CH643237A5 - Nitrosoharnstoff-derivate. - Google Patents

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CH643237A5
CH643237A5 CH455580A CH455580A CH643237A5 CH 643237 A5 CH643237 A5 CH 643237A5 CH 455580 A CH455580 A CH 455580A CH 455580 A CH455580 A CH 455580A CH 643237 A5 CH643237 A5 CH 643237A5
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chloroethyl
nitrosourea
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CH455580A
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Koloman Laki
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Cancer Res Nat Found
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Description

Die Erfindung betrifft neue Nitrosoharnstoff-Derivate, und zwar 3-(2-Halogenethyl)-3-nitrosoharnstoff-Verbindun-gen mit verzweigter Alkylgruppe in 1-Stellung, sowie pharmazeutische Mittel, insbesondere zur Tumorbekämpfung, welche diese neuen Verbindungen enthalten.
Im letzten Jahrzehnt haben die Nitrosoharnstoffe Bedeutung als potentielle Antitumormittel erlangt, siehe Johnston et al, J. Med. Chem,, 14/1971/600. Man nimmt an, dass die Wirkung auf der Freisetzung von Isocyanat in vivo beruht. Die beiden klinisch am häufigsten verwendeten Verbindungen sind l-Cyclohexyl-3-(chlorethyl)-3-nitrosoharnstoff (CCNU) und l,3-Bis-(2-chlorethyl)-l-nitrosoharnstoff (BCNU), die in vivo ein Isocyanat freisetzen, welches sich von der nicht nitrosierten Seite des Moleküls herleitet, sowie ein Alkylierungsmittel von der anderen Molekülseite.
Zahlreiche Untersuchungen sind auf die Stoffwechselprodukte gerichtet worden, die in vivo und in vitro in wäss-rigen Medien gebildet werden und die hauptsächlich aus 2-Chlorethanol, Vinylchlorid, Acetaldehyd und Dichlorethan bestehen, siehe Jonston et al, J. Med. Chem., 18/1975/634. Es ist auch bekannt, dass der N-Nitroso-N-alkylureido-Teil des Moleküls die DNA (Deoxyribonucleinsäure) in vivo und in vitro alkyliert, siehe Frei et al, Biochem. J., 174/1978/ 1031. Tatsächlich konnte gezeigt werden, dass die karzinogene Wirkung solcher Stoffe, wie N-Methyl-N-nitrosoham-stoff, mit dem Ausmass der Alkylierung des Guaninanteils in der DNA des Zielgewebes am C-6-Atom in Beziehung steht bzw. korreliert ist.
Die Alkylierung von DNA erfolgt innerhalb 1 Stunde nach Verabreichung des Nitrosoharnstoffs und die Halbwertzeit der alkylierten Produkte beträgt etwa 24 bis 48 Stunden, siehe Reed et al, Cancer Res., 35/1975/568. Die s Untersuchung zeigt, dass geringe Dosen von Nitroharn-stoffen nur eine kleine Bedrohung als Mutagene darstellen und dementsprechend nicht signifikant karzinogen sind. Daraus kann geschlossen werden, dass je stärker transgluta-minase-spezifisch (siehe unten) das aus der Zersetzung des io Nitrosoharnstoffes resultierende Isocyanat ist, umso geringere Dosen erforderlich sind, was zu einem verminderten Karzinogenese-Risiko des Antitumormittels führt.
Kürzlich wurde dargelegt, dass eine Anzahl von Isocya-naten starke Inhibitoren des Enzyms Transglutaminase i5 (Gross et al, J. Biol. Chem., 250/1975/7693) sind, einem cal-ciumabhängigen Enzym, welches die Lysin-glutamin-Vernet-zung bestimmter in neoplastischen Zelloberflächen vorhandenen Enzymen katalysiert. Dieses Enzym hat in bezug auf die unkontrollierte Wucherung von Krebszellen Interesse 2o auf sich gezogen, siehe Yancey and Laki, Ann. N.Y. Acad. Sei., 202/1972/344. Es ist vorgeschlagen worden, dass diese vernetzten Proteine eine extrazellulare Beschichtung bilden, welche bewirkt, dass die Zellen vom Zellenimmunsystem nicht erkannt werden, wodurch die normale Zerstörung von 25 fremdem neoplastischem Gewebe vermieden wird. Das Enzym ist ziemlich spezifisch gegen Glutaminreste als Substrate und Isocyanate, welche diesen Resten ähnlich sind, haben sich als die am stärksten wirksamen Inhibitoren erwiesen, siehe Gross et al, J. Biol. Chem., 250/1975/7693.
Die Struktur der aktiven Stelle der Transglutaminase enthält ausweislich neuerer Untersuchungen die Penta-peptidsequenz -Tyr-Gly-Gln-Cys-Trp- und hat die Form einer Tasche mit Abmessungen von annähernd 5x5 Angströmeinheiten (siehe Folk und Cole, J. Biol. Chem., 241/ 35 1966/3238).
Entsprechend der Hypothese, welche der Erfindung zugrunde liegt, würde ein verbesserter Inhibitor von Transglutaminase in Anbetracht der oben dargelegten Sequenz und Grösse hydrophobe Teile aufweisen, die nahe der Ta-40 sehe an der aktiven Stelle, aber von dieser hinweggerichtet wären. Zwei mögliche Inhibitoren, welche diesen Kriterien entsprechen, sind Neopentylisocyanat (I) und Neohexyliso-eyanat (II), welche bezüglich Grösse dem Glutamin (III) ähnlich sind:
30
cm -
50
55
60
C„3
C - CH,
t '
CH-
- N = C
O
(I)
CH_ -
?H3
C - CH2 - CH2 - N = C = 0
cm t11*
H -
NH
C - CIL ■ '
c=o
OH
CH - C = O
i
NH_
(III)
3
643 237
Die Hypothese gemäss der Erfindung wird durch die Tatsache gestützt, dass tert.-Butylgruppen oder andere hydrophobe Gruppen, die am Beta- oder Gamma-Kohlenstoff von Glutaminsäure hängen, verbesserte Substrate für Transglutaminase liefern, siehe Gross und Folk, J. Biol. Chem., 248/1973/130. Ester-Analog-Verbindungen dieser Verbindungen sind ebenfalls Substrate, siehe Gross und Folk, J. Biol. Chem., 249/1974/3021.
Es wurde bereits auch gezeigt, dass Isocyanate die Transglutaminase durch die Alkylthiocarbamatester-Bildung über 5 eine einzige aktive Stelle in Form einer Sulfhydrylgruppe inhibieren, siehe Gross et al, J. Biol. Chem., 250/1975/7693:
H O
i H
r - sh + r' - n = c = o > r' - n - c - sr.
Bis-(neopentyl)-N-nitrosoharnstoff der Formel (IV)
CH O ÇH3
ch, - c-ch-n-c - ni! - ch - c - ch (iv)
ch3 n=o ch3
wurde als eine Verbindung synthetisiert, die Neopentyl-isocyanat (I) in vivo freisetzen würde, was eine Inhibierung der Transglutaminase zur Folge hätte. Die begrenzte Löslichkeit dieser Verbindung verhindert jedoch ihre klinische Bewertung.
Neuere Untersuchungen haben gezeigt, dass die Aktivität der Nitrosoharnstoffe stark durch die Gegenwart der 2-Chlorethylgruppe an der nitrosierten Seite der Verbindung erhöht wird (Montgomery, Cancer Treat. Rep., 60/1976/651; Johnston et al, J. Med. Chem., 9/1966/892; Farmer et al, J. Med. Chem., 21/1978/514). Da die 2-Chlorethylgruppe auch die Löslichkeit verstärkt, wurde diese Gruppe für die Besetzung der 3-Stellung in dieser Untersuchung verwendet.
Die folgenden erfindungsgemässen Verbindungen wurden entsprechend den Angaben in den Beispielen synthetisiert:
0
R - NH - C - N - CH2 - CH2 - Hai
N=0
(V) R = Neopentyl
(VI) R = Neohexyl
(VII) R = Isopentyl
(VIII) R = Isobutyl 25 Hai = C1 oder Fl
Chemische Untersuchungen zeigten, dass die Neopentyl-und Neohexylisocyanate in Wasser-Aceton (1 : 3) bei 57 °C bemerkenswert stabil sind, ohne dass erhebliche Mengen 30 selbst nach einem Zeitraum von 3 Tagen bei pH 6,0 hydroly-siert werden. Beide Verbindungen haben Halbwertszeiten von mehr als 30 min bei physiologischen pH-Werten und physiologischen Temperaturen.
Dementsprechend wurden die erfindungsgemässen Ver-35 bindungen mit verzweigten Alkylgruppen unter Anwendung des Kriteriums ausgewählt, dass diese Stoffe Substrate für Transglutaminase sein sollten und daher selektive Inhibitoren für diese darstellen würden. Wie oben erwähnt, ist in der Arbeit von Montgomery ein einziger 3-(2-Chlorethyl)-3-40 nitrosoharastoff beschrieben, der in 1-Stellung eine verzweigte Alkylgruppe trägt, nämlich l-(l-Methylhexyl)-3-(2-chlorethyl)-3-nitrosoharnstoff der Formel (IX)
ch3ch2ch2ch2ch2
ch - nh CIU
O
«I
C
n - ch2ch2 - cl n=0
(IX)
Obwohl diese Verbindung (IX) ein 3-(2-ChIorethyl)-3-nitrosoharnstoff mit einer verzweigten Alkylgruppe in 1-Stellung ist, erfüllt diese Verbindung die oben erwähnten ste-rischen Kriterien für eine optimale Inhibitoraktivität nicht.
Es ist jedoch nicht beabsichtigt, die Erfindung durch die obigen theoretischen Erwägungen zu beschränken und die Diskussion der Grundlagen wird hier lediglich zur Orientierung über den Hintergrund gegeben.
Aufgabe der Erfindung sind neue Verbindungen mit An-titumoraktivität, insbesondere neue Verbindungen, welche die Aktivität von Transglutaminase inhibieren. Aufgabe der Erfindung sind auch neue Verbindungen, die wirksame Antitumormittel in niedrigen Dosierungen darstellen, so dass nachteilige mutagene und/oder karzinogene Effekte minima-lisiert werden.
Schliesslich sind Aufgabe der Erfindung auch neue phar-55 makologische Mittel zur Antitumorbehandlung.
Die Erfindung wird nun anhand von Beispielen erläutert. Die angegebenen Schmelzpunkte wurden mit einer Kapillarschmelzpunktanlage nach Thomas Hoover bestimmt und sind nicht korrigiert. Die Infrarotspektren (IR) wurden mit 6o einem Perkin Elmer 397-Spektrofotometer aufgenommen und die kernmagnetischen Resonanzspektren (NMR) wurden mit einem Bruker WP80DS-System mit Tetramethyl-silan als Innenstandard aufgenommen. Die Elementaranalysen wurden von den Galbraith Laboratories, Knoxville, Tennessee, USA, durchgeführt. Tert.-Butylacetylchlorid und 3,3-Dimethyl-l-butanol wurden von der Aldrich Chemical Co. bezogen und wegen ihrer zufriedenstellenden NMR-Analysewerte ohne weitere Reinigung verwendet.
65
643 237
Beispiel 1
Herstellung von l-Neopentyl-3-(2-chlorethyl)-harnstoff 8,7 g Neopentylamin (0,1 Mol) wurden in 50 ml wasserfreiem Diethyläther gelöst und auf 5 °C gekühlt. Dann wurden 10,5 g 2-Chlorethylisocyanat (0,1 Mol) gelöst in weiteren 50 ml Äther während eines Zeitraums von 30 min zugegeben, wobei eine Temperatur von unter 10 °C eingehalten wurde. Dann wurde eine weitere Stunde gerührt, die kalte Mischung filtriert und mit gekühltem Äther gewaschen. Die Verbindung wurde in einem Exsikkator über Natriumhydroxid über Nacht getrocknet, was 15,4 g (80%) eines weissen Pulvers, F 90-91 °C (Zersetzung) lieferte. Die Elementaranalyse ergab folgende Werte:
berechnet:
C 49,97 H 8,87 N 14,52 Cl 18,47% gefunden:
C 49,87% H 8,89 N 14,54 Cl 18,40% Die IR-Analyse zeigte Banden bei 1630/cm (C = 0) und 1535/cm (N-C = 0). Das NMR zeigte ein Singlet (9H) bei 0,8 ppm und ein Multiplet (6H) bei 3,4 ppm.
Herstellung von l-Neopentyl-3-(2-chlorethyl)-3-nitrosoharnstoff (V)
Die gesamte Ausbeute des im obigen Abschnitt erhaltenen l-Neopentyl-3-(2-chlorethyl)-harnstoffes in einer Menge von 0,08 Mol wurde in 120 ml einer Mischung aus konzentriertem HCl und Ethanol (2 : 1) bei 5 °C in einem 500 ml Rundkolben gelöst, der mit einem Magnetrührer ausgerüstet war. 5,5 g Natriumnitrit (0,08 Mol) wurden in 30 ml Wasser gelöst und während eines Zeitraumes von 10 min zur Lösung gegeben. Dann wurde 2 Stunden gerührt und der gelbe kristalline Niederschlag abfiltriert und mit 5 Portionen von je 100 ml gekühltem Wasser gewaschen. Das Produkt wurde 18 Stunden im Vakuum getrocknet und lieferte 15 g (84%) Produkt, das unter Zersetzung bei 52-53 °C schmolz. Die IR-Analyse zeigte Spitzen bei 1730/cm (C = 0) und 1520/cm (C-N-H). Das NMR zeigte ein Singlet (9H) bei 1 ppm, ein Doublet (2H, J = 6,5 Hz) bei 3,3 ppm, ein Triplet (2H, J = 6,5 Hz) bei 3,6 ppm und ein Triplet (2H, J = 6,5 Hz) bei 4,2 ppm.
Beispiel 2
Herstellung von l-Neohexyl-3-(2-chlorethyl)-harnstoff 5 g 3,3-Dimethylbutylamin (0,5 Mol) wurden in 30 ml wasserfreiem Diethyläther gelöst und auf dem Eisbad gerührt. 5,25 g 2-Chlorethylisocyanat (0,5 Mol), gelöst in 15 ml Äther, wurden unter Erhaltung einer Temperatur von 10 JC oder weniger zugegeben und weiter 2 Stunden gerührt. Das Filtrieren des Produktes und Waschen mit vier je 5 ml Portionen gekühltem Äther ergab 6,2 g (60%) Produkt, F 84 ' C (Zersetzung). Die IR-Analyse zeigte Spitzen bei 1625/cm (C = 0) und 1580/cm (N-C = 0). Das NMR zeigte ein Singlet (9H) bei 0,9 ppm, ein Multiplet (2H) bei 1,3 ppm, ein Multiplet (2H) bei 3,2 ppm, ein Multiplet (4H) bei 3,5 ppm, ein Singlet (1H) bei 5,5 ppm und ein Singlet (1H) bei 5,7 ppm.
Herstellung von l-Neohexyl-3-(2-chlorethyl)-3-nitrosoharnstoff (VI) 2,07 g l-Neohexyl-3-(2-chlorethyl)-harnstoff (10 mMol) wurden in 15 ml einer Mischung aus konzentriertem HCl und Ethanol (2 : 1) bei 10 C gelöst. Dann wurden 690 mg (10 mMol) Natriumnitrit, gelöst in 3 ml Wasser, zugegeben. Dann wurde 90 min bei 5 C gerührt und der Niederschlag mit viermal 25 ml destilliertem Wasser gewaschen. Nach dem Trocknen im Vakuum über Nacht wurden 1,7 g des Zielproduktes (74%), F 43-43,5 C (Zersetzung) erhalten.
Die IR-Analyse zeigte Spitzen bei 1705/cm (C = 0) und 1525/cm (C-N = 0). Das NMR zeigte ein Singlet (9H) bei 0,9 ppm, ein Multiplet (2H) bei 1,3 ppm, symmetrisches Multiplet (6H) bei 3,8 ppm. Es wurde kein Hinweis auf iso-5 meres Material festgestellt.
Beispiel 3
Herstellung von l-Isopentyl-3-(2-chlorethyl)-harnstoff 8,7 g Isopentylamin (0,1 Mol) wurden in 100 ml wasser-lo freiem Äther gelöst und auf unter 10 °C gekühlt. 10,5 g 2-Chlorethylisocyanat (0,1 Mol) wurden in 20 ml Äther gelöst und bei unter 10 °C unter raschem Mischen zur Reaktionsmischung gegeben. Dann wurde eine weitere Stunde gerührt, der Niederschlag abfiltriert und viermal mit 20 ml Portionen 15 gekühltem Äther gewaschen. Nach Trocknung im Vakuum über Nacht wurden 16,5 g Produkt (85%) in Form eines weissen Pulvers, F 58-59 °C, erhalten. Die IR-Analyse zeigte Spitzen bei 1620/cm (C = 0) und 1575/cm (N-C = 0). Das NMR zeigte ein Doublet (6H, J = 7 Hz) bei 0,9 ppm, ein 20 Triplet (2H, J = 7 Hz) bei 1,4 ppm, ein Multiplet (IH) bei 1,8 ppm, ein Multiplet (IH) bei 3,2 ppm, ein Multiplet (4H) bei 3,6 ppm, ein Singlet (1H) bei 5,7 ppm, und ein Singlet (1H) bei 6,0 ppm.
25 Herstellung von 1-Isopentyl-3-(2-chlorethyl)-
3-nitrosoharnstoff (VII)
1,92 g (10 mMol) l-Isopentyl-3-(2-chlorethyl)-harnstoff wurden in 15 ml einer Mischung aus HCl und Ethanol (2:1) gelöst und auf 5 °C gekühlt. 690 mg Natriumnitrit (10 30 mMol), gelöst in 3 ml Wasser, wurden in Portionen unter Rühren zugegeben und dann weitere 2 Stunden gerührt. Die Mischung wurde filtriert und mit 50 ml Wasser versetzt. Nach Extrahieren mit zweimal 20 ml Ethylacetat und folgendem Verdampfen des Lösungsmittels wurde das Produkt als 35 Öl erhalten, das sich beim Stehen nicht verfestigte. Ähnliche Ergebnisse wurden unter Verwendung von 98%iger Ameisensäure als Lösungsmittel erhalten.
Die IR-Analyse zeigte Spitzen bei 1705/cm (C = 0) und 1525/cm (N-C = 0). Die NMR-Analyse zeigte ein Doublet 40 (6H, J = 7 Hz) bei 0,9 ppm, ein Triplet (2H, J = 7 Hz) bei 1,4 ppm, ein Multiplet (IH) bei 1,8 ppm, ein Multiplet (6H) bei 3,8 ppm und ein Singlet (1H) bei 7,4 ppm.
45 Beispiel 4
Herstellung von l-Isobutyl-3-(2-chlorethyl)-harnstoff 7,3 g Isobutylamin (0,1 Mol) wurden in 20 ml Diethyläther gelöst und auf unter 5 °C gekühlt. 10,5 g Chlorethyl-isocyanat (0,1 Mol), gelöst in 15 ml Äther, wurden unter so kräftigem Rühren und bei einer Temperatur zwischen 0 und 5 °C zugegeben. Dann wurde weitere 2 Stunden gerührt, die Mischung auf — 5 °C gekühlt und das Produkt in einer Menge von 4,1 g (46%) durch Filtrieren und Trocknen im Vakuum während 18 Stunden über Kaliumhydroxid gewonnen, ss F 79,5 °C (Zersetzung). Die IR-Analyse zeigte Spitzen bei 1630/cm (C = 0) und 1585/cm (N-C = 0). Die NMR-Analyse zeigte ein Doublet bei 0,9 ppm (J = 6,4 Hz), ein Multiplet (IH) bei 2,1 ppm, ein Quartet (2H) bei 2,9 ppm (J = 6,4 Hz) und ein Multiplet (4H) bei 3,5 ppm.
60
Herstellung von l-Isobutyl-3-(2-chlorethyl)-3-nitrosoharnstoff (VIII)
2 g (11,2 mMol) l-Isobutyl-3-(2-chlorethyl)-harnstoff wurden in 25 ml einer Mischung aus konzentrierter Salz-65 säure und Ethanol (2:1) gelöst und auf 5 C gekühlt. Eine Lösung aus 773 mg (11,2 mMol) Natriumnitrit in 5 ml Wasser wurde in Portionen zugegeben und die Mischung bei dieser Temperatur 2 Stunden gerührt. Der kristalline gelbe
5
643 237
Feststoff wurde abfiltriert und im Vakuum über Nacht getrocknet, was 1,6 g (70%) des Produktes, F 5T C (Zersetzung), lieferte. Die IR-Analyse zeigte Spitzen bei 1705/cm (C = 0) und 1525/cm (C-N = 0). Die NMR-Analyse zeigte ein Doublet (6H, J = 6,8 Hz) bei 0,9 ppm, ein Multiplet (IH) bei 2,0 ppm und ein Multiplet (6H) bei 3,7 ppm.
Beispiel 5
Herstellung von 3-(2-Fluorethyl)-3-nitrosoharnstoffen,
die in 1-Stellung ein verzweigtes Alkyl tragen Die oben beschriebenen Synthesen werden unter Verwendung der 2-Fluorethylverbindungen zur Herstellung der entsprechenden, in 1-Stellung eine verzweigte Alkylgruppe tragenden 3-(2-Fluorethyl)-3-nitrosoharnstoffe angewendet.
Klinische Untersuchungen Versuch I
Eine einzige Dosis von l-Neopentyl-3-(2-chlorethyl)-3-nitrosoharnstoff (kurz NCNU) wurde intraperitoneal (i.p.) in Mäuse (Stamm CDF1) injiziert, die 2 Tage vorher mit etwa 10 x 105 Murin-Leukämie L1210-Tumorzellen i.p. implantiert worden waren. Das NCNU war in «Emulphor» EL-620 (Markenprodukt der GAF Corporation, USA, poly-oxyethyliert) gelöst und mit 0,85%igem Natriumchlorid auf das gewünschte Volumen eingestellt. In der folgenden Tabelle I ist das Median der Zunahme der Lebensspanne (ILS) der Versuchstiere gegenüber den Vergleichstieren (unbehandelt) zusammengestellt.
Tabelle I
Wirkungen einer Einzeldosenbehandlung mit NCNU gegen zweitägige Murin-Leukämie L1210
Dosis (mg/kg) % ILS
100 275 + *
75 275 +
50 100
25 37,5
* Das Pluszeichen zeigt an, dass die Versuchstiere nicht alle gestorben waren und die Versuche fortgesetzt wurden.
Versuch II
Die Untersuchungen gemäss Versuch I wurden wiederholt, jedoch unter Verwendung von etwa 5 x 105 Murin-Leukämie P388-Tumorzellen (0,1 ml in einer Verdünnung von 1 : 100). Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle II zusammengestellt:
Tabelle II
Wirkungen einer Einzeldosenbehandlung mit NCNU gegen zweitägige Murin-Leukämie P388
Dosis (mg Maus) % ILS
2,0 483 + *
1,0 91,7
0,5 41,5
* Das Pluszeichen zeigt an, dass die Versuchstiere nicht alle gestorben waren und die Versuche fortgesetzt wurden.
Versuch III
Die Wirkungen von NCNU wurden gegen lymphozytische Leukämie nach Yancey (YLL) getestet, und zwar nach subkutaner (s.c.) Implantation zwei Tage vor Verabreichung des Mittels. Dabei wurden mit einer einzigen Injektion 0,1 ml einer Lösung verabreicht, die aus einer Milz einer an YLL leidenden Maus und Homogenisieren in 10 ml einer Lösung nach Locke hergestellt worden war, und entweder intraperitoneal oder subkutan verabreicht worden war. Die Tabelle III zeigte die mediane Zunahme der Lebensdauer der Versuchstiere gegenüber den Vergleichstieren.
Tabelle III
Wirkungen einer Einzeldosenbehandlung mit NCNU gegen zweitägige Yancey Lymphozytenleukämie
Dosis
Injektionsweg
% ILS
2,0 mg/Maus i.p.
264+*
1,0 mg/Maus i.p.
64,3
0,5 mg/Maus i.p.
14,3
25 mg/kg i.p.
13,3
50 mg/kg i.p.
60,0
75 mg/kg i.p.
66,6
2,0 mg/Maus s.c.
78,0
1,0 mg/Maus s.c.
64,3
0,5 mg/Maus s.c.
35,7
25 mg/kg s.c.
6,6
50 mg/kg s.c.
60,0
75 mg/kg s.c.
73,3
1,0 mg/Maus i.p.
33,3
0,5 mg/Maus i.p.
6,-7
1,0 mg/Maus s.c.
20,0
0,5 mg/Maus s.c.
13,3
* Das Pluszeichen zeigt an, dass die Versuchstiere noch nicht alle gestorben waren und die Versuche fortgesetzt wurden.
Versuch IV
Die Untersuchungen entsprechend Versuch III wurden mit NCNU-Behandlung, beginnend am 2. oder 7. Tage nach der Implantation von YLL-Tumoren, durchgeführt. Die NCNU-Injektion wurde i.p. oder s.c. nach einem Zeitplan von einmal pro Woche während vier Wochen, zweimal pro Woche während vier Wochen oder in Form einer Einzeldosis verabreicht. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle IV zusammengestellt.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
643 237
Tabelle IV
Wirkungen von NCNU gegen Yancey-Lyphozyten-Leukämie
Dosis
Tage nach Behandlungsbeginn
Injektionsweg
Zeitplan der Injektionen
% ILS
1,0 mg/Maus
7
i.p.
einmal
66,6
0,5 mg/Maus
7
i.p.
einmal
6,7
1,0 mg/Maus
7
S.C.
einmal
66,6
0,5 mg/Maus
7
s.c.
einmal
6,7
2,0 mg/Maus
2
i.p.
1 x /Woche während 4 Wochen
14,3
1,0 mg/Maus
2
i.p.
1 x /Woche während 4 Wochen
178,6
0,5 mg/Maus
2
i.p.
1 x /Woche während 4 Wochen
28,6
75 mg/kg
2
i.p.
1 x /Woche während 4 Wochen
100+*
50 mg/kg
2
i.p.
1 x /Woche während 4 Wochen
100+
25 mg/kg
2
i.p.
1 x /Woche während 4 Wochen
100+
2,0 mg/Maus
2
s.c.
1 x /Woche während 4 Wochen
264+
1,0 mg/Maus
2
s.c.
1 x /Woche während 4 Wochen
207,1 +
0,5 mg/Maus
2
s.c.
1 x /Woche während 4 Wochen
114,3 +
75 mg/kg
2
s.c.
1 x /Woche während 4 Wochen
100+
50 mg/kg
2
s.c.
1 x /Woche während 4 Wochen
100+
25 mg/kg
2
s.c.
1 x /Woche während 4 Wochen
100+
75 mg/kg
2
i.p.
2 x /Woche während 4 Wochen
66,6
50 mg/kg
2
i.p.
2 x /Woche während 4 Wochen
100+
25 mg/kg
2
i.p.
2 x [Woche während 4 Wochen
100+
75 mg/kg
2
s.c.
2 x /Woche während 4 Wochen
0
50 mg/kg
2
s.c.
2 x /Woche während 4 Wochen
100+
25 mg/kg
2
s.c.
2 x / Woche während 4 Wochen
100+
* Das Pluszeichen zeigt an, dass die Versuchstiere nicht alle gestorben waren und die Untersuchungen fortgesetzt wurden.
Versuch V
Es wurden Toxizitätsprüfungen durch Injektion einer Einzeldosis von NCNU i.p. durchgeführt. Die Überlebenswerte sind in der Tabelle V zusammengestellt.
Tabelle V
Toxizität von NCNU an CDFl-Normalmäusen
Dosis
Todesfälle %
1,0 mg/Maus
0
2,0 mg/Maus
60 am Tag 13, andere überlebend
4,0 mg/Maus
100 am Tag 10
8,0 mg/Maus
100 am Tag 8
16,0 mg/Maus
100 am Tag 4
20,0 mg/Maus
100 am Tag I
32,0 mg/Maus
100 am Tag 1
100 mg/kg
100 am Tag 13
150 mg/kg
100 am Tag 11
200 mg/kg
100 am Tag 9
225 mg/kg
100 am Tag 9
250 mg/kg
100 am Tag 8
500 mg/kg
100 am Tag 5
750 mg/kg
100 am Tag 2
1000 mg/kg
100 am Tag 1
Die erfindungsgemässen Verbindungen können in Form brauchbarer pharmazeutischer Zubereitungen in solchen Verabreichungsformen, wie Tabletten, Kapseln, Pulverpäckchen, flüssigen Lösungen. Suspensionen oder Elixieren für die orale Verabreichung bzw. in flüssiger Form für die parenterale Verabreichung und in bestimmten Fällen als Sus-
35 pensionen auch für die parenterale Verabreichung verwendet werden. Solche Mittel oder Zubereitungen enthalten die aktive Komponente gemäss der Erfindung meist in Mengen von mindestens 0,5% des Gewichtes, bezogen auf das Gesamtgewicht des Mittels, und meist in Anteilen von nicht 40 über 95 Gew.-%.
Neben der aktiven Komponenten gemäss der Erfindung kann das Antitumormittel einen festen oder flüssigen nichttoxischen pharmazeutischen Träger für die aktive Komponente enthalten.
45 Die Kapseln, Tabletten oder Pulver machen allgemein 1-95% und vorzugsweise 5-90% des Gewichts der aktiven Komponente aus. Diese Verabreichungsformen enthalten vorzugsweise etwa 5 bis etwa 500 mg der aktiven Komponente, insbesondere etwa 7 bis etwa 250 mg.
50 Der pharmazeutische Träger kann eine sterile Flüssigkeit, wie Wasser, oder ein geeignetes Öl sein, einschliesslich von Ölen mineralischer, animalischer, vegetabilischer oder synthetischer Herkunft, wie z.B. Erdnussöl, Sojabohnenöl, Mineralöl, Sesamöl und dergleichen. Als flüssige Träger für 5S injizierbare Lösungen werden allgemein Wasser, Kochsalzlösung, wässrige Dextrose (Glucose) und verwandte Zuckerlösungen und Glycole, wie Propylenglycol und Polyethylen-glycole, bevorzugt. Sterile injizierbare Lösungen enthalten allgemein etwa 0,5 bis etwa 25% und vorzugsweise etwa 1 60 bis etwa 10 Gew.-% der aktiven Komponente.
Für die orale Verabreichung kann eine geeignete Suspension oder ein Sirup verwendet werden, in welchem die aktive Komponente meist etwa 0,7 bis etwa 10% und vorzugsweise es etwa 1 bis etwa 5% des Gewichtes ausmacht. Der pharmazeutische Träger in der Zubereitung kann ein wässriges Vehikel sein, wie z.B. ein aromatisiertes Wasser, ein Sirup oder ein pharmazeutischer Schleim.
7
643 237
Geeignete pharmazeutische Träger sind in «Remington's Pharmaceutical Sciences» von E.W. Martin beschrieben, einem in diesem Gebiet bekannten Lehrbuch.
Die folgenden Beispiele erläutern erfindungsgemässe pharmazeutische Mittel.
Beispiel A
Es wurde eine Mehrzahl von Einheitskapseln durch Füllen von üblichen zweistückigen Hartgelatine-Kapseln jeweils mit 250 mg pulverisiertem l-Neopentyl-3-(2-chlorethyl)-3-nitrosoharnstoff, 110 mg Lactose, 32 mg Talk und 8 mg Stearat hergestellt.
Beispiel B
Eine Mischung von l-Neopentyl-3-(2-fluorethyl)-3-nitrosoharnstoff in Sojabohnenöl wurde hergestellt und mittels einer positiven Verdrängungspumpe in Gelatine zur Bildung weicher Gelatinekapseln eingespritzt, die 35 mg aktive Komponente enthielten. Die Kapseln wurden in Petroläther gewaschen und getrocknet.
Beispiel C
Eine Mehrzahl von Tabletten wurde nach üblichen Verfahren hergestellt, so dass Dosierungseinheiten von 100 mg aktiver Komponente, 7 mg Ethylcellulose, 0,2 mg kolloidalem Siliciumdioxid, 7 mg Magnesiumstearat, 11 mg mikrokristalliner Cellulose, 11 mg Maisstärke und 98,8 mg Lactose erhalten wurden. Zur Verbesserung der Verabreichbar-keit oder zur Verzögerung der Absorption können die Tabletten mit entsprechenden Beschichtungen bzw. Dragierungen versehen werden.
Beispiel D
Eine zur Verabreichung durch Injektion geeignete parenterale Zubereitung wurde durch Verrühren von 1,5 Gew.-% l-Isopentyl-3-(2-chlorethyl)-3-nitrosoharnstoff in 10 Vol.-% Propylenglycol und Wasser hergestellt. Die Lösung wurde durch Filtrieren sterilisiert.
Beispiel E
Eine wässrige Suspension zur oralen Verabreichung wurde hergestellt, die auf jeweils 5 ml 50 mg feinzerteilten 1-Neohexyl-3-(2-chlorethyl)-3-nitrosoharnstoff, 500 mg Akaziengummi, 5 mg Natriumbenzoat, 1,0 g Sorbitanlösung (U.S.P.), 5 mg Natriumsaccharin und 0,025 ml Vanilletinktur enthielt.
Beispiel F
Eine zur Verabreichung durch Injektion geeignete parenterale Zubereitung wurde durch Auflösen von 1 Gew.-% 1-Neopentyl-3-(2-chIorethyl)-3-nitrosoharnstoff in Natriumchlorid-Injektionslösung U.S.P. XV und Einstellen des pH-Wertes der Lösung auf zwischen 6 und 7 hergestellt. Die Lösung wurde durch Filtrieren sterilisiert.
Erfindungsgemäss können ganz unterschiedliche Zubereitungen durch Ersatz anderer Verbindungen anstelle der in den Beispielen A-F genannten Stoffe und gegebenenfalls unter Verwendung anderer geeigneter pharmazeutischer Träger gemäss Angaben in der obigen Literaturstelle hergestellt werden.
Die erfindungsgemässen Verbindungen können bei der Behandlung der verschiedenen Krebsformen in jeder Weise verabreicht werden, welche einen Kontakt der aktiven Komponente bzw. Verbindung mit der Wirkungsstelle im Körper eines warmblütigen Tieres bzw. eines Menschen bewirkt. Beispielsweise kann die Verabreichung parenteral, d.h. subkutan, intravenös, intramuskulär oder intraperitoneal oder alternativ bzw. gleichlaufend auf oralem Wege verabreicht werden.
Für die Zwecke dieser Beschreibung ist ein warmblütiges Tier ein solches, das einen homeostatischen Mechanismus aufweist und umfasst Säugetiere und Vögel.
Die verabreichte Dosis hängt vom Alter, der Gesundheit und dem Gewicht des behandelten Tieres bzw. Patienten, dem Ausmass der Krankheit, der Art der gleichlaufenden Behandlung, der Behandlungshäufigkeit und dem gewünschten Zweck ab. Im allgemeinen kann eine tägliche Dosis der aktiven Komponente etwa 0,1 bis 150 mg/kg Körpergewicht betragen. Meist werden 2,0 bis 75 mg und vorzugsweise 10 bis 50 mg pro Tag in einer oder mehreren Dosen zum Erzielen der gewünschten Ergebnisse verabreicht.
Humanuntersuchungen
Patienten mit fortgeschrittenen Stadien verschiedener Krebsformen wurden durch subkutane Injektion mit jeweils 25 mg/kg Dosen von NCNU in Wasser oder durch intravenöse Verabreichung von 1 mg NCNU/ml 0,9%ige Kochsalzlösung für eine Gesamttagesdosis von 50 mg/kg behandelt. Vor und nach der Verabreichung wurde eine vollständige klinische Untersuchung durchgeführt. Das Tumorwachstum wird soweit möglich durch Palpitation, Röntgenstrahlen und Fotografie gemessen.
Nach der Behandlung zeigten die Patienten innerhalb einiger Tage eine merkliche klinische Verbesserung. Die Entzündung klang langsam ab und die Tumorgrösse vermindert sich in der Regel.
Mit den erfindungsgemässen Verbindungen können unter anderen die folgenden Krebstypen behandelt werden: (1) nicht differenziertes Karzinom der (R) Niere mit Metastasen, (2) Adenokarzinom des Colons mit Lebermetastasen, (3) Intraduktkarzinom der Brust (Stadium IV) mit Knochenmetastasen, (4) Récurrentes Melanom, (5) Adenokarzinom der Brust mit Knochenmetastasen und (6) schuppiges Zellkarzinom der Lungen. !
Die obigen klinischen Untersuchungen zeigen, dass die a-verzweigten Alkyl-3-(2-halogenethyl)-3-nitrosoharnstoff-verbindungen gemäss der Erfindung zur Behandlung verschiedener Formen von Krebs brauchbar sind. Die kontinuierliche intravenöse Verabreichung inhibiert die Tumoraktivität und führt häufig zu einer allgemeinen Remission der Krankheit.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Verbindungen ist zurzeit noch unklar. Die empirische Untersuchung, nämlich dass die Zellen zu wuchern aufhören, wenn sie diesen Verbindungen ausgesetzt sind, ist jedoch ausreichend, um die Verwendung dieser Verbindungen zur Behandlung von derartig schwerwiegenden und bisher praktisch unbe-handelbaren und häufig tödlichen Krankheiten, wie Krebs, zu rechtfertigen.
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10
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20
25
30
35
40
45
50
55
60
S

Claims (8)

    643237
  1. (1)
    in welcher Hai Fluor oder Chlor und R Neopentyl, Neohe-xyl, Isopentyl oder Isobutyl ist.
  2. 2. Verbindungen nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Hai Fluor bedeutet.
    2
    PATENTANSPRÜCHE 1. Verbindungen der Formel (1)
    O
    R-NH-C-N- CH2 - CH, N=0
    - Hai
  3. 3. Verbindungen nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Hai Chlor bedeutet.
  4. 4. Verbindungen nach Patentanspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass R Neopentyl ist.
  5. 5. Verbindungen nach Patentanspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass R Neohexyl ist.
  6. 6. Verbindungen nach Patentanspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass R Isopentyl ist.
  7. 7. Verbindungen nach Patentanspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass R Isobutyl ist.
  8. 8. Pharmazeutisches Mittel, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens eine Verbindung der Formel (1)
    R - NH -
    O
    II
    C
    - N - Cll2 - C»2 - Hai N=0 (1)
    in der Hai Fluor oder Chlor und R Neopentyl, Neohexyl, Isopentyl oder Isobutyl ist, in einer zur Inhibierung von Tumoren wirksamen Menge enthält.
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