CH660740A5

CH660740A5 - Halogenanthracyclinglykoside.

Info

Publication number: CH660740A5
Application number: CH3853/84A
Authority: CH
Inventors: Antonino Suarato; Sergio Penco; Fernando Giuliani; Federico Arcamone
Original assignee: Erba Farmitalia
Priority date: 1983-08-11
Filing date: 1984-08-10
Publication date: 1987-06-15
Also published as: CA1250833A; CS605284A2; IT8422232A0; DE3428945A1; AU563396B2; SE8404005D0; FR2554450B1; SU1579465A3; HU194266B; IT1209576B; GR80046B; AT384226B; NL8402477A; JPS6058997A; HUT35691A; GB8420237D0; DK381884D0; ATA253884A; BE900336A; AU3168584A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf 4'-Halogenan-65 thracyclinglykoside, auf Verfahren zu deren Herstellung und auf sie enthaltende pharmazeutische Zusammensetzungen.

Die Erfindung sieht somit Anthracyclinglykoside der allgemeinen Formel (A)

OK

coch,x

OH

I

o

KH.

worin X ein Wasserstoffatom oder eine Hydroxygruppe bedeutet, Ri ein Wasserstoffatom oder eine Hydroxy- oder Methoxy-gruppe ist und R2 ein Brom-, Chlor- oder Fluoratom darstellt vor. Pharmazeutisch annehmbare Säureadditionssalze dieser Anthracyclinglykoside werden ebenfalls von der Erfindung umfasst.

Die Verbindungen der Erfindung, worin X ein Wasserstoffatom bedeutet, können durch eine Austauschreaktion zwischen einer Verbindung der allgemeinen Formel (II), worin R! die obige Bedeutung hat und R3 eine Aminoschutzgruppe darstellt, und einem Fluorid, Chlorid oder Bromid und nachfolgendes Entfernen der Schutzgruppe aus der resultierenden Verbindung der Formel (III) hergestellt werden. Dieses Verfahren wird durch das nachstehende Reaktionsschema erläutert. Die Verbindungen der Erfindung, worin X eine Hydroxygruppe darstellt, können aus den entsprechenden Verbindungen der Erfindung, worin X ein Wasserstoffatom ist, durch Bromierung und nachfolgende Behandlung des resultierenden 14-Bromderivats mit wäss-rigem Natriumformiat gemäss dem in der US-PS 3 803124 beschriebenen Verfahren hergestellt werden. Diese Verfahren liegen im Rahmen vorliegender Erfindung.

O OH

OH

O

nhr oh coch.

OH

0

K3C

nhr.

660 740

Wenn R2 ein Brom- oder Chloratom darstellt, erfolgt die Austauschreaktion vorzugsweise zwischen der Verbindung (II) und Tetra-(n-butyl)-ammoniumbromid bzw. -chlorid, und die Aminschutzgruppe R3 ist vorzugsweise eine Trifluoracetyl-gruppe. Die Reaktion zum Entfernen der Schutzgruppe kann dann eine milde alkalische Hydrolyse sein, beispielsweise mit 0,lnwässriger Natriumhydroxidlösung. Wenn R2 ein Fluoratom ist, erfolgt die Austauschreaktion vorzugsweise zwischen der Verbindung (II) und Cäsiumfluorid, und die Aminschutzgruppe R3 ist vorzugsweise eine Trichloräthoxycarbonylgruppe. Die Reaktion zum Entfernen der Schutzgruppe kann dann eine Hydrierung sein, beispielsweise mit Zinkstaub und Essigsäure. Die Austauschreaktion kann in einem organischen Lösungsmittel, wie Methylendichlorid oder Acetonitril, durchgeführt werden.

Die Ausgangsmaterialien (II) sind entweder bekannte Verbindungen, beispielsweise 4'-Epi-4'-0-trifluormethansulfonyl-N-trifluoracetyldaunorubicin (II: Ri=OCH3, R3=COCF4, siehe EP-Patentanmeldung 8117 618.1) oder werden aus bekannten 4'-Epidaunorubicinderivaten durch Umsetzung mit Trifluorme-thansulfonsäureanhydrid leicht hergestellt.

Die Verbindungen gemäss der Erfindung und ihre pharmazeutisch annehmbaren Säureadditionssalze sind als Antitumor-mittel verwendbar. Diese neuen Verbindungen der Formel ( A) werden auf gleiche Weise wie die Stammverbindungen (d.h. Daunorubicin und Doxorubicin) zum Behandeln verschiedener experimenteller Mäusetumore, z. B. L1210, P388, P388/04 und dgl., verwendet. Es wurde bei vorhergehenden Screening-Tests gefunden, dass diese neuen Verbindungen in manchen Fällen aktiver sind als die Stamm Verbindungen. Demgemäss sieht die Erfindung weiter pharmazeutische Zusammensetzungen vor, die ein Anthracyclinglykosid gemäss der Erfindung oder ein pharmazeutisch annehmbares Säureadditionssalz hievon in Mischung mit einem pharmazeutisch annehmbaren Verdünnungsmittel oder Träger enthalten.

Biologische Aktivitätstests

Die Verbindungen der Beispiele 1,2 und 3 wurden in vitro im Vergleich mit Daunorubicin (DNR) und Doxorubicin (DX) gegen HeLa-Zellen und auf DX empfindliche und resistente P388-Zellen getestet (P388/DX). Die Ergebnisse sind in Tabelle I angegeben. Alle neuen Derivate scheinen gegen HeLa- und auf DX empfindliche P388-Zellen cytotoxischer zu sein als ihre Stammverbindung. Diese erhöhte Cytotoxizität ist jedoch wesentlich ausgeprägter, wenn man die Aktivität dieser Verbindungen gegen P388/DX betrachtet. Hier kann eine 100- bis 250-fache Erhöhung der Cytotoxizität dieser Den vate im Vergleich mit dem Stammarzneimittel festgestellt werden. In vivo wurden diese Verbindungen gegen drei verschiedene experimentelle Leukämien getestet. Die gegen ascitische P388-Leukämie erzielte Antitumoraktivität ist in Tabelle II angegeben. Die von den Verbindungen von Beispiel 3 gezeigte Aktivität ist gleich der durch DNR ausgeübten, während das andere DNR-Derivat, die Verbindung von Beispiel 1, eine Antitumorwirksamkeit besitzt, die definitiv besser ist als jene von DNR.

Die Verbindung von Beispiel 2 weist in der maximal tolerierten Dosis (4,15 mg/kg) etwa die gleiche Aktivität auf wie DX.

Alle neuen Verbindungen zeigen eine Aktivität gegen P388/DX-Leukämie, wie in Tabelle III angegeben, während DNR und DX keine Wirksamkeit aufweisen. Die drei neuen Verbindungen wurden auch nach i.v. Verabreichung gegen verbreitete Gross-Leukämie getestet, wobei die Ergebnisse in Tabelle IV angegeben sind. In diesem System ist die Verbindung von Beispiel 3 so aktiv wie DNR, während die Verbindung von Beispiel 1 aktiver zu sein scheint als die Stammverbindung. Die Verbindung von Beispiel 2 zeigt etwa die gleiche Wirksamkeit wie DX. Zwei

3

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

660 740

4

dieser Verbindungen wurden auch nach oraler Verabreichung getestet, wobei sie eine interessante Aktivität zeigten, während DNR und DX bei oraler Verabreichung inaktiv sind.

Tabelle I

Cytotoxische Aktivität der Verbindungen der Beispiele 1, 3 und 2

Verbindung

ID50 (ng/ml)

HeLa+

P388++

P388/DX++

DNR

12,3

2,8

980

Beispiel 1

6,8

0,5

4

Beispiel 3

5,8

2,4

8,8

DX

12,5

4,25

1250

Beispiel 2

3

0,2

7

+ Koloniehemmungstest nach 24 h Exponieren an die Arzneimittel

+4- Cytotoxizität, bewertet nach 48 h Exponieren an die Arzneimittel

Daten aus mehren Versuchen

Tabelle II

Wirkung gegen P388 ascitische Leukämie3'

Verbindung

Dosisb'

T/Cc)

LTSd)

toxische

(mg/kg)

%

Todesfälle''

DNR

2,9

165155

0/20

4,4

170135

0/18

6,6

130115

0/20

12/20

Beispiel 1

2,9

145

0/10

4,4

160

0/10

6,6

195

0/10

10

280

3/10

0/10

Beispiel 3

2,9

130

0/10

4,4

155

0/10

6,6

145

0/10

10

85

0/8

6/8

DX

4,4

215

0/10

6,6

235

0/10

10

335

4/10

0/10

Beispiel 2

2,4

200

0/10

2,88

230

0/10

3,46

210

0/10

4,15

325

4/10

1/10

a) Versuche wurden an CDFrMäusen, i.p. angeimpft mit 106 Leukämiezellen, durchgeführt b) Behandlung i.p. am Tag 1 nach der Tumoranimpfung c) Mittlere Überlebenszeit der behandelten Mäuse/mittlere Überlebenszeit der Kontrollen X 100

d) Lange Zeit Überlebende (>60 Tage)

e) Bewertet aufgrund von Entdeckungen bei der Autopsie.

Tabelle m

Wirkung gegen P388/DX ascitische Leukämie3'

Verbindung Dosisb' T/Cc' toxische

(mg/kg) % Todesfälled)

DNR 4,4 91 0/10

6,6 87 0/10

Tabelle III

Wirkung gegen P388/DX ascitische Leukämie3'

Verbindung

Dosisb'

T/Cc)

toxische

(mg/kg)

%

Todesfälle11'

Beispiel 1

4,4

143

0/10

10

143

0/10

Beispiel 3

6,6

148

0/10

10

122

3/10

DX

6,6

108

1/20

10

117

1/20

Beispiel 2

2,88

122

0/20

3,46

125

0/20

4,15

137

1/20

a) Versuche wurden an BDFrMäusen, i.p. angeimpft mit 106 Zellen, durchgeführt b) Behandlung i.p. am Tag 1 nach Tumoranimpfung c) Mittlere Überlebenszeit der behandelten Mäuse/mittlere Überlebenszeit der Kontrollen X 100

d) Bewertet aufgrund von Entdeckungen bei der Autopsie.

Tabelle IV Wirkung gegen Gross-Leukämiea)

Verbindung

Art der Verab

Dosisb'

T/Cc)

toxische reichung

(mg/kg)

%

Todesfälle1*'

DNR

iv

10

142138

2/18

15

183185

1/18

22,5

217 92

9/18

Beispiel 1

iv

10

217

0/10

15

150

6/9

22,5

100

9/9

Beispiel 3

iv

6,6

185

0/10

10

115

7/10

15

77

10/10

oral

6,6

154

0/10

10

169

0/10

15

92

7/8

DX

iv

10

183

0/10

13

225

0/10

16,9

242

0/10

Beispiel 2

iv

4,05

233

0/10

5,27

258

0/10

6,85

242

3/10

oral

4,05

114

0/10

5,27

157

0/10

a) Versuche wurden an C3H-Mäusen, iv angeimpft mit 2 x 106 Leukämiezellen, durchgeführt b) Behandlung iv oder oral am Tag 1 nach der Tumoranimp-fung c) Mittlere Überlebenszeit der behandelten Mäuse/mittlere Überlebenszeit der Kontrollen x 100

d) Bewertet aufgrund von Entdeckungen bei der Autopsie. Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern.

Beispiel 1

4'-Deoxy-4'-bromdaunorubicin (A: X=H, Ri=OCH3, R2=Br)

2 g Tetra-(n-butyl)-ammoniumbromid wurden zu einer Lösung von 4,0 g 4-Epi °-4'-0-trifluormethansulfonyl-N-trifluor-acetyldaunorubicin (II: Ri=OCH3, R3=COCF3) in 80 ml wasserfreiem Methylendichlorid zugesetzt. Nach 1 h bei Raumtempera-

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

tur wurde die Reaktionsmischung mit Wasser gewaschen und die organische Phase im Vakuum eingedampft. Der Rückstand wurde auf Silikagel gereinigt, wobei eine Mischung von Methylendichlorid und Aceton als Eluierungsmittel verwendet wurde; es wurden 3,5 g 4'-Deoxy-4'-brom-N-trifluoracetyldaunorubicin erhalten, Fp. 130 °C; FD-MS 685 (M+), TLC auf Kieselgel-Platten (Merck F254) unter Verwendung des Lösungsmittelsystems Methylendichlorid/Aceton (10/1 bezogen auf das Vol.) Rf = 0,5.

Zu einer Lösung von 3 g 4'-Deoxy-4'-brom-N-trifluoracetyl-daunorubicin in 20 ml Aceton wurden 160 ml 0, In wässrige Natriumhydroxidlösung zugesetzt. Nach 4 h bei 0 °C wurde die Lösung mit 0,ln Salzsäure auf pH 8,6 eingestellt und mit Methylendichlorid extrahiert. Das Lösungsmittel wurde abgedampft, wobei ein Rückstand erhalten wurde, der durch Behandlung mit methanolischem Chlorwasserstoff in das Hydrochlorid überführt wurde (2,2 g), Fp. 180 °C mit Zers., TLC auf Kieselgel-Platten (Merck F254) unter Verwendung des Lösungsmittelsystems Methylendichlorid/Methanol/Wasser/Essigsäure (80/20/7/ 3 bezogen auf das Vol.) Rf = 0,32.

Beispiel 2

4'-Deoxy-4'-bromdoxorubicin (A: X=OH, R!=OCH3, R2=Br)

2 g 4'-Deoxy-4'-bromdaunorubicin, hergestellt wie in Beispiel 1 beschrieben, wurden in einer Mischung von Methanol und Dioxan gelöst. Die Lösung wurde, wie in der US-PS 3 803124 beschrieben, zuerst mit Brom behandelt, wobei das 14-Bromde-rivat erhalten wurde, und dann mit wässrigem Natriumformiat, wobei 4'-Deoxy-4'-bromdoxorubicin erhalten wurde. Dieses wurde durch Behandlung mit methanolischem Chlorwasserstoff in das Hydrochlorid überführt, Fp. 170 °C (Zers.), FD-MS 605 (M+), TLC auf Kieselgel-Platten (Merck F 254) unter Verwendung des Lösungsmittelsystems Methylendichlorid/Methanol/ Wasser/Essigsäure (80/20/7/3 bezogen auf das Vol.) Rf = 0,20.

Beispiel 3

4'-Deoxy-4'-chlordaunorubicin (A: X=H, R^OCT^, R2=C1) Die Behandlung von 4'-Epi-4'-0-trifluormethansulfonyl-N-trifluoracetyldaunorubicin (II: Ri=OCH3, R3=COCF3) mit Tetra-(n-butyl)-ammoniumchlorid nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren ergab 4'-Deoxy-4'-chlordaunorubicin, Fp. 175 °C (Zers.), FD-MS 545 (M+), TLC auf Kieselgelplatten (Merck F 254) unter Verwendung des Lösungsmittelsystems Methylendichlorid/Methanol/Wasser/Essigsäure (80/20/7/3 bezogen auf das Vol.) Rf = 0,32.

660 740

Beispiel 4

4'-Deoxy-4'-chlordoxorubicin (A: X=OH, Rj=OCH3, R;=C1) Gemäss dem in Beispiel 2 beschriebenen Verfahren wurde 4'-Deoxy-4'-chlordaunorubicin in 4'-Deoxy-4'-chlordoxorubicin überführt, das als Hydrochlorid isoliert wurde, Fp. 180 °C (Zers.), FC-Massespektrum 561 (M+), TLC auf Kieselgel-Platten (Merck F 254) unter Verwendung des Lösungsmittelsystems Methylenchlorid/Methanol/Wasser/Essigsäure (80/20/7/3 V/V) Rf = 0,2.

Beispiel 5

4'-Deoxy-4'-fluordaunorubicin (A: X=H, R!=OCH3, Ri^F) Zu einer gerührten Lösung von 24 g 4'-Epi-N-trichloräthoxy-carbonyldaunorubicin, beschrieben in der US-PS 4 345 068, in 650 ml wasserfreiem Methylendichlorid und 32 ml wasserfreiem Pyridin, auf 0 °C gekühlt, wurde eine Lösung von 11 ml Trifluor-methansulfonsäureanhydrid in 140 ml wasserfreiem Methylendichlorid zugesetzt. Die Reaktionsmischung wurde mit einer gekühlten 5% igen wässrigen Natriumbicarbonatlösung, Wasser, 0, In Salzsäure und Wasser in der angegebenen Reihenfolge gewaschen. Die über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknete organische Lösung wurde im nächsten Schritt ohne weitere Reinigung verwendet.

Eine Lösung von 2 g 4'-Epi-4'-0-trifluormethansulfonyl-N-trichloräthoxycarbonyldaunorubicin in 30 ml Acetonitril wurde mit 0,5 g Cäsiumfluorid behandelt. Nach 10 min bei Raumtemperatur wurde die Mischung in Wasser gegossen und mit Methylendichlorid extrahiert. Die über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknete organische Phase wurde im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand, gelöst in 30 ml Äthanol, wurde mit 4 ml Essigsäure und 0,2 g Zinkstaub bei 0°C behandelt. Nach 1 h wurde die auf Celite filtrierte Mischung mit Wasser verdünnt und mit Methylendichlorid extrahiert. Das durch Abdampfen des Lösungsmittels im Vakuum erhaltene Rohprodukt wurde durch Chromatographie auf einer Silikagelsäule unter Verwendung von Methylendichlorid als Eluierungsmittel gereinigt, wobei reines 4'-Deoxy-4'-fluordaunorubicin erhalten wurde, das als Hydrochlorid isoliert wurde, FD-MS 529 (M+), TLC auf Kiesel-gel-Platten (Merck F 254) unter Verwendung des Lösungsmittelsystems Methylenchlorid/Methanol/Wasser/Essigsäure (80/20/7/ 3 bezogen auf das Vol.) Rf = 0,32.

Beispiel 6

4'-Deoxy-4'-fluordoxorubicin (A: X=OH, R,=OCH3, R2=F) Gemäss dem in Beispiel 2 beschriebenen Verfahren wurde 4'-Deoxy-4'-fluordaunorubicin in 4'-Deoxy-4'-fluordoxorubicin überführt, das als das Hydrochlorid isoliert wurde.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

M

Claims

660 740

PATENTANSPRÜCHE 1. Anthracyclinglykoside der Formel o ok

(A),

O OK

Rx O OH

O

»3*7^ 0 j cf3so2o

nhr,

worin Rj die obige Bedeutung hat und R3 eine Aminoschutz-gruppe darstellt, und einem Fluorid, Bromid oder Jodid durchführt und von der erhaltenen Verbindung der Formel

COCH,

(III)

10

15

1 nhr3

worin X ein Wasserstoffatom oder eine Hydroxygruppe bedeutet, Ri ein Wasserstoffatom oder eine Hydroxy- oder Methoxy-gruppe ist und R2 ein Brom-, Chlor- oder Fluoratom darstellt, oder ein pharmazeutisch annehmbares Säureadditionssalz davon.

2.4'-Deoxy-4'-bromdaunorubicin als Verbindung nach Anspruch 1.

3.4'-Deoxy-4'-chlordaunorubicin als Verbindung nach Anspruch 1.

4.4'-Deoxy-4'-fhiordaunorubicin als Verbindung nach Anspruch 1.

5.4'-Deoxy-4'-bromdoxorubicin als Verbindung nach Anspruch 1.

6.4'-Deoxy-4'-chlordoxorubicin als Verbindung nach Anspruch 1.

7.4'-Deoxy-4'-fluordoxorubicin als Verbindung nach Anspruch 1.
8. Verfahren zur Herstellung eines Anthracyclinglykosids der allgemeinen Formel (A), worin Ri und R2 die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben und X ein Wasserstoffatom bedeutet, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Austauschreaktion zwischen einer Verbindung der Formel

(II),

COCH,

25

30

35

20 die Schutzgruppe entfernt.
9. Verfahren gemäss Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass man als Fluorid Cäsiumfluorid einsetzt.
10. Verfahren gemäss Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass man als Bromid Tetra-(n-butyl)-ammoniumbromid einsetzt.
11. Verfahren gemäss Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass man als Chlorid Tetra-(n-butyl)-ammoniumchlorid einsetzt.
12. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass man als Aminschutzgruppe eine Trichlor-äthoxycarbonylgruppe einsetzt.
13. Verfahren gemäss Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Entfernung der Schutzgruppe durch Hydrierung erfolgt.
14. Verfahren gemäss Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Entfernung der Schutzgruppe mit Zinkstaub und Essigsäure bewirkt wird.
15. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass man als Aminschutzgruppe eine Trifluor-acetylgruppe einsetzt.
16. Verfahren gemäss Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass man die Schutzgruppe durch milde alkalische Hydrolyse

40 entfernt.
17. Verfahren gemäss Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass man die Entfernung der Schutzgruppe mit 0,ln wässriger Natriumhydroxidlösung bewirkt.
18. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 8-17, dadurch

45 gekennzeichnet, dass die Austauschreaktion in Methylendichlo-

rid oder Acetonitril durchgeführt wird.
19. Verfahren zur Herstellung eines Anthracyclinglykosids der Formel (A), worin Ri und R2 die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben und X eine Hydroxygruppe bedeutet, dadurch

50 gekennzeichnet, dass man ein Anthracyclinglykosid der Formel ( A), worin Ri und R2 die obige Bedeutung haben und X ein Wasserstoffatom darstellt, mit Brom umsetzt und das erhaltene 14-Bromderivat mit einer wässrigen Natriumformiatlösung behandelt.

55 20. Pharmazeutische Zusammensetzung, enthaltend als aktive Komponente ein Anthracyclinglykosid gemäss einem der Ansprüche 1 bis 7 oder ein pharmazeutisch annehmbares Säureadditionssalz davon.

60