专利名称：维生素d化合物和这些化合物的制备方法
技术领域：
本发明涉及新的维生素D化合物、这些化合物的制备方法及其在药物疗法和化妆品中的应用。本发明还涉及有价值的新的中间体。
通常知道，维生素D化合物或维生素D的相关化合物(“维生素D化合物”)具有很强的生物活性，可以用在钙代谢问题起作用的所有情形里。几年之前发现，各种活性维生素D化合物还有其它的药物治疗活性，可以成功地用来例如治疗某些皮肤病和骨病，用于化妆品和治疗与细胞分化、细胞增生或免疫系统失调有关的疾病，包括糖尿病、高血压和发炎性病症，例如风湿性关节炎和哮喘。此外，这些化合物还可作为兽医用药以及用于诊断。
可用于上述用途的维生素D化合物是羟基化的维生素D化合物，特别是在1α-、24-和/或25-位上羟基化的维生素D化合物。在活性维生素D化合物领域中的最新发展是19-去甲-维生素D化合物(EP-A-0387077)和C18-改性的维生素D化合物(EP-A-0521550)，最好也在1α-位并任选地在C17-侧链处羟基化。已经提出对C17-侧链的其它改性，其目的也是为了改进所要的活性和减小有害的副作用。C17-侧链的改性的实例是链伸长(同系化合物)，22-氧杂改性，氟取代，环氧基团(例如WO 92/21695)等。此外，在文献中，例如在WO87/00834(用于治疗异常的细胞分化和增生)和Farach-Carson等人的文章(Endocrinology 1991，129，1876-84)中，还公开了某些24-环丙基改性的维生素D化合物。但是一般来说，上述的C17-侧链改性的维生素D化合物，就其选择性活性而言(即，具有所要的有利活性而无不利的副作用)，仍然不完全令人满意。
另外，这些C17-侧链改性的维生素D化合物的可得到性常常不足，或者是无吸引力的。例如，上述Farach-Carson等人公开的维生素D化合物的制备是非常麻烦，而在以上WO 87/00834中叙述的C17-侧链的形成也需要各种繁锁的合成步骤，并且用一种不容易得到的酮作为合成原料。就此而言，需要有易得到的C17-侧链改性的维生素D化合物。实际上，制备这种维生素D化合物的两种起始化合物必须容易购买或得到，而这种多步制备方法必须以足够的选择性和效率达到预期的目的。
在Sestelo等人最近的一篇文章中(J.Org.Chem.1993，58，118-123)叙述了一种引人注意的方法，用来制备某些25，25-双改性的维生素D3化合物，例如其中的25，25-二甲基被25，25-二环丙基或25，25-二叔丁基取代的维生素D3化合物。制备这类化合物的目的在于促进细胞分化而又不激发钙活性，或者换句话说，相对于血钙活性的损害提高抗增生性能。由本发明的实施例显然可以看出，与熟知的1α，25-维生素D3(1α，25-二羟维生素D3;1α，25-DHCC)相比，这些已知的化合物确实显示出改进的细胞分化活性和相同或略有下降的向钙性效应。但是，这种选择性活性，特别是相对于向钙性效应的抗增生活性，仍然不能完全令人满意。对于药剂来说，在所要求的活性与不良的副作用之间有很大的安全系数显然是极其重要的。
因此，本发明的目的是提供新的维生素D化合物，相对于它们的向钙性作用(例如高血钙作用)而言，它们对于细胞分化、细胞增生或免疫系统失调的药物治疗活性有改进。
根据本发明，这一目的可以用通式如下的新的维生素D化合物达到 其中R2是一个(C1-C3)烷基、羟基(C1-C3)烷基、(C1-C2)烷氧甲基或是一个(C2-C3)链烯基或炔基;R3是一个支化或非支化的、饱和或不饱和的脂族3-5元烃双基或氧杂烃双基，其主链上有至少3个原子，并且可以任意地被一个或多个选自环氧基、氟和羟基的取代基取代;iPr是一个异丙基;和A和B各自为氢原子或甲基，或者A和B一起构成一个亚甲基。
上述通式Ⅰ代表的本发明的新的维生素D化合物是有价值的物质。正如实施例中的生物结果所表明的，这些化合物有希望作为生物活性物质，可以用在上述的药物治疗适应症中，特别是用于治疗皮肤病，例如牛皮癣(以及其它的过度增生型皮肤病)、湿疹和皮炎，肌病，白血病，乳腺癌和结肠癌，骨肉瘤，鳞状上皮细胞癌，黑瘤，某些免疫失调，以及移植排异现象。
另外，本发明的新的维生素D化合物可用来促进伤口愈合，并且可以掺入化妆品组合物中，例如掺入乳膏、洗剂、油膏等中，以便防护、调理和/或保护皮肤，并且改善各种皮肤状况，例如皱纹、干皮肤、皮肤松弛和皮脂分泌不足等。这种新的维生素D化合物还可用于诊断。
优选一种具有上述通式Ⅰ的维生素D化合物，其中R2具有上述意义;R3是化学式如下的双基-O-CH2-(CH2)n-，-CH2-CH2-(CH2)n-，-CH＝CH(CH2)n-或-CH2-CH2-CH(CH3)-，其中n是1或2;A和B是氢原子，或是一起构成一个亚甲基。
非常合适的本发明的维生素D化合物的实例是上述通式Ⅰ的维生素D，其中R2是甲基、乙基或乙烯基;R3是三亚甲基或四亚甲基;A和B是氢原子，或是一起构成一个亚甲基;这是因为这样的化合物具有极其有利的生物学性质。
以上的本发明新的维生素D化合物容易由易得到的起始物制备。具体地说，所要的C25-构型，即在C25上连接着合适的取代基，容易由易得到的酯化合物出发实现。
本发明还涉及制备上述定义的通式Ⅰ的维生素D化合物的方法，根据本发明，该方法的特点在于，用一种通式Ⅲ的有机金属化合物与通式Ⅸ的一种酯类化合物反应，随后去保护，
其中iPr是一个异丙基，X是Cl、Br或I，M是选自Li和Mg的一种金属，P根据M的价数是0或1;
其中R2、R3、A和B的意义同前，R1是一个被保护羟基，R4是一个(C1-C6)烷基。
按照一种同样吸引人的方式，可以先将C17-铡链定型。因此，本发明还涉及一种制备上述维生素D化合物的方法，根据本发明，该方法的特征在于，用通式Ⅱ的一种酯类化合物与通式Ⅲ的有机金属化合物反应 其中R2、R3和R4的意义同前，R5是一个任意被保护的羟基;
其中各符号的意义同前;随后将所得的通式为Ⅳ的茚烷化合物去保护(如果R5是被护羟基)，接着氧化成相应的通式Ⅴ的茚烷-4-酮化合物 如果需要，在羟基被保护之后，对式Ⅴ化合物进行以下转化，然后去保护(a)用通式Ⅵ的维悌希试剂转化
其中R1是一个被护羟基，其它符号意义同上;或(b)在烯醇型羟基的烯醇化和衍生作用之后，用通式Ⅶ的烯炔化合物转化， 其中R1具有以上含义，随后进行氢化和异构化，以得到通式Ⅰ的化合物(其中A和B一起构成一个亚甲基)。
以上中间体中的羟基可以通过与合适的酯化或醚化剂反应而被保护。合适的酯化剂是有2-5个碳原子的氯甲酸烷基酯，或是有1-4个碳原子的芳族羧酸或饱和的脂族羧酸(例如苯甲酸)，或是适合于酯化反应的这类酸的衍生物。为了以醚的形式保护羟基，原则上已知用于此用途的任何醚化剂都是合适的，例如三烷基甲硅烷基咪唑、三烷基卤硅烷、三烷基甲硅烷基三氟甲烷磺酸酯、二苯基烷基卤硅烷，或二苯基烷基甲硅烷基三氟甲烷磺酸酯，或是它们的衍生物，其中的烷基有1-6个碳原子。
特别适合这一用途的是三甲基氯硅烷、叔丁基二甲基氯硅烷、二甲基-(1，1，2-三甲基丙基)氯硅烷、叔丁基二甲基甲硅烷基三氟甲烷磺酸酯，或是三甲基甲硅烷基咪唑，因为这些醚化剂容易与欲被保护的羟基反应以形成醚功能基，它一方面在所考虑的反应条件下足够稳定，但另一方面又容易除掉(去保护)以恢复成原来的羟基;优选叔丁基二甲基氯硅烷或三氟甲烷磺酸酯，因为已发现叔丁基二甲基甲硅烷基作为保护基非常合适。
烯醇型羟基最好通过与N-苯基三氟磺酰亚胺反应，衍生得到三氟甲烷磺酸酯。
式Ⅱ的起始化合物可以方便地通过易得到的物质制备，例如，具有上述定义的优选的C17-侧链的维生素D化合物合成如下
在本发明的维生素D化合物中引入C18改性(R2)可以方便地按照上述EP-A-0521550所述进行。
上述通式Ⅲ中的有机金属化合物的合适实例是锂化合物(例如异丙基锂)和格氏试剂(例如氯化异丙基镁及相应的溴化物)。
上面列出的通式Ⅸ的中间体酯化合物是新化合物。因此本发明也涉及这种中间体以及制备这种化合物的方法。
通式Ⅸ中A和B一起形成一个亚甲基的酯类化合物可以方便地通过通式(Ⅷ)的酯与通式(Ⅶ)的烯炔化合物反应，随后氢化和异构化来制得 其中R2、R3和R4的意义同前，R5是一个衍生的羟基， 其中R1的意义同前。
此反应最好分两步进行，即，先将各组分在有机碱(例如三乙胺)和铂催化剂(例如(PPh3)2PdCl2)存在下反应，随后将得到的产物在合适的催化剂(例如Lindiar催化剂，它是铅中毒的Pd/CaCO)3存在下加氢氢化，接着将得到的前维生素构型异构化，得到通式Ⅸ的维生素结构。
或者是，上述的通式Ⅸ的酯化合物可以很容易地利用通式Ⅹ或Ⅺ的改性的Windaus Grundmann酮与维悌希试剂按以下反应制得 上述各化学式中的符号的定义同上。
上面列出的通式Ⅴ的中间体茚烷-4-酮化合物是新化合物。因此，本发明还涉及这种中间体和制备这种化合物的方法，即，将上面定义的通式Ⅳ的茚烷化合物用氧化剂氧化，氧化剂最好是选自含铬氧化剂，例如氯铬酸吡啶鎓或重铬酸吡啶鎓，以及四氧化钌。
上面列出的通式Ⅳ中间体茚烷化合物也是新化合物。因此，本发明除了这种中间体之外，还涉及制备这种化合物的方法，即，使上面定义的通式Ⅱ化合物与同样是上面定义的通式Ⅲ的金属有机化合物在惰性有机溶剂中反应。
为了改善本发明的新的维生素D化合物对于上述药物治疗适应症的可应用性，经常将这些化合物加工成药剂组合物，其中含有作为活性组分的有效数量的维生素D化合物，以及药学上可接受的载体和/或至少一种药学上可接受的辅助物质。这种组合物可以制成剂量单位的形式用于口服、局部(皮肤)服用或非肠道服用，每剂量单位中含约0.1微克到约0.1毫克的活性组分。
一种用于诊断的组合物中，除了本发明的维生素D化合物之外，还可以含有一种相容和无毒性的载体，以及/或至少一种辅助物质。
一种化妆品组合物中，除了有效数量的本发明的维生素D化合物(在剂量单位形式中，每剂量单位含约0.01微克至0.1毫克)之外，还可以含有一种化妆品可接受的无毒性的载体，以及/或至少一种辅助物质。
最后，本发明涉及一种治疗和预防温血生物的多种病症的方法，包括自身免疫疾病(包括糖尿病)、痤疮、脱发、皮肤老化(包括光致老化)、免疫系统失调、炎症(例如风湿性关节炎和哮喘)以及与反常的细胞分化和/或增生有关的疾病，此方法是用对预定目的有效数量的上述定义的药物组合物对生物体施药或治疗。这类疾病的实例是牛皮癣和其它的过度增生性皮肤病。
本发明还涉及用以上的药物组合物治疗固体癌、皮癌和血癌，特别是白血病之类的血癌、乳腺癌、以及诸如黑瘤和鳞状上皮细胞癌之类的皮癌。
上面定义的化妆品组合物具体包括乳膏、洗剂、油膏、脂质体和凝胶，它们可以用来预防和治疗多种皮肤病，例如皮肤坚实性或质地不适当、皮肤水化不足、起皱、皮肤老化和皮脂分泌不足。
现在将参照以下的具体实施例对本发明作更详细的叙述。
实施例Ⅰ维生素酯的制备反应式 Tf＝三氟甲烷磺酸基TBS＝叔丁基二甲基甲硅烷基
(a)三苯膦(6.5克)和咪唑(4.8克)加到二醇(1)(5.0克)在四氢呋喃(100毫升)的溶液中。将此悬浮液冷却到-20℃，分批加入I2(6.28克)。搅拌15分钟之后，将该反应混合物温热至室温，再搅拌15分钟，冷却至0℃，倒入饱和的NaHCO3水溶液(50毫升)中。用乙醚萃取此混合物，萃取物和饱和的Na2S2O3水溶液和水洗，干燥并过滤。浓缩后形成残余物，用闪蒸色谱(8%乙酸乙酯/己烷)纯化，得到7.32克碘化物(2)。在从乙酸乙酯/己烷中结晶后，该产物的熔点为51℃;用NMR和元素分析法鉴定。
(b)将重铬酸吡啶鎓(8.66克)加到化合物(2)(3.99克)在50毫升CH2Cl2的溶液中。将该混合物在室温下搅拌6小时。加入60毫升乙醚，搅拌所形成的悬浮液15分钟，经硅胶过滤。该滤液用盐水洗，干燥，过滤并浓缩。经闪蒸色谱(10%乙酸乙酯/己烷)纯化，得到所要的碘代酮(3)，产量3.57克;自乙醚/己烷中重结晶熔点65℃。用NMR和元素分析法鉴定。
(c)二异丙胺锂通过将二异丙基胺(3.9毫摩尔)加到正丁基锂在己烷(3.5毫摩尔在1.43毫升中)中的冷却(-78℃)的溶液里来制备。在搅拌10分钟后，该混合物用四氢呋喃(4毫升)稀释，在0℃下搅拌30分钟，冷却到-78℃。缓慢加入酮(3)(1.0克)在14毫升四氢呋喃中的溶液，接着加入N-苯基三氟甲烷磺酰亚胺(1.225克)在4毫升四氢呋喃中的溶液。将该溶液在-78℃下搅拌2小时。在温热至0℃之后，加入几滴甲醇和水使反应骤停。浓缩后得到粗产物，用乙酸乙酯/己烷(30毫升)将其稀释，用盐水洗，干燥，过滤并浓缩。用闪蒸色谱法(2%乙酸乙酯/己烷)将形成的残余物纯化，得到无色油状的1.29克的碘代三氟甲烷磺酸酯(4)，用NMR和元素分析法鉴定。
(d)将CuI(201毫克)和Zn(161毫克)在乙醇/水(6毫升，7∶3，脱氧)中的悬浮液超声5分钟。依次加入丙烯酸甲酯(637微升，新鲜蒸馏的)和碘化物(4)(160毫克)在乙醇/水(1毫升，7∶3)中的溶液，将所形成的混合物超声40分钟。用乙醚(15毫升)稀释，过滤得到溶液，用盐水洗该溶液。用乙醚(30毫升)萃取水相，将合并的有机萃取液干燥，过滤并浓缩。将残余物经闪蒸色谱(6%乙酸乙酯/己烷)处理，得到96毫克甲酯(5)(无色油)。用NMR和元素分析法鉴定。
(e)三氟甲烷磺酸乙烯酯(5)和烯炔(6)之间的钯催化偶合进行如下将烯炔(6)(507毫克)、三氟甲烷磺酸酯(5)(500毫克)、(C2H5)3N(4.85毫摩尔)和(Ph3P)2PdCl2(16毫克)在21毫升二甲基甲酰胺中的混合物在75℃下加热1小时。将该混合物冷却到室温，用乙酸乙酯/己烷(50毫升，1∶3)稀释，用盐水洗。经干燥、过滤和浓缩后得到残余物，经闪蒸色谱(2-4%乙醚/己烷)纯化后得到675毫克二烯炔(7)(粘性液体)。用NMR鉴定。
(f)产物(7)用Lindlar催化剂氢化如下向二烯炔(7)(305毫克)在12毫克己烷中的溶液中加入50微升喹啉在10毫升己烷中的溶液(0.2毫升)。加入50毫克事先干燥的Lindlar催化剂，所形成的溶液在大气压下暴露在氢气下。在搅拌8小时后，将该反应混合物过滤并浓缩。该残余物用闪蒸色谱法(1-3%乙醚/己烷)纯化，得到295毫克被保护的前维生素D化合物。
前维生素D化合物异构化成维生素D化合物(8)将得到的前维生素D化合物(295毫克)溶在15毫升异辛烷中，在暗处回流5小时。浓缩后得到残余物，经闪蒸色谱(2-4%乙醚/己烷)纯化，得到290毫克化合物(8)。该产物用1H-NMR。13C-NMR和元素分析鉴定。
1H-NMR(δ，CDCl3)6.24和6.02(d，2H)，5.18(m，1H)，4.87(m，1H)，4.37(m，1H)，4.18(m，1H)，3.67(s，3H)，0.93(d，3H)，0.88(s，18H)，0.53(s，3H)，0.07(s，12H).
13C-NMR(δ，CDCl3)173.1，148.4，141.0，135.0，132.2，118.0，111.2，72.1，67.5，56.3，51.3，46.0，45.7，44.8，40.6，35.8，35.3，34.4，31.5，28.8，27.6，25.8，25.7，23.4，22.6，22.1，21.5，18.7，18.1，18.0，14.0，11.9，-4.8，-4.8，-4.9，-5.2.
元素分析C30H66O4Si2的计算值C，70.75;H，10.62。实验值C，70.42;H，10.43。
按照相应的方法制得以下的酯化合物通式
化合物(9)这种24-同系化合物是在上述步骤(a)中用化合物(1)的一种具有1-甲基-3-羟丙基侧链的同系物作为起始物、在步骤(d)中用丙烯酸乙酯作为烯烃制得的。
1H-NMR(δ，CDCl3)0.08(s，12H)，0.52(s，3H)，0.87(s，18H)，0.90(d，3H)，1.25(t，3H)，4.11(q，2H)，4.20(m，1H)，4.37(m，1H)，4.87(d，1H)，5.18(d，1H)，6.01(d，1H)，6.24(d，1H).
化合物(10)这种18-同系化合物是在上述步骤(a)中用化合物(1)的一种同系物作为起始物制得的，该同系物按照公开的欧洲专利申请521550中所述制备[化合物编号(64)]。
1H-NMR(δ，CDCl3)0.87(s，6H)，0.88(t，3H)，1.01(d，3H)，1.25(t，3H)，1.98(t，1H)，2.25(m，2H)，2.44(dd，1H)，4.13(q，2H)，4.18(m，1H)，4.37(m，1H)，4.86(s，1H)，5.17(s，1H)，6.01(d，1H)，6.23(d，1H).
实施例Ⅱ由维生素酯制备维生素D化合物反应式
化合物(11)制备如下将2-氯丙烷(摩尔量过剩)与锂回流过夜，制备异丙基锂的己烷溶液(按化合物(8)计算过量)。将此溶液逐滴加到化合物(8)(50毫克)在3毫升四氢呋喃中的冷却的溶液(-78℃)里。令反应混合物温度升至-40℃，加几滴水使反应聚停。用乙醚稀释形成的溶液，用盐水洗，干燥，过滤并浓缩。将浓缩物经过闪蒸色谱柱(2%乙醚/己烷)过滤，得到46毫克产物，将其溶在7毫升四氢呋喃中，在暗处和室温下与氟化四丁铵在四氢呋喃中的溶液(0.36毫摩尔在0.36毫升中)一起搅拌24小时。浓缩得到残余物，将其用乙酸乙酯(20毫升)稀释、干燥、过滤、浓缩，经闪蒸色谱(60%乙酸乙酯/己烷)得到23毫克所要的化合物(11)，为白色固体。
1H-NMR(δ，CD3OD)0.55(s，3H)，0.90(m，15H)，2.22(dd，1H)，2.48(dd，1H)，2.83(dd，1H)，4.09(m，1H)，4.31(t，1H)，4.86(br-d，1H)，5.25(b，1H)，6.05(d，1H)，6.29(d，1H).
用相应的方式制备以下的维生素D化合物
通式
化合物(12)1H-NMR(δ，CDCl3)0.84(t，3H)，0.95(m，12H)，1.00(d，3H)，2.32(dd，1H)，2.60(dd，1H)，2.83(dd，1H)，4.24(m，1H)，4.44(m，1H)，5.01(b，1H)，5.33(b，1H)，6.01(d，1H)，6.39(d，1H).
化合物(13)1H-NMR(δ，CD3OD)0.53(s，3H)，0.90(m，12H)，2.22(dd，1H)，2.48(dd，1H)，2.83(dd，1H)，4.09(m，1H)，4.31(t，1H)，4.86(b，1H)，5.25(b，1H)，6.05(d，1H)，6.29(d，1H).
实施例Ⅲ制备1-(1-甲基-5-羟基-5，5-二异丙基-戊基)茚烷醇-4-(15)反应式
(a)起始化合物(1)按实施例Ⅰ(a)中所述转化成相应的碘化物(2)。
(b)用丙烯酸乙酯作为烯烃，用实施例Ⅰ(d)中所述的相应方式将得到的化合物(2)转化成酯化合物(14)。
(c)按照实施例Ⅱ中所述的相应方式，利用与过量的异丙基锂的反应，将酯化合物(14)转化成化合物(15)。产物用1H-NMR鉴定。
用相应的方式制备以下化合物通式
产物用1H-NMR鉴定。
实施例Ⅳ制备1-(1-甲基-5-羟基-5，5-二异丙基-戊基)茚烷酮-4(18)反应式
按照实施例Ⅰ(b)中所述的相应方式，使用重铬酸吡啶作为氧化剂将化合物(15)氧化，得到所要的酮(18)，产率为84%。产物用1H-NMR鉴定。
用相应的方式制备以下的酮通式
产物用1H-NMR鉴定。
实施例Ⅴ由酮(18)制备维生素D化合物(11)反应式
注TMS＝三甲硅烷基(a)按照实施例Ⅰ(c)中所述的相应方式进行烯醇化，得到化合物(21)，产率为71%。
(b)在三乙胺存在和四氢呋喃作为溶剂的情形下与三甲硅烷基三氟甲烷磺酸酯在回流温度下反应，化合物(22)的产率为80%。
(c)按照在实施例Ⅰ(e)中所述的相应方式进行与烯炔(6)的偶合反应，得到化合物(23)，产率为94%。
(d)按照实施例Ⅰ(f)中所述的相应方式进行最后的反应步骤，接着如实施例Ⅱ中所述，用氟化四丁铵进行去保护(脱甲硅基作用)。得到最后的维生素D化合物(11)，总产率为65%。此产物与根据实施例Ⅱ得到的产物相同。
用相应的方式制备以下的维生素D化合物。
通式
<
>产物用1H-NMR鉴定。这种维生素D化合物与根据实施例Ⅱ制备的相应的维生素D相同。
实施例Ⅵ由酮(21)制备19-去甲-维生素D化合物(25)反应式
将1.14克(2毫摩尔)氧化膦(26)在15毫升干燥的四氢呋喃中的溶液冷却到-78℃。逐滴加入正丁基锂(Buli)在己烷中的2.5M溶液，直到红色不再褪掉。然后加入0.8毫升的2.5MBuLi溶液。继续搅拌15分钟，接着逐滴加入0.73克(1.8毫摩尔)酮(21)在5毫升四氢呋喃中的溶液。再搅拌1小时后，令该溶液温度达到0℃，然后加入50毫升饱和的NH4Cl溶液使反应骤停。进行萃取加工和闪蒸色谱(2%乙酸乙酯在己烷中)，得到被保护的二烯化合物。与10当量的氟化四丁铵(TBAF.3aq)在四氢呋喃(10毫升)中反应48小时进行脱甲硅基反应，得到化合物(25)，用乙酸乙酯为洗脱液将化合物(25)经闪蒸色谱纯化，接着自甲醇/乙酸乙酯中重结晶。总产率为53%。用1H-NMR鉴定。
用相应的方式制备以下的维生素D化合物通式
产物用1H-NMR鉴定。
实施例Ⅶ由碘化物(3)制备19-去甲-维生素D化合物(25)反应式
(a)将氧化fosfine(26;2.85克)与2×5毫升苯一起共沸蒸发，然后溶在12.5毫升干燥的四氢呋喃中。在冷却到-78℃之后，在约5分钟之内加入2毫升(2.5摩尔)正丁基锂溶液。在-78℃下搅拌10分钟后，在25分钟内逐滴加入1.28克碘化物(3)在2.5毫升干燥四氢呋喃中的溶液;用1毫升四氢呋喃淋洗。将反应混合物在-78℃下搅拌1小时，然后用甲醇使反应骤停。在加入饱和的NH4Cl水溶液并贮存过夜后，对反应混合物进行后加工，得到4.0克产物(29)。经硅胶柱纯化(洗脱液乙酸乙酯∶己烷＝1∶99)，随后闪蒸色谱纯化。和NMR鉴定。
(b)链伸长反应进行如下将0.51毫摩尔CuI和1.2毫摩尔Zn在4毫升脱氧的乙醇/水(7/3)中的混合物在氩气下超声5分钟。将所得的悬浮液加到在(a)中得到的0.18毫摩尔碘化物(29)和3.6毫摩尔丙烯酸乙酯在1毫升乙醇/水(7/3)的溶液中。将该混合物超声，直到初始的碘化物消失，过滤并用乙酸乙酯洗(3×50毫升)。所得的溶液用盐水洗，干燥，过滤，减压蒸发。用闪蒸色谱法(硅胶;4%乙醚/己烷)得到所要的纯的酯(30)。用NMR鉴定。
(c)将2-氯丙烷(摩尔量过剩)与锂一起回流，制备异丙基锂在己烷中的溶液。将此溶液逐滴加入0℃的酯(30)溶液中。在0℃下搅拌1小时后，加入饱和的NH4Cl水溶液使反应骤停。进行常规的后处理步骤，得到被保护的19-去甲维生素D化合物(31)，产率为90%。用NMR鉴定。
(d)利用加入10当量的氟化四丁铵在四氢呋喃中的1摩尔溶液使化合物(31)去保护。在室温下搅拌过夜后，用乙酸乙酯稀释反应该混合物，用水反复洗。干燥和蒸发至干，得到泡沫状物质，经色谱法(硅胶;乙醇/己烷)纯化后得到所要的19-去甲-维生素D化合物(25);产率87%。此产物与实施例Ⅵ的产物相同。
1H-NMR(400MHz)0.57(s，3H，18-CH3)，0.94(m，15H，5×CH3)，2.22(m，1H)，2.48(dd，1H)，2.75(dd，1H)，2.80(dd，1H)，4.05(m，1H)，4.12(m，1H)，5.86(d，1H)，6.31(d，1H).
13C-NMR143.1，131.2，123.9，115.3，77.4，67.4，67.2，56.6，56.3，45.8，44.7，42.2，40.5，37.2，37.1，36.0，34.6，34.0，33.9，29.0，27.7，23.6，22.3，20.7，18.9，17.7，17.7，17.4，17.3，12.1.
实施例Ⅷ对胞内维生素D受体的亲合性将根据本发明的维生素D化合物溶在乙醇中，浓度从10-13到10-7M。用生物分析法测定对小牛胸腺胞内维生素D受体(VDR)的亲合性。在这种分析中，与VDR特异结合的3H-1α，25-二羟维生素D3被试验的化合物取代。试验化合物11和12尤其具有很强的VDR亲合性。高的VDR亲合性是生物活性物质的标志。
实施例Ⅸ对维生素D结合蛋白的亲合性维生素D结合蛋白(DBP)是维生素D的特异载体和它在血液中的代谢产物。维生素D化合物的生物活性取决于它们与DBP的结合，因为对DBP的强烈结合会减小对VDR的胞内接近。对DBP的结合还可能影响维生素D衍生物的循环中的半寿期。弱的结合剂会快速代谢，这在局部施药时是有利的。
在这一分析中，将DBP与3H-1α，25-二羟维生素D3和1α，25-二羟维生素D3或与本发明的几种维生素D化合物一起培育。为此，将该维生素化合物溶解在乙醇中，浓度为10-11到2.5×10-6M。然后计算结合的/未结合的3H-1α，25-二羟维生素D3的百分数。DBP是由人的全血清纯化得到的。结果列在附
图1中，图1表示维生素D化合物对人的维生素D结合蛋白的结合情况。1α，25(OH)2D3＝3H-1α，25-二羟维生素D3;●＝1α，25-二羟维生素D3(已知化合物);▲＝化合物11; ＝化合物12。
与已知化合物1α，25-二羟维生素D3相比，化合物12与DBP的结合相当弱。化合物11是一个很弱的结合剂。
实施例Ⅹ细胞分化将根据本发明的维生素D化合物溶解在乙醇中，浓度为10-12到10-6M，在HL-60分析中试验它们的诱导细胞分化的能力。在这一分析中，进行人类白血病细胞系HL-60的形貌和生物化学检验，以便确定是否发生了细胞分化。
用成熟参数四唑氮蓝(NBT)减少、非特异性酯酶，以及用吉姆萨氏染剂染色后可以见到的超过髓细胞阶段的成熟细胞百分数来表示分化。在与已知的1α，25-二羟维生素D3或本发明的维生素D化合物一起培育之后，测定其中含有黑色苯 沉积物的细胞的百分数。NBT减少的细胞的百分数增加表示细胞分化的增加。
用计数细胞数目法和台盼蓝法确定细胞培养物的增生和活力。在所试验的所有条件下，HL-60培养物中的细胞都有良好的活力和增生。作为比较，还试验了已知化合物1α，25-二羟维生素D3，以及相应的25，25-二环丙基改性的维生素D化合物(化合物a)和25，25-二叔丁基改性的维生素D化合物(化合物b)。1α，-25-二羟维生素D3、化合物b、化合物a、化合物11和化合物12都诱发HL-60细胞的分化和成熟。
化合物11和12诱发NBT减少的能力比已知的1α，25-二羟维生素D3约强10倍。化合物a和b在诱发NBT减少方面比1α，25-二羟维生素D3约强5倍(图2和3)。在细胞试验(非特异的酯酶和吉姆萨染剂)中，化合物11尤其是一种好的分化剂。
以上结果表明，所试验的本发明维生素D化合物显示出比已知化合物1α，25-二羟维生素D3更高的细胞分化活性，而且比已知的维生素D化合物a和b的活性还要高得多。
图2和图3(附图)表示所试验的维生素D化合物对HL-60系的人类白血病细胞的分化作用。在两张图中●＝1α，25-二羟维生素D3;在图2中，○是化合物11， 是化合物12;在图3中，△＝化合物a， ＝化合物b。
实施例Ⅺ向钙性效应11α，25-二羟维生素D3的最著名的作用是它对钙代谢的作用-向钙性效应。向钙性靶器官是肠、骨和肾。
将本发明的维生素D化合物溶解在乙醇中，在所谓的Caco-2分析中试验肠道钙(Ca)传输。在这一分析中，在人类肠癌细胞系Caco-2的单细胞层中测定维生素D诱导流入45Ca2+。此流入量在校正了浓度造成的Ca2+流入后是Ca穿过肠壁传输的量度。已知Caco-2细胞有维生素D受体。
增加的肠道钙传输可以是导致血钙含量上升的第一步(最终导致血钙过高)。在下面的表A中比较了本发明的维生素D化合物和已知的1α，25-二羟维生素D3对肠道Caco-2细胞培养物的Ca++流入的影响。表中的数值表示钙流入的相对增加(1α，25-二羟维生素D3的值任意地固定在100)。
表A的结果表明，与1α，25-二羟维生素D3相比，化合物11和12是肠道钙吸收的较弱的激发剂。
表
实施例Ⅻ向钙性效应2与肠和骨一起，肾也是1α，25-二羟维生素D3的主要靶器官之一。肾在体内钙平衡中起重要作用，因为约98%的钙必须在肾内再吸收以防止钙损失和低钙血。
将本发明的维生素D化合物溶解在乙醇中，用兔肾细胞分析法进行试验。在这种分析中，测定兔肾细胞单层中45Ca2+的再吸收。借助单克隆抗体，利用连接管的免疫解剖法将细胞分离。
在下面的表B中比较了本发明维生素D化合物和已知的1α，25-二羟基维生素D3对兔肾细胞培养物中Ca2+的再吸收的影响。表中的数值以10-9摩尔/平方厘米/小时为单位表示Ca2+的再吸收的增加。
表B的结果表明，与化合物b和1α，25-二羟维生素D3本身相比，化合物11和化合物a是肾部钙再吸收的较弱的激发剂;化合物11尤其是很弱的激发剂，在10-9M时没有作用。
表 B
实施例ⅩⅢ细胞分化与向钙性效应高度活性的维生素D化合物(例如熟知的1α，25-二羟维生素D3)的问题之一是它的向钙性效应，这可能导致中毒性的尿钙过高、血钙过高和尿石形成。因此，非常需要研制一种具有高度选择性物质作用的化合物。换言之，与1α，25-二羟维生素D3相比。化合物对细胞分化的诱发与向钙效应(例如激发肠道Ca传输)之间的比例有了改变。
诱导细胞分化的能力和激发肠道Ca传输之间的比例定义为达到HL-60细胞中50%NBT减小时的浓度与达到肠道Ca2+传输的半峰值增加时向浓度之比。此比值越小，相对的细胞分化能力越高。
结果列在表C。
表 C
表C表明，与已知化合物1α，25-二羟维生素D3、a及b相比。所试验的本发明的新的维生素D化合物具有较好的相对细胞分化性质。化合物11和12的选择性作用比1α，25-二羟维生素D3高50倍，比化合物b和a分别高14倍和7倍。这就使得本发明的新的维生素D化合物非常适合用于希望细胞分化的场合(例如在过度增生情况下)。
权利要求
1.通式Ⅰ的一种维生素D化合物 其中R2是一个(C1-C3)烷基、羟基(C1-C3)烷基、(C1-C2)烷氧甲基或是一个(C2-C3)链烯基或炔基；R3是一个支化或非支化的、饱和或不饱和的脂族3-5元烃双基或氧杂烃双基，其主链上有至少3个原子，并可以任意地被一个或多个选自环氧基、氟和羟基的取代基取代；iPr是一个异丙基；和A和B各自为氢原子或甲基，或者A和B一起构成一个亚甲基。
2.根据权利要求1的一种维生素D化合物，它具有权利要求1中所示的通式Ⅰ，其中R2具有权利要求1给出的含义;R3是化学式如下的双基-O-CH2-(CH2)n-，-CH2-CH2(CH2)n-，-CH＝CH(CH2)n-或-CH2-CH2-CH(CH3)-，其中n是1或2;A和B是氢原子，或是一起构成一个亚甲基。
3.根据权利要求1的一种维生素D化合物，它具有权利要求1中所示的通式Ⅰ，其中R2是甲基、乙基或乙烯基;R3是三亚甲基或四亚甲基;A和B是氢原子，或是一起构成一个亚甲基。
4.根据权利要求1制备维生素D化合物的方法，其特征在于，用通式Ⅸ的一种酯化合物与通式Ⅲ的一种有机金属化合物反应，接着去保护; 其中R2、R3、A和B具有权利要求1给出的含义，R1是一个被护羟基，R4是一个(C1-C6)烷基;其中iPr是一个异丙基，X是Cl、Br或I，M是选自Li和Mg的一种金属，P则根据M的价数是0或1。
5.根据权利要求1制备维生素D化合物的方法，其特征在，用通式Ⅱ的一种酯类化合物与通式Ⅲ的一种有机金属化合物反应， 其中R2和R3具有权利要求1给出的含义，R5是可任意保护的羟基，R4的意义与权利要求4中相同，其中各符号具有权利要求4给出的含义;随后将得到的通式为Ⅳ的茚烷化合物去保护(如果R5是被护羟基)，接着氧化成相应的通式Ⅴ的茚烷-4-酮化合物， 如果需要，在保护了羟基之后，对式Ⅴ化合物进行以下转化，然后去保护(a)用通式Ⅵ的维悌希试剂转化 其中R1是被护羟基;A和B具有权利要求1给出的含义;或是(b)在烯醇型羟基烯醇化和衍生作用之后，用通式Ⅶ的烯炔化合物转化 其中R1具有以上含义，随后进行氢化和异构化，以得到通式Ⅰ的化合物，其中A和B一起构成一个亚甲基。
6.一种具有根据权利要求4中列出的通式Ⅸ的酯类化合物，其中，R2、R3、A和B具有权利要求1给出的含义，R1和R4具有权利要求4中给出的含义。
7.根据权利要求6中定义的通式Ⅸ化合物的一种制备方法，其中A和B一起构成一个亚甲基，其特征在于，使通式Ⅷ的一种酯类化合物与通式Ⅶ的一种烯炔化合物反应，接着进行氢化和异构化; 其中R2和R3具有权利要求1中给出的含义，R4具有权利要求4中给出的含义，R6是一个衍生的羟基; 其中R1具有权利要求4中给出的含义。
8.根据权利要求6中定义的通式Ⅸ化合物的一种制备方法，其特征在于，用通式为Ⅹ的一种酮与通式Ⅵ的一种维悌希试剂反应; 其中R2和R3具有权利要求1中给出的含义，R4具有权利要求4中给出的含义; 其中R1具有权利要求4中给出的含义，A和B具有权利要求1中给出的含义。
9.根据权利要求6中定义的通式Ⅸ化合物的一种制备方法，其中R3是(CH2)3或(CH2)4，其特征在于，用通式ⅩⅢ的一种碘化物与通式为CH2＝CHCOOR4的一种丙烯酸酯反应，其中R4具有权利要求4中给出的含义。 其中，R2、A和B具有权利要求1中给出的含义，R1具有权利要求4中给出的含义，n具有权利要求2中给出的含义。
10.权利要求5列出的一种通式Ⅴ的茚烷-4-酮化合物，其中各符号具有权利要求1中给出的含义。
11.根据权利要求10中定义的通式Ⅴ的茚烷-4-酮化合物的一种制备方法，其特征在于，用最好是选自含铬氧化剂和四氧化钌的一中氧化剂将权利要求5中定义的通式Ⅳ的一种茚烷化合物氧化，通式Ⅳ中的R5为羟基。
12.根据权利要求5中列出的一种通式Ⅳ的茚烷化合物，其中R5具有权利要求5给出的含义，其它符号具有权利要求1给出的含义。
13.根据权利要求12中定义的通Ⅳ的茚烷化合物的一种制备方法，其特征在于，用权利要求5中定义的通式Ⅱ化合物与权利要求5中定义的通式Ⅲ的金属有机化合物在惰性有机溶剂中反应。
14.一种药物组合物，其中除了药学上可接受的载体和/或至少一种药学上可接受的辅助物质以外，还含有效数量的至少一种权利要求1、2或3中定义的化合物作为活性组分。
15.根据权利要求14中的一种剂量单位形式的组合物，用于口服、局部(皮肤)或非肠道施药，每剂量单位含有约0.01微克到约0.1毫克的活性组分。
16.用于诊断目的的一种组合物，其中除了一种相容的无毒载体和/或至少一种辅助物质外，还含有效数量的至少一种权利要求1、2或3中定义的化合物作为活性组分。
17.一种化妆品组合物，优选乳膏、唇膏、洗剂、油膏、脂质体和凝胶，其中除了化妆品可接受的无毒性的载体和/或至少一种辅助物质以外，还含有有效数量的至少一种权利要求1、2或3中定义的化合物作为活性组分。
18.一种治疗和预防温血生命体中多种疾病的方法，这些疾病包括自身免疫疾病、痤疮、脱发、皮肤老化、免疫系统失调、发炎性疾病(例如风湿性关节炎和哮喘)以及与反常的细胞分化和/或增生有关的疾病，该方法特别适合治疗牛皮癣和其它的过度增生型皮肤病，它包括用对预定目的有效数量的权利要求14或15中的一种组合物对所述生命体给药或治疗。
19.一种治疗温血生命体的固体癌，皮癌或血癌，特别是乳腺癌、黑瘤、鳞状上皮细胞癌或白血病的方法，其中包括对该生命体施用对此目的有效数量的权利要求14或15中的一种组合物。
20.一种治疗和预防温血生命体的多种疾病的方法，特别是用于治疗和预防皮肤坚固性或质地不适当、皮肤水化不足、皮肤老化起皱和/或皮脂分泌不足，该方法包括用有效数量的权利要求17中的化妆品组合物治疗所述的生物体。
全文摘要
本发明涉及通式I的新的维生素D化合物，其中R
文档编号C07C401/00GK1099385SQ9410620
公开日1995年3月1日 申请日期1994年6月1日 优先权日1993年6月4日
发明者J·P·塞斯特罗, A·莫林诺, J·L·马斯卡伦纳斯, S·J·哈尔基斯, J·索德拉格, G·D·H·迪克斯特拉, J·-P·范迪费尔德 申请人:杜法尔国际研究公司