AT397089B - Neue 3-(2-haloalkyl)-1,4-oxathiine und 2-(2-halo- alkyl)-1,4-dithiine sowie pharmazeutische zusammensetzungen mit diesen verbindungen zur behandlung von leukämie und tumoren - Google Patents

Description

AT 397 089 B

Die Erfindung betrifft neue 3-(2-Haloalkyl)-l,4-oxathiine und 2*(2-Haloalkyl)-1,4-dithiine. Insbesondere betrifft die Erfindung neue 3-(2-Haloalkyl) 1,4-oxathiin- und 2-(2-Haloalkyl> 1,4-dithiin-Analoge, die eine Wirkung gegen Leukämie und gegen Tumor besitzen, pharmazeutische Zusammensetzungen, die diese Analoge als therapeutische Wirkkomponenten enthalten und deren Verwendung zum Induzieren der Regression von Leukämie und/oder der Hemmung des Wachstums von Tumoren in Säugetieren. 2-Haloalkylanaloge von Oxathiinen undDithiinen wurden in der chemischen Literatur bislang nicht beschrieben. Einige Haloethylanaloge von verschiedenen 5-gliedrigen heterocyclischen Ringen sind bekannt Beispielsweise solche der allgemeinen Formeln

worin: X=Halogen Y = N Z=0,S,NH,NR RI, R3 = H, Alkyl oder Aryl. Eine solche Verbindung ist Chlorethiazol, nämli worin: X=Halogen Y, Z = 0, NH, NR, S, wobei Y und Z nicht beide S sind. RI, R3 = H, Alkyl oder Aryl. i-(2-Chloroethyl)-4-methylthiazol:

αα^α^ ¥

Diese Verbindung wurde untersucht und hat sich als Antikrebsmittel unwirksam herausgestellt Es wurde auch keine Antikrebswirkung bezüglich der anderen Verbindungen der allgemeinen Formeln (I) und (Π), die in der Literatur beschrieben sind, berichtet.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden 3-(2-Haloalkyl)-l,4-oxathiine und 2-(2-Haloalkyl)-l,4-dithiine der allgemeinen Formel:

m zur Verfügung gestellt, worin:

Rl eine Alkylgruppe mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen, Cyclohexyl oder Phenyl; R2 Wasserstoff oder Ethyl; R3 und R4. jeweils Wasserstoff, Methyl oder Ethyl, und falls R3 oder R4 Methyl oder Ethyl ist, der andere Wasserstoff ist; X Halogen (vorzugsweise Chlor); und Y Sauerstoff oder Schwefel der Maßgabe bedeutet, daß, wenn Y Schwefel ist, R3 und R4 beide Wasserstoff sind.

Insbesondere umfassen die Verbindungen der Erfindung 3-(2-Halo-niedrigalkyl)-l,4-oxathiine der allgemeinen Formel: 5

AT 397 089 B

(IV) und und 2-(2-Haloalkyl-Niedrigalkyl)-l,4-dithiine der Formel: 10 15

(V) worin Ri, R2, R3, R4 und X die oben bei Formel I angegebene Bedeutung haben. 20

In derfolgenden Beschreibung wird die Herstellung und die Überprüfung der erfmdungsgemäßen Verbindungen im Zusammenhang mit den bevorzugten, chlorsubstituierten Verbindungen (X = CI) beschrieben. Es versteht sich jedoch, daß die Erfindung auch analoge halogen-substituierte Oxathiine und Dithiine miteinschließt.

Die Oxathiin- und die Dithiin-Derivate gemäß der Erfindung kamen in einem dreistufigen Verfahren hergestellt werden. In der ersten Stufe wird ein geeignetes 2-Acylbutyrolakton oder 2-Acyl-4-ethylbutyrolakton dar allgemeinen Formel: 25 30

(VD mitHalogen (z. B. Chlorgas), in Gegenwart einer Base umgesetzt. DieReaktion wirdbei einer Temperatur zwischen 5 und 30 °C, vorzugsweise zwischen 10 und 20 °C ausgefiihrt. Das so erhaltene 2-Acyl-2-halobutyrolakton oder 2-35 Acyl-4-ethyl-2-halobutyrolakton der Formel:

X

OCR 1 40

(VII) 45 wird mit einer Säure, z. B. HCl umgesetzt, um den Ring zu öffnen und ein Haloketon da- allgemeinen Formel: (VIII)

RlCOCH(X)CH2CH(R2)X zu bilden.

Die letztere Verbindung wird durch Wasserdampf "Destillation, Extraktion und Re-Destillation abgetrennt. Der letzten Stufe der Synthese ist die Reaktion eines Gemisches des Haloketons mit einem geeigneten Meikaptoethanol der allgemeinen Formel: HS(R3)CHCH(R4)OH, (IX) gefolgt von einer Zyklisierung mit einem sauren Katalysator zur Verbindung der allgemeinen Formel (ΠΙ). Das Haloketon und Merkaptoethanol werden vorzugsweise in etwa äquimolaren Mengen bei einer Temperatur zwischen -3- 50

AT 397 089 B 5 und 60 °C umgesetzt. PTSA (p-Toluolsulfonsäure) kann als saurer Katalysator verwendet weiden, wobei der Ringschluß unter RQckflußkQhlung mit Entfernung von Wasser ausgeführt wird.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind cytotoxische Wirkstoffe, die zur Induktion der Regression von Malignitäten, wie lymphoider und lymphocyter Leukämie ebenso geeignet sind, wie zur Hemmung des Wachstums 5 von verschiedenen Krebsen, z. B. Melanocarcinoma, Sarcoma, Brust-Xenotransplantat-Tumoren. Sie können allem oder in Kombination mit anderen chemo-therapeutischen Wirkstoffen, die für diese Zwecke wirksam sind, verwendet werden. Ke im vorliegenden Zusammenhang verwendeten Begriffe „Regression“ und „Hemmung“ bedeuten das Unterbinden oder Verzögern des Wachstums der Malignität oder der anderen Manifestation dar Krankheit verglichen mit dem Verlauf dar Krankheit ohne Behandlung. 10 Eine Verabreichung dar Verbindungen gemäß der Erfindung an Mäuse in Mengen zwischen 50 und 800mg/kg, vorzugsweise zwischen 200 und 400 mg/kg Körpergewicht wurde als zur Induktion der Regression vor Leukämie und zur Hemmung des Wachstums von Tumoren wirksam festgestellt. Die Wechselbeziehung der Dosis für Säugetiere anderer Größen und Spezien wird in Freidreich, E. J. et al, Quantitative Comparison ofToxicity of Anti-Cancer Agents in Mouse, Rat, Hamster, Dog, Monkey and Man, Cancer Chemotherapy, Reg. 50, No. 4,219 - 244, 15 May 1966 beschrieben.

Die Höhe der Dosierung kann freilich so eingestellt werden, daß optimale Ergebnisse erzielt werden. Beispielsweise können täglich mehrere Einzeldosen verabreicht werden, oder die Dosis kann proportional verringert werden, wie dies durch die Erfordernisse der Situation angezeigt ist.

Die Wirkverbindungen können parenteral, intraperitoneal, intravenös oder oral verabreicht werden. Lösungen 20 oder Dispersionen der Wirkverbindungen können in Wasser hergestellt werden, das geeigneterweise mit einem oberflächenaktiven Mittel, wie Hydroxypropylzellulose, vermischt ist. Es können auch Dispersionen in Glyzerin, flüssigen Polyethylenglykolen und Mischungen derselben, sowie in anderen Ölen hergestellt weiden. Unter gewöhnlichenBedingungen der Lagerung und Verwendungenthalten dieseZubeieitungeneinen Schutzstoff, um das Wachstum von Mikroorganismen zu verhindern. 25 Die für die Injektion geeigneten Formen schließen sterile wässerige Lösungen oder Dispersionen und steile

Pulver für die extemporäne Zubereitung von sterilen injizierbaren Lösungen oder Dispersionen mit ein. Für diese Verwendungen müssen die Formen steril und in einem hinreichenden Ausmaß flüssig sein, um eine leichte Injizierbarkeit zu gewährleisten. Sie müssen unter den Bedingungen der Herstellung und Lagerung stabil sein, und sie müssen gegen eine kontaminierende Wirkung von Mikroorganismen, wie Bakterien und Pilzen geschützt sein. 30 Der Träger kann ein Lösungs- oder Dispersionsmittel sein, das beispielsweise Wasser, Ethanol, einPolyol (z. B.

Glyzerin, Propylenglykol und flüssigem Polyäthylenglykol od. dgl.) geeignete Mischungen derselben und Pflanzenöle enthält Die geeignete Fließfähigkeit kann beispielsweise durch die Verwendung einer Beschichtung mit Lezithin, durch Einhalten der erforderlichen Teilchengröße im Falle einer Dispersion und durch die Verwendung von oberflächenaktiven Stoffen gewährleistet werden. Schutz vor der Wirkung von Mikroorganismen kann durch 35 verschiedene antibakterielle und antifungale Wirkstoffe, z. B. Paraben, Chlorobutanol, Phenol, Sorbinsäure, Thimerosal od. dgl. gewährleistet weiden. In vielen Fällen kann es vorgezogen werden, isotonische Wirkstoffe, z. B. Zucker oder Natriumchlorid in der Verabreichungsform zu verwenden. Eine verlängerte Absorption der injizierbaren Zubereitungen kann durch Hinzufügen von die Absorption verzögernden Wirkstoffen, z. B. Aluminiummonostearat und Gelatine erreicht werden. 40 Steile injizierbare Lösungen werden hergestellt, indem man die Wirkverbindung in das geeigneteLösungsmittel zusammen mit verschiedenen der anderen oben erwähnten Bestandteile, wie sieerforderlich sind,einbringt und dann steil filtriert. Im allgemeinen weiden Dispersionen hergestellt, indem man die sterilisierte Wirkkomponente in ein steiles Vehikel einaibeitet, das das Dispersionsmedium und jeden anderen nötigen Bestandteil enthält Wenn anderseits sterile Pulver verwendet werden, um sterile injizierbare Lösungen herzustellen, wird es vorgezogen, eine 45 sterile gefilterte Lösung der gewünschten Bestandteile einer Vakuumtrocknung oder Gefriertrocknung zu unterzie hen, dnrch die man ein Pulver der Wirkbestandteile und allenfalls gewünschter zusätzlicher Bestandteile enthält

Der im Vorliegenden verwendete Begriff „pharmazeutisch annehmbare, im wesentlichen nicht toxische Träger od« Hilfsstoffe“ umfassen Lösungsmittel, Dispersionsmedien, Beschichtungen, antibakterielle und antifungale Wirkstoffe, isotonische und die Absorption verzögernde Wirkstoffe u. dgl.. Die Verwendung solcher Medien und 50 Wirkstoffe als Träger od« Hilfsstoffe für pharmazeutisch wirksame Substanzen ist im Stand der Technik wohl bekannt Ausgenommen herkömmlich« Medien oder Wirkstoffe, die mit der Wirkkomponente nicht kompatibel od« im Gemisch mit dieser toxisch sind, wird die Verwendung der herkömmlichen Medien in den erfindungsgemäßen Zubereitungen in Betracht gezogen. Zusätzliche Wiricbestandteile können in die th«apeutischen Zusammensetzungen ebenfalls miteingebracht werden. 55 Es kann vorteilhaft sein, die Zusammensetzungen der Erfindung in Einheitsdösen zur Erleichterung der

Verabreichung und Gleichmäßigkeit der Dosierung zuzubereiten. EineEinheitsdosis bedeutet im vorliegenden Fall eine physikalisch selbständige Einheit, die zur Verwendung als Einheitsdosierung für den zu behandelnden Säug« -4- 5

AT 397 089 B verwendet werden kann. Jede Einheit enthält eine vorgegebene Menge des Wirkstoffes, die berechnet worden ist, um den gewünschten therapeutischen Effekt zu ergeben, in Kombination mit dem erforderlichen pharmazeutisch annehmbaren Träger. Die BeschreibungfürdieEinheitsdosierungsformen werden bestimmtund hängen unmittelbar ab von (a) den besonderen Merkmalen des aktiven Materials und dem besonderen therapeutischen Effekt, der erzielt werden muß, und (b) den Grenzen, diebei der Herstellung von Zubereitungen des Wirkmaterials für die Behandlung einer Krankheit in einem Lebewesen, das krank ist, auferlegt werden, ohne übermäßige zytotoxische Nebenwirkungen. 10

Die Regression von Leukämie und die Hemmung von Tumorwachstum kann z. B. erreicht werden, durch Verwendung einer täglichen Dosierung bis zu 5 oder 10 Tagen oder länger. Mehrfachdosierung oder Dosierung auf irgendeiner periodischen Basis kann ebenfalls angewendet werden. Der therapeutisch aktive Bestandteil wird so in Mengen verabreicht, die hinreichen, um die Regression und die Hemmung weiteres Wachstums der Leukämie oder des Tumors ohne übermäßige schädliche Nebenwirkungen zytotoxischer Natur zu unterstützen.

Besonders bevorzugt unter den Verbindungen gemäß der Erfindung sind 3-(2-Chloroethyl)-5,6-dihydro-2-methyl-l,4-oxathiin: 15 20

CH, (X) und und das analoge 2-(2-Chloroethyl)3-methyl-5,6-dihydro-l,4-dithiin: ' 25

(XD 30 CHjCHjCl

DieErfxndung wird im folgenden in mehrEinzelheiten zusammen mitder HersteUungundden pharmakologischen Untersuchungen der vorgenannten und anderer bevorzugter Verbindungen näher beschrieben, welche die folgende chemische Struktur besitzen.

Tabelle I

Beispiele für erfindungsgemäßen Verbindungen 40 /Yv |^*1 (III) 45 ^ *3 xb2ch(r2)x 50 Beispiele Rl R2 R3 R4 Y 1 ch3 H H H O 2 CH3 H H ch3 O 3 C3H7 H H H O 55 4 C6H5 H H H O 5 ch3 H H H s 6 ch3 C2H5 H H 0 -5-

AT397 089 B

Beispiel 1:

Herstellung von 3-f2-ChloroethvlV5.6-dihvdro-2-methvl-1.4-oxathiin 256 g (2 Mol) 2-Acetylbutyrolakton und 170 g wasserfreies Natriumacetat in 600 ml Essigsäure wurden vermischtund unter Rühren in einem Eisbad abgekühlt. 144 g Chlorgas wurden in dasReaktionsgemisch eingeleitet, 5 wobei die Reaktionstemperatur unter 35 °C gehalten wurde. Nach beendeter Gaseinleitung wurde der gebildete Niederschlag abfiltriert und Essigsäure unter vermindertem Druck abgetrennt. Der ölige Rückstand wurde in Toluol aufgenommen und mit Wasser und mit einer wässerigen Natriumbikarbonatlösung gewaschen und vor dem Abtrennen des Lösungsmittels getrocknet. Der Rückstand 2-Acetyl-2-chlorobutyrolakton mit einem Siedepunkt von 76 - 78 °C/0,25 mm Hg, wurde mit einer Ausbeute von 81 % abgetrennt. 10 234 g 2-Acetyl-2-chlorobutyrolakton (1,44 Mol) wurden mit 350 ml Wasser und mit 300 ml 12n Salzsäure vermischt und destilliert Nachdem 300 ml Destillat gesammelt worden waren, wurden weitere 300 ml Wasser zugesetzt und die Wasserdampfdestillation fortgesetzt bis kein Produkt mehr überdestillierte. Das Produkt wurde in Methylenchlorid extrahiert über Magnesiumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel abgetrennt Durch Destillation des Rückstandes erhielt man 142 g 3,5-Dichlor-2-pentanon mit einem Siedepunkt von 70 · 73712 mm Hg in 15 einer Ausbeute von 57 %.

Eine Mischung aus 39 g (0,24 Mol) 3,5-Dichloro-2-pentanon und 20 g (0,26 Mol) 2-Merkaptoethanol in250 ml Toluol wurde gerührt und 27 g (0,27 Mol) Triethylamin zugetropft. Nachdem bei Raumtemperatur über Nacht gerührt worden war, wurde das Gemisch mit verdünnter Salzsäure gewaschen und hierauf mit p-Toluolsulfonsäure (0,5 g) unter Rückflußkühlung erhitzt wobei Wasser azeotrop 4 Stunden lang entfernt wurde. Nach dem Abkühlen 20 wurdedasReaktionsgemischmitwässerigemNatriumbikarbonatgewaschen,überMagensiumsulfatgetrocknetund das Toluol äbdestilliert Man erhielt 3-(2-Chloroethyl)-5,6-dihydro- 1,4-oxathiin in einer Ausbeute von 60 % und mit einerReinheit von 98 % (gaschromatographisch), dessen Siedepunkt bei 0,025 mm Hg62 - 70°C betrug. Ein NMR· Spektrum (Deuterochloroform) gab folgende Lambda-Werte: 1,85 (3H, S) 2,3 - 2,65 (2H, t): 2,9 - 3,5 (2H, t); 3,95 - 3,7 (2H, t); 4,1 - 4,25 (2H, t). 25

Beispiel 2:

Herstellung von 2.6-Dimethvl-3-f2-chloroethvlV5.6-dihvdro-1.4-oxathiin

Eine Mischung aus 15,4 g (0,1 Mol) 3,5-Dichloro-2-pentanon und 9,2 g (0,1 Mol) l-Merkapto-2-propanol wurde in 100 ml Toluol gerührt Es wurden 10,4 g (0,1 Mol) Triäthylamin zugetropft Die Rührung wurde über Nacht bei 30 Raumtemperatur gerührt dann mit verdünnter Salzsäure gewaschen und mit 0,5 g PTSA bei Rückfluß gekocht, wobei etwa 7 Stunden lang unter Verwendung einer Dean-Stark-Falle Wasser abgetrennt wurde. DiePTSA-Lösung wurde mit Natriumbikarbonat gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel entfemL Das Produkt wurde destilliert Siedepunkt 80 - 8270,1 mm Hg, Ausbeute 47 %. 35 Beispiel 3:

Herstellung von 2-Propvl-3-(2-chlornethvD-5.6-dihvdro-1.4-oxathiin

Ein Gemisch aus 10 g (0,056 Mol) l,2-Dichloro-4-heptanon und 5 g (0,06 Mol) 2-Merkaptoethanol wurde in 200ml Toluol gerührt Es wurden 6 g (0,06 Mol) Triethylamin zugetropft. Die Mischung wurde bei Raumtemperatur über Nacht gerührt, dann mit verdünnter Salzsäure gewaschen und mit 0,5 Mol PTS A-Rückfluß gekocht wobei 7 40 Stunden lang unter Verwendung einer Dean-Stark-Falle Wasser abgetrennt wurde. Die PTS A-Lösung wurde mit 5 %-igem Natriumbikarbonat gewaschen, getrocknet, gefiltert und das Lösungsmittel abgetrennt Das Produkt wurde destilliert. Siedepunkt 80 -85 °C/0,05 mm Hg, Ausbeute 23 %.

Beispiel 4: 45 Herstellung von 2-Phenvl-3-(2-chloroethvlV5,6-dihvdro-1,4-oxathiin

In 100 ml Methylenchlorid wurden bei Raumtemperatur 36,4 g (0,2 Mol) a-Chlorobutyiophenon gerührt Es wurden 32 g (0,2 Mol) Brom zugetropft. Nach Beendigung der Zugäbe wurde die Lösung mit wässerigem Natriumbikaibonat gewaschen, mit Magnesiumsulfat getrocknet filtriert und das Lösungsmittel abgetrennt. Der Rückstand wurde in 300 ml Toluol aufgenommen und mit 18 g (0,23 Mol) 2-Merkaptoethanol versetzt Hierauf 50 wurden langsam 22 ml Triethylamin zugegeben und die Mischung über Nacht bei Raumtemperatur gerührt Die Mischung wurde dann mit verdünnter Salzsäure gewaschen und mit 0,5 g PTSA unter Rückflußkühlung gekocht wobei 5 Stunden lang azeotropisch Wasser entfernt wurde. Nach dem Abkühlen wurde das Reaktionsgemisch mit wässerigem Natriumbikaibonat und Wasser gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet filtriert und das Toluol abdestilliert. Der Rückstand wurde durchpräparativeFlüssigchromatographiemit 17%-iger Ausbeute gereinigt. Das 55 NMR-Spektrum (Deuterochloroform) ergab folgende ppm-Werte: 2,50 - 2,75 (2H, t); 3,0 - 3,15 (2H, t); 3,45 - 3,72 (2H, t); 4,28 - 4,42 (2H, S); 7,33 (5H, s). -6-

AT 397 089 B

Beispiel 5:

Herstellung von 2-f2-ChloroethvlV3-methvl-5.6-dihvdro-1.4-dithiin

Ein Gemisch aus 15,4 g (0,1 Mol) 3,5-Dichloro-2-pentanon, 9,4 g (0,1 Mol) Ethandithiol und 0,3 Mol PTSA wurde über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Das Produkt wurde in Toluol aufgenommen, mit 5 %-igerNatriumbi-karbonatlösung und Wasser gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und das Lösungsmittel entfernt. Das Produkt wurde destilliert. Siedepunkt 114-116 °C/0,7 mm Hg, Ausbeute 32 %.

Beispiel 6:

Herstellung von 3-C2-C!hlorobutvlV5.6-dihvdro-2-methvl-1.4-oxathiin

Gemäß den Angaben in der US-PS 2 443 827 wurde aus Ethylacetoacetat und 1,2-Epoxybutan 2-Acetyl-4-ethylbutyroläkton hergestellt. Eine Mischung aus 40 g Natriumhydroxid (0,1 Mol),270ml Wasser und 90 ml Ethanol wurde auf 0 °C abgekühlt, gerührt und mit 130 g (1,0 Mol) Ethylacetoacetat und 72 g (1,0 Mol) Epoxybutan versetzt Es wurde bei 0 °C weitergerührt und die Mischung dann bei 4 °C 48 Stunden lang stehengelassen. Das Reaktionsgemisch wurde mit 80 ml Essigsäure neutralisiert, mit Toluol extrahiert, mit Wasser, dann mit Natriumbikarbonat und schließlich mit Wasser gewaschen. Das Gemisch wurde dann über Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und das Lösungsmittel entfernt. Man erhielt ein Produkt mit einem Siedepunkt von 86 - 9670,1 mm Hg in 45 %-iger Ausbeute. 70 g (0,45 Mol) des so erhaltenen 2-Acetyl-4-ethylbutyrolaktons wurden in 135 ml Essigsäure mit 38 g Natriumacetat gerührt. Unter Eiskühlung und Rühren wurden 32 g Chlorgas eingeleitet. Der Niederschlag wurde abfiltriert, die Essigsäure entfernt und das Produkt bei 65 - 77 °C/0,05 mm Hg destilliert. Man erhielt in einer Ausbeute von 84 % 2-Acetyl-2-chloro-4-ethylbutyrolakton. 72 g (0,38 Mol) des obigen Produktes wurden zu 90 ml Salzsaure und 105 ml Wasser gegeben. Das Produkt wurde wasserdampfdestilliert, weitere 100 ml Wasser zugegeben und die Destillation fortgesetzt, bis 50 ml gesammelt wurden. Das Destillat wurde mit Methylenchlorid extrahiert, über Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und das Lösungsmittel entfernt. Das Produkt wurde bei etwa 10 mm Hg mit einem Siedepunkt von 84 - 97 °C destilliert und man erhielt 26 g (38 % Ausbeute) 3,5-Dichloro-2-heptanon.

Eine Mischung aus 26 g (0,14 Mol) 3,5-Dichloro-2-heptanon, 12 g (0,15 Mol) 2-Merkaptoethanol und 15 g (0,15 Mol) Triethylamin in200 ml Toluol wurde über Nacht bei Raumtemperatur gerührt Die Mischung wurde dann mit verdünnter Salzsäure gewaschen und anschließend mit 0,1 g p-Toluolsulfonsäure unter azeotroper Entfernung von Wasser 6 Stünden lang rückflußgekocht. Nach dem Abkühlen wurde das Gemisch mit wässerigem Natriumbikarbonat gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel abdestilliert Man erhielt in einer Ausbeute von 35 % 3-(2-Chlorobutyl)-5,6-dihydro-2-methyl-l,4-oxathiin mit einem Siedepunkt von 82 -85 °C bei 0,05 mm Hg. Das NMR-Spektrum des Produktes war zufriedenstellend.

Nachstehend werden die Ergebnisse von in vivo pharmakologischen Untersuchungen der eifindungsgemäßen Verbindungen wiedergegeben.

Xenotransplantat von menschlichem Brustkarzinom MX-1 in die subrenalen Kapsel:

Proben der verschiedenen untersuchten Verbindungen wurden gemäß der National Cancer Institute Piotocol (Cancer Chemotherapy Reports Part 3, Vol. 3, No. 2, September 1972) untersucht Jeder Versuch (NCI3MBG5) umfaßte die Inplantation eines Tumorfragmentes (chirurgisches Explantat aus 1974aus einem primären Brusttumor, einer 29 Jahre alten Frau ohne bisherige Chemotherapie; Reference: Tumor Bank Information) unter die Membran, welche die Niere einer athymischen Schweizer-, oder einer athymisch willkürlich gezüchteten Maus bedeckte, wobei je 6 Tiere für die Testgruppe und 12 für die Kontrollgruppe, mit einem Geschlecht je Versuch verwendet wurden. Die männlichen Mäuse wogen wenigstens 18 g und die weiblichen Mäuse wogen wenigstens 17 g, wobei alle Versuchstiere ein Gewicht innerhalb eines 4 g-Bereiches hatten. Die Versuchsverbindungen wurden durch intraperitoneale Injektion verabreicht, wobei man einen Tag nach der Tumorimplantation begann, und wurde alle 4 Tage insgesamt dreimal wiederholt.

Die Versuchstiere wurden gewogen und die implantierten Tumore gemessen und die Meßeigebnisse am Tag 0 und am Tag 11 - dem letzten Beurteilungstag - aufgezeichnet. Der gemessene Parameter ist die Änderung des Tumorgewichtes für die behandelten (!) und die Vergleichstiere (Q. Ein anfängliches T/C-Verhältnis von wenig»' als 20 % wurde als Hinweis für eine mäßige Aktivität betrachtet. Eine Wiederholbarkeit des Verhältnisses T/C von weniger als 10 % wurde als signifikante Aktivität betrachtet.

Die Ergebnisse diese Versuches mit den Verbindungen aller Beispiele und mit verschiedenen Vergleichsverbindungen sind in Tabelle Π zusammengefaßt. -7-

AT 397 089 B U .§ kg o •G tg O 5 s

J3 fer o S -—. m in, in ·-> Sr' 'ggt O VO p £ w «> • PN s

Os CS

Xenotransplantat eines menschlichen Brustkarzinoms MX-1 in die subrenale Kapsel

N esI N

- W„MH O bO S s Ό es o GO o s £ o > m *g o5s

O H 60

o Q 'es CO eü cs Pi

Pi ω 09 wo £ ·ο· o\ oo S oo m ο

j= υ WJ '3 Q r-~ m •<3· co 8 8 8® cs vo co f* ffi

K scT u o cs

•s J= o o co co •PN »Ppg g £; o o o 00 H f* /--o Sic. •iS* O ^ 00 1 o «ei «e< jc3 s a ag: δ 3 3 o 222t 8 0 in in cn «-< in cs cs sT u sT u cs 8 ln cn ·*·< o co 1. Geheilt» Tiere sind in Klammem angegeben.2. Zweite reinere, gekühlte Probe untersucht. in co -8-

AT 397 089 B ’S Jsg O5s JS v«ΪΙ OUJiO •>3· m τί- 00 Ό ff) > 00 vo oo co *-< *-* ^

Xenotransnlantat eines menschlichen Brustkarzinoms MX-1 in die subrenale Kapsel

$u H

bO cg ^ o S 'ei PO Pi

Pi 'S ‘o. CO '53 03 $s J3*—I f-H o C? ^ .iSOÖNg 3 ^ s

8 0 in h m h n PO I-H

B

B sT COυ r> oo o vo Hininio 8 O m r~ m r» co PO T-1

B

B

m B Ό U oo ^ •=otSH gSnt' (

8 CS

CO 33 33

X O in co oo oo <N m «n

8 0 in CO f-H in m 8 8 So r< co TS- CO <-i m B, cs

sT vo 1. Geheilte Tiere sind in Klammem angegeben. >n o cs m cs o co in co 9

AT397 089 B 5 s y ä ä m c/a • P* ·Ρ*g g p o 0\ ^ 00.

Xenotransplantat eines menschlichen Brustkarzinoms MX-1 in die subrenale Kapsel JS vg δ5 s ϊϊ& hß te ^ ’S «s £ T*

CO cs

Pi «υ ^ N OS 00 in \o oo os SO Ο Ο Ό h W W Ό Γ** CO CS Ό CO ^

Γ-X co U

S

coX U § eo wo £ A £ sn 11 ‘i o s a ü h © O O wo © ο wo ΙΌ CO i—i w? u Ä1u u n ai Ö § 0 01

0Ö V© CO CO vo f~ Os —I © ό r- ΌΓΜΊ <« CO i co a£ sTu o § eo in cs W 0\ N t*- 0\ 8 0 wo WO C- co >-i

ffi \o U ffi

coX V § e t§ o co 37.5 wo co -10-

AT 397 089 B

Aus den in Tabelle II zusammengefaßten Daten kann gesehen werden, daß die Verbindungen der Beispiele 1 bis 4 eine signifikante Aktivität bei einer Dosierung oder einer anderen zeigen.

Die bevorzugte Verbindung von Beispiel 1 wurde einer Reihe von weiteren in vivo-Versuchen unterworfen. Die Ergebnisse sind in Tabelle ΠΙ zusammengefaßt und im einzelnen in Tabelle II oben, sowie in den Tabellen IV - VII zusammengefaßt.

Tabelle ΠΙ

Zusammenfassung der Ergebnisse der Tumorversuche

Versuchssystem Status Ergebnisse zusammengefaßt 3MBG5 (Brustxenotransplantat) aktiv (DN2-Niveau Tabelle Π 3PS31 (P388 lymphozytische Leukämie) aktiv Tabelle IV 2LE31 (L-1210 lymphoide Leukämie) aktiv Tabelle V 3B131 (B16 Melanokarzinom) aktiv (DN2-Niveau) Tabelle VI 3M531 (M5076 Sarcoma) aktiv Tabelle VII 3C872 (Colon 38) inaktiv (1 Test)* 3LE32 (L-1210 lymhpozytische Leukämie) inaktiv (1 Test)* 3CDJ2 (Brustxenotransplantat) inaktiv (1 Test)* * die Ergebnisse sind derzeit noch nicht schlüssig.

Regression von intraneritoneal implantierter lvmhnzvtischer Leukämie P388:

Die Verbindungvon Beispiel 1 wurde nach dem StandardNational Cancer InstituteLymphocyticLeukemiaP388 primary screen (NCI Protocol 1.200, Cancer Chemotherapy Reports Part 3, Vol. 3, No. 2, September 1972) untersucht. Jeder Versuch (NCI 3PS 31) umfaßte das Implantieren der Leukämiezellen (American Journal of Pathology, 33, No. 3, page 603,1957) in sechs DBA/2 Mäuse eingeschlechtlich je Versuch, wobei die männlichen Mäuse wenigstens 18 g und die weiblichen Mäuse wenigstens 17 g wogen und wobei alle Versuchstiere innerhalb einer 3 g Gewichtsgrenze lagen. Die Versuchsverbindung wurde durch intraperitoneale Injektionen in 0,1 ml-Dosen von verdünnter ascitischer Flüssigkeit (lO^-Zellen je Dosis) verabreicht, wobei man einen Tag nach der Tumorimplantation begann und täglich 9 Tage lang fortsetzte.

Die Versuchstiere wurden gewogen und die überlebenden regelmäßig während einer 30-tägigen Versuchsperiode beobachtet. Das Verhältnis der Überlebenszeit der behandelten (I) und der Vergleichs(C)-Tiere wurde bei verschiedenen Dosierungen bestimmt. Die Experimente wurden wiederholt, um dieReproduzierbaikeitzu bewerten. Die Ergebnisse sind in Tabelle IV zusammengefaßt.

Tabelle IV

Lvmnhozvtische Leukämie P388-Versuch Dosis (mg/kg) T/C % T/C % Wiederholung 400 - 117 200 138 130 100 107 114 50 88 107

Ein anfängliches T/C-Verhältnis gleich oder größer als 125 % wurde als notwendig erachtet, um Aktivität zu zeigen. Ein reproduzierbares T/C-Verhältnis gleich oder größer als 125 %, wurde als für eine weitere Untersuchung wert angesehen, und ein reproduzierbares T/C-Verhältnis gleich oder größer als 175 % wurde als in diesem Protokoll signifikant angesehen. Aus den in Tabelle IV zusammengefaßten Daten kann ersehen werden, daß die Verbindung von Beispiel 1 bei Verwendung in einer Dosis von 200 mg/kg eine eine weitere Untersuchung wert erscheinend lassende Aktivität besitzt

AT 397 089 B

Regression von intraneritoneal implantierter. Ivmphoidaler Leukämie L1210:

Proben der Versuchsverbindung von Beispiel 1 wurden gemäß einem weiteren Protokoll des National Cancer Institute (NCI Protocol 1.100, Cancer Chemotherapy Reports Part 3 VoL 3, No. 2, September 1972) untersucht, um die Wirkungen der Verbindungen auf intraperitoneal implantierte L1210 Leukämie (J. Nat’l. Cancer Inst. 13(5): 1328,1953) zu untersuchen. Das Versuchsprotokoll (NCI 3LE 31) entsprach etwa dem obigen Protokoll 1.200, mit der Ausnahme, daß 10^ L1210 Leukämiezellen in die Versuchstiere implantiert wurden. Die Versuchsverbindung wurde täglich 9 Tage lang verabreicht. Die Versuche wurden bei verschiedenen Dosen und mit variierenden Zahlen von Wiederholungen ausgeführt. Es wurde statistisch bestimmt, daß ein anfängliches T/C-Verhältnis in diesem Versuch von wenigstens gleich 125 % notwendig ist, um Aktivität zu zeigen, wogegen ein reproduzierbares T/C-Verhältnis gleich oder größer als 125 % eine weitereUntersuchung rechtfertigt. Ein reproduzierbares T/C-Verhältnis von 150 % oder darüber wird in diesem Versuch als signifikante Aktivität angesehen.

Die Ergebnisse sind in Tabelle V zusammengefaßt;

Tabelle V

Intraneritoneal imnlantiertes L1210 Lvmphoid Leukämie-Test

Dosis T/C% T/C% T/C% T/C% (mg/kg) Wiederholung Wiederholung Wiederholung 800 147 toxisch 155 151 400 keine Toten festgestellt 162 130 133 200 114 120 113 127 100 107 106 111 111 50 111 102 Wie aus Tabelle V ersichtlich ist, zeigte die Verbindung des Beispiels 1 eine signifikante Aktivität in dem i. p-implantiertenLymphoidLeukämie-TestbeiDosierungen sowohl von800mg/kg und400mg/kg (einieproduzierbares T/C-Verhältnis von 150 % oder darüber).

Intraneritoneal implantiertes B16 Melanom:

Die Verbindung von Beispiel 1 wurde weiters gegen ein intraperitoneal implantiertes B16 Melanom * gemäßdem National Cancer Institute melanoticMelanomaB 16 Protocol 1.300^ (NCI 3B131) überprüft. Ein 1:10-Tumorbrei wurde intraperitoneal in B6C3F1-Mäuse implantiert, wobei Testgruppen verwendet wurden, die mit den in Zusammenhang mit dem NCI-Protokoll 1.200 beschriebenen Kriterien entsprachen, mit Ausnahme, daß die Testgruppe 10 Tiere verwendet wurden. Die Versuchsverbindungen wurden intraperitoneal bei verschiedenen Dosen verabreicht. Die Tiere wurden gewogen und die überlebenden regelmäßig 60 Tage lang aufgezeichnet Die T/C-Verhältnisse wurden berechnet, wobei die erhaltenen Ergebnisse in Tabelle VI zusammengefaßt sind. 1 Handbook on Genetically Standardized Jax Mice. Roscoe B. Jackson Memorial Laboratory, Bar Harbor, Maine, 1962. See also Ann. NY Acad. Sei., VoL 100, Parts 1 and 2 (Conference on the Biology of Normal and Typical Pigment Cell Growth of 1961), 1963. 2 Cancer Chemotherapy Reports, Part 3, Vol 3, No. 2, September 1972.

Tabelle VI

Melanokarzinom B16-Versuch

Dosis (mg/kg) T/C% T/C% Wiederholung T/C% Wiederholung 800 150 toxisch toxisch 400 155 176 120 200 137 140 157 100 129 115 134 50 124 — 106 25 — — 111 12-

AT397 089 B

Ein T/C-Verhältnis über 125 % wurde als für eine mäßige Aktivität notwendig angesehen. Ein reproduzierbares T/C-Verhältnis von gleich oder mehr als 150 % wurde im obigen Test als signifikante Aktivität angesehen. Aus den in Tabelle VI zusammengefaßten Daten kann gesehen werden, daß die Verbindung von Beispiel 1 eine signifikante Aktivität beim Melanokarzinom-B16-Test bei Dosierungen von nur 200 mg/kg zeigte. 5

Intraneritoneal implantiertes M5076 ascitisches Sarcom:

Die Verbindung von Beispiel 1 wurde zusätzlich gegen intraperitoneal implantiertes M5076 Sarcom gemäß dem Protokoll National Cancer Institute 3M531 geprüft 1 x 10^-Zellen ascitischer Flüssigkeit wurden in Versuchsmäuse implantiert, wobei die Versuchs verbindungen, 10 Beginn ein Tag nach der Implantation und jeden vierten Tag danach bei insgesamt vier Injektionen verabreicht wurden. Die mittlere Überlebenszeit wurde als Prozentsatz der Vergleichsüberlebenszeit wie folgt ermittelt:

Tabelle VII 15 M5076 Sarcom-Versuch

Dosis (mg/kg) T/C% T/C% Wiederholung T/C% Wiederholung T/C% Wiederholung 20 800 __ 129 toxisch toxisch 400 98 117 toxisch 144 200 98 102 118 120 100 100 109 96 128 50 98 98 100 110 25 25 111 — _ - Vehicle* 99 — _ _ 1 Vehikel: 5 % ETOH, 5 % Cremophor, Kochsalzlösung 30 Die Verbindung von Beispiel 1 gemäß der Erfindung wurde auch in weiteren in vivo-Versuchen gemäß den folgenden National Cancer Institute Test protocols untersucht:

Protokoll 3C872 35 3LE32 3CDJ2

Versuch subkutan implantiertes Colon 38 Carcinom subkutan implantierte L1210-Leukämie subkutan implantiertes fortgeschrittenes Brustadenocarcinom CD8F1

Dabei wurden die folgenden Ergebnisse erzielt: 40

Tabelle Vm M5076 Sarcoma-Versnch

Protokoll Dosis T/C % 3C8721 600 50 300 46 150 118 75 109 37.5 92 3LE322 800 toxisch 400 108 200 104 100 109 50 94 45 50 -13- 55

Claims (18)

1. AT 397 089 B Tabelle VIII (Fortsetzung) M5076 Sarcoma-Versuch Protokoll Dosis T/C % 3CDJ23 1000 22 500 128 250 81 125 114 62.5 101 31.25 104 1 Bei diesem Versuch wurde ein anfängliches T/C-Verhältnis von größer oder gleich 42 als für das Aufzeigen bescheidener Aktivität notwendig erachtet. 2 EsgibtderzeitkeinenspeziellenStandardfürdiesesProtokoll.DieAktivitätwurdeentsprechenddem3LE31-Protokoll bestimmt, indem ein anfängliches T/C-Verhältnis von größer gleich 125 eine bescheidene Aktivität anzeigt 3 In diesem Versuch zeigt eine mittlere Tumorgewichtänderung von kleiner gleich 20 eine Aktivität Die Verbindung von Beispiel 1 zeigte keine Aktivität bei den 3C872-, 3LE32- oder 3CDJ2-Überprüfungen. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine neue Klasse von 3-(2-Haloalkyl)-l,4-oxathiinen und 2-(2-Haloalkyl)-l,4-dithiinderivaten zur Verfügung gestellt, dieeine pharmakologische Aktivität bei der Regression und/ oder Hemmung des Wachstums von Leukämie in einer Zahl von malignanten Tumoren bei Säugern besitzen. PATENTANSPRÜCHE 1. Neues 3-(2-Haloalkyl)-l,4-oxathiin oder 2-(2-Haloalkyl)-l,4-dithiin der allgemeinen Formel

   worin Ri eine Alkylgruppe mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen, eine Cyclohexylgruppe oder eine Phenylgruppe ist; R2 ist Wasserstoff oder eine Ethylgruppe; R3 und R4 sind jeweils Wasserstoff, eine Methyl- oder eine Ethylgruppe und falls R3 oder R4 Methyl oder Ethyl ist ist der andere Substituent Wasserstoff; X ist Halogen; und Y ist Sauerstoff oder Schwefel wobei R3 und R4 beide Wasserstoff sind, wenn Y Schwefel bedeutet
2. 2. Ein 1,4-Oxathiin nach Anspruch 1, worin Y Sauerstoff und X Chlor isL
3. 3. Ein 1,4-Dithiin von Anspruch 1, worin Y Schwefel und X Chlor ist
4. 4. Eine Verbindung nach Anspruch 1, worin R2 Wasserstoff ist
5. 5. Eine Verbindung nach Anspruch 1, worin X Chlor ist.
6. 6. Eine Verbindung nach Anspruch 1, worin Ri eine C1-C4 Alkyl- oder eine Phenylgruppe; R3 Wasserstoff; R4 Wasserstoff oder Methyl; und X Chlor bedeutet -14- AT397 089 B
7. 7. Ein 1,4-Oxathiin nach Anspruch 1, nämlich 3-(2-Chloroethyl)-5,6-dihydro-2-methyl-1,4-oxathiin.
8. 8. Ein 1,4-Oxathiin nach Anspruch 1, nämlich 2,6-Dimethyl-3-(2-chloroethyl)-5,6-dihydro-l,4-oxathiin.
9. 9. Ein 1,4-Oxathiin nach Anspruch 1, nämlich 2-Propyl-3-(2-chloroethyl)-5,6-dihydro-l,4-oxathiin.
10. 10. Ein 1,4-Oxathiin nach Anspruch 1, nämlich 2-Phenyl-3-(2-chloroethly)-5,6-dihydro-l,4-oxathiin.
11. 11. Ein 1,4-Dithiin nach Anspruch 1, nämlich 2-(2-Chloroethyl)-3-methyl-5,6-dihydro-l,4*dithiin. 10
12. 12. Ein 1,4-Oxathiin nach Anspruch 1, nämlich 3-(2-Chlorobutyl)-5,6-dihydro-2-methyl-l,4-oxythiin.
13. 13. Pharmazeutische Zusammensetzung zum Induzieren der Regression von Leukämie oder Tumoren, dadurch gekennzeichnet, daß sie im Gemisch mit einem pharmazeutisch annehmbaren, im wesentlichen nicht-toxischen 15 Träger oder Hilfsstoff eine wirksame Menge der Verbindung gemäß Anspruch 1 enthält
14. 14. Zusammensetzung zum Induzieren der Regression von Leukämie oder Tumoren, dadurch gekennzeichnet, daß sie im Gemisch mit einem pharmazeutisch annehmbaren, im wesentlichen nicht-toxischen Träger oder Hilfsstoff eine wirksame Menge der Verbindung gemäß Anspruch 2 enthält. 20
15. 15. Zusammensetzung zum Induzieren der Regression von Leukämie oder Tumoren, dadurch gekennzeichnet, daß sie im Gemisch mit einem pharmazeutisch annehmbaren, im wesentlichen nicht-toxischen Träger oder Hilfsstoff eine wirksame Menge der Verbindung gemäß Anspruch 3 enthält.
16. 16. Zusammensetzung zum Induzieren der Regression von Leukämie oder Tumoren, dadurch gekennzeichnet, daß sie im Gemisch mit einem pharmazeutisch annehmbaren, im wesentlichen nicht-toxischen Träger oder Hilfsstoff eine wirksame Menge der Verbindung gemäß Anspruch 4 enthält.
17. 17. Zusammensetzung zum Induzieren der Regression von Leukämie oder Tumoren, dadurch gekennzeichnet, daß 30 sie im Gemisch mit einem pharmazeutisch annehmbaren, im wesentlichen nicht-toxischen Träger oder Hilfsstoff eine wirksame Menge der Verbindung gemäß Anspruch 5 enthält.
18. 18. Zusammensetzung zum Induzieren der Regression von Leukämie oder Tumoren, dadurch gekennzeichnet, daß sie im Gemisch mit einem pharmazeutisch annehmbaren, im wesentlichen nicht-toxischen Träger oder Hilfsstoff 35 eine wirksame Menge der Veftindung gemäß Anspruch 6 enthält. 40 45 50 -15- 55