專利名稱：具有激素作用的17α-羥基-14β-甾族化合物的制作方法
技術領域：
本發明涉及新的17α-羥基-14β-甾族化合物和它們在雄激素相關治療中的應用。
用于雄激素相關治療的甾族化合物是已知的，例如從US3,338,925和Jacquesy等Bull Soc Chim France Vol 5；1975pp2281-2288的公開中。在這些出版物中公開了具有17α-羥基-14β立體構型的19-去甲-雄甾烷衍生物。為激素作用可應用這樣的化合物，它們中的一些可特異地為雄激素作用而使用。后者作用旨在用于想補償睪酮不足或者為避孕目的在男人中獲得不育的治療中。重要的是，這樣的化合物能夠用于口服而且作用持續時間足夠長以致于能減少對大量的呈單位劑量形式的活性化合物的需要。
本發明可獲得具有式I的這類甾族化合物 式I其中R1是O、(H，H)、(H，OH)、NOH，由此OH任選被醚化或酯化；R2和R3獨立地為氫或(C1-4)烷基并且R2和R3中的至少一個是(C1-4)烷基；R4為氫，或(C1-15)酰基。
現發現，這些化合物不僅具有高的雄激素效能，而且對肝代謝高度耐受。低暴露給活性化合物對減少不良作用的風險是重要的。另外鑒于出版物Heusser等Helv Chim Acta Vol 22，1949 pp 1245-1251，在該出版物中報道了17α-羥基-14β-睪酮沒有雄激素活性，所述應用是未料到的。
具有式I(其中R1為氧代并且R2和R3中的至少一個是甲基而另一個是氫或甲基)的化合物顯示了用于雄激素相關治療的口服藥物的特別有利的一面。本發明一個特別優選的化合物是(7α，14β，16β，17α)-17-羥基-7，16-二甲基雌甾-4-烯-3-酮。
如在式I定義中使用的術語(C1-4)烷基是指具有1-4個碳原子的支鏈或無支鏈的烷基，如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基和叔丁基。優選的烷基是甲基和乙基。
術語(C1-15)酰基是指得自具有1-15個碳原子的羧酸的酰基，如甲酰基、乙酰基、丙酰基、丁酰基、2-甲基丙酰基、戊酰基、新戊酰基、己酰基等。得自二羧酸的酰基，如半蘋果酰基、半琥珀酰基、半戊二酰基等也包括在(C1-15)酰基的定義內。優選的是半琥珀酰基。
本發明還涉及此前描述為藥物的化合物。所述化合物尤其能用于雄性避孕以及雄性或雌性激素替代療法。通常，這種治療的目的是在生物如動物或人中獲得雄激素作用。因此，這種治療在本說明書中被稱為雄激素相關的治療。因此，本發明還涉及一種通過給予動物或人有效量的上述化合物的任意化合物治療為雄激素作用需要雄激素刺激的動物或人的方法。更具體地，本發明涉及一種通過給予男性或女性有效量的上述化合物的任意化合物治療雄激素不足的方法。本發明還涉及上述化合物的任意化合物用于制備治療雄激素不足的藥物的應用。在本發明的上下文中，術語“雄激素不足”應被理解為涉及其中雄性或雌性患有太低睪酮水平(如在性腺功能減退的男人中)的各種各樣的疾病、障礙和癥狀。具體地，將要用本發明所述化合物治療的雄激素不足是睪酮水平的降低，男性因年齡原因(于是本發明的化合物用于男性激素替代療法)，或當他經受避孕時引起這種降低。在雄性避孕方面，本發明的化合物特別用來中和雄性激素避孕方案的作用，在該方案中有規律地，例如每天，給予不孕劑，如結合孕激素或LHRH(促黃體激素釋放激素)，或者將它用作唯一的雄性避孕物質。
可以主要通過本領域技術人員可用的任何合適途徑給予所述雄激素。如上所示，優選口服，最優選呈固體劑量單位如片劑或膠囊的形式。本發明還涉及包括此前描述的化合物和藥學上可接受的載體的藥物制劑。因此，所述載體可以呈固體形式或液體形式，以及所述制劑可以為口服劑量單位如片劑或口服溶液，例如在膠囊中。制備這樣的劑量單位的方法和組合物對本領域的技術人員來說是熟知的。例如，在權威的參考文獻，Gennaro等，Remington’s PharmaceuticalSciences，(18th ed.，Mack Publishing Company，1990，特別參見Part 8Pharmaceutical Preparations and Their Manufacture)中描述了制備含有活性成分的片劑和丸劑的常規技術。還可以通過植入物、貼劑或任何其它用于雄激素組合物的緩釋的合適裝置給予所述化合物。
將要施用的本發明化合物或其藥物組合物的給藥劑量和給藥方案將明顯取決于將要獲得的治療效果而且將隨給藥途徑，和要被給予藥物的個體受治療者的年齡和狀況，和/或特定避孕藥或其中使用它的HRT方案而變化。通常的劑量是每千克體重0.001-5mg。
可通過普通有機化學領域、特別是甾族化學領域已知的不同方法生產本發明的化合物(參見，例如Fried，J.等，Organic Reactionsin Steroid Chemistry，Volumes I and II，Van Nostrand ReinholdCompany，New York，1972)。
用于制備式I化合物(其中R1為氧代，R2和R3具有前面給出的意義；和R4為氫)的方便的原料是例如通式II的化合物，在WO 00/53619中描述了它們的合成。
式II本發明化合物的一種可能合成途徑以通常導致16β-異構體優勢或特異形成的式II化合物C-16處的烷基化開始[關于烷基化反應，參見例如Carey，F.A.，Sundberg，R.J.，“Advanced OrganicChemistry”，Part BReactions and Synthesis，Chapter 1，PlenumPress，NY，1990]。任選地，可通過脫質子化繼之以水解而轉化C-16處的立體化學。如果需要，C-16處烷基化后面可以是用相同或另一種烷基化劑在相同位置的第二次烷基化反應，產生16，16-二烷基化的化合物。
用NaBH4、LiAlH4或其它氫化物給體試劑還原C-17處的羰基，導致17α-羥基化合物的優勢或特異形成。
16-取代的(14β，17α)-3-甲氧基雌甾-1，3，5(10)-三烯-17-醇的Birch還原[Caine，D.，in Org.Reactions23，p.1，Wiley，NewYork，1976]和，最終，所得到的2，5(10)-雙烯的水解產生了本發明的16-取代的(14β，17α)-17-羥基雌甾-4-烯-3-酮衍生物。
通過應用本領域已知的方法，從式I化合物(其中R1為氧代)獲得了本發明的化合物(其中R1是(H，H)、(H，OH)或NOH，由此OH任選被醚化或酯化)。
參照下面的實施例進一步解釋本發明如下。
實施例1(7α，14β，16β，17α)-17-羥基-7，16-二甲基雌甾-4-烯-3-酮。
i)-將溶于四氫呋喃(96ml)中的雙(三甲基甲硅烷基)氨基化鋰(55.5mmol)的溶液冷卻至-40℃。逐滴加入溶于無水四氫呋喃(66ml)的(7α，14β)-3-甲氧基-7-甲基雌甾-1，3，5(10)-三烯-17-酮(WO00/53619；15.0g)溶液并且攪拌反應混合物45分鐘。然后，在-30℃，加入碘代甲烷(6.3ml)并連續攪拌1小時(-30℃＜T-20℃)。將所述混合物倒入飽和的氯化銨水溶液中，然后將產物提取入乙酸乙酯中。用水和鹽水洗滌合并的有機相，用硫酸鈉干燥然后減壓濃縮，得到(7α，14β，16β)-3-甲氧基-7，16-二甲基雌甾-1，3，5(10)-三烯-17-酮(17.33g)。所述產物不需進一步純化用于下面步驟。
ii)-用氫硼化鈉(0.35g)處理冷卻至-7℃的溶于四氫呋喃(19ml)、甲醇(9.5ml)和水(5.6ml)中的在前面步驟中獲得的產物(1.0g)的溶液。在0℃下攪拌1小時后，加入另一部分氫硼化鈉(0.35g)并且連續攪拌1小時。將反應混合物倒入水中，然后將產物提取入乙酸乙酯中。用飽和的碳酸氫鈉水溶液和鹽水洗滌合并的有機相，用硫酸鈉干燥然后減壓濃縮。柱層析得到(7α，14β，16β，17α)-3-甲氧基-7，16-二甲基雌甾-1，3，5(10)-三烯-17-醇(1.06g)。
iii)-將溶于無水四氫呋喃(34ml)中的在前面步驟中獲得的產物(0.98g)加到冷卻至-50℃的溶于液態氨(244ml)中的鋰(2.15g)溶液中。在-50℃和-40℃之間溫度下攪拌反應混合物5小時。加入乙醇并讓所述氨蒸發。加入水，然后將產物提取入乙酸乙酯中。用水和鹽水洗滌合并的有機相，用硫酸鈉干燥然后減壓濃縮，得到(7α，14β，16β，17α)-3-甲氧基-7，16-二甲基雌甾-2，5(10)-二烯-17-醇(1.03g)。所述產物不需進一步純化用于下面步驟。
iv)-用濃鹽酸(2.9ml)處理溶于丙酮(57ml)中的在前面步驟中獲得的產物(1.03g)溶液。在室溫下攪拌2小時后，將反應混合物倒入水中。將產物提取入乙酸乙酯中；用飽和的碳酸氫鈉水溶液和鹽水洗滌合并的有機相，用硫酸鈉干燥然后減壓濃縮。柱層析得到(7α，14β，16β，17α)-17-羥基-7，16-二甲基雌甾-4-烯-3-酮(0.54g)，[α]D20＝+98.00(c＝0.50，二噁烷)。
實施例2(7α，14β，16α，17α)-17-羥基-7，16-二甲基雌甾-4-烯-3-酮。
i)-將溶于四氫呋喃(45ml)中的雙(三甲基甲硅烷基)氨基化鋰(29mmol)溶液冷卻至-40℃。逐滴加入溶于無水四氫呋喃(24ml)中的(7α，14β，16β)-3-甲氧基-7，16-二甲基雌甾-1，3，5(10)-三烯-17-酮(實施例1，步驟i；6.0g)溶液并且攪拌反應混合物1小時。然后，通過加入飽和的氯化銨水溶液猝滅反應并且將產物提取入乙酸乙酯中。用飽和的氯化銨水溶液、水和鹽水洗滌合并的有機相，用硫酸鈉干燥然后減壓濃縮，得到(7α，14β，16α)-3-甲氧基-7，16-二甲基雌甾-1，3，5(10)-三烯-17-酮(6.82g)。所述產物不需進一步純化用于下面步驟。
ii)-按照與實施例1步驟ii下描述的類似的操作，將在前面步驟中獲得的產物(1.0g)轉化為(7α，14β，16α，17α)-3-甲氧基-7，16-二甲基雌甾-1，3，5(10)-三烯-17-醇(0.62g)。
iii)-按照與實施例1步驟iii下描述的類似的操作，將在前面步驟中獲得的產物(0.58g)轉化為(7α，14β，16α，17α)-3-甲氧基-7，16-二甲基雌甾-2，5(10)-二烯-17-醇(0.59g)。
iv)-按照與實施例1步驟iv下描述的類似的操作，將在前面步驟中獲得的產物(0.59g)轉化為(7α，14β，16α，17α)-17-羥基-7，16-二甲基雌甾-4-烯-3-酮(0.20g)，[α]D20＝+91.30(c＝0.48，二噁烷)。
實施例3(7α，14β，17α)-17-羥基-7，16，16-三甲基雌甾-4-烯-3-酮。
i)-按照與實施例1步驟i下描述的類似的操作，將(7α，14β，16β)-3-甲氧基-7，16-二甲基雌甾-1，3，5(10)-三烯-17-酮(實施例1，步驟i；6.0g)轉化為(7α，14β)-3-甲氧基-7，16，16-三甲基雌甾-1，3，5(10)-三烯-17-酮(5.99g)。
ii)-按照與實施例1步驟ii下描述的類似的操作，將在前面步驟中獲得的產物(1.0g)轉化為(7α，14β，17α)-3-甲氧基-7，16，16-三甲基雌甾-1，3，5(10)-三烯-17-醇(0.39g)。
iii)-按照與實施例1步驟iii下描述的類似的操作，將在前面步驟中獲得的產物(0.32g)轉化為(7α，14β，17α)-3-甲氧基-7，16，16-三甲基雌甾-2，5(10)-二烯-17-醇(0.38g)。
iv)-按照與實施例1步驟iv下描述的類似的操作，將在前面步驟中獲得的產物(0.38g)轉化為(7α，14β，17α)-17-羥基-7，16，16-三甲基雌甾-4-烯-3-酮(0.10g)，[α]D20＝+81.10(c＝0.55，二噁烷)。
實施例4用與實施例1和3中描述的步驟類似的方式，并且用(7α，14β)-3-甲氧基-7-甲基雌甾-1，3，5(10)-三烯-17-酮(WO 00/53619)作為原料，制備了下面產物(a)(7α，14β，16β，17α)-16-乙基-17-羥基-7-甲基雌甾-4-烯-3-酮，[α]D20＝+1090(c＝1.00，二噁烷)。
(b)(7α，14β，16β，17α)-16-乙基-1 7-羥基-7，16-二甲基雌甾-4-烯-3-酮，[α]D20＝+890(c＝1.00，二噁烷)[通過用碘代甲烷將原料烷基化繼之以用碘代乙烷烷基化]。
實施例5(7α，14β，17α)-17-羥基-7-甲基雌甾-4-烯-3-酮(參考化合物2)i)-用氫硼化鈉(0.70g)處理冷卻至4℃的溶于無水乙醇(100ml)中的(7α，14β)-3-甲氧基-7-甲基雌甾-1，3，5(10)-三烯-17-酮(WO00/53619；2.8g)溶液。攪拌1小時后，加入另一部分氫硼化鈉(0.35g)并且連續攪拌3小時。逐滴加入含水乙酸(50％，10ml)，然后將反應混合物倒入水中。將產物提取入二氯甲烷中；用飽和的碳酸氫鈉水溶液和鹽水洗滌合并的有機相，用硫酸鈉干燥然后減壓濃縮，得到(7α，14β，17α)-3-甲氧基-7-甲基雌甾-1，3，5(10)-三烯-17-醇(2.93g)。所述產物不需進一步純化用于下面步驟。
ii)-按照與實施例1步驟iii下描述的類似的操作，將在前面步驟中獲得的產物(3.40g)轉化為(7α，14β，17α)-3-甲氧基-7-甲基雌甾-2，5(10)-二烯-17-醇(3.50g)。
iii)-按照與實施例1步驟iv下描述的類似的操作，將在前面步驟中獲得的產物(3.30g)轉化為(7α，14β，17α)-17-羥基-7-甲基雌甾-4-烯-3-酮(1.50g)，m.p.148.5-149.3℃，[α]D20＝+1020(c＝1.00，二噁烷)。
實施例6雄激素活性在用人雄激素受體(hAR)，組合小鼠乳腺瘤病毒(MMTV)和熒光素酶受體基因轉染的中國倉鼠卵巢細胞(CHO)(孵育時間16小時，溫度37℃)中以及與5α-二氫睪酮的活性比較，測定了本發明化合物的反激活雄激素活性[Schoonen，W.G.E.J.；de Ries，R.J.H.；Joosten，J.W.H.；Mathijssen-Mommers，G.J.W.；Kloosterboer，H.J.，Analyt.Biochem.261，222-224(1998)]。現將結果匯集在表1中。
實施例7與人肝細胞一起溫育后本發明雄激素的t1/2的測定作為與人肝細胞接觸的結果化合物的半衰期適合作為代謝穩定性的一個可靠指標。如現已熟知的，這類甾族化合物的吸收是高的，這種測定為在人體中的口服活性提供了一種體外模型。應該理解，更短的半衰期表示化合物將被更快地代謝，或者反過來，半衰期越長，當口服時化合物可能對人體發揮作用越好。
將從健康年輕(25～45歲)男性器官供體中采集的肝細胞冷凍保存在液氮中并且在那里一直保存到應用為止。在37℃水浴中解凍它們，立即放置在冰上，用一體積的冷(4℃)溫育培養基[具有GlutamaxI、慶大霉素(gentamicin)50μg/ml、胰島素1μM、胎牛血清0％(v/v)的William氏培養基E(不含酚紅)]洗滌兩次，計數并用錐蟲藍排除法檢測生存力。在37℃，用空氣/CO2混合物(95/5)，300μl培養基，3×104細胞/孔的標稱密度，在96孔(未涂覆的)板中作為懸浮液溫育細胞。
與100nM終濃度的待測試化合物一起溫育所述肝細胞。在0.5、1和2小時后通過以200g離心終止所述溫育。收集上清液用于偶聯瞬時質譜的液相色譜分析(LC-MS/MS分析)和生物測定。對于后者，應用10μl進行雄激素活性的測定。按照實施例6的描述測定生男性征性能。用于測定雄激素活性的終化合物濃度是1nmol/l。
結果按照下面方案將本發明化合物的代謝穩定性(t1/2)分類(+++)代謝穩定性＞17α-甲基睪酮(MT)(++)17α-甲基睪酮＞代謝穩定性＞17α-甲基睪酮的80％(+)17α-甲基睪酮的80％＞代謝穩定性＞睪酮(-)代謝穩定性＜睪酮現將結果匯集在表1中。
表1.本發明化合物的雄激素活性和代謝穩定性(t1/2)實施例 雄激素 t1/2活性(％)LC-MS/MS生物測定199.0(++) (++)238.7(+) (++)378.5*a) (+)4a 20.0*(-)4b 24.0*(+)a)*表示沒有數據或沒有可靠的數據可用參考化合物1b0.5 (-)參考化合物2c60.5 (-)b(14β，17α)-17-羥基雌甾-4-烯-3-酮(US 3,338,925)。
c(7α，14β，17α)-17-羥基-7-甲基雌甾-4-烯-3-酮(實施例5)。
權利要求
1.具有式I的甾族化合物 式I其中R1是O、(H，H)、(H，OH)、NOH，由此OH任選被醚化或酯化；R2和R3獨立地為氫或(C1-4)烷基并且R2和R3中的至少一個是(C1-4)烷基；R4為氫，或(C1-15)酰基。
2.按照權利要求1的甾族化合物，其特征在于R1是O以及R2和R3中的至少一個是甲基而另一個是氫或甲基。
3.按照權利要求2的甾族化合物，其特征在于所述化合物是(7α，14β，16β，17α)-17-羥基-7，16-二甲基雌甾-4-烯-3-酮。
4.用于治療的按照權利要求1至3中任意一項的甾族化合物。
5.按照權利要求1至3任意一項的甾族化合物在制備用于雄激素相關治療的藥物中的應用。
6.按照權利要求5的應用，其特征在于所述治療是關于雄性避孕或者雄性或雌性激素替代療法。
7.一種治療為雄激素作用而需要雄激素刺激的動物或人的方法，其特征在于給予所述動物或人有效劑量的按照權利要求1至3中任意一項的甾族化合物。
全文摘要
本發明涉及用于雄激素相關治療(如雄激素不足和雄性或雌性避孕)、具有式(I)的甾族化合物，其中R
文檔編號A61P15/00GK1553917SQ02817853
公開日2004年12月8日 申請日期2002年9月6日 優先權日2001年9月12日
發明者J·范德洛夫, D·萊森, M·E·德古伊杰, J 范德洛夫, 德古伊杰 申請人:阿克佐諾貝爾公司