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Verfahren zur Herstellung von neuen desacetylierten mehrkernigen Indolen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung neuartiger ct-substituierter, a-aminoacy- lierter Ester von bestimmten desacylierten mehrkemigen Indolen.
Die erfindungsgemäss herstellbaren Verbindungen werden durch die folgende Strukturformel wiedergegeben :
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worin R Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1-5 C-Atomen, eine Cycloalkylgruppe mit 3-8 C-Atomen, einen ein - oder zweikernigen gegebenenfalls substituierten Arylrest oder heterocyclischen Rest aroma- tischen Charakters bedeutet ; allein Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1-5 C-Atomen oder eine Cycloalkylgruppe mit 3-8 C-Atomen sein kann ;
R"allein eine Alkylgruppe mit 1-5 C-Atomen ist ; R'und R"zusammen mit dem Stickstoffatom, an dem sie stehen, einen Pyrrolidon-, Piperidin-, Piperazin-, Morpholin-, 4- (C,-C.-Alkyl)-piperazin-, 4- (Ci-C.-Hydroxyalkyl)-piperazin-oder einen in 4-Stellung durch einen einkernigen gegebenenfalls substituiertenArylrest oderheterocyclischen
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Rest aromatischen Charakters substituierten Piperazinring bilden können und R' eine HCO-, eine Alkylgruppe mit 1-5 C-Atomen oder eine Alkyl-CO-Gruppe mit 2-6 C-Atomen sein kann. Nichttoxische Salze der oben genannten Amine gehören auch in den Erfindungsbereich.
Verbindungen der Formel I werden hergestellt, indem Verbindungen der Formel II mit einem Überschuss eines primären oder sekundären Amins der Formel
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wobei R, R1, R" und R1II die gleiche Bedeutung wie oben haben, umgesetzt werden.
Die Herstellung vom beim erfindungsgemässen Verfahren als Ausgangsmaterial verwendbaren Verbindungen der Formel II ist in der belgischen Patentschrift Nr. 660843 und in der spanischen Patentschrift Nr. 310240 beschrieben.
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R"'AlkylgruppenIsopropyl-, n-Propyl-, n-Butyl-, Isobutyl-, sek.-Butyl-, tert.-Butyl-, n-Amyl-, tert.-Amyl-, Neopentyl-, 2-Pentyl-, 3-Pentyl- oder 3-Methyl-2-butylgruppen sein. Wenn Roder R' Cycloalkyl-
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gruppen mit 3-8 C-Atomen sind, können sie z. B. Cyc1opropyl-, Cyc1obutyl-, Cyc1opentyl-, Cyc1o- hexyl-, Cycloheptyl-oderCyclooctylgruppen sein.
Wenn R' eine Alkyl-CO-Gruppe mit 2-5 C-Atomen ist, kann die Alkylgruppe jede der oben genannten Gruppen mit 1-5 C-Atomen sein, so dass Acylgruppen, wie Acetyl-, Propionyl-, Butyryl-, Isobutyryl-, Trimethylacetylgruppen u. dgl. entstehen. Unter dem Begriff "ein- oder zweikerniger Arylrest" ist Phenyl, Naphthyl oder Indanyl zu verstehen, unter dem Begriff "ein- oder zweikerniger heterocyclischer Rest aromatischen Charakters" ein Pyridyl-, Pyrimidyl-, Pyrazinyl-, Pyridazinyl-, Thienyl-, Furyl-, Thianaphthyl-, Chinolinyl-, Isochinolinyl-, Pteridylrest u. dgl. mehr.
Die gegebenenfalls für die ein - oder zweikernigen Arylreste oder heterocycli- schen Reste aromatischen Charakters vorhandenen Substituenten sind vorzugsweise Fluor, Chlor, Brom und Jod ; Alkylgruppen mit 1-5 C-Atomen ; Alkenylgruppen mit 2-5 C-Atomen, wie Allyl-, Methallyl-, Crotylgruppen u. dgl. ; Aminogruppen ; Alkylaminogruppen mit 1-5 C-Atomen ; Dialkylaminogruppen mit 1-5 C-Atomen je Alkylgruppe ; halogensubstituierte niedere Alkylgruppen, worin die Halogene die oben angegebenen sind, z. B. Trifluormethyl-, Pentafluoräthyl-, ss-Chloräthyl-, Trichlormethylgruppen u. dgl. ! Cyangruppen ; Carboxylgruppen ; Carboxyalkylgruppen mit 1-5 C-Atomen in dem Alkylrest ; Alkoxygruppen mit 1-5 C-Atomen usw.
In allen derartigen Gruppen besitzt der Ausdruck"Alkylgruppen mit 1-5 C-Atomen" die oben unter R, RI, R"und R'"angegebene Bedeutung.
Wenn R'und R"zusammen mit dem Stickstoffatom, an dem sie stehen, einen Piperazinring bilden, der in 4-Stellung einen andern Substituenten als Wasserstoff trägt, sind diese Ringez. B.
4- (C-Cs-Alkyl)-piperazine, 4- (C.-Cs-Hydroxyalkyl)-piperazine undPiperazine mit einem einkernige Arylrest oder heterocyclischen Rest aromatischen Charakters. Die Bezeichnungen"Alkylgruppen mit 1-5 C-Atomen"und"einkerniger Arylrest oder heterocyclischer Rest aromatischen Charakters" besitzen die gleiche Bedeutung wie oben. Die"C-C.-Hydroxyalkylgruppen"sind die oben angegebenen Alkyl-
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gruppen u. dgl.
Wenn in den Verbindungen von Formel I der Rest R"' eine Methylgruppe ist, gehören sie in die Vincaleukoblastin- (Vinblastin ) Reihe und sind Ester des Desacetylvincaleukoblastins, im folgenden als Desacetyl-VLB bezeichnet. Wenn in Formel I Reine Formylgruppe ist, gehören die Verbindungen in die Leurocristin- (Vincristin)-Reihe und sind Ester des Desacetylleurocristins, im folgenden als Desacetyl-LCR bezeichnet. Wenn in Verbindungen von Formel II R'"weder eine Methyl- noch eine Formylgruppe ist, gehören sie zu keinem bekannten Alkaloid und haben daher keinen allgemeinen Trivialnamen.
Die Verbindungen werden durch Alkylieren oder Acylieren von Desmethyldesacetyl-VLB-chloracetat mit einem entsprechenden Alkylierungs- oder Acylierungsmittel hergestellt. So kann z. B. Desmethyldesacetyl-VLB-chloracetat mit Essigsäureanhydrid bei Raumtemperatur zu N-Acetyldesmethyldesacetyl-VLB-chloracetat umgesetzt werden. Andere Acylierungsmittel, wie Propionsäureanhydrid, Buttersäureanhydrid oder gemischte Anhydride von Trifluor-und Stearinsäure können zur Herstellung des entsprechenden N-Acylderivats in gleicher Weise verwendet werden. Ebenso kann Desmethyldes- acetyl-VLB-chloracetat mit Acetaldehyd und Wasserstoff in Gegenwart eines Platinkatalysators zu N-Âthyldesmethyldesacetyl-VLB-chloracetat umgesetzt werden. Andere übliche Alkylierungsmittel können zur Herstellung der höheren Homologen dieser Verbindung, z.
B. desN-n-Propyl-, N-n-Butyl-, N-Isobutyl-, N-Isoamylderivats u. dgl., verwendet werden.
Auch die Herstellung der Salze der dimeren Indolalkaloide von Formel I mit pharmazeutisch verwendbaren Säuren gehört in den Erfindungsbereich. Derartige Säuren sind z. B. Salz-, Schwefel-, Phosphor-, phosphorige Säure, Bor-, Essig-, Benzoe-, Bernstein-, Malein-, Wein-, Citronensäure u. dgl. m.
Wegen der leichten Hydrolysierbarkeit verschiedener Gruppen der erfindungsgem äss erhältlichen dimeren Indole muss die Herstellung der Salze erheblich vorsichtiger erfolgen als bei den üblichen organischen Basen. So kann z. B. das Sulfat einer der erfindungsgemäss erhältlichen Verbindungen hergestellt werden, indem die freie Base in wässerigem Methanol oder in Äthanol gelöst und dann mit einer äquivalenten Menge einer loigen Schwefelsäurelösung in dem gleichen Lösungsmittel versetzt wird. Wenn ein wässeriges Lösungsmittelsystem verwendet wird, kann die verdünnte Säure bis zum Erreichen eines vorherbestimmten PH-Wertes zugesetzt werden. Das Säureadditionssalz wird dann durch Verdampfen der Lösungsmittel im Vakuum isoliert, wobei jede Überhitzung sorgfältig zu vermeiden ist.
Andere nichttoxische Salze können hergestellt werden, indem das beschriebene Verfahren der jeweiligen Säure angepasst wird, wobei Bedingungen zu vermeiden sind, die zur Hydrolyse einer oder mehrerer der in dem dimeren Indolalkaloid enthaltenen Estergruppen führen könnten.
Gemäss der obigen Gleichung wird Desacetyl-VLB-chloracetat oder Desacetyl-LCR-chloracetat
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oder ein Chloracetat einer Desacetylverbindung, in der R'"weder eine Methyl- noch eine Formylgruppe ist, mit einem Überschuss eines primären oder sekundären Amins der Formel
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(worin R'und R") die gleiche Bedeutung wie oben haben) in einem inerten Lösungsmittel, z. B. Tetrahydrofuran, Tetrachlorkohlenstoff, Äthanol, Äthylacetat oder Benzol, umgesetzt. Während dieser Umsetzung fällt das Hydrochlorid des Amins aus und wird abfiltriert. Das derart gebildete Desacetyl- - VLB-aminoacetat oder Desacetyl-LCR-aminoacetat od. ähnl. Aminoacetat wird durch übliche Verfahren isoliert, einschliesslich z. B.
Auflösen der gewünschten Verbindung in einer sauren wässerigen Phase, Extrahieren der sauren wässerigen Phase mit einem mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel, Alkalischmachen der wässerigen Phase, Extrahieren des neuen Alkaloids mit einem mit Wasser nicht mischbaren organischen Lösungsmittel, Abtrennen der organischen Schicht und Gewinnen der gewünschten Verbindung als Rückstand nach Verdampfen des Lösungsmittels. Das erhaltene neue Alkaloidderivat wird entweder durch Chromatographieren oder durch Überführen der freienAlkaloidbase in ein Mineralsäuresalz und Umkristallisieren dieses Salzes oder durch andere geeignete Verfahrensweisen weiter gereinigt. Eine andere Möglichkeit zur Reinigung der nach den oben beschriebenen Verfahren hergestellten freien Basen ist die fraktionierte Extraktion bei allmählich verändertem pH-Wert.
Beispiele für Verbindungen, die nach den obigen Verfahren hergestellt werden können, sind :
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Die erfindungsgemäss erhältlichen Verbindungen können zur Linderung der Schwächungswirkung von bösartigen Erscheinungen im Organismus, z. B. von Leukämie, dienen.
Die physiologische Aktivität der erfindungsgemäss erhältlichen Verbindungen wird dadurch demonstriert, dass sie das Leben von DBA/2-Mäusen erheblich verlängern, die mit einer letalen Dosis von p-1534-leukämiezellen geimpft worden sind. Die folgende Tabelle zeigt die Ergebnisse von Versuchen, bei denen die erfindungsgemäss erhältlichen Verbindungen diese gewünschte Wirksamkeit zeigen. In Spalte 1 steht der Substituent R von Formel I, in Spalte 2 der Substituent R', in Spalte 3 der Substituent R", in Spalte 4 der Substituent R"', in Spalte 5 die Dosis und in Spalte 6 die Verlängerung der Lebensdauer der behandelten Mäuse gegenüber derjenigen einer Gruppe von Vergleichsmäusen, die nur mit dem jeweiligen pharmazeutischen Träger beimpft worden sind, der für die Injektion der aktiven Substanz verwendet wurde.
Tabelle I :
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<tb> R <SEP> R'R"R' <SEP> Dosis <SEP> in <SEP> mg/kg <SEP> % <SEP> Verlängerung
<tb> H <SEP> CH <SEP> ; <SEP> CHg <SEP> CHg <SEP> 5 <SEP> 5 <SEP> von <SEP> 5 <SEP> Überlebende
<tb> H" <SEP> (CH <SEP> - <SEP> CHg <SEP> 7, <SEP> 5 <SEP> 100% <SEP>
<tb> H <SEP> (CH <SEP> - <SEP> CHg <SEP> 3 <SEP> 24 <SEP>
<tb>
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blastin und Vincristin sowie den im Experiment wirksamen Alkaloiden Vinleurosin und Vinrosidin nahe verwandt. Die erfindungsgemäss herstellbaren Verbindungen haben einen weiten Bereich möglicher Substituenten, die eine Acetylgruppe im Vinblastin- oder Vincristinmolekül ersetzen.
Herstellung von Desacetyl-VLB-4-chloracetat als Ausgangsmaterial.
8 g Vincaleukoblastin wurden in 1 1 einer bei 0 C gesättigten Lösung von Chlorwasserstoff in wasserfreiem Methanol gelöst. Das Gemisch wurde etwa 1/2 h umgeschwenkt, um die Substanz aufzulösen. Dann wurde ein CaCl-Trockenrohr auf den Kolben mit der Lösung gesetzt und die Lösung bei Raumtemperatur über Nacht stehen gelassen. Die Lösung wurde im Vakuum eingedampft, und die zurückbleibende gummiartige Substanz in Wasser gelöst. Die wässerige Lösung wird mit Eisstückchen versetzt und dann mit wässerigem Ammoniak alkalisch gemacht. Das ausgefallene unlösliche Alkaloid wurde mit Methylenchlorid extrahiert und nach dem Verdampfen des Methylenchlorids im Vakuum aus Methanol-Wasser-Gemisch umkristallisiert.
Die erhaltenen braungelb gefärbten Kristalle wurden in 30 cm3 Methanol gelöst und die Lösung wurde mit Wasser versetzt, bis sie trübe wurde, der PH-Wert wurde mit 1%piger Schwefelsäure auf 3, 0 gebracht. Die erhaltene Lösung wurde im Vakuum eingedampft, wobei in Abständen Benzol zugesetzt wurde, um das Wasser azeotrop abzudestillieren. Das erhaltene Desacetylvincaleukoblastinsulfat wurde durch Umkristallisieren aus Äthanol gereinigt.
300 mg Desacetylvincaleukoblastinsulfat wurden in Wasser gelöst, das Gemisch wurde mit Ammoniumhydroxyd alkalisch gemacht und das ausgeschiedene Desacetylvincaleukoblastin mit Methylenchlorid extrahiert. Das Methylenchlorid wurde im Vakuum verdampft, und es wurden mehrere Portionen von je 10 cm3 Benzol zugesetzt und im Vakuum verdampft, um die Substanz azeotrop zu trocknen. Der amorphe Rückstand wurde in 10 cm3 Methylenchlorid gelöst und mit 300 mg Chloressigsäureanhydrid versetzt. Die Lösung wurde über Nacht stehen gelassen, worauf 10 cm3 Methanol zugesetzt wurden, um überschüssiges Anhydrid zu zerstören. Das Gemisch wurde 2 h stehen gelassen und dann im Vakuum eingedampft.
Der Rückstand an acyliertem Produkt wurde in 20 cm3 Methylenchlorid gelöst, und die Lösung wurde rasch mit kaltem verdünntem wässerigem Ammoniak gewaschen. Das Methylenchlorid wurde im Vakuum verdampft, und der Rückstand wurde in 20 cm3 Methanol, die 5 cm3 Wasser enthielten, gelöst. 1 g chromatographisch reines Kieselgel wurde zu der Lösung gegeben und das Gemisch 6 h gerührt, wobei alles 3-Chloracetat, das sich bei der Acylierung gebildet hatte, zu der 3-Hydroxyverbindung hydrolysiert wurde. Das Kieselgel wurde abfiltriert und wiederholt mit warmem Methanol gewaschen. Die Filtrate wurden vereinigt und im Vakuum zu einem Volumen von etwa 5 cm3 eingeengt.
Das Konzentrat wurde mit verdünntem wässerigem Ammoniak alkalisch gemacht, und das wässerig-alkalische Gemisch rasch mit Methylenchlorid extrahiert. Der Methylenchloridauszug wurde im Vakuum zur Trockne eingedampft und der amorphe Rückstand aus Desacetylvincaleukoblastin-4-chloracetat in 25 cm3 Äther gelöst, worauf langsam kristallines Desacetylvincaleukoblastin-4-chloracetat ausfiel. Die kristalline Substanz wurde abfiltriert und an der Luft getrocknet.
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Die Erfindung wird durch die folgenden Ausführungsbeispiele weiter erläutert : Beispiel 1 : N, N-Dimethyldesacetyl-VLB-glycinat.
500 mg Desacetyl-VLB-chloracetat wurden in 10 cm Tetrahydrofuran gelöst. 4 cm3 einer 25% eigen Lösung von Dimethylamin in Tetrahydrofuran wurden zugesetzt, und die erhaltene Lösung über Nacht
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gelassen. Ein Niederschlag von Dimethylaminhydrochlorid, der als Neben-desacetyl-VLB-glycinat enthielt, wurde im Vakuum zur Trockne eingedampft. Zu dem Rückstand wurden 50 cms Wasser gegeben, und die wässerige Lösung wurde durch Zusatz von 14n-Ammoniak im Überschuss alkalisch gemacht. N, N-Dimethyldesacetyl-VLB-glycinat, das in der alkalischen Schicht unlöslich war, wurde mit Methylenchlorid extrahiert. Die Methylenchloridschicht wurde abgetrennt und getrocknet und das Lösungsmittel durch Verdampfen im Vakuum entfernt.
Der Rückstand, der aus N, N-Di- methyldesacetyl-VLB-glycinat bestand, wurde aus Äther umkristallisiert.
Kristallines N, N-Dimethyldesacetyl-VLB-glycinat wurde in einem Gemisch von Methanol und
Wasser gelöst. Der pH-Wert der Lösung wurde mit loger Schwefelsäure auf etwa 1,8 gebracht. Die er- haltene Lösung wurde im Vakuum zur Trockne eingedampft und ergab N, N-Dimethyldesacetyl- -VLB-glycinatsulfat als Rückstand. Der Rückstand wurde durch Umkristallisieren aus einem Gemisch von Methanol und Äthanol gereinigt.
N. N-Diäthyldesacetyl-VLB-glycinat wurde hergestellt, indem Diäthylamin an Stelle von Di- äthylamin bei dem obigen Verfahren verwendet wurde.
N-Âthyl-N-n-propyldesacetyl-VLB-glycinat wurde hergestellt, indem N-Äthyl-N-n-propylamin an
Stelle von Dimethylamin bei dem obigen Verfahren verwendet wurde.
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Gemisch von Methylenchlorid und Äther umkristallisiert, und das kristalline Produkt wurde über Aluminiumoxyd Nr. 2 chromatographiert. Die Fraktionen, die bei Dünnschichtchromatographie über Aluminiumoxyd nur einen einzigen Fleck zeigten, wurden vereinigt und nochmals aus einem Gemisch von Methylenchlorid und Äther umkristallisiert.
Das Sulfat von Desacetyl-VLB-a- (4-phenylpiperazino) -acetat wurde nach dem Verfahren von Beispiel 1 hergestellt und ergab eine kristalline Substanz aus einem Gemisch von Methanol und Äthanol.
Desacetyl-VLB-tx-piperazinoacetat wurde in der gleichen Weise durch Umsetzen von Piperazin mit Desacetyl-VLB-chloracetat hergestellt. Die Verbindung wurde nach dem Verfahren von Beispiel 1 isoliert und gereinigt, und das entsprechende Sulfat wurde nach dem Verfahren des gleichen Beispiels hergestellt. Das so erhaltene Desacetyl-VLB-a-piperazinoacetatsulfat wurde aus Äthanol umkristallisiert.
Desacetyl-VLB- < x- [4- (8-hydroxyathyl)-piperazino]-acetat wurde in der gleichen Weise durch Umsetzen von 4- (8 -Hydroxyäthyl) -piperazin mit Desacetyl-VLB-chloracetat hergestellt. Das Reaktionsprodukt ergab nur einen einzigen Fleck bei der Dünnschichtchromatographie. Ein kristallines Sulfat wurde auch nach dem Verfahren von Beispiel 1 hergestellt.
Desacetyl-VLB-ct- (4-methylpiperazino)-acetat wurde durch Umsetzen von 4-Methylpiperazin mit Desacetyl-VLB-chloracetat hergestellt. Ein wasserlösliches, kristallines Sulfat des Desacetyl-VLB-
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spiel 1 umgesetzt, nur wurde das Reaktionsgemisch etwa 48 h bei Raumtemperatur stehen gelassen und dann etwa 1 h auf 500 C erwärmt. Das Produkt wurde nach dem Verfahren von Beispiel 1 isoliert und über eine Säule mit Aluminiumoxyd Nr. 2 mit einem Benzol-Chloroformgemisch 9 : 1 als Elutionsmittel chromatographiert. Die ersten Fraktionen wurden vereinigt und im Vakuum zur Trockne eingedampft.
Das Sulfat des N-Methyl-N-cyclopropyldesacetyl-VLB-glycinats wurde durch Auflösen von N-Methyl-N-cyclopropyldesacetyl-VLB-glycinat in Äthanol und Zersetzen von lloiger äthanolischer Schwefelsäure bis zum Erreichen des pH-Wertes 3, 5 hergestellt. Nach dem Verdampfen der Lösungsmittel im Vakuum wurde ein Rückstand von N-Methyl-N-cyclopropyldesacetyl-VLB-glycinatsulfat er- halten, der aus einem Gemisch von Methanol und Äthanol umkristallisiert wurde.
Beispiel 4 : Desacetyl-VLB-a-morpholinoacetat.
Nach dem Verfahren von Beispiel 1 wurde Desacetyl-VLB-chloracetat mit Morpholin in Tetrahydrofuran umgesetzt. Desacetyl-VLB-α-morpholinoacetat wurde nach dem Verfahren von Beispiel 1 isoliert und gereinigt. Das entsprechende Sulfat wurde nach dem Verfahren von Beispiel I hergestellt.
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