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2021-02-01 15:02:21|
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起点商标网 专利名称：新的菁族a环甾族化合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及某些新的17α-和17β-烷基酮-3-羧基芳族A环甾族化合物，含这些化合物的药物组合物以及使用这些化合物抑制甾族5-α-还原酶同功酶1和甾类5-α-还原酶同功酶2的方法。还发明一些新的中间产物和用来制备这些化合物的工艺。
作为雄激素公知的甾族激素类担负着区分男性和女性的身体特征。产生雄激素的几个器官中睾丸以最大数量产生这些激素。脑部中心对雄激素的产生水平行使主要控制。当控制无效引起过量雄激素产生时则导致大量的身体上的表现及病态。例如，普通粉刺、皮脂溢性皮炎，女性多毛症，男性斑秃，以及诸如良性前列腺肥大的前列腺疾病都与雄激素水平的升高有关。另外，雄激素水平的降低已表明对前列腺癌有治疗作用。
睾丸酮是睾丸分泌的主要雄激素，并在男性原生质中是主要的雄激素甾族化合物。已经知道，5-α-还原的雄激素在象前列腺和皮脂腺的组织中是活性激素。因此，循环的睾丸酮对二氢睾丸酮(DHT)及其5-α-还原的类似物在这些组织中而不是在诸如肌肉和睾丸的其他组织中起着激素原的作用。甾类5-α-还原酶是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸盐(NADPH)从属酶，它可将睾丸酮转化成DHT。这个酶在男性发育中的重要性显然是被强调的，因为发现男性假两性畸形中缺少遗传的甾类5-α-还原酶。见Imperator-McGinley，J.等人的文章，(1979)，甾类生物化学杂志，11637-648。
大量的3-羧基-雌1，3，5(10)三烯5-α还原酶抑制剂是本领域公知的。例如1.J.Steroid Biochem.Vol.34，Nos.1-6pp.571-575(1989)，其中M.A.Levy等人叙述了大鼠前列腺甾类5-α-还原酶和3-羧基-17β-取代的甾类之间相互反应机理;
2.J.Med.Chem.(1990)Vol.33，937-942中，D.A.Holt等人公开了A环芳基羧酸的新一类甾类;
3.TIPS(1989.12.)V.10，pp.491-495中B.W.Metcalf等人叙述了5-α-还原酶抑制剂在良性前列腺肥大症、男性斑秃及粉刺中的作用。
此外，美国专利US4954446中叙述了一组3-羧基-雌1，3，5(10)三烯-17β-取代的化合物，公开了这些化合物可用作甾类5-α-还原酶的抑制剂。然而没有一篇所列文献公开或暗示了本发明的任一新的17β-烷基酮-3-羧基芳族A环甾族化合物可以用作甾类-5-α-还原酶同功酶1和甾类-5-α-还原酶同功酶2两者的高效抑制剂(双重抑制剂)的实用性。
本发明涉及一种通式(Ⅰ)的化合物
其中的Z是α-或
，且其中的R是C1-20直链或支链、饱和或不饱和烷基;其药学可接受的盐，水合物，溶剂化物和酯。
本发明还涉及一种同时抑制在包括人体的哺乳动物中5-α-还原酶同功酶1和5-α-还原酶同功酶2活性的方法，该方法包括将有效量的本发明抑制5-α-还原酶化合物向治疗对象给药。本发明的另一个方面是提供一些用来制备本发明双重抑制5-α-还原酶化合物的新的中间产物以及新的工艺。含有药物载体和用于本发明方法的化合物的药物组合物亦包括在本发明中。包括在本发明中的还有一种将本发明双重抑制5-α-还原酶化合物和其他活性成分共同给药的方法。
本发明化合物，可抑制5-α-还原酶同功酶1和5-α-还原酶同功酶2两者，其具有如下化学式(Ⅰ)
其中Z是α或
，且其中的R是C1-20直链或支链，饱和或不饱和烷基;及其药学可接受的盐，水合物，溶剂化物和酯。
用在此处这种化合物是指甾类5-α-还原酶的双重抑制剂。
本发明化合物中优选具有通式(Ⅱ)的化合物
其中R是C1-20直链或支链，饱和或不饱和烷基;及其药学可接受的盐，水合物，溶剂化物和酯。
本发明式(Ⅱ)化合物中优选具有式(Ⅲ)的化合物
其中R2是C1-8直链或支链，饱和或不饱和烷基;及其药学可接受的盐，水合物，溶剂化物和酯。
式(Ⅲ)化合物中优选的化合物是其中的R2为甲基，乙基，丙基，3-甲丁基、异丙基，正丁基，异丁基，1-甲丙基，叔丁基，戊基，1，1-二甲丙基，2，2-二甲丙基，辛基或3，3-二甲丁基。
式(Ⅲ)化合物中特别优选的化合物是其中的R2为1-甲丙基，正丁基，异丙基，正戊基，3-甲丁基，2，2-二甲丙基，叔丁基，1，1-二甲丙基，异丁基，正辛基，叔戊基，正丙基，甲基或3，3-二甲丁基。
特别优选的式(Ⅲ)化合物是17β-(异丁羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(辛羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(叔戊羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(2，2-二甲丙羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(丙羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(甲羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，和17β-(3，3-二甲丁羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸;及其药学可接受的盐，水合物，溶剂化物和酯。
本文所用术语“α”是遵循标准化学术语，意指下位，或者相应的取代基接在纸平面的下面。
术语“β”用在本文中遵循标准化学术语，意指上位，或者相应取代基接在纸平面的上面。
本文所用术语“烷基”及其衍生物和全碳链除非另有指明皆是含1到n个碳原子的C1-n直链或支链的碳链。用在本文是“烷基”及其衍生物的实例包括甲基，乙基，丙基，3-甲丁基，异丙基，正丁基，异丁基，1-甲丙基，叔丁基，正戊基，1，1-二甲丙基，2，2-二甲丙基，正辛基，叔戊基和3，3-二甲丁基。
本文所用术语“处置”意指预防或治疗。
本文所用术语“异丁基”意指-CH2CH(CH3)2。
本文所用术语“金属催化偶联反应”意指将所制备的3-三氟甲磺酸盐或3-氟磺酸盐在合适有机溶剂中与碱，金属催化剂和偶联剂起反应;溶剂优选甲苯，二甲基甲酰胺或THF(四氢呋喃);碱优选叔胺碱如三乙胺，吡啶，或三丁胺，膦诸如双(二苯基膦基)烷烃，优选1，3-双(二苯基膦基)丙烷或三邻甲苯膦，或是C1-6烷基醇;金属催化剂优选钯催化剂如乙酸钯(Ⅱ)，氯化钯(Ⅱ)，或双(三苯膦)乙酸钯Ⅱ。
本文所用术语“偶联剂”意指一种化合物，它能够与芳香基反应生成羧酸取代基，一氧化碳是个优选的偶联剂，当它加到如本文所述的金属催化偶联反应中时能产生所要求的羧酸基。
式(Ⅰ)和式(Ⅳ)化合物皆可包括在本发明的药物组合物中，并可用于本发明方法中。凡存在羧酸基之处皆可采用药学可接受的酯，例如甲基，乙基，新戊酰氧甲基等的酯，以及本领域公知可改进溶解度或水解特性以便用作持续释放或者配制前药的那些酯。
本文所用术语“α-受体拮抗药”，被认为是公知的一类α-雄腺(andrenergic)受体拮抗药化合物，诸如Lafferty等人在US4963547中所述，它可用来处置血管失调如糖尿病，心血管疾病，良性前列腺肥大和眼压过高症。
用在本发明组合物和方法中的优选α-雄腺受体拮抗药包括amsulosin，terazosin，喹噁哌嗪，alfuzosin，吲哌胺，哌唑嗪，和7-氯-2-乙基-3，4，5，6-四氢-4-甲基噻吩并[4，3，2-ef][3]-苯并吖庚因。
本文所用术语“amsolosin”意指有如下结构式的化合物及其盐，水合物和溶剂化物。
Amsulosin化学上叫作(-)-(R)-5-[2-[[2-(O)-乙氧苯氧基)乙基]氨基]丙基]-2-甲氧基苯磺酰胺。
Amsulosin公开在US4703063中，并在US4987125中要求保护用它来处置低级尿路机能障碍的用途。
本文所用术语“terazosin”意指有如下结构的化合物及其盐，水合物和溶剂化物。
Terazosin化学上叫作1-(4-氨基-6，7-二甲氧基-2-喹唑啉基)-4-[(四氢-2-糠酰基)羰基]哌嗪。Terazosin公开在US4251532中。
本文所用术语“喹噁哌嗪”意指有如下结构的化合物及其盐，水合物和溶剂化物。
“喹噁哌嗪”化学上叫作1-(4-氨基-6，7-二甲氧基-2-喹唑啉基)-4-[(2，3-二氢-1，4-苯并二噁烷-2-基)羰基]-哌嗪。
喹噁哌嗪在US4188390中公开。
本文所用术语“alfuzosin”意指如下结构的化合物及其盐，水合物和溶剂化物。
alfuzosin化学上叫作N-[3-[(4-氨基-6，7-二甲氧基-2-喹唑啉基)甲氨基]丙基]四氢-2-呋喃甲酰胺。
Alfuzosin公开在US4315007中。
本文所用术语“吲哌胺”意指有如下结构的化合物及其盐，水合物和溶剂化物。
“吲哌胺”化学上叫作N-[[1-[2-(1H-吲哚-3-基)乙基]-4-[吡啶基]苯甲酰胺。
吲哌胺公开在SU3527761中。
本文所用术语“哌唑嗪”意指有如下结构的化合物及其盐，水合物和溶剂化物。
“哌唑嗪”化学上叫作1-(4-氨基-6，7-二甲氧基-2-喹唑啉基)-4-(2-呋喃基羰基)哌嗪。
哌唑嗪公开在US3511836中。
本文所用术语“7-氯-2-乙基-3，4，5，6-四氢-4-甲基噻吩并[4，3，2-ef]-[3]苯并吖庚因”意指有如下结构的化合物及其盐，水合物和溶剂化物。
7-氯-2-乙基-3，4，5，6-四氢-4-甲基噻吩并[4，3，2-ef]-[3]-苯并吖庚因公开在US5006521中。此外，以α-雄腺受体拮抗药公开在US5006521中的所有化合物都是本文所用优选的α-雄腺受体拮抗药。
本领域熟练技术人员可容易地决定除本文特指的以外的化合物是否为利用Lafferty I.所述试验的α-雄腺受体拮抗药。因此所有这些化合物皆包括在本文中所用术语“α-雄腺受体拮抗药”的范围之内。
本文所用术语“长压定”意指如下结构的化合物，长压定化学上叫作2，4-嘧啶二胺，6-(1-哌啶基)-，3-氧化物。长压定在Rogaine 中是活性配剂，Rogaine 通常以促进毛发生长用局部涂敷溶液出售，在Michigan州Kalamazoo的Upjohn公司有售。
本文所用术语“睾丸酮抑制剂”被认为是一类化合物，可为甾族或非甾族，它可防止将雄激素转成雌激素，正如Gormley等人WO92/18132中所述，Gormley等人公开了睾丸酮抑制剂的用途，当它与5-α-还原酶抑制剂结合使用时可处置良性前列腺肥大症。
用于本发明组合物和方法中的优选睾丸酮抑制剂是4-(5，6，7，8-四氢咪唑并-[1，5-α]嘧啶-5-基)苄腈(fadrazole)。Fadrazole公开在US4728645中。此外，公开在Gormley等人的WO92/18132中具有睾丸酮抑制剂活性的所有化合物皆是本文所用的优选睾丸酮抑制剂。
当本文所述的5-α-还原酶双重抑制剂和另个活性成分或配剂在一起使用时，所说5-α-还原酶抑制剂可与所说另个活性成分或配剂共同给药。
本文所用术语“共同给药及其衍生物”意指，如本文所述，既可将抑制5-α-还原酶化合物和其他活性成分或配剂同时给药，又可以分离相随的任何方式给药，活性成分诸如处置下列疾病的其他公知化合物普通粉刺、皮脂溢性皮炎、女性多毛症、男性斑秃、良性前列腺肥大或前列腺癌，或者是可与5-α-还原酶抑制剂联合使用的公知化合物。如果不是同时给药，该化合物最好彼此以接近的紧密时间给药。再者，如果化合物以相同剂量形式给药，例如一种化合物是局部给药而另种化合物口服给药，这都毫无问题。
本发明式(Ⅱ)的新化合物可按下面方案1-4的图解和实施例的方法由公知及易得的具有如下结构式的雌甾酮来制备，或者由雌甾酮的17β-羧酸类似物来制备，它也是公知及易得的。
方案Ⅰ图示了制备式(Ⅱ)化合物，在方案Ⅰ中从化合物(a)制化合物(b)是按照Baldwin等人在J.Chem.Soc.(C)，1968，2283-2289中所述的方法步骤。
然后将化合物(b)在合适的有机溶剂(优选甲醇)中与碱(优选氢氧化钠)搅拌，随后酸化得到化合物(c)。紧接着将化合物(c)用格氏试剂处理，照下面所述，或者用锂试剂在合适有机溶剂(优选四氢呋喃或乙醚溶剂)中，优选回流温度处理得到式(d)化合物。
在合适有机溶剂(优选二氯甲烷)中，将化合物(d)与碱(优选2，5-二叔丁基-3-甲基-吡啶)冷却到-20至20℃，优选0℃，与三卤烷磺酸酐优选三氟甲磺酸酐起反应生成化合物(e)。
将化合物(e)在金属催化剂偶联反应中制备化合物(f)。最好将化合物(f)溶在二甲酰胺(DMF)中，有机碱优选三乙胺，膦优选双(二苯膦基)丙烷，钯(Ⅱ)化合物优选乙酸钯(Ⅱ)，C1-6烷醇(C1-6烷OH)，随后加入一氧化碳(CO)，然后化合物(f)与合适的碱(优选碳酸钾)起反应，再酸化得到化合物(g)。
方案Ⅱ
方案(Ⅱ)图示制备化合物(Ⅱ)。方案(Ⅱ)中原料是式(d)化合物，它由方案(Ⅰ)所述来制得。
按照所用的方案(Ⅱ)，式(d)化合物与碱(优选2，5-二叔丁基-3-甲基-吡啶)在合适的有机溶剂(优选二氯甲烷)中冷却到-20至20℃，优选0℃，然后与氟磺酸酐反应生成化合物(h)。化合物(h)在金属催化偶联反应中可制得化合物(f)。化合物(h)最好在二甲酰胺(DMF)中，有机碱优选三乙胺，膦优选双(二苯膦基)丙烷，钯(Ⅱ)化合物优选乙酸钯(Ⅱ)，C1-6烷醇(C1-6烷OH)，随后加入一氧化碳(CO)。之后将化合物(f)与合适的碱，优选碳酸钾起反应，酸化后得到化合物(g)。
方案Ⅲ
方案(Ⅲ)图示了生成式(Ⅱ)化合物。方案(Ⅲ)中所用的R1是CF3O2SO-或FO2SO-。在所用方案(Ⅲ)烷基化工艺(步骤C)中，优选在四氢呋喃内将吡啶基硫酯与LiR或XMgR(X＝Cl，Br)格氏试剂起反应(下文叙及)生成所需产物，格氏试剂优选溴化异丁基镁，氯化正辛基镁，氯化叔戊基镁或溴化2，2-二甲基丙基镁，产物优选17β-(异丁羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(辛羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(叔戊羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，或17β-(2，2-二甲基丙羰基)-雌1，3，5(10)-3-羧酸，可分别在一个或两个步骤中生成该产物。
在路线1中，可将3-羟基酸(i)转成3-三氟甲磺酸盐或3-氟磺酸盐衍生物(j)(步骤A)，方法是在大约-20至20℃优选0℃时在合适的有机溶剂，优选二氯甲烷中，将(i)三氟甲磺酸酐或氟磺酸酐和一种胺碱处理，胺碱诸如吡啶，优选2，5-二叔丁基-3-甲基吡啶。
制备活性酯(k)(步骤B)是在合适的有机溶剂溶液，优选四氢呋喃/甲苯中于室温将(j)用2，2-二硫代吡啶基和三苯膦处理8-14小时。
制备17-酰基衍生物(l)(步骤C)可在四氢呋喃或乙醚溶剂中于大约-50至-70℃温度将(k)用下文叙及的格氏试剂处理1-16小时。
制备3-烷基酯(f)(步骤D)可在大约室温时将(l)在羰基化条件下处理1-16小时，最好在将一氧化碳气体鼓泡通入(l)的合适有机溶剂的溶液，溶剂优选甲醇，该溶液含有乙酸钯催化剂、三苯膦和四级有机胺，该胺优选三乙胺。随后将化合物(f)与合适的碱如碳酸钾反应，之后酸化得到化合物(g)。
也可用步骤G制备化合物(g)，方法是将(l)在羰基化条件下进行处理，优选一氧化碳鼓泡通入(l)在合适的非醇溶剂中(优选DMSO)的溶液，且该溶液含有钯催化剂，优选乙酸钯(Ⅱ)，还含有1，1-双(二苯膦基)二茂铁(DPPF);之后最好在升高的温度下和一种碱优选乙酸钾反应。
路线2包括利用上述步骤A将原料甾族酸(i)转成3-三氟甲磺酸盐或3-氟磺酸盐衍生物(j);用步骤D将(j)羰基化成(m);用步骤B生成活性的2-吡啶基硫酯(n);用步骤C生成17-酰基化合物(f);及用步骤F水解3-酯成3-酸的终产物(g)。
路线3包括用上述步骤B将原料酸(i)转成活性酯(o);用上述步骤C使(o)反应生成17-酰基化合物(d);用上述步骤A将(d)转成3-三氟甲磺酸盐或3-氟磺酸盐衍生物(l);用上述步骤G可上述步骤D随后用上述步骤F将(l)转成终产物(g)。
方案Ⅳ
方案Ⅳ图示了生成式Ⅱ化合物。
所用方案Ⅳ烷基化工艺中(制备式(s)化合物)，优选在四氢呋喃内将碳醛与LiR或XMgR(X＝Cl，Br)格氏试剂(下文所述)起反应，分别以一个或两个步骤生成所要求的产物，格氏试剂优选溴丙基镁，溴化甲基镁或3，3-二甲丁基镁，优选的产物是17β-(丙羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(甲羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(3，3-二甲丁羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸。
方案Ⅳ中的原料是方案Ⅰ制备的式(c)化合物。
所用的方案Ⅳ中，将式(c)化合物和碱(优选2，5-二叔丁基-3-甲基吡啶)在合适的有机溶剂，(优选二氯甲烷)中冷却到-20至20℃，优选0℃，然后与三卤磺酸酐(优选三氟甲磺酸酐)反应生成化合物(p)。
制备式(q)化合物可将式(p)化合物进行金属催化偶联反应。最好将式(p)化合物溶在二甲酰胺(DMF)中，有机碱优选三乙胺，膦优选双(二苯膦基)丙烷，钯(Ⅱ)化合物优选乙酸钯(Ⅱ)，C1-6烷基醇(C1-C6烷OH)，随后加入一氧化碳(CO)。式(q)化合物可与还原剂，优选氢化二异丁基铝起反应生成式(r)化合物。
制备式(s)化合物可在四氢呋喃或乙醚溶剂中于大约-50至-70℃温度将式(r)化合物用格氏试剂(方案Ⅲ中所述)或锂试剂处理1-16小时即可。
将式(s)化合物氧化可制备式(g)化合物。所说的氧化优选使用Jones试剂或过钌酸四丙铵，随后用氯化钠。
制备包括在本发明范围内所有物质中所用XMgR类型的格氏试剂(这里的R是C1-20直链或支链，饱和或不饱和烷基)都是易得的，或本领域技术人员可容易地制得。
制备Z是在α位的式Ⅰ化合物可由含有相应β位取代基的化合物按下面一般方法来进行。
一般方法A在超过100℃温度，优选在回流温度下，向于合适溶剂(优选乙二醇或二甲亚砜)中的通式(Ⅱ)的取代的17β甾族双重抑制5α-还原酶化合物搅拌溶液中加入碱，例如氢氧化物或烷氧化物碱，优选氢氧化钠，在分离和收集后，则得到相应的α立体异构体。
确定用于进行立体异构体的合适溶剂，当起始双重抑制5α还原酶17β甾族化合物含有(例如)进行亲核化学反应的活性取代基或活性不饱和键时，二甲亚砜或其他非活性高沸点溶剂是优选的，以及当起始双重抑制5α还原酶17β甾族化合物的取代基或任一不饱和键的活性不值得考虑时，可用乙二醇或其他活性高沸点溶剂。
通式(Ⅰ)酮的还原产物、通式(Ⅳ)的仲醇及其药学上可接受的盐、水合物、溶剂化物、以及酯也在本发明的范围之内，
式中Y是α或β
其中R是C1-20直链或支链、饱和或不饱和烷基。
本发明的上述酮还原产物中优选的是其中
取代基在β位的仲醇。
本发明的上述酮还原产物中特别优选的是17β-(1-羟乙基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸和17β-(1-羟丁基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸。
制备这些化合物可用接到R上羰基的常规氢硼化钠还原的方法，同时并不还原17位取代基的立体异构的或者不还原A环或芳族A环内的羰基。
该氢硼化物还原可以在例如水或甲醇水溶液中于室温至50℃温度下进行，并用常规方法分离和纯化。这些化合物可象5-α还原酶双重抑制剂一样为活性的。
本文和权利要求中所用术语“升温”意指高于25℃，优选为回流温度。
本文和权利要求中所用术语“溶剂”或“合适溶剂”意指这些溶剂二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、乙二醇、四氯化碳、四氢呋喃(THF)、乙醚、甲苯、乙酸乙酯、二甲亚砜(DMSO)、N，N′-二甲基-N，N′-亚丙基脲、N-甲基-α-吡咯烷酮、甲醇、异丙醇、二甲酰胺(DMF)、己烷、水、吡啶、喹啉或乙醇。
通式(Ⅰ)和通式(Ⅳ)的药学上可接受的盐、水合物和溶剂化物可用本技术领域普通技术人中员所公知的合适的方法而制得。
在制备本发明的通式(Ⅰ)化合物时，合成新的通式(Ⅴ)的中间物
式中R是C1-20的直链或支链、饱和或不饱和烷基，R4是氟磺酰氧基。
在合成本发明通式(Ⅰ)化合物中也优选新的通式(Ⅵ)中间物
其中R2如通式(Ⅱ)中的定义。
制备通式(Ⅱ)的化合物及其药学上可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯的优选工艺，
(式中R是C1-20直链或支链、饱和或未饱和烷基)该工艺包括将通式
(式中R如上定义)化合物同氟磺酸酐和碱(优选2，5-叔丁基-3-甲基-吡啶)在溶剂(优选二氯甲烷)中反应以形成通式
(式中R定义如上)
化合物，随后在存有偶联剂(优选一氧化碳)下将该化合物进行金属催化的偶联反应，然后，如果合适，则任意地进行水解以形成通式(Ⅱ)化合物，然后再任意地形成其药学上可接受的盐、水合物、溶剂化物或酯。
因为本发明的药学活性化合物是有效的甾族化合物5-α还原酶活性双重抑制剂，因而它具有在处置疾病和病理状态方面的用途，其中降低DHT活性而产生所需的治疗效果。这些疾病和病理状态包括普通粉刺、皮脂溢性皮炎、女性多毛症、男性斑秃、前列腺病如良性前列腺肥大和前列腺癌。
为验证抑制人体5α-还原酶的效力，进行下列步骤。
用作重组体甾族类5α还原酶同功酶1源的膜颗粒的制备用Dounce玻璃-玻璃手动均化器(Kontes Glass Co.，Vineland，N.J.)将含有表达的重组体人体甾类5α还原酶同功酶1的中国仓鼠卵巢(CHO)细胞(Anderss，S，等人Nature354，159-161(1991)在含有0.33M蔗糖、1mM二硫苏糖醇和50μm NADPH的20mM磷酸钾缓冲液(pH6.5)(缓冲液A)中均化。通过离心分离(100，000×g，于4℃60分钟)而分离出膜颗粒并再悬浮于含有20%甘油、1mM二硫苏糖醇和50μm NADPH的20mM磷酸钾缓冲液(pH6.5)(缓冲液B)中。将该悬浮颗粒溶剂于-80℃保存。
用作甾类5α-还原酶同功酶2源的前列腺膜颗粒的制备将冷冻的人体前列腺融化并切成小片(Brinkmann Polytron Sybron Corp.，Westbury，New York)。用Sonifier(Branson Sonic Power Co.)将该溶液声处理3-5分钟，然后在Dounce手动均化器中手摇均化。通过在4℃下不同的离心分离600或1000xg20分钟和140，000×g 60分钟而得到前列腺颗粒。由140，000xg离心分离得到的丸状物用组织体积的5-10倍量的上述缓冲液洗涤并于140，000xg离心分离。将所得丸状物悬浮在缓冲液B中并将该颗粒悬浮于-80℃贮存。
用作重组体甾类5-α还原酶同功酶2源的膜颗粒的制备用Dounce手动均化器将含有表达的重组体人体甾类5-α还原酶同功酶2的中国仓鼠卵巢(CHO)细胞在含有0.33M蔗糖、1mM二硫苏糖醇和50μM NADPH的20mM磷酸钾缓冲液(pH6.5)(缓冲液A)中均化。用离心分离(100，000xg，于4℃60分钟)而分离出膜颗粒并再悬浮于含有20%甘油，1mM二硫苏糖醇和50μM NADPH20mM磷酸钾缓冲液(pH6.5)(缓冲液B)中。将该悬浮颗粒溶液于-80℃保存直至使用。
酶活性和抑制剂效力的分析将恒量的于乙醇中的[14C]睾丸酮和变量的于乙醇中的潜在抑制剂置于试管中并于真空下浓缩至干燥，向每个试管中加入缓冲液，10μl(重组同功酶1或同功酶2)或20μl(由人体前列腺组织得到的同功酶2)的10mM NADPH和等分试样的甾类5α还原酶制品以使最终体积为0.5ml。用于50mM磷酸盐缓冲液(pH7.5)中的表达在CHO细胞中的重组体蛋白试样来进行分析人体甾类5α-还原酶同功酶1，人体前列腺颗粒悬浮液和/或于50mM硝酸盐缓冲液(pH5.0)中的在CHO细胞中表达的重组体蛋白来进行分析同功酶2。
在于37℃培育该溶液20或30分钟后，通过加入4ml乙酸乙酯而将该反应急冷，0.25μmol的每份睾丸酮、5α-二氢睾丸酮、雄甾烷二醇和雄甾二酮作为载体。将有机层移至第二个试管中并在Speed Vae中蒸发至干燥。将残余物溶于40μl氯仿中，并在20×20cm具有沟槽的硅胶TLC板的各个沟槽内(Si 250F-PA Baker Chemical)进行印迹实验并用丙酮∶氯仿(1∶9)显色两次。用BIOSCAN Imaging Scanner(Bioscan Inc.，Washington D.C.)来确定被酶作用物和产物带(band)中放射化学含量。计算所得到的转化成产物的放射性标记的百分数，由此而确定酶的活性。进行所有的培育过程时，使所消耗的被酶作用物(睾丸酮)不超过20%。
实验所得数据经计算机处理，通过绘制酶活性的倒数(1/速率)与各种抑制剂浓度间关系图而得出它们所符合的线性函数关系，通过Dixon分析仪(Dixon，M，1953)而确定近似的抑制常数(Ki近似)。
根据已知方法(Levy，M.(1989)，Biochmistry，292815-2824)可算出抑制常数(Ki)的值。
本发明范围内的所有化合物均用于抑制哺乳动物(包括人)中的甾类5-α还原酶同功酶1和甾类5-α还原酶同功酶2，当然这些动物需要这种抑制。
本发明范围内的化合物已经被试验并对同功酶1表现出15Ki(nM)至180Ki(nM)的活性和对同功酶2表现出0.5Ki(nM)至30Ki(nM)的活性。本发明化合物中特别优选的并用于本发明的药物组合物和本发明方法中的化合物为
17β-(异丁基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(辛基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(叔戊基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(2，2-二甲丙基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(丙基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(甲基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(3，3-二甲丁基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(1-羟乙基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，和17β-(1-羟丁基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸。
本发明的药物活性化合物被结合制成常用的剂形，优选为胶囊、片剂或注射制品。可使用固态或液态药用载体。固态载体包括淀粉、乳糖、二水硫酸钙、石膏粉、蔗糖、滑石、明胶、琼脂、果胶、阿拉伯胶、硬脂酸镁和硬脂酸。液态载体包括糖浆、花生油、橄榄油、盐水和水。类似地，该载体或稀释剂可包括任何持久释放物质，例如一硬脂酸甘油酯或二硬脂酸甘油酯，可单独使用或与蜡一起使用。固态载体的用量可以在很宽范围内变化，但是优选每1单位剂量约25mg至1g。当使用液态载体时，该制品的形式优选在为糖浆、酏剂、乳剂、软明胶胶囊、无菌注射液如针药、或水溶液或者无水液态悬乳剂。
该药物制品可按常规的药物化学技术而制得，这包括混合、造粒和压制，对于片剂在需要时包括混合、填充和溶解组分以得到所需的口服或胃肠给药的制品。
在上述药物剂量单位中的本发明药物活性化合物的剂量应是有效、非至毒的，优选为0.1-1000mg/Kg的活性化合物，更优选为1-100mg/Kg。当处置需要抑制甾类5-α-还原酶的病人时，优选的给药剂量为每天1-6次，口服或胃肠外给药。优选的胃肠外给药方式包括外用、直肠给药、透皮(transdermally)给药，通过注射和持续输入给药。对人体给药的口服剂量单位优选为含有1-500mg的活性化合物，口服给药优选使用较低的剂量。然而当对于病人来说是安全和方便时，也可以较大剂量进行胃肠外给药。
本发明的抑制哺乳动物(包括人)中甾类5-α还原酶同功酶1和同功酶2活性的方法包括向需要这种抑制作用的受治疗者以有效双重抑制量的本发明化合物进行给药。
本发明还提供了通式(Ⅰ)或通式(Ⅳ)化合物在制备用于双重抑制甾类5-α还原酶的药物中的用途。
本发明还提供了用于治疗良性前列腺肥大的药物组合物，该药物组合物含有通式(Ⅰ)或通式(Ⅳ)的化合物和可药用的载体。
本发明还提供了用于治疗前列腺癌的药物组合物，该药物组合物含有通式(Ⅰ)或通式(Ⅳ)的化合物和可药用的载体。
本发明还提供了制备含有可药用载体或稀释剂和通式(Ⅰ)或通式(Ⅳ)化合物的药物组合物的方法，该方法包括通式(Ⅰ)或通式(Ⅳ)的化合物与可药用的载体或稀释剂结合。
根据本发明，当本发明化合物给药时，希望不产生不可接受的中毒作用。
另外，本发明的药物活性化合物可以与其他活性组分共同给药，例如已知的治疗普通粉刺、皮脂溢性皮炎、女性多毛症、男性斑秃、良性前列腺肥大或前列腺癌疾病状态的其他化合物或者已知的与5-α还原酶抑制剂结合使用时有实用性的化合物。特别优选的是本文所公开的双重5-α还原酶抑制剂与用于治疗男性斑秃的长压定一起给药。特别优选的是本文所公开的双重5-α还原酶抑制剂与用于治疗良性前列腺肥大的α-受体拮抗物一起给药。优选的是本文所公开的双重5-α还原酶抑制剂与用于治疗良性前列腺肥大的睾丸酮抑制剂一起给药。优选的是本文所公开的双重5-α还原酶抑制剂与用于治疗良性前列腺肥大的α-受体拮抗物和睾丸酮抑制剂一起给药。
不需要进一步详述。相信本领域的技术人员通过以上所述，可利用本发明至完美的程度。因此，下述实施例主要是说明本发明，而并不限制本发明的范围。
实施例1-相应于方案Ⅲ17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸(ⅰ)S-(2-吡啶基)-3-羟基-雌1，3，5(10)三烯-17β-3-硫代羧酸盐。
于室温在氮气下将3-羟基-雌1，3，5-(10)三烯-17β-羧酸(0.11g，0.37mmol)、2，2′-二吡啶基二硫化物(0.163g，0.74mmol)、三苯基膦(0.19g，0.74mmol)和二氯甲烷(20ml)的混合物搅拌4小时。将所得溶液浓缩并将残留物作色谱分离(硅胶，用25%于己烷中的乙酸乙酯洗脱)则得到呈白色固体的标题化合物，mp.195-196℃(从乙酸乙酯-甲醇中重结晶)。
(ⅱ).17β-异丁基羰基-3-羟基-雌1，3，5(10)三烯于-78℃将溴化异丁基镁(2.3ml，2M二乙醚溶液)缓慢地加入到于四氢呋喃(20ml)中的S-(2-吡啶基)-3-羟基-雌1，3，5(10)三烯-17β-硫代羧酸盐(0.60g，1.53mmol)溶液中。1小时后，用饱和NH4Cl水溶液将混合物急冷并用乙酸乙酯萃取。将有机萃取物用盐水洗涤、干燥并浓缩。将残留物作色谱分离(硅胶，用于己烷中的15%乙酸乙酯洗脱)得到泡沫物。用乙醚研制则得到白色固体(0.27g)。
(ⅲ)17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-三氟甲磺酸盐。
向冷的(0℃)17β-异丁基羰基-3-羟基-雌1，3，5(10)三烯(0.28g，0.82mmol)和2，6-二-叔-丁基-4-甲基吡啶(0.17g，0.83mmol)的二氯甲烷溶液(20ml)中缓慢加入三氟甲磺酸酐(0.23g，0.82mmol)。在0℃搅拌所得溶液1小时，然后于室温搅拌30分钟。该反应混合物用稀HCl、水、稀NaHCO3、盐水洗涤、干燥并浓缩。所得残留物作色谱分离(硅胶，用7%己烷中乙酸乙酯洗脱)得到0.13mg的油状物。
(ⅳ).17β-异丁羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸甲酯。
在CO气氛下将17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-三氟甲磺酸盐(0.13g，0.28mmol)、乙酸钯(Ⅱ)(4.2mg，0.0187mmol)、1，3-双(二苯基膦基)丙烷(dppp，7.5mg，0.0182mmol)、三乙胺(0.08mL)、甲醇(0.6mL)、1，2-二氯乙烷(0.32mL)和DMSO(1mL)的混合物于70-75℃加热过夜。该冷却的反应混合物然后用二氯甲烷稀释，用水、稀HCl、稀NaHCO3、盐水洗涤，干燥并浓缩。将残留物色谱分离(硅胶，用10%己烷中的乙酸乙酯洗脱)得70mg的标题化合物。
(ⅴ).17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸将17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸甲酯(70mg，0.18mmol)、K2CO3(0.12g，0.87mmol)、水(1.5mL)和甲醇(10mL)于回流下加热过夜。然后浓缩该反应混合物。残留物用水稀释，用稀HCl酸化并用乙酸乙酯萃取。该有机萃取物用盐水洗涤、干燥并浓缩。用HPLC纯化该标题化合物，mp.202-206℃。
实施例2-相应于方案Ⅲ17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸(ⅰ)17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-氟磺酸盐在0℃将于二氯甲烷中的17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-醇(按实施例1(ⅰ-ⅱ)所制备)溶液用2，5-二叔丁基-3-甲基-吡啶处理，10分钟后用氟磺酸酐处理。搅拌所得混合物2小时，然后用二氯甲烷稀释。该有机层用饱和NaHCO3水溶液和盐水洗涤，用MgSO4干燥并浓缩至干。在硅胶上色谱分离产出标题化合物。
(ⅱ)17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸甲酯在一氧化碳气氛下于80℃将17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-氟磺酸盐、1，3-双(二苯基膦基)丙烷、双乙酸钯、三乙胺、甲醇、DMSO和1，2-二氯甲烷的混合物加热并强烈搅拌5小时。冷却至室温后，用二氯甲烷稀释所得混合物。该有机相用水彻底洗涤，干燥(MgSO4)并蒸发至干。硅胶色谱分离得到标题化合物。
(ⅲ)17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸将17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸甲酯、K2CO3、水和甲醇和混合物加热回流5小时。然后在减压下将挥发物去除，该残留物用水稀释，用稀HCl水液酸化，并用EtOAc萃取。将有机萃取物用水和盐水洗涤、干燥、并蒸发则得到标题化合物。
实施例3-相应于方案Ⅲ17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸(ⅰ)3-(三氟甲磺酰氧基)-雌1，3，5(10)三烯-17β-羧酸将于二氯甲烷中的3-羟基-雌1，3，5(10)三烯-17β-羧酸、2，6-二-叔丁基-4-甲基吡啶和三氟甲磺酸酐的溶液在5℃搅拌20小时。将有机溶剂蒸掉。残余物用4-二甲氨基吡啶溶解在四氢呋喃水(99.5∶0.5)中，用盐酸酸化，随后按常规整理得到标题化合物。
(ⅱ).S-(2-吡啶基)-3-(三氟甲磺酰氧基)-雌1，3，5(10)三烯-17β-硫代羧酸盐在氮气下搅拌3-(三氟甲磺酰氧基)-雌1，3，5(10)三烯-17β-羧酸、三苯基膦和2，2′-二吡啶基二硫化物的甲苯溶液20小时。浓缩该反应混合物，将残留物直接通过硅胶，蒸发合适馏分得到标题化合物。
(ⅲ).17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-三氟甲磺酸盐向S-(2-吡啶基)-3-(三氟甲磺酰氧基)-雌1，3，5(10)三烯-17β-硫代羧酸盐的四氢呋喃溶液中于约-50℃加入溴化异丁基镁。将反应混合物暖至约-10℃，用饱和氯化铵水溶液稀释。随后用柱色谱分离进行常规分离整理汇集而得到标题化合物。
(ⅳ).17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸甲酯在一氧化碳气氛下将17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-三氟甲磺酸盐、三苯基膦、乙酸钯(Ⅱ)、三乙胺、甲醇和二甲酰胺的溶液强烈搅拌20小时。随后用柱色谱分离进行常规分离整理产出标题化合物。
(ⅴ).17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸将17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸甲酯、K2CO3、水和甲醇的混合物加热回流5小时。酸化后常规整理则产生标题化合物。
实施例4-相应于方案Ⅲ17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸(ⅰ).3-(氟磺酰氧基)-雌1，3，5(10)三烯-17β-羧酸于5℃将3-羟基-雌1，3，5(10)三烯-17β羧酸、2，6-二-叔丁基-4-甲基吡啶和氟磺酸酐的二氯甲烷溶液搅拌20小时，用盐酸水溶液和水洗涤反应混合物。浓缩有机相，用柱色谱分离纯化所得残余物则产出标题化合物。
(ⅱ).S-(2-吡啶基)-3-(氟磺酰氧基)-雌1，3，5(10)三烯-17β-硫代羧酸酯在氮气下将3-(氟磺酰氧基)-雌1，3，5(10)三烯-17β-羧酸、三苯基膦和2，2′-二吡啶基二硫化物的甲苯溶液搅拌20小时。浓缩反应混合物，将残余物直接通过硅胶，蒸发合适的馏分则产出标题化合物。
(ⅲ).17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-氟磺酸酯在约-50℃下向S-(2-吡啶基)-3-(氟磺酰氧基)-雌1，3，5(10)三烯-17β-硫代磺酸盐的四氢呋喃溶液中加入溴化异丁基镁。将反应混合物暖至约-10℃并用饱和氯化铵水溶液稀释。随用常规柱色谱分离整理则产出标题化合物。
(ⅳ).17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸甲酯在一氧化碳气氛下将17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-氟磺酸盐、三苯基膦、乙酸钯(Ⅱ)、三乙胺、甲醇和二甲酰胺的溶液强烈搅拌20小时。随后用常规柱色谱分离进行整理则产出标题化合物。
(ⅴ).17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸将17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸甲酯、K2CO3、水和甲醇混合物加热回流5小时。按常规整理酸化后则产出标题化合物。
实施例5-相应于方案Ⅲ17β-辛基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸(ⅰ).17β-(辛基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-三氟用磺酸盐按照实施例1(ⅰ-ⅲ)，用氯化正辛基镁在步骤(ⅱ)代替溴化异丁基镁，制得该标题化合物。
(ⅱ).17β-(辛基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸将17β-(辛基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-三氟甲磺酸盐(0.38g，0.7mmol)、乙酸钾(0.27g)，双乙酸钯(Ⅱ)(0.008g，0036mmol)、1，1′-双(二苯基膦基)二茂铁(dppf，0.08g，0.14mmol)在DMSO(15ml)中的混合物用一氧化碳吹2分钟，并在60℃于CO气球气氛下搅拌过夜。该反应混合物用水稀释，用0.5N盐酸酸化并用二氯甲烷萃取。该有机层用水洗涤，干燥(MgSO4)并在真空下蒸发。残余物作色谱分离(硅胶，用己烷中的20%乙酸乙酯、10%乙酸洗脱)则得到固体，用甲醇-乙腈研制则产出标题化合物0.22g(73%)，mp.175℃。
实施例6-相应于方案Ⅲ17β-(叔戊羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸(ⅰ).三氟甲基-17β-(叔戊基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-磺酸盐按照实施例1(ⅰ-ⅲ)，在步骤(ⅱ)中用氯化叔戊基镁代替溴化异丁基镁制得该标题化合物。
(ⅱ.17β-(叔戊羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸按照实施例5(ⅱ)，用实施例6(ⅰ)制得的三氟甲基-17β-(叔戊基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-磺酸盐代替三氟甲基-17β-(辛基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-磺酸盐，从而制得该标题化合物。mp.199-200℃。
实施例7-相应于方案Ⅲ17β-(2，2-二甲丙基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸(ⅰ).三氟甲基-17β-(2，2-二甲丙基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-磺酸盐按照实施例1(ⅰ-ⅲ)在步骤(ⅱ)中用2，2-二甲丙基镁溴化物代替溴化异丁基镁而制得该标题化合物。
(ⅱ).17β-(2，2-二甲丙基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸按照实施例5(ⅱ)，用实施例1(ⅰ)中制得的三氟甲基-17β-(2，2-二甲丙基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-磺酸盐代替三氟甲基-17β-(辛基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-磺酸盐，从而制得该标题化合物。mp.210℃。
实施例8-相应于方案Ⅳ17β-(丙基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸(ⅰ)17β-氰基-雌1，3，5(10)三烯-3-甲磺酸盐该标题化合物是已知的，并且可按Baldwin等人(J.Chem.Soc.(c)，1968，2283-2289)的方法由雌甾酮而制得。
(ⅱ)17β-氰基-雌1，3，5(10)三烯-3-醇将于甲醇(100mL)中的17β-氰基-雌1，3，5(10)三烯-3-甲磺酸盐(10g)溶液滴加到NaOH溶液内(42mL的20%的1∶1MeOH-水溶液)。将所得混合物加热到40℃，保温24小时，之后，将混合物冷至0℃，用水(350ml)稀释，用稀HCl酸化。所得白色沉淀物通过真空过滤分离，用水洗涤，并在真空下干燥。从乙腈中重结晶则得到标题化合物，mp.249-250℃(分解)。
(ⅲ)17β-氰基-雌1，3，5(10)三烯-3-三氟甲磺酸盐将17β-氰基-雌1，3，5(10)三烯-3-醇(4.2g和2，6-二叔丁基-4-甲基吡啶(3.6g)溶于50ml二氯甲烷中。于室温搅拌该混合物30分钟。加入三氟甲磺酸酐(triflic anhydride)(4.2mL)，然后再搅拌该混合物40分钟，用50mlCH2Cl2稀释、过滤、浓缩，并在硅胶上作色谱分离。用20%于己烷中的乙酸乙酯洗脱，产出5.3g(87%)的标题化合物，mp.115-117℃。
(ⅳ).17β-氰基-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸甲酯向于77ml DMSO中的17β-氰基-雌1，3，5(10)三烯-3-醇(10g)和5ml MeOH的溶液中加入7ml三乙胺、0.35乙酸钯、0.64g双(二苯基膦基)丙烷和1，2-二氯乙烷(26ml)。用一氧化碳鼓泡通过该溶液并将反应混合物于75℃在1atm CO(气球)下搅拌过夜。用EtOAc洗脱该混合物，并用水洗涤(3×)、干燥和浓缩。将残余物作色谱分离(硅胶，用于己烷中的10%EtOAc洗脱)则得到4.5g的标题化合物，mp.161-163℃。
(ⅴ).3-羟甲基-雌1，3，5(10)三烯-17β-羰醛将17β-氰基-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸甲酯(0.8g)溶于30ml甲苯中，并用DIBAL(6ml，1M)处理，在氩气下于室温搅拌该混合物2.5小时。然后将该混合物倾倒入50ml5%H2SO4中并搅拌该混合物1小时、过滤、干燥和浓缩。将残余物作色谱分离，用于己烷中的20%EtOAc洗脱)则得到424mg的标题化合物，mp.146-150℃。
(ⅵ).17β-(1-羟丁基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羟甲基将3-羟甲基-雌1，3，5(10)三烯-17β-羰醛(75mg于2ml THF中)溶液缓慢地加入到溴化丙基镁溶液(2ml，1.6M)中。在室温搅拌该混合物2小时。
用饱和NH4Cl水溶液将该混合物急冷，并用CH2Cl2萃取。将有机物用盐水洗涤、干燥并浓缩。将所得残余物作色谱分离(硅胶，用于己烷中的30%乙酸乙酯洗脱)得到57mg标题化合物。
(ⅶ).17β-(丙基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸将17β-(1-羟丁基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羟甲基(57mg)溶于丙酮(5ml)中并用Jones试剂处理。搅拌该混合物1小时，然后用2-丙醇急冷，用CH2Cl2萃取并用色谱分离(硅胶，用于己烷中的加入0.5%HOAc的30%etase洗脱)则产出47mg的标题化合物，mp.211-213℃。
实施例9-相应于方案Ⅳ17β-(甲基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸按照实施例8(ⅰ)-(ⅶ)，用溴化甲基镁代替溴化丙基镁(在步骤(ⅵ)中)而制得该标题化合物，mp.199-202℃。
实施例10-相应于方案Ⅳ17β-(3，3-二甲丁基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸按照实施例8(ⅰ)-(ⅶ)，在步骤(ⅵ)中用3，3-二甲丁基镁氯化物代替溴化丙基镁而制得该标题化合物，mp.252-255℃。
实施例11-相应于方案Ⅳ17β-[1-(R，S)-羟乙基]-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸(ⅰ).用NaBH4处理于甲醇中的17β-(甲基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸(6mg)(实施例9中制得)溶液。将该混合物升温至45℃并搅拌过夜。通过旋转蒸发而去除溶剂，将残余物溶于二氯甲烷中并过滤。用制备性薄层色谱法纯化标题化合物(1.6mg)，mp.202-204℃。
(ⅱ)通过容易实现的分离技术而得到纯(R)和(S)构形，这对本技术领域人员是已知的。
实施例12-相应于方案Ⅳ17β-[1-(R，S)-羟丁基]-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸(ⅰ)按照实施例11，用实施例8(ⅰ)-(ⅶ)制得的17β-(丙基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸代替17β-(甲基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸而制得该标题化合物，mp.208-211℃。
(ⅱ)通过容易实现的分离技术而制得纯(R)和(S)构形，这对于本技术领域人员是已知的。
实施例13通过过筛、混合和填充到硬明胶胶囊中而制备给药通式(Ⅰ)化合物的口服药剂形，各组分的比例列于表Ⅰ。
表Ⅰ组分 含量三烯-3-羧酸 50mg硬脂酸镁 5mg乳糖 75mg
实施例14将列于下表Ⅱ的蔗糖、二水硫酸钙和通式(Ⅰ)化合物混合，以所列比例与10%明胶溶液造粒。将湿颗粒过筛、干燥，与淀粉、滑石和硬脂酸混合，过筛并压成片剂。
表Ⅱ组分 含量17β-异丁基羰基-雌1,3,5(10)三烯-3-羧酸 100mg二水硫酸钙 150mg蔗糖 20mg淀粉 10mg滑石 5mg硬脂酸 3mg实施例15将17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸(75mg)分散于25ml生理盐水中则制得注射制品。
尽管上面所述说明了本发明的优选实施例，但是，应当理解地是，本发明并不限制在本文所公开的这些说明内，在所附权利要求内所作的所有改变均在本发明范围之内。
权利要求
1.一种由下面通式表示的化合物及其药学上可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯，
式中Z是α-或
，其中R是C1-20直链或支链、饱和或不饱和烷基。
2.权利要求1的化合物，该化合物为具有下列通式的化合物及其药学可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯，
其中R2是C1-8直链或支链烷基。
3.权利要求2的化合物及其药学可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯，其中R2是甲基、乙基、丙基、3-甲丁基、异丁基、正丁基、异丁基、1-甲丙基、叔丁基、戊基、1，1-二甲丙基、2，2-二甲丙基、辛基或3，3-二甲丁基。
4.一种下面通式的化合物及其药学可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯
式中Y是α-或
，其中R是C1-20直链或支链、饱和或不饱和烷基。
5.一种选自下列物组的化合物17β-(异丁基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(辛基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(叔戊基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(2，2-二甲丙基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(丙基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(甲基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(3，3-二甲丁基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(1-羟乙基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，和17β-(羟丁基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸。
6.一种含有权利要求1-5中任一化合物和药学可接受载体的药物组合物。
7.权利要求1-5中任一种的化合物用于治疗学。
8.权利要求1-5中任一种化合物，用在作为甾族化合物5-α还原酶抑制剂用在药物制品中。
9.权利要求1-5中任一种化合物，用于降低前列腺尺寸的药物制品中。
10.权利要求1-5中任一种化合物，用于处置前列腺癌的药物制品中。
11.一种下列通式的中间物
式中R是C1-20直链或支链、饱和或不饱和烷基，而R4是氟磺酰氧基。
12.权利要求1至5中任一种化合物和α-受体拮抗物化合物作为活性治疗物质的使用方法，该方法包括将权利要求1-5中任一种化合物和α-受体拮抗物化合物单独顺序的给药或者同时给药。
13.权利要求1-5中任一种化合物和在药物制品中的α-受体拮抗物化合物在用于处置良性前列腺肥大中的使用方法，该方法包括权利要求1-5中任一种化合物和α受体拮抗物化合物单独顺序的给药或者同时给药。
14.权利要求1-5中任一种化合物和长压定(minoxidil)作为活性治疗物质使用方法，该方法包括将权利要求1-5中任一种化合物和长压定单独顺序的给药或者同时给药。
15.权利要求1-5中任一种化合物和在药物制品中的长压定在用于处置男性斑秃中的使用方法，该方法包括将权利要求1-5中任一种化合物和长压定单独顺序的给药或者同时给药。
16.一种下列通式的中间物
式中R是C1-20直链或支链、饱和或不饱和烷基。
17.一种制备通式(Ⅱ)化合物及其药学可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯的方法，<p>表63
</p>优选偶联剂为一氧化碳，随后，如果合适，可任意地进行水解反应，或者(ⅲ)水解下列通式的化合物
(式中R如上所述)，或者(ⅳ)在存有偶联剂(优选一氧化碳)下在金属催化偶联反应中与下列通式的化合物进行反应，
(式中R如上所述)随后，如果合适，可任意地进行水解反应，以及之后任意地形成其药学可接受的盐、水合物、溶剂化物或酯。
18.权利要求1-5中任一种化合物在用于抑制甾族化合物5-α还原酶的药物制品中的用途。
全文摘要
本发明是17α和17β-烷基酮-3-羧基芳族A环似物的甾族合成化合物，含有这些化合物的药物组合物，以及使用这些化合物抑制甾族化合物5-α还原醇同功酶I和甾族化合物5-α还原酶同功酶2的方法。还发现了一些中间物和用于制备这些化合物的方法。
文档编号C07J7/00GK1095382SQ93109540
公开日1994年11月23日 申请日期1993年6月30日 优先权日1992年6月30日
发明者D·A·霍尔特, M·A·利维 申请人:史密丝克莱恩比彻姆公司
技术领域：
本发明涉及某些新的17α-和17β-烷基酮-3-羧基芳族A环甾族化合物，含这些化合物的药物组合物以及使用这些化合物抑制甾族5-α-还原酶同功酶1和甾类5-α-还原酶同功酶2的方法。还发明一些新的中间产物和用来制备这些化合物的工艺。
作为雄激素公知的甾族激素类担负着区分男性和女性的身体特征。产生雄激素的几个器官中睾丸以最大数量产生这些激素。脑部中心对雄激素的产生水平行使主要控制。当控制无效引起过量雄激素产生时则导致大量的身体上的表现及病态。例如，普通粉刺、皮脂溢性皮炎，女性多毛症，男性斑秃，以及诸如良性前列腺肥大的前列腺疾病都与雄激素水平的升高有关。另外，雄激素水平的降低已表明对前列腺癌有治疗作用。
睾丸酮是睾丸分泌的主要雄激素，并在男性原生质中是主要的雄激素甾族化合物。已经知道，5-α-还原的雄激素在象前列腺和皮脂腺的组织中是活性激素。因此，循环的睾丸酮对二氢睾丸酮(DHT)及其5-α-还原的类似物在这些组织中而不是在诸如肌肉和睾丸的其他组织中起着激素原的作用。甾类5-α-还原酶是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸盐(NADPH)从属酶，它可将睾丸酮转化成DHT。这个酶在男性发育中的重要性显然是被强调的，因为发现男性假两性畸形中缺少遗传的甾类5-α-还原酶。见Imperator-McGinley，J.等人的文章，(1979)，甾类生物化学杂志，11637-648。
大量的3-羧基-雌1，3，5(10)三烯5-α还原酶抑制剂是本领域公知的。例如1.J.Steroid Biochem.Vol.34，Nos.1-6pp.571-575(1989)，其中M.A.Levy等人叙述了大鼠前列腺甾类5-α-还原酶和3-羧基-17β-取代的甾类之间相互反应机理;
2.J.Med.Chem.(1990)Vol.33，937-942中，D.A.Holt等人公开了A环芳基羧酸的新一类甾类;
3.TIPS(1989.12.)V.10，pp.491-495中B.W.Metcalf等人叙述了5-α-还原酶抑制剂在良性前列腺肥大症、男性斑秃及粉刺中的作用。
此外，美国专利US4954446中叙述了一组3-羧基-雌1，3，5(10)三烯-17β-取代的化合物，公开了这些化合物可用作甾类5-α-还原酶的抑制剂。然而没有一篇所列文献公开或暗示了本发明的任一新的17β-烷基酮-3-羧基芳族A环甾族化合物可以用作甾类-5-α-还原酶同功酶1和甾类-5-α-还原酶同功酶2两者的高效抑制剂(双重抑制剂)的实用性。
本发明涉及一种通式(Ⅰ)的化合物
其中的Z是α-或
，且其中的R是C1-20直链或支链、饱和或不饱和烷基;其药学可接受的盐，水合物，溶剂化物和酯。
本发明还涉及一种同时抑制在包括人体的哺乳动物中5-α-还原酶同功酶1和5-α-还原酶同功酶2活性的方法，该方法包括将有效量的本发明抑制5-α-还原酶化合物向治疗对象给药。本发明的另一个方面是提供一些用来制备本发明双重抑制5-α-还原酶化合物的新的中间产物以及新的工艺。含有药物载体和用于本发明方法的化合物的药物组合物亦包括在本发明中。包括在本发明中的还有一种将本发明双重抑制5-α-还原酶化合物和其他活性成分共同给药的方法。
本发明化合物，可抑制5-α-还原酶同功酶1和5-α-还原酶同功酶2两者，其具有如下化学式(Ⅰ)
其中Z是α或
，且其中的R是C1-20直链或支链，饱和或不饱和烷基;及其药学可接受的盐，水合物，溶剂化物和酯。
用在此处这种化合物是指甾类5-α-还原酶的双重抑制剂。
本发明化合物中优选具有通式(Ⅱ)的化合物
其中R是C1-20直链或支链，饱和或不饱和烷基;及其药学可接受的盐，水合物，溶剂化物和酯。
本发明式(Ⅱ)化合物中优选具有式(Ⅲ)的化合物
其中R2是C1-8直链或支链，饱和或不饱和烷基;及其药学可接受的盐，水合物，溶剂化物和酯。
式(Ⅲ)化合物中优选的化合物是其中的R2为甲基，乙基，丙基，3-甲丁基、异丙基，正丁基，异丁基，1-甲丙基，叔丁基，戊基，1，1-二甲丙基，2，2-二甲丙基，辛基或3，3-二甲丁基。
式(Ⅲ)化合物中特别优选的化合物是其中的R2为1-甲丙基，正丁基，异丙基，正戊基，3-甲丁基，2，2-二甲丙基，叔丁基，1，1-二甲丙基，异丁基，正辛基，叔戊基，正丙基，甲基或3，3-二甲丁基。
特别优选的式(Ⅲ)化合物是17β-(异丁羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(辛羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(叔戊羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(2，2-二甲丙羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(丙羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(甲羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，和17β-(3，3-二甲丁羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸;及其药学可接受的盐，水合物，溶剂化物和酯。
本文所用术语“α”是遵循标准化学术语，意指下位，或者相应的取代基接在纸平面的下面。
术语“β”用在本文中遵循标准化学术语，意指上位，或者相应取代基接在纸平面的上面。
本文所用术语“烷基”及其衍生物和全碳链除非另有指明皆是含1到n个碳原子的C1-n直链或支链的碳链。用在本文是“烷基”及其衍生物的实例包括甲基，乙基，丙基，3-甲丁基，异丙基，正丁基，异丁基，1-甲丙基，叔丁基，正戊基，1，1-二甲丙基，2，2-二甲丙基，正辛基，叔戊基和3，3-二甲丁基。
本文所用术语“处置”意指预防或治疗。
本文所用术语“异丁基”意指-CH2CH(CH3)2。
本文所用术语“金属催化偶联反应”意指将所制备的3-三氟甲磺酸盐或3-氟磺酸盐在合适有机溶剂中与碱，金属催化剂和偶联剂起反应;溶剂优选甲苯，二甲基甲酰胺或THF(四氢呋喃);碱优选叔胺碱如三乙胺，吡啶，或三丁胺，膦诸如双(二苯基膦基)烷烃，优选1，3-双(二苯基膦基)丙烷或三邻甲苯膦，或是C1-6烷基醇;金属催化剂优选钯催化剂如乙酸钯(Ⅱ)，氯化钯(Ⅱ)，或双(三苯膦)乙酸钯Ⅱ。
本文所用术语“偶联剂”意指一种化合物，它能够与芳香基反应生成羧酸取代基，一氧化碳是个优选的偶联剂，当它加到如本文所述的金属催化偶联反应中时能产生所要求的羧酸基。
式(Ⅰ)和式(Ⅳ)化合物皆可包括在本发明的药物组合物中，并可用于本发明方法中。凡存在羧酸基之处皆可采用药学可接受的酯，例如甲基，乙基，新戊酰氧甲基等的酯，以及本领域公知可改进溶解度或水解特性以便用作持续释放或者配制前药的那些酯。
本文所用术语“α-受体拮抗药”，被认为是公知的一类α-雄腺(andrenergic)受体拮抗药化合物，诸如Lafferty等人在US4963547中所述，它可用来处置血管失调如糖尿病，心血管疾病，良性前列腺肥大和眼压过高症。
用在本发明组合物和方法中的优选α-雄腺受体拮抗药包括amsulosin，terazosin，喹噁哌嗪，alfuzosin，吲哌胺，哌唑嗪，和7-氯-2-乙基-3，4，5，6-四氢-4-甲基噻吩并[4，3，2-ef][3]-苯并吖庚因。
本文所用术语“amsolosin”意指有如下结构式的化合物及其盐，水合物和溶剂化物。
Amsulosin化学上叫作(-)-(R)-5-[2-[[2-(O)-乙氧苯氧基)乙基]氨基]丙基]-2-甲氧基苯磺酰胺。
Amsulosin公开在US4703063中，并在US4987125中要求保护用它来处置低级尿路机能障碍的用途。
本文所用术语“terazosin”意指有如下结构的化合物及其盐，水合物和溶剂化物。
Terazosin化学上叫作1-(4-氨基-6，7-二甲氧基-2-喹唑啉基)-4-[(四氢-2-糠酰基)羰基]哌嗪。Terazosin公开在US4251532中。
本文所用术语“喹噁哌嗪”意指有如下结构的化合物及其盐，水合物和溶剂化物。
“喹噁哌嗪”化学上叫作1-(4-氨基-6，7-二甲氧基-2-喹唑啉基)-4-[(2，3-二氢-1，4-苯并二噁烷-2-基)羰基]-哌嗪。
喹噁哌嗪在US4188390中公开。
本文所用术语“alfuzosin”意指如下结构的化合物及其盐，水合物和溶剂化物。
alfuzosin化学上叫作N-[3-[(4-氨基-6，7-二甲氧基-2-喹唑啉基)甲氨基]丙基]四氢-2-呋喃甲酰胺。
Alfuzosin公开在US4315007中。
本文所用术语“吲哌胺”意指有如下结构的化合物及其盐，水合物和溶剂化物。
“吲哌胺”化学上叫作N-[[1-[2-(1H-吲哚-3-基)乙基]-4-[吡啶基]苯甲酰胺。
吲哌胺公开在SU3527761中。
本文所用术语“哌唑嗪”意指有如下结构的化合物及其盐，水合物和溶剂化物。
“哌唑嗪”化学上叫作1-(4-氨基-6，7-二甲氧基-2-喹唑啉基)-4-(2-呋喃基羰基)哌嗪。
哌唑嗪公开在US3511836中。
本文所用术语“7-氯-2-乙基-3，4，5，6-四氢-4-甲基噻吩并[4，3，2-ef]-[3]苯并吖庚因”意指有如下结构的化合物及其盐，水合物和溶剂化物。
7-氯-2-乙基-3，4，5，6-四氢-4-甲基噻吩并[4，3，2-ef]-[3]-苯并吖庚因公开在US5006521中。此外，以α-雄腺受体拮抗药公开在US5006521中的所有化合物都是本文所用优选的α-雄腺受体拮抗药。
本领域熟练技术人员可容易地决定除本文特指的以外的化合物是否为利用Lafferty I.所述试验的α-雄腺受体拮抗药。因此所有这些化合物皆包括在本文中所用术语“α-雄腺受体拮抗药”的范围之内。
本文所用术语“长压定”意指如下结构的化合物，长压定化学上叫作2，4-嘧啶二胺，6-(1-哌啶基)-，3-氧化物。长压定在Rogaine 中是活性配剂，Rogaine 通常以促进毛发生长用局部涂敷溶液出售，在Michigan州Kalamazoo的Upjohn公司有售。
本文所用术语“睾丸酮抑制剂”被认为是一类化合物，可为甾族或非甾族，它可防止将雄激素转成雌激素，正如Gormley等人WO92/18132中所述，Gormley等人公开了睾丸酮抑制剂的用途，当它与5-α-还原酶抑制剂结合使用时可处置良性前列腺肥大症。
用于本发明组合物和方法中的优选睾丸酮抑制剂是4-(5，6，7，8-四氢咪唑并-[1，5-α]嘧啶-5-基)苄腈(fadrazole)。Fadrazole公开在US4728645中。此外，公开在Gormley等人的WO92/18132中具有睾丸酮抑制剂活性的所有化合物皆是本文所用的优选睾丸酮抑制剂。
当本文所述的5-α-还原酶双重抑制剂和另个活性成分或配剂在一起使用时，所说5-α-还原酶抑制剂可与所说另个活性成分或配剂共同给药。
本文所用术语“共同给药及其衍生物”意指，如本文所述，既可将抑制5-α-还原酶化合物和其他活性成分或配剂同时给药，又可以分离相随的任何方式给药，活性成分诸如处置下列疾病的其他公知化合物普通粉刺、皮脂溢性皮炎、女性多毛症、男性斑秃、良性前列腺肥大或前列腺癌，或者是可与5-α-还原酶抑制剂联合使用的公知化合物。如果不是同时给药，该化合物最好彼此以接近的紧密时间给药。再者，如果化合物以相同剂量形式给药，例如一种化合物是局部给药而另种化合物口服给药，这都毫无问题。
本发明式(Ⅱ)的新化合物可按下面方案1-4的图解和实施例的方法由公知及易得的具有如下结构式的雌甾酮来制备，或者由雌甾酮的17β-羧酸类似物来制备，它也是公知及易得的。
方案Ⅰ图示了制备式(Ⅱ)化合物，在方案Ⅰ中从化合物(a)制化合物(b)是按照Baldwin等人在J.Chem.Soc.(C)，1968，2283-2289中所述的方法步骤。
然后将化合物(b)在合适的有机溶剂(优选甲醇)中与碱(优选氢氧化钠)搅拌，随后酸化得到化合物(c)。紧接着将化合物(c)用格氏试剂处理，照下面所述，或者用锂试剂在合适有机溶剂(优选四氢呋喃或乙醚溶剂)中，优选回流温度处理得到式(d)化合物。
在合适有机溶剂(优选二氯甲烷)中，将化合物(d)与碱(优选2，5-二叔丁基-3-甲基-吡啶)冷却到-20至20℃，优选0℃，与三卤烷磺酸酐优选三氟甲磺酸酐起反应生成化合物(e)。
将化合物(e)在金属催化剂偶联反应中制备化合物(f)。最好将化合物(f)溶在二甲酰胺(DMF)中，有机碱优选三乙胺，膦优选双(二苯膦基)丙烷，钯(Ⅱ)化合物优选乙酸钯(Ⅱ)，C1-6烷醇(C1-6烷OH)，随后加入一氧化碳(CO)，然后化合物(f)与合适的碱(优选碳酸钾)起反应，再酸化得到化合物(g)。
方案Ⅱ
方案(Ⅱ)图示制备化合物(Ⅱ)。方案(Ⅱ)中原料是式(d)化合物，它由方案(Ⅰ)所述来制得。
按照所用的方案(Ⅱ)，式(d)化合物与碱(优选2，5-二叔丁基-3-甲基-吡啶)在合适的有机溶剂(优选二氯甲烷)中冷却到-20至20℃，优选0℃，然后与氟磺酸酐反应生成化合物(h)。化合物(h)在金属催化偶联反应中可制得化合物(f)。化合物(h)最好在二甲酰胺(DMF)中，有机碱优选三乙胺，膦优选双(二苯膦基)丙烷，钯(Ⅱ)化合物优选乙酸钯(Ⅱ)，C1-6烷醇(C1-6烷OH)，随后加入一氧化碳(CO)。之后将化合物(f)与合适的碱，优选碳酸钾起反应，酸化后得到化合物(g)。
方案Ⅲ
方案(Ⅲ)图示了生成式(Ⅱ)化合物。方案(Ⅲ)中所用的R1是CF3O2SO-或FO2SO-。在所用方案(Ⅲ)烷基化工艺(步骤C)中，优选在四氢呋喃内将吡啶基硫酯与LiR或XMgR(X＝Cl，Br)格氏试剂起反应(下文叙及)生成所需产物，格氏试剂优选溴化异丁基镁，氯化正辛基镁，氯化叔戊基镁或溴化2，2-二甲基丙基镁，产物优选17β-(异丁羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(辛羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(叔戊羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，或17β-(2，2-二甲基丙羰基)-雌1，3，5(10)-3-羧酸，可分别在一个或两个步骤中生成该产物。
在路线1中，可将3-羟基酸(i)转成3-三氟甲磺酸盐或3-氟磺酸盐衍生物(j)(步骤A)，方法是在大约-20至20℃优选0℃时在合适的有机溶剂，优选二氯甲烷中，将(i)三氟甲磺酸酐或氟磺酸酐和一种胺碱处理，胺碱诸如吡啶，优选2，5-二叔丁基-3-甲基吡啶。
制备活性酯(k)(步骤B)是在合适的有机溶剂溶液，优选四氢呋喃/甲苯中于室温将(j)用2，2-二硫代吡啶基和三苯膦处理8-14小时。
制备17-酰基衍生物(l)(步骤C)可在四氢呋喃或乙醚溶剂中于大约-50至-70℃温度将(k)用下文叙及的格氏试剂处理1-16小时。
制备3-烷基酯(f)(步骤D)可在大约室温时将(l)在羰基化条件下处理1-16小时，最好在将一氧化碳气体鼓泡通入(l)的合适有机溶剂的溶液，溶剂优选甲醇，该溶液含有乙酸钯催化剂、三苯膦和四级有机胺，该胺优选三乙胺。随后将化合物(f)与合适的碱如碳酸钾反应，之后酸化得到化合物(g)。
也可用步骤G制备化合物(g)，方法是将(l)在羰基化条件下进行处理，优选一氧化碳鼓泡通入(l)在合适的非醇溶剂中(优选DMSO)的溶液，且该溶液含有钯催化剂，优选乙酸钯(Ⅱ)，还含有1，1-双(二苯膦基)二茂铁(DPPF);之后最好在升高的温度下和一种碱优选乙酸钾反应。
路线2包括利用上述步骤A将原料甾族酸(i)转成3-三氟甲磺酸盐或3-氟磺酸盐衍生物(j);用步骤D将(j)羰基化成(m);用步骤B生成活性的2-吡啶基硫酯(n);用步骤C生成17-酰基化合物(f);及用步骤F水解3-酯成3-酸的终产物(g)。
路线3包括用上述步骤B将原料酸(i)转成活性酯(o);用上述步骤C使(o)反应生成17-酰基化合物(d);用上述步骤A将(d)转成3-三氟甲磺酸盐或3-氟磺酸盐衍生物(l);用上述步骤G可上述步骤D随后用上述步骤F将(l)转成终产物(g)。
方案Ⅳ
方案Ⅳ图示了生成式Ⅱ化合物。
所用方案Ⅳ烷基化工艺中(制备式(s)化合物)，优选在四氢呋喃内将碳醛与LiR或XMgR(X＝Cl，Br)格氏试剂(下文所述)起反应，分别以一个或两个步骤生成所要求的产物，格氏试剂优选溴丙基镁，溴化甲基镁或3，3-二甲丁基镁，优选的产物是17β-(丙羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(甲羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(3，3-二甲丁羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸。
方案Ⅳ中的原料是方案Ⅰ制备的式(c)化合物。
所用的方案Ⅳ中，将式(c)化合物和碱(优选2，5-二叔丁基-3-甲基吡啶)在合适的有机溶剂，(优选二氯甲烷)中冷却到-20至20℃，优选0℃，然后与三卤磺酸酐(优选三氟甲磺酸酐)反应生成化合物(p)。
制备式(q)化合物可将式(p)化合物进行金属催化偶联反应。最好将式(p)化合物溶在二甲酰胺(DMF)中，有机碱优选三乙胺，膦优选双(二苯膦基)丙烷，钯(Ⅱ)化合物优选乙酸钯(Ⅱ)，C1-6烷基醇(C1-C6烷OH)，随后加入一氧化碳(CO)。式(q)化合物可与还原剂，优选氢化二异丁基铝起反应生成式(r)化合物。
制备式(s)化合物可在四氢呋喃或乙醚溶剂中于大约-50至-70℃温度将式(r)化合物用格氏试剂(方案Ⅲ中所述)或锂试剂处理1-16小时即可。
将式(s)化合物氧化可制备式(g)化合物。所说的氧化优选使用Jones试剂或过钌酸四丙铵，随后用氯化钠。
制备包括在本发明范围内所有物质中所用XMgR类型的格氏试剂(这里的R是C1-20直链或支链，饱和或不饱和烷基)都是易得的，或本领域技术人员可容易地制得。
制备Z是在α位的式Ⅰ化合物可由含有相应β位取代基的化合物按下面一般方法来进行。
一般方法A在超过100℃温度，优选在回流温度下，向于合适溶剂(优选乙二醇或二甲亚砜)中的通式(Ⅱ)的取代的17β甾族双重抑制5α-还原酶化合物搅拌溶液中加入碱，例如氢氧化物或烷氧化物碱，优选氢氧化钠，在分离和收集后，则得到相应的α立体异构体。
确定用于进行立体异构体的合适溶剂，当起始双重抑制5α还原酶17β甾族化合物含有(例如)进行亲核化学反应的活性取代基或活性不饱和键时，二甲亚砜或其他非活性高沸点溶剂是优选的，以及当起始双重抑制5α还原酶17β甾族化合物的取代基或任一不饱和键的活性不值得考虑时，可用乙二醇或其他活性高沸点溶剂。
通式(Ⅰ)酮的还原产物、通式(Ⅳ)的仲醇及其药学上可接受的盐、水合物、溶剂化物、以及酯也在本发明的范围之内，
式中Y是α或β
其中R是C1-20直链或支链、饱和或不饱和烷基。
本发明的上述酮还原产物中优选的是其中
取代基在β位的仲醇。
本发明的上述酮还原产物中特别优选的是17β-(1-羟乙基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸和17β-(1-羟丁基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸。
制备这些化合物可用接到R上羰基的常规氢硼化钠还原的方法，同时并不还原17位取代基的立体异构的或者不还原A环或芳族A环内的羰基。
该氢硼化物还原可以在例如水或甲醇水溶液中于室温至50℃温度下进行，并用常规方法分离和纯化。这些化合物可象5-α还原酶双重抑制剂一样为活性的。
本文和权利要求中所用术语“升温”意指高于25℃，优选为回流温度。
本文和权利要求中所用术语“溶剂”或“合适溶剂”意指这些溶剂二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、乙二醇、四氯化碳、四氢呋喃(THF)、乙醚、甲苯、乙酸乙酯、二甲亚砜(DMSO)、N，N′-二甲基-N，N′-亚丙基脲、N-甲基-α-吡咯烷酮、甲醇、异丙醇、二甲酰胺(DMF)、己烷、水、吡啶、喹啉或乙醇。
通式(Ⅰ)和通式(Ⅳ)的药学上可接受的盐、水合物和溶剂化物可用本技术领域普通技术人中员所公知的合适的方法而制得。
在制备本发明的通式(Ⅰ)化合物时，合成新的通式(Ⅴ)的中间物
式中R是C1-20的直链或支链、饱和或不饱和烷基，R4是氟磺酰氧基。
在合成本发明通式(Ⅰ)化合物中也优选新的通式(Ⅵ)中间物
其中R2如通式(Ⅱ)中的定义。
制备通式(Ⅱ)的化合物及其药学上可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯的优选工艺，
(式中R是C1-20直链或支链、饱和或未饱和烷基)该工艺包括将通式
(式中R如上定义)化合物同氟磺酸酐和碱(优选2，5-叔丁基-3-甲基-吡啶)在溶剂(优选二氯甲烷)中反应以形成通式
(式中R定义如上)
化合物，随后在存有偶联剂(优选一氧化碳)下将该化合物进行金属催化的偶联反应，然后，如果合适，则任意地进行水解以形成通式(Ⅱ)化合物，然后再任意地形成其药学上可接受的盐、水合物、溶剂化物或酯。
因为本发明的药学活性化合物是有效的甾族化合物5-α还原酶活性双重抑制剂，因而它具有在处置疾病和病理状态方面的用途，其中降低DHT活性而产生所需的治疗效果。这些疾病和病理状态包括普通粉刺、皮脂溢性皮炎、女性多毛症、男性斑秃、前列腺病如良性前列腺肥大和前列腺癌。
为验证抑制人体5α-还原酶的效力，进行下列步骤。
用作重组体甾族类5α还原酶同功酶1源的膜颗粒的制备用Dounce玻璃-玻璃手动均化器(Kontes Glass Co.，Vineland，N.J.)将含有表达的重组体人体甾类5α还原酶同功酶1的中国仓鼠卵巢(CHO)细胞(Anderss，S，等人Nature354，159-161(1991)在含有0.33M蔗糖、1mM二硫苏糖醇和50μm NADPH的20mM磷酸钾缓冲液(pH6.5)(缓冲液A)中均化。通过离心分离(100，000×g，于4℃60分钟)而分离出膜颗粒并再悬浮于含有20%甘油、1mM二硫苏糖醇和50μm NADPH的20mM磷酸钾缓冲液(pH6.5)(缓冲液B)中。将该悬浮颗粒溶剂于-80℃保存。
用作甾类5α-还原酶同功酶2源的前列腺膜颗粒的制备将冷冻的人体前列腺融化并切成小片(Brinkmann Polytron Sybron Corp.，Westbury，New York)。用Sonifier(Branson Sonic Power Co.)将该溶液声处理3-5分钟，然后在Dounce手动均化器中手摇均化。通过在4℃下不同的离心分离600或1000xg20分钟和140，000×g 60分钟而得到前列腺颗粒。由140，000xg离心分离得到的丸状物用组织体积的5-10倍量的上述缓冲液洗涤并于140，000xg离心分离。将所得丸状物悬浮在缓冲液B中并将该颗粒悬浮于-80℃贮存。
用作重组体甾类5-α还原酶同功酶2源的膜颗粒的制备用Dounce手动均化器将含有表达的重组体人体甾类5-α还原酶同功酶2的中国仓鼠卵巢(CHO)细胞在含有0.33M蔗糖、1mM二硫苏糖醇和50μM NADPH的20mM磷酸钾缓冲液(pH6.5)(缓冲液A)中均化。用离心分离(100，000xg，于4℃60分钟)而分离出膜颗粒并再悬浮于含有20%甘油，1mM二硫苏糖醇和50μM NADPH20mM磷酸钾缓冲液(pH6.5)(缓冲液B)中。将该悬浮颗粒溶液于-80℃保存直至使用。
酶活性和抑制剂效力的分析将恒量的于乙醇中的[14C]睾丸酮和变量的于乙醇中的潜在抑制剂置于试管中并于真空下浓缩至干燥，向每个试管中加入缓冲液，10μl(重组同功酶1或同功酶2)或20μl(由人体前列腺组织得到的同功酶2)的10mM NADPH和等分试样的甾类5α还原酶制品以使最终体积为0.5ml。用于50mM磷酸盐缓冲液(pH7.5)中的表达在CHO细胞中的重组体蛋白试样来进行分析人体甾类5α-还原酶同功酶1，人体前列腺颗粒悬浮液和/或于50mM硝酸盐缓冲液(pH5.0)中的在CHO细胞中表达的重组体蛋白来进行分析同功酶2。
在于37℃培育该溶液20或30分钟后，通过加入4ml乙酸乙酯而将该反应急冷，0.25μmol的每份睾丸酮、5α-二氢睾丸酮、雄甾烷二醇和雄甾二酮作为载体。将有机层移至第二个试管中并在Speed Vae中蒸发至干燥。将残余物溶于40μl氯仿中，并在20×20cm具有沟槽的硅胶TLC板的各个沟槽内(Si 250F-PA Baker Chemical)进行印迹实验并用丙酮∶氯仿(1∶9)显色两次。用BIOSCAN Imaging Scanner(Bioscan Inc.，Washington D.C.)来确定被酶作用物和产物带(band)中放射化学含量。计算所得到的转化成产物的放射性标记的百分数，由此而确定酶的活性。进行所有的培育过程时，使所消耗的被酶作用物(睾丸酮)不超过20%。
实验所得数据经计算机处理，通过绘制酶活性的倒数(1/速率)与各种抑制剂浓度间关系图而得出它们所符合的线性函数关系，通过Dixon分析仪(Dixon，M，1953)而确定近似的抑制常数(Ki近似)。
根据已知方法(Levy，M.(1989)，Biochmistry，292815-2824)可算出抑制常数(Ki)的值。
本发明范围内的所有化合物均用于抑制哺乳动物(包括人)中的甾类5-α还原酶同功酶1和甾类5-α还原酶同功酶2，当然这些动物需要这种抑制。
本发明范围内的化合物已经被试验并对同功酶1表现出15Ki(nM)至180Ki(nM)的活性和对同功酶2表现出0.5Ki(nM)至30Ki(nM)的活性。本发明化合物中特别优选的并用于本发明的药物组合物和本发明方法中的化合物为
17β-(异丁基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(辛基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(叔戊基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(2，2-二甲丙基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(丙基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(甲基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(3，3-二甲丁基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(1-羟乙基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，和17β-(1-羟丁基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸。
本发明的药物活性化合物被结合制成常用的剂形，优选为胶囊、片剂或注射制品。可使用固态或液态药用载体。固态载体包括淀粉、乳糖、二水硫酸钙、石膏粉、蔗糖、滑石、明胶、琼脂、果胶、阿拉伯胶、硬脂酸镁和硬脂酸。液态载体包括糖浆、花生油、橄榄油、盐水和水。类似地，该载体或稀释剂可包括任何持久释放物质，例如一硬脂酸甘油酯或二硬脂酸甘油酯，可单独使用或与蜡一起使用。固态载体的用量可以在很宽范围内变化，但是优选每1单位剂量约25mg至1g。当使用液态载体时，该制品的形式优选在为糖浆、酏剂、乳剂、软明胶胶囊、无菌注射液如针药、或水溶液或者无水液态悬乳剂。
该药物制品可按常规的药物化学技术而制得，这包括混合、造粒和压制，对于片剂在需要时包括混合、填充和溶解组分以得到所需的口服或胃肠给药的制品。
在上述药物剂量单位中的本发明药物活性化合物的剂量应是有效、非至毒的，优选为0.1-1000mg/Kg的活性化合物，更优选为1-100mg/Kg。当处置需要抑制甾类5-α-还原酶的病人时，优选的给药剂量为每天1-6次，口服或胃肠外给药。优选的胃肠外给药方式包括外用、直肠给药、透皮(transdermally)给药，通过注射和持续输入给药。对人体给药的口服剂量单位优选为含有1-500mg的活性化合物，口服给药优选使用较低的剂量。然而当对于病人来说是安全和方便时，也可以较大剂量进行胃肠外给药。
本发明的抑制哺乳动物(包括人)中甾类5-α还原酶同功酶1和同功酶2活性的方法包括向需要这种抑制作用的受治疗者以有效双重抑制量的本发明化合物进行给药。
本发明还提供了通式(Ⅰ)或通式(Ⅳ)化合物在制备用于双重抑制甾类5-α还原酶的药物中的用途。
本发明还提供了用于治疗良性前列腺肥大的药物组合物，该药物组合物含有通式(Ⅰ)或通式(Ⅳ)的化合物和可药用的载体。
本发明还提供了用于治疗前列腺癌的药物组合物，该药物组合物含有通式(Ⅰ)或通式(Ⅳ)的化合物和可药用的载体。
本发明还提供了制备含有可药用载体或稀释剂和通式(Ⅰ)或通式(Ⅳ)化合物的药物组合物的方法，该方法包括通式(Ⅰ)或通式(Ⅳ)的化合物与可药用的载体或稀释剂结合。
根据本发明，当本发明化合物给药时，希望不产生不可接受的中毒作用。
另外，本发明的药物活性化合物可以与其他活性组分共同给药，例如已知的治疗普通粉刺、皮脂溢性皮炎、女性多毛症、男性斑秃、良性前列腺肥大或前列腺癌疾病状态的其他化合物或者已知的与5-α还原酶抑制剂结合使用时有实用性的化合物。特别优选的是本文所公开的双重5-α还原酶抑制剂与用于治疗男性斑秃的长压定一起给药。特别优选的是本文所公开的双重5-α还原酶抑制剂与用于治疗良性前列腺肥大的α-受体拮抗物一起给药。优选的是本文所公开的双重5-α还原酶抑制剂与用于治疗良性前列腺肥大的睾丸酮抑制剂一起给药。优选的是本文所公开的双重5-α还原酶抑制剂与用于治疗良性前列腺肥大的α-受体拮抗物和睾丸酮抑制剂一起给药。
不需要进一步详述。相信本领域的技术人员通过以上所述，可利用本发明至完美的程度。因此，下述实施例主要是说明本发明，而并不限制本发明的范围。
实施例1-相应于方案Ⅲ17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸(ⅰ)S-(2-吡啶基)-3-羟基-雌1，3，5(10)三烯-17β-3-硫代羧酸盐。
于室温在氮气下将3-羟基-雌1，3，5-(10)三烯-17β-羧酸(0.11g，0.37mmol)、2，2′-二吡啶基二硫化物(0.163g，0.74mmol)、三苯基膦(0.19g，0.74mmol)和二氯甲烷(20ml)的混合物搅拌4小时。将所得溶液浓缩并将残留物作色谱分离(硅胶，用25%于己烷中的乙酸乙酯洗脱)则得到呈白色固体的标题化合物，mp.195-196℃(从乙酸乙酯-甲醇中重结晶)。
(ⅱ).17β-异丁基羰基-3-羟基-雌1，3，5(10)三烯于-78℃将溴化异丁基镁(2.3ml，2M二乙醚溶液)缓慢地加入到于四氢呋喃(20ml)中的S-(2-吡啶基)-3-羟基-雌1，3，5(10)三烯-17β-硫代羧酸盐(0.60g，1.53mmol)溶液中。1小时后，用饱和NH4Cl水溶液将混合物急冷并用乙酸乙酯萃取。将有机萃取物用盐水洗涤、干燥并浓缩。将残留物作色谱分离(硅胶，用于己烷中的15%乙酸乙酯洗脱)得到泡沫物。用乙醚研制则得到白色固体(0.27g)。
(ⅲ)17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-三氟甲磺酸盐。
向冷的(0℃)17β-异丁基羰基-3-羟基-雌1，3，5(10)三烯(0.28g，0.82mmol)和2，6-二-叔-丁基-4-甲基吡啶(0.17g，0.83mmol)的二氯甲烷溶液(20ml)中缓慢加入三氟甲磺酸酐(0.23g，0.82mmol)。在0℃搅拌所得溶液1小时，然后于室温搅拌30分钟。该反应混合物用稀HCl、水、稀NaHCO3、盐水洗涤、干燥并浓缩。所得残留物作色谱分离(硅胶，用7%己烷中乙酸乙酯洗脱)得到0.13mg的油状物。
(ⅳ).17β-异丁羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸甲酯。
在CO气氛下将17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-三氟甲磺酸盐(0.13g，0.28mmol)、乙酸钯(Ⅱ)(4.2mg，0.0187mmol)、1，3-双(二苯基膦基)丙烷(dppp，7.5mg，0.0182mmol)、三乙胺(0.08mL)、甲醇(0.6mL)、1，2-二氯乙烷(0.32mL)和DMSO(1mL)的混合物于70-75℃加热过夜。该冷却的反应混合物然后用二氯甲烷稀释，用水、稀HCl、稀NaHCO3、盐水洗涤，干燥并浓缩。将残留物色谱分离(硅胶，用10%己烷中的乙酸乙酯洗脱)得70mg的标题化合物。
(ⅴ).17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸将17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸甲酯(70mg，0.18mmol)、K2CO3(0.12g，0.87mmol)、水(1.5mL)和甲醇(10mL)于回流下加热过夜。然后浓缩该反应混合物。残留物用水稀释，用稀HCl酸化并用乙酸乙酯萃取。该有机萃取物用盐水洗涤、干燥并浓缩。用HPLC纯化该标题化合物，mp.202-206℃。
实施例2-相应于方案Ⅲ17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸(ⅰ)17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-氟磺酸盐在0℃将于二氯甲烷中的17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-醇(按实施例1(ⅰ-ⅱ)所制备)溶液用2，5-二叔丁基-3-甲基-吡啶处理，10分钟后用氟磺酸酐处理。搅拌所得混合物2小时，然后用二氯甲烷稀释。该有机层用饱和NaHCO3水溶液和盐水洗涤，用MgSO4干燥并浓缩至干。在硅胶上色谱分离产出标题化合物。
(ⅱ)17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸甲酯在一氧化碳气氛下于80℃将17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-氟磺酸盐、1，3-双(二苯基膦基)丙烷、双乙酸钯、三乙胺、甲醇、DMSO和1，2-二氯甲烷的混合物加热并强烈搅拌5小时。冷却至室温后，用二氯甲烷稀释所得混合物。该有机相用水彻底洗涤，干燥(MgSO4)并蒸发至干。硅胶色谱分离得到标题化合物。
(ⅲ)17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸将17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸甲酯、K2CO3、水和甲醇和混合物加热回流5小时。然后在减压下将挥发物去除，该残留物用水稀释，用稀HCl水液酸化，并用EtOAc萃取。将有机萃取物用水和盐水洗涤、干燥、并蒸发则得到标题化合物。
实施例3-相应于方案Ⅲ17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸(ⅰ)3-(三氟甲磺酰氧基)-雌1，3，5(10)三烯-17β-羧酸将于二氯甲烷中的3-羟基-雌1，3，5(10)三烯-17β-羧酸、2，6-二-叔丁基-4-甲基吡啶和三氟甲磺酸酐的溶液在5℃搅拌20小时。将有机溶剂蒸掉。残余物用4-二甲氨基吡啶溶解在四氢呋喃水(99.5∶0.5)中，用盐酸酸化，随后按常规整理得到标题化合物。
(ⅱ).S-(2-吡啶基)-3-(三氟甲磺酰氧基)-雌1，3，5(10)三烯-17β-硫代羧酸盐在氮气下搅拌3-(三氟甲磺酰氧基)-雌1，3，5(10)三烯-17β-羧酸、三苯基膦和2，2′-二吡啶基二硫化物的甲苯溶液20小时。浓缩该反应混合物，将残留物直接通过硅胶，蒸发合适馏分得到标题化合物。
(ⅲ).17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-三氟甲磺酸盐向S-(2-吡啶基)-3-(三氟甲磺酰氧基)-雌1，3，5(10)三烯-17β-硫代羧酸盐的四氢呋喃溶液中于约-50℃加入溴化异丁基镁。将反应混合物暖至约-10℃，用饱和氯化铵水溶液稀释。随后用柱色谱分离进行常规分离整理汇集而得到标题化合物。
(ⅳ).17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸甲酯在一氧化碳气氛下将17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-三氟甲磺酸盐、三苯基膦、乙酸钯(Ⅱ)、三乙胺、甲醇和二甲酰胺的溶液强烈搅拌20小时。随后用柱色谱分离进行常规分离整理产出标题化合物。
(ⅴ).17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸将17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸甲酯、K2CO3、水和甲醇的混合物加热回流5小时。酸化后常规整理则产生标题化合物。
实施例4-相应于方案Ⅲ17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸(ⅰ).3-(氟磺酰氧基)-雌1，3，5(10)三烯-17β-羧酸于5℃将3-羟基-雌1，3，5(10)三烯-17β羧酸、2，6-二-叔丁基-4-甲基吡啶和氟磺酸酐的二氯甲烷溶液搅拌20小时，用盐酸水溶液和水洗涤反应混合物。浓缩有机相，用柱色谱分离纯化所得残余物则产出标题化合物。
(ⅱ).S-(2-吡啶基)-3-(氟磺酰氧基)-雌1，3，5(10)三烯-17β-硫代羧酸酯在氮气下将3-(氟磺酰氧基)-雌1，3，5(10)三烯-17β-羧酸、三苯基膦和2，2′-二吡啶基二硫化物的甲苯溶液搅拌20小时。浓缩反应混合物，将残余物直接通过硅胶，蒸发合适的馏分则产出标题化合物。
(ⅲ).17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-氟磺酸酯在约-50℃下向S-(2-吡啶基)-3-(氟磺酰氧基)-雌1，3，5(10)三烯-17β-硫代磺酸盐的四氢呋喃溶液中加入溴化异丁基镁。将反应混合物暖至约-10℃并用饱和氯化铵水溶液稀释。随用常规柱色谱分离整理则产出标题化合物。
(ⅳ).17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸甲酯在一氧化碳气氛下将17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-氟磺酸盐、三苯基膦、乙酸钯(Ⅱ)、三乙胺、甲醇和二甲酰胺的溶液强烈搅拌20小时。随后用常规柱色谱分离进行整理则产出标题化合物。
(ⅴ).17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸将17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸甲酯、K2CO3、水和甲醇混合物加热回流5小时。按常规整理酸化后则产出标题化合物。
实施例5-相应于方案Ⅲ17β-辛基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸(ⅰ).17β-(辛基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-三氟用磺酸盐按照实施例1(ⅰ-ⅲ)，用氯化正辛基镁在步骤(ⅱ)代替溴化异丁基镁，制得该标题化合物。
(ⅱ).17β-(辛基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸将17β-(辛基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-三氟甲磺酸盐(0.38g，0.7mmol)、乙酸钾(0.27g)，双乙酸钯(Ⅱ)(0.008g，0036mmol)、1，1′-双(二苯基膦基)二茂铁(dppf，0.08g，0.14mmol)在DMSO(15ml)中的混合物用一氧化碳吹2分钟，并在60℃于CO气球气氛下搅拌过夜。该反应混合物用水稀释，用0.5N盐酸酸化并用二氯甲烷萃取。该有机层用水洗涤，干燥(MgSO4)并在真空下蒸发。残余物作色谱分离(硅胶，用己烷中的20%乙酸乙酯、10%乙酸洗脱)则得到固体，用甲醇-乙腈研制则产出标题化合物0.22g(73%)，mp.175℃。
实施例6-相应于方案Ⅲ17β-(叔戊羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸(ⅰ).三氟甲基-17β-(叔戊基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-磺酸盐按照实施例1(ⅰ-ⅲ)，在步骤(ⅱ)中用氯化叔戊基镁代替溴化异丁基镁制得该标题化合物。
(ⅱ.17β-(叔戊羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸按照实施例5(ⅱ)，用实施例6(ⅰ)制得的三氟甲基-17β-(叔戊基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-磺酸盐代替三氟甲基-17β-(辛基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-磺酸盐，从而制得该标题化合物。mp.199-200℃。
实施例7-相应于方案Ⅲ17β-(2，2-二甲丙基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸(ⅰ).三氟甲基-17β-(2，2-二甲丙基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-磺酸盐按照实施例1(ⅰ-ⅲ)在步骤(ⅱ)中用2，2-二甲丙基镁溴化物代替溴化异丁基镁而制得该标题化合物。
(ⅱ).17β-(2，2-二甲丙基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸按照实施例5(ⅱ)，用实施例1(ⅰ)中制得的三氟甲基-17β-(2，2-二甲丙基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-磺酸盐代替三氟甲基-17β-(辛基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-磺酸盐，从而制得该标题化合物。mp.210℃。
实施例8-相应于方案Ⅳ17β-(丙基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸(ⅰ)17β-氰基-雌1，3，5(10)三烯-3-甲磺酸盐该标题化合物是已知的，并且可按Baldwin等人(J.Chem.Soc.(c)，1968，2283-2289)的方法由雌甾酮而制得。
(ⅱ)17β-氰基-雌1，3，5(10)三烯-3-醇将于甲醇(100mL)中的17β-氰基-雌1，3，5(10)三烯-3-甲磺酸盐(10g)溶液滴加到NaOH溶液内(42mL的20%的1∶1MeOH-水溶液)。将所得混合物加热到40℃，保温24小时，之后，将混合物冷至0℃，用水(350ml)稀释，用稀HCl酸化。所得白色沉淀物通过真空过滤分离，用水洗涤，并在真空下干燥。从乙腈中重结晶则得到标题化合物，mp.249-250℃(分解)。
(ⅲ)17β-氰基-雌1，3，5(10)三烯-3-三氟甲磺酸盐将17β-氰基-雌1，3，5(10)三烯-3-醇(4.2g和2，6-二叔丁基-4-甲基吡啶(3.6g)溶于50ml二氯甲烷中。于室温搅拌该混合物30分钟。加入三氟甲磺酸酐(triflic anhydride)(4.2mL)，然后再搅拌该混合物40分钟，用50mlCH2Cl2稀释、过滤、浓缩，并在硅胶上作色谱分离。用20%于己烷中的乙酸乙酯洗脱，产出5.3g(87%)的标题化合物，mp.115-117℃。
(ⅳ).17β-氰基-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸甲酯向于77ml DMSO中的17β-氰基-雌1，3，5(10)三烯-3-醇(10g)和5ml MeOH的溶液中加入7ml三乙胺、0.35乙酸钯、0.64g双(二苯基膦基)丙烷和1，2-二氯乙烷(26ml)。用一氧化碳鼓泡通过该溶液并将反应混合物于75℃在1atm CO(气球)下搅拌过夜。用EtOAc洗脱该混合物，并用水洗涤(3×)、干燥和浓缩。将残余物作色谱分离(硅胶，用于己烷中的10%EtOAc洗脱)则得到4.5g的标题化合物，mp.161-163℃。
(ⅴ).3-羟甲基-雌1，3，5(10)三烯-17β-羰醛将17β-氰基-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸甲酯(0.8g)溶于30ml甲苯中，并用DIBAL(6ml，1M)处理，在氩气下于室温搅拌该混合物2.5小时。然后将该混合物倾倒入50ml5%H2SO4中并搅拌该混合物1小时、过滤、干燥和浓缩。将残余物作色谱分离，用于己烷中的20%EtOAc洗脱)则得到424mg的标题化合物，mp.146-150℃。
(ⅵ).17β-(1-羟丁基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羟甲基将3-羟甲基-雌1，3，5(10)三烯-17β-羰醛(75mg于2ml THF中)溶液缓慢地加入到溴化丙基镁溶液(2ml，1.6M)中。在室温搅拌该混合物2小时。
用饱和NH4Cl水溶液将该混合物急冷，并用CH2Cl2萃取。将有机物用盐水洗涤、干燥并浓缩。将所得残余物作色谱分离(硅胶，用于己烷中的30%乙酸乙酯洗脱)得到57mg标题化合物。
(ⅶ).17β-(丙基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸将17β-(1-羟丁基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羟甲基(57mg)溶于丙酮(5ml)中并用Jones试剂处理。搅拌该混合物1小时，然后用2-丙醇急冷，用CH2Cl2萃取并用色谱分离(硅胶，用于己烷中的加入0.5%HOAc的30%etase洗脱)则产出47mg的标题化合物，mp.211-213℃。
实施例9-相应于方案Ⅳ17β-(甲基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸按照实施例8(ⅰ)-(ⅶ)，用溴化甲基镁代替溴化丙基镁(在步骤(ⅵ)中)而制得该标题化合物，mp.199-202℃。
实施例10-相应于方案Ⅳ17β-(3，3-二甲丁基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸按照实施例8(ⅰ)-(ⅶ)，在步骤(ⅵ)中用3，3-二甲丁基镁氯化物代替溴化丙基镁而制得该标题化合物，mp.252-255℃。
实施例11-相应于方案Ⅳ17β-[1-(R，S)-羟乙基]-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸(ⅰ).用NaBH4处理于甲醇中的17β-(甲基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸(6mg)(实施例9中制得)溶液。将该混合物升温至45℃并搅拌过夜。通过旋转蒸发而去除溶剂，将残余物溶于二氯甲烷中并过滤。用制备性薄层色谱法纯化标题化合物(1.6mg)，mp.202-204℃。
(ⅱ)通过容易实现的分离技术而得到纯(R)和(S)构形，这对本技术领域人员是已知的。
实施例12-相应于方案Ⅳ17β-[1-(R，S)-羟丁基]-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸(ⅰ)按照实施例11，用实施例8(ⅰ)-(ⅶ)制得的17β-(丙基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸代替17β-(甲基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸而制得该标题化合物，mp.208-211℃。
(ⅱ)通过容易实现的分离技术而制得纯(R)和(S)构形，这对于本技术领域人员是已知的。
实施例13通过过筛、混合和填充到硬明胶胶囊中而制备给药通式(Ⅰ)化合物的口服药剂形，各组分的比例列于表Ⅰ。
表Ⅰ组分 含量三烯-3-羧酸 50mg硬脂酸镁 5mg乳糖 75mg
实施例14将列于下表Ⅱ的蔗糖、二水硫酸钙和通式(Ⅰ)化合物混合，以所列比例与10%明胶溶液造粒。将湿颗粒过筛、干燥，与淀粉、滑石和硬脂酸混合，过筛并压成片剂。
表Ⅱ组分 含量17β-异丁基羰基-雌1,3,5(10)三烯-3-羧酸 100mg二水硫酸钙 150mg蔗糖 20mg淀粉 10mg滑石 5mg硬脂酸 3mg实施例15将17β-异丁基羰基-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸(75mg)分散于25ml生理盐水中则制得注射制品。
尽管上面所述说明了本发明的优选实施例，但是，应当理解地是，本发明并不限制在本文所公开的这些说明内，在所附权利要求内所作的所有改变均在本发明范围之内。
权利要求
1.一种由下面通式表示的化合物及其药学上可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯，
式中Z是α-或
，其中R是C1-20直链或支链、饱和或不饱和烷基。
2.权利要求1的化合物，该化合物为具有下列通式的化合物及其药学可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯，
其中R2是C1-8直链或支链烷基。
3.权利要求2的化合物及其药学可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯，其中R2是甲基、乙基、丙基、3-甲丁基、异丁基、正丁基、异丁基、1-甲丙基、叔丁基、戊基、1，1-二甲丙基、2，2-二甲丙基、辛基或3，3-二甲丁基。
4.一种下面通式的化合物及其药学可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯
式中Y是α-或
，其中R是C1-20直链或支链、饱和或不饱和烷基。
5.一种选自下列物组的化合物17β-(异丁基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(辛基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(叔戊基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(2，2-二甲丙基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(丙基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(甲基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(3，3-二甲丁基羰基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，17β-(1-羟乙基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸，和17β-(羟丁基)-雌1，3，5(10)三烯-3-羧酸。
6.一种含有权利要求1-5中任一化合物和药学可接受载体的药物组合物。
7.权利要求1-5中任一种的化合物用于治疗学。
8.权利要求1-5中任一种化合物，用在作为甾族化合物5-α还原酶抑制剂用在药物制品中。
9.权利要求1-5中任一种化合物，用于降低前列腺尺寸的药物制品中。
10.权利要求1-5中任一种化合物，用于处置前列腺癌的药物制品中。
11.一种下列通式的中间物
式中R是C1-20直链或支链、饱和或不饱和烷基，而R4是氟磺酰氧基。
12.权利要求1至5中任一种化合物和α-受体拮抗物化合物作为活性治疗物质的使用方法，该方法包括将权利要求1-5中任一种化合物和α-受体拮抗物化合物单独顺序的给药或者同时给药。
13.权利要求1-5中任一种化合物和在药物制品中的α-受体拮抗物化合物在用于处置良性前列腺肥大中的使用方法，该方法包括权利要求1-5中任一种化合物和α受体拮抗物化合物单独顺序的给药或者同时给药。
14.权利要求1-5中任一种化合物和长压定(minoxidil)作为活性治疗物质使用方法，该方法包括将权利要求1-5中任一种化合物和长压定单独顺序的给药或者同时给药。
15.权利要求1-5中任一种化合物和在药物制品中的长压定在用于处置男性斑秃中的使用方法，该方法包括将权利要求1-5中任一种化合物和长压定单独顺序的给药或者同时给药。
16.一种下列通式的中间物
式中R是C1-20直链或支链、饱和或不饱和烷基。
17.一种制备通式(Ⅱ)化合物及其药学可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯的方法，<p>表63
</p>优选偶联剂为一氧化碳，随后，如果合适，可任意地进行水解反应，或者(ⅲ)水解下列通式的化合物
(式中R如上所述)，或者(ⅳ)在存有偶联剂(优选一氧化碳)下在金属催化偶联反应中与下列通式的化合物进行反应，
(式中R如上所述)随后，如果合适，可任意地进行水解反应，以及之后任意地形成其药学可接受的盐、水合物、溶剂化物或酯。
18.权利要求1-5中任一种化合物在用于抑制甾族化合物5-α还原酶的药物制品中的用途。
全文摘要
本发明是17α和17β-烷基酮-3-羧基芳族A环似物的甾族合成化合物，含有这些化合物的药物组合物，以及使用这些化合物抑制甾族化合物5-α还原醇同功酶I和甾族化合物5-α还原酶同功酶2的方法。还发现了一些中间物和用于制备这些化合物的方法。
文档编号C07J7/00GK1095382SQ93109540
公开日1994年11月23日 申请日期1993年6月30日 优先权日1992年6月30日
发明者D·A·霍尔特, M·A·利维 申请人:史密丝克莱恩比彻姆公司
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