专利名称：17α和17β取代的酰基-3-羧基3，5-二烯甾族化合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及某些新颖的17α和17β取代的酰基-3-羧基3，5-二烯甾族化合物、含有这些化合物的药物组合物，和使用这些化合物抑制甾类5-α-还原酶的方法，也发明了用于制备这些化合物的新颖的中间体和方法。
称为雄激素的一类甾族激素决定区分男性与女性的身体特征，在产生雄激素的一些器官中，睾丸产生这些激素的量最大，脑中枢主要控制雄激素产生的浓度。当无效的控制引起过量的雄激素产生时，就会导致许多身体表现和疾病状态。例如，普通粉刺、皮脂溢、女性多毛症、男式秃发和前列腺疾病如良性前列腺肥大都与升高的雄激素浓度有关。另外，雄激素浓度的减少已表现出对前列腺癌具有治疗作用。
睾酮是由睾丸分泌的主要雄激素，并且是在男性的血浆中基本的雄激素甾族化合物。现在已知的是，5-α-还原雄激素是在某些组织如前列腺和皮脂腺中的活性激素。因此，在这些组织中但不是在其他组织如肌肉和睾丸中，循环睾酮作为二羟睾酮(DHT)即其5-α-还原类似物的前激素。甾族化合物5-α-还原酶是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸盐(NADPH)依赖酶将睾丸酮转化成DHT。在男性生长发育中这种酶的重要性是通过在男性假两性体中的遗传甾族化合物5-α-还原酶缺乏的发现而得到显著地说明。Imperato-McGinley，J.等人，(1979)，J.Steroid Biochem.11∶637-648。
在各种疾病状态中对升高DHT浓度的重要性的认识已促进人们作出为合成这种酶抑制剂的许多努力。到目前为止已表明最有效的抑制剂是3-羧基-雄-3，5-二烯甾类衍生物。
一些5-α-还原酶抑制剂在现有技术中是已知的。例如，1.Bioinorganic Chemistry，17，PP. 372-376(1986)，由B. W. Metcalf等人描述了通过3-雄甾烯-3-羧酸抑制人的甾族化合物5-α-还原酶(EC 1.3.1.30);
2.Biochemistry(1990)VOl.29，PP.2815-2824，由M. A.Levy等人描述了在通过3-雄甾烯-3-羧酸抑制鼠肝甾族化合物5-α-还原酶中酶抑制剂相互作用的机理。
3.J.Med.Chem.(1990) VOl.33，PP.943-950(1990)，由D.A.Holt等人描述的通过不饱和3-羧酸甾族化合物抑制甾族化合物5-α-还原酶;
4.J.Steroid Biochem， VOl.34，NOS.1-6，PP.571-575(1989)，由M.A.Levy等人描述了在鼠前列腺甾族化合物5-α-还原酶和3-羧酸-17β-取代的甾族化合物之间的作用机理;
5.J.Med.Chem.(1990)VOI.33，PP.937-942，由D.A.Holt等人描述了环状芳基羧酸的一类新颖的甾族化合物;
6.TIPS(1989.12)VOL.10，PP.491-495，由D.W.Metcalf等人描述了在良性前列腺增生、男式秃发和粉刺中的甾族化合物5-α-还原酶的抑制剂的作用;和7.EPO Publn.NO. 0289 327，由D.A.Holt等人(Smithkline Bechmann)描述了用作5-α-还原酶抑制剂的甾类3-羧酸衍生物。
8.EPO Publn.NO.0343 954 A3，由D.A.Holt等人(Smithkline Beckmann)描述了用作5-α-还原酶抑制剂的甾类3-羧酸衍生物。
9.EPO Publn.NO.0465 142 A1，由G.H.Rasmusson等人(Merck &.Co.Inc)描述了用作5-α-还原酶抑制剂的甾类3-羧酸衍生物。
然而，在上述参考文献中没有一个明确提到，本发明任何新颖的甾类17α-或17-β取代的酰基-3-羧酸雄甾-3，5-二烯化合物可用作有效的睾酮5-α-还原酶抑制剂。
本发明涉及下述式Ⅰ化合物及其药物上可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯 式中Z是α或β- -R，其中R是取代的环烷基或取代的芳基，其中a)取代的环烷基是任意含有一个或多个杂原子且被一个或多个卤素取代的非芳族的不饱和或饱和的单环或多环C3-C12的环烷基;和b)取代的芳基是任意含有一个或多个杂原子且被一个或多个卤素取代的单环或多环C3-C12的芳基，条件是，当C是3时，芳环含有至少二个杂原子，当C是4时，芳环含有至少一个杂原子。
本发明也涉及用于抑制哺乳动物包括人的5-α-还原酶活性的方法，该方法包括给患者施用有效量的本发明的5-α-还原酶抑制化合物，本发明有另一方面是提供新颖的中间体和用于制备本发明5-α-还原酶抑制化合物的新方法。在本发明中还包括药物组合物，它包括药物载体和用于本发明方法中的化合物。本发明也包括本发明的5-α-还原酶抑制化合物与另外的活性组分的共同给药的方法。
抑制5-α-还原酶的本发明化合物具有下述式(Ⅰ)及其药物上可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯 式中Z是α或β- -R，其中R是取代的环烷基或取代的芳基，其中a)取代的环烷基是任意含有一个或多个杂原子且被一个或多个卤素取代的非芳族的、不饱和或饱和的单环或多环C3-C12环烷基;和b)取代的芳基是任意含有一个或多个杂原子且被一个或多个卤素取代的单环或多环C3-C12芳基，条件是，当C是3时，芳环含有至少两个杂原子，当C是4时，芳环含有至少一个杂原子。
在本发明化合物中优选的是具有下述式(Ⅱ)的那些化合物及其药物上可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯 R是取代的环烷基或取代的芳基，其中a)取代的环烷基是任意含有一个或多个杂原子且被一个或多个卤素取代的非芳族的、不饱和或饱和的单环或多环C3-C12环烷基;和b)取代的芳基是任意含有一个或多个杂原子且被一个或多个卤素取代的单环或多环C3-C12芳基，条件是，当C是3时，芳环含有至少两个杂原子，当C是4时，芳环含有至少一个杂原子。
在本发明式Ⅱ化合物中优选的是其中R为下述定义的那些化合物及其药物上可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯，a)被一个或多个卤素取代的C3-C8非芳族的、不饱和或饱和的环烷基;或b)被一个或多个卤素取代的C6-C12芳基。
在式Ⅱ化合物中较优选的是其中R为a)被一个或多个卤素取代的C6芳基的那些化合物及其药物上可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯。
在式Ⅱ化合物中最优选的是其中卤素为氟的那些化合物及其药上可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯。
在式Ⅱ化合物中最最优选的是17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-羧酸及其药物上可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯。
本文中使用的术语“α”遵循标准的化学术语，并且指的是向下连接，即相应的取代基在纸平面以下相连。
本文中使用的术语“β”遵循标准的化学术语，并且指的是向上连接，即相应的取代基在纸的平面以上相连。
本文中使用的CX-CY指的是具有X至Y个碳原子的部分。
本文中使用的术语“芳基”(除非另有说明)指的是任意含有一个或多个杂原子且被一个或多个卤素取代的单环或多环C3-C12芳基，条件是，当C是3时，芳环含有至少两个杂原子，当C是4时，芳环含有至少一个杂原子。
本文中使用的取代芳基的芳基的实例包括氟苯基，三氟甲基苯基和二氟苯基。
本文中使用的取代芳基的芳基的优选实例包括4-氟苯基、4-三氟甲基苯基和3，5-二氟苯基。
本文中使用的术语“C6-C12芳基”指的是(除非另有说明)苯基、萘基、3，4-亚甲二氧基苯基、吡啶基或联苯基。
本文中使用的术语“C6芳基”指的是(除非另有说明)苯基。
本文中使用的术语“取代的”指的是(除非另有说明)，主化学结构具有一个或多个卤素取代基。
本文中使用的术语“环烷基”指的是(除非另有说明)非芳族的、不饱和或饱和的单环或多环C3-C12环烷基。
本文中使用的环烷基和取代环烷基的实例包括4-氟环已基和2-氟环已基。
本文中使用的术语“杂原子”指的是氧、氮和硫。
本文中使用的术语“卤素”指的是选自溴、碘、氯和氟的取代基。
本文中使用的术语“治疗”和其引申意义指的是预防性治疗或治疗性治疗。
本文中使用的术语“金属催化偶合反应”指的是，在适合的有机溶剂(优选甲苯、二甲亚砜、二氯乙烷、二甲基甲酰胺或THF)中，在金属催化剂(优选钯催化剂如乙酸钯(Ⅱ)或氯化钯(Ⅱ)或氯化钯(Ⅱ)或双(三苯基膦)乙酸钯(Ⅱ)]存在下，使制备的3-氟甲基磺酸酯或3-氟磺酸酯化合物与碱(优选叔胺碱如三乙胺、吡啶或三丁基胺)，C1-C6醇(当需要酯时)或C1-C6羧酸盐(优选为KOAC)(当需要酸时)和膦[如双(二苯基膦基)烷烃、优选1，3-双(二苯基膦基)丙烷、三-邻-甲苯基膦或1，1-双(二苯基膦基)二茂铁(dppf)]反应，在此形成金属配合物，接着加入偶合剂。
本文中使用的术语“偶合剂”指的是能够与所说的金属配合物反应以形成酯或羧酸取代基的化合物。正如本文中所述的那样，一氧化碳是优选的偶合剂，当将其加入金属催化偶合反应时，便产生所需的羧酸基。
式(Ⅰ)化合物和式(Ⅴ)化合物包括在本发明的药物组合物中并用于本发明的方法中。当-COOH存在时，可使用药物上可接受的酯，例如甲基、乙基、新戊酰氧基甲基等的酯和现有技术中已知的那些酯，从而改进其溶解性或水解特性;以便用作能持续释放的前体药物制剂。
本文中使用的术语“α-受体拮抗剂”指的是已知的一类α-肾上腺素能受体拮抗剂化合物，例如描述在Lafferty等人的美国专利4，963，547中，它们被用作治疗血管疾病如糖尿病、心血管疾病、良性前列腺肥大和眼高血压。
用于本发明组合物和方法中的优选的α-肾上腺素能受体拮抗剂包括amsulosin、特拉唑嗪、多沙唑嗪、alfuzosin、吲哚哌胺、哌唑嗪、7-氯-2-乙基-3，4，5，6-四氢-4-甲基噻吩并[4，3，2-ef][3]-苯并吖庚因和8-｛3-[4-(2-甲氧基苯基)-1-哌嗪基]丙基氨基甲酰基｝-3-甲基-4-氧代-2-苯基-4H-1-苯并吡喃。
本文中使用的术语“amsulosin”指的是下述结构的化合物及其盐、水合物和溶剂化物。
在化学上，amsulosin被称为(-)-(R)-5-[2-[[2-(0-乙氧基苯氧基)乙基]氨基]丙基]-2-甲氧基苯磺酰胺。
Amsulosin被公开在美国专利4，703，063并在美国专利4，987，125中提出保护，其被用于治疗下尿道机能障碍;
本文中使用的术语“特拉唑嗪”指的是下述结构的化合物及其盐、水合物和溶剂化物 在化学上，特拉唑嗪被称为1-(4-氨基-6，7-二甲氧基-2-喹唑啉基)-4-[(四氢-2-呋喃甲酰基)羰基]哌嗪。特拉唑嗪被公开在美国专利4，251，532中。
本文中使用的术语“多沙唑嗪”指的是下式的化合物及其盐、水合物和溶剂化物。
在化学上，多沙唑嗪被称为1-(4-氨基-6，7-二甲氧基-2-喹唑啉基)-4-[(2，3-二氢-1，4-苯并二噁英-2-基)羰基]哌嗪。
多沙唑嗪被公开在美国专利4，188，390中。
本文中使用的术语“alfuzosin”指的是下式的化合物及其盐、水合物和溶剂化物。
在化学上，alfuzosin被称为N-[3-[(4-氨基-6，7-二甲氧基-2-喹唑啉基)甲基氨基]丙基]四氢-2-呋喃甲酰胺。
alfuzosin被公开在美国专利4，315，007中。
本文中使用的术语“吲哚哌嗪”指的是下式的化合物及其盐、水合物和溶剂化物。
在化学上，吲哚哌嗪被称为N-[1-[2-(1H-吲哚-3-基)乙基]-4-哌啶基]苯甲酰胺。
吲哚哌嗪被公开在美国专利3，527，761中。
本文中使用的术语“哌唑嗪”指的是下式的化合物及其盐、水合物和溶剂化物。
在化学上哌唑嗪被称为1-(4-氨基-6，7-二甲氧基-2-喹唑啉基)-4-(2-呋喃基羰基)哌嗪。
哌唑嗪被公开在美国专利3，511，836中。
本文中使用的“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”指的是下述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]苯并吖庚因被公开在美国专利5，006，521中。此外，作为α-肾上腺素能受体拮抗剂而公开于美国专利5，006，521中的所有化合物都是用于本发明的优选的α-肾上腺素能受体拮抗剂。
本文中使用的“8-｛3-[4-(2-甲氧基苯基)-1-哌嗪基]丙基氨基甲酰基｝-3-甲基-4-氧代-2-苯基-4H-1-苯并吡喃”指的是下述结构的化合物及其盐、水合物和溶剂化物。
8-｛3-[4-(2-甲氧基苯基)-1-哌嗪基]丙基氨基甲酰基｝-3-甲基-4-氧代-2-苯基-4H-1-苯并吡喃被公开在Leonardi等人(Recordati S.A)的EPO Publn.NO.0558245 A1中。
此外，作为α-肾上腺素能受体拮抗剂而公开于EPO Publn.No.0558245 A1中的所有化合物都是用于本发明的优选的α-肾上腺素能受体拮抗剂。
通过使用Lafferty Ⅰ所述试验，本领域技术人员可容易地测定除了本文特别指出的化合物之外的化合物是否是α-肾上腺素能受体拮抗剂。因此，所有这类化合物都包括在本文使用的术语“α-肾上腺素能受体拮抗剂”的范围之内。
本文中使用的术语“长压定”指的是下式的化合物
在化学上，长压定被称为2，4-嘧啶二胺6-(1-哌啶基)-3-氧化物。长压定在Rogaine 中是活性组分;Rogaine 由Upjohn Company，Kalamazoo，Michigan销售作为用于促进头发生长的表面溶液。
本文中使用的术语“芳香酶抑制剂”指的是防止雄激素转化成雌激素的已知的一类甾族和非甾族化合物，例如其描述在Gormley等人的国际公布号WO92/18132中。Gormley等人公开的芳香酶抑制剂当与5-α-还原酶抑制剂结合使用时，可用于治疗良性前列腺增生。
用于本发明组合物和方法中的优选的芳香酶抑制剂是4-(5，6，7，8-四氢咪唑并[1，5-α]吡啶-5-基)苯基氰(fadrazole)。Fadrazole公开在美国专利4，728，645中。此外，公开于Gormley等人的国际公布号WO92/18132中的具有芳香酶抑制活性的所有化合物都是用于本发明的优选的芳香酶抑制剂。
正如本文中所述的，当本文所述的5-α-还原酶抑制剂与另外一种或多种活性组分一起使用时，所述5-α-还原酶抑制剂可以与所述另外的一种或多种活性组分共同给药。
本文中使用的术语和其引申意义“共同给药”指的是，本文所述的5-α-还原酶抑制化合物与另外一种或多种活性组分同时给药或以任何方式分别依次给药，所述其他组分是如已知用于治疗普通粉刺、皮脂溢、女性多毛症、男式秃发、良性前列腺肥大或前列腺癌病症的其他化合物，或已知当与5-α-还原酶抑制剂结合使用时具有效用的化合物。如果不是同时给药，则优选将所述化合物以彼此接近的时间间隔给药，此外，对于所述化合物能否以相同的剂型给药是无关紧要的，如一种化合物可局部给药，而另一种化合物可口服给药。
本发明的新的式(Ⅱ)化合物可由下述流程1-3及实施例中概述的方法由下式已知和易得的甾类酸来制备。
流程Ⅰ
流程Ⅰ概述了式Ⅱ化合物的形成。在流程Ⅰ中所用的化合物(b)的制备是在适合的溶剂优选二氯甲烷中，用如下文所述的卤素-Vilsmeier试剂处理化合物(a)，接着用如下文所述的过量的格利雅试剂骤冷。3-氰基衍生物(C)的制备是在适合的溶剂优选二甲基甲酰胺中，用如下文所述的氰化剂处理化合物(b)。如下文所述，将17-酰基衍生物(c)皂化，生成化合物(d)。
图解流程Ⅱ
流程Ⅱ概述了式Ⅱ化合物的形成。流程Ⅱ中所用的是式Ⅳ所述的化合物，其中R1是CF3O2SO-或FO2SO-。在流程Ⅱ所用的烷基化方法(步骤c)中，吡啶硫基酯与Li-R或XMgR(X＝Cl.Br)格利雅试剂(如下文所述的)优选溴化4-氟苯基镁反应，以一步或两步形成所需产物，优选17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-羧酸。
在路线1中，在适合的有机溶剂优选二氯甲烷中，于约-20℃至20℃优选0℃下，通过用三氟甲磺酸酐或氟磺酸酐和胺碱如吡啶优选2，5-二叔丁基-3-甲基吡啶处理(a)，将烯酮酸(a)转化成3-三氟甲磺酸酯或3-氟磺酸酯衍生物(e)(步骤A)。
在适合的有机溶剂溶液优选四氢呋喃/甲苯中，于室温下，通过用2，2-二硫基吡啶基和三苯基膦处理(e)约8-14小时来制备活性酯(f)(步骤B)。
在四氢呋喃或乙醚溶剂中，于约-50至-70℃的温度下，用如下文所述的格利雅试剂处理(f)1-16小时来制备17-酰基衍生物(g)(步骤c)。
在含有乙酸钯催化剂、三苯基膦和叔有机胺优选三乙胺的适合的有机溶剂优选甲醇中，于约室温下在羰基化条件优选使一氧化碳气体鼓泡通过(g)溶液的条件下，处理(g)1-16小时来制备3-烷基酯(j)(步骤D)。然后使化合物(j)与适合的碱优选碳酸钾反应并将其酸化(步骤F)生成化合物(d)。
在含有钯催化剂优选双(三苯基膦)二乙酸钯(Ⅱ)和碱优选乙酸钾的适合的非醇溶剂优选DMF中，优选于升温下在羧基化条件优选使一氧化碳气体鼓泡通过(g)溶液的条件下，处理(g)也可制备化合物(d)(步骤H)。
路线2包括通过上述步骤A将原料甾类酸(a)转化成3-三氟甲磺酸酯或3-氟磺酸酯衍生物(e);通过步骤D将(e)羰基化成为(h);通过步骤B形成活性2-吡啶基硫代酯(i);通过步骤C形成17-酰基化合物(j);通过步骤F将3-酯水解成为3-酸最终产物(d)。
路线3包括通过上述的步骤A将原料甾类酸(a)转化成为3-三氟甲磺酸酯或3-氟磺酸酯衍生物(e)。在适合的溶剂优选二甲基甲酰胺中，通过用氰化剂(如下文所述)处理(e)来制备3-氰基衍生物(k)(步骤E)。通过步骤B由(k)来制备活性2-吡啶基硫代衍生物(I)。形成17-酰基化合物(c)包括通过步骤C使(I)反应。将17-酰基衍生物(C)皂化(步骤G)(如下所述)生成化合物(d)。
流程Ⅲ
流程Ⅲ概述了式Ⅱ化合物的形成。
如流程Ⅲ所述，将化合物(k)在甲苯中用磷酰氯处理接着用甲醇处理来制备化合物(I)。
式(I)化合物与还原剂优选氢化二异丁基铝反应，生成式(m)化合物。在四氢呋喃或乙醚溶剂中，于约-50℃至-70℃的温度下，通过用格利雅试剂(如流程Ⅱ所述)处理式(m)化合物1-16小时来制备式(n)化合物。
通过氧化式(n)化合物来制备式(o)化合物。所述氧化反应优选使用四丙基铵过钌酸盐或琼斯试剂。
通过氧化式(o)化合物来制备式(d)化合物。所述氧化反应优选使用亚氯酸钠。
本文中用于包括在本发明范围内的所有物质的XMgR型格利雅试剂是可得到的或由本领域技术人员很容易地制备。
例如，当R是氟苯基时，上述物质可通过用适合的溴-氟苯基如4-溴苯基氟化物的原料衍生得到。
由于这种揭示，以形成用于本发明的适合的格利雅试剂的其他卤代苯对于本领域技术人员来说将是显而易见的。
通过下述的一般方法，由含有相应β取代基的化合物来制备其中Z位于α位的式Ⅰ化合物。
一般方法A在适合的溶剂优选乙二醇或二甲亚砜中，于温度高于100℃优选于回流温度下，向式(Ⅱ)取代的17β甾类5-α-还原酶抑制化合物的搅拌溶液中加入碱如氢氧化物或醇盐碱，优选氢氧化钠、氢氧化钾或甲醇钠，经分离和处理后得到相应的α-差向异构体。
在确定用于进行差向异构作用的适合的溶剂中，当原料17β5α-还原酶抑制甾类化合物含有活性取代基或含有例如对亲核进攻敏感的不饱和键时，优选二甲亚砜或其他非活性高沸点溶剂。并且，当不考虑原料17β5α-还原酶抑制甾类化合物的取代基或任何不饱和键的反应性时，可以使用乙二醇或其他活性高沸点溶剂。
也包括在本发明范围内的是式(Ⅰ)化合物的酮还原产物，即下式的仲醇及其药物上可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯。
式中Y是α或β 其中R是取代的环烷基或取代的芳基，其中a)取代的环烷基是任意含有一个或多个杂原子且被一个或多个卤素取代的非芳族的、不饱和或饱和的单环或多环C3-C12环烷基;和b)取代的芳基是任意含有一个或多个杂原子且被一个或多个卤素取代的单环或多环C3-C12芳基，条件是，当C是3时，芳环含有至少两个杂原子，当C是4时，芳环含有至少一个杂原子。
在上述本发明的酮还原产物中特别优选的化合物是其中17-取代基(如下式)被连在β位的仲醇。
在环A或3，5-双键中没有差向异构化或还原羧基的情况下，这些化合物可以通过常规的硼氢化钠还原羧基来制备。
氢硼化物的还原反应可在例如水或含水甲醇中于室温至50℃的温度下进行。然后用常规方法将该产物分离和提纯。该化合物也可用作有效的5-α-还原酶抑制剂。
本文中使用的术语“卤素-Vilsmeier试剂”指的是下述结构的卤化二取代的甲酰胺试剂 式中R9和R10独自选自烷基、芳基或芳烷基，X是Br或I，Y是抗衡离子，所述试剂制备方法如下a)优选在适合的溶剂优选二氯甲烷中，于低温下，使氯化物源如草酰氯或亚硫酰氯与二取代的甲酰胺试剂如二烷基取代的甲酰胺试剂优选二甲基甲酰胺反应，形成氯-Vilsmeier试剂，所述氯-Vilsmeier试剂优选在低温下与溴化物源或碘化物源优选溴化氢气体就地进行反应，或
b)优选在适合的溶剂优选二氯甲烷中，于低温下，使溴化物源或碘化物源优选草酰溴与二取代甲酰胺试剂如二烷基取代的甲酰胺试剂优选二甲基甲酰胺反应。
本文中使用的术语“低温”指的是25℃以下，优选在-15℃和15℃之间，最优选在0℃和10℃之间。
在本文中和权利要求书中使用的术语“氰化剂”指的是在适合的条件下能够与卤化基团反应形成氰化基团的化合物或试剂。
所述氰化基团的制备优选是在适合的溶剂如N，N-二甲基-N，N-亚丙基脲(DMPU)、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)或N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)优选DMF中，于高温下，使相应的卤化基团与氰化剂反应。
本文中和权利要求书中使用的术语“皂化”和其引申意义指的是在适合的条件下能够与腈反应形成羧酸取代基团的化合物或试剂或一系列试剂。所述的羧酸取代基团的制备优选是在适合的溶剂如乙二醇、异丙醇或乙醇优选乙醇中，于高温下，使相应的氰化基团与氢氧化物碱优选氢氧化钠水溶液反应并随后酸化。
本文和权利要求书中使用的术语“高温”指的是高于25℃，优选在回流温度下。
用于本发明公开方法中的优选的氰化剂使用氰化物配合物，例如在Richard C. Larock， Comphrehensive Organic TransformationsA Guide to Functional Group Preparations. PubVCH Publishers， Inc.(1989)P. 861中所述。用于本发明的氰化物配合物的实例是KCN、NiBr2(PPh3)2、Zn、PPh3就地形成的共混合物。其他的实例包括Co(CN)3-4;K4Ni2(CH)6，KCN;KCN，催化剂Pd(PPh3)4;Co(CN)3-5;CuCN和NaCu(CN)2。本文中使用的术语“NaCu(CN)2”指的是由CuCN和NaCN就地共混合形成的试剂。
在上述氰化物配合物中优选的是CuCN和NaCu(CN)2。
在上述氰化物配合物中特别优选的是NaCu(CN)2。
所述NaCu(CN)2配合物优选是通过将1摩尔当量的氰化钠就地加到氰化亚铜中来制备的。
本文中和权利要求书中使用的术语“溶剂”或“适合的溶剂”指的是下述的溶剂，例如二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、氯仿、乙二醇、四氯化碳、四氢呋喃(THF)、乙醚、甲苯、乙酸乙酯、己烷、二甲亚砜(DMSO)、N，N′-二甲基-N，N′-亚丙基脲、N-甲基-2-吡咯烷酮、甲醇、异丙醇、二甲基甲酰胺(DMF)、水、吡啶、喹啉或乙醇。
式(Ⅰ)和式(Ⅴ)化合物的药物上可接受的盐、水合物和溶剂化物当适合时可通过本领域技术人员熟知的方法来制备。
在制备本发明的式(Ⅰ)化合物中，合成了下述式(Ⅳ)的新中间体
式中R如式(Ⅱ)中所定义，R4是氟磺酰基氧基、卤素、氰基或CHO。
在合成本发明式(Ⅰ)化合物中还制备了下式的新中间体。
式中R如式Ⅰ中所定义。
用于制备下述式(Ⅱ)化合物及其药物上可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯的优选方法包括 (式中R如上述式(Ⅱ)中所定义)使下式化合物
(式中R如式(Ⅱ)中所定义)在溶剂优选二氯甲烷中与氟磺酸酐和碱优选2，5-二叔丁基-3-甲基吡啶反应，形成下式化合物 式中R如上所定义，接着在适合的偶合剂优选-氧化碳存在下，使所述化合物在金属催化偶合反应中进行反应，随后，如果适合的话，任意进行水解反应，形成式(Ⅱ)化合物，而此后可任意形成其药物上可接受的盐、水合物或溶剂化物。
上述式(Ⅷ)化合物的制备首先是活化结构式(Ⅹ)化合物的17-位羧酸取代基(如本文所述)，优选用酰氯如亚硫酰氯来活化，或者通过2，2-二硫基吡啶基反应形成硫代吡啶基酯，然后用格利雅试剂处理(如本文所述)。
用于制备下述式(Ⅱ)化合物及其药物上可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯的优选方法包括 (式中R如式(Ⅱ)中所定义)使下式化合物 在卤素-Vilsmeier试剂和溶剂存在下进行反应，然后用过量的格利雅试剂骤冷，形成下式化合物
式中R如上所定义，接着，在适合的溶剂中，使所述化合物与氰化剂反应，形成下式化合物， 式中R如上所定义，然后皂化所述化合物，形成式(Ⅱ)化合物，而此后可任意形成其药物上可接受的盐、水合物或溶剂化物。
用于制备下式化合物及其药物上可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯的优选方法包括
(式中R如式(Ⅱ)中所定义)(ⅰ)氧化式(Ⅶ)化合物 式中R如式(Ⅳ)中所定义，或(ⅱ)使式(Ⅺ)化合物
(式中R如上所定义)在适合的偶合剂优选一氧化碳存在下，在金属催化偶合反应中进行反应，接着，如果适合的话，任意进行水解反应，或(ⅲ)水解式(Ⅻ)化合物 式中R如上所定义，而此后可任意形成其药物上可接受的盐、水合物或溶剂化合物。
因为本发明的药物活性化合物抑制甾类5-α-还原酶活性，它们在治疗其中DHT活性的减少会产生所需的治疗效果的疾病和病症方面具有治疗作用。这类疾病和病症包括普通粉刺、皮脂溢、女性多毛症、男式秃发、前列腺疾病如良性前列腺肥大，以及前列腺癌。
在测定抑制人的5α-还原酶的效力方面，使用下述方法用作重组体甾类5α-还原酶的同功酶1来源的膜颗粒的制备使用Dounce玻璃-玻璃手动均化器(Kontes Glass Co.，Vineland，N.J.)，将含有表达重组体人的甾类5α-还原酶的同功酶1(Andersson，S.，Berman，D.M.，Jenkins，E.P.，和Russel1，D.W.(1991)Nature354，159-161)的中国仓鼠卵巢(CHO)细胞在20mM磷酸钾，PH6.5的缓冲液中均化，该缓冲液含有0.33M蔗糖、1mM二硫苏糖醇和50μM NADPH(缓冲液A)。膜颗粒通过离心(100，000×g于4℃下达60分钟)分离，并且再悬浮于20mM磷酸钾中，其PH为6.5，含有20%丙三醇、1mM二硫苏糖醇和50μM NADPH(缓冲液B)。悬浮的颗粒溶液于-80℃下储存。
用作甾类5α-还原酶的同功酶2来源的前列腺膜颗粒的制备将冷冻的人的前列腺解冻并切碎成小块(Brinkmann Polytron(Sybron Corp.，Westbury，New York)。用Sonifier (Branson Sonic Power Co.)将该溶液进行超声处理3至5分钟，接着在Dounce手动均化器中进行手工均化。通过于4℃在600或1000×g下差速离心20分钟和在140，000×g下离心60分钟得到前列腺颗粒。由140，000×g离心得到的颗粒用5至10倍于组织体积的上述缓冲液洗涤并在140，000×g下离心。所得颗粒悬浮于缓冲液B中，并且该颗粒悬浮液于-80℃下储存。
用作重组体甾类5-α-还原酶的同功酶2来源的膜颗粒的制备使用Douce手动均化器，将含有表达重组体人的甾类5-α还原酶的同功酶2的中国仓鼠卵巢(CHO)细胞在20mM磷酸钾PH6.5的缓冲液中均化，该缓冲液含有0.33M蔗糖、1mM二硫苏糖醇和50μM NADPH(缓冲液A)。将含有重组体人酶的膜颗粒通过离心(100，000×g于4℃下达60分钟)分离，并再悬浮于20mM磷酸钾中，其PH为6.5，含有20%丙三醇、1mM二硫苏糖醇和50μM NADPH(缓冲液B)。悬浮的颗粒溶液于-80℃下储存直到使用。
酶活性和抑制剂效力的试验将在乙醇中恒定量的[14C]睾酮(50至55mCi/mmol)和在乙醇中可变量的潜在的抑制剂沉积于试管中，并在真空中浓缩至干。向每个试管中加入缓冲液，即10μl(重组体同功酶1或同功酶2)或20μl(来自人的前列腺组织的同功酶2)的10mM NADPH和等份的甾类5-α-还原酶制剂至最终体积0.5ml。进行人的甾类5-α-还原酶同功酶1的试验是用在CHO细胞中表达的重组蛋白在50mM磷酸盐缓冲液(PH7.5)中的试样，而进行同功酶2的试验是用人的前列腺颗粒悬浮体和/或在CHO细胞中表达的重组蛋白在50mM柠檬酸盐缓冲液(PH5.0)中的悬浮液。
该溶液于37℃保温培养20或30分钟后，通过加入4ml乙酸乙酯和0.25μmol作为载体的睾酮、5α-二氢睾酮、雄烷二醇和雄烷二酮之一使反应物聚冷。有机层移至第二个试管中并在Speed VAC.中蒸发至干。残余物溶于40μl氯仿中，点在20x 20cm预先刻槽的硅胶TLC板(Si 250F-PA，Baker Chemical)的各个线上并用丙酮氯仿(1∶9)展开二次。在底物和产物的谱带中的放射化学含量用BIOSCAN Imaging Scanner(Bioscan Inc.，Washington，D.C.)来测定.计算转化成产物的回收放射性标记百分数，由此测定酶活性，所有保温培养的进行都消耗不大于20%的底物(睾酮)。
通过酶活性的倒数(1/速率)对可变的抑制剂浓度制图将试验所获得的数据用计算机拟合成线性函数;通过Dixon分析(Dixon，M.(1953))来测定表观抑制常数(Ki，app)。
抑制常数(Ki)的数值由已知方法[Levy，M(1989)，Biochemis-try，29∶2815-2824]来计算。
在本发明范围内的药物活性化合物用于抑制需要这种抑制的哺乳动物包括人的甾类5-α-还原酶。
在本发明范围内的化合物已进行了试验，并显示出对于同功酶1的活性为85Ki(nM)和对同功酶2的活性为2Ki(nM)。在本发明的化合物及用于本发明药物组合物和本发明方法的化合物中的特别优选的化合物是17β-(4-氟苯甲酰基-雄甾)-3，5-二烯-3-羧酸。
本发明的药物活性化合物可加入到适合的剂型如胶囊剂、片剂或注射制剂中。使用固体或液体药物载体。固体载体包括淀粉、乳糖、硫酸钙二水合物、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。液体载体包括糖浆、花生油、橄榄油、盐水和水。同样地，载体或稀释剂可以包括任何延时释放的物质如单硬脂酸甘油酯或二硬脂酸甘油酯，它们可单独使用或与蜡一起使用。固体载体的量变化很大，但优选每个剂量单位为约25mg至1g。当使用液体载体时，制剂为下述形式糖浆剂、酏剂、乳剂、软明胶胶囊、无菌注射液如安瓿，或含水或不含水的悬浮液。
按照药物化学家常用的方法来制备药物制剂，所述方法包括当需要时对于片剂形式的混合、制粒和压制，或当适合时，混合、填充和溶解所述组分，得到所需的口服或非肠道的产品。
如上所述，在药物剂量单位中的本发明药物活性化合物的剂量将是有效的、无毒的量，优选选自范围这0.01-1000mg/kg的活性化合物，最好为0.1-100mg/kg。当治疗需要对甾类5-α还原酶抑制的病人时，优选将选择的剂量每日1-6次口服或非肠道给药。非肠道给药的优选形式包括通过注射和连续输注进行局部、直肠、经皮给药。对人给药的口服剂量单位优选含有0.1至500mg活性化合物。优选使用较低剂量的口服给药。然而，当对患者是安全和适合时，也可使用较高剂量的非肠道给药。
抑制包括人在内的哺乳动物的甾类5-α-还原酶活性的本发明的方法包括给需要这种抑制作用的受治疗者施用抑制甾类5-α-还原酶有效量的本发明化合物。
本发明还提供了在用于抑制甾类5-α-还原酶的药物生产中式(Ⅰ)化合物或式(Ⅴ)化合物的用途。
本发明还提供了用于治疗良性前列腺肥大的药物组合物，它包括式(Ⅰ)化合物或式(Ⅴ)化合物及药物上可接受的载体。
本发明也提供了用于治疗前列腺癌的药物组合物，它包括式(Ⅰ)化合物或式(Ⅴ)化合物及药物上可接受的载体。
本发明另外还提供了制备含有药物上可接受的载体或稀释剂和式(Ⅰ)化合物或式(Ⅴ)化合物的药物组合物的方法，它包括将式(Ⅰ)化合物或式(Ⅴ)化合物与药物上可接受的载体或稀释剂给合在一起。
当按照本发明施用本发明的化合物时，希望没有不可接受的毒性作用。
此外，本发明的药物活性化合物可与其他活性成分共同给药，如已知用于治疗普通粉刺、皮脂溢、女性多毛症、男式秃发、良性前列腺肥大或前列腺癌病症的其他化合物，或已知当与5-α-还原酶抑制剂结合使用时具有效用的化合物。特别优选的是本文所公开的5-α-还原酶抑制剂和长压定共同给药，用于治疗男式秃发。另外特别优选的是本文所公开的5-α-还原酶抑制剂和α-受体拮抗剂共同给药，用于治疗良性前列腺肥大。优选的是本文所公开的5-α-还原酶抑制剂和芳香酶抑制剂共同给药，用于治疗良性前列腺肥大。另外优选的是本文所公开的5-α-还原酶抑制剂、α-受体拮抗剂和芳香酶抑制剂共同给药，用于治疗良性前列腺肥大。
在没有进一步详细描述的情况下，相信利用上述的说明本领域技术人员便能够最充分地利用本发明。因此，下述实施例被认为仅仅是作为举例说明，并且不是以任何方式对本发明范围的限制实施例1-对应流程Ⅰ17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-羧酸(ⅰ)、17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3-溴-3，5-二烯。
在氮气氛下，向烧瓶中加入100ml二氯甲烷和6.12ml二甲基甲酰胺。溶液冷却至0-5℃。并用6.9ml草酰氯处理，同时保持温度在0-10℃之间，形成白色沉淀物。在搅拌1小时后，使50.1g溴化氢气体鼓泡通过该溶液，同时保持温度0-10℃之间。该悬浮液变成透明无色溶液。通过真空蒸馏使溶液脱气减少溶液体积约二分之一，并用二氯甲烷恢复原来的体积。重复进行这种浓缩/再填充的过程。将10.0g雄甾-4-烯-3-酮-17β-羧酸加入得到的白色悬浮液中，该混合物温热至室温并搅拌2小时。将反应混合物加入含有100ml二氯甲烷和过量的溴化4-氟苯甲酰基镁的容器使其骤冷，同时保持温度在0-10℃之间。该混合物搅拌30分钟，加入约100ml水，两相混合物通过硅藻滤垫过滤。分离出有机相，并通过真空蒸馏减少至约其体积的一半。该溶液用丙酮恢复至它原来的体积。这种浓缩/再填充过程再重复两次。所得丙酮溶液(约300ml)温热至约50℃并用约100ml水处理以便沉淀产物。悬浮液被冷却，通过过滤并干燥，分离该产物，即17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3-溴-3，5-二烯。
(ⅱ)17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3-氰基-3，5-二烯将17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3-溴-3，5-二烯(50g)、氰化亚铜(11.0g)和二甲基甲酰胺(200ml)的搅拌混合物加热至回流达3.5小时，反应物冷至90-100℃，并在搅拌下加到100ml浓氨水和200ml水的溶液中使其骤冷，反应烧瓶用25ml二甲基甲酰胺冲洗，也将其加入骤冷溶液中。所得悬浮液每次用200ml二氯甲烷萃取两次，有机萃取液通过硅藻土滤垫过滤，有机相用三份200ml 50/50 V/V浓氨水/水洗涤，接着用两份200ml水洗涤。有机相在真空下浓缩至150ml并加入250ml乙醇，该溶液在真空下再次浓缩至150ml并加入250ml乙醇。该溶液在真空下浓缩至300ml，并加入30ml水以便诱导结晶。所得悬浮液于0-5℃冷却2小时。通过过滤收集固体产物并于65℃下真空干燥，得到17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3-氰基-3，5-二烯。
(ⅲ)17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-羧酸将17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3-氰基-3，5-二烯(20.0g)、50%氢氧化钠水溶液(80ml)和乙醇(200ml)的混合物加热至回流达18小时。该反应悬浮液冷至50℃并将其加到6N盐酸(300ml)和二氯甲烷(200ml)的搅拌混合物中。水相的最终PH为1.5-2.0。分离有机相，并且水相用250ml二氯甲烷进行反萃取。合并的有机相用2g活性炭搅拌1小时并通过硅藻土滤垫过滤。有机相在真空下浓缩至120ml并加入200ml乙酸乙酯。该悬浮液在真空下再次浓缩至120ml并加入200ml乙酸乙酯。所得悬浮液在真空下浓缩至最终体积120ml并加热回流2小时。悬浮液于0-5℃冷却2小时并将其过滤。固体产物在真空下于65℃干燥，得到17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-羧酸。
实施例2-对应流程Ⅱ17β-(苯乙基羰基)-雄甾-3，5-二烯-3-羧酸(ⅰ)3-(三氟甲磺酰氧基)-雄甾-3，5-二烯-17β-羧酸将雄-4-烯-3-酮-17β-羧酸(8.0g;25mmol)、2，6-二叔丁基-4-甲基吡啶(16.6g;62mmol)和三氟甲磺酸酐(11ml;66mmol)的二氯甲烷溶液于5℃下搅拌20小时。蒸发有机溶剂，残余物溶于含有4-二甲基氨基吡啶(9.0g)的四氢呋喃水溶液(99.5∶0.5)中，将其用盐酸进行酸化，接着经常规处理得到13g标题化合物(92%收率)。MP182℃。
(ⅱ)S-(2-吡啶基)-3-(三氟甲磺酰氧基)雄甾-3，5-二烯-17β-硫代羧酸酯将3-(三氟甲磺酰氧基)雄甾-3，5-二烯-17β-羧酸(6.2g;14.9mmol)、三苯基膦(9.92g;38mmol)和2，2′-二吡啶基二硫化物(8.68g;39.5mmol)的CH2Cl2(50ml)溶液在氨气氛下搅拌20小时。将反应混合物浓缩，残余物直接通过硅胶，蒸发适当的馏分，得到4.0g标题化合物(50%收率)。MP120-122℃。
(ⅲ)17β-(苯乙基羰基)-雄甾-3，5-二烯-3-三氟甲磺酸酯于约-50℃下，向S-(2-吡啶基)-3-(三氟甲磺酰氧基)-雄甾-3，5-二烯-17β-硫代羧酸酯(0.3g;0.56mmol)的四氢呋喃(20ml)溶液中加入溴化苯乙基镁(1.6mmol)。将反应混合物温热至约-10℃，并用饱和氯化铵水溶液稀释，常规处理后接着通过柱色谱分离，得到166mg标题化合物(60%收率)。MP98-99℃。
(Ⅳ)17β-(苯乙基羰基)-雄甾-3，5-二烯-3-羧酸将17β-(苯乙基羰基)-雄甾-3，5-二烯-3-三氟甲磺酸酯(0.125g;0.23mmol)、乙酸钾(0.130g;1.32mmol)和双(三苯基膦)二乙酸钯(Ⅱ)(0.015g;0.02mmol)的MDF(3ml)的混合物用一氧化碳吹洗2分钟并在CO气氛下于60℃搅拌2小时。反应物用水稀释，用0.5NHCl酸化并用乙酸乙酯萃取，乙酸乙酯萃取液用水洗涤并将其干燥(MgSO4)和在减压下蒸发。残余物在硅胶柱上进行色谱分离，用己烷∶乙酸乙酯∶乙酸(70∶30∶1)来洗脱。所得固体经乙腈重结晶得到17mg(17%)白色固体。MP218-220℃。
实施例3-对应流程Ⅱ17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-羧酸按照实施例2(ⅰ-ⅳ)，用溴化4-氟苯甲酰基镁代替步骤ⅲ中的溴化苯乙基镁来制备标题化合物。MP255℃。
实施例4-对应流程Ⅱ17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-羧酸(ⅰ)3-(氟磺酰氧基)-雄甾-3，5-二烯-17β-羧酸将雄甾-4-烯-3-酮-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于5℃搅拌20小时。该反应混合物用盐酸水溶液和水洗涤。浓缩有机相，所得残余物用柱色谱提纯得到标题化合物。
(ⅱ)S-(2-吡啶基)-3-(氟磺酰氧基)-雄甾-3，5-二烯-17β-硫代羧酸酯将3-(氟磺酰氧基)-雄甾-3，5-二烯-17β-羧酸、三苯基膦和2，2′-二吡啶基二硫化物的甲苯溶液在氮气氛中搅拌20小时。浓缩反应混合物，残余物直接通过硅胶并蒸发适当的馏分得到标题化合物。
(ⅲ)17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-氟磺酸酯于约-50℃下，向S-(2-吡啶基)-3-(氟磺酰氧基)-雄甾-3，5-二烯-17β-硫代羧酸酯的四氢呋喃溶液中加入溴化4-氟苯甲酰基镁。反应混合物温热至约-10℃并用饱和氯化铵水溶液稀释。常规处理后接着通过柱色谱分离，得到标题化合物。
(ⅳ)17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-羧酸甲酯将17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-氟磺酸酯、三苯基膦、乙酸钯(Ⅱ)、三乙胺、甲醇和二甲基甲酰胺的溶液在一氧化碳气氛中剧烈搅拌20小时。通过柱色谱后序分离的常规处理得到标题化合物。
(ⅴ)17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-羧酸将17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-羧酸甲酯、K2CO3、水和甲醇的混合物加热回流约5小时。酸化后接着进行常规处理得到标题化合物。
实施例5-对应流程Ⅱ17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-羧酸(ⅰ)3-(氟磺酰氧基)-雄甾-3，5-二烯-17β-羧酸按照实施例4(ⅰ)来制备该标题化合物(ⅱ)3-氰基-雄甾-3，5-二烯-17β-羧酸将3-(氟磺酰氧基)-雄甾-3，5-二烯-17β-羧酸的二甲基甲酰胺溶液在回流下用过量的氰化亚酮处理。反应溶液倒入氨水中骤冷并将其过滤，滤出的固体溶于二氯甲烷/盐酸水溶液中。常规处理和经柱色谱分离得到标题化合物。
(ⅲ)S-(2-吡啶基)-3-氰基-雄甾-3，5-二烯-17β硫代羧酸酯按照实施例2(ⅱ)的方法，用3-氰基-雄甾-3，5-二烯-17β羧酸(如实施例5(ⅱ)中制备的)代替3-(三氟甲磺酰氧基)-雄甾-3，5-二烯-17β-羧酸来制备该标题化合物。
(ⅳ)3-氰基-17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯按照实施例2(ⅲ)的方法，用S-(2-吡啶基)-3-氰基-雄甾-3，5-二烯-17β硫代羧酸酯(如实施例5(ⅲ)中制备的)代替S-(2-吡啶基)-3-(三氟甲磺酰氧基)-雄甾-3，5-二烯-17β-硫代羧酸酯并用溴化4-氟苯甲酰基镁代替溴化苯基镁来制备该标题化合物。
(ⅴ)17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-羧酸将3-氰基-17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯、过量的氢氧化钠和乙醇的混合物加热回流。所得混合物用盐酸水溶液骤冷并用二氯甲烷萃取。经常规处理和柱色谱分离得到标题化合物。
实施例6-对应流程Ⅲ17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-羧酸(ⅰ)17β-氰基-雄甾-3，5-二烯-3-羧酸甲酯将磷酰氯加到(17β)-17-N-叔丁基甲酰氨基雄甾-3，5-二烯-3-羧酸的甲苯(500ml)溶液中并加热至回流。12小时后，反应物用甲醇(10ml)处理，然后用NaHCO3水溶液处理，用CH2Cl2萃取，经干燥(MgSO4)、过滤、浓缩、色谱分离和重结晶，得到标题化合物。
(ⅱ)17β-甲醛基-雄甾-3，5-二烯-3-甲醇将氢化二异丁基铝于室温加入到(17β)-17-氰基雄甾-3，5-二烯-3-羧酸甲酯的甲苯溶液中。3.5小时后，反应物用H2SO4水溶液骤冷并搅拌2小时。有机层用盐水、水萃取，然后干燥(MgSO4)、过滤、浓缩和色谱分离，得到标题化合物。
(ⅲ)17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-甲醇将溴化4-氟苯甲酰基镁于0℃加到(17β)-17-甲醛基-雄甾-3，5-二烯-3-甲醇的四氢呋喃溶液中。0.5小时后，反应物用氯化铵水溶液骤冷，水层用乙酸乙酯萃取，合并的有机萃取液经干燥(MgSO4)、过滤、浓缩和色谱分离，得到标题化合物。
(ⅳ)17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-甲醛将四丙基铵过钌酸盐于室温加到(17β)-17-(5，5，5-三氟-1-羟戊基)-雄甾-3，5-二烯-3-甲醇和4-甲基吗啉N-氧化物的CH2Cl2(2.0ml)溶液中。1小时后，反应物进行快速色谱分离，得到标题化合物。
(ⅴ)17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-羧酸在室温下，将亚氯酸钠加到在四氢呋喃、H2O和叔丁醇中的17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-甲醛、磷酸钠、-元-水合物的2-甲基-2-丁烯中的混合物中。6小时后，加入乙酸，然后水层用乙酸乙酯萃取，合并的有机萃取液经干燥(MgSO4)、过滤、浓缩和快速色谱分离，得到标题化合物。
实施例7-对应一般方法A17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-羧酸将17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-羧酸和过量的氢氧化钠加到250ml三颈圆底烧瓶中。向该烧瓶中加入作为溶液的二甲亚砜。混合物加热至回流达3小时。一般处理后通过制备性HPLC进行分离，得到标题化合物。
实施例8用于施用式(Ⅰ)化合物的口服剂型的制备是将按下表Ⅰ所示比例的成分筛选、混合并填充到硬明胶胶囊中。
表Ⅰ成分 量17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3,5-二烯-3-羧酸 50mg硬酯酸镁 5mg乳糖 75mg实施例9按照所示的比例，将下述表Ⅱ中所示的蔗糖、硫酸钙二水合物和式(Ⅰ)化合物与10%明胶溶液进行混合和造粒。湿颗粒进行筛选、干燥、与淀粉、滑石和硬脂酸混合，经筛选和压制成为片剂。
表Ⅱ成分 量17β-(4-氟苯甲酰基)雄甾-3,5-二烯-3-羧酸 100mg硫酸钙二水合物 150mg蔗糖 20mg淀粉 10mg滑石 5mg硬脂酸 3mg实施例1075mg17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-羧酸分散于25ml生理盐水中，制备注射制剂。
虽然通过上面的叙述举例说明了本发明的优选的实施方案，但应当认识到本发明并不限于本文所公开的明确的说明书，并且保留对下述权利要求范围内所出现的所有改变的权利。
权利要求
1.下式表示的化合物及其药物上可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯 其中R是取代的环烷基或取代的芳基，其中a)取代的环烷基是任意含有一个或多个杂原子且被一个或多个卤素取代的非芳族的、不饱和或饱和的单环或多环C3-C12的环烷基；和b)取代的芳基是任意含有一个或多个杂原子且被一个或多个卤素取代的单环或多环C3-C12的芳基，条件是，当C是3时，芳环含有至少两个杂原子，当C是4时，芳环含有至少一个杂原子。
2.权利要求1的下式化合物及其药物上可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯 式中R是取代的环烷基或取代的芳基，其中a)取代的环烷基是任意含有一个或多个杂原子且被一个或多个卤素取代的非芳族的、不饱和或饱和的单环或多环C3-C12的环烷基;和b)取代的芳基是任意含有一个或多个杂原子且被一个或多个卤素取代的单环或多环C3-C12的芳基，条件是，当C是3时，芳环含有至少两个杂原子，当C是4时，芳环含有至少一个杂原子。
3.权利要求2的化合物及其药物上可接受的盐、水合物、溶剂化物或酯，其中R是a)用一个或多个卤素取代的C3-C8非芳族的、不饱和或饱和的环烷基;或b)用一个或多个卤素取代的C6-C12芳基。
4.权利要求3的化合物及其药物上可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯，其中R是a)用一个或多个卤素取代的C6芳基。
5.权利要求4的化合物，其为17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-羧酸及其药物上可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯。
6.权利要求1的下式化合物及其药物上可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯 式中R是取代的环烷基或取代的芳基，其中a)取代的环烷基是任意含有一个或多个杂原子且被一个或多个卤素取代的非芳族的、不饱和或饱和的单环或多环C3-C12的环烷基;和b)取代的芳基是任意含有一个或多个杂原子且被一个或多个卤素取代的单环或多环C3-C12的芳基，条件是，当C是3时，芳环含有至少两个杂原子，当C是4时，芳环含有至少一个杂原子。
7.下式的化合物及其药物上可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯 式中Y是α或β 其中R是取代的环烷基或取代的芳基，其中a)取代的环烷基是任意含有一个或多个杂原子且被一个或多个卤素取代的非芳族的、不饱和或饱和的单环或多环C3-C12的环烷基;和b)取代的芳基是任意含有一个或多个杂原子且被一个或多个卤素取代的单环或多环C3-C12的芳基，条件是，当C是3时，芳环含有至少两个杂原子，当C是4时，芳环含有至少一个杂原子。
8.权利要求7的化合物，其中Y取代基位于β位。
9.权利要求7的化合物，其中Y取代基位于α位。
10.根据权利要求1的化合物，其实际上是参见任一实施例的上文所定义的化合物。
11.药物组合物，其包括根据权利要求1至9的任一化合物和药物上可接受的载体。
12.根据权利要求1至9的任一化合物，其用于治疗。
13.根据权利要求1至9的任一化合物用于制备用作甾类5-α-还原酶抑制剂的药物。
14.根据权利要求1至9的任一化合物，用于制备用于治疗减小前列腺大小的药物。
15.根据权利要求1至9的任一化合物，用于制备用于治疗前列腺癌的药物。
16.下式的化合物 其中R如权利要求1中所定义和R4是氟磺酰氧基、卤素、氰基或-CHO。
17.下式的化合物 其中R如权利要求1中所定义。
18.制备下式化合物及其药物上可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯的方法， 其中R如权利要求1中所定义，该方法包括下式化合物 式中R如上所定义，在溶剂优选二氯甲烷中与氟代磺酸酐和碱优选2，5-二叔丁基-3-甲基吡啶反应，以形成下式化合物 式中R如上所定义，接着在适合的偶合剂优选一氧化碳存在下，所说的化合物在金属催化偶合反应中进行反应，随后，如果适合的话，任意进行水解反应，而此后可任意形成其药物上可接受的盐、水合物或溶剂化物。
19.制备下式化合物及其药物上可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯方法， 式中R如权利要求1中所定义，该方法包括差向异构化下式(Ⅱ)化合物 式中R如上所定义，而此后可任意形成其药物上可接受的盐、水合物或溶剂化物。
20.制备含有药物上可接受的载体或稀释剂和有效量的权利要求1中所述的式(Ⅰ)化合物及其药物上可接受的盐、水合物溶剂化物和酯的药物组合物的方法，该方法包括使式(Ⅰ)化合物与药物上可接受的载体或稀释剂结合在一起。
21.根据权利要求1至9的任一化合物在制备用于抑制甾类5-α-还原酶的药物上的应用。
22.抑制哺乳动物的甾类5-α-还原酶的方法，该方法包括对需要这种抑制的哺乳动物施用有效量的权利要求1至9的任一化合物。
23.权利要求1至9的任一化合物和作为活性治疗物质的α-受体拮抗剂化合物的用途，所说的用途包括单独依次地或同时施用权利要求1至9的任一化合物和α-受体拮抗剂化合物。
24.权利要求1至9的任一化合物和α-受体拮抗剂化合物在制备用于治疗良性前列腺肥大的药物中的用途，所说的用途包括单独依次或同时施用权利要求1至9的任一化合物和α-受体拮抗剂化合物。
25.权利要求1至9的任一化合物和作为活性治疗物质的长压定的用途，所说的用途包括单独依次或同时施用权利要求1至9的任一化合物和长压定。
26.权利要求1至9的任一化合物和长压定在制备用于治疗男式秃发药物中的用途，所说的用途包括单独依次或同时施用权利要求1至9的任一化合物和长压定。
全文摘要
本发明涉及17α和17β-取代的酰基-3-羧基-3，5-二烯类似物的甾类合成化合物、含有这些化合物的药物组合物和使用这些化合物来抑制甾类5-α-还原酶的方法。本发明也涉及用于制备这些化合物的中间体和方法。
文档编号C07J43/00GK1101916SQ9312143
公开日1995年4月26日 申请日期1993年11月18日 优先权日1992年11月18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：
本发明涉及某些新颖的17α和17β取代的酰基-3-羧基3，5-二烯甾族化合物、含有这些化合物的药物组合物，和使用这些化合物抑制甾类5-α-还原酶的方法，也发明了用于制备这些化合物的新颖的中间体和方法。
称为雄激素的一类甾族激素决定区分男性与女性的身体特征，在产生雄激素的一些器官中，睾丸产生这些激素的量最大，脑中枢主要控制雄激素产生的浓度。当无效的控制引起过量的雄激素产生时，就会导致许多身体表现和疾病状态。例如，普通粉刺、皮脂溢、女性多毛症、男式秃发和前列腺疾病如良性前列腺肥大都与升高的雄激素浓度有关。另外，雄激素浓度的减少已表现出对前列腺癌具有治疗作用。
睾酮是由睾丸分泌的主要雄激素，并且是在男性的血浆中基本的雄激素甾族化合物。现在已知的是，5-α-还原雄激素是在某些组织如前列腺和皮脂腺中的活性激素。因此，在这些组织中但不是在其他组织如肌肉和睾丸中，循环睾酮作为二羟睾酮(DHT)即其5-α-还原类似物的前激素。甾族化合物5-α-还原酶是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸盐(NADPH)依赖酶将睾丸酮转化成DHT。在男性生长发育中这种酶的重要性是通过在男性假两性体中的遗传甾族化合物5-α-还原酶缺乏的发现而得到显著地说明。Imperato-McGinley，J.等人，(1979)，J.Steroid Biochem.11∶637-648。
在各种疾病状态中对升高DHT浓度的重要性的认识已促进人们作出为合成这种酶抑制剂的许多努力。到目前为止已表明最有效的抑制剂是3-羧基-雄-3，5-二烯甾类衍生物。
一些5-α-还原酶抑制剂在现有技术中是已知的。例如，1.Bioinorganic Chemistry，17，PP. 372-376(1986)，由B. W. Metcalf等人描述了通过3-雄甾烯-3-羧酸抑制人的甾族化合物5-α-还原酶(EC 1.3.1.30);
2.Biochemistry(1990)VOl.29，PP.2815-2824，由M. A.Levy等人描述了在通过3-雄甾烯-3-羧酸抑制鼠肝甾族化合物5-α-还原酶中酶抑制剂相互作用的机理。
3.J.Med.Chem.(1990) VOl.33，PP.943-950(1990)，由D.A.Holt等人描述的通过不饱和3-羧酸甾族化合物抑制甾族化合物5-α-还原酶;
4.J.Steroid Biochem， VOl.34，NOS.1-6，PP.571-575(1989)，由M.A.Levy等人描述了在鼠前列腺甾族化合物5-α-还原酶和3-羧酸-17β-取代的甾族化合物之间的作用机理;
5.J.Med.Chem.(1990)VOI.33，PP.937-942，由D.A.Holt等人描述了环状芳基羧酸的一类新颖的甾族化合物;
6.TIPS(1989.12)VOL.10，PP.491-495，由D.W.Metcalf等人描述了在良性前列腺增生、男式秃发和粉刺中的甾族化合物5-α-还原酶的抑制剂的作用;和7.EPO Publn.NO. 0289 327，由D.A.Holt等人(Smithkline Bechmann)描述了用作5-α-还原酶抑制剂的甾类3-羧酸衍生物。
8.EPO Publn.NO.0343 954 A3，由D.A.Holt等人(Smithkline Beckmann)描述了用作5-α-还原酶抑制剂的甾类3-羧酸衍生物。
9.EPO Publn.NO.0465 142 A1，由G.H.Rasmusson等人(Merck &.Co.Inc)描述了用作5-α-还原酶抑制剂的甾类3-羧酸衍生物。
然而，在上述参考文献中没有一个明确提到，本发明任何新颖的甾类17α-或17-β取代的酰基-3-羧酸雄甾-3，5-二烯化合物可用作有效的睾酮5-α-还原酶抑制剂。
本发明涉及下述式Ⅰ化合物及其药物上可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯 式中Z是α或β- -R，其中R是取代的环烷基或取代的芳基，其中a)取代的环烷基是任意含有一个或多个杂原子且被一个或多个卤素取代的非芳族的不饱和或饱和的单环或多环C3-C12的环烷基;和b)取代的芳基是任意含有一个或多个杂原子且被一个或多个卤素取代的单环或多环C3-C12的芳基，条件是，当C是3时，芳环含有至少二个杂原子，当C是4时，芳环含有至少一个杂原子。
本发明也涉及用于抑制哺乳动物包括人的5-α-还原酶活性的方法，该方法包括给患者施用有效量的本发明的5-α-还原酶抑制化合物，本发明有另一方面是提供新颖的中间体和用于制备本发明5-α-还原酶抑制化合物的新方法。在本发明中还包括药物组合物，它包括药物载体和用于本发明方法中的化合物。本发明也包括本发明的5-α-还原酶抑制化合物与另外的活性组分的共同给药的方法。
抑制5-α-还原酶的本发明化合物具有下述式(Ⅰ)及其药物上可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯 式中Z是α或β- -R，其中R是取代的环烷基或取代的芳基，其中a)取代的环烷基是任意含有一个或多个杂原子且被一个或多个卤素取代的非芳族的、不饱和或饱和的单环或多环C3-C12环烷基;和b)取代的芳基是任意含有一个或多个杂原子且被一个或多个卤素取代的单环或多环C3-C12芳基，条件是，当C是3时，芳环含有至少两个杂原子，当C是4时，芳环含有至少一个杂原子。
在本发明化合物中优选的是具有下述式(Ⅱ)的那些化合物及其药物上可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯 R是取代的环烷基或取代的芳基，其中a)取代的环烷基是任意含有一个或多个杂原子且被一个或多个卤素取代的非芳族的、不饱和或饱和的单环或多环C3-C12环烷基;和b)取代的芳基是任意含有一个或多个杂原子且被一个或多个卤素取代的单环或多环C3-C12芳基，条件是，当C是3时，芳环含有至少两个杂原子，当C是4时，芳环含有至少一个杂原子。
在本发明式Ⅱ化合物中优选的是其中R为下述定义的那些化合物及其药物上可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯，a)被一个或多个卤素取代的C3-C8非芳族的、不饱和或饱和的环烷基;或b)被一个或多个卤素取代的C6-C12芳基。
在式Ⅱ化合物中较优选的是其中R为a)被一个或多个卤素取代的C6芳基的那些化合物及其药物上可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯。
在式Ⅱ化合物中最优选的是其中卤素为氟的那些化合物及其药上可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯。
在式Ⅱ化合物中最最优选的是17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-羧酸及其药物上可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯。
本文中使用的术语“α”遵循标准的化学术语，并且指的是向下连接，即相应的取代基在纸平面以下相连。
本文中使用的术语“β”遵循标准的化学术语，并且指的是向上连接，即相应的取代基在纸的平面以上相连。
本文中使用的CX-CY指的是具有X至Y个碳原子的部分。
本文中使用的术语“芳基”(除非另有说明)指的是任意含有一个或多个杂原子且被一个或多个卤素取代的单环或多环C3-C12芳基，条件是，当C是3时，芳环含有至少两个杂原子，当C是4时，芳环含有至少一个杂原子。
本文中使用的取代芳基的芳基的实例包括氟苯基，三氟甲基苯基和二氟苯基。
本文中使用的取代芳基的芳基的优选实例包括4-氟苯基、4-三氟甲基苯基和3，5-二氟苯基。
本文中使用的术语“C6-C12芳基”指的是(除非另有说明)苯基、萘基、3，4-亚甲二氧基苯基、吡啶基或联苯基。
本文中使用的术语“C6芳基”指的是(除非另有说明)苯基。
本文中使用的术语“取代的”指的是(除非另有说明)，主化学结构具有一个或多个卤素取代基。
本文中使用的术语“环烷基”指的是(除非另有说明)非芳族的、不饱和或饱和的单环或多环C3-C12环烷基。
本文中使用的环烷基和取代环烷基的实例包括4-氟环已基和2-氟环已基。
本文中使用的术语“杂原子”指的是氧、氮和硫。
本文中使用的术语“卤素”指的是选自溴、碘、氯和氟的取代基。
本文中使用的术语“治疗”和其引申意义指的是预防性治疗或治疗性治疗。
本文中使用的术语“金属催化偶合反应”指的是，在适合的有机溶剂(优选甲苯、二甲亚砜、二氯乙烷、二甲基甲酰胺或THF)中，在金属催化剂(优选钯催化剂如乙酸钯(Ⅱ)或氯化钯(Ⅱ)或氯化钯(Ⅱ)或双(三苯基膦)乙酸钯(Ⅱ)]存在下，使制备的3-氟甲基磺酸酯或3-氟磺酸酯化合物与碱(优选叔胺碱如三乙胺、吡啶或三丁基胺)，C1-C6醇(当需要酯时)或C1-C6羧酸盐(优选为KOAC)(当需要酸时)和膦[如双(二苯基膦基)烷烃、优选1，3-双(二苯基膦基)丙烷、三-邻-甲苯基膦或1，1-双(二苯基膦基)二茂铁(dppf)]反应，在此形成金属配合物，接着加入偶合剂。
本文中使用的术语“偶合剂”指的是能够与所说的金属配合物反应以形成酯或羧酸取代基的化合物。正如本文中所述的那样，一氧化碳是优选的偶合剂，当将其加入金属催化偶合反应时，便产生所需的羧酸基。
式(Ⅰ)化合物和式(Ⅴ)化合物包括在本发明的药物组合物中并用于本发明的方法中。当-COOH存在时，可使用药物上可接受的酯，例如甲基、乙基、新戊酰氧基甲基等的酯和现有技术中已知的那些酯，从而改进其溶解性或水解特性;以便用作能持续释放的前体药物制剂。
本文中使用的术语“α-受体拮抗剂”指的是已知的一类α-肾上腺素能受体拮抗剂化合物，例如描述在Lafferty等人的美国专利4，963，547中，它们被用作治疗血管疾病如糖尿病、心血管疾病、良性前列腺肥大和眼高血压。
用于本发明组合物和方法中的优选的α-肾上腺素能受体拮抗剂包括amsulosin、特拉唑嗪、多沙唑嗪、alfuzosin、吲哚哌胺、哌唑嗪、7-氯-2-乙基-3，4，5，6-四氢-4-甲基噻吩并[4，3，2-ef][3]-苯并吖庚因和8-｛3-[4-(2-甲氧基苯基)-1-哌嗪基]丙基氨基甲酰基｝-3-甲基-4-氧代-2-苯基-4H-1-苯并吡喃。
本文中使用的术语“amsulosin”指的是下述结构的化合物及其盐、水合物和溶剂化物。
在化学上，amsulosin被称为(-)-(R)-5-[2-[[2-(0-乙氧基苯氧基)乙基]氨基]丙基]-2-甲氧基苯磺酰胺。
Amsulosin被公开在美国专利4，703，063并在美国专利4，987，125中提出保护，其被用于治疗下尿道机能障碍;
本文中使用的术语“特拉唑嗪”指的是下述结构的化合物及其盐、水合物和溶剂化物 在化学上，特拉唑嗪被称为1-(4-氨基-6，7-二甲氧基-2-喹唑啉基)-4-[(四氢-2-呋喃甲酰基)羰基]哌嗪。特拉唑嗪被公开在美国专利4，251，532中。
本文中使用的术语“多沙唑嗪”指的是下式的化合物及其盐、水合物和溶剂化物。
在化学上，多沙唑嗪被称为1-(4-氨基-6，7-二甲氧基-2-喹唑啉基)-4-[(2，3-二氢-1，4-苯并二噁英-2-基)羰基]哌嗪。
多沙唑嗪被公开在美国专利4，188，390中。
本文中使用的术语“alfuzosin”指的是下式的化合物及其盐、水合物和溶剂化物。
在化学上，alfuzosin被称为N-[3-[(4-氨基-6，7-二甲氧基-2-喹唑啉基)甲基氨基]丙基]四氢-2-呋喃甲酰胺。
alfuzosin被公开在美国专利4，315，007中。
本文中使用的术语“吲哚哌嗪”指的是下式的化合物及其盐、水合物和溶剂化物。
在化学上，吲哚哌嗪被称为N-[1-[2-(1H-吲哚-3-基)乙基]-4-哌啶基]苯甲酰胺。
吲哚哌嗪被公开在美国专利3，527，761中。
本文中使用的术语“哌唑嗪”指的是下式的化合物及其盐、水合物和溶剂化物。
在化学上哌唑嗪被称为1-(4-氨基-6，7-二甲氧基-2-喹唑啉基)-4-(2-呋喃基羰基)哌嗪。
哌唑嗪被公开在美国专利3，511，836中。
本文中使用的“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”指的是下述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]苯并吖庚因被公开在美国专利5，006，521中。此外，作为α-肾上腺素能受体拮抗剂而公开于美国专利5，006，521中的所有化合物都是用于本发明的优选的α-肾上腺素能受体拮抗剂。
本文中使用的“8-｛3-[4-(2-甲氧基苯基)-1-哌嗪基]丙基氨基甲酰基｝-3-甲基-4-氧代-2-苯基-4H-1-苯并吡喃”指的是下述结构的化合物及其盐、水合物和溶剂化物。
8-｛3-[4-(2-甲氧基苯基)-1-哌嗪基]丙基氨基甲酰基｝-3-甲基-4-氧代-2-苯基-4H-1-苯并吡喃被公开在Leonardi等人(Recordati S.A)的EPO Publn.NO.0558245 A1中。
此外，作为α-肾上腺素能受体拮抗剂而公开于EPO Publn.No.0558245 A1中的所有化合物都是用于本发明的优选的α-肾上腺素能受体拮抗剂。
通过使用Lafferty Ⅰ所述试验，本领域技术人员可容易地测定除了本文特别指出的化合物之外的化合物是否是α-肾上腺素能受体拮抗剂。因此，所有这类化合物都包括在本文使用的术语“α-肾上腺素能受体拮抗剂”的范围之内。
本文中使用的术语“长压定”指的是下式的化合物
在化学上，长压定被称为2，4-嘧啶二胺6-(1-哌啶基)-3-氧化物。长压定在Rogaine 中是活性组分;Rogaine 由Upjohn Company，Kalamazoo，Michigan销售作为用于促进头发生长的表面溶液。
本文中使用的术语“芳香酶抑制剂”指的是防止雄激素转化成雌激素的已知的一类甾族和非甾族化合物，例如其描述在Gormley等人的国际公布号WO92/18132中。Gormley等人公开的芳香酶抑制剂当与5-α-还原酶抑制剂结合使用时，可用于治疗良性前列腺增生。
用于本发明组合物和方法中的优选的芳香酶抑制剂是4-(5，6，7，8-四氢咪唑并[1，5-α]吡啶-5-基)苯基氰(fadrazole)。Fadrazole公开在美国专利4，728，645中。此外，公开于Gormley等人的国际公布号WO92/18132中的具有芳香酶抑制活性的所有化合物都是用于本发明的优选的芳香酶抑制剂。
正如本文中所述的，当本文所述的5-α-还原酶抑制剂与另外一种或多种活性组分一起使用时，所述5-α-还原酶抑制剂可以与所述另外的一种或多种活性组分共同给药。
本文中使用的术语和其引申意义“共同给药”指的是，本文所述的5-α-还原酶抑制化合物与另外一种或多种活性组分同时给药或以任何方式分别依次给药，所述其他组分是如已知用于治疗普通粉刺、皮脂溢、女性多毛症、男式秃发、良性前列腺肥大或前列腺癌病症的其他化合物，或已知当与5-α-还原酶抑制剂结合使用时具有效用的化合物。如果不是同时给药，则优选将所述化合物以彼此接近的时间间隔给药，此外，对于所述化合物能否以相同的剂型给药是无关紧要的，如一种化合物可局部给药，而另一种化合物可口服给药。
本发明的新的式(Ⅱ)化合物可由下述流程1-3及实施例中概述的方法由下式已知和易得的甾类酸来制备。
流程Ⅰ
流程Ⅰ概述了式Ⅱ化合物的形成。在流程Ⅰ中所用的化合物(b)的制备是在适合的溶剂优选二氯甲烷中，用如下文所述的卤素-Vilsmeier试剂处理化合物(a)，接着用如下文所述的过量的格利雅试剂骤冷。3-氰基衍生物(C)的制备是在适合的溶剂优选二甲基甲酰胺中，用如下文所述的氰化剂处理化合物(b)。如下文所述，将17-酰基衍生物(c)皂化，生成化合物(d)。
图解流程Ⅱ
流程Ⅱ概述了式Ⅱ化合物的形成。流程Ⅱ中所用的是式Ⅳ所述的化合物，其中R1是CF3O2SO-或FO2SO-。在流程Ⅱ所用的烷基化方法(步骤c)中，吡啶硫基酯与Li-R或XMgR(X＝Cl.Br)格利雅试剂(如下文所述的)优选溴化4-氟苯基镁反应，以一步或两步形成所需产物，优选17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-羧酸。
在路线1中，在适合的有机溶剂优选二氯甲烷中，于约-20℃至20℃优选0℃下，通过用三氟甲磺酸酐或氟磺酸酐和胺碱如吡啶优选2，5-二叔丁基-3-甲基吡啶处理(a)，将烯酮酸(a)转化成3-三氟甲磺酸酯或3-氟磺酸酯衍生物(e)(步骤A)。
在适合的有机溶剂溶液优选四氢呋喃/甲苯中，于室温下，通过用2，2-二硫基吡啶基和三苯基膦处理(e)约8-14小时来制备活性酯(f)(步骤B)。
在四氢呋喃或乙醚溶剂中，于约-50至-70℃的温度下，用如下文所述的格利雅试剂处理(f)1-16小时来制备17-酰基衍生物(g)(步骤c)。
在含有乙酸钯催化剂、三苯基膦和叔有机胺优选三乙胺的适合的有机溶剂优选甲醇中，于约室温下在羰基化条件优选使一氧化碳气体鼓泡通过(g)溶液的条件下，处理(g)1-16小时来制备3-烷基酯(j)(步骤D)。然后使化合物(j)与适合的碱优选碳酸钾反应并将其酸化(步骤F)生成化合物(d)。
在含有钯催化剂优选双(三苯基膦)二乙酸钯(Ⅱ)和碱优选乙酸钾的适合的非醇溶剂优选DMF中，优选于升温下在羧基化条件优选使一氧化碳气体鼓泡通过(g)溶液的条件下，处理(g)也可制备化合物(d)(步骤H)。
路线2包括通过上述步骤A将原料甾类酸(a)转化成3-三氟甲磺酸酯或3-氟磺酸酯衍生物(e);通过步骤D将(e)羰基化成为(h);通过步骤B形成活性2-吡啶基硫代酯(i);通过步骤C形成17-酰基化合物(j);通过步骤F将3-酯水解成为3-酸最终产物(d)。
路线3包括通过上述的步骤A将原料甾类酸(a)转化成为3-三氟甲磺酸酯或3-氟磺酸酯衍生物(e)。在适合的溶剂优选二甲基甲酰胺中，通过用氰化剂(如下文所述)处理(e)来制备3-氰基衍生物(k)(步骤E)。通过步骤B由(k)来制备活性2-吡啶基硫代衍生物(I)。形成17-酰基化合物(c)包括通过步骤C使(I)反应。将17-酰基衍生物(C)皂化(步骤G)(如下所述)生成化合物(d)。
流程Ⅲ
流程Ⅲ概述了式Ⅱ化合物的形成。
如流程Ⅲ所述，将化合物(k)在甲苯中用磷酰氯处理接着用甲醇处理来制备化合物(I)。
式(I)化合物与还原剂优选氢化二异丁基铝反应，生成式(m)化合物。在四氢呋喃或乙醚溶剂中，于约-50℃至-70℃的温度下，通过用格利雅试剂(如流程Ⅱ所述)处理式(m)化合物1-16小时来制备式(n)化合物。
通过氧化式(n)化合物来制备式(o)化合物。所述氧化反应优选使用四丙基铵过钌酸盐或琼斯试剂。
通过氧化式(o)化合物来制备式(d)化合物。所述氧化反应优选使用亚氯酸钠。
本文中用于包括在本发明范围内的所有物质的XMgR型格利雅试剂是可得到的或由本领域技术人员很容易地制备。
例如，当R是氟苯基时，上述物质可通过用适合的溴-氟苯基如4-溴苯基氟化物的原料衍生得到。
由于这种揭示，以形成用于本发明的适合的格利雅试剂的其他卤代苯对于本领域技术人员来说将是显而易见的。
通过下述的一般方法，由含有相应β取代基的化合物来制备其中Z位于α位的式Ⅰ化合物。
一般方法A在适合的溶剂优选乙二醇或二甲亚砜中，于温度高于100℃优选于回流温度下，向式(Ⅱ)取代的17β甾类5-α-还原酶抑制化合物的搅拌溶液中加入碱如氢氧化物或醇盐碱，优选氢氧化钠、氢氧化钾或甲醇钠，经分离和处理后得到相应的α-差向异构体。
在确定用于进行差向异构作用的适合的溶剂中，当原料17β5α-还原酶抑制甾类化合物含有活性取代基或含有例如对亲核进攻敏感的不饱和键时，优选二甲亚砜或其他非活性高沸点溶剂。并且，当不考虑原料17β5α-还原酶抑制甾类化合物的取代基或任何不饱和键的反应性时，可以使用乙二醇或其他活性高沸点溶剂。
也包括在本发明范围内的是式(Ⅰ)化合物的酮还原产物，即下式的仲醇及其药物上可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯。
式中Y是α或β 其中R是取代的环烷基或取代的芳基，其中a)取代的环烷基是任意含有一个或多个杂原子且被一个或多个卤素取代的非芳族的、不饱和或饱和的单环或多环C3-C12环烷基;和b)取代的芳基是任意含有一个或多个杂原子且被一个或多个卤素取代的单环或多环C3-C12芳基，条件是，当C是3时，芳环含有至少两个杂原子，当C是4时，芳环含有至少一个杂原子。
在上述本发明的酮还原产物中特别优选的化合物是其中17-取代基(如下式)被连在β位的仲醇。
在环A或3，5-双键中没有差向异构化或还原羧基的情况下，这些化合物可以通过常规的硼氢化钠还原羧基来制备。
氢硼化物的还原反应可在例如水或含水甲醇中于室温至50℃的温度下进行。然后用常规方法将该产物分离和提纯。该化合物也可用作有效的5-α-还原酶抑制剂。
本文中使用的术语“卤素-Vilsmeier试剂”指的是下述结构的卤化二取代的甲酰胺试剂 式中R9和R10独自选自烷基、芳基或芳烷基，X是Br或I，Y是抗衡离子，所述试剂制备方法如下a)优选在适合的溶剂优选二氯甲烷中，于低温下，使氯化物源如草酰氯或亚硫酰氯与二取代的甲酰胺试剂如二烷基取代的甲酰胺试剂优选二甲基甲酰胺反应，形成氯-Vilsmeier试剂，所述氯-Vilsmeier试剂优选在低温下与溴化物源或碘化物源优选溴化氢气体就地进行反应，或
b)优选在适合的溶剂优选二氯甲烷中，于低温下，使溴化物源或碘化物源优选草酰溴与二取代甲酰胺试剂如二烷基取代的甲酰胺试剂优选二甲基甲酰胺反应。
本文中使用的术语“低温”指的是25℃以下，优选在-15℃和15℃之间，最优选在0℃和10℃之间。
在本文中和权利要求书中使用的术语“氰化剂”指的是在适合的条件下能够与卤化基团反应形成氰化基团的化合物或试剂。
所述氰化基团的制备优选是在适合的溶剂如N，N-二甲基-N，N-亚丙基脲(DMPU)、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)或N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)优选DMF中，于高温下，使相应的卤化基团与氰化剂反应。
本文中和权利要求书中使用的术语“皂化”和其引申意义指的是在适合的条件下能够与腈反应形成羧酸取代基团的化合物或试剂或一系列试剂。所述的羧酸取代基团的制备优选是在适合的溶剂如乙二醇、异丙醇或乙醇优选乙醇中，于高温下，使相应的氰化基团与氢氧化物碱优选氢氧化钠水溶液反应并随后酸化。
本文和权利要求书中使用的术语“高温”指的是高于25℃，优选在回流温度下。
用于本发明公开方法中的优选的氰化剂使用氰化物配合物，例如在Richard C. Larock， Comphrehensive Organic TransformationsA Guide to Functional Group Preparations. PubVCH Publishers， Inc.(1989)P. 861中所述。用于本发明的氰化物配合物的实例是KCN、NiBr2(PPh3)2、Zn、PPh3就地形成的共混合物。其他的实例包括Co(CN)3-4;K4Ni2(CH)6，KCN;KCN，催化剂Pd(PPh3)4;Co(CN)3-5;CuCN和NaCu(CN)2。本文中使用的术语“NaCu(CN)2”指的是由CuCN和NaCN就地共混合形成的试剂。
在上述氰化物配合物中优选的是CuCN和NaCu(CN)2。
在上述氰化物配合物中特别优选的是NaCu(CN)2。
所述NaCu(CN)2配合物优选是通过将1摩尔当量的氰化钠就地加到氰化亚铜中来制备的。
本文中和权利要求书中使用的术语“溶剂”或“适合的溶剂”指的是下述的溶剂，例如二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、氯仿、乙二醇、四氯化碳、四氢呋喃(THF)、乙醚、甲苯、乙酸乙酯、己烷、二甲亚砜(DMSO)、N，N′-二甲基-N，N′-亚丙基脲、N-甲基-2-吡咯烷酮、甲醇、异丙醇、二甲基甲酰胺(DMF)、水、吡啶、喹啉或乙醇。
式(Ⅰ)和式(Ⅴ)化合物的药物上可接受的盐、水合物和溶剂化物当适合时可通过本领域技术人员熟知的方法来制备。
在制备本发明的式(Ⅰ)化合物中，合成了下述式(Ⅳ)的新中间体
式中R如式(Ⅱ)中所定义，R4是氟磺酰基氧基、卤素、氰基或CHO。
在合成本发明式(Ⅰ)化合物中还制备了下式的新中间体。
式中R如式Ⅰ中所定义。
用于制备下述式(Ⅱ)化合物及其药物上可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯的优选方法包括 (式中R如上述式(Ⅱ)中所定义)使下式化合物
(式中R如式(Ⅱ)中所定义)在溶剂优选二氯甲烷中与氟磺酸酐和碱优选2，5-二叔丁基-3-甲基吡啶反应，形成下式化合物 式中R如上所定义，接着在适合的偶合剂优选-氧化碳存在下，使所述化合物在金属催化偶合反应中进行反应，随后，如果适合的话，任意进行水解反应，形成式(Ⅱ)化合物，而此后可任意形成其药物上可接受的盐、水合物或溶剂化物。
上述式(Ⅷ)化合物的制备首先是活化结构式(Ⅹ)化合物的17-位羧酸取代基(如本文所述)，优选用酰氯如亚硫酰氯来活化，或者通过2，2-二硫基吡啶基反应形成硫代吡啶基酯，然后用格利雅试剂处理(如本文所述)。
用于制备下述式(Ⅱ)化合物及其药物上可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯的优选方法包括 (式中R如式(Ⅱ)中所定义)使下式化合物 在卤素-Vilsmeier试剂和溶剂存在下进行反应，然后用过量的格利雅试剂骤冷，形成下式化合物
式中R如上所定义，接着，在适合的溶剂中，使所述化合物与氰化剂反应，形成下式化合物， 式中R如上所定义，然后皂化所述化合物，形成式(Ⅱ)化合物，而此后可任意形成其药物上可接受的盐、水合物或溶剂化物。
用于制备下式化合物及其药物上可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯的优选方法包括
(式中R如式(Ⅱ)中所定义)(ⅰ)氧化式(Ⅶ)化合物 式中R如式(Ⅳ)中所定义，或(ⅱ)使式(Ⅺ)化合物
(式中R如上所定义)在适合的偶合剂优选一氧化碳存在下，在金属催化偶合反应中进行反应，接着，如果适合的话，任意进行水解反应，或(ⅲ)水解式(Ⅻ)化合物 式中R如上所定义，而此后可任意形成其药物上可接受的盐、水合物或溶剂化合物。
因为本发明的药物活性化合物抑制甾类5-α-还原酶活性，它们在治疗其中DHT活性的减少会产生所需的治疗效果的疾病和病症方面具有治疗作用。这类疾病和病症包括普通粉刺、皮脂溢、女性多毛症、男式秃发、前列腺疾病如良性前列腺肥大，以及前列腺癌。
在测定抑制人的5α-还原酶的效力方面，使用下述方法用作重组体甾类5α-还原酶的同功酶1来源的膜颗粒的制备使用Dounce玻璃-玻璃手动均化器(Kontes Glass Co.，Vineland，N.J.)，将含有表达重组体人的甾类5α-还原酶的同功酶1(Andersson，S.，Berman，D.M.，Jenkins，E.P.，和Russel1，D.W.(1991)Nature354，159-161)的中国仓鼠卵巢(CHO)细胞在20mM磷酸钾，PH6.5的缓冲液中均化，该缓冲液含有0.33M蔗糖、1mM二硫苏糖醇和50μM NADPH(缓冲液A)。膜颗粒通过离心(100，000×g于4℃下达60分钟)分离，并且再悬浮于20mM磷酸钾中，其PH为6.5，含有20%丙三醇、1mM二硫苏糖醇和50μM NADPH(缓冲液B)。悬浮的颗粒溶液于-80℃下储存。
用作甾类5α-还原酶的同功酶2来源的前列腺膜颗粒的制备将冷冻的人的前列腺解冻并切碎成小块(Brinkmann Polytron(Sybron Corp.，Westbury，New York)。用Sonifier (Branson Sonic Power Co.)将该溶液进行超声处理3至5分钟，接着在Dounce手动均化器中进行手工均化。通过于4℃在600或1000×g下差速离心20分钟和在140，000×g下离心60分钟得到前列腺颗粒。由140，000×g离心得到的颗粒用5至10倍于组织体积的上述缓冲液洗涤并在140，000×g下离心。所得颗粒悬浮于缓冲液B中，并且该颗粒悬浮液于-80℃下储存。
用作重组体甾类5-α-还原酶的同功酶2来源的膜颗粒的制备使用Douce手动均化器，将含有表达重组体人的甾类5-α还原酶的同功酶2的中国仓鼠卵巢(CHO)细胞在20mM磷酸钾PH6.5的缓冲液中均化，该缓冲液含有0.33M蔗糖、1mM二硫苏糖醇和50μM NADPH(缓冲液A)。将含有重组体人酶的膜颗粒通过离心(100，000×g于4℃下达60分钟)分离，并再悬浮于20mM磷酸钾中，其PH为6.5，含有20%丙三醇、1mM二硫苏糖醇和50μM NADPH(缓冲液B)。悬浮的颗粒溶液于-80℃下储存直到使用。
酶活性和抑制剂效力的试验将在乙醇中恒定量的[14C]睾酮(50至55mCi/mmol)和在乙醇中可变量的潜在的抑制剂沉积于试管中，并在真空中浓缩至干。向每个试管中加入缓冲液，即10μl(重组体同功酶1或同功酶2)或20μl(来自人的前列腺组织的同功酶2)的10mM NADPH和等份的甾类5-α-还原酶制剂至最终体积0.5ml。进行人的甾类5-α-还原酶同功酶1的试验是用在CHO细胞中表达的重组蛋白在50mM磷酸盐缓冲液(PH7.5)中的试样，而进行同功酶2的试验是用人的前列腺颗粒悬浮体和/或在CHO细胞中表达的重组蛋白在50mM柠檬酸盐缓冲液(PH5.0)中的悬浮液。
该溶液于37℃保温培养20或30分钟后，通过加入4ml乙酸乙酯和0.25μmol作为载体的睾酮、5α-二氢睾酮、雄烷二醇和雄烷二酮之一使反应物聚冷。有机层移至第二个试管中并在Speed VAC.中蒸发至干。残余物溶于40μl氯仿中，点在20x 20cm预先刻槽的硅胶TLC板(Si 250F-PA，Baker Chemical)的各个线上并用丙酮氯仿(1∶9)展开二次。在底物和产物的谱带中的放射化学含量用BIOSCAN Imaging Scanner(Bioscan Inc.，Washington，D.C.)来测定.计算转化成产物的回收放射性标记百分数，由此测定酶活性，所有保温培养的进行都消耗不大于20%的底物(睾酮)。
通过酶活性的倒数(1/速率)对可变的抑制剂浓度制图将试验所获得的数据用计算机拟合成线性函数;通过Dixon分析(Dixon，M.(1953))来测定表观抑制常数(Ki，app)。
抑制常数(Ki)的数值由已知方法[Levy，M(1989)，Biochemis-try，29∶2815-2824]来计算。
在本发明范围内的药物活性化合物用于抑制需要这种抑制的哺乳动物包括人的甾类5-α-还原酶。
在本发明范围内的化合物已进行了试验，并显示出对于同功酶1的活性为85Ki(nM)和对同功酶2的活性为2Ki(nM)。在本发明的化合物及用于本发明药物组合物和本发明方法的化合物中的特别优选的化合物是17β-(4-氟苯甲酰基-雄甾)-3，5-二烯-3-羧酸。
本发明的药物活性化合物可加入到适合的剂型如胶囊剂、片剂或注射制剂中。使用固体或液体药物载体。固体载体包括淀粉、乳糖、硫酸钙二水合物、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。液体载体包括糖浆、花生油、橄榄油、盐水和水。同样地，载体或稀释剂可以包括任何延时释放的物质如单硬脂酸甘油酯或二硬脂酸甘油酯，它们可单独使用或与蜡一起使用。固体载体的量变化很大，但优选每个剂量单位为约25mg至1g。当使用液体载体时，制剂为下述形式糖浆剂、酏剂、乳剂、软明胶胶囊、无菌注射液如安瓿，或含水或不含水的悬浮液。
按照药物化学家常用的方法来制备药物制剂，所述方法包括当需要时对于片剂形式的混合、制粒和压制，或当适合时，混合、填充和溶解所述组分，得到所需的口服或非肠道的产品。
如上所述，在药物剂量单位中的本发明药物活性化合物的剂量将是有效的、无毒的量，优选选自范围这0.01-1000mg/kg的活性化合物，最好为0.1-100mg/kg。当治疗需要对甾类5-α还原酶抑制的病人时，优选将选择的剂量每日1-6次口服或非肠道给药。非肠道给药的优选形式包括通过注射和连续输注进行局部、直肠、经皮给药。对人给药的口服剂量单位优选含有0.1至500mg活性化合物。优选使用较低剂量的口服给药。然而，当对患者是安全和适合时，也可使用较高剂量的非肠道给药。
抑制包括人在内的哺乳动物的甾类5-α-还原酶活性的本发明的方法包括给需要这种抑制作用的受治疗者施用抑制甾类5-α-还原酶有效量的本发明化合物。
本发明还提供了在用于抑制甾类5-α-还原酶的药物生产中式(Ⅰ)化合物或式(Ⅴ)化合物的用途。
本发明还提供了用于治疗良性前列腺肥大的药物组合物，它包括式(Ⅰ)化合物或式(Ⅴ)化合物及药物上可接受的载体。
本发明也提供了用于治疗前列腺癌的药物组合物，它包括式(Ⅰ)化合物或式(Ⅴ)化合物及药物上可接受的载体。
本发明另外还提供了制备含有药物上可接受的载体或稀释剂和式(Ⅰ)化合物或式(Ⅴ)化合物的药物组合物的方法，它包括将式(Ⅰ)化合物或式(Ⅴ)化合物与药物上可接受的载体或稀释剂给合在一起。
当按照本发明施用本发明的化合物时，希望没有不可接受的毒性作用。
此外，本发明的药物活性化合物可与其他活性成分共同给药，如已知用于治疗普通粉刺、皮脂溢、女性多毛症、男式秃发、良性前列腺肥大或前列腺癌病症的其他化合物，或已知当与5-α-还原酶抑制剂结合使用时具有效用的化合物。特别优选的是本文所公开的5-α-还原酶抑制剂和长压定共同给药，用于治疗男式秃发。另外特别优选的是本文所公开的5-α-还原酶抑制剂和α-受体拮抗剂共同给药，用于治疗良性前列腺肥大。优选的是本文所公开的5-α-还原酶抑制剂和芳香酶抑制剂共同给药，用于治疗良性前列腺肥大。另外优选的是本文所公开的5-α-还原酶抑制剂、α-受体拮抗剂和芳香酶抑制剂共同给药，用于治疗良性前列腺肥大。
在没有进一步详细描述的情况下，相信利用上述的说明本领域技术人员便能够最充分地利用本发明。因此，下述实施例被认为仅仅是作为举例说明，并且不是以任何方式对本发明范围的限制实施例1-对应流程Ⅰ17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-羧酸(ⅰ)、17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3-溴-3，5-二烯。
在氮气氛下，向烧瓶中加入100ml二氯甲烷和6.12ml二甲基甲酰胺。溶液冷却至0-5℃。并用6.9ml草酰氯处理，同时保持温度在0-10℃之间，形成白色沉淀物。在搅拌1小时后，使50.1g溴化氢气体鼓泡通过该溶液，同时保持温度0-10℃之间。该悬浮液变成透明无色溶液。通过真空蒸馏使溶液脱气减少溶液体积约二分之一，并用二氯甲烷恢复原来的体积。重复进行这种浓缩/再填充的过程。将10.0g雄甾-4-烯-3-酮-17β-羧酸加入得到的白色悬浮液中，该混合物温热至室温并搅拌2小时。将反应混合物加入含有100ml二氯甲烷和过量的溴化4-氟苯甲酰基镁的容器使其骤冷，同时保持温度在0-10℃之间。该混合物搅拌30分钟，加入约100ml水，两相混合物通过硅藻滤垫过滤。分离出有机相，并通过真空蒸馏减少至约其体积的一半。该溶液用丙酮恢复至它原来的体积。这种浓缩/再填充过程再重复两次。所得丙酮溶液(约300ml)温热至约50℃并用约100ml水处理以便沉淀产物。悬浮液被冷却，通过过滤并干燥，分离该产物，即17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3-溴-3，5-二烯。
(ⅱ)17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3-氰基-3，5-二烯将17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3-溴-3，5-二烯(50g)、氰化亚铜(11.0g)和二甲基甲酰胺(200ml)的搅拌混合物加热至回流达3.5小时，反应物冷至90-100℃，并在搅拌下加到100ml浓氨水和200ml水的溶液中使其骤冷，反应烧瓶用25ml二甲基甲酰胺冲洗，也将其加入骤冷溶液中。所得悬浮液每次用200ml二氯甲烷萃取两次，有机萃取液通过硅藻土滤垫过滤，有机相用三份200ml 50/50 V/V浓氨水/水洗涤，接着用两份200ml水洗涤。有机相在真空下浓缩至150ml并加入250ml乙醇，该溶液在真空下再次浓缩至150ml并加入250ml乙醇。该溶液在真空下浓缩至300ml，并加入30ml水以便诱导结晶。所得悬浮液于0-5℃冷却2小时。通过过滤收集固体产物并于65℃下真空干燥，得到17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3-氰基-3，5-二烯。
(ⅲ)17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-羧酸将17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3-氰基-3，5-二烯(20.0g)、50%氢氧化钠水溶液(80ml)和乙醇(200ml)的混合物加热至回流达18小时。该反应悬浮液冷至50℃并将其加到6N盐酸(300ml)和二氯甲烷(200ml)的搅拌混合物中。水相的最终PH为1.5-2.0。分离有机相，并且水相用250ml二氯甲烷进行反萃取。合并的有机相用2g活性炭搅拌1小时并通过硅藻土滤垫过滤。有机相在真空下浓缩至120ml并加入200ml乙酸乙酯。该悬浮液在真空下再次浓缩至120ml并加入200ml乙酸乙酯。所得悬浮液在真空下浓缩至最终体积120ml并加热回流2小时。悬浮液于0-5℃冷却2小时并将其过滤。固体产物在真空下于65℃干燥，得到17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-羧酸。
实施例2-对应流程Ⅱ17β-(苯乙基羰基)-雄甾-3，5-二烯-3-羧酸(ⅰ)3-(三氟甲磺酰氧基)-雄甾-3，5-二烯-17β-羧酸将雄-4-烯-3-酮-17β-羧酸(8.0g;25mmol)、2，6-二叔丁基-4-甲基吡啶(16.6g;62mmol)和三氟甲磺酸酐(11ml;66mmol)的二氯甲烷溶液于5℃下搅拌20小时。蒸发有机溶剂，残余物溶于含有4-二甲基氨基吡啶(9.0g)的四氢呋喃水溶液(99.5∶0.5)中，将其用盐酸进行酸化，接着经常规处理得到13g标题化合物(92%收率)。MP182℃。
(ⅱ)S-(2-吡啶基)-3-(三氟甲磺酰氧基)雄甾-3，5-二烯-17β-硫代羧酸酯将3-(三氟甲磺酰氧基)雄甾-3，5-二烯-17β-羧酸(6.2g;14.9mmol)、三苯基膦(9.92g;38mmol)和2，2′-二吡啶基二硫化物(8.68g;39.5mmol)的CH2Cl2(50ml)溶液在氨气氛下搅拌20小时。将反应混合物浓缩，残余物直接通过硅胶，蒸发适当的馏分，得到4.0g标题化合物(50%收率)。MP120-122℃。
(ⅲ)17β-(苯乙基羰基)-雄甾-3，5-二烯-3-三氟甲磺酸酯于约-50℃下，向S-(2-吡啶基)-3-(三氟甲磺酰氧基)-雄甾-3，5-二烯-17β-硫代羧酸酯(0.3g;0.56mmol)的四氢呋喃(20ml)溶液中加入溴化苯乙基镁(1.6mmol)。将反应混合物温热至约-10℃，并用饱和氯化铵水溶液稀释，常规处理后接着通过柱色谱分离，得到166mg标题化合物(60%收率)。MP98-99℃。
(Ⅳ)17β-(苯乙基羰基)-雄甾-3，5-二烯-3-羧酸将17β-(苯乙基羰基)-雄甾-3，5-二烯-3-三氟甲磺酸酯(0.125g;0.23mmol)、乙酸钾(0.130g;1.32mmol)和双(三苯基膦)二乙酸钯(Ⅱ)(0.015g;0.02mmol)的MDF(3ml)的混合物用一氧化碳吹洗2分钟并在CO气氛下于60℃搅拌2小时。反应物用水稀释，用0.5NHCl酸化并用乙酸乙酯萃取，乙酸乙酯萃取液用水洗涤并将其干燥(MgSO4)和在减压下蒸发。残余物在硅胶柱上进行色谱分离，用己烷∶乙酸乙酯∶乙酸(70∶30∶1)来洗脱。所得固体经乙腈重结晶得到17mg(17%)白色固体。MP218-220℃。
实施例3-对应流程Ⅱ17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-羧酸按照实施例2(ⅰ-ⅳ)，用溴化4-氟苯甲酰基镁代替步骤ⅲ中的溴化苯乙基镁来制备标题化合物。MP255℃。
实施例4-对应流程Ⅱ17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-羧酸(ⅰ)3-(氟磺酰氧基)-雄甾-3，5-二烯-17β-羧酸将雄甾-4-烯-3-酮-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于5℃搅拌20小时。该反应混合物用盐酸水溶液和水洗涤。浓缩有机相，所得残余物用柱色谱提纯得到标题化合物。
(ⅱ)S-(2-吡啶基)-3-(氟磺酰氧基)-雄甾-3，5-二烯-17β-硫代羧酸酯将3-(氟磺酰氧基)-雄甾-3，5-二烯-17β-羧酸、三苯基膦和2，2′-二吡啶基二硫化物的甲苯溶液在氮气氛中搅拌20小时。浓缩反应混合物，残余物直接通过硅胶并蒸发适当的馏分得到标题化合物。
(ⅲ)17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-氟磺酸酯于约-50℃下，向S-(2-吡啶基)-3-(氟磺酰氧基)-雄甾-3，5-二烯-17β-硫代羧酸酯的四氢呋喃溶液中加入溴化4-氟苯甲酰基镁。反应混合物温热至约-10℃并用饱和氯化铵水溶液稀释。常规处理后接着通过柱色谱分离，得到标题化合物。
(ⅳ)17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-羧酸甲酯将17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-氟磺酸酯、三苯基膦、乙酸钯(Ⅱ)、三乙胺、甲醇和二甲基甲酰胺的溶液在一氧化碳气氛中剧烈搅拌20小时。通过柱色谱后序分离的常规处理得到标题化合物。
(ⅴ)17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-羧酸将17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-羧酸甲酯、K2CO3、水和甲醇的混合物加热回流约5小时。酸化后接着进行常规处理得到标题化合物。
实施例5-对应流程Ⅱ17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-羧酸(ⅰ)3-(氟磺酰氧基)-雄甾-3，5-二烯-17β-羧酸按照实施例4(ⅰ)来制备该标题化合物(ⅱ)3-氰基-雄甾-3，5-二烯-17β-羧酸将3-(氟磺酰氧基)-雄甾-3，5-二烯-17β-羧酸的二甲基甲酰胺溶液在回流下用过量的氰化亚酮处理。反应溶液倒入氨水中骤冷并将其过滤，滤出的固体溶于二氯甲烷/盐酸水溶液中。常规处理和经柱色谱分离得到标题化合物。
(ⅲ)S-(2-吡啶基)-3-氰基-雄甾-3，5-二烯-17β硫代羧酸酯按照实施例2(ⅱ)的方法，用3-氰基-雄甾-3，5-二烯-17β羧酸(如实施例5(ⅱ)中制备的)代替3-(三氟甲磺酰氧基)-雄甾-3，5-二烯-17β-羧酸来制备该标题化合物。
(ⅳ)3-氰基-17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯按照实施例2(ⅲ)的方法，用S-(2-吡啶基)-3-氰基-雄甾-3，5-二烯-17β硫代羧酸酯(如实施例5(ⅲ)中制备的)代替S-(2-吡啶基)-3-(三氟甲磺酰氧基)-雄甾-3，5-二烯-17β-硫代羧酸酯并用溴化4-氟苯甲酰基镁代替溴化苯基镁来制备该标题化合物。
(ⅴ)17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-羧酸将3-氰基-17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯、过量的氢氧化钠和乙醇的混合物加热回流。所得混合物用盐酸水溶液骤冷并用二氯甲烷萃取。经常规处理和柱色谱分离得到标题化合物。
实施例6-对应流程Ⅲ17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-羧酸(ⅰ)17β-氰基-雄甾-3，5-二烯-3-羧酸甲酯将磷酰氯加到(17β)-17-N-叔丁基甲酰氨基雄甾-3，5-二烯-3-羧酸的甲苯(500ml)溶液中并加热至回流。12小时后，反应物用甲醇(10ml)处理，然后用NaHCO3水溶液处理，用CH2Cl2萃取，经干燥(MgSO4)、过滤、浓缩、色谱分离和重结晶，得到标题化合物。
(ⅱ)17β-甲醛基-雄甾-3，5-二烯-3-甲醇将氢化二异丁基铝于室温加入到(17β)-17-氰基雄甾-3，5-二烯-3-羧酸甲酯的甲苯溶液中。3.5小时后，反应物用H2SO4水溶液骤冷并搅拌2小时。有机层用盐水、水萃取，然后干燥(MgSO4)、过滤、浓缩和色谱分离，得到标题化合物。
(ⅲ)17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-甲醇将溴化4-氟苯甲酰基镁于0℃加到(17β)-17-甲醛基-雄甾-3，5-二烯-3-甲醇的四氢呋喃溶液中。0.5小时后，反应物用氯化铵水溶液骤冷，水层用乙酸乙酯萃取，合并的有机萃取液经干燥(MgSO4)、过滤、浓缩和色谱分离，得到标题化合物。
(ⅳ)17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-甲醛将四丙基铵过钌酸盐于室温加到(17β)-17-(5，5，5-三氟-1-羟戊基)-雄甾-3，5-二烯-3-甲醇和4-甲基吗啉N-氧化物的CH2Cl2(2.0ml)溶液中。1小时后，反应物进行快速色谱分离，得到标题化合物。
(ⅴ)17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-羧酸在室温下，将亚氯酸钠加到在四氢呋喃、H2O和叔丁醇中的17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-甲醛、磷酸钠、-元-水合物的2-甲基-2-丁烯中的混合物中。6小时后，加入乙酸，然后水层用乙酸乙酯萃取，合并的有机萃取液经干燥(MgSO4)、过滤、浓缩和快速色谱分离，得到标题化合物。
实施例7-对应一般方法A17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-羧酸将17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-羧酸和过量的氢氧化钠加到250ml三颈圆底烧瓶中。向该烧瓶中加入作为溶液的二甲亚砜。混合物加热至回流达3小时。一般处理后通过制备性HPLC进行分离，得到标题化合物。
实施例8用于施用式(Ⅰ)化合物的口服剂型的制备是将按下表Ⅰ所示比例的成分筛选、混合并填充到硬明胶胶囊中。
表Ⅰ成分 量17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3,5-二烯-3-羧酸 50mg硬酯酸镁 5mg乳糖 75mg实施例9按照所示的比例，将下述表Ⅱ中所示的蔗糖、硫酸钙二水合物和式(Ⅰ)化合物与10%明胶溶液进行混合和造粒。湿颗粒进行筛选、干燥、与淀粉、滑石和硬脂酸混合，经筛选和压制成为片剂。
表Ⅱ成分 量17β-(4-氟苯甲酰基)雄甾-3,5-二烯-3-羧酸 100mg硫酸钙二水合物 150mg蔗糖 20mg淀粉 10mg滑石 5mg硬脂酸 3mg实施例1075mg17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-羧酸分散于25ml生理盐水中，制备注射制剂。
虽然通过上面的叙述举例说明了本发明的优选的实施方案，但应当认识到本发明并不限于本文所公开的明确的说明书，并且保留对下述权利要求范围内所出现的所有改变的权利。
权利要求
1.下式表示的化合物及其药物上可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯 其中R是取代的环烷基或取代的芳基，其中a)取代的环烷基是任意含有一个或多个杂原子且被一个或多个卤素取代的非芳族的、不饱和或饱和的单环或多环C3-C12的环烷基；和b)取代的芳基是任意含有一个或多个杂原子且被一个或多个卤素取代的单环或多环C3-C12的芳基，条件是，当C是3时，芳环含有至少两个杂原子，当C是4时，芳环含有至少一个杂原子。
2.权利要求1的下式化合物及其药物上可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯 式中R是取代的环烷基或取代的芳基，其中a)取代的环烷基是任意含有一个或多个杂原子且被一个或多个卤素取代的非芳族的、不饱和或饱和的单环或多环C3-C12的环烷基;和b)取代的芳基是任意含有一个或多个杂原子且被一个或多个卤素取代的单环或多环C3-C12的芳基，条件是，当C是3时，芳环含有至少两个杂原子，当C是4时，芳环含有至少一个杂原子。
3.权利要求2的化合物及其药物上可接受的盐、水合物、溶剂化物或酯，其中R是a)用一个或多个卤素取代的C3-C8非芳族的、不饱和或饱和的环烷基;或b)用一个或多个卤素取代的C6-C12芳基。
4.权利要求3的化合物及其药物上可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯，其中R是a)用一个或多个卤素取代的C6芳基。
5.权利要求4的化合物，其为17β-(4-氟苯甲酰基)-雄甾-3，5-二烯-3-羧酸及其药物上可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯。
6.权利要求1的下式化合物及其药物上可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯 式中R是取代的环烷基或取代的芳基，其中a)取代的环烷基是任意含有一个或多个杂原子且被一个或多个卤素取代的非芳族的、不饱和或饱和的单环或多环C3-C12的环烷基;和b)取代的芳基是任意含有一个或多个杂原子且被一个或多个卤素取代的单环或多环C3-C12的芳基，条件是，当C是3时，芳环含有至少两个杂原子，当C是4时，芳环含有至少一个杂原子。
7.下式的化合物及其药物上可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯 式中Y是α或β 其中R是取代的环烷基或取代的芳基，其中a)取代的环烷基是任意含有一个或多个杂原子且被一个或多个卤素取代的非芳族的、不饱和或饱和的单环或多环C3-C12的环烷基;和b)取代的芳基是任意含有一个或多个杂原子且被一个或多个卤素取代的单环或多环C3-C12的芳基，条件是，当C是3时，芳环含有至少两个杂原子，当C是4时，芳环含有至少一个杂原子。
8.权利要求7的化合物，其中Y取代基位于β位。
9.权利要求7的化合物，其中Y取代基位于α位。
10.根据权利要求1的化合物，其实际上是参见任一实施例的上文所定义的化合物。
11.药物组合物，其包括根据权利要求1至9的任一化合物和药物上可接受的载体。
12.根据权利要求1至9的任一化合物，其用于治疗。
13.根据权利要求1至9的任一化合物用于制备用作甾类5-α-还原酶抑制剂的药物。
14.根据权利要求1至9的任一化合物，用于制备用于治疗减小前列腺大小的药物。
15.根据权利要求1至9的任一化合物，用于制备用于治疗前列腺癌的药物。
16.下式的化合物 其中R如权利要求1中所定义和R4是氟磺酰氧基、卤素、氰基或-CHO。
17.下式的化合物 其中R如权利要求1中所定义。
18.制备下式化合物及其药物上可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯的方法， 其中R如权利要求1中所定义，该方法包括下式化合物 式中R如上所定义，在溶剂优选二氯甲烷中与氟代磺酸酐和碱优选2，5-二叔丁基-3-甲基吡啶反应，以形成下式化合物 式中R如上所定义，接着在适合的偶合剂优选一氧化碳存在下，所说的化合物在金属催化偶合反应中进行反应，随后，如果适合的话，任意进行水解反应，而此后可任意形成其药物上可接受的盐、水合物或溶剂化物。
19.制备下式化合物及其药物上可接受的盐、水合物、溶剂化物和酯方法， 式中R如权利要求1中所定义，该方法包括差向异构化下式(Ⅱ)化合物 式中R如上所定义，而此后可任意形成其药物上可接受的盐、水合物或溶剂化物。
20.制备含有药物上可接受的载体或稀释剂和有效量的权利要求1中所述的式(Ⅰ)化合物及其药物上可接受的盐、水合物溶剂化物和酯的药物组合物的方法，该方法包括使式(Ⅰ)化合物与药物上可接受的载体或稀释剂结合在一起。
21.根据权利要求1至9的任一化合物在制备用于抑制甾类5-α-还原酶的药物上的应用。
22.抑制哺乳动物的甾类5-α-还原酶的方法，该方法包括对需要这种抑制的哺乳动物施用有效量的权利要求1至9的任一化合物。
23.权利要求1至9的任一化合物和作为活性治疗物质的α-受体拮抗剂化合物的用途，所说的用途包括单独依次地或同时施用权利要求1至9的任一化合物和α-受体拮抗剂化合物。
24.权利要求1至9的任一化合物和α-受体拮抗剂化合物在制备用于治疗良性前列腺肥大的药物中的用途，所说的用途包括单独依次或同时施用权利要求1至9的任一化合物和α-受体拮抗剂化合物。
25.权利要求1至9的任一化合物和作为活性治疗物质的长压定的用途，所说的用途包括单独依次或同时施用权利要求1至9的任一化合物和长压定。
26.权利要求1至9的任一化合物和长压定在制备用于治疗男式秃发药物中的用途，所说的用途包括单独依次或同时施用权利要求1至9的任一化合物和长压定。
全文摘要
本发明涉及17α和17β-取代的酰基-3-羧基-3，5-二烯类似物的甾类合成化合物、含有这些化合物的药物组合物和使用这些化合物来抑制甾类5-α-还原酶的方法。本发明也涉及用于制备这些化合物的中间体和方法。
文档编号C07J43/00GK1101916SQ9312143
公开日1995年4月26日 申请日期1993年11月18日 优先权日1992年11月18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
再多了解一些
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