Verfahren zur Herstellung von Glucosiden
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der allgemeinen Formel I (siehe Formelblatt), worin Rl für eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen steht.
Erfindungsgemäss gelangt man zu den Verbindungen der allgemeinen Formel 1, indem man 4'- Benzyloxycar.
bonyl-4'-demethyl-epipodophyllotoxin (Formel II) mit einer 4,6-O-Alkylidenglucopyranose der allgemeinen Formel III, worin R1 obige Bedeutung hat und R. für die Formyl- oder Acetylgruppe steht, in Gegenwart von Bortrifluorid kondensiert und anschliessend aus den so erhaltenen Verbindungen der allgemeinen Formel IV, worin Rl und R. obige Bedeutung haben, die Schutzgruppen abspaltet.
Das erfindungsgemässe Verfahren wird beispielsweise so ausgeführt, indem man 4'-Benzyloxycarbonyl -4'-demethyl-epipodophyllotoxin mit einer 4,6-O-Alkylidenglucopyranose der allgemeinen Formel III, worin Rl obige Bedeutung hat und R. für die Formyl- oder Acetylgruppe steht, in Gegenwart von Bortrifluoridätherat bei Temperaturen von - 150 bis 250 in einem unter den Reaktionsbedingungen inerten Lösungsmittel, wie z.B. Dichlormethan, Dichloräthan oder Chloroform, umsetzt.
Aus Verbindungen der allgemeinen Formel IVa, worin R1 obige Bedeutung hat, können hierauf die Acetylgruppen durch Behandlung mit beispielsweise Zinkacetat-Natriumacetat in vorzugsweise Methanol-Tetrahydrofuran abgespalten werden. Das dabei entstehende Gemisch von Verbindungen der allgemeinen Formel I und IVb, worin Rl obige Bedeutung hat, kann ohne weitere Isolierung direkt der Hydrogenolyse in Gegenwart eines Palladium-Katalysators unterworfen werden.
Hierbei wird zweckmässigerweise ohne Überdruck und bei 20 bis 400 in Gegenwart von Palladium-Katalysatoren, wie z.B. Palladium auf Kohle oder Bariumsulfat, hydriert. Als Lösungsmittel kommen vorzugsweise Alkohole, wie z.B. Methanol oder Äthanol, unter Zusatz von 10 bis 50 Volumen-Prozenten Aceton in Frage. Die Katalysatormenge beträgt 0,5 Gewichtsprozent, bezogen auf eingesetzte Substanz.
Man kann aber auch aus Verbindungen der allgemeinen Formel IVc, worin Rl obige Bedeutung hat, die Formylgruppe mittels Zinkacetat in Methanol selektiv abspalten und die entstandenen Verbindungen der allgemeinen Formel IVb, wie oben beschrieben, der Hydrogenolyse unterwerfen.
Die für die Herstellung der Verbindungen der allgemeinen Formel I dienenden Ausgangsstoffe, die 4,6-0 -Alkylidenglucopyranosen der allgemeinen Formel III können nach dem folgenden Verfahren hergestellt werden:
Eine durch säurekatalytische Behandlung eines aliphatischen Aldehyds mit Glucose hergestellte 4,6-0-A1- kylidenglucopyranose der allgemeinen Formel V, worin Rl obige Bedeutung hat, wird mit Natronlauge in das Natriumsalz übergeführt, dieses in einem wasserfreien, unter den Reaktionsbedingungen inerten Lösungsmittel mit Chlorameisensäurebenzylester zu Verbindungen der allgemeinen Formel VI, worin Rl obige Bedeutnug hat, umgesetzt;
hierauf werden durch Umsetzung mit aktivierten Derivaten der Essigsäure bzw. der Ameisensäure, beispielsweise mit Essigsäureanhydrid bzw. mit Ameisensäureessigsäureanhydrid, in Gegenwart von Pyridin die Acetyl- bzw. die Formylgruppen eingeführt und die so erhaltenen Verbindungen der allgemeinen Formel VII, worin Rl und R obige Bedeutung besitzen, mit H. in Gegenwart von Palladiummetall in trockenem Aceton behandelt.
Für die hydrogenolytische Abspaltung der Benzyloxycarbonylgruppe kommt nur Palladiummetall in Frage, das durch Reduktion von Palladiumchlorid frisch hergestellt wird. Die Hydrogenolyse wird herbei in einem trockenen hydroxylfreien Lösungsmittel. vorzugsweise Aceton, durchgeführt.
Die Verbindungen der allgemeinen Formel I besitzen in vitro eine hohe cytostatische Wirkung an Mastocytomzellen und Fibroblastenkulturen. Ferner zeichnen sie sich durch eine starke Wirksamkeit gegenüber experimentellen Tumoren, insbesondere der Mäuseleukämie L-1210 aus.
Die Verbindungen der allgemeinen Formel r können therapeutisch verwendet werden zur Bekämpfung patho logischer Prozesse, welche mit Zellvermehrung einher gehen, z.B. maligne Neoplasmen.
Die Dosierung der Verbindungen der allgemeinen
Formel I variiert ungefähr zwischen 1 bis 50 mg pro Tag.
Die Verbindungen können als Arzneimittel allein oder in entsprechenden Arzneiformen für orale, enterale oder parenterale Verabreichung verwendet werden.
Zwecks Herstellung geeigneter Arzneiformen werden diese mit organischen oder anorganischen, pharmako logisch indifferenten Hilfsstoffen verarbeitet.
In den nachfolgenden Beispielen, welche die Aus führung des Verfahrens erläutern, den Umfang der Erfindung aber in keiner Weise einschränken sollen, erfolgen alle Temperaturangaben in Celsiusgraden. Die Schmelz- bzw Zersetzungspunkte sind auf dem Kofler Block bestimmt.
EMI2.1
EMI3.1
EMI4.1
EMI5.1
Beispiel 1
4' -Demethyl-epipodophyllotoxin- B-D-äthyliden-glucosid a) 4' -Benzyloxycarbonyl-4' -demethyl-epipodophilloto- xin-fi-D-2,3-di-0-aceíyl-4,6-0-äthyliden-glucosid
16,0 g 4' - Benzyloxycarbonyl - 4' - demethyl-epipodophyllotoxin werden unter leichtem Erwärmen in 45 ml Dichloräthan gelöst und die Lösung auf 200 gekühlt.
Nach Zusatz von 17,5 g 4,6-O-Äthyliden-2,3.di-O-ace- tyl-A-D-glucopyranose wird bei 200 bis zur Lösung der Zuckerkomponente gerührt und dann unter Feuchtigkeitsausschluss auf - 180 gekühlt. In die viskose Lösung werden unter starkem Rühren innert 3 Minuten 10,5 ml Bortrifluorid-Ätherat eingetropft und 40 Minuten bei - 180 gerührt. Anschliessend tropft man ein Gemisch von 10,5 ml abs. Pyridin und 100 ml Äthylenchlorid unter Kühlung und Rühren zu und wäscht viermal mit je 50 ml Wasser. Die organische Phase wird nach Trocknen über Natriumsulfat im Vakuum eingedampft und der Rückstand im Hochvakuum bei 600 getrocknet. Das rohe Kondensationsprodukt wird nun in 60 ml heissem Äthanol gelöst und die Lösung unter Rühren und Kühlung mit Eis zu 240 ml Wasser getropft.
Die entstandene weisse Fällung wird nach 20minütigem Rühren abgesogen, mit 50 ml Wasser-Äthanol (4:1) gewaschen und im Hochvakuum bei 700 getrocknet. Zur weiteren Reinigung wird zweimal aus Methanol kristallisiert, wobei analysenreines 4'- Benzyloxycarbonyl-4'-demethyl-epipo dophyllotoxin - - 23 -di-O-acetyl-4,6-O-äthyliden-glucosid vom Smp. 2300 anfällt. [15dD21 = - 60,40 (c = 1,054 in Chloroform).
b) 4'-Demethyl-epipodophyllotoxin-ss-D-äthyliden- -glucosid
Eine Lösung von 18,6 g 4'-Benzyloxycarbonyl-4'-demethyl-epipodophyllotoxin - p - D - 2,3- di-O-acetyl-4,6-O -äthyliden-glucosid in einem Gemisch von 120ml Methanol und 30 ml abs. Tetrahydrofuran versetzt man mit 2,2 g wasserfreiem Zinkacetat und 0,8 g wasserfreiem Natriumacetat und erwärmt unter Rückfluss. Nach 4 Stunden werden 20 ml Lösungsmittel abdestilliert. 10 ml abs. Tetrahydrofuran zugesetzt und weitere 20 Stunden erwärmt. Danach konzentriert man auf 70-80 ml und erwärmt nochmals 7 Stunden unter Rückfluss. Nun versetzt man die Lösung mit 2 ml Eisessig, dampft im Vakuum bei 400 ein, löst den Rückstand in 150 ml Chloroform, wäscht viermal mit je 20ml Wasser, trocknet die organische Phase über Natriumsulfat und dampft im Vakuum ein.
Den Rückstand chromatographiert man zur Entfernung von noch nicht ganz entacetyliertem Material an Kieselgel. Chloroform mit 2-3So Methanol eluiert zuerst das nicht ganz entacetylierte Material, dann eine Fraktion bestehend aus einem Gemisch von 4'- Benzyloxycarbonyl - 4' - demethyl - epipodophyllotoxin -p-D-äthyliden-glucosid und 4'-Demethyl-epipodophyl lotoxin-C-D-äthyliden-glucosid. Die Untersuchung der Fraktionen erfolgt dünnschichtchromatographisch auf Kieselgelplatten mit dem Fliessmittel Chloroform + 3% Methanol; Entwicklung der Flecken durch Besprühen mit einer Lösung von 0,2% Cer-IV-sulfat in 50-proz.
Schwefelsäure und Erwärmen auf 110 - 1300. Zur Abspaltung der Benzyloxycarbonylgruppe wird die Mischfraktion, 4'.Benzyloxycarbonyl.4'.demethyl.epipodophyl- lotoxin.p.D.äthyliden.glucosid und 4'-Demethyl-epipodo phyllotoxin-p-D-äthyliden-glucosid, in 100 ml Aceton Äthanol (1:1) gelöst und nach Zusatz von 2 g Palladiumkohle (5% Palladium) bei 200 und Atmosphärendruck hydriert. Nach beendeter Hydrogenolyse filtriert man vom Katalysator ab, wäscht diesen mit Aceton-Äthanol (1:1) nach und dampft das Filtrat im Vakuum ein.
Der Rückstand wird viermal aus Aceton, unter Zusatz von Äthylacetat, kristallisiert und ergibt 4'-Demethyl-epipo- dophyllotoxin.ss.D.äthyliden.glucosid vom Smp. 253 bis 2550 (nach Trocknung im Hochvakuum bei 1100). Aus Methanol kristallisiert schmilzt die Verbindung bei 236 bis 2530. ,-' = - 111,00 (c = 1,046 in Chloroform).
Die als Ausgangsmaterial verwendete 4,6-0-Äthyli- den-2,3-di-0-acetyl-)-D-glucopyranose wird die folgt hergestellt: a) Natriumsalz der 4.6-O-Äthyliden-D-ghwopyranose
Zu 102 ml auf 0 gekühlter 2N Natronlauge gibt man 41,6 g 4,6-O-Äthyliden-D-glucopyranose und rührt bis zur Lösung. Danach setzt man ein Gemisch von 1000 ml Äthanol-Äther (3 : 2) zu, rührt 15 Minuten unter Eiskühlung, filtriert von der Fällung ab, wäscht mit 200 ml Äthanol, dann mit 300 ml Äther und trocknet im Hochvakuum bei Zimmertemperatur, wobei das Natriumsalz der 4,6-O-Äthyliden-D-glucopyranose erhalten wird.
b) 4,6-O-Äthyliden-1-O-benzyloxycarbonyl-ss-D-gluco- pyrntiose
Eine Suspension von 40 g Natriumsalz der 4,6-0 -Äthyliden-D-glucopyranose in 750 ml abs. und alkoholfreiem Chloroform versetzt man mit 40 g 75%igem Chlorameisensäurebenzylester und rührt 16 Stunden unter Feuchtigkeitsausschluss bei 200. Danach wird mit 160 ml Isopropanol versetzt, 5 Minuten gerührt, 200 ml Chloroform-Isopropanol (4: 1) zugegeben und dreimal mit je 100 mol Wasser gewaschen. Die organische Phase wird nach Trocknung über Natriumsulfat im Vakuum eingedampft und der Rückstand dreimal mit je 150 mol Äther ausgezogen. Den Äther-unlöslichen Rückstand löst man in 900 ml heissem Äthylacetat, konzentriert im schwachen Vakuum auf 300 ml und lässt kristallisieren.
Man erhält 4,6-O-Äthyliden-l -O-benzyloxycarbonyl-P- -D-glucopyranose, die nach erneuter Kristallisation aus Äthylacetat bei 168- 1690 schmilzt (Nadeln); [=]D21 = - 27,70 (c = 1,044 in Chloroform).
c) 4,6-O-Äthyliden-1-O-benzyloxycarbonyl-2,3-di-O- -acetyl.p -D -glucopyranose
Zu einem Gemisch von 50 ml abs. Pyridin und 50 ml Essigsäureanhydrid gibt man 42,5g 4,6-O-Äthyliden-l -O-benzyloxycarbonyl-ss-D-glucopyranose und lässt 15 Stunden unter anfänglicher Kühlung mit kaltem Wasser und dann bei 200 reagieren. Danach wird im Vakuum eingedampft, der Rückstand dreimal in je 100 ml Benzol gelöst, das Benzol im Vakuum verdampft und der Rückstand aus 100 ml Aceton unter Zusatz von 30 ml Äther kristallisiert. Erneute Kristallisation aus Aceton-Äther Pentan ergibt analysenreine 4,6-0-Äthyliden- 1 -0-benzyl- oxycarbonyl-2,3-di-O-acetyl-ss.D.glucopyranose v. Smp.
1610; []D21 = 46,10 (c = 0,954 in Chloroform).
d) 4,6-O-Äthyliden-2,3-di-O-acetyl-ss-D-glucopyranose
500mg PdCl., werden in 50ml Wasser gelöst und nach Zusatz von 100 ml Methanol 1 Stunde bei 200 und Atmosphärendruck hydriert. Danach dekantiert man die überstehende Lösung vom ausgefallenen Palladium-Metall ab, wäscht das Palladium dreimal mit je 100 ml Methanol sorgfältig von Säure frei und entfernt dann durch dreimaliges Waschen mit je 150ml trockenem Aceton das Methanol. Der so erhaltene Pd-Katalysator wird in 250 ml trockenem Aceton suspendiert, 25,5 g 4,6-0 -Athyliden -1-O-benzyloxycarbonyl-2,3-di-O-acetyl-ss-D- -glucopyranose zugesetzt und 1 Stunde bei 200 und Atmosphärendruck hydriert.
Nach Abfiltrieren des Katalysators wird dieser mit 100 ml trockenem Aceton gewaschen, das Filtrat im Vakuum bei 350 Badtemperatur eingedampft und der Rückstand 1 Stunde bei 300 im Hochvakuum getrocknet. Zur Kristallisation wird mit 50 mol Diisopropyläther von 30 - 350 übergossen und kristallisieren gelassen. Aus Aceton-Pentan fällt reine 4w6-O-Äthyliden-2,3-di-O-acetyl-A-D-glucopyranose vom Smp. 109-1110 an; [OC]D21 = -35,90 (c = 1,006 in Chloroform).
Beispiel 2
4'-Demethyl-epipodophyllotoxin-ss-D-äthyliden-glucosid a) 4'-Benzyloxycarbonyl-4'-demethyl-epipodophylloto- xin-p-D-äthylidesz-glucosd
8.0 g Benzyloxycarbonyl -4' - demethyl-epipodophyllotoxin löst man unter leichtem Erwärmen in 25 ml Dichloräthan ,kühlt die Lösung auf 200, setzt 7,80 g 4,6-0 -Äthyliden-2,3-di-O-formyl-ss-D-glucopyranose zu und rührt bis zur Lösung der Zuckerkomponente. Danach wird unter Feuchtigkeitsausschluss auf - 150 gekühlt und unter Rühren innert 2 Minuten 5,5 ml Bortrifluorid-Ätherat zugetropft. Man rührt noch 45 Minuten bei - 150 bis - 180, tropft dann ein Gemisch von 5,5 mol abs. Pyridin und 100 ml Dichloräthan zu und wäscht viermal mit je 50 ml Wasser.
Die organische Phase wird über Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum eingedampft. Den Rückstand übergiesst man mit 200 ml heissem Methanol, setzt 1 g wasserfreies Zinkacetat zu und erwärmt 3 Stunden unter Rückfluss, wobei sich ein kristalliner Niederschlag bildet. Die Reaktionslösung wird nun zusammen mit dem Bodenkörper im Vakuum eingedampft, der Rückstand kurz im Hochvakuum bei 600 getrocknet und mit 100 ml Chloroform und 30 ml Wasser und 1 mol Eisessig aufgenommen. Nach Abtrennung der wässrigen Phase wird die organische Phase zweimal mit je 50ml Wasser gewaschen und nach Trocknung über Natriumsulfat im Vakuum eingedampft. Den Rückstand trocknet man im Hochvakuum bei 600 und übergiesst mit 60ml warmem Äthanol.
Vom ausgefallenen schwerlöslichen Anteil wird abfiltriert, das Filtrat im Vakuum eingedampft und der Rückstand aus Äthylacetat unter Zusatz von Pentan kristallisiert. Das Kristallisat wird in 50 ml Chloroform gelöst, über 5 g Kieselgel filtriert, das Adsorbens mit 50 ml Chloroform nachgewaschen und die vereinigten Filtrate im Vakuum eingedampft. Zweimalige Kristallisation des Rückstandes aus Isopropylacetat liefert reines 4'-Benzyloxycarbonyl .4'-demethyl-epipodophyllotoxin - p - D-äthyliden-glucosid vom Smp. 156 - 1570; [X]D21 = 84,60 (c = 1,040 in Chloroform).
b) 4'-Demethyl-epipodophyllotoxin-ss-D-äthyliden- -glucosEd
5,0 g 4'-Eenzyloxycarbonyl.4'.demethyl.epipodophyl.
lotoxin-c-D-äthyliden-glucosid werden in 100 ml Aceton Äthanol (1:1) gelöst und nach Zusatz von 0,5 g Palla dium-Kohle (558 Palladium) bei 200 und Atmosphärendruck hydriert. Nach beendeter Hydrogenolyse filtriert man den Katalysator ab, wäscht mit Aceton-Äthanol (1:1) nach und dampft das Filtrat im Vakuum ein. Der Rückstand liefert nach zweimaliger Kristallisation aus Aceton-Essigester reines 4'-Demethyl-epipodophylloto xin-.D.äthyliden-glucosid, das die gleichen physikalischen Konstanten zeigt wie die nach Beispiel 1 b) gewonnene Verbindung.
Die als Ausgangsmaterial verwendete 4,6-0-Äthyliden-2,3-di-O-formyl-ss-D-glucopyranose wird wie folgt hergestellt: a) 4,6-O-Äthyliden-1-O-benzyloxycarbonyl-2,3-di-O- Ioniyl.p -D -giucopyranose
25,5 g 4,6-O-Äthyliden - 1 - O-benzyloxycarbonyl-p-D- -glucopyranose werden in 200ml abs. Methylenchlorid suspendiert. Die Suspension wird auf -200 gekühlt und nach Zugabe von 86 ml Ameisensäure-essigsäureanhy- drid (Herstellung siehe unten) 10 Minuten bei - 200 gerührt. Anschliessend lässt man unter Rühren und Feuchtigkeitsausschluss bei - 200 Innentemperatur eine Lösung von 60 ml abs. Pyridin in 100 ml abs.
Methylenchlorid innert 45 Minuten zutropfen. 5 Minuten nach beendeter Zugabe des Pyridins wird mit 200 ml Methylenchlorid verdünnt, viermal mit je 250ml Wasser gewaschen und die organische Phase nach Trocknung über Natriumsulfat im Vakuum eingedampft. Den ölig anfallenden Rückstand dampft man viermal mit je 100 ml Benzol im Vakuum ein und trocknet danach im Vakuum bei 600. Kristallisation aus 70 ml Aceton, unter Zusatz von 30ml Pentan, ergibt ein schwach gefärbtes Kristallisat, das in 100 ml Aceton gelöst und mit 1 g Aktivkohle behandelt wird. Nach Abfiltration der Kohle wird im Vakuum auf ca. 60 ml eingeengt und nach Versetzen mit 50 ml trockenem Äther kristallisieren gelassen.
Analysenreine 4,6-O-Äthyliden-l -O-benzyloxycarbo- nyl-2,3-di-O-formyl-ss-D-glucopyranose schmilzt bei 125 bis 1260; [os]D2l = 38,20 (c = 1,022 in Chloroform).
A meisenräure-essigsäureanhydrid
Zu 48 ml Essigsäureanhydrid werden unter Rühren, Feuchtigkeitsausschluss und Eiskühlung innert 20-30 Minuten 38 ml wasserfreie Ameisensäure so zugetropft, dass die Innentemperatur 250 nicht übersteigt. Danach lässt man 4 Stunden bei 200 stehen. Das so erhaltene Anhydrid wird für die Formylierung verwendet.
b) 4,6-0-sthyliden-2,3 di-0-formyl-fi-D-glucopyranose
Wie auf Seite 14 beschrieben, erhält man aus 24,0 g 4,6-O-Äthyliden- 1-O-benzyloxycarbonyl-2,3-di-O-formyl- .p-D-glucopyranose mit der gleichen Menge Palladiumkatalysator nach der Hydrierung rohe 4,6-O-Äthyliden -2,3-di-O-formyl-ss-D-glucopyranose, die nach Kristallisation aus trockenem Aceton-Äther-Pentan und dann zweimal aus trockenem Aceton-Äther analysenreine Kristalle vom Doppel-Smp. 109 - 1140/135 - 1370 liefert; []D21 = 37,90 (c = 1,052 in Chloroform).
Analog zu der in den Beispielen 1 und 2 beschriebenen Verbindung, können noch die folgenden Verbindungen der allgemeinen Formel I hergestellt werden: 4'-Demethyl-epipodophyllotoxin-ss-D-propyliden-gluco- sid als farbloses kristallines Präparat vom Smp. 178 bis 1820, []D20 = -107,20 (c = 0,558 in Chloroform); 4'-Demethyl-epipodophyllotoxinz,3-D-butyliden-glucosid, Smp. 170- 1760, [α]D22 = - 100,1 (c = 0,754 in Chloroform); 4'-Demethyl-epipodophyllotoxin-,B-D-isobutyliden-gluco- sid, Smp. 181 - 1850, [ioi]D24 = -96,90 (c = 0,722 in Chloroform);
4'-Demethyl-epipodophyllotoxin-ss-D-pivalyliden-gluco- sid, Doppel-Smp. 162-1650/173-1770, [oc3D2 = 96,50 (c = 0,775 in Chloroform); 4'-Demethyl-epipodophyllotoxin-ss-D-pentyliden-gluco- sid, Smp. 234-2510, [oG]D22 = -101,90 (c = 0,710 in Chloroform); 4' -Demethyl-epipodophyllotoxin-fi-D-(2-methylpentyli- den)-glucosid, Smp. 143 - 1500, []D23 = 100,90 (c =
1,004 in Chloroform); 4'-Demethyl-epipodophyllotoxin-,8-D-hexyliden-gluco- sid, Smp. 219 - 2380, [es]D23 = -158,30 (c = 0,757 in Pyridin).
Process for the production of glucosides
The present invention relates to a process for the preparation of compounds of the general formula I (see formula sheet), in which Rl is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
According to the invention, the compounds of general formula 1 are obtained by adding 4'-benzyloxycar.
Bonyl-4'-demethyl-epipodophyllotoxin (formula II) with a 4,6-O-alkylideneglucopyranose of the general formula III, where R1 has the above meaning and R. stands for the formyl or acetyl group, condensed in the presence of boron trifluoride and then out the compounds of the general formula IV thus obtained, in which Rl and R. have the above meanings, splits off the protective groups.
The process according to the invention is carried out, for example, by converting 4'-benzyloxycarbonyl -4'-demethyl-epipodophyllotoxin with a 4,6-O-alkylidene glucopyranose of the general formula III, in which Rl has the above meaning and R. stands for the formyl or acetyl group , in the presence of boron trifluoride etherate at temperatures from - 150 to 250 in a solvent inert under the reaction conditions, such as Dichloromethane, dichloroethane or chloroform.
The acetyl groups can then be split off from compounds of the general formula IVa, in which R1 has the above meaning, by treatment with, for example, zinc acetate-sodium acetate in preferably methanol-tetrahydrofuran. The resulting mixture of compounds of the general formula I and IVb, in which Rl has the above meaning, can be subjected directly to hydrogenolysis in the presence of a palladium catalyst without further isolation.
This is conveniently carried out without excess pressure and at 20 to 400 in the presence of palladium catalysts, e.g. Palladium on carbon or barium sulfate, hydrogenated. Alcohols such as e.g. Methanol or ethanol, with the addition of 10 to 50 percent by volume of acetone, are possible. The amount of catalyst is 0.5 percent by weight, based on the substance used.
However, it is also possible to selectively split off the formyl group from compounds of the general formula IVc, in which Rl has the above meaning, using zinc acetate in methanol, and subject the resulting compounds of the general formula IVb to hydrogenolysis as described above.
The starting materials used for the preparation of the compounds of the general formula I, the 4,6-0-alkylidene glucopyranoses of the general formula III, can be prepared by the following process:
A 4,6-0-alkylidene-glucopyranose of the general formula V, in which R1 has the above meaning, prepared by the acid-catalytic treatment of an aliphatic aldehyde with glucose, is converted into the sodium salt with sodium hydroxide solution, this in an anhydrous solvent with benzyl chloroformate which is inert under the reaction conditions to compounds of the general formula VI, in which Rl has the above meaning, reacted;
thereupon the acetyl or formyl groups are introduced by reaction with activated derivatives of acetic acid or formic acid, for example with acetic anhydride or with formic acid acetic anhydride, in the presence of pyridine, and the compounds of the general formula VII, where Rl and R have the above meaning own, treated with H. in the presence of palladium metal in dry acetone.
For the hydrogenolytic cleavage of the benzyloxycarbonyl group, only palladium metal that is freshly prepared by reducing palladium chloride is suitable. The hydrogenolysis is accomplished in a dry, hydroxyl-free solvent. preferably acetone.
The compounds of general formula I have a high cytostatic effect on mastocytoma cells and fibroblast cultures in vitro. They are also distinguished by a strong effectiveness against experimental tumors, in particular the mouse leukemia L-1210.
The compounds of the general formula r can be used therapeutically to combat pathological processes associated with cell proliferation, e.g. malignant neoplasms.
The dosage of the compounds of the general
Formula I varies approximately between 1 to 50 mg per day.
The compounds can be used as medicaments alone or in corresponding medicament forms for oral, enteral or parenteral administration.
For the purpose of producing suitable dosage forms, these are processed with organic or inorganic, pharmacologically indifferent auxiliaries.
In the following examples, which explain the implementation of the process but are not intended to limit the scope of the invention in any way, all temperatures are given in degrees Celsius. The melting and decomposition points are determined on the Kofler block.
EMI2.1
EMI3.1
EMI4.1
EMI5.1
example 1
4 '-Demethyl-epipodophyllotoxin- BD-ethylidene-glucoside a) 4' -Benzyloxycarbonyl-4 '-demethyl-epipodophilloto- xin-fi-D-2,3-di-0-aceíyl-4,6-0-ethylidene- glucoside
16.0 g of 4'-benzyloxycarbonyl-4'-demethyl-epipodophyllotoxin are dissolved in 45 ml of dichloroethane with gentle warming and the solution is cooled to 200.
After adding 17.5 g of 4,6-O-ethylidene-2,3-di-O-acetyl-A-D-glucopyranose, the mixture is stirred at 200 until the sugar component has dissolved and then cooled to -180 with exclusion of moisture. 10.5 ml of boron trifluoride etherate are added dropwise to the viscous solution within 3 minutes with vigorous stirring, and the mixture is stirred at −180 for 40 minutes. A mixture of 10.5 ml of abs is then added dropwise. Pyridine and 100 ml of ethylene chloride are added with cooling and stirring and washed four times with 50 ml of water each time. After drying over sodium sulfate, the organic phase is evaporated in vacuo and the residue is dried at 600 in a high vacuum. The crude condensation product is then dissolved in 60 ml of hot ethanol and the solution is added dropwise to 240 ml of water while stirring and cooling with ice.
After stirring for 20 minutes, the resulting white precipitate is filtered off with suction, washed with 50 ml of water-ethanol (4: 1) and dried at 700 under high vacuum. For further purification, it is crystallized twice from methanol, analytically pure 4'-benzyloxycarbonyl-4'-demethyl-epipodophyllotoxin - - 23-di-O-acetyl-4,6-O-ethylidene-glucoside with a melting point of 2300 accruing. [15dD21 = -60.40 (c = 1.054 in chloroform).
b) 4'-demethyl-epipodophyllotoxin-ss-D-ethylidene-glucoside
A solution of 18.6 g of 4'-benzyloxycarbonyl-4'-demethyl-epipodophyllotoxin - p - D - 2,3-di-O-acetyl-4,6-O -ethylidene-glucoside in a mixture of 120 ml of methanol and 30 ml abs. Tetrahydrofuran is mixed with 2.2 g of anhydrous zinc acetate and 0.8 g of anhydrous sodium acetate and heated under reflux. After 4 hours, 20 ml of solvent are distilled off. 10 ml abs. Tetrahydrofuran was added and the mixture was heated for a further 20 hours. The mixture is then concentrated to 70-80 ml and refluxed for a further 7 hours. The solution is then treated with 2 ml of glacial acetic acid, evaporated in vacuo at 400, the residue is dissolved in 150 ml of chloroform, washed four times with 20 ml of water each time, the organic phase is dried over sodium sulfate and evaporated in vacuo.
The residue is chromatographed on silica gel to remove material which has not yet been completely deacetylated. Chloroform with 2-3So methanol first elutes the not completely deacetylated material, then a fraction consisting of a mixture of 4'-benzyloxycarbonyl - 4 '- demethyl - epipodophyllotoxin -pD-ethylidene-glucoside and 4'-demethyl-epipodophyl lotoxin-CD- ethylidene glucoside. The fractions are examined by thin-layer chromatography on silica gel plates with the flow agent chloroform + 3% methanol; Development of the spots by spraying with a solution of 0.2% cerium IV sulfate in 50 percent.
Sulfuric acid and heating to 110-1300. To split off the benzyloxycarbonyl group, the mixed fraction, 4'.Benzyloxycarbonyl.4'.demethyl.epipodophyl- lotoxin.pDäthyliden.glucosid and 4'-demethyl-epipodophyllotoxin-pD-ethylidene-glucoside, in Dissolved 100 ml of acetone-ethanol (1: 1) and, after adding 2 g of palladium carbon (5% palladium), hydrogenated it at 200 atmospheric pressure. After the hydrogenolysis has ended, the catalyst is filtered off, washed with acetone-ethanol (1: 1) and the filtrate is evaporated in vacuo.
The residue is crystallized four times from acetone, with the addition of ethyl acetate, and gives 4'-demethyl-epipodophyllotoxin.ss.D.äthyliden.glucoside with a melting point of 253 to 2550 (after drying in a high vacuum at 1100). Crystallized from methanol, the compound melts at 236-2530., - '= - 111.00 (c = 1.046 in chloroform).
The 4,6-0-ethylidene-2,3-di-0-acetyl -) - D-glucopyranose used as starting material is prepared as follows: a) the sodium salt of 4,6-O-ethylidene-D-ghwopyranose
41.6 g of 4,6-O-ethylidene-D-glucopyranose are added to 102 ml of 2N sodium hydroxide solution cooled to 0 and the mixture is stirred until it dissolves. Then a mixture of 1000 ml of ethanol-ether (3: 2) is added, stirred for 15 minutes while cooling with ice, the precipitate is filtered off, washed with 200 ml of ethanol, then with 300 ml of ether and dried in a high vacuum at room temperature Sodium salt of 4,6-O-ethylidene-D-glucopyranose is obtained.
b) 4,6-O-ethylidene-1-O-benzyloxycarbonyl-ss-D-glucopyrntiose
A suspension of 40 g of the sodium salt of 4,6-0-ethylidene-D-glucopyranose in 750 ml of abs. and alcohol-free chloroform are mixed with 40 g of 75% benzyl chloroformate and stirred for 16 hours with exclusion of moisture at 200. Then 160 ml of isopropanol are added, the mixture is stirred for 5 minutes, 200 ml of chloroform-isopropanol (4: 1) are added and three times with 100 mol Water washed. After drying over sodium sulfate, the organic phase is evaporated in vacuo and the residue is extracted three times with 150 mol of ether each time. The ether-insoluble residue is dissolved in 900 ml of hot ethyl acetate, concentrated to 300 ml in a weak vacuum and allowed to crystallize.
4,6-O-ethylidene-1-O-benzyloxycarbonyl-P- -D-glucopyranose is obtained which, after recrystallization from ethyl acetate, melts at 168-1690 (needles); [=] 21 D = -27.70 (c = 1.044 in chloroform).
c) 4,6-O-ethylidene-1-O-benzyloxycarbonyl-2,3-di-O- acetyl.p -D -glucopyranose
To a mixture of 50 ml abs. Pyridine and 50 ml of acetic anhydride are added to 42.5 g of 4,6-O-ethylidene-1-O-benzyloxycarbonyl-ss-D-glucopyranose and allowed to react with cold water and then at 200 for 15 hours with initial cooling. It is then evaporated in vacuo, the residue is dissolved three times in 100 ml of benzene each time, the benzene is evaporated in vacuo and the residue is crystallized from 100 ml of acetone with the addition of 30 ml of ether. Recrystallization from acetone-ether pentane gives analytically pure 4,6-0-ethylidene-1-0-benzyl-oxycarbonyl-2,3-di-O-acetyl-ss.D.glucopyranose v. M.p.
1610; [] D21 = 46.10 (c = 0.954 in chloroform).
d) 4,6-O-ethylidene-2,3-di-O-acetyl-ss-D-glucopyranose
500 mg of PdCl., Are dissolved in 50 ml of water and, after addition of 100 ml of methanol, hydrogenated for 1 hour at 200 and atmospheric pressure. The supernatant solution is then decanted from the precipitated palladium metal, the palladium is carefully washed free of acid three times with 100 ml of methanol each time and the methanol is then removed by washing three times with 150 ml of dry acetone each time. The Pd catalyst obtained in this way is suspended in 250 ml of dry acetone, 25.5 g of 4,6-0-ethylidene -1-O-benzyloxycarbonyl-2,3-di-O-acetyl-ss-D- -glucopyranose are added and Hydrogenated for 1 hour at 200 and atmospheric pressure.
After the catalyst has been filtered off, it is washed with 100 ml of dry acetone, the filtrate is evaporated in vacuo at a bath temperature of 350 and the residue is dried for 1 hour at 300 in a high vacuum. For crystallization, 50 mol of diisopropyl ether of 30-350 is poured over it and allowed to crystallize. Pure 4w6-O-ethylidene-2,3-di-O-acetyl-A-D-glucopyranose with a melting point of 109-1110 is obtained from acetone-pentane; [OC] D21 = -35.90 (c = 1.006 in chloroform).
Example 2
4'-Demethyl-epipodophyllotoxin-ss-D-ethylidene-glucoside a) 4'-Benzyloxycarbonyl-4'-demethyl-epipodophylloto- xin-p-D-ethylidesz-glucosd
8.0 g of benzyloxycarbonyl -4 '- demethyl-epipodophyllotoxin are dissolved in 25 ml of dichloroethane with gentle warming, the solution is cooled to 200 and 7.80 g of 4,6-0-ethylidene-2,3-di-O-formyl-ss are added -D-glucopyranose and stir until the sugar component is dissolved. It is then cooled to −150 with exclusion of moisture and 5.5 ml of boron trifluoride etherate are added dropwise with stirring within 2 minutes. The mixture is stirred for 45 minutes at - 150 to - 180, then a mixture of 5.5 mol abs is added dropwise. Pyridine and 100 ml of dichloroethane and washed four times with 50 ml of water each time.
The organic phase is dried over sodium sulfate and evaporated in vacuo. The residue is poured over 200 ml of hot methanol, 1 g of anhydrous zinc acetate is added and the mixture is heated under reflux for 3 hours, a crystalline precipitate being formed. The reaction solution is then evaporated together with the sediment in vacuo, the residue is dried briefly in a high vacuum at 600 and taken up with 100 ml of chloroform and 30 ml of water and 1 mol of glacial acetic acid. After the aqueous phase has been separated off, the organic phase is washed twice with 50 ml of water each time and, after drying over sodium sulfate, evaporated in vacuo. The residue is dried in a high vacuum at 600 and 60ml of warm ethanol is poured over it.
The sparingly soluble portion which has precipitated is filtered off, the filtrate is evaporated in vacuo and the residue is crystallized from ethyl acetate with the addition of pentane. The crystals are dissolved in 50 ml of chloroform, filtered through 5 g of silica gel, the adsorbent is washed with 50 ml of chloroform and the combined filtrates are evaporated in vacuo. Twice crystallization of the residue from isopropyl acetate gives pure 4'-benzyloxycarbonyl.4'-demethyl-epipodophyllotoxin-p-D-ethylidene-glucoside with a melting point of 156-1570; [X] D21 = 84.60 (c = 1.040 in chloroform).
b) 4'-Demethyl-epipodophyllotoxin-ss-D-ethylidene- -glucosEd
5.0 g of 4'-eenzyloxycarbonyl.4'.demethyl.epipodophyl.
lotoxin-c-D-ethylidene-glucoside are dissolved in 100 ml of acetone-ethanol (1: 1) and, after the addition of 0.5 g of palladium-carbon (558 palladium), hydrogenated at 200 and atmospheric pressure. When the hydrogenolysis has ended, the catalyst is filtered off, washed with acetone-ethanol (1: 1) and the filtrate is evaporated in vacuo. After two crystallizations from acetone-ethyl acetate, the residue yields pure 4'-demethyl-epipodophylloto xin-.D.äthylidene-glucoside, which shows the same physical constants as the compound obtained according to Example 1 b).
The 4,6-0-ethylidene-2,3-di-O-formyl-ss-D-glucopyranose used as starting material is prepared as follows: a) 4,6-O-ethylidene-1-O-benzyloxycarbonyl-2, 3-di-O-ioniyl.p -D -giucopyranose
25.5 g of 4,6-O-ethylidene - 1 - O-benzyloxycarbonyl-p-D- -glucopyranose in 200ml of abs. Methylene chloride suspended. The suspension is cooled to -200 and, after adding 86 ml of formic acid-acetic anhydride (preparation see below), stirred for 10 minutes at -200. A solution of 60 ml abs is then left with stirring and with exclusion of moisture at an internal temperature of -200. Pyridine in 100 ml abs.
Add methylene chloride dropwise within 45 minutes. 5 minutes after the addition of the pyridine is complete, the mixture is diluted with 200 ml of methylene chloride, washed four times with 250 ml of water each time and, after drying over sodium sulfate, the organic phase is evaporated in vacuo. The oily residue is evaporated four times with 100 ml of benzene each time in vacuo and then dried in vacuo at 600 ° C. Crystallization from 70 ml of acetone, with the addition of 30 ml of pentane, gives a pale colored crystals that are dissolved in 100 ml of acetone and treated with 1 g activated carbon is treated. After filtering off the charcoal, the mixture is concentrated to about 60 ml in vacuo and, after addition of 50 ml of dry ether, allowed to crystallize.
Analytically pure 4,6-O-ethylidene-1-O-benzyloxycarbonyl-2,3-di-O-formyl-ss-D-glucopyranose melts at 125 to 1260; [os] D21 = 38.20 (c = 1.022 in chloroform).
Formic acid-acetic anhydride
38 ml of anhydrous formic acid are added dropwise to 48 ml of acetic anhydride with stirring, with exclusion of moisture and ice cooling, within 20-30 minutes so that the internal temperature does not exceed 250. It is then left to stand at 200 for 4 hours. The anhydride thus obtained is used for the formylation.
b) 4,6-0-sthylidene-2,3 di-0-formyl-fi-D-glucopyranose
As described on page 14, 24.0 g of 4,6-O-ethylidene-1-O-benzyloxycarbonyl-2,3-di-O-formyl-.pD-glucopyranose with the same amount of crude palladium catalyst are obtained after the hydrogenation 4,6-O-ethylidene -2,3-di-O-formyl-ss-D-glucopyranose, which after crystallization from dry acetone-ether-pentane and then twice from dry acetone-ether, analytically pure crystals of double melting point. 109 - 1140/135 - 1370 provides; [] D21 = 37.90 (c = 1.052 in chloroform).
Analogously to the compound described in Examples 1 and 2, the following compounds of general formula I can also be prepared: 4'-Demethyl-epipodophyllotoxin-ss-D-propylidene-glucoside as a colorless crystalline preparation with a melting point of 178 to 1820 , [] 20 D = -107.20 (c = 0.558 in chloroform); 4'-demethyl-epipodophyllotoxin, 3-D-butylidene-glucoside, m.p. 170-1760, [α] D22 = -100.1 (c = 0.754 in chloroform); 4'-demethyl-epipodophyllotoxin-, B-D-isobutylidene-glucoside, m.p. 181-1850, [ioi] D24 = -96.90 (c = 0.722 in chloroform);
4'-demethyl-epipodophyllotoxin-ss-D-pivalylidene-glucoside, double m.p. 162-1650 / 173-1770, [oc3D2 = 96.50 (c = 0.775 in chloroform); 4'-demethyl-epipodophyllotoxin-ss-D-pentylidene-glucoside, m.p. 234-2510, [oG] D22 = -101.90 (c = 0.710 in chloroform); 4'-Demethyl-epipodophyllotoxin-fi-D- (2-methylpentylidene) -glucoside, m.p. 143-1500, [] D23 = 100.90 (c =
1.004 in chloroform); 4'-Demethyl-epipodophyllotoxin-, 8-D-hexylidene-glucoside, m.p. 219-2380, [es] D23 = -158.30 (c = 0.757 in pyridine).