Método para preparar 3alfa-hidroxi,3beta-metil-5alfa-pregnán-20-ona (ganaxolona).

Método para la preparación de 3α-hidroxi, 3ß-metil-5α

-pregnán-20-ona (ganaxolona), que comprende: hacer reaccionar 5α-pregnán-3,20-diona,

con un agente metilante organometálico,

en un solvente inerte,

comprendiendo dicho método por lo menos una de las etapas siguientes:

(a) generar el agente metilante organometálico mediante la adición de aproximadamente 2 a aproximadamente 4 equivalentes de haluro de metil-magnesio o metil-litio a haluro férrico anhidro o haluro ferroso anhidro en un solvente inerte;

(b) generar el agente metilante organometálico mediante la adición de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 4 equivalentes de cloruro de litio a haluro de hierro en un solvente inerte, previamente a la adición de 3 a 4 equivalentes (basado en haluro de hierro) de haluro de metil-magnesio;

(c) generar el agente metilante organometálico mediante la adición de aproximadamente 1 equivalente de haluro de metil-magnesio o metil-litio a una solución de cloruro de tri(alcoxi C1-C3)-titanio en un solvente inerte;

(d) generar el agente metilante organometálico mediante la adición de aproximadamente 1 equivalente de haluro de metil-magnesio o metil-litio a una solución de dicloruro de di(alcoxi C1-C3)-titanio anhidro en un solvente inerte; y

(e) generar el agente metilante organometálico mediante la adición de aproximadamente 1 a aproximadamente 4 equivalentes de haluro de metil-magnesio o metil-litio a TiCl4 en un solvente inerte;

en el que:

- el agente metilante organometálico es dimetil-hierro (Me2Fe), metil-trietoxi-titanio, metilcloro-dietoxi-titanio ((CH3)Cl(CH3CH2O)2Ti), metil-tricloro-titanio (CH3Cl3Ti), tetrametil-titanio ((CH3)4Ti), dimetil-dicloro-titanio ((CH3)Cl2Ti), trimetil-cloro-titanio ((CH3)3ClTi), o cloruro de metil-hierro (CH3FeCl);

- el solvente inerte es tetrahidrofurano, glima, éter t-butil-metílico, 1,4-dioxano, dimetoxietano o éter dietílico; y

- el solvente inerte se mantiene a una temperatura de aproximadamente -40ºC a aproximadamente 35ºC durante la reacción.

Método para preparar 3a-hidroxi,3(3-metil-5a-pregnán-2-ona (ganaxolona)

Antecedentes de la invención

Varios derivados esteroides de 3a-hidroxi,3p-sustituido-5a-pregnán-2-onas han demostrado eficacia en la modulación del complejo receptor de GABA-ionóforo de cloruro (complejo GR) in vitro y muestran efectos terapéuticos útiles en modelos animales de trastornos del SNC humano. El más importante entre ellos es la 3a- hidroxi,3(3-metil-5a-pregnán-2-ona (Ganaxolona, GNX, 1), que ha demostrado estimular el complejo GR y que demuestra una diversidad de efectos fisiológicos beneficiosos in vivo. La ganaxolona 1 está siendo sometida a ensayo en pruebas clínicas avanzadas de epilepsia y podría presentar utilidad en algunos otros trastornos del SNC. Las elevadas dosis de ganaxolona requeridas para el tratamiento eficaz en el ser humano (>1 g/día) exigen un procedimiento de fabricación eficiente y de bajo coste (Nohria y Giller, J. Am. Soc. Exp. Neurotherapeutics 4:12- 15, 27).

3-hidroxi, 3-metil-5-pregnán-2-ona Ganaxolona (1)

El enfoque más directo a la síntesis de la ganaxolona es mediante el ataque regioselectivo y estereoselectivo en el carbonilo de C-3 de la 5a-pregnán-3,2-diona (Diona 2) mediante agentes metilantes organometálicos tales como metilo de Grignard o metil-litio. La metilación directa de la 5a-pregnán-3,2-diona con metil-litio o metilo de Grignard para preparar ganaxolona no ha resultado posible debido a que el ataque irreversible de los dos grupos carbonilos en C3 y C2 por aniones de carbono proporciona mezclas complejas de productos.

5a-pregnán-3,2-diona (Diona 2)

Debido a que los productos no deseados procedentes de la metilación de la diona 2 presentan propiedades físicas similares a las de la ganaxolona, debe obtenerse ganaxolona de una reacción de metilación organometálica de la Diona 2 con menos de 1% de cualquier impureza individual con el fin de evitar múltiples etapas de purificación que también reducen el rendimiento eficaz e incrementan los costes de fabricación con el fin de obtener ganaxolona farmacéuticamente pura (ninguna impureza individual >,1%).

El enfoque estándar a la síntesis de Ganaxolona 1 implica la protección del carbonilo de C-2 de la 3a-hidroxi-5a- pregán-2-ona antes de la oxidación para la reacción con un agente metilante organometálico en la posición 3 para introducir el grupo 3(3-metilo seguido de la hidrólisis del cetal en C-2 (Hogenkamp et al., J. Med. Chem. 4:61-72,

1997). La desventaja de este enfoque es que añade por lo menos dos etapas adicionales a la síntesis global; en primer lugar la protección del carbonilo de C-2, la eliminación del grupo protector tras la introducción del grupo 3(3- metilo.

De manera más importante, la estereoselectividad es bastante pobre, resultando en una cantidad prácticamente igual de isómeros 3a y 3(3. Ello incrementa el coste y la complejidad de la síntesis y reduce el rendimiento global del procedimiento.

Otro método para la síntesis de ganaxolona (1) ha sido proporcionado por la patente US n° 5.319.115 y la literatura (He et al., Zhongguo Xinyao Zazhi 14(8): 125-126, 25), en donde la diona 2 se hace reaccionar con reactivo de Corey (yoduro de trimetilsulfoxonio) y t-butóxido potásico en tetrahidrofurano mediante una reacción reversible controlada termodinámicamente (Johnson et al., J. Am. Chem. Soc. 95(22):7424-7431, 1973) para generar el isómero de epóxido más estable (1-((2'R,5S,8R,9S,1S,13S,14S,17S)-1,13-

dimetilhexadecahidrospirotciclopentatajfenantrén-S^'-oxiranoj-^-iOetanona) en C3. El epóxido se reduce bajo una diversidad de condiciones, incluyendo la apertura nucleofílica del epóxido con yoduro potásico y la reducción del yoduro resultante mediante hidrogenación, que proporciona ganaxolona 1. Esta síntesis requiere el aislamiento y la purificación del producto intermedio epóxido, así como muchas manipulaciones y una cara etapa de hidrogenación, todas las cuales contribuyen a un procedimiento más caro y largo. La reacción del reactivo de Corey con Diona 2 seguido de la reducción del epóxido rinde un producto secundario, la 17-hdiroxiganaxolona 8, que resulta difícil de eliminar. La obtención de ganaxolona purificada mediante la ruta del reactivo de Corey con frecuencia ha producido niveles de 17-hidroxiganaxolona >,1%, según la HPLC.

Sigue existiendo una necesidad de una síntesis de ganaxolona eficiente y económica que proporcione ganaxolona de alta pureza.

Sumario de la invención

La invención proporciona un método simple y económico para la preparación de ganaxolona a partir de 5a-pregnán-

3,2-diona.

Se ha descubierto inesperadamente que la adición organometálica a la 3,2-diona (2) puede llevarse a cabo con tanto regioselectividad como estereoselectividad inesperadamente buenas. Se ha descubierto que resulta posible conseguir una reacción regioselectiva en el carbonilo de C3 de la Diona 2 en la que tiene lugar poca o ninguna reacción en el carbonilo de C2 con una selección apropiada de los reactivos y las condiciones de reacción. Se ha confirmado además que la elección apropiada de reactivos y condiciones puede proporcionar una elevada estereoselectividad mediante el ataque ecuatorial del agente metilante, proporcionando el isómero beta-metilo deseado llamado ganaxolona. De esta manera, en un primer aspecto, la invención proporciona un método para la preparación de ganaxolona que comprende la reacción de 5a-pregán-3,2-diona (Diona 2) con un agente metilante organometálico en un solvente inerte, proporcionando un compuesto de fórmula:

en la que la pureza de la ganaxolona es superior al 8% según la HPLC.

La invención presenta la ventaja además de proporcionar ganaxolona con un rendimiento elevado y sustancialmente sin impurezas de reacción. Mediante el uso apropiado de agente metilante organometálico puede conseguirse esta transformación con un rendimiento químico inesperadamente elevado con elevado control regioselectivo y estereoselectivo. Mediante la utilización de la presente invención no resulta necesaria ninguna protección del carbonilo de C2 y la transformación global se lleva a cabo en una etapa química sin necesidad de aislar ningún producto intermedio.

La invención proporciona además un método para la preparación de ganaxolona, que comprende hacer reaccionar 5a-pregnán-3,2-diona con un agente metilante organometálico en un solvente inerte, que proporciona ganaxolona, que es por lo menos 99,5% pura según la HPLC. En determinadas formas de realización, tras una única etapa de

purificación la ganaxolona obtenida contiene menos de ,1 por ciento de área según la HPLC de cualquiera de las impurezas de reacción de fórmula:

Breve descripción de los dibujos

Figura 1. Productos potenciales de la adición organometálica de Diona 2. Los métodos anteriores para preparar ganaxolona mediante metilación directa de la cetona en C3 de la Diona 2 proporcionaban ganaxolona y una diversidad de impurezas de reacción, tal como se ilustra en la figura.

Descripción detallada de la invención

Terminología

Antes de describir la invención en detalle, puede resultar de ayuda proporcionar las definiciones de determinados términos que se utilizarán en la presente memoria. Los compuestos de la presente invención se indican utilizando nomenclatura estándar. A menos que se defina de otro modo, todos los términos técnicos y científicos utilizados en la presente memoria presentan el mismo significado entendido por el experto en la materia a la que se refiere la presente invención.

Los términos "un" y "una" no se refieren a una limitación de la cantidad sino que por el contrario se refieren a la presencia de por lo menos uno de los ítems referenciados. El término "o" se refiere a "y/o". Las expresiones "que comprende", "que presenta", "que incluye" y "que contiene" deben interpretarse como expresiones abiertas (es decir, con el significado de "que incluye, aunque sin limitación"). La recitación de los intervalos de valores meramente pretende servir como método abreviado para hacer referencia individual a cada valor comprendido dentro del intervalo, a menos que se indique lo contrario en la presente memoria, y cada valor individual se incorpora en la memoria como si hubiera sido recitado individualmente en la misma. Los extremos de todos los intervalos se encuentran comprendidos dentro del intervalo y son combinables independientemente. Todos los métodos descritos en la presente memoria pueden llevarse a cabo en un orden adecuado a menos que se indique lo contrario en la presente memoria o que de otra manera resulte claramente contradicho por el contexto. La utilización de cualquiera y todos los ejemplos,... [Seguir leyendo]

1. Método para la preparación de 3a-hidrox¡, 3(3-metil-5a-pregnán-2-ona (ganaxolona), que comprende: hacer reaccionar 5a-pregnán-3,2-diona,

con un agente metilante organometálico, en un solvente inerte,

comprendiendo dicho método por lo menos una de las etapas siguientes:

(a) generar el agente metilante organometálico mediante la adición de aproximadamente 2 a aproximadamente 4 equivalentes de haluro de metil-magneslo o metil-litio a haluro férrico anhidro o haluro ferroso anhidro en un solvente Inerte;

(b) generar el agente metilante organometálico mediante la adición de aproximadamente ,1 a aproximadamente 4 equivalentes de cloruro de litio a haluro de hierro en un solvente inerte, previamente a la adición de 3 a 4 equivalentes (basado en haluro de hierro) de haluro de metil-magnesio;

(c) generar el agente metilante organometálico mediante la adición de aproximadamente 1 equivalente de haluro de metil-magneslo o metil-litio a una solución de cloruro de tri(alcoxi Ci-C3)-titanio en un solvente inerte;

(d) generar el agente metilante organometálico mediante la adición de aproximadamente 1 equivalente de haluro de metil-magneslo o metil-litio a una solución de dicloruro de di(alcox¡ Ci-C3)-titanio anhidro en un solvente Inerte; y

(e) generar el agente metilante organometálico mediante la adición de aproximadamente 1 a aproximadamente 4 equivalentes de haluro de metil-magneslo o metil-litio a TiCU en un solvente inerte;

en el que:

- el agente metilante organometálico es dimetll-hlerro (Me2Fe), metil-trietoxi-titanio, metilcloro-dietoxi-titanio ((CH3)CI(CH3CH2)2T¡), metil-trlcloro-titanio (CH3CI3T¡), tetrametil-titanio ((CH3)4T¡), dimetil-dicloro-titanio ((ChbjchTi), trimetil-cloro-titanio ((CH3)3CIT¡), o cloruro de metil-hierro (CH3FeCI);

- el solvente inerte es tetrahidrofurano, glima, éter t-butll-metílico, 1,4-dioxano, dlmetoxletano o éter dietílico; y

- el solvente inerte se mantiene a una temperatura de aproximadamente -4°C a aproximadamente 35°C durante la reacción.

2. Método según la reivindicación 1, que comprende además calentar la ganaxolona obtenida en un solvente orgánico con el fin de obtener ganaxolona purificada.

3. Método según la reivindicación 2, en el que el solvente orgánico es el acetato de etilo y la cantidad de acetato de etilo utilizada es 4 a 15 veces el peso de la ganaxolona que debe purificarse.

4. Método según la reivindicación 1, en el que el agente metilante organometálico es un complejo ato que contiene un anión (Me)3Fe` y litio o MgX, como catión, en el que X es un haluro.

5. Método según la reivindicación 1, en el que:

(a) el cloruro de metil-magneslo se utiliza para generar el agente metilante; o

(b) el metil-litio se utiliza para generar el agente metilante.

6. Método según la reivindicación 1, en el que el solvente inerte es tetrahidrofurano y se mantiene la temperatura del solvente inerte a una temperatura Inferior a aproximadamente -15°C durante la reacción.

7. Método según la reivindicación 1, en el que el haluro de hierro de la etapa (b) es el haluro férrico anhidro o el haluro ferroso anhidro.