专利名称：3β，17β-羟基-取代的甾族化合物和有关的甾族化合物的制作方法
雌性激素雌甾酮和雌甾二醇与许多生理过程有关。这些甾族化合物的形成可由许多酶进行调节。在雄性激素(睪甾酮和雄烯二酮)向雌激素(雌甾二醇和雄甾酮)的不可逆转变中，芳构酶是限速酶。例如芳构酶抑制剂可调节或抑制雄激素向雌激素的转变，因此芳构酶抑制剂在治疗由于雌激素的存在而加重的临床疾病中具有有效的作用，美国专利4，322，416对于芳构酶抑制剂进行了进一步的讨论。
本发明是关于作为芳构酶抑制剂的3β，17β-羟基-取代的甾族化合物以及具有下式的有关甾族化合物
其中R1为-OH或
，
R2为-OH、＝O或
，R3为、CH3或-CH2CH3，R4为-H或C1～C4烷基，和R5为C1～10烷基。
本发明较好的化合物是下述化合物，其中R1为-OH，R2为-OH或＝O，R3为-CH3，R4为-H。
本发明的一些具体的具有代表性的化合物包括下述化合物，但并不限于下述化合物(a)10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-3β17β-二醇，(b)3β-羟基-10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-17-酮。
本发明的化合物具有旋光性。在环接合处的立体化学与天然雄甾烷系列相同。因此，与C-8处角上氢和C-13处角上取代基一样炔基的构型为β。本发明包括的化合物中，B/C环和C/D环接合为反式。当具有天然甾族化合物构型的本发明化合物为有效的芳构酶抑制剂时，这些化合物与它们的旋光对映体的混合物也包括在本发明的范围内。
本发明的化合物是芳构酶的抑制剂。因此，它们可用于治疗血雌激素过多。当所观察到的高浓度雌激素比较稳定时，或当作为身体周期机能的一部分而出现升高的雌激素浓度有短暂的骤增时，本发明化合物可用于控制异常高浓度的雌激素。很明显，在雄性中被认为是高浓度的雌激素与在雌性中被认为是高浓度的雌激素相比是很低的，因此可以用本发明化合物治疗雌性和雄性两者。
上述化合物也可以用作避孕剂以阻止雌性排卵或胚泡在子宫内的植入，或减少雄性由于脑的芳构化所需要的交配行为。此外，上述化合物在治疗男性女子型乳房、由于升高的雌激素浓度所引起的男性不育症和血雌激素过多中是有价值的，血雌激素过多可以是心肌梗死的先兆。上述化合物在处理与雌激素有关的疾病病变中也是有价值的。术语“处理”也包含用于预防所述的疾病病变。疾病病变包括各种雌激素诱导的肿瘤和雌激素刺激所致的肿瘤，例如乳房癌、胰癌、子宫内膜癌或卵巢癌以及前列腺增生和良性乳房疾病。
可以用放射性酶试验来测定本发明化合物对芳构酶的抑制作用。芳构酶标本可以应用从人胎盘分离的微粒体部分。从雄性激素底物(如睪甾酮或雄烯二酮)中立体有择消除1β和2β氚标记以及接着出现的氚化水(tritlatedwater)，可以用于测定体外试验中酶反应的速率。
在评价芳构酶活性的抑制作用中，按照下述方法试验本发明化合物Johnston等，J.Steroid Biochem.，Vol.20No.6A.1221(1984)和Johnston，steroids Vol.50，No.1～3，105(1987)。用1.5×106人绒毛膜癌滋养层(JAr)细胞经皮下注入无胸腺小白鼠，人绒毛膜癌滋养层细胞10天内可使肿瘤长到约1g。通过测量由1-〔3H〕雄烯二酮经立体有择释放1-β3H生成的3H2O来测定肿瘤芳构酶在体外的活性。35mg肿瘤的胞液(800Xg)是芳构酶和3β-甾族化合物脱氢酶(SDH)异构酶活性的来源。在加入34pmol 1-〔3H〕-雄烯二酮之前将试验化合物与芳构酶一起以不同的时间间隔(0～3小时)保温，以便开始30分钟的芳构酶活性试验。当用本方法试验10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-3β，17β-二醇的体外活性时，得到下述结果与时间有关的JAr肿瘤芳构酶活性相对的抑制百分率化合物浓度预先保温时间(小时)(μM)012310-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯515.10.066.971.9-3β，17β-二醇10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯2533.40.086.584.9-3β，17β-二醇得到的两相反应表明，开始竞争性的芳构酶抑制作用的减低是由于10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-3β，17β-二醇对较活性的成分进行酶处理的结果，因此产生了与时间有关的芳构酶抑制作用。
用滋养细胞肿瘤处理无胸腺小白鼠，评价化合物10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-3β，17β-二醇在体内的活性。在处理间隔6小时之后，按上述方法，以体外试验测定肿瘤芳构酶活性。口服剂型的赋形剂是PEG-200。
在无胸腺小白鼠体内对异种移植的JAr肿瘤芳构酶活性的抑制作用剂量小白鼠处理后6小时化合物途径相对抑制作用(mg/kg)数目的百分率10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-1口服65.9±3.0烯-3β，17β-二醇10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-10口服627.5±1.5烯-3β，17β-二醇10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-30口服653.4±7.8烯-3β，17β-二醇上述结果表明，当化合物的剂量增加时，可以提高抑制芳构酶的作用。
在血雌激素过多的治疗中，可以按各种不同的方式给需要治疗的患者服用本发明化合物，以便获得所需的效果。在血雌激素过多的治疗中所用的术语“病体”是指包括人、狗和鼠在内的哺乳动物，例如灵长类。本发明化合物可以单独应用，也可以与一种其他药物并用，或者与其他的激素受体拮抗剂并用。此外，本发明化合物可以以药物制剂的形式服用。
本发明化合物可以口服或非经胃肠道给药，例如可以静脉注射、腹膜内注射、肌内注射或皮下注射，包括将有效成分直接注入到组织或肿瘤部位(例如乳腺)。也可以将本发明化合物包含在延效释放的制剂中。服用化合物的剂量可以在广泛的范围内变化，并且可以为任意的有效剂量。根据需要治疗的患者情况，需治疗的病情以及给药的方式，化合物的有效剂量可以为每天每公斤体重约1mg～1000mg，最好为约40～200mg。
对于非经胃肠道给药，可以用可注射的剂型给予本发明化合物，例如将本发明化合物置于生理上适用的稀释剂中，并与药用载体一起制成溶液剂或悬浮液，可以加入表面活性剂和其他药学上适用的添加剂，也可以不加，载体可以是无菌的液体(例如水包油的无菌液体)在上述制剂中应用的油其实例有石油产品、动物油、植物油、合成油、例如花生油、豆油和矿物油。一般来讲，水、盐水、葡萄糖水溶液和有关的糖溶液以及醇类和乙二醇类(如丙二醇或聚乙二醇)是较好的液体载体，尤其适用于注射溶液剂。
相对于美国专利4，322，416公开的10-(2-炔基)甾族的芳构酶抑制剂，本发明化合物开始作用较慢并具有较长的半衰期。因此，本发明化合物可以长效注射剂或植入片形式给药。为了使有效成分缓慢地释放可以按某一方式配制这些制剂。也可以将有效成分压成小丸或小园柱体，并且经皮下植入，或者作为长效注射剂由肌肉注射，或者作为植入片植入。植入物可以应用惰性物质，如可生物降解的聚合物和合成的硅氧烷，例如由DOW-Corning公司生产的硅橡胶
、硅氧橡胶。在一般的教科书中(如Remington′s pharmaceutical sciences，Mack出版公司，伊顿，宾夕法尼亚州)可以查到合适的药用载体和配制技术。
本发明化合物可从已知化合物3，3，17，17-双(二亚甲基二氧)-10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯制得。将起始化合物溶于乙酸中，加热，用水处理，倒入NaHCO3溶液中，经萃取得3，3-二亚甲基二氧-10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-17-酮和10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-3，17-二酮的混合物。将该二酮溶于乙醇中，用氢硼化物还原剂处理，得本发明的3β，17β-二羟基化合物。
用催化量的酸，如高氯酸处理3，3，17，17-双(二亚甲基二氧)-10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯的溶液可以制得17-酮化合物。得到的17-酮化合物用氢硼化物还原剂(如硼氢化钠)还原，得17-醇。用标准方法将该化合物以其乙酸酯的形式加以保护，得17-乙酸基化合物。将17-乙酸基化合物溶于乙酸中，加热，用水处理，倒入NaHCO3溶液并萃取，得17-乙酸基-10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-3-酮。该解离的酮经氢硼化物还原，得3-醇化合物。用标准方法将3-醇转变成相应的叔丁基二甲基甲硅烷基醚。该化合物经碱水解或用烷基锂或格利雅试剂处理，生成3-叔丁基二甲基甲硅烷氧基-10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-17-醇，然后将其氧化，生成化合物3β-羟基-10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-17-酮。
将上述二醇与合适的酰基氯或酐在有溶剂(如CH2Cl2)或没有溶剂存在下进行反应，可以制得10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-3β，17β-二醇的酯。该反应是用催化量的4-二甲氨基吡啶进行有选择的处理。例如使10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-3β，17β-二醇和乙酐反应，得到10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-3β，17β-二乙酸酯。
应用以上所叙方法可以认为，熟悉本领域的技术人员可以最充分地利用本发明。因此，下述具体实例仅是为了详细地说明本发明，无论如何不是限制本发明。
实例1将3.3，17，17-双(二亚甲基二氧)-10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯(1.3g)在冰醋酸(13ml)中的悬浮液置于65℃油浴中并搅拌，直至甾族化合物溶解。加入水(3.3ml)，将混合物搅拌8分钟，然后将溶液倒入用冰冷却的NaHCO3溶液中。得到的产物用乙醚萃取。萃取液用碳酸氢盐和盐水洗涤，经MgSO4干燥。过滤和浓缩后，残余物经硅胶层析，用40%乙酸乙酯的己烷溶液洗脱，得0.69g3，3-二亚甲基二氧-10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-17-酮和10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-3，17-二酮的混合物。
无需进一步纯化，将上述二酮溶于无水乙醇(30ml)中，用NaBH4(0.074g)进行处理，并于室温下搅拌30分钟。析出一些沉淀，加入THF(20ml)。再搅拌2.5小时后加入乙酸(0.5ml)并浓缩溶液。将残余物溶于乙醚和乙酸乙酯的混合液中，依次用水、饱和NaHCO3和盐水洗涤，经MgSO4干燥。过滤和浓缩后，残余物经硅胶二次层析，首先用50%乙酸乙酯的己烷溶液进行洗脱，然后用5%CH3OH的CH2Cl2溶液进行洗脱，得10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-3β17β-二醇(0.21g)，熔点164～166℃。
实例23，3，17，17-双(二亚甲基二氧)-10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯在叔丁醇和二氯甲烷混合液中的溶液用0.3%高氯酸处理，将溶液加热回流2小时。冷却至室温后，混合物倒入饱和碳酸钠溶液中，并用乙醚萃取。萃取液用H2O和盐水洗涤，经MgSO4干燥，过滤、浓缩，得3.3-二亚甲基二氧-10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-17-酮。用乙酸乙酯重结晶，得到分析纯物质。将得到的17-酮化合物溶于乙醇并用硼氢化钠处理，得3.3-二亚甲基二氧-10-(2-丙炔基基)-19-去甲雄甾-5-烯-17-醇。用标准方法将得到的17-醇以其乙酸酯的形式加以保护。将得到的17-乙酸基-3，3-二亚甲基二氧-10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯溶于冰醋酸中，加热至65℃并用水处理。8分钟后将溶液倒入用冰冷却的饱和NaHCO3中，并用乙醚萃取。萃取液用H2O和盐水洗涤，经MgSO4干燥，过滤并浓缩。残余物经硅胶层析，得17-乙酸基-10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-3-酮。将得到的解离的酮用硼氢化钠还原，得17-乙酸基-10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-3-醇。用标准方法使3-醇转变为相应的叔丁基二甲基甲硅烷基醚。通过碱性水解，或用适当的烷基锂处理，或用格利雅试剂处理使17-醇脱去保护，得3-(叔丁基二甲基甲硅烷氧基)-10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-17-醇。该产物进行Swern氧化反应，并脱去甲硅烷基醚保护基，得3β-羟基-10-(2-丙炔基)-19-去甲雄-5-烯-17-酮。
实例3按实例1所述的方法，分别用3，3，17，17-双(二亚甲基二氧)-10-(2-丁炔基)-19-去甲雄甾-5-烯和3，3，17，17-双(二亚甲基二氧)-18-甲基-10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯进行反应时，得到的产物分别为10-(2-丁炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-3β，17β-二醇和10-(2-丙炔基)-18-甲基-19-去甲雄甾-5-烯-3β，17β-二醇。
权利要求
1.具有下式的化合物
式中R1为－OH或
R2为-OH、=O或-O-
-R5。R3为-CH3或-CH2CH3R4为-H或C1～4烷基。并且R5为C1～10烷基。
2.权利要求1所述的化合物，其中R3为-CH3。
3.权利要求2所述的化合物，其中R4为H。
4.权利要求3所述的化合物，其中R1为-OH。
5.权利要求3所述的化合物，其中R2为-OH。
6.制备下式化合物的方法，
式中R3为-CH3或-CH2CH3，R4为-H或C1～4烷基;该方法包括使下式化合物与硼氢化钠进行反应，
7.制备权利要求6所述化合物的方法，其中R3为甲基。
8.制备权利要求7所述化合物的方法，其中R4为H。
9.制备10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-3β，17β-二醇的方法，该方法包括使3，3-二亚甲基二氧-10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-17-酮和10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-3，17-二酮的混合物与硼氢化钠反应，得到指定的化合物。
10.权利要求1所述化合物10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-3β，17β-二醇。
11.权利要求1所述化合物3β-羟基-10-(2-丙炔基)-19-去甲雄甾-5-烯-17-酮。
12.抑制芳构酶活性的方法，该方法包括将权利要求1所述的抑制芳构酶有效剂量的本发明化合物与3β-羟基-甾族化合物脱氢酶异构酶和芳构酶接触。
13.治疗血雌激素过多的方法，该方法包括给患有该病的患者服用权利要求1所述抑制芳构酶有效量的化合物。
14.按照权利要求12所述的方法，其中芳构酶抑制作用可产生避孕的效果。
15.治疗与雌激素有关疾病病变的方法，该方法包括给患有上述疾病的患者服用权利要求1所述的抑制芳构酶有效量的化合物。
全文摘要
本发明是关于一组3β，17β-羟基甾族化合物以及有关的甾体结构化合物。这些化合物是芳构酶抑制剂，因此本发明化合物可以调节或抑制雄性激素转变为雌激素。本发明化合物可以用于治疗由于雌性激素的存在而加重的疾病。相对于美国专利4,322,416所公开的芳构酶抑制剂10-(2-丙炔基)甾族化合物。本发明化合物显示出作用开始较慢并且具有较长的半衰期。
文档编号C07J1/00GK1042363SQ8910818
公开日1990年5月23日 申请日期1989年10月26日 优先权日1988年10月27日
发明者约翰·奥尼尔·约翰斯顿, 吉尼·瓦维克·霍尔伯特 申请人:默里尔多药物公司