemyto nasyconym roztworem wodnym wodorowęglanu sodu (25 ml). Warstwę organiczną wysuszono nad MgSO4 i przepuszczono przez krótki wkład z krzemionki, po czym wkład przemyto eterem. Połączone roztwory z przemywania i przesącz zatężono pod próżnią, w wyniku czego otrzymano benzoesan smilageniny w postaci białej substancji stałej.
P r z y k ł a d 10 (p o r ó w n a w c z y)
Synteza benzoesanu sarsasapogeniny z episarsasapogeniny
Roztwór azodikarboksylanu diizopropylu (0,81 g, 4,0 mmole) w bezwodnym THF (2 ml) dodano w trakcie mieszania do roztworu episarsasapogeniny (0,83 g, 2,0 mmole), trifenylofosfiny (1,05 g, 4,0 mmole) i kwasu benzoesowego (0,49 g, 4,0 mmole) w bezwodnym THF (20 ml). Mieszaninę mieszano w temperaturze pokojowej i reakcję monitorowano metodą TLC. Po 2 godzinach cała substancja wyjściowa przereagowała. Rozpuszczalnik usunięto pod próżnią, a pozostałość w postaci syropu rozpuszczono w eterze (30 ml) i roztwór przemyto nasyconym roztworem wodnym wodorowęglanu sodu (25 ml). Warstwę organiczną wysuszono nad MgSO4 i przepuszczono przez krótki wkład z krzemionki, po czym wkład przemyto eterem. Połączone roztwory z przemywania i przesącz zatężono pod próżnią, w wyniku czego otrzymano benzoesan sarsasapogeniny w postaci białej substancji stałej.
Temperatura topnienia 173 - 175°C; 1H NMR (500 MHz, CDCI3): δ 0,77 (3H, s, 18-CH3), 1,00 (3H, d, J = 6,7 Hz, 21-CH3), 1,04 (3H, s, 19-CH3), 1,08 (3H, d, J = 7,0 Hz, 27-CH3), 1,1-2,1 (27H, kompleksowy multiplet, substancje alifatyczne), 3,31 (1H, br. d, J= 10,9 Hz, 26-OCHH), 3,96 (1H, br. dd, J = 10,9, 2,0 Hz, 26-OCHH), 4,42 (1H, m, 16-OCH), 5,34 (1H, br.s, H-3), 7,44 (2H, br.t, J = 7,6 Hz, aromatyczny H), 7,55 (1H, br. t, J = 7,6 Hz, aromatyczny H), 8,05 (1H, br. d, J = 7,6 Hz, aromatyczny H) ppm; 13C NMR (125,6 MHz, CDCI3): δ 14,56, 16,28, 16,71, 21,17, 24,28, 25,41, 26,01, 26,19, 26,69, 27,31, 31,02, 31,33, 31,98, 35,37, 35,57, 37,92, 40,28, 40,48, 40,91, 42,36, 56,63 (C-14), 62,33 (C-17), 65,36 (C-26), 71,54 (C-3), 81,22 (C-16), 109,94 (C-22), 128,54 (aromatyczny C), 129,73 (aromatyczny C), 131,39 (aromatyczny C), 132,9 (aromatyczny C), 166,13 (karbonyl) ppm.
P r z y k ł a d 11 (p o r ó w n a w c z y)
Synteza episarsasapogeniny z sarsasapogenonu
Roztwór wodorku litowo-tri-t-butoksyglinowego w THF (1M, 41,71 kg) dodano w trakcie mieszania (w ciągu około 2 godzin) do roztworu sarsasapogenonu (17,38 kg) w bezwodnym THF (około 70 kg) w temperaturze od -23 do -30°C w atmosferze suchego azotu. Przewód doprowadzający przemyto THF i mieszaninę mieszano w temperaturze od -23 do -30°C przez około 3 godziny. Reakcję przerwano przez ostrożne dodanie do otrzymanego roztworu nasyconego wodnego roztworu siarczanu sodu (5,67 kg w 28,67 kg wody). Sole organiczne odsączono i przemyto THF (184 kg). Dodano wody (63,18 kg) i całość THF oddestylowano. Dodano dodatkową ilość wody (126,44 kg) i produkt
PL 210 114 B1 wyodrębniono drogą filtracji. Produkt przemyto wodą (2 x 17,38 kg) i acetonem (4 X 13,73 kg), a następnie wysuszono w 35 - 40°C, w wyniku czego otrzymano episarsasapogeninę (14,48 kg).

Claims (18)

1. Sposób stereospecyficznego wytwarzania 3β-hydroksy-5β-H-steroidowych sapogenin i ich pochodnych, znamienny tym, że prowadzi się redukcję 3-keto-5β-H-steroidowej sapogeniny z użyciem środka redukującego w postaci związku boroorganicznego wybranego spośród trialkilo- lub triaryloborowodorku metalu alkalicznego, przy czym 3β-hydroksy-5β-H-steroidowe sapogeniny i ich pochodne stanowią związki o ogólnym wzorze w którym R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8 i R9 niezależnie oznaczają H, C1-4-alkil, OH lub OR, gdzie R = C6-12 -aryl lub C1-4-alkil, albo R5 i R6 razem mogą oznaczać = O (karbonyl) R10 oznacza β-OH, połączoną przez atom β-O grupę cukrową lub β-organiczną grupę estrową, przy czym środek redukujący stanowi związek boroorganiczny, w którym grupy organiczne zawierają więcej niż dwa atomy węgla, a otrzymane sapogeniny stanowią głównie 3β-hydroksy-5β-H-sapogeniny.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się związek boroorganiczny wybrany z grupy obejmującej tri-s-butyloborowodorek litu, tri-s-butyloborowodorek potasu, tri-s-butyloborowodorek sodu, tris-i-amyloborowodorek litu, tris-i-amyloborowodorek potasu, trifenyloborowodorek potasu i trifenyloborowodorek litu.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że jako związek boroorganiczny stosuje się tri-s-butyloborowodorek litu.
4. Sposób według zastrz. 1-3, znamienny tym, że stosunek molowy otrzymanej głównie sapogeniny do jej alternatywnego 3-epimeru wynosi co najmniej około 10:1.
5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że stosunek molowy wynosi co najmniej około 15:1.
6. Sposób według zastrz. 1-5, znamienny tym, że redukcję prowadzi się w rozpuszczalniku organicznym wybranym z grupy obejmującej tetrahydrofuran, toluen, eter t-butylowometylowy, dietoksymetan, 1,4-dioksan, 2-metylotetrahydrofuran i ich mieszaniny.
7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że jako rozpuszczalnik organiczny stosuje się zasadniczo tetrahydrofuran.
8. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że jako rozpuszczalnik organiczny stosuje się zasadniczo toluen.
9. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że jako rozpuszczalnik organiczny stosuje się zasadniczo 1,4-dioksan.
10. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że jako rozpuszczalnik organiczny stosuje się zasadniczo 2-metylotetrahydrofuran.
11. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że sapogenina jest wybrana z grupy obejmującej sarsasapogeninę, smilageninę i ich estry.
12. Sposób według zastrz. 1-11, znamienny tym, że związek wyjściowy w postaci 3-keto-5β-H-steroidowej sapogeniny wytwarza się przez heterogeniczne uwodornianie katalityczne odpowiedniej
PL 210 114 B1
Δ4,3-ketosteroidowej sapogeniny, z przeprowadzeniem Δ4,3-ketosteroidowej sapogeniny co najmniej głównie w 5β-H,3-keton.
13. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że heterogeniczne uwodornianie katalityczne prowadzi się z użyciem wodoru i katalizatora palladowego w rozpuszczalniku organicznym.
14. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że stosuje się katalizator palladowy na nośniku.
15. Sposób według zastrz. 12 - 14, znamienny tym, że jako Δ4,3-ketosteroidową sapogeninę stosuje się diosgenon.
16. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że diosgenon otrzymuje się przez utlenianie diosgeniny.
17. Sposób wytwarzania smilageniny według zastrz. 1, znamienny tym, że prowadzi się katalityczne uwodornianie diosgenonu, a następnie redukcję otrzymanej 3-keto-5β-H-steroidowej sapogeniny z użyciem związku boroorganicznego wybranego spośród trialkilo- lub triaryloborowodorku metalu alkalicznego .
18. Sposób według zastrz. 1-17, znamienny tym, że początkowo otrzymaną sapogeninę przeprowadza się w postać jej estru lub soli.
PL376791A 2002-10-28 2003-04-28 Sposób stereospecyficznego wytwarzania 3β-hydroksy-5β-H-steroidowych sapogenin PL210114B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB0225106A GB0225106D0 (en) 2002-10-28 2002-10-28 Synthesis of 3 hydroxy-5 -steroids
GB0301505A GB0301505D0 (en) 2003-01-22 2003-01-22 Stereospecific synthesis of sapogenins

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL376791A1 PL376791A1 (pl) 2006-01-09
PL210114B1 true PL210114B1 (pl) 2011-12-30

Family

ID=32178884

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL376791A PL210114B1 (pl) 2002-10-28 2003-04-28 Sposób stereospecyficznego wytwarzania 3β-hydroksy-5β-H-steroidowych sapogenin

Country Status (17)

Country Link
US (1) US7718792B2 (pl)
EP (1) EP1558627B1 (pl)
JP (1) JP4607758B2 (pl)
KR (1) KR101092150B1 (pl)
AT (1) ATE459636T1 (pl)
AU (1) AU2003224308A1 (pl)
BR (1) BR0315746A (pl)
CA (1) CA2503899C (pl)
DE (1) DE60331572D1 (pl)
ES (1) ES2342274T3 (pl)
MX (1) MXPA05004494A (pl)
PL (1) PL210114B1 (pl)
PT (1) PT1558627E (pl)
RU (1) RU2326890C2 (pl)
SG (1) SG148860A1 (pl)
TW (1) TWI334781B (pl)
WO (1) WO2004037845A1 (pl)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0000228D0 (en) * 2000-01-06 2000-03-01 Phytopharm Plc Fluoro substituted sapogenins and their use
CN102727501A (zh) * 2002-03-27 2012-10-17 菲特法姆股份有限公司 皂角苷配基及其衍生物的用途
GB0409567D0 (en) * 2004-04-28 2004-06-02 Phytopharm Plc Chemical compounds
KR20110018886A (ko) * 2008-04-30 2011-02-24 인스티튜트 오브 레디에이션 메디신, 아카데미 오브 밀리터리 메디칼 사이언티시즈 오브 더 피엘에이 티모사포닌 bii의 합성
CN106810592A (zh) * 2016-11-29 2017-06-09 杭州裕美生物科技有限公司 一种4‑烯‑3,6‑二酮甾体的合成工艺
CN115595353B (zh) * 2022-10-29 2024-08-23 西北农林科技大学 一种利用微生物转化制备薯蓣皂苷酮的方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB736818A (en) 1951-12-28 1955-09-14 Glidden Co Improvements in or relating to preparation of 3-keto steroids having cis junction of rings a and b
GB763301A (en) 1953-09-05 1956-12-12 Farmaceutici Italia Process for the reduction of í¸-3-keto-steroids to 5-ª -dihydro-steroids
DE2257132C3 (de) * 1972-11-18 1982-05-13 Schering Ag, 1000 Berlin Und 4619 Bergkamen Verfahren zur Reduktion von 3-Ketosteroiden
US5629295A (en) * 1992-06-26 1997-05-13 Pfizer Inc. Steroidal glycosides for treating hypercholesterolemia
EP0737202A1 (en) * 1993-12-28 1996-10-16 Pfizer Inc. Hypocholesterolemic agents
AU2453295A (en) * 1994-09-20 1996-04-19 Pfizer Inc. Combination of a cholesterol absorption inhibitor and a cholesterol synthesis inhibitor
WO1996038466A1 (en) 1995-05-29 1996-12-05 Pfizer Inc. Steroidal glycosides
PL195897B1 (pl) 1998-03-26 2007-11-30 Phytopharm Plc Zastosowanie smilageniny
GB9923076D0 (en) * 1999-09-29 1999-12-01 Phytopharm Plc Sapogenin derivatives and their use
GB0000228D0 (en) 2000-01-06 2000-03-01 Phytopharm Plc Fluoro substituted sapogenins and their use
GB0107822D0 (en) * 2001-03-28 2001-05-23 Phytopharm Plc Sapogenin derivatives their synthesis and use methods based upon their use

Also Published As

Publication number Publication date
WO2004037845A1 (en) 2004-05-06
KR20050090379A (ko) 2005-09-13
RU2005111593A (ru) 2006-05-10
BR0315746A (pt) 2005-09-06
PL376791A1 (pl) 2006-01-09
CA2503899A1 (en) 2004-05-06
PT1558627E (pt) 2010-05-06
EP1558627A1 (en) 2005-08-03
MXPA05004494A (es) 2005-07-26
JP2006507360A (ja) 2006-03-02
AU2003224308A1 (en) 2004-05-13
JP4607758B2 (ja) 2011-01-05
TWI334781B (en) 2010-12-21
RU2326890C2 (ru) 2008-06-20
TW200406215A (en) 2004-05-01
ATE459636T1 (de) 2010-03-15
CA2503899C (en) 2011-12-20
US20060041119A1 (en) 2006-02-23
US7718792B2 (en) 2010-05-18
KR101092150B1 (ko) 2011-12-12
ES2342274T3 (es) 2010-07-05
DE60331572D1 (de) 2010-04-15
SG148860A1 (en) 2009-01-29
EP1558627B1 (en) 2010-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU973025A3 (ru) Способ получени 17 @ -алкилстероидов
EP2766381B1 (en) Process for preparing 17-substituted steroids
CA2406847C (en) Regioselective and stereoselective oxidation of fused ring systems useful for the preparation of aminosterols
EP3877395B1 (en) Industrial process for the preparation of high purity estetrol
PL210114B1 (pl) Sposób stereospecyficznego wytwarzania 3β-hydroksy-5β-H-steroidowych sapogenin
US6768014B2 (en) PROCESS FOR PREPARING 17α-ACETOXY-11β-[4-N,N(DIMETHYLAMINO)PHENYL]-21-METHOXY-19-NORPREGNA-4,9-DIENE-3,20-DIONE, INTERMEDIATES USEFUL IN THE PROCESS , AND PROCESSES FOR PREPARING SUCH INTERMEDIATES
US5554603A (en) Orally active derivatives of 1,3,5(10)-estratriene
US4383947A (en) Introduction of a fluorine atom
FR2569408A1 (fr) Nouveaux steroides substitues en position 10 par un radical comportant une double ou triple liaison, leur procede de preparation, leur application comme medicaments, les compositions pharmaceutiques les renfermant
RU2009146C1 (ru) Способ получения производных 19-норпрогестерона
CN100486989C (zh) 皂角苷-3-酮的立体定向还原方法
CN115626947B (zh) 五环三萜类天然产物的合成及其应用
JP2005502671A (ja) ソラナムグリコシドの合成方法
HU185441B (en) Process for preparing new 17-amino-16-hydroxy-steroids of the androstane and estrane series and derivatives thereof
Gratz et al. The addition of nitrosyl fluoride to steroid 9 (11)-olefins (1)
WO2026093755A1 (en) Process for hydrogenation of 6,7-epoxysteroids
US3629299A (en) 1alpha 3-di lower alkoxy - 21 - carlio-lower alkoxy-pregna - 3 5 - diene and process for the production thereof
IE58562B1 (en) Novel 11-methylene-oestr-15-enes, processes for their preparation, and pharmaceutical compositions
Kolo et al. Month 2018 Synthesis of Heterocyclic-Substituted Novel Hydroxysteroids with Regioselective and Stereoselective Reactions
NZ330336A (en) Production of sulfated estrogen mixtures through sulfatation of an estrogen miture containing delta (8,9) dehydro estrone
NO136727B (pl)
WO1994013691A1 (en) Thio- and oxo-azasteroids, processes for the preparation thereof, use thereof as antiandrogens and pharmaceutical compositions containing them
BE623144A (pl)
EP1644391A2 (en) Steroid modified solatrioses

Legal Events

Date Code Title Description
RECP Rectifications of patent specification
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20130428