Спосіб синтезу високочистого оксиму d-(17a)-13-етил-17-гідрокси-18,19-динорпрегн-4-ен-20-ін-3-ону

1.Спосіб синтезу високочистого оксиму d(17α)-13-етил-17-гідрокси-18,19-динорпрегн-4-ен20-ін-3-ону шляхом ацетилювання d-(17α)-17гідрокси-13-етил-18,19-динорпрегн-4-ен-20-ін-3ону (d-норгестрелу) в положенні 17, оксимування оксогрупи в положенні 3 одержаного 17ацетоксипохідного і, на завершення, гідролізу ацетоксигрупи в положенні 17 одержаної 3-оксимної похідної, який відрізняється тим, що здійснюють ацетилювання вихідної речовини dноргестрелу з чистотою принаймні 93-94%, оцтовим ангідридом в оцтовій кислоті у присутності хлориду цинку і хлористого водню або 70% перхлорної кислоти в атмосфері інертного газу, і після завершення реакції надлишок оцтового ангідриду і побічний продукт енолацетат розкладають соляною кислотою, потім виділяють одержаний d-(17α)-17-ацетокси13-етил-18,19-динорпрегн-4-ен-20-ін-3-он з реакційної суміші шляхом додавання суміші води з льодом, відфільтровування продукту, що випав в осад, промивання його водою, висушування, розчинення в дихлорметані або ацетоні і освітлення 2 (19) 1 3 80059 Винахід відноситься до способу синтезу високочистого оксиму d-(17a)-13-етил-17-гідрокси18,19-динорпрегн-4-ен-20-ін-3-ону (далі - норелгестроміну) шляхом ацетилювання d-норгестрелу в положенні 17, оксимування оксогрупи в положенні 3 одержаного 17-ацетоксипохідного та, на завершення, гідролізу ацетоксигрупи в положенні 17 одержаного 3-оксимного похідного. Термін "високочистий", використаний у цьому описі, відноситься до продуктів/матеріалів/сполук, в яких вміст певної сполуки складає принаймні 99,5мас.% і загальна кількість домішок інших стероїдів не перевищує 0,1мас.%. Дослідження метаболізму норгестимату описане в [публікації Am. J. Obstet Gynecol., 163, 212731 (1990)]. Автори виявили, що після перорального застосування метаболітами d-норгестимату є норелгестромін, d-(17a)-13-етил-17-ацетокси-18,19динорпрегн-4-ен-20-ін-3-он (ацетат норгестрелу), а також d-(17a)-13-етил-17-гідрокси-18,19динорпрегн-4-ен-20-ін-3-он (d-норгестрел), які, перш за все, відповідають за біологічну активність. Ефективність і безпека норгестимату/етинілестрадіолу, які використовують як третє покоління контрацептивів, описані в [публікації Am. J. Obstet Gynecol., 166, 1969-77 (1992)]. У вказаній роботі також визначають, що головним метаболітом норгестимату є норелгестромін, який має фармакологічний профіль, подібний до профілю норгестимату, і після перорального введення його можна виявити у сироватці крові вже через короткий проміжок часу. У [патенті США №5876746] автори пропонують застосування норелгестроміну як такого або у поєднанні з естрогенним компонентом у трансдермальному пластирі для придушення здатності до відтворення потомства. У [патенті Угорщини №165356] розкрито синтез dl-, а також d-норгестрелу. Ви хідним матеріалом для синтезу є рацемічний або оптично активний 3-метоксигону-2,5(10)-дієн-17a-ол, який вводять у взаємодію з хлоридом гідроксиламонію в піридині при 100°С, потім одержаний 13-етил-[3(гідроксііміно)]гон-4-ен-17a-ол окисляють в положенні 17 з подальшим етинілюванням оксогрупи в положенні 17, і одержують оксим dl-(17a)-13-eтил17-гідрокси-18,19-динорпрегн-4-ен-20-ін-3-ону, або норелгестромін. Хоча в описах прикладів описаний синтез проміжних продуктів, оксиму dІ-(17a)-13етил-17-гідрокси-18,19-динорпрегн-4-ен-20-ін-3ону та норелгестроміну, ідентифікація та чистота (вимоги до якості), а також біологічна активність вказаних сполук у патенті не наводяться. У [патенті США №4027019] описані, головним чином, синтез 17-ацетокси- та складноефірних похідних норелгестроміну взагалі, а також їх біологічні випробування. Враховуючі, що відповідність до все більш і більш суворих вимог, що висуваються фармакопеєю, є основною вимогою для кожного активного інгредієнта, що застосовується в терапії, особливо для стероїдів, які мають високу біологічну активність, автори спрямували зусилля на ретельну розробку економічного способу одержання такого 4 високочистого продукту, який також задовольняє навіть найсуворішим вимогам. Чистоту потрібної сполуки також визначають чистотою ви хідних матеріалів. Це особливо важливо, якщо очищення кінцевого продукту можна здійснити тільки з великою втратою матеріалу, оскільки у такому разі економічна реалізація способу може стати обмеженням для досяжної чистоти. Однак у багатьох випадках при наданні досить чистого вихідного матеріалу також можуть мати місце великі втрати речовини. У такому разі для одержання чистого кінцевого продукту може бути здійснена спроба використовувати переваги більш вигідної фізичної властивості останнього або будьякої із попередніх проміжних сполук. Несподівано виявлено, що норелгестромін чистоти, що на порядок величини є більшою межі чистоти (максимальна кількість домішок складає менше 1%), як правило, вказаної в фармакопеях, можна одержати, згідно з винаходом, таким чином: вихідну речовину d-(17a)-17-гідрокси-13-етил18,19-динорпрегн-4-ен-20-ін-3-он (d-норгестрел), чистота 93-94%, ацетилюють оцтовим ангідридом в оцтовій кислоті у присутності хлориду цинку і хлористого водню або 70% перхлорної кислоти в атмосфері інертного газу, і після завершення реакції надлишок оцтового ангідриду і побічний продукт "енолацетат" розкладають соляною кислотою, потім одержаний d-(17a)-17-ацетокси-13-етил18,19-динорпрегн-4-ен-20-ін-3-он виділяють з реакційної суміші, додаючи суміш води з льодом, продукт, що випав в осад, відфільтровують, промивають водою, сушать, розчиняють в дихлорметані або ацетоні, і розчин освітлюють силікагелем або оксидом алюмінію та вугіллям, після відфільтрування освітлювача одержаний розчин концентрують, і залишок, переважно, перекристалізують із суміші (діізопропіловий ефір)/ацетонітрил або (діізопропіловий ефір)/етанол, 9:1, одержаний d-(17a)-17-ацетокси-13-етил-18,19динорпрегн-4-ен-20-ін-3-он вводять у взаємодію або з ацетатом гідроксиламонію, або з хлоридом гідроксиламонію в присутності ацетату натрію в оцтовій кислоті в атмосфері азоту при енергійному перемішуванні впродовж приблизно 1 години, після завершення реакції додають воду, продукт, що випав в осад, відфільтровують, промивають водою, сушать і перекристалізують, переважно, з етанолу, одержаний оксим d-(17a)-17-ацетокси-13-етил18,19-динорпрегн-4-ен-20-ін-3-ону гідролізують еквівалентною кількістю гідроксиду лужного металу в розчиннику (С1-С4)-алканолі в атмосфері азоту при температурі приблизно 5-38°С при енергійному перемішуванні, після завершення реакції суміш розбавляють водою, і доводять рН одержаної суспензії до 7,5-9 оцтовою кислотою, продукт, що випав в осад, відфільтровують, промивають водою, сушать, сирий продукт реакції розчиняють в етанолі, розчин освітлюють вугіллям, і після відфільтрування освітлювача до одержаного розчину додають воду, високочистий оксим, що випав в осад, d-(17a)-17-ацетокси-13-етил-18,19 5 80059 динорпрегн-4-ен-20-ін-3-ону відфільтровують, промивають водою і, у цьому разі, перекристалізують з етанолу. Вищевказаний "енолацетат" являє собою лабільну сполуку, що має структур у 3-ацетокси-3,5дієну. Така структура утворюється у невеликих кількостях як продукт рівноважної побічної реакції в умовах ацетилювання на першій стадії і розкладається з утворенням d-(17a)-17-ацетокси-13етил-18,19-динорпрегн-4-ен-20-ін-3-ону водною соляною кислотою. Згідно з цим винаходом, також можливо перед гідролізом із суміші анти/син-ізомерів, що утворилася на стадії оксимування, виділити геометричні ізомери відомими способами, наприклад, хроматографією, та гідролізувати сполуки, одержані таким чином. Тому, оскільки гідроліз за цим винаходом не впливає на геометрію атому азоту оксиму, після гідролізу одержують чисті анти- і син-ізомери норелгестроміну. Винахід пояснено наведеними далі прикладами, які не є обмежувальними. Приклад 1 d-(17a)-13-Етил-17-ацетокси-18,19динорпрегн-4-ен-20-ін-3-он (ацетат норгестрелу) В атмосфері азоту при енергійному перемішуванні до суспензії 150г (приблизно 0,45моль) dноргестрелу (чистота 94%) в 1500мл оцтової кислоти додають 135мл (1,428моль) оцтового ангідриду і 3мл 70% водної перхлорної кислоти. Суспензія стає прозорою в межах декількох хвилин. Перемішування продовжують впродовж 20хв., і потім до реакційної суміші додають 135мл води і 75мл 10% соляної кислоти. Після перемішування впродовж 1 години реакційну суміш виливають у 14л суміші води з льодом. Продукт, що випав в осад, відфільтровують, промивають водою і сушать. Одержаний сирий продукт реакції розчиняють у 1500мл дихлорметану, і розчин перемішують зі 150г силікагелю впродовж 30хв. для освітлення. Силікагель відфільтровують і випарюють розчинник. Залишок кип'я тять зі зворотним холодильником із сумішшю (ізопропіловий ефір)/ацетонітрил, 9:1, впродовж 15хв., потім розчин охолоджують до 0°С, продукт, що випав в осад, відфільтровують і сушать, і одержують 137г чистої названої в заголовку сполуки. Ще 19г названої в заголовку сполуки можна одержати з маткового розчину, повторюючи описаний вище процес очищення. Загальний вихід 152г (89,3%). Т.пл. 204-205°С. [a]D=-25° (с=1%, хлороформ). Відповідно до результатів тонкошарової хроматографії, продукт містить менше 1% домішки (в розрахунку на ацетат левоноргестрелу). (Для ТСХ використовують пластини 25 DC-Alufolien, Kieselgel 60 F254, і суміш толуол-ацетон, 4:1, як елюент. Детекцію здійснюють, обприскуючи пластини сумішшю е танол-сірчана кислота). Приклад 2 d-(17a)-13-Етил-17-ацетокси-18,19динорпрегн-4-ен-20-ін-3-он (ацетат норгестрелу) В атмосфері азоту при перемішуванні до суспензії 10г (приблизно 0,03моль) d-норгестрелу (чистота 93%) в 100мл оцтової кислоти додають 6мл (0,063моль) оцтового ангідриду, 2 г безводно 6 го хлориду цинку та 1,6мл 6,7% розчину хлористого водню в оцтовій кислоті. Суспензія стає прозорою в межах декількох хвилин. Перемішування продовжують впродовж 20хв., потім до реакційної суміші додають 5мл води, і після перемішування ще впродовж 15хв. до реакційної суміші додають 3мл 18% водної соляної кислоти, і все перемішують ще 45хв. Потім реакційну суміш виливають у 600мл суміші води з льодом, продукт, що випав в осад, відфільтровують, промивають водою і сушать. Сиру названу в заголовку сполуку очищують згідно зі способом, описаним у прикладі 1. Вихід 15,4г (90,47%). Т.пл. 204-205°С. [[a]D=25° (с=1%, хлороформ). Максимальний вміст домішок 1%, відповідно до аналізу, описаному у прикладі 1. Приклад 3 Оксим d-(17a)-13-етил-17-ацетокси-18,19динорпрегн-4-ен-20-ін-3-ону (норгестимат) В атмосфері азоту при перемішуванні до розчину 12г (0,033моль) ацетату d-норгестрелу, одержаного згідно з прикладом 1 або 2, у 120мл оцтової кислоти додають 9,44г (0,1моль) ацетату гідроксиламонію. Реакційну суміш перемішують при кімнатній температурі впродовж 45хв., і потім її виливають у 1л води. Кристалічн у речовину, що випала в осад, відфільтровують, промивають водою і сушать у вакуумі при температурі нижче 40°С. Одержані 12,2г сирого продукту реакції розчиняють у 250мл киплячого етанолу, розчин освітлюють 1,2г активованого вугілля, і після відфільтрування активованого вугілля розчин концентрують до приблизно 20% первісного об'єму. Одержаний таким чином розчин, який містить кристалічний продукт, охолоджують до 0°С і витримують при вказаній температурі впродовж 12 годин. Кристалічну речовину, що випала в осад, відфільтровують, промивають етанолом і сушать при температурі нижче 40°С, і одержують 11,0г (88%) названої в заголовку сполуки. Т.пл. 224226°С. Згідно з випробуванням 1 і випробуванням 2, описаним у [Фармакопеї США USP 26th на с.1335], домішки в продукті складають менше 0,5%. Приклад 4 Оксим d-(17a)-13-етил-17-аиетокси-18,19динорпрeгн-4-eн-20-ін-3-ону (норгестимат) В атмосфері азоту при енергійному перемішуванні до розчину 120г (0,33моль) ацетату норгестрелу, одержаного згідно з прикладом 1 або 2, у 1259г (1200мл) оцтової кислоти додають 90,2г (1,1моль) безводного ацетату натрію і 76г (1,93моль) гідрохлориду гідроксиламонію. Температура реакційної суміші повинна бути нижче 30°С. Реакція завершується в межах 1 години. Потім одержану білу суспензію виливають у 10л води, і одержану суміш перемішують впродовж 30хв. Продукт, що випав в осад, відфільтровують, промивають водою і сушать при 40°С. Одержаний сирий продукт реакції (122г) розчиняють у 1973г (2500) мл киплячого етанолу, розчин освітлюють 12г активованого вугілля, фільтрують, і фільтрат концентрують при зниженому тиску при температурі нижче 40°С до приблизно 400мл, потім охолоджують до 0-5°С і витримують 7 80059 при вказаній температурі впродовж 3 годин. Білий кристалічний продукт, що випав в осад, відфільтровують, промивають двома порціями по 197г (250мл) етанолу і сушать при температурі нижче 40°С, і одержують 102г (81,6%) названої в заголовку сполуки. Т.пл. 224-226°С. Згідно з випробуванням 1 і випробуванням 2, описаним у [Фармакопеї США USP 26th на с.1335], домішки в продукті складають менше 0,5%. Приклад 5 Оксим d-(17a)-13-етил-17-гідрокси-18,19динорпрегн-4-ен-20-ін-3-ону (норелгестромін) В атмосфері азоту при перемішуванні до суспензії 50,0г (135,3ммоль) норгестимату, одержаного згідно з прикладом 3 або 4, в 500мл метанолу при 20-28°С додають 17,04г (0,406моль) моногідрату гідроксиду літію. Після перемішування впродовж приблизно 30хв. одержують гомогенний розчин, і температура піднімається на 10°С. Реакційну суміш перемішують при 25-35°С впродовж 3 годин, і контролюють завершення реакції методом тонкошарової хроматографії. Потім реакційну суміш виливають у 5л води при 10-25°С (рН суспензії складає приблизно 13), і доводять рН суспензії до 7,5-9 14,7мл (0,25моль) оцтової кислоти. Одержану таким чином суспензію перемішують впродовж 20хв., потім кристалічний продукт відфільтровують і промивають 2x200мл води. Перевіряють рН фільтрату, і продовжують перемішування до тих пір, доки рН фільтрату не стане 7-7,5. Відфільтрований сирий продукт сушать при 50°С. Одержані 45г сирого продукту реакції розчиняють у 440мл етанолу при 25-30°С, і потім додають 2,2г активованого вугілля. Після перемішування впродовж 20хв. освітлювач відфільтровують і промивають етанолом. Потім фільтрат виливають у 4,4л води при 10-25°С при енергійному перемішуванні. Одержаний продукт відфільтровують, промивають водою і сушать при 50°С, і одержують 42,0г (94,8%) названої в заголовку сполуки. Т.пл. 110-130°С. Вміст води 0,4%. Приклад 6 Оксим d-(17a)-13-етил-17-гідрокси-18,19динорпрегн-4-ен-20-ін-3-ону (норeлгeстромін) В атмосфері азоту при перемішуванні до суспензії 10,0г (0,027моль) норгестимату (оксиму ацетату левоноргестрелу), одержаного згідно з прикладом 3 або 4, у 100мл метанолу при 22°С додають 3,25г (0,081моль) гідроксиду натрію. Після перемішування впродовж приблизно 10хв. одержують гомогенний розчин, і температура піднімається до 32°С. Потім реакційну суміш перемішують при 25°С впродовж 3 годин, і контролюють завершення реакції методом тонкошарової хроматографії. Реакційну суміш при перемішуванні виливають у 1000мл води при 10-20°, і доводять рН суспензії до 7-7,5 3мл оцтової кислоти. Потім одержану суспензію перемішують впродовж 20хв., продукт, що випав в осад, відфільтровують, промивають водою і сушать у вакуумі при 40°С над пентаоксидом фосфору, і одержують 8,4г (94,8%) названої в заголовку сполуки у вигляді суміші 3Е- і 3Z-ізомерів. Т.пл. 110-130°С. Згідно з РХВД, кількість усіх домішок складає 0,09%. Приклад 7 8 Оксим d-(17a)-13-етил-17-гідрокси-18б19динорпрегн-4-ен-20-ін-3-ону (норелгестромін) В атмосфері азоту при перемішуванні до суспензії 10,0г (0,027моль) норгестимату (оксиму ацетату левоноргестрелу), одержаного згідно з прикладом 3 або 4, в 100мл метанолу при 22°С додають 4,56г (0,081моль) гідроксиду калію. Після перемішування впродовж приблизно 10хв. одержують гомогенний розчин, і температура піднімається до 32°С. Потім реакційну суміш перемішують при 25°С впродовж 3 годин, і контролюють завершення реакції методом тонкошарової хроматографії. Реакційну суміш при перемішуванні виливають у 1000мл води при 10-20°С, і доводять рН суспензії до 7-7,5 2,7мл оцтової кислоти. Потім одержану суспензію перемішують впродовж 20хв., продукт, що випав в осад, відфільтровують, промивають водою і сушать у вакуумі при 40°С над пентаоксидом фосфору, і одержують 8,6г (96,9%) названої в заголовку сполуки у вигляді суміші 3Е- і 3Z-ізомерів. Т.пл. 110-130°С. Згідно з РХВД, кількість усіх домішок складає 0,1%. Чистоту одержаних зразків норелгестроміну визначають РХВД із використанням приладу Shimadzu, УФ-детекції та інтегратору Shimadzu. Детекцію здійснюють при 244нм. Використовують колонку 150х4,6мм, заповнену наповнювачем Supelcosil LC-18-DB, розмір 5мкм. Як елюент використовують суміш ацетонітрил:тетрагідрофуран:вода, 7:25:68. Визначення здійснюють при кімнатній температурі при швидкості потоку 1см 3/хв. Розчин зразка одержують таким чином: відважують 25мг сполуки у 50-мл мірну колбу, додають 5мл метанолу і розчиняють зразок, потім колбу заповнюють елюентом до калібрувальної позначки. Стандартний розчин (STD) одержують таким самим способом з норелгестроміну чистого для аналізу, який містить E/Z-ізомери у співвідношенні від 1,3 до 1,6. Кількість домішки, в % (S%), обчислюють за такою формулою: S% = CSTD ´ А домішки A STD, обчисл. ´ Сзразка ´ rf ´ 100 У наведеній формулі А = площа під кривою для компонента, вказаного у підрядковому індексі, CSTD = концентрація стандартного розчину [мг/мл], ASTD, обчисл.=ASTD, Е х0,72+ASTD, Z (підрядковий індекс Ε позначає дані для Е-ізомеру, підрядковий індекс Ζ позначає дані для Z-ізомеру), Сзразка=концунтрація розчину зразка [мг/мл]. Фактори чутливості (rf) відомих компонентів такі: Левоноргестрел = 0,78, Норелгестромін, Z-ізомер = 1,00, Норелгестромін, Е-ізомер = 0,72, Норгестимат, Z-ізомер = 1,08, Норгестимат, Е-ізомер =0,81, У разі невідомої домішки = 1,00. 9 80059 Результатом вищевказаного визначення методом РХВД є, в цілому, 0,1% домішок. Вимірювання методом ЯМР 1 Н ЯМР {500МГц, ДМСО-d6 (ТМС), d (м.д.), ізомер Z/E}: 0,92/0,92 (3Н, т, -СН2-СН3), 1,40/1,40 (2Н, м, -СН2-СН3), 2,05 і 2,24/1,87 і 2,87 (2Н, м, Н Комп’ютерна в ерстка О. Гапоненко 10 2), 3,28/3,28 (1Н, с, ºСН), 5,23/5,23 (1Н, с, 17-ОН), 6,40/5,78 (1Н, м, Н-4), 10,12/10,38 (1Н, с, =N-OH). 13 С ЯМР {125МГц. ДМСО-d6 (ТМС), d (м.д.), ізомер Z/E}: 9,4/9,4 (-СН2-СН3), 18,3/18,3 (-СН2СН3), 26,9/20,6 (С-2), 79,6/79,6 (С-17), 89,1/89,1 (Сº), 74,9/74,9 (ºСН), 111,6/118,6 (С-4), 151,2/154,3 (С-3), 152,0/148,1 (С-5). Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601