Синтез кортикостероидов на основе 17-кетоандростенов циангидринным методом тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

о

МИНИСТЕРСТВО МЕДИЦИНСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ЦЕНТР ПО ХИМИИ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ-ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ХИМИКО-ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ им. С. ОРДЖОНИКИДЗЕ (ЦХЛС — ВНИХФИ)

На правах рукописи

Для служебного пользования есссб^

РЯХОВСКАЯ Маргарита Игоревна

Синтез кортикостероидов на основе 17-кетоандростенов циангндринным

методом

(Специальность ,02.00.03 — Органическая химия)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Москва — 1990

о

Работа выполнена в Центре по химии лекарственных средств — Всесоюзном научно-исследовательском химико-фармацевтическом институте им. С. Орджоникидзе (ЦХЛС — ВНИХФИ).

Научный руководитель: кандидат химических наук Г. С. Гриненко.

Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор Н. Н. Суворов; доктор химических наук И. Г. Реше-

Ведущая организация: Институт экспериментальной эндокринологии ВЭНЦ АМН СССР.

на заседании специализированного , . 5.01) при

ЦХЛС —ВНИХФИ им. С. Орджоникидзе (Москва, 119021, Зубовская ул., д. 7).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

това.

Защита диссертации состоится

1990 г.

Автореферат разослан « ¡9

>

Ученый секретарь специализированного совета кандидат химических наук

Л. А. САВЕЛЬЕВА

ОБЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш. Настоящее исследование является частью проводимых в ЦХЛС-ВНИХФИ работ по использованию ситостерина в качестве перспективного отечественного стероидного сырья. Это стало возможным благодаря получению мутантных штаммов микроорганизмов, избирательно окисляющих боковую цепь стеринов до 17-кетоандросте-нов, главным образом, ан^ростендаона (АД), а такне аядростадиен-диона (АДД). В ЦХЛС-ВНИХ5И разработана технология микробиологической трансформации ситостерина, получаемого из сульфатного мыла, до АД с выходом -53,5 % с помощью мутантного штамма -¿&гиш ¿р ВК. В связи с этим изучение возможности использования 17-кетоандростенов для получения кортикостеровдов является актуальной задачей, которая тесно связана с созданием оптимальных схем синтеза этой группы препаратов.

Работа выполнена в соответствии с программой по реализации целевого проекта "Гормоны" в рамках КП НГП СЭВ.

Цель работы - разработка рациональных методов получения кортикостеровдов и их полупродуктов (гидрокортизона, З^-метилгпдро-кортизояа, 6/-фторхортексолона) на основе АД из бго Г7э-циая-17Л-пщроксипроизводного.

Научная новизна. Предложен новый вариант синтеза 17/,21-да-ацетата кортексолона, ключевого соединения для получения гвдро -кортизона, на основе АД через Г/У-гидроксипрогестерон и неизвестный ранее енамин с морфолином.

Впервые проведено сравнительное изучение двух методов введения 6о(-метильяой группы в молекулу гидрокортизона, в результате которого разработаны 4 оригинальных схемы синтеза, позволяющее получить 6«(-метилгидрокортизон (полупродукт метилпреднизолона) с выходом 40-47 %.

Осуществлен синтез новых водорастворимых аминокислотах производных кортексолона. Совместно с сотрудниками лаборатории гидробиологического синтеза впервые показана принципиальная возмог. -ность их 11^-гидроксилирования в гидрокортизон.

Практическая значимость. На основе АД из его Г7£~циан-Г7<£ гидроксипроизводного осуществлен синтез различных кортикостерои-дов и их полупродуктов: 17«С~гидроксипрогестерона, гидрокортизо -на, беГ-фторкортексолона, 6«Г-метилгидрокортизона.

Разработанные методы полояены в основу двух лабораторных регламентов на производство 17«Г,21-даацетата вещества " $ " (кор-тексолона) из 17Л-гидроксипрогестерона и б^-ыетилгидрокортизона из гидрокортизона*.

Предложенный способ получения 17/,21-дигидрокси-6зС-метил -прегна-4,9(П)-диен-3,20-диона,. заключающийся в одновременном проведении реакции формулирования по С-6 и введения двойной связи в полонение 9(11), является неожиданным и очень ванным, т.к. открывает широкие возможности по синтезу известных высокоактив -ных 6,9,Н-замещешшх кортико.стероидов.

На основе 3-этиленкеталя 17«С-гидроксипрогестерона, доступ -ного продукта синтеза из ДЦ, разработан метод получения 6«С-фтор-кортексолона, предшественника 6-фторировашых кортикостероидов (сикафлана, локакортена).

В результате биологических-исследований новых водорастворимых солей аминокислотных производных кортикостероидов выявлено-соединение, обладающее противовоспалительной активностью, превышающей активность дексаметазона, а также найдены вещества, не оказывающие побочного системного действия, свойственного боль -шинству кортикостероидов.

Публикации. Результаты работы долозены на конференциях ыо -лодых специалистов ЦХЛС-ВШХФК в 1936 и 1988-гг.; опубликованы в 5 статьях и 3 тезисах докладов. По теме диссертации получено I авторское свидетельство и положительные решения на 3 авторе -кие заявки, опубликование которых в открытой печати зацрещено; отправлена в печать I статья.

л Автор благодарит с.н.с., кандидата хин. наук Е.В.Попову и с.н. е., кандидата хк:д. наук З.А.Андрзшияу за руководство при раз -иаботке к оформлении лабораторных регламентов.

Структурами объем работы. Диссертация изло-тена на /<$/ страницах машинописного текста; состоит из введения, обзора лп -тературы, поошденяого различным методам построения кетолъной, гидрокси- в двдщрсдаеиацетояовой боковых цепей прегнановых про -изводдах йз 17-когеандростенов, обсуждения полученных результа -ТОВ, экеперш,?@Н?а®йОй части, выводов, списка литературы ( /%С} ШЕмдновакяй); включает 3 таблицы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОШ

I. Синтез 17<£-гидрокск-20-кетопрегнанов.

В соответствии с поставленной задачей исследована возмог -ность получения 20-кетопрегнанов по методу Бутеяавдта с дегид -ратацией циангидринов или посредством алкилирования последних.

Б качестве исходных соединений использованы 17<Л-гщрокси -. 3-оксоандрост-4-ен-17^-карбош1Трил (I) и его 3-этиленкеталь (2), синтез которых из АД разработан в ЦХЛС-ВШШИ в' опытно-промыш -ленном масштабе.

1.1. Дегидратация стероидных циангидринов и их функционализация.

При действии тионилхлорида в пиридине на кеталь цнангидри-на (2) в интервале температур (-35*20)°С вместо продукта дегидратации получен эфир сернистой кислоты.(3).

При использовании хлорокиси фосфора в качестве дегидрати -рущего агента при кипении в пиридине из циангидринов (I, 2) выделены соответствующие дегидронитрилы (4, 5). Образование енолэфиряой группировки соединения (5) происходило за счет раскрытия этиленкетального цикла и замены гидроксила на хлор.

Поскольку выхода образования дегидрондтрилов (4, 5) невысоки ^(32, 52 р соответственно), а далънеГлий переход от подобных дхо-17-карбош:тр:1лов к 20-кетопрегяакам подробно изучен- в -синтезе прогестерона из ацетата дегидроэпкандростерона по методу Бу-тенандта, наш не проводилось алкилпрование этих соединений. .

Кз литературы известно, что получение 16,17-непредельных стероидов открывает перспективы введения цис-диольной группировки, повылазцэй гестагенную активность прегнанов. В связи с этим осуществлено окисление д^-дво;;ной связи в полученных дегидро-нптрилах (4, 5) перманганатом калия в присутствии муравьиной кислоты в ацетоне при -15°С.

¡¿с-коялггургцпя /-глкколево£ группы подтверждена лег -костью образования ацетокпда (8), который получали действием

- о -

ацетона, в присутствии хлорной или л-толуолсуль^окислсты с выходом 92 %. В этих условиях наблюдалась регенерация 3~кетогрупш:: из даолов (6, 7) образовывался один и тот не ацетоякд (3).

Строение ранее неизвестных соединений (3, 5-8) подтверждено данными элементного анализа, КК-, масс- и ПМР-спектроскопии.

1,2, Изучение реакции алкилирования цкаигидринов дц и ДЦЦ метиллитиеы.

Из анализа литературных данных и собственных эксперимен -тальных результатов вытекает, что наиболее эффективный способ ЯО.'ЗУНЗЯЕЯ прегнанов из циангидряясз 17-кетоандростенов заключается в алкиларовашш последних реактивом Гриньяра или метилли -таем»

Для упрсщвят метола, разработанного ранее в ЦШ-ШШХФИ (сгштоз' З-этзлоякетзля 17<£-гадроксипрогестерона из ДЦ, выход 50 %), а яоклгояия выхода целевого прегнанового производного Йнло проведано алкялзрование 17-бутоксютильного замещенного йвтаяа дааягндрина ДЦ (9) метиллитеем (вместо используемых в вкшэшзванном способе 17-траметилсилалового эфира и метилмаг -яийбромида).

ссб№

са/

Ойи.

1.МеЦ.

¿. Н*

ОН, '

I Л

-/О

Ацетальное производное (9) получали действием буталал.-..нового эфира на кеталь циангвдрина ДЦ (2) в присутствии л-толу-олсульфокислоты. Реакцию нуклеофильного присоединения меткллл -тия по карбонитрильной группе соединения (9) проводили в среде тетрагвдрофурана при охлаждении с последующим гидролизом аце -тальных защит 10 % соляной кислотой при 20°С в отличив от опи -санного в литературе нагревания в уксусной кислоте при 110° С. Лрл этом с общим выходом 88 % (68 % в расчете на ДЦ) получен

Х7/~П1Дрокс1*лрогесгерон (10), важный полупродукт б синтезе гес -тагешшх а кортикоогероидных препаратов.

Для оценка возможности использования АДД в синтезе 20-кето-Прегнанов методом циангидриняого синтеза исследовано взаимодей -ствие циангидрина АДД с метиллитием. Известно, что защита "на -крест"-сопряяенной диеноновой системы крайне трудна. Кроме того, при использовании небольших избытков реагентов и охлаждения та -кая система менее реакционяоспособна, чем д ^-20-кетофункция и 17-катогруппа. Исходя из этого, мы изучили реакционную способ -ность каро'онитрильной группы и диеноновой систеш в условиях реакции конденсации с метиллитием.

Дегидрированием -циан-ГЭД-гидроксипроизводного АД (I) действием метилового эфира селенистой кислоты при кипении в среде бутилацетата в присутствии уксусной кислоты получали с 70 % выходом циакгидрин АЕд (II). "Для защиты 17/-гидроксигруппы сое -динения (II),как и в случае его д4-аналога (I), использовался бутоксиэтилоЕЫй эфир.

С*

НС

!_

Установлено, что при взаимодействий 2,5 кратного избытка матаялимя о соедшшяем (12) реакция проход;:т только по 3-кето-группз о образованием 1,4-да:,!етадзстра?р:!ода (14), который является продуктом иэааотной иекадандкэнчЗанзольной перегруппировки неустойчивого ыатяенового создшдаяя (13), образование которого, ао-ввдилому» моано объяснить легкой дегидратацией продукта пер -алчного присоединения меишатпя.

Проведение ажшнроашшг с большим (6 кратный) избытком реагента позволило получить продукт присоединения по обеим функцп-ояааяш группа.! с Образованием штиленового производного прег -нановсго ряда (15). Для регенерации диеноновой системы кольца А использовался метод окисления штиленовых соединений яадкислота-Мй с поолвдутаиы гидролизом бутоксиэтилового эфира соляной кис -дотой. Хроматографированве на силикагеле продукта реакции привело К получению 17/-гвдроксипрегна-1,4-диен-3,20-даона (16) с выходом 22 % на циаягидрпн ДЗД (II). Основным ае соединением явился продукт ыетилендиен-бензольной перегруппировки - 1,4-диметил-19-норпрегнатриен (17).

Строение новых 1,4-димегилзаыещенных триенов (14, 17) доказано данными элементного анализа, ИК-, масс- и Шл?-спектроскопии (эквивалентность протонов при С—2 и С—3 в ШР—спектрах подтвера— дает образование* л-дизамещенных стероидов).

2. Синтез эфиров кортексолона из Гй'-гидрокси-го-кетспрегна-нов.

При использовании любых видов стероидного сырья для синтеза кортикостероидов важное место занимает введение ацилокси или другой слохкоэфиркой группы в боковую цепь 20-кетопрегяанов с образованием эфиров кортексолона. Зто введение осуществлено 2 способами: методом Рингольда (прямого йодирования), а так;.хе бро-мированием соли ыорфолинового енаъшна 17/-гидроксипрогестерона.

По первому методу получены водорастворимые производные кортексолона: даватрийфосфат и его А ^'^-аналог. а такхе збнры с аминокислотами.

В литературе известен метод получения фосфата кортексолона

из 17/-гидроксипрогестерона (10), заключающийся в ацетоксилиро -вакли 21-;:од11роазводного (18), щелочном дезацетилиройании о по следующим взаимодействием 21-гГидроксистероида с гшрофосфорилхло-ридом с общм выходом 58 %. Предлскенный наш метод непосредст -венной конденсации йодпрсизводнюс (16, 19) с комплексом триэтил-амин-фосфорная кислота позволил избежать многостадййности и сяи-

йодирование полученных 20-кетопрегнанов (10., 16) ооуществ -ляли йодом в присутствии окиси кальция и каталитических коли ■ -честв хлористого кальция. Установлено, что последующее взавмо -действие с комплексом триэтилаша-фосфорная кислота целесообразнее проводить в смеси ацетона и ацетонитрйла при кипении, т.к. при использовании чистого ацетона увеличивалась цродолжитель ность процесса с 1,5 до 3 ч., а в среде ацетонитрйла наблюдалось снизение выходов сСоейатов на 7-10 %. В зависимости от способа выделения получали кислые йэсааты (20, 22) или их дпнатриевые . соли (21, 23) с выходами 84, 72, 86 и 75 % соответственно.

Для сравнения субстратной специфичности динатркевых солей фосфата кортексолона (21) и его дегвдроаналога (23) в лаборато -рии синтеза ЦХЛС-ВНИХуИ осуществлено их гид-

роксилирование культуройСмгдАл/. Показано, что производное кортексолона (21) превращается на 64 % в гидрокортизон (¿4), в то время как в тех :ке условиях 11р-гидроксширование со -(23) в предш:золоа (25) проводит только на 31,3 %. В связи с эти:; сделан вивод о целесообразности первоначального гцдроксила-

роваяия енона, (21) с поддздушад §в§денщд дополнительней двои -ной связи в кольцо А, ббд§е, такая послёдовательндоть реакций даст аезмоаность по^чагь вэ еовмещейаеН схема два щр?и -костеровдшх препарата: гидрекортвзон и преднизалон, Ь«дОР(оа/л)4 ш^Ц ■

, г° 0 на . У°

и хъ

1,4

-----------

24 Х5

Зля получения новых водорастворимых производных кортендедф» на синтезированы его эфиры с аминокислотами (глицином и глутамв» новой кислотой) путем взаимодействия йодпроизводного (58) ом« лиевыми солями аминокислот, концевая аминогруппа которых на третг-бутилоксикарбонильной (Вое) функцией.

СН.З

о о .

II II t

ЩСЪШНСО&Ц.

в

1 ».

г%

а дачае глутаминовой кмедета аля избирательного получения КШЭзевай 89 / -карбоксильной группе использовали ее -^рет^утиловый §рр, гидролиз которого'протекал одновременно со вМ8¥йем 8ос-защиты аминогруппы при действии раствора хлористого водорода в даокеане. При этом происходило протонирование конце -вой аминогруппы с образованием ранее неизвестных хлоргпдратов (28, 29) с выходами 77 и 73 % соответственно в расчете на соединение (10).

В лаборатории микробиологического синтеза ЦХЯС-ЗЗШЖ впервые осуществлено 11^-гидроксилирование полученных хлоргпдратов

(28; 29) с помощью культуры СикеиМыл. ймихД,. До предварительным данным получено, что в случае соединения (28) трансформация в гидрокортизон (24) проходила на 40 %, в то время как 11Д-ГИД-роксилирование стероида (29) с остатком глутаыияовой кислоты протекало на 24 %.

В соответствии с поставленной задачей введения слааноэфир -ной группы в боковую цепь 20-кетопрегяаяов предложен альтеряа -тпвннй синтез эфиров кортексолона из 17«(-гидроксипрогестерояа (10). метод включает использование ранее неизвестного вшшяа с ыорфолином (30), полученным с количественным выходом кипячением кетона (10) с морфолином в бензоле в присутствии «.-толуолсуль-йоккслоты.

36

и

-ОАс.

смМс I 1 со

Ъ5

8г / Ил.Я-'О.

со

.СИ

33 а. 3 ч

^гп:;л::к:;еЕ£я соль (хлорид) (31), образованная при взаимодействии ена\::;ла (30) с раствором хлористого водорода в спирте, легко г. избирательно бронировалась в полонение 21 молекулярным брс:.:о:.:. Обнаружено, что помело основной реакции наблюдалось про-

хондение ионообменного процесса, а именно вытеснение аниона хлора анионом брома из еяимшшевой соли, а такие обмен галогенов при С-21. Полученную смесь солей (32а, в) без выделения подвер -гали гидролизу водншл раствором карбоната калия при 45°С с образованием смеси 21-хлор- и 21-бромпроизводных (33а, в) в соотно -шенш примерно I : I. Это подтверждено с помощью данных элементного анализа и масс-спектра, который содержит пики двух молеку -лярных ионов с ж/* = 408 (79Вг) и 364 (35(Я), изотопные составы которых отвечают содержанию одного атома брома или хлора в молекуле. Последующее ацетоксилирование проводили избытком аце -тата калия в кипящем ацетоне в присутствии йодистого натрия, который прибавляли через 3 ч. кипячения для ускорения процесса нуклеофильного замещения хлора. 21-Ацетат кортексолона (34) по -лучили с выходом 79 %, считая на 17/-гидроксипрогестерон.

Известно, что наличие'объемных заместителей при С-17, экранирующих /-область стерридной молекулы, благоприятно влияет на селективность микробиологического 11^-гщроксилированпя. В связи с этим осуществлено ацетилирование 17в(-гидроксигруппы соединения (34) уксусным ангидридом в присутствии хлорной кислоты в среде * хлористого метилвна. Доказано, что наряду с образованием основ -ного продукта (35) имело место енолацетилирование 3-кетогрупш с образованием триацетата (36). Количество последнего может быть уменьшено до 5 % за счет использования уксусной кислоты в качестве растворителя.

По имеющимся литературным данным и результатам, полученным в лаборатории микробиологического синтеза ЦХЛС-ЗНИХ&И, данная смесь пригодна для микробиологического 11^-гвдроксилирования в гидрокортизон. В связи с этим исключена очистка диацетата кор -тексолона (35) от его примеси (36), образующейся при 17/-ацети -лировании.

Предложенный наш способ позволил получить вахный полупро -дукт гидрокортизона, даацетат кортексолона, с выходом 72 на основе синтезированного из циангидрина АД 17/-гидроясипрогесте -рона (10) и доступного отечественного морфолика.

3. Фуякциояализация положения 6 в молекуле производных Г7/-гидрокси-20-кетопрегНанов.

3.1. Введение фтора*

С целью разработки подходов к синтезу 6-фторированных кор -тикостероадов (синафлаяа, локакортена) на основе АД изучена возможность введения штора на разных стадиях синтеза: в молекулу прегнана (37), чей синтез из АД разработан в ЦХЛС-ВхШШ в опыт-но-прошнлеяясм масштабе, а также в эфиры кортексолона (34, 35). Для этого использовали метод раскрытия фтористоводородной кислотой 5и(,6-охисей, полученных окислением соответствующих этиленке-талей.

Э? И.^г'-Н

ЪЪ Я^О/к^Яг'Н

39 0Ас,Ц~/к. 41

Взаимодействием ацетата г даацетата кортексолона (34.,- 35) о этилентликолеы в присутствии к-толуолсульфокислоты и эталорто-форшата получали 3-этиленкетали (38 , 39). Эаоксидарование д^ -стероидов (37-39) осуществляли надаислотами в среде хлороформа. При этом наряду с образованием основных продуктов «С-окисей.(40-42) тлело место образование побочных 5/,6-эпоксидов. При деталь -ном изучении стереоселективности цроцесса эпоксидирования различными кадкислоташ найдено, что соотношение образующихся продуктов связано с условиями проведения реакции и зависит от используемой надкислоты (надхталевая кислота превосходила в селективности м-хлорнадбензойную кислоту). Экспериментальншл путем найдены условия, при которых содержание целевых «(-окисей (40-42) в продуктах реакции составляло 82, 76 и 77 % соответственно, т.е. введение 21-

ацетокси- и 17-ацетильной групп в боковую цепь ггрегнаяа практн -чёски не влияло на стереохимию процесса.

Траяс-диаксиальное раскрытие /-окисей (40-42) осуществляли действием 70 % водной фтористоводородной кислоты при -65°С с образованием 5с^гидрокси-6/чЬторпроизводных (43-45), строение которых подтверждено данными элементного анализа, масс- ж ШР-спектроскойии. Образование фторгидрина (43) происходило с коли -явственным выходом, в то время как раскрытие I -окисей производных кортексолона (41, 42) осуществлялось неселективяо особенно для соединения (41). В связи с этим сделан вывод о целесообраз -ности первоначального введения фтора в молекулу 3-этиленкеталя 17/-гидроксипрогеСтброна (37) с последующим переходом к 6-фтор -производному кортексолона путем ацетоксилирования положения 21.

Дегидратацию 5^-гидроксигруппы фторгцдрияа (43) осуществляла под действием газообразного хлористого водорода. При этом инверсия бр-фтора в его экваториальный эпимер не наблюдалась. Ее удалось црозести при дополнительной обработке кетона (46) газо -образным хлористым водородом с выходом 87 %. Конфигурация фтора в положении 6 соединений (46 , 47) подтверждена данными ГП.£Р-спе -ктра.

I.

X. КО/к.

ЬНзРйе. СО

Нй 41

р

и

«1-Р

Дальнейший переход к 6оГ-фторкортексолону (48) осуществляли 'йодированием фторцроизводного 17/-гидроксипрогестерона (47) с последующим ацетоксилированием избытком ацетата калия с выходом 64 %.

3.2. Изучение двух методов введения бЛ-ыетилвной грушш в молекулу гидрокортизона.

С целью получения бЛ-метилгидрокортизона наш исследованы 2 наиболее эффектовшх способа алк&троваит: ыетод прямого мети -ленирования и метод с использованием реакции форматирования по Вильсмейеру.

В связи с имеющимися в литературе данными о невозможности достижения высоких выходов цри метиленировании соединений оо свободными гидроксильндаи группами синтезированы 17^,20;20,21-бисметилендиокса-1Х^-трифторацетокси- и 17/,20;20,21-бисметилен-диокси-11^-тримвтилсилилоксипроизводные гидрокортизона (50, 51).

г Сй)Ч

14 49

Соединение (49) получали взаимодействием триола (24) с па -

раформальдегидом в присутствии И) $ серной кислоты с 'выходом 90$. Одностадийному ^-алкилироваяию подвергали трифторацетат (50), cинтeзиpoвaJiный при обработке 11-спирта (49) трифторуксусным ангидрвдом :з среде пиридина цри -5°С. Конденсацией 3-кетостерои-да (50) с даыетилацеталем формальдегида (метилалем) в присутст -вии хлорокиси фосфора и ацетата натрия при кипении в дихлорэтане с последующим гидролизом трифторацетильной грушш триэтилами-коы получали бчлетиленовое' производное (53) с выходом 72-74 % в расчете на гидрокортизон (24).

Для получения бЛ-метилгидрокортизона (54) из соединения (53) использовали метод, заключающийся в избирательном гидрировании 6-метиленовой группы в метальную в присутствии циклогек -сена (донора протонов) и катализатора окиси палладия на угле при кипении в смеси этанола и уксусной кислоты с последующим кислотным гидролизом бисметилендиоксизащиты. Общий выход б^-ме-тилгидрокортизона (54) по этой схеме через неизвестные ранее соединения (50, 52) составил 46-47 %.

Одностадийное р-алкилирование с ыетилалем тршлетилсили -лового эфира (51), полученного взаимодействием бпсметилендаок -сипроизводного гидрокортизона (49) с триметилхлорсиланом в пи -ридане,' сопровоздалось гидролизом П-эфира. При этом получали смесь двух метиленовнх производных. (55 , 53), хроматографическое разделение которой.на силикагеле позволило выделить эти соеди -нения в соотношении 6 : I. На основании данных ИК-, масс- и 1ЫР-спектроскопии минорному продукту приписано строение II-спирта (53); основным же соединением явился метоксикетиловый

* 2,

Ж 5"3

-

Полученную смесь ыетиленовых производных (55, 53) без раз -деления гидрировали по методу с использованием циклогексена и палладиевого катализатора с последующим гидролизом защитных групп смесью уксусной и соляной кислот. Общий выход 6в(=м§3|Ш,ЗД» рокортизона (54) по схеме через ноше {фШЭВЭда© (II, 68) 86 » ставил 45-47 % в расчете на Гйдрокэргйабй (24)•

Другой метод введения б/^е«ия&й©й грушш е жшгдааевшшзм реакции, форм&щровшш во Взш>8мей®ру водразушвает яерюшчаяь-ное получение еоо?в#те?вуадих ©лолэфиров (§6, 57), оинтез кото -рых осущеа^вла® в раогворителязс при действии на 3-ке -

тош (Ш1 61) метидортокормката в дриеутствии сульфосалициловой кисло® е выходами 99 и 84 % соответственно.

Взаимодействие енолэфиров (56, 57).с реактивом Вильсмейера (даметй^ораьвд-хяорокись фосфора) проходит через соответствующие дамегйлдашометаяеяовые производные (58 , 59), щелочной гид -родаз которых до 6-фрредьных замещенных (60, 61) позволил со -храшга вйолефирну» защиту 3-кетогрушш.

Форматирование соединения (56) проводили'при (20-22)°С, в то время как ту же реакцию с триметилсилильным производным (57) осуществляли при охлаждении (5°С). Б противном случае происходило отщепление тршетилсилилоксигруппы с образованием 6-формлл -прегна-3,5,9(П)-триена (64).

Формальную группу соединения (61) легко восстанавливали бо-рогидридом натрия в метаноле с образованием 6-гндроксиметильно -го замещенного (63), которое под действием соляной кислоты под -вергаш дегидратации и гидролизу (гидролиз энолэфирной и триме -тилсилильной групп) до соединения (53). В методе с использованием трт4тсрацетиЛъной защиты первоначально осуществляли щелочной гидролиз' П-эфиркой группы соединения (60) с последующи!.: восстановлением борогидридом натрия. Дегидратацию и гидролиз енолэфлр-ной защиты гидроксиметильного замещенного (62) проводили соляной кислотой. ' •

" Гидрирование-6-метиленовых щроизводных и кислотны!1! гидролиз бисметилеядяоксизащиты привели к целевому соединению (54). Общий выход б^-мэтилгидрокортизона (54) через неизвестные ранее соединения (50, 56, 60) составил 44-45 %, а через образование новых триметилсилильных производных (51, 57, 61)-- 40

Таким -образом, в результате изучения двух методов введения , б^-метильной группы в молекулу гидрокортизона разработаны 4 оригинальных схемы, преимуществом которых по сравнению с известной (синтез из 21-ацетата гидрокортизона) является повышение общего выхода целевого продукта (54) с 14 ^ до 40-47

¡Летод с ислользозанием реакции формшшрованля и трнфтораце-тильной защиты полонен в основу оформленного лабораторного иег -ламента.

-18-I

Как отмечалось» при |оршяировсиш трамегашзшшдового ■ производного (67) при комаатной температуре яроиоходило отщепле-якэ аксиальной труппы при 0-11 о образованней) б-формилпрегна-З, 5,9(П)~тривна (64). Одновременное проааявниэ о высоким выходом реакции огс/льякрозания и ввадашш: -двойной связи являет -

ся неоякдакнш и очень вашш,' т.к. открывает широкие возможности по саятезу высокоактивных 6,9,11-запбааашЕс кортикостероидов» Восстановлением формального производного (.64) борогидридом нат -ркя с последующей обработкой соляной кислотой впервые синтезирован 6-:/,охилаяпрегна-4,9(11)(65), Гидрирование его по методу с использованием циклогекоена а палдадаевого катализам -ра в смеси этанола 2 уксусной каолоты и дальнейший гидролиз бке-метиледдпоксизащиты позволили получить 17Д21-двдщр080й-&£-мв -тилпрегна-4,9( Шгдиен-З,20-даон (66) с выходом 40-42 % в расчете на гидрокортйзон (24),

Полученный дрегнадиен (66) широко используется в лзтерату -ре для синтеза высокоактивных 6^-ыетил-Э<-галоидзамещешшх гвд -рокортизона и преднизолона.

4. Синтез водорастворимых эфиров кортикостероидов с хлоргидратами ашнокислот.

Известно, что глэкокортикостероиды оказывают противовоспа -лительное, антиаллергическое и противошоковое действия. В-связи с этим ваттным является создание их водорастворимых производных, пригодных для парентерального введения в виде инъекций, глазных капель.

Для определения влияния аминокислотного остатка на биологические свойства глюкокортикостероидов нами осуществлен синтез водорастворимых эфиров гидрокортизона (24), лреднизолона (25) и дексаыетазона (67) с хлоргидратами глицина и глутаминовой кислота. „ „

см^о^

со

6нл

I 1 со

И , I! +

С^ОССНМСОЙУ

и

15 Кг^^Н, А 6? Яг/^д'7 Я?

1,1

С

см.осенмн,-««,

1*1 А 00

д" ¡,4

Д0

а

»9 \

&0 К.^-К,

ьз з-нУ

• Взаимодействие 21-гидроксистероидов (24, 25, 67) с метан -сульфохлоридом проводили в среде пиридина при 0°С. Кипячением 21-ые та нсульфо нат ов (68-70) с йодистым натрием в ацетоне полу -чили соответствующие йодпроизводные (71-73), которые конденси -ровали с калиевыми•солями аминокислот, концевая амидогруппа которых защищена Зос-функциец (в случае глутаминовой кислоты ис -пользовали ее ^-трет-бутиловый эфир). Гидролиз защит осуществляли действие:.! раствора хлористого водорода в диоксаяе с образованием растворимых в воде хлоргндратов (79-83) с выхода::.;: 77,

73, 81, 75 и 81 % соответственно (в расчете на исходные кортико-стероиды). При этом не наблюдалось образование проектов кислотно-катализируемой диенон-фенольной перегруппировки, что было подтверждено данными УФ- и 1Е.£Р-спектроскопии»

5. Краткая характеристика биологической активности синтезированных соединений.

В секторе изучения влияния лекарств на эндокршяую систему БНЦБАЗ.проведено исследование карбодатрилов (3, 6-6) да горш -нальную активность,-Алкилсулъфит (3) сбаару^я слабнй шщроген-яыи аффект. Карбонитрилы (7, 8) в Лмичие о? ооедаявйия (б) проявили гестагеняое дейсетяег.адатояцд (8) по жтлтойтл ко отяа -чался от прогестерона, снолэСир (7) щашерно в 10 раз шяее эф -фектквея. Такш образш солучзиив вгоигводшх ио 3-ксто- или 16<£, 17/-д2г;;дро;:с:а,|5г111ха.« снособстаовало проявлению этой актив -ности.

В лаборатории фармакология ШЮ-ВЙШШ аминокислотные про -ызводные йортекволояа (28, 29) вдштвда яа антадецреосявное действие. Отмечаемое шг уоглетв двёстрш Ъ -дофа, а таксе актив -ности мышей в зкзвэдеетеском плавательном тесте свадзтельствовало о некотором акетвврующеы действии у этих соединений.

В секторе штязлдерлдасках препаратов лаборатории фармакологии щлс-ВшОаи и в секторе изучения влияния лекарств яа эндокринную систему ВНЦВАВ изучена биологическая активность водо -растворимых хлоргидратов (79-63). Ашшовдсдотные производные гидрокортизона (79, 80) не отличались-по противовоспалительной активности от гидрокортизона, но имели преицунества перед ним по избирательности действия: они не проявляли глюкокортикондного, мшералокортикоидного и тимолитического эффектов, свойственных гидрокортизону.

Производные преднизолона (81, 82) по спектру фармакологи -ческой активности не отличались ..от преднизолонгемисукцината, одновременно вызывая менее выраженное тимолитическое действие. От такг.е не изменяли содержание кортккостерояа в плазме крови в от-

личие от препарата сравнения.

Водорастворимый эфир дексаыетазона (83) превосходил по противовоспалительной активности исходный дексаметазон на 40 %.

ВЫВОДЫ

1. На основе АД из.его Г^-даан-17Л-гадроксипроизводяого осуществлен синтез различных кортикостероидов и их полупродуктов: гидрокортизона, б^-метилгидрокортизона, 6д£-фторкортексолона.

2. Методом циангидринного синтеза с выходом 68 % з расчете на АД получен 17и(-гидроксипрогестврон - ванный полупродукт в синтезе гестагенных и противовоспалительных препаратов.

3. Изучено алкилирование циангидрина АДД метиллитиеы. Уста -новлено, что в первую очередь реакция нуклеофкльного присоедине -ния проходит по 3-кетогруппе даеноновой системы. При использоЕа -нии большого избытка реагента и дополнительного окисления надкис-лотой получен 17<(-гидроксдярегна-1,4-даен-3,20-даон.

4.,В ходе исследований по синтезу прегнаяов из АД изучена дегидратация циангидрина дД и его 3-этиленкеталя. Осуществлена последующая функционализация- кольца Д, в результате которой получены биологически активные карбонитрилы. Впервые обнаружена гес -тагеяная активность, у карбонитрилов андростанового ряда.

5. Разработан новый вариант*синтеза 17^,21-диацетата кортек-солона, ключевого соединения для получения гидрокортизона, из 17^-гидроксипрогестерона с выходом 72 % (49 в расчете на АД).

• 6. Впервые проведено сравнительное изучение двух методов введения ^¿-метильной группы в молекулу гидрокортизона. Разработаны 4 оригинальных схемы синтеза, позволяющие получить 6оС-:.:е -тилгидрокортизон. с выходом 40-47 % в расчете на гидрокортизон.

7. Предложен- новый способ получения из гидрокортизона 17/,-'21-дагидрокси-6/-мет1ипрегна-4,9(11)-диен-3,20-даона - промежу -точного вещества в 'синтезе высокоактивных З^-галопд-б^-метилза -кещенных кортикостероидов. "

8. Исследованы различные пути введения фтора в 6 положение

17оГ-г;щрокси~20~кетодрэх,наков|. отличающиеся последовательностью функционализацик Стероидной молекулы. Осуществлен синтез 21-аце-тодсн-17/-р;щ)о;',ск-6^1орпрегн-4-ен-3,20-даояа на основе З-эти-ленкеталя ТО-зкщюкоипрогестбраяа - доступного продукта синтеза

из АД.

S. Скнтезировшш о выеокиш выходами водорастворимые производные ТУ, -гидрокси-20-котоарегтнов: 21~динатриЙфоефахы и не -описанные в литература аишюкислогяые производные. Совместно с сотрудниками лаборатории микробиологического синтеза осуществлено их гидроксилироваяве в гидрокортизон и преднизолон. Впервые по ~ казана принципиальная воэмашость II^-гидроксилирования ашшо -кислотных производных кортекеолона.'

Ю. с высокими выходами оореотвлея синтез водорастворимых эйиров гидрокортизона, преднизолоне в д®ко§ме?аэо8а о глицином и глутамлновой кислотой. Изучение биологйчзокой айТ21йО0гй ноф'чвн-ных хлоргпдратов позволило выявить высокое црофетовоошлатвльноэ действие аминокислотного производного дексаметазона, др§ютщэщее действие дексаметазона. Водорастворимые производные гидрокорти -зона не проявили., нежелательных побочных эффектов, свойственных большинству кортнкостеровдов.

Основное содержание диссертации изложено в следующих рабо -

тах :

1. A.c. I23I839 СССР.

21-£осфат 3,3-этилендаокси-17/,21-дигидроксипрегн-5-ен-20-она или его данатриевая соль в качестве полупродукта для синтеза 21-фосфата кортексолояа/Г.С.Гриненко, Е.В.Попова, П.Ряховская.

2. A.c. по заявке 4773608/30-04 СССР.

Способ поучения 17/,20;20,21-бисметилендиокси-11/-гидрокси-6-метиленпрегн-4-ен-3-она/Г.С.Гриненко, З.А.Андршина, U.K. Ряховская, Е.З.Попова, Р.Влахов, К.Влахов.

3. A.c. по заявке 47748X4/23-04 СССР.

Способ получения 17в(,20;20,21-би-сг.;ет11лендиокск-11/-гидрокси-6-:.:ет1аенпрегн-4-ен-3-ойа/Г.С.Грянеяко, В.А.Андрюшина, Ы.И.

Ряховскай, Е.В.Попова, Р.Влахов, Й.Влахов.

4. А.с. по заявке 4773959/30-04 СССР.

17/, 20;20,21-Бисметилендаокси-6-метпле нпрегна-4,9(II)-да ен-3-оя как промежуточное в синтезе производных йИлетил-Э^-гало -вдзамещеншх гидрокортизояа/Г.С.Гринеяко, В.А. Андршина, М.К.Ряхозская, Р.Влахов, Й.Влахов.

5. Гриненко Г.С., Попова S.B., Ряховская М.И., Лисицына Т.О., Терехина А.И., Грицина Г.И. Дегидратация стероидных циангид -ринов/Дим.-фары. ж. - 1984. - Л 8. - с. 941-943.

6. Ряховская М.И., Попова Е.В., Гриненко Г.С. Синтез фосфата кор-тексолона//Хшл.-фарм. з. - 1937. - '■"> I. - с. 68-70.

7. Ряховская Н.К., Попова Е.В., Долгинова 3,1,1., Гриненко Г.С. Синтез Ш-гидрокси-20-оксопрегнанов реакцией цпангвдрияов 17-океоандроетенов с метиллитиеьуУХи-'.-фарм, з. - 1987. - 4. -С. 478-481.

8. Ряховская М.И., Попова 2.В., Гриненко Г.С., Терёхнна А.1-1., Никитин В.Б., Кашнка Ы.З., Глушков Р.Г. Синтез и изучение фармакологической активности эфиров гидрокортизона с глицином а глутаминовой ккслотой//Хкл.-фаргл. s. - 1990. - .'S 3. - с. 2329.

9. Ряховская М.Й., Попова S.B,," Аодрюшика В.А., Гриненко Г.С. Синтез 21-ацетата вещества " из 17/-гндроксипрогестерока//

■ Хим.-фарм. zc. - 1990. - й II. ' - с. 218-221.

10. Ряховская , Попова Е.В., Гриненко Г.С., Быкова T.Li., Рыжкова З.;д., Глушков Р.Г. Синтез и бкотрансформация эфиров кор-тексолона с глицином и глуташшовой кислотой// ХП Конференция

•по' кзопреноидам, ЧСС5Р, 1987, тез. докл., с. 51.

11. Гркнеш^ Г.С., Андрюшияа В.А., Попова S.3., Долгинова 3.1.1., Ряховская М.И., Башова В.К., Колыванова Т.С. Синтез стероидных препаратов на основе 17-кетоандростенов// У Конференция по химии и биотехнологии биологически активных проектов, Болгарш, 1989, тез. докл., т.З, с. 197-208.

12. Терехина'А.И., Грицина Г.П., Ряховская ÛI.II. Водорастворг.'^е эфиры гидрокортизона с избирательной противовоспалительной ак-тивяостью//5сесоюзяая конференция по оценке Сарпако'логическс":

активности химических соединений, Ногинск, 1989, тез. докл., • т. 3, с. 323.

Отое*атно с отагкима автора Подписано к птата 1$. И90- Форм** бумаги 60x90 1/16

Объем: ■(,$ птл.^ЦУЯбуил^Л^бтл^ ¿А уч.-кзд.л. Изд. Р

Тшогрфя ВА.®