Brevet FR2694007A1 — publié le 19940128

La présente invention concerne un nouveau procédé de préparation des composés stéroïdes 20-céto 21 (S)-hydroxy et des intermédiaires. L'invention a ainsi pour objet un procédé de préparation des composés de formule (I): R Ct CH-R (I) HOH 3 dans laquelle: R 1 représente un radical alkyle renfermant de 1 à 3 atomes de carbone, R 2 un radical alkyle renfermant de 1 à 12 atomes de carbone, R 3 un radical alkyle renfermant de 1 à 4 atomes de carbone caractérisé en ce que l'on traite un composé de formule (II): O O Ac (R+S) R C-CH-R 2 FER (II) -3 dans laquelle R 1, R 2 et R 3 sont définis comme précédemment, sous forme d'un mélange d'isomères en position 21, par un30 agent d'hydrolyse diastéréosélectif, pour obtenir un mélange du composé de formule (III): 0 OH (R) R -C-R H n 3 (III) et du composé de formule (II 1): O Ac (S) R 1 1 C-C-R 2 ) FJt 3 (II 1) que l'on traite par un réactif de formule (A): Hal-502-R (A) dans laquelle Hal représente un atome d'halogène et R repré- sente un radical alkyle renfermant de 1 à 6 atomes de carbone,15 un radical phényle éventuellement substitué par un ou plusieurs radicaux alkyle renfermant de 1 à 3 atomes de carbone, ou un radical -CX 3, dans lequel X représente un atome de fluor, de chlore ou de brome, pour obtenir un mélange du composé de formule: 0 0-SO R 3 (IV) et du composé de formule (II 1) ci-dessus, que soit l'on soumet à l'action d'un acétate alcalin, pour obtenir le composé de formule (II 1) définie ci-dessus, que l'on soumet à une solvo- lyse en milieu basique, soit l'on soumet à l'action d'un agent hydroxylant basique et nucléophile, pour obtenir le composé de formule (I) attendu. R 1 peut représenter un radical méthyle, éthyle ou pro- pyle, méthyle étant préféré. R 2 peut notamment représenter un radical méthyle, éthyle, propyle, isopropyle, n-butyle, isobutyle, n-pentyle, n-hexyle, 2-méthylpentyle, 2, 3-diméthylbutyle, n-octyle, ou 2,2-diméthyl-hexyle. R 3 peut notamment représenter un radical méthyle, éthyle ou n-propyle. L'agent d'hydrolyse diastéréosélectif du mélange d'esters de formule (II) peut notamment être une enzyme, estérase ou lipase, par exemple l'une de celles connues sous les noms de lipase porcin pancreatic, PS "Amano", A 1 "Enzymatix", liposyme 10000 L, N "Amano", F 8 "Enzymatix", F 3 "Enzymatix", Bl "Enzy- matix" ou lipase Pseudomonas fluorescens, la lipase connue sous l'appellation PS "Amano" étant préférée On opère à p H neutre ou, de préférence, faiblement acide, de l'ordre de 5, obtenu par l'utilisation d'un tampon aqueux approprié et, le cas échéant, l'addition d'une base On opère à température ambiante ou, de préférence, légèrement supérieure, de l'ordre de 40 C On peut opérer en présence d'un cosolvant, lequel peut être un alcane tel que l'hexane ou, de préférence, un alcanol inférieur tel que le n-butanol, le propanol ou l'iso- propanol. Le réactif de formule (A) est de préférence un chlorure ou un bromure de méthanesulfonyle, d'éthanesulfonyle, de phénylsulfonyle, de p-toluènesulfonyle ou de trifluorométhyl- sulfonyle et l'on opère en présence d'un agent basique qui est de préférence une amine telle que la triéthylamine, la pyri- dine, la diméthylaminopyridine, ou une base minérale telle qu'un hydroxyde ou un carbonate alcalin, au sein d'un solvant organique, par exemple un solvant halogéné tel que le chlorure de méthylène, le chloroforme ou le dichloréthane, ou un hydro- carbure aromatique ou saturé, tel que le benzène, le toluène ou le cyclohexane.30 L'inversion du sulfonate de formule (IV) au sein d'un mélange avec le composé de formule (II 1) peut être réalisée par l'intermédiaire d'une substitution nucléophile de type SN 2, en utilisant un acétate alcalin, plus particulièrement l'acétate de sodium ou l'acétate de potassium On opère par chauffage au sein d'un solvant organique polaire aprotique tel que le bis( 2-méthoxy éthyl) éther, le diméthylformamide diméthylacétamide, le diméthylsulfoxyde ou la diméthylpyr- rolidone. La solvolyse finale est de préférence une alcoolyse effectuée en présence de soude ou de potasse L'alcool utilisé est un alcanol inférieur et de préférence le méthanol ou l'éthanol.5 La solvolyse peut encore être une hydrolyse mettant en oeuvre par exemple les bases mentionnées ci-dessus. L'inversion du sulfonate peut aussi être réalisée par l'action d'un agent hydroxylant basique et nucléophile qui peut être par exemple un hydroxyde alcalin ou alcalino-10 terreux, tel que l'hydroxyde de sodium, l'hydroxyde de potas- sium, l'hydroxyde de calcium ou l'hydroxyde de baryum On opère dans un solvant tel que les mélanges de tétrahydro- furane, bis( 2-méthoxyéthyl) éther, triéthylèneglycol diméthyl éther, diméthylformamide, diméthylsulfoxyde, diméthylacétamide avec l'eau. L'invention a tout particulièrement pour objet un procédé tel que décrit précédemment, caractérisé en ce que l'on uti- lise au départ un composé de formule (II) dans laquelle R 1, R 2 et R 3 représentent un radical méthyle. L'invention a enfin pour objet, à titre de composés industriels nouveaux, les mélanges des composés de formules (II 1) et (III) et des composés de formules (II 1) et (IV), telles que définies précédemment. Les composés de formule (I) sont doués d'activité proges- tomimétique et anti-estrogène et sont décrits dans le brevet européen n 7823. Les composés de départ de formule (II) sont décrits dans ce même brevet. Les différents enzymes mentionnés plus haut sont des produits du commerce, disponibles par exemple auprès des Sociétés Amano Pharmaceutical CO Ltd, Enzymatix Ltd, Sigma Chimie SARL ou encore Novo Nordisk Bio Industrie. Les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois la limiter. Exemple 1: 17 a-méthyl 172-( 2 S-hydroxy 1-oxo propyl) estra 4,9-dièn-3one. Stade A: Mélange de 17 a-méthyl 17 f-( 2 R-hydroxy 1-oxo propyl) estra-4,9-dièn-3-one et de 17 a-méthyl 17 f-( 2 S-acétoxy 1-oxo propyl) estra-4,9-dièn-3-one. On mélange 5 g de 17 a-méthyl 170-( 2 R,S-acétoxy 1-oxo propyl) estra4,9-dièn-3-one, 5 g de lipase PS "Amano", 7 cm 3 de n-butanol et 18 cm 3 de Tampon p H= 5 On maintient la température à 370 C et on maintient le p H à 5 par addition de soude i N Apres 144 heures, on rajoute 3, 75 cm 3 de Tampon p H , 1,25 cm 3 de n-butanol et 1, 25 g de lipase PS "Amano". Apres 168 heures, on extrait au chlorure de méthylène, lave la phase organique à l'eau, sèche et évapore le solvant On10 obtient 4,63 g de mélange attendu renfermant environ 50 % de chacun des constituants. Spectre RMN CD C 13 ( 300 M Hz) Mélange 50/50 de 2 constituants 1) 0, 81 (s): 18-CH 3; 1,16 (s): 17-CH 3; 1,33 (d) CH 3-CH 3,71 (d): OH; 4,56 (quintuplet): -CH-OH; 5,68 (s): H 4. 2) 0,82 (s): 18-CH 3; 1,21 (s): 17-CH 3; 1,38 (d): CH 3-CH; 2,11 (s): OAc; 5,42 (q): CH 3-CH; ,68 (s): H 4. Les proportions respectives des deux constituants du mélange ont été également déterminées par HPLC comparativement aux constituants purs décrits et caractérisés dans le brevet européen n 7823 (Exemple 2). Stade A': Mélange de 17 a- méthyl 170-( 2 R-hydroxy 1-oxo propyl) estra-4,9-dièn-3-one et de 17 a- méthyl 17 f-( 2 S-acétoxy 1-oxo propyl) estra-4,9-dièn-3-one. On mélange 0,1 g de 17 a-méthyl 17 a-( 2 R,S-acétoxy 1-oxo propyl) estra-4,9-dièn-3-one, 2 cm 3 de Tampon phosphate p H 7, mg d'enzyme figurant dans le tableau ci-dessous On agite le mélange ( 300 tours/min) et contrôle le p H afin de le main- tenir entre 5 et 8. On a obtenu après agitation pendant 64 à 137 heures le mélange attendu, l'ester (R) étant hydrolysé dans les propor- tions figurant dans le tableau. La réaction est suivie par chromatographie sur couche mince en éluant au mélange toluene-acétate d'éthyle ( 1-1) La composition du mélange final est déterminée par HPLC sur colonne PARTISIL n 2102 D, en éluant au mélange hexane- chlorure de méthylène-dioxanne ( 8-1-1) On obtient les résultats suivants: % d'alcools R et S dans le milieu Stade B: Mélange de 17 a-méthyl 173-( 2 R-méthyl sulfony- loxy 1oxopropyl) estra-4,9-dièn-3-one et de 17 a-méthyl 170- ( 2 S-acétoxy 1-oxopropyl) estra-4,9-dièn-3-one. On mélange sous gaz inerte 2 g de produit obtenu au stade A et 10 cm 3 de chlorure de méthylène, puis ajoute à la solu- tion obtenue 0,8 cm 3 de triéthylamine On refroidit à 0, -2 C, puis ajoute lentement en maintenant la température à 0, -2 C, 0,35 cm 3 de chlorure de méthane sulfonyle On agite pendant 1 heure, puis verse le mélange dans 5 cm 3 d'eau On extrait au chlorure de méthylène, lave la phase organique à l'eau, sèche et évapore le solvant On obtient 2,35 g de mélange attendu, composé approximativement de 46 % d'acétate (S) et de 54 % de mésylate (R) (Détermination par HPLC Colonne PARTISIL/Hexanechlorure de méthylènedioxane 80/10/10). Spectre RMN CD C 13 ( 300 M Hz)25 Mélange 50/50 de 2 constituants 1) 0,90 (s): 18-CH 3; 1,56 (d): CH 3-CH; 3,16 (s): O-502-CH 3 1 2) 0,82 (s): 18-CH 3; 1,39 (d): CH 3-CH; 2,11 (s): O Ac; et, en outre, 1,18 (s) et 1,20 (s): 17-CH 3; 5,42 (q) et 5,52 (q): -CO-_H-CH 3; 5,68 (s): H 4. Stade C: 17 a-méthyl 17 fl-( 2 S-acétoxy 1-oxo propyl) estra- 4,9-dièn-3-one. On mélange sous gaz inerte 1 g de produit obtenu au stade B et 7 cm 3 de bis( 2-méthoxy éthyl) éther On ajoute à la Lipase PS Amano > 99,5 % de (R) Lipase A 1 enzymatix 85 % (R) 15 % (S) Liposyme 10 000 L 90 % (R) 10 % (S) Lipase Bl enzymatix > 95 % de (R) Pseudomonas fluorescens > 90 % de (R) 1- solution 0,38 g d'acétate de potassium puis chauffe à 90 C pendant 22 heures On refroidit à température ambiante, verse dans 20 cm 3 d'eau et agite pendant 4 heures On essore le produit et le rince à l'eau puis le sèche On obtient 0,77 g 5 de produit attendu renfermant environ 94 % d'isomère (S). (Détermination par HPLC comme au Stade B). Spectre RMN CD C 13 ( 300 M Hz) Présence à 95 % environ du constituant caractérisé comme suit: 0, 82 (s): 18-CH 3; 1,20 (s): 17-CH 3; 1,39 (d) et ,42 (q): CH 3-CH; 2,11 (s): O-Ac; 5,69 (s): H 4. Stade D: 17 a-méthyl 170-( 2 S-hydroxy 1-oxo propyl) estra- 4,9-dièn-3-one. On mélange 0,5 g de produit obtenu au stade C, 4 cm 3 de méthanol et 0,5 cm 3 de potasse méthanolique à 0,06 g/5 cm 3 On agite la solution pendant 4 heures à 20 C puis neutralise par addition de 0,7 cm 3 d'acide chlorhydrique 0,1 N On ajoute 5 cm 3 de chlorure de méthylène et 3 cm 3 d'eau, décante et réextrait la phase aqueuse au chlorure de méthylène On sèche les phases organiques réunies et évapore le solvant On obtient 0,427 g de produit attendu renfermant 94 % d'isomère (S) (Détermination par HPLC comme aux stades B et C). Spectre RMN CD C 13 ( 300 M Hz) Présence à 95 % environ du composé 21 (S) tel que caractérisé à l'exemple 1 du brevet européen n 7823 (isomère A). Exemple 2: 17 améth 1 17 a-( 2 S-hydroxy 1-oxo propyl) estra- 4,9-dièn-3-one. On mélange sous gaz inerte 100 mg de produit obtenu au stade B de l'exemple 1, 3 ml de solvant et 100 mg de base On chauffe le mélange sous agitation en suivant la réaction en HPLC (Colonne Partisil éluant: hexane-chlorure de méthylène-dioxanne 8 1 1). Les conditions précises et résultats figurent sur le tableau ci-après. mn * bis( 2-méthoxyéthyl) éther. K) m w jII G G "Il Base Solvant Tempéra Durée de % en produits ture réaction attendu dans le produit brut Ca(OH)2 Diglyme* + eau 900 C 1 H 80 % Na OH Diméthyl 80 C 10 H 73 % acétamide + eau Ba(OH)2 Tétrahydro 80 C 24 H 67 % furanne + eau REVENDICATIONS 1) Procédé de préparation des composés de formule (I): Il (S) R C-CH-R_ - H"s (T) M O I dans laquelle: R 1 représente un radical alkyle renfermant de 1 à 3 atomes de carbone, R 2 un radical alkyle renfermant de 1 à 12 atomes de carbone, R 3 un radical alkyle renfermant de 1 à 4 atomes de carbone caractérisé en ce que l'on traite un composé de formule (II): O O Ac (R+ S) R 1 C-CH-R 2 (II) dans laquelle R 1, R 2 et R 3 sont définis comme précédemment, sous forme d'un mélange d'isomères en position 21, par un agent d'hydrolyse diastéréosélectif, pour obtenir un mélange du composé de formule (III): O OH (R) R Y -C 2 (III) R 3 et du composé de formule (II 1): 0 P Ac (S) R C-C-R 2 H 3 R (II) que l'on traite par un réactif de formule (A): Hal-SO 2-R (A) dans laquelle Hal représente un atome d'halogène et R repré- sente un radical alkyle renfermant de 1 à 6 atomes de carbone, un radical phényle éventuellement substitué par un ou plusieurs radicaux alkyle renfermant de 1 à 3 atomes de15 carbone, ou un radical -CX 3, dans lequel X représente un atome de fluor, de chlore ou de brome, pour obtenir un mélange du composé de formule: 0 O-SO 2 R R_ Il y L |-C-R 2(R) (V \RH (IV) et du composé de formule (II,) ci-dessus, que soit l'on soumet à l'action d'un acétate alcalin, pour obtenir le composé de formule (II 1) définie ci-dessus, que l'on soumet à une solvo- lyse en milieu basique, soit l'on soumet à l'action d'un agent30 hydroxylant basique et nucléophile, pour obtenir le composé de formule (I) attendu. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'agent d'hydrolyse diastéréosélectif est une enzyme. 3) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'enzyme est choisi dans le groupe constitué par la lipase Porcin Pancreatic, PS "Amano", A 1 "Enzymatix", liposyme 10000 L, N "Amano", F 8 "Enzymatix", F 3 "Enzymatix", Bl "Enzy- matix" et la lipase Pseudomonas fluorescens. il 4) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'agent d'hydrolyse diastéréosélectif est la lipase PS "Amano". 5) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on opère à p H neutre ou faiblement acide. 6) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'on utilise un réactif de formule (A) choisi dans le groupe constitué par les chlorures et bromures10 de méthane sulfonyle, d'éthane sulfonyle, de phényl sulfonyle, de p- toluène sulfonyle et de trifluorométhyl sulfonyle. 7) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'acétate alcalin utilisé est l'acétate de sodium ou de potassium.15 8) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la solvolyse finale est effectuée par la soude ou la potasse au sein d'un alcanol inférieur. 9) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'agent hydroxylant basique et nucléo- phile est choisi dans le groupe constitué par l'hydroxyde de sodium, l'hydroxyde de potassium, l'hydroxyde de calcium et l'hydroxyde de baryum. 10) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'on utilise au départ un composé de formule (II) dans laquelle R 1, R 2 et R 3 représentent un radical méthyle. 11) A titre de composés industriels nouveaux, les mélanges des composés de formules (II 1) et (III) et des composés de for- mules (II,) et (IV), telles que définies à la revendication 1.