Способ синтеза высокочистого оксима d-(17α)-13-этил-17-гидрокси-18,19-динорпрегн-4-ен-20-ин-3-она

008411 Область техники, к которой относится изобретение Изобретение относится к способу синтеза высокочистого оксима d-(17)-13-этил-17-гидрокси 18,19-динорпрегн-4-ен-20-ин-3-она (далее - норэлгестромина) путем ацетилирования d-норгестрела в положении 17, оксимирования оксогруппы в положении 3 полученного 17-ацетоксипроизводного и, в заключение, гидролиза ацетоксигруппы в положении 17 полученного 3-оксимного производного. Уровень техники Термин "высокочистый", используемый в данном описании, относится к продуктам/материалам/соединениям, в которых содержание определенного соединения составляет по меньшей мере 99,5 мас.% и общее количество примесей других стероидов не превышает 0,1 мас.%. Исследование метаболизма норгестимата описывается в публикации Am. J. Obstet Gynecol., 163,2127-31 (1990). Авторы обнаружили, что после орального применения метаболитами d-норгестимата являются норэлгестромин, d-(17)-13-этил-17-ацетокси-18,19-динорпрегн-4-ен-20-ин-3-он (ацетат норгестрела), а также d-(17)-13-этил-17-гидрокси-18,19-динорпрегн-4-ен-20-ин-3-он (d-норгестрел), которые,прежде всего, ответственны за биологическую активность. Эффективность и безопасность норгестимата/этинилэстрадиола, используемых как третье поколение контрацептивов, описываются в публикации Am. J. Obstet Gynecol., 166, 1969-77 (1992). В указанной работе также определяется, что главным метаболитом норгестимата является норэлгестромин, который имеет фармакологический профиль, схожий с профилем норгестимата, и после орального введения его можно обнаружить в сыворотке крови уже через короткий промежуток времени. В патенте США 5876746 авторы предлагают применение норэлгестромина как такового или в сочетании с эстрогенным компонентом в трансдермальном пластыре для подавления способности к воспроизведению потомства. В патенте Венгрии 165356 раскрывается синтез dl-, а также d-норгестрела. Исходным материалом для синтеза является рацемический или оптически активный 3-метоксигона-2,5(10)-диен-17-ол,который вводят во взаимодействие с хлоридом гидроксиламмония в пиридине при 100 С, затем полученный 13-этил-[3-(гидроксиимино)]гон-4-ен-17-ол окисляют в положении 17 с последующим этинилированием оксогруппы в положении 17 и получают оксим dl-(17)-13-этил-17-гидрокси-18,19 динорпрегн-4-ен-20-ин-3-она, или норэлгестромин. Хотя в описаниях примеров описывается синтез промежуточных продуктов, оксима dl-(17)-13-этил-17-гидрокси-18,19-динорпрегн-4-ен-20-ин-3-она и норэлгестромина, идентификация и чистота (требования к качеству), а также биологическая активность указанных соединений в патенте не приводятся. В патенте США 4027019 описываются, главным образом, синтез 17-ацетокси- и сложноэфирных производных норэлгестромина вообще, а также их биологические испытания. Учитывая, что соответствие все более и более строгим требованиям, предъявляемым фармакопеей,является основным требованием для каждого активного ингредиента, применяемого в терапии, в особенности, для стероидов, обладающих высокой биологической активностью, авторы направили усилия на тщательную разработку экономичного способа получения такого высокочистого продукта, который также удовлетворяет даже самым строгим требованиям. Чистота нужного соединения также определяется чистотой исходных материалов. Это особенно важно, если очистку конечного продукта можно осуществить только с большой потерей материала, поскольку в таком случае экономическая реализация способа может стать ограничением для достижимой чистоты. Однако во многих случаях при предоставлении достаточно чистого исходного материала также могут иметь место большие потери вещества. В таком случае для получения чистого конечного продукта может быть предпринята попытка использовать преимущества более выгодного физического свойства последнего или любого из предшествующих промежуточных соединений. Раскрытие изобретения Неожиданно обнаружено, что норэлгестромин чистоты, на порядок величины большей предела чистоты (максимальное количество примесей составляет менее 1%), как правило, указанного в фармакопеях, можно получить, согласно изобретению, следующим образом: исходное вещество d-(17)-17-гидрокси-13-этил-18,19-динорпрегн-4-ен-20-ин-3-он (d-норгестрел),чистота 93-94%, ацетилируют уксусным ангидридом в уксусной кислоте в присутствии хлорида цинка и хлористого водорода или 70% перхлорной кислоты в атмосфере инертного газа, и после завершения реакции избыток уксусного ангидрида и побочный продукт "енолацетат" разлагают соляной кислотой,затем полученный d-(17)-17-ацетокси-13-этил-18,19-динорпрегн-4-ен-20-ин-3-он выделяют из реакционной смеси, добавляя смесь воды со льдом, выпавший в осадок продукт отфильтровывают, промывают водой, сушат, растворяют в дихлорметане или ацетоне, и раствор осветляют силикагелем или оксидом алюминия и углем, после отфильтровывания осветлителя полученный раствор концентрируют, и остаток, предпочтительно, перекристаллизовывают из смеси (диизопропиловый эфир)/ацетонитрил или(диизопропиловый эфир)/этанол, 9:1,полученный d-(17)-17-ацетокси-13-этил-18,19-динорпрегн-4-ен-20-ин-3-он вводят во взаимодействие или с ацетатом гидроксиламмония, или с хлоридом гидроксиламмония в присутствии ацетата на-1 008411 трия в уксусной кислоте в атмосфере азота при энергичном перемешивании в течение примерно 1 ч, после завершения реакции добавляют воду, выпавший в осадок продукт отфильтровывают, промывают водой, сушат и перекристаллизовывают, предпочтительно, из этанола,полученный оксим d-(17)-17-ацетокси-13-этил-18,19-динорпрегн-4-ен-20-ин-3-она гидролизуют эквивалентным количеством гидроксида щелочного металла в растворителе (С 1-С 4)-алканоле в атмосфере азота при температуре примерно 5-38 С при энергичном перемешивании, после завершения реакции смесь разбавляют водой и доводят рН полученной суспензии до 7,5-9 уксусной кислотой, выпавший в осадок продукт отфильтровывают, промывают водой, сушат, сырой продукт реакции растворяют в этаноле, раствор осветляют углем, и после отфильтровывания осветлителя к полученному раствору добавляют воду, выпавший в осадок высокочистый оксим d-(17)-17-ацетокси-13-этил-18,19-динорпрегн-4-ен 20-ин-3-она отфильтровывают, промывают водой и, в данном случае, перекристаллизовывают из этанола. Вышеуказанный "енолацетат" представляет собой лабильное соединение, имеющее структуру 3 ацетокси-3,5-диена. Такая структура образуется в небольших количествах как продукт равновесной побочной реакции в условиях ацетилирования на первой стадии и разлагается с образованием d-(17)-17 ацетокси-13-этил-18,19-динорпрегн-4-ен-20-ин-3-она водной соляной кислотой. Согласно данному изобретению, также возможно перед гидролизом из смеси анти/син-изомеров,образовавшейся на стадии оксимирования, выделить геометрические изомеры известными способами,например хроматографией, и гидролизовать соединения, полученные таким образом. Поэтому, так как гидролиз по данному изобретению не влияет на геометрию атома азота оксима, после гидролиза получают чистые анти- и син-изомеры норэлгестромина. Осуществление изобретения Изобретение поясняется приведенными далее примерами, не являющимися ограничительными. Пример 1.d-(l7)-13-Этил-17-ацетокси-18,19-динорпрегн-4-ен-20-ин-3-он (ацетат норгестрела) В атмосфере азота при энергичном перемешивании к суспензии 150 г (примерно 0,45 моль) dноргестрела (чистота 94%) в 1500 мл уксусной кислоты добавляют 135 мл (1,428 моль) уксусного ангидрида и 3 мл 70% водной перхлорной кислоты. Суспензия становится прозрачной в пределах нескольких минут. Перемешивание продолжают в течение 20 мин, и затем к реакционной смеси добавляют 135 мл воды и 75 мл 10% соляной кислоты. После перемешивания в течение 1 ч реакционную смесь выливают в 14 л смеси воды со льдом. Выпавший в осадок продукт отфильтровывают, промывают водой и сушат. Полученный сырой продукт реакции растворяют в 1500 мл дихлорметана, и раствор перемешивают со 150 г силикагеля в течение 30 мин для осветления. Силикагель отфильтровывают и выпаривают растворитель. Остаток кипятят с обратным холодильником со смесью (изопропиловый эфир)/ацетонитрил, 9:1,в течение 15 мин, затем раствор охлаждают до 0 С, выпавший в осадок продукт отфильтровывают и сушат, и получают 137 г чистого названного в заголовке соединения. Еще 19 г названного в заголовке соединения можно получить из маточного раствора, повторяя описанный выше процесс очистки. Общий выход 152 г (89,3%). Т.пл. 204-205 С. []D = -25 (с=1%, хлороформ). Согласно результатам тонкослойной хроматографии, продукт содержит менее 1% примеси (в расчете на ацетат левоноргестрела). (Для ТСХ используют пластины 25 DC-Alufolien, Kieselgel 60 F254, и смесь толуол-ацетон, 4:1, в качестве элюента. Детекцию осуществляют, опрыскивая пластины смесью этанол-серная кислота.) Пример 2.d-(17)-13-Этил-17-ацетокси-18,19-динорпрегн-4-ен-20-ин-3-он (ацетат норгестрела) В атмосфере азота при перемешивании к суспензии 10 г (примерно 0,03 моль) d-норгестрела (чистота 93%) в 100 мл уксусной кислоты добавляют 6 мл (0,063 моль) уксусного ангидрида, 2 г безводного хлорида цинка и 1,6 мл 6,7% раствора хлористого водорода в уксусной кислоте. Суспензия становится прозрачной в пределах нескольких минут. Перемешивание продолжают в течение 20 мин, затем к реакционной смеси добавляют 5 мл воды, и после перемешивания еще в течение 15 мин к реакционной смеси добавляют 3 мл 18% водной соляной кислоты, и все перемешивают еще 45 мин. Затем реакционную смесь выливают в 600 мл смеси воды со льдом, выпавший в осадок продукт отфильтровывают, промывают водой и сушат. Сырое названное в заголовке соединение очищают согласно способу, описанному в примере 1. Выход 15,4 г (90,47%). Т.пл. 204-205 С. []D = -25 (с=1%, хлороформ). Максимальное содержание примесей 1%, согласно анализу, описанному в примере 1. Пример 3. Оксим d-(17)-13-этил-17-ацетокси-18,19-динорпрегн-4-ен-20-ин-3-она (норгестимат) В атмосфере азота при перемешивании к раствору 12 г (0,033 моль) ацетата d-норгестрела, полученного согласно примеру 1 или 2, в 120 мл уксусной кислоты добавляют 9,44 г (0,1 моль) ацетата гидроксиламмония. Реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 45 мин и затем ее выливают в 1 л воды. Выпавшее в осадок кристаллическое вещество отфильтровывают, промыва-2 008411 ют водой и сушат в вакууме при температуре ниже 40 С. Полученные 12,2 г сырого продукта реакции растворяют в 250 мл кипящего этанола, раствор осветляют 1,2 г активированного угля, и после отфильтровывания активированного угля раствор концентрируют до примерно 20% первоначального объема. Полученный таким образом раствор, содержащий кристаллический продукт, охлаждают до 0 С и выдерживают при указанной температуре в течение 12 ч. Выпавшее в осадок кристаллическое вещество отфильтровывают, промывают этанолом и сушат при температуре ниже 40 С, и получают 11,0 г (88%) названного в заголовке соединения. Т.пл. 224-226 С. Согласно испытанию 1 и испытанию 2, описанным в Фармакопее США USP 26th на с. 1335, примеси в продукте составляют менее 0,5%. Пример 4. Оксим d-(17)-13-этил-17-ацетокси-18,19-динорпрегн-4-ен-20-ин-3-она (норгестимат) В атмосфере азота при энергичном перемешивании к раствору 120 г (0,33 моль) ацетата норгестрела, полученного согласно примеру 1 или 2, в 1259 г (1200 мл) уксусной кислоты добавляют 90,2 г (1,1 моль) безводного ацетата натрия и 76 г (1,93 моль) гидрохлорида гидроксиламмония. Температура реакционной смеси должна быть ниже 30 С. Реакция завершается в пределах 1 ч. Затем полученную белую суспензию выливают в 10 л воды, и полученную смесь перемешивают в течение 30 мин. Выпавший в осадок продукт отфильтровывают, промывают водой и сушат при 40 С. Полученный сырой продукт реакции (122 г) растворяют в 1973 г (2500 мл) кипящего этанола, раствор осветляют 12 г активированного угля, фильтруют, и фильтрат концентрируют при пониженном давлении при температуре ниже 40 С до примерно 400 мл, затем охлаждают до 0-5 С и выдерживают при указанной температуре в течение 3 ч. Выпавший в осадок белый кристаллический продукт отфильтровывают, промывают двумя порциями по 197 г (250 мл) этанола и сушат при температуре ниже 40 С, и получают 102 г (81,6%) названного в заголовке соединения. Т.пл. 224-226 С. Согласно испытанию 1 и испытанию 2, описанным в Фармакопее США USP 26th на с.1335, примеси в продукте составляют менее 0,5%. Пример 5. Оксим d-(17)-13-этил-17-гидрокси-18,19-динорпрегн-4-ен-20-ин-3-она (норэлгестромин) В атмосфере азота при перемешивании к суспензии 50,0 г (135,3 ммоль) норгестимата, полученного согласно примеру 3 или 4, в 500 мл метанола при 20-28 С добавляют 17,04 г (0,406 моль) моногидрата гидроксида лития. После перемешивания в течение примерно 30 мин получают гомогенный раствор, и температура поднимается на 10 С. Реакционную смесь перемешивают при 25-35 С в течение 3 ч и контролируют завершение реакции методом тонкослойной хроматографии. Затем реакционную смесь выливают в 5 л воды при 10-25 С (рН суспензии оставляет примерно 13), и доводят рН суспензии до 7,5-9 14,7 мл (0,25 моль) уксусной кислоты. Полученную таким образом суспензию перемешивают в течение 20 мин, затем кристаллический продукт отфильтровывают и промывают 2x200 мл воды. Проверяют рН фильтрата, и продолжают перемешивание до тех пор, пока рН фильтрата не станет 7-7,5. Отфильтрованный сырой продукт сушат при 50 С. Полученные 45 г сырого продукта реакции растворяют в 440 мл этанола при 25-30 С, и затем добавляют 2,2 г активированного угля. После перемешивания в течение 20 мин осветлитель отфильтровывают и промывают этанолом. Затем фильтрат выливают в 4,4 л воды при 10-25 С при энергичном перемешивании. Полученный продукт отфильтровывают, промывают водой и сушат при 50 С, и получают 42,0 г (94,8%) названного в заголовке соединения. Т.пл. 110-130 С. Содержание воды 0,4%. Пример 6. Оксим d-(17)-13-этил-17-гидрокси-18,19-динорпрегн-4-ен-20-ин-3-она (норэлгестромин) В атмосфере азота при перемешивании к суспензии 10,0 г (0,027 моль) норгестимата (оксима ацетата левоноргестрела), полученного согласно примеру 3 или 4, в 100 мл метанола при 22 С добавляют 3,25 г (0,081 моль) гидроксида натрия. После перемешивания в течение примерно 10 мин получают гомогенный раствор, и температура поднимается до 32 С. Затем реакционную смесь перемешивают при 25 С в течение 3 ч, и контролируют завершение реакции методом тонкослойной хроматографии. Реакционную смесь при перемешивании выливают в 1000 мл воды при 10-20 С, и доводят рН суспензии до 7-7,5 3 мл уксусной кислоты. Затем полученную суспензию перемешивают в течение 20 мин, выпавший в осадок продукт отфильтровывают, промывают водой и сушат в вакууме при 40 С над пентаоксидом фосфора, и получают 8,4 г (94,8%) названного в заголовке соединения в виде смеси 3 Е- и 3Z-изомеров. Т.пл. 110130 С. Согласно ВЭЖХ, количество всех примесей составляет 0,09%. Пример 7. Оксим d-(17)-13-этил-17-гидрокси-18,19-динорпрегн-4-ен-20-ин-3-она (норэлгестромин) В атмосфере азота при перемешивании к суспензии 10,0 г (0,027 моль) норгестимата (оксима ацетата левоноргестрела), полученного согласно примеру 3 или 4, в 100 мл метанола при 22 С добавляют 4,56 г (0,081 моль) гидроксида калия. После перемешивания в течение примерно 10 мин получают гомогенный раствор, и температура поднимается до 32 С. Затем реакционную смесь перемешивают при 25 С в течение 3 ч и контролируют завершение реакции методом тонкослойной хроматографии. Реакционную-3 008411 смесь при перемешивании выливают в 1000 мл воды при 10-20 С и доводят рН суспензии до 7-7,5 2,7 мл уксусной кислоты. Затем полученную суспензию перемешивают в течение 20 мин, выпавший в осадок продукт отфильтровывают, промывают водой и сушат в вакууме при 40 С над пентаоксидом фосфора, и получают 8,6 г (96,9%) названного в заголовке соединения в виде смеси 3 Е- и 3Z-изомеров. Т.пл. 110130 С. Согласно ВЭЖХ, количество всех примесей составляет 0,1%. Чистоту полученных образцов норэлгестромина определяют ВЭЖХ с использованием прибораShimadzu, УФ-детекции и интегратора Shimadzu. Детекцию осуществляют при 244 нм. Используют колонку 150 х 4,6 мм, заполненную наполнителем Supelcosil LC-18-DB, размер 5 мкм. В качестве элюента используют смесь ацетонитрил:тетрагидрофуран:вода, 7:25:68. Определение осуществляют при комнатной температуре при скорости потока 1 см 3/мин. Раствор образца получают следующим образом: отвешивают 25 мг соединения в 50-мл мерную колбу, добавляют 5 мл метанола и растворяют образец, затем колбу заполняют элюентом до калибровочной отметки. Стандартный раствор (STD) получают таким же способом из норэлгестромина чистого для анализа, содержащего E/Z-изомеры в соотношении от 1,3 до 1,6. Количество примеси, в % (S%), вычисляют по следующей формуле: в приведенной формуле А - площадь под кривой для компонента, указанного в подстрочном индексе,CSTD - концентрация стандартного раствора [мг/мл],ASTD вычисл. = ASTD,E х 0,72 + ASTD,Z (подстрочный индекс Е обозначает данные для Е-изомера, подстрочный индекс Z обозначает данные для Z-изомера),Cобразца - концентрация раствора образца [мг/мл]. Факторы чувствительности (rf) известных компонентов следующие: левоноргестрел = 0,78,норэлгестромин, Z-изомер =1,00,норэлгестромин, Е-изомер = 0,72,норгестимат, Z-изомер = 1,08,норгестимат, Е-изомер = 0,81,в случае неизвестной примеси = 1,00. Результатом вышеуказанного определения методом ВЭЖХ является, в целом, 0,1% примесей. Измерения методом ЯМР 1 Н ЯМР 500 МГц, ДМСО-d6 (ТМС),(м.д.), изомер Z/E: 0,92/0,92 (3 Н, т, -СН 2-СН 3), 1,40/1,40(2 Н, м, -СН 2-СН 3), 2,05 и 2,24/1,87 и 2,87 (2 Н, м, Н-2), 3,28/3,28 (1 Н, с, СН), 5,23/5,23 (1 Н, с, 17-ОН),6,40/5,78 (1H, м, Н-4), 10,12/10,38 (1H, с, =N-OH). 13 С ЯМР 125 МГц, ДМСО-d6 (TMC),(м.д.), изомер Z/E: 9,4/9,4 (-СН 2-СН 3), 18,3/18,3 (-СН 2-СН 3),26,9/20,6 (С-2), 79,6/79,6 (С-17), 89,1/89,1 (-С), 74,9/74,9 (СН), 111,6/118,6 (С-4), 151,2/154,3 (С-3),152,0/148,1 (С-5). ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ синтеза высокочистого оксима d-(17)-13-этил-17-гидрокси-18,19-динорпрегн-4-ен-20 ин-3-она путем ацетилирования d-норгестрела в положении 17, оксимирования оксогруппы в положении 3 полученного 17-ацетоксипроизводного и, в заключение, гидролиза ацетоксигруппы в положении 17 полученного 3-оксимного производного, отличающийся тем, что осуществляют ацетилирование исходного вещества d-(17)-17-гидрокси-13-этил-18,19-динорпрегн-4-ен-20-ин-3-она (d-норгестрела) с чистотой по меньшей мере 93-94%, уксусным ангидридом в уксусной кислоте в присутствии хлорида цинка и хлористого водорода или 70% перхлорной кислоты в атмосфере инертного газа, и после завершения реакции избыток уксусного ангидрида и побочный продукт "енолацетат" разлагают соляной кислотой,затем выделяют полученный d-(17)-17-ацетокси-13-этил-18,19-динорпрегн-4-ен-20-ин-3-он из реакционной смеси, добавляя смесь воды со льдом, отфильтровывая выпавший в осадок продукт, промывая его водой, высушивая, растворяя в дихлорметане или ацетоне и осветляя раствор силикагелем или оксидом алюминия и активированным углем, концентрируя полученный раствор после отфильтровывания осветлителя и перекристаллизовывая остаток,вводят во взаимодействие полученный d-(17)-17-ацетокси-13-этил-18,19-динорпрегн-4-ен-20-ин-3 он или с ацетатом гидроксиламмония, или с хлоридом гидроксиламмония в присутствии ацетата натрия в уксусной кислоте в атмосфере азота при энергичном перемешивании в течение примерно 1 ч, после завершения реакции добавляют воду, выпавший в осадок продукт отфильтровывают, промывают водой,сушат и перекристаллизовывают,гидролизуют полученный оксим d-(17)-17-ацетокси-13-этил-18,19-динорпрегн-4-ен-20-ин-3-она эквивалентным количеством гидроксида щелочного металла в растворителе (С 1-С 4)-алканоле в атмосфе-4 008411 ре азота при температуре примерно 5-38 С при энергичном перемешивании, после завершения реакции реакционную смесь разбавляют водой и доводят рН полученной суспензии до 7,5-9 уксусной кислотой,выпавший в осадок продукт отфильтровывают, промывают водой, сушат, сырой продукт реакции растворяют в этаноле, раствор осветляют активированным углем и после отфильтровывания осветлителя к полученному раствору добавляют воду, отфильтровывают выпавший в осадок высокочистый оксим d(17)-17-гидрокси-13-этил-18,19-динорпрегн-4-ен-20-ин-3-она, промывают водой и, в данном случае,перекристаллизовывают из этанола. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что гидролиз d-(17)-17-ацетокси-13-этил-18,19-динорпрегн 4-ен-20-ин-3-она осуществляют в метаноле с моногидратом гидроксида лития. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что перекристаллизацию полученного d-(17)-17-ацетокси-13 этил-18,19-динорпрегн-4-ен-20-ин-3-она осуществляют из смеси 9:1(диизопропиловый эфир)/ацетонитрил или (диизопропиловый эфир)/этанол. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что перекристаллизацию полученного оксима d-(17)-17 гидрокси-13-этил-18,19-динорпрегн-4-ен-20-ин-3-она осуществляют из этанола.