CS219878B2

CS219878B2 - Method of making the glycoside

Info

Publication number: CS219878B2
Application number: CS25077A
Authority: CS
Inventors: Mario Gosalvez
Original assignee: Mario Gosalvez
Priority date: 1977-01-14
Filing date: 1977-01-14
Publication date: 1983-03-25

Description

Vynález se týká způsobu výroby nových anthracyklinových glykosidů obecného vzorce IV (a)The invention relates to a process for the preparation of novel anthracycline glycosides of the general formula IV (a)

ve kterémin which

Ri znamená skupinu —COCHs nebo· —COCHzOH , a alespoň jeden z dvojvazebných ligandů (aj, (bj a (c) je obsazen chelátovým kovovým kationtem zvoleným ze skupiny zahrnující Gd²⁺, Fe²⁺, Zn²⁺, Go²⁺, Pb²⁺, Ni'²+, Cu²⁺, Hg²⁺, Fe³⁺ a Al³⁺.R1 is --COCH3 or --COCH2OH, and at least one of the divalent ligands (a1, (bj and (c) is occupied by a chelate metal cation selected from the group consisting of Gd ²⁺ , Fe ²⁺ , Zn ²⁺ , Go ²⁺ , Pb ^2+, Ni ^"2 +, Cu ^2+, Hg ^2+, Fe ³⁺ and Al ^3+.

Anthracyklinovými glykosidickými antibiotiky jsou sloučeniny, ve kterých tetrahydronaftacenový chromefor je vázán na cukr, nejobvykleji na bazický cukr. Jako reprezentanty takových antibiotik lze jmenovat následující laťky:Anthracycline glycosidic antibiotics are compounds in which tetrahydronaphthacene chromefor is bound to sugar, most commonly to basic sugar. Representatives of such antibiotics are the following:

doxorubicin, deunorubicin, pyrromycin, rutilantin, cinerubin A, cinerubin B, aklavin, rhodomycin A, rhodomycin B, χ-rhodomycin 1, χ-rhodomycin 2, χ-rhodomycin 3, χ-rhodOmycin 4, isorhodomycin A, retikuliomycin A, doxorubininol, retikulomycin B, isochinocyklin A, galirubin, mycetin, mycetin A, vloíacin, α-citromycin, χ-citromycin, 10-desoxyrhodomycin, 0-isorhodomycin, χ-isorhodomycin, s-isorhQdomycin, minomycin, aqayamycin, ayamycin, nogalomycin.doxorubicin, deunorubicin, pyrromycin, rutilantin, cinerubin A, cinerubin B, aclavine, rhodomycin A, rhodomycin B, χ-rhodomycin 1, χ-rhodomycin 2, χ-rhodomycin 3, χ-rhodomycin 4, isoromomine 4, isorxomine, reticulocycin B, isoquinocycline A, galirubin, mycetine, mycetin A, insulin, α-citromycin, χ-citromycin, 10-desoxyrhodomycin, O-isorhodomycin, χ-isorhodomycin, s-isorhQdomycin, minomycin, aq, mamycin, aq.

Z těchto látek vzbudily široký zájem dóxorubicin (americký patentový spis číslo 3 590 028), deunorubicin (britský patentový spis č. 1 033 383), jejich deriváty a jiné analogy jako onkolyticky působící látky, tj. látky použitelné k léčbě leukémie a k jiné chemoterapii rakoviny. Struktura doxorubicinu je zřejmá ze vzorce I na přiložené tabulce vzorců), ve kterém znamená Ri skupinu —COCHaOH a R vlastní daunosaminylovou část molekuly, znázorněnou jako vzorec II na přiložené tabulce vzorců. Jestliže místo· toho Ri znamená skupinu —COCH3, vznikne strnkutra deunorubicinu. Byly připraveny četné analogy těchto sloučenin, hlavně obměnami hydroxymethylketonového zbytku doxo-rubiclnu, methylketonového zbytku deunorubicinu a aminoskupiny daunosaminylového zbytku u obou sloučenin. Reprezentanty těchto analogů popisují například americký patentový spis č. 3 686 136, K. Yamamoto a spol. ;v J. Med. Chem. 15, 872 (1973), západooněmec. patentové spisy č. 2 327 211, 2 557 537, 1 920 198, E. Bachman a spol. v Agents and Actions 574, 383, P, Chandra v Cancer Chemother. Rep. 6, 115 (1975), F. Arcamon a spol. tamtéž na str. 123, a G. Zbinden a spol. v Cancer Chemother. Rep. 4, 707 (1975), na které .se zde odkazuje. Rubidaaon lze uvést jako jeden zvláště zajímavý derivát, tj. sloučeninu vzorce I z připojené tabulky vzorců, ve kterém R má stejný význam jako- ve vzorci II na připojené tabulce vzorců a Ri znamená skupinu —-CCH31NNHCO—C6H5. Dalšími jsou doxorubicinol a daunorubicinol.Of these substances, doxorubicin (U.S. Pat. No. 3,590,028), deunorubicin (British Patent No. 1,033,383), their derivatives and other analogues such as oncolytic agents, i.e., agents useful in the treatment of leukemia and other cancer chemotherapy, have attracted widespread interest. . The structure of doxorubicin is evident from formula I in the appended table of formulas) in which R 1 is -COCH 3 OH and R is the daunosaminyl portion of the molecule shown as formula II in the appended table of formulas. If, instead, R1 is -COCH3, a deunorubicin is formed. Numerous analogs of these compounds were prepared, mainly by varying the hydroxymethylketone residue of doxo-rubicin, the methylketone residue of deunorubicin, and the amino group of the daunosaminyl residue in both compounds. Representatives of these analogs are described, for example, in U.S. Patent 3,686,136 to K. Yamamoto et al. in J. Med. Chem. 15, 872 (1973), West German. U.S. Patent Nos. 2,327,211, 2,557,537, 1,920,198 to E. Bachman et al. in Agents and Actions 574, 383, P, Chandra in Cancer Chemother. Rep. 6, 115 (1975), F. Arcamon et al. ibid. on page 123, and G. Zbinden et al. in Cancer Chemother. Rep. 4, 707 (1975), which is incorporated herein by reference. Rubidaaone can be mentioned as one particularly interesting derivative, i.e. a compound of formula I from the attached formula table, in which R has the same meaning as in formula II in the attached formula table, and R 1 is —CCH31NNHCO — C6H5. Others are doxorubicinol and daunorubicinol.

Jeden z problémů, který stále provází použití těchto onkolytických anthr.acykltn.ových glykosidů, vyplývá z jejich všeobecně vysoké hematologické, gestrointestinální a kardiální toxicity, která omezuje jejich širší použití v dávkách odpovídajících účinné chemoterapii rakoviny. Jako zvláště znepokojující se ukázala kardiotoxicita těchto látek. Vyznačená kardiotoxicita, často- smrtelná, provází použití doxorubicinu v kumulativních dávkách převyšujících 500 mg/m². Problém toxicity spojený s doxorubicinem nepochybně inspiroval četné pokusy o modifikaci této sloučeniny použitelným směrem, avšak nedávno, (v roce 1975) byla jedna skupina badatelů nucena učinit závěr, že „sloučenina, ve které je kombinována význačná i širokospektrální protinádorová účinnost adrlamycinu (doxorubicinu) s velmi nízkou srdeční -toxicitou, nebyla zatím nalezena“. (G. Zbinden a spol., Cancer. Chemother. Rep. 59, 707).One of the problems still associated with the use of these oncolytic anthracyclic glycosides results from their generally high haematological, gestrointestinal and cardiac toxicity, which limits their widespread use at doses consistent with effective cancer chemotherapy. The cardiotoxicity of these substances has proved particularly worrying. Indicated cardiotoxicity, often fatal, is associated with the use of doxorubicin at cumulative doses in excess of 500 mg / m ² . The toxicity problem associated with doxorubicin undoubtedly inspired numerous attempts to modify this compound in a useful direction, but recently (in 1975) one group of researchers was forced to conclude that "a compound that combines both the prominent and broad-spectrum antitumor activity of adrlamycin (doxorubicin) with very low heart-toxicity, it has not been found yet ”. (G. Zbinden et al., Cancer. Chemother. Rep. 59, 707).

Při zkoušení kardiot-oxicity doxorubicinu -bylo- podle tohoto vynálezu shledáno, že je mohutným Inhibitorem adenosintrifosfatázy, ovlivňující transport sodíku a draslíku srdeční membránou, a že je tudíž inhibitorem transportu draslíku. Rovněž bylo shledáno, že tato inhibice je blokována vápníkem, což naznačuje, že doxorubicin vytváří komplex s vápníkem. Kumulativní kardiotoxicita doxo-rubicinu by byla vysvětlena, kdyby komplex doxorubicinu s vápníkem vy-tvořený v krvi -byl u adenosintrifosfatázy neúčinný, zatímco malý podíl volného glykosidů by byl v podstatě ireversibilně vázán na enzym. Autor tohoto vynálezu učinil závěr, že zcela nasycené mono-merní deriváty anthracyklinových derivátů s kovy, například deriváty obsahující kationty kovu, jehož afinita k vícevazehným ligandům glykosidů byla větší než vápníku, by nebyly kardiotoxické. Výsledná modifikace by mohla být současně nedostatečná k tomu, aby ovlivnila mechanismus onkolytické účinnosti látky, který může zahrnovat vmezeření d-o- DNK nádorových buněk. Ať je mechanismus účinku jakýkoli, a autor tohoto, vynálezu se nechce vázat na jakoukoli konkrétní teorii o účinku, připravil nyní deriváty anthracyklinových glykosidů s kovy, které, podržujíce si pro-tirakovinový účinek výchozích sloučenin, zřejmě pozbývají podstatně jejich charakteristické kardiotoxicity. Jak zde bude uvedeno dále, nové sloučeniny přinášejí další významné výhody.In testing the cardiotoxicity of doxorubicin, the present invention has been found to be a potent inhibitor of adenosine triphosphatase, affecting the transport of sodium and potassium through the heart membrane, and is therefore an inhibitor of potassium transport. This inhibition has also been found to be blocked by calcium, indicating that doxorubicin forms a complex with calcium. The cumulative cardiotoxicity of doxo-rubicin would be explained if the doxorubicin-calcium complex produced in the blood would be ineffective in adenosine triphosphatase, while a small proportion of free glycosides would be substantially irreversibly bound to the enzyme. The inventor concluded that fully saturated monomeric anthracycline derivative derivatives with metals, for example metal cation containing derivatives whose affinity for multivalent glycoside ligands was greater than calcium would not be cardiotoxic. At the same time, the resulting modification could be insufficient to affect the mechanism of oncolytic activity of the agent, which may include the d-o-DNA of tumor cells. Whatever the mechanism of action, and the present inventor does not want to be bound by any particular theory of action, he has now prepared anthracycline glycoside derivatives with metals which, while retaining the anti-cancer effect of the starting compounds, apparently lose substantially their characteristic cardiotoxicity. As will be discussed hereinafter, the novel compounds offer other significant advantages.

Někteří pracovníci popsali komplexy kovů s anthracyklinovými glykosidy. Například D. W. Yesair se spol. v A. A. C. R. Abstr., 285 (1974J se zmiňují o tom, že adriamycin (doxorubicin) a deunomycin (daumoorubicin) tvoří komplexy s Fe²⁺, Co²⁺, Cu²⁺ a s dalšími kationty kovů. Tito pracovníci kombinovali Cu²⁺ s adriamycinem („A“) a daunomycinem („D“), přičemž pro posledně zmíněný uvádějí molární poměry Cu²⁺ : D (1:1) a činí závěr, že „ionty mědi chrání poněkud proti opožděné anthracyklinové toxicitě“. Další badatelé, kteří se pokoušeli později potvrdit tuto práci, shledali, že Yesairovou metodou se získává po-lymerní komplex 1:2: Cu²⁺ : D (50 % kationtu kovu zůstává mimo komplex), avšak in vivo- „dochází ihned k úplné diso-ciaci komplexu“. [K. Mailer a spol., Biochem. Pharm. 25, 2085 (1976).) Tito badatelé dospěli k závěru, že účinky pozorované dříve in vivo „nemohou být způsobeny přítomností chelátové formy těchto látek.“Some workers have described metal complexes with anthracycline glycosides. For example, DW Yesair et al. in AACR Abstr., 285 (1974J mentions that adriamycin (doxorubicin) and deunomycin (daumoorubicin) form complexes with Fe ²⁺ , Co ²⁺ , Cu ²⁺ and other metal cations. These workers combined Cu ²⁺ with adriamycin ("A") and daunomycin ("D"), with the latter reporting Cu ²⁺ : D (1: 1) molar ratios, concluding that "copper ions protect somewhat against delayed anthracycline toxicity." later attempting to confirm this work, they found that the Yesair method yields a 1: 2: Cu ²⁺ : D polymer complex (50% of the metal cation remains outside the complex), but in vivo the complex dissociates immediately [K. Mailer et al., Biochem. Pharm. 25, 2085 (1976).) These researchers concluded that the effects observed previously in vivo "cannot be due to the presence of the chelate form of these substances."

Výsledkem výzkumu tohoto problému je způsob výroby nových antracyklinových glykosidů (obecného vzorce uvedeného v úvodu popisu tohoto vynálezu). Jeho podstata spočívá v tom, že se uvádí do- reakce jeden mol glykosidů, zvoleného ze skupiny zahrnující doxorubicin a daunorubicin, s alespoň jedním molem kovového kationtu zvoleného ze skupiny sestávající z Cd²⁺, Fe²⁺, Zn²⁺, C-o?+, Pb²⁺, Ni²⁺, Cu²⁺, Hg²+, Fe³⁺ a Al³⁺, načež se postupně zvyšuje pH vzniklé soustavy na hodnotu 6,5 až 7,5 za vzniku vzniklý -roztok se bezprostředně oddělí od případných pevných vedlejších produktů s obsahem kovu a zpracováním roztoku ihned p-o oddělení se zastaví další reakce mezi glykosidem a kovovým kationtem.Research into this problem has resulted in a process for the production of novel anthracycline glycosides (of the general formula given in the introduction to the present invention). It consists in reacting one mole of glycosides selected from the group consisting of doxorubicin and daunorubicin with at least one mole of a metal cation selected from the group consisting of Cd ²⁺ , Fe ²⁺ , Zn ²⁺ , Co? + , Pb ^2+, Ni ^2+, Cu ^2+, Hg ^2+, Fe ³⁺ and Al ^3+, and then gradually increasing the pH of the system to a value of 6.5 to 7.5 to produce the resulting -A solution was immediately separated from of possible solid metal-containing by-products and treatment of the solution immediately after separation, the further reaction between the glycoside and the metal cation is stopped.

Výhodně se jako kovového kationtu používá kationtu zvoleného- že skupiny zahrnující Fe²⁺, Fe³⁺, Cu²⁺ a Co²⁺.Preferably, the metal cation used is a cation selected from the group consisting of Fe ²⁺ , Fe ³⁺ , Cu ²⁺ and Co ²⁺ .

Při způsobu podle vynálezu se s výhodou postupuje tak, že se další reakce mezi glykosidem a kovovým kationtem zastaví zmrazením roztoku kapalným dusíkem.The process according to the invention is preferably carried out by stopping the further reaction between the glycoside and the metal cation by freezing the solution with liquid nitrogen.

Deriváty anthracyklinových glykosidů s kovem, připravené podle tohoto vynálezu, jsou v podstatě v monomerní formě (tj, jeden glykosid na jednu molekulu derivátu) a nežádoucí polymeraci, která může například zabránit vmezeření do DNK nádorových buněk, se v podstatě zabraňuje nový5The metal anthracycline glycoside derivatives prepared according to the present invention are substantially in monomeric form (ie, one glycoside per derivative molecule), and undesirable polymerization, which can, for example, prevent intrusion into tumor cell DNA, substantially prevents new ones.

218878 mi způsoby, které potlačují aktivní přítomnosti volného kovu. Současně směsi podle tohoto· vynálezu výhodně obsahují více kationtů na jednu molekulu anthracyklinového glykosidu.218878 me methods that suppress the active presence of free metal. At the same time, the compositions of the invention preferably contain more cations per molecule of anthracycline glycoside.

Způsob podle tohoto vynálezu se tedy týká způsobu slučování anthracyklinového glykosidu v roztoku, přičemž glykosid má alespoň jeden dvojvazebný ligand, a dvojmocného nebo trojmocného kationtů kovu, jehož afinita k ligandu je větší než u Ca²⁺; hodnota pH získaného systému se upravuje, aby se podpořila .tvorba chelátu kovu ,s dvojvazebnými ligandy; výsledný roztok se oddělí od pevného vedlejšího produktu obsahujícího kov; získaný roztok se ihned zpracuje, aby se zabránilo další reakci mezi glykosidem a. kationty kovu. Při izolaci může být rovněž odstraněno podstatné množství vedlejšího makromolekulárního polyglykosudického vedlejšího produktu. Nové sloučeniny připravené uvedeným způsobem se jeví v podstatě jako prosté kardiotoxicity, udržují si ještě onkolytickou účinnost vykazovanou výchozím glykosidem na bázi v podstatě srovnatelné (mg ku mg). Zavedení kovu do glykosidů mění spektra (viditelné, ultrafialové, infračervené a nukleárně-magnetické resonanční spektrum) výchozích sloučenin, což dokazuje změnu v molekulární struktuře antibiotik, způsobenou parciální povahou kovalenitní vazby, která je důsledkem interakce s kationty kovu. Rov také zřejmě snižuje katabolismus výchozí sloučeniny na toxické deriváty.Thus, the method of the invention relates to a method of combining an anthracycline glycoside in solution, wherein the glycoside has at least one divalent ligand, and a divalent or trivalent metal cation whose affinity for the ligand is greater than that of Ca ²⁺ ; the pH of the resulting system is adjusted to promote metal chelate formation with divalent ligands; the resulting solution is separated from the solid metal-containing by-product; the solution obtained is immediately processed to prevent further reaction between the glycoside and the metal cations. Substantial amounts of macromolecular polyglycosuded by-product can also be removed during the isolation. The novel compounds prepared in this manner appear essentially free of cardiotoxicity, yet retain the oncolytic activity exhibited by the starting glycoside on a substantially comparable basis (mg to mg). The introduction of metal into glycosides alters the spectra (visible, ultraviolet, infrared, and nuclear-magnetic resonance spectra) of the parent compounds, demonstrating a change in the molecular structure of the antibiotics due to the partial nature of the covalent bond resulting from interaction with metal cations. It also appears to reduce the catabolism of the parent compound to toxic derivatives.

Deriváty kovů podle tohoto vynálezu mají ve srovnání s. výchozími onkolytickými sloučeninami významně sníženou všeobecnou, gastrointesitinální a hematologickou toxicitu. Zavedením kovu se mění elektronové vlastnosti výchozí sloučeniny a tak se zřejmě hluboce ovlivňují jejich permeabilní vlastnosti. Tak trojželezitý doxorubicin, který je výhodnou sloučeninou podle vynálezu, se jeví jako schopný pronikat hemaitoencefalickou i intestinální bariérou, zatímco u samotného doxorubicinu toho není v účinné míře schopen. Lze očekávat, že se takové vlastnosti projeví i v dalších provedeních tohoto vynálezu, takže sloučenin podle vynálezu může být použito k léčbě neoplastických chorob mozku a v některých případech mohou být podávány orálně, například v potahované formě. Dodatkem ke všemu předchozímu se zdá, že zavedení kationtů kovu význačně snižuje imunosupresivní vlastnosti příslušné výchozí sloučeniny. Tak například ve srovnávacích testech doxorubicin snižoval významně hmotnost sleziny a imunokompetentních buněk, zatímco trojželezitý doxorubicin připravený podle vynálezu se ukázal mnohem méně imunosupresivním. Konečně, když se sloučeniny připravené podle tohoto vynálezu aplikují parenterálně, zřetelně se odstraní nekróza v sousedství místa aplikace, která provází příslušnou výchozí sloučeninu, například doS xorubicín. Zdánlivě vyšší specificita onkolytických kovových derivátů podle tohoto vynálezu může být, jak je uvedeno výše, přisouzena změněným permeabilním vlastnostem. Ať je výhodnost mechanismu jakékoli, mělo by být zřejmé, že sloučeniny vyráběné podle tohoto vynálezu mají široké spektrum příznivých vlastností, které nemají příslušné výchozí sloučeniny.The metal derivatives of the present invention have significantly reduced general, gastrointesitinal and hematological toxicity compared to the oncolytic parent compounds. The introduction of the metal alters the electron properties of the starting compound, and thus their permeable properties are apparently profoundly affected. Thus, the triple ferric doxorubicin, which is a preferred compound of the invention, appears to be capable of penetrating both the hemaitoencephalic and intestinal barriers, while it is not effectively capable of doing this for doxorubicin alone. It is expected that such properties will also manifest in other embodiments of the invention, so that the compounds of the invention can be used to treat neoplastic brain diseases and, in some cases, can be administered orally, for example, in a coated form. In addition to all of the foregoing, the introduction of metal cations appears to significantly reduce the immunosuppressive properties of the respective parent compound. For example, in comparative tests, doxorubicin significantly reduced the weight of the spleen and immunocompetent cells, while the triple ferric doxorubicin prepared according to the invention proved much less immunosuppressive. Finally, when the compounds prepared according to the invention are administered parenterally, the necrosis adjacent to the site of application that accompanies the respective parent compound, for example xorubicin, is clearly removed. The seemingly higher specificity of the oncolytic metal derivatives of the present invention can, as mentioned above, be attributed to altered permeability properties. Whatever the convenience of the mechanism, it should be understood that the compounds produced according to the invention have a wide range of favorable properties that do not have the corresponding starting compounds.

O výhodných provedeních vynálezu může být snadno· diskutováno s odkazem Ua vzorec III připojené tabulky vzorců, kde je znázorněna struktura některých anthracyklinových glykosidů, pokud jde o pochopení trimetalických .anthracyklických glykosidů podle vynálezu. V popisovaném případě, jestliže znamená R atom vodíku a Ri skupinu —COCH3 nebo —COCH2CH, vznikají trimetalický daunorubicin a trimetalický doxorubicin. Jak bude odborníkům zřejmé, Ri může představovat různé deriváty a Rz může například obsahovat acylovou nebo· jinou skupinu. V každém případě bude zřejmé, že dvojvazebné ligandy výchozí sloučeniny jsou ve výhodném případě všechny obsazeny kovem („Me“). Jestliže se při výrobě sloučeniny podle vynálezu použije menšího množství kovové reakční složky, než je v podstatě potřebné k nasycení všech dvojvazebných ligandů výchozího glykosidů, bude výhodné, že kaition může být různě distribuován mezi ligandy jednotlivých glykosidů vytvářejících směs. V takových případech se o ligandech aglykonu předpokládá, že mají převahu v kompetici pro kation kovu. Při tvorbě sloučenin podle vynálezu se však nejvýhodněji dodává alespo n molů kationtů kovu na 1 mol glykosidu, přičemž n je počet dvojvazebných ligandů v molekule glykosidu. Nicméně za níže popsaných opatření může být použito stechíometrického nadbytku kationtů kovu. V případě glykosidů se třemi dvojvazebnými ligandy v molekule výsledné směsi obsahují výhodně alespoň 2 moly kovu na 1 mol glykosidu. Nejvýhodnější poměr kovu ke glykosidu v tomto případě je asi 3 : 1. Ačkoli, jak bylo dříve prohlášeno, nechci být vázán teorií, je možné, že neobsazené dvojvazebné ligandy výchozích glykosidů působí jako místa vazby pro inhibici Na-K-adenositrlfosfaitázy, takže je žádoucí věnovat pozornost tomu, aby bylo zajištěno jejich obsazení kovem.Preferred embodiments of the invention can be readily discussed with reference to Ua Formula III of the attached Table of Formulas, which depicts the structure of some anthracycline glycosides with respect to the understanding of the trimethical anthracyclic glycosides of the invention. In the present case, when R is hydrogen and R 1 is -COCH 3 or -COCH 2 CH, trimetallic daunorubicin and trimetallic doxorubicin are formed. As will be appreciated by those skilled in the art, R 1 may represent various derivatives and R 2 may, for example, contain an acyl or other group. In any case, it will be appreciated that the divalent ligands of the starting compound are preferably all metal-occupied ("Me"). If less metal is used in the production of the compound of the invention than is substantially required to saturate all of the divalent ligands of the starting glycosides, it will be appreciated that the kaition may be differently distributed among the ligands of the individual glycosides forming the mixture. In such cases, the aglycone ligands are believed to predominate in competition for the metal cation. Preferably, however, at least n moles of metal cations per mole of glycoside are provided in the formation of the compounds of the invention, wherein n is the number of divalent ligands per glycoside molecule. However, a stoichiometric excess of metal cations can be used with the measures described below. In the case of glycosides with three divalent ligands in the molecule of the resulting mixture preferably contain at least 2 moles of metal per 1 mol of glycoside. The most preferred metal to glycoside ratio in this case is about 3: 1. Although, as previously stated, I do not want to be bound by theory, it is possible that unoccupied divalent ligands of the starting glycosides act as binding sites to inhibit Na-K-adenositrphosphaitase, pay attention to their metal occupancy.

V případě ilustrovaném na výkresu mají dvojvazebné ligandy anthracyklinonu (aglykonu) dlkarbonylovou povahu. Odlišný ligand se objevuje ve zbytku daunoisaminu, glykosylové hydroxylové skupiny. Samozřejmě jednotlivé anthracykllnové glykosidy, výhodně upotřebené podle tohoto vynálezu, mohou mít další druhy komplexotvorných ligandů. Rozmanité další dvojvazebné ligandy jsou popsány J. Kleinbergem v Inorganic Chemistry str. 218 až 220, D. C. Heath and Comp. Boston (1960), o čemž je zde pojednáno s odkazem na citaci.In the case illustrated in the drawing, the divalent ligands of anthracyclinone (aglycone) are dlcarbonyl in nature. A different ligand appears in the remainder of daunoisamine, a glycosyl hydroxyl group. Of course, the individual anthracycline glycosides, preferably used according to the invention, may have other kinds of complexing ligands. A variety of other divalent ligands are described by J. Kleinberg in Inorganic Chemistry pp. 218-220, D. C. Heath and Comp. Boston (1960), the disclosure of which is incorporated herein by reference.

Sloučeniny podle vynálezu se tvoří v roz219878 toku, výhodně vodném, kombinací výchozího· glykosidu a kationtu kovu dodávaného iv některé vhodné formě, s výhodou ve formě soli. Užívá se 'takových kationtů, jejichž afinita k ligandu je větší než u Ca²⁺, jak je stanoveno Hillovou metodou, například dvojmocných kationtů, jako Mn²⁺, Cd²⁺, Fe²⁺, Zn²⁺, Co²⁺, Pb+², Ni²⁺, Cu²⁺ a Hg²⁺, a trdjmocných kationtů, například Fe³⁺ a Al³⁺. Výhodné kationty zahrnují Fe²⁺, Fe³⁺, Cu²⁺a Co²*, Fe³⁺ jsou obzvláště výhodné. Výhodné reakční složky solí kovů zahrnují chloridy, sírany a dusičnany, ačkoli lze použít rovněž hydroxidů.The compounds of the present invention are formed in a flow, preferably aqueous, by a combination of a starting glycoside and a metal cation supplied in some suitable form, preferably in the form of a salt. Cations whose affinity for the ligand is greater than that of Ca ²⁺ as determined by the Hill method are used, for example divalent cations such as Mn ²⁺ , Cd ²⁺ , Fe ²⁺ , Zn ²⁺ , Co ²⁺ , Pb + ² , Ni ²⁺ , Cu ²⁺ and Hg ²⁺ , and divalent cations such as Fe ³⁺ and Al ³⁺ . Preferred cations include Fe ^2+, Fe ^3+, Cu ²⁺ and Co * ^2, Fe ³⁺ is particularly preferred. Preferred metal salt reactants include chlorides, sulphates and nitrates, although hydroxides may also be used.

Obvykle, když se reagující složka kovu nejprve kombinuje ve vodném roztoku, má výsledný systém poměrně kyselou reakci. Protože rozpouštění reagující složky kovu je uskladněno· při kyselém pH, dávám přednost nastavit nejdříve hodnotu pH na hodnotu blízkou neutralitě, aby došlo k deprotonacl dvojvazebných ligandů a podpořila se tvorba chelátů kationtů. Je žádoucí, aby reakční systém byl upraven v rozsahu hodnoty pH postačující k podpoře tvorby cheláfů, s výhodou blízko neutrálnímu prostředí, například na hodnotu pH asi od 6,5 asi do 7,5, zvláště výhodně asi od 6,8 až do 7,2. Oprava hodnoty pH by měla být postupná, aby se snižovalo srážení pevné sloučeniny kovu, o jejíž přítomnosti se domnívám, že vede ke tvorbě neúčinných zbytků obsahujících polyglykoisid.Usually, when the metal reactant is first combined in an aqueous solution, the resulting system has a relatively acidic reaction. Since dissolution of the reacting metal component is stored at an acidic pH, I prefer to first adjust the pH to a value close to neutrality in order to deprotonate the divalent ligands and promote the formation of cation chelates. It is desirable that the reaction system be adjusted within a pH range sufficient to promote chelation, preferably near a neutral environment, for example to a pH of from about 6.5 to about 7.5, particularly preferably from about 6.8 to about 7. 2. The pH correction should be gradual in order to reduce the precipitation of the solid metal compound, the presence of which I believe leads to the formation of inactive polyglycoiside-containing residues.

Reakční teplota se řídí se zřetelem k rozpustnosti (spodní hranice) a teplotě degradace jednotlivého použitého anthracyklinu (horní hranice). Teplota se udržuje obvykle během upravování hodnoty pH v rozmezí asi od 15 až asii do 50 °C.The reaction temperature is controlled with respect to solubility (lower limit) and degradation temperature of the individual anthracycline used (upper limit). The temperature is usually maintained between about 15 ° C and about 50 ° C during pH adjustment.

Po upravení hodnoty pH je žádoucí, aby se získané vcelku monomerní deriváty obsahující kov rychle oddělily od pevných vedlejších produktů obsahujících kovy, například filtrací. Většina glykosidických zbytků obsažených ve filtrátu je v monomerní formě. jak bylo zjištěno technikou ultrafiltra.ce, je ve výhodných provedeních podle vynálezu více než asi 95 % a optimálně více než 99 % glykosidu obsaženého ve filtrátu v monomerní formě. Výsledný roztok, který stále obsahuje malé množství nekomplexovaných rozpustných kationtů kovů, se potom okamžitě zpracuje, aby se zabránilo další reakci kov—glykosid, která by mohla vést ke tvorbě neúčinných materiálů obsahujících polyglykosidy, o kterých se předpokládá, že mají složení dříve známých směsí, například takových popsaných výše Yesairem. Volný kov by mohl být absorbován například uhličitanem hořečnatým nebo odstraněn pomocí chpomatografie. Zfiltrovaný roztok se zejména výhodně po případném dávkování jednoduše a rychle ztuží rychlým zmrazením. Rychlým zmrazením zfiltrované reakční směsi se tak účinně blokuje další reakce sloučeniny glykosidu s kovem, ke které by jinak mohlo docházet. Potom se produkt s výhodou lyofilizuje a uchovává při nízké vlhkosti, neijvýbodněji nižší než asi 1 %.After adjusting the pH, it is desirable that the total metal-containing monomer derivatives obtained be rapidly separated from the solid metal-containing by-products, for example by filtration. Most of the glycosidic residues contained in the filtrate are in monomeric form. as determined by ultrafiltration, in preferred embodiments of the invention, it is more than about 95% and optimally more than 99% of the glycoside contained in the filtrate in monomeric form. The resulting solution, which still contains a small amount of uncomplexed soluble metal cations, is then immediately processed to prevent further metal-glycoside reaction, which could lead to the formation of inactive polyglycoside-containing materials believed to have compositions of previously known mixtures, for example, those described above by Yesair. The free metal could be absorbed, for example, by magnesium carbonate or removed by chromatography. The filtered solution is particularly advantageously solidified after rapid dosing by rapid freezing. Thus, rapid freezing of the filtered reaction mixture effectively blocks the further reaction of the glycoside compound with the metal that might otherwise occur. Then, the product is preferably lyophilized and stored at low humidity, most preferably less than about 1%.

Lyofilizovaný materiál, který bude obvykle obsahovat větší podíl maniitu nebo další přísady, by měl být užíván parenterálně, zásadně bezprostředně po provedené rekonstituci, například sterilní vodou do konečné koncentrace, například - ml/2,5 mg anthracyklinového glykosidu obsahujícího •více kovu. Sloučeniny, jako například trojželezitý doxorubicin, mohou být podávány orálně, popřípadě v potahované formě.Lyophilized material, which will usually contain a greater proportion of mannitol or other additives, should be used parenterally, essentially immediately after reconstitution, for example with sterile water to a final concentration, for example ml / 2.5 mg of anthracycline glycoside containing more metal. The compounds, such as trisodium doxorubicin, can be administered orally, optionally in coated form.

Zatímco· výhodný způsob výroby anthracykllnového glykosidu obsahujícího kov podle tohoto vynálezu je ten, který je uveden výše, tj. uvádění do reakce dříve připraveného. anthracyklinového glykosidu, například doxorubicinu nebo· daunorubicinu, s příslušnou reagující složkou soli kovu, je pochopitelné, že tvorbu chelátu je možné uskutečnit rovněž jako jeden z konečných stupňů syntetického postupu anthracyklinového· glykosidu, aniž se ve skutečnosti izoluje volný anthracyklinový glykosid jako takový.While a preferred method of making the metal-containing anthracycline glycoside of the present invention is that set forth above, i.e. reacting previously prepared. anthracycline glycoside, for example doxorubicin or daunorubicin, with the corresponding metal salt reactant, it is understood that chelate formation can also be accomplished as one of the final steps of the synthetic anthracycline glycoside process without actually isolating the free anthracycline glycoside as such.

Dalšími možnými látkami využitelnými v tomto vynálezu jsou anthracyklinové glykosidy, jejichž glykosidický zbytek se liší od obvykle vázaných zbytků k danému anthracyklinonu (aglykonu), jak to· probíhá u Streptomyeetes při tvorbě glykosidu. Takové aníthracyklinové glykosidy se vyrábějí uváděním příslušného anthracyklinanu, například daunorubicinonu, do reakce s příslušným alkylačním činidlem, jako to· popsal Penco v Chim. Ind. (Milán) 50, 908, (1968); C. A. 70, 1953; francouzský patentový spis č. 2 183 710. Vhodnými alkylačními činidly jsou 2,3,4,6-tri-O-acetyl-a-D-glukOpyranosylbromid; 3,4,6-tri-O-acetyl-2-desoxy-2-trifluoracetamidO’a-Dnglukopyranosylbromid; di-(N-trifluoracetyl-a-daunosamin).Other possible substances useful in the present invention are anthracycline glycosides whose glycosidic residue differs from the usual bonded residues to a given anthracyclinone (aglycone), as is the case with Streptomyeetes in glycoside formation. Such anthracycline glycosides are produced by reacting an appropriate anthracycline, for example daunorubicinone, with a corresponding alkylating agent, as described by Penco in Chim. Indian. (Milan) 50, 908, (1968); C.A. 70, 1953; French Patent Specification 2,183,710. Suitable alkylating agents are 2,3,4,6-tri-O-acetyl-α-D-glucopyranosyl bromide; 3,4,6-tri-O-acetyl-2-desoxy-2-trifluoroacetamide O 'and D-glucopyranosyl bromide; di- (N-trifluoroacetyl-α-daunosamine).

Takovými reakcemi lze převádět aglykony zde jmenovaných .anthracyklinových glykosidů v širokou paletu různých anthracyklin'ových glykosidů. Daunosaminové zbytky daunorubicinu a doxorubicinu lze nahradit například rhodosamiinem nebo jinými bazickými cukry.Such reactions can convert the aglycons of the anthracycline glycosides mentioned herein into a wide variety of different anthracycline glycosides. Daunosamine residues of daunorubicin and doxorubicin can be replaced, for example, by rhodosamiine or other basic sugars.

Cheláty kovu zde popisované mohou prokázat užitečnost rovněž při kontrole iontů stopových prvků, zejména s přihlédnutím k jejich schopnosti sloužit jako zdroje stopových kovů pro takové účely, jako je růst rostlin. Cheláty kovu Fe³⁺ by mohly mít zvláštní význam při využití k ošetření chlorosy železa nebo deficitu u rostlin. Množství použitého žélezitého chelátu by mělo být stanoveno· pomocí obsahu dostupného železa v určité půdě, ve které rostliny rostou. Množství použitého žélezitého chelátu by mělo stačit k vyloučení chlorotických podmínek po· dobu 1 až 2 týdnů. Sloučeniny by kromě toho mohly rovněž sloužit jako stabilizátory různých systémů, například plas219878 tických hmot odvozených, od viinylidenchloridu, kde stopy chloridu zvyšují nestáloot plastické hmoty. V takových systémech by měl být chelát kovu použít v koncentracích postačujících k překonání účinků maximálního: množství chloridu, který by mohl být uvolněn.The metal chelates described herein may also prove useful in controlling trace element ions, especially considering their ability to serve as trace metal sources for such purposes as plant growth. Fe ³⁺ metal chelates could be of particular importance when used to treat iron chlorose or plant deficiency. The amount of gelatinous chelate used should be determined by the amount of iron available in the soil in which the plants grow. The amount of gelatinous chelate used should be sufficient to eliminate chlorotic conditions for 1 to 2 weeks. In addition, the compounds could also serve as stabilizers of various systems, for example plasinyl compounds derived from vinylidene chloride, where traces of chloride increase plastic instability. In such systems, the metal chelate should be used in concentrations sufficient to overcome the effects of the maximum amount of chloride that could be released.

Účelem následujících příkladů je vynález objasnit, nikoli omezovat, protože na stejné bázi a 3 použitím podstaty tohoto vynálezu je možné mnoho dalších příkladů.The following examples are intended to illustrate but not to limit the invention, since many other examples are possible on the same basis and using the essence of the invention.

Biochemická a farmakologická .studie produktů podle tohoto vynálezuBiochemical and pharmacological studies of the products of the invention

Níže, v tabulce; I, jsou uvedeny disociační konstanty doxorubicinu a daunorubiciinu s různými kovy. Kovy jsou uvedeny v pořadíBelow, in the table; The dissociation constants of doxorubicin and daunorubicin with various metals are shown. The metals are listed in order

TABULKA ITABLE I

Disociační konstanta derivátu doxorubicinu a daunorubícinuDissociation constant of doxorubicin and daunorubicin derivatives

Kov s kovemMetal with metal

Fe³⁺ Fe ³⁺ 5 x 10-7 _M 5 x 10-7 _M Hg²⁺ Hg ²⁺ — - Cu²⁺ Cu ²⁺ 1 x 10~θ M 1 x 10 ~ M Al^3h Al ^3h — - Ni²⁺ Ni ²⁺ —. -. p_b ² +p _b ² + — - Co²⁺ Co ²⁺ 1,3 x 10-5 _M 1.3 x 10-5 _M Zn²⁺ Zn ²⁺ —. -. _Fe2+ _Fe 2+ 3,5 x 105 _M 3.5 x 105 _M Cd²⁺ Cd ²⁺ Mn²⁺ Mn ²⁺ __ __

své obecné afinity k tvorbě chelátů. Pro některé z meh byla vymezena konstanta. Jak je uvedeno, trojmocné železo je kov s nejvyšší afinitou k doxorubicinu a -daunorubícinu a vápník je kov s nejnižší afinitou. Disociační konstanta byla vypočtena Hillovou metod-ou, která využívá barevné změny během tvorby -derivátů antibiotik s kovem. Uváděná disociační konstanta se týká v každém případě nejeilnější interakce lignad—-kov. V dalším se odkaz na afinitu kovu k některému danému glykosidickému „ligandu“ v případě glykosidu s více ligandy týká t-oh-o, který představuje, jak je stanoveno Hillovou hodnotící metodou, nejsilnější interakci ligami—kov. V tabulkách „M“ znamená mol na, litr.their general affinity for chelating. A constant has been defined for some of the meh. As noted, trivalent iron is the metal with the highest affinity for doxorubicin and -dunorubicin, and calcium is the metal with the lowest affinity. The dissociation constant was calculated by the Hill method, which uses color changes during the formation of metal antibiotic derivatives. The dissociation constant reported refers in each case to the most lignad-metal interaction. In the following, reference to metal affinity for a given glycosidic "ligand" in the case of a multi-ligand glycoside refers to t-oh-o, which, as determined by Hill's evaluation method, represents the strongest ligand-metal interaction. In the tables, "M" means mol per liter.

Disociační konstanta derivátu doxorubicinu ,a daun-orubicinuDissociation constant of doxorubicin, and daun-orubicin derivative

Ko-v s kovemKo-v with metal

Ca²⁺ 12,7 x ΙΟ“⁵ MCa ²⁺ 12.7 x ΙΟ “ ⁵ M

Mg²⁺ —Mg ²⁺ -

Pokus z tabulky I ukazuje, že kovy s- nejvyšší afinitou k doxorubicinu a daunorubicinu jsc-u Fe³⁺ a Cu²⁺ a žě Co²⁺ a Ca²⁺mají nejnižší -afinitu. Ostatní kovy musí mít vzhledem ke své poloze v tabulce intermedíární afinitu.The experiment of Table I shows that metals with the highest affinity for doxorubicin and daunorubicin are Fe ³⁺ and Cu ²⁺ and that Co ²⁺ and Ca ²⁺ have the lowest affinity. Other metals must have an intermediate affinity due to their position in the table.

V tabulce II je vysvětlen, vliv doxorubicinu, železitého doxorubicinu 2:1a železitéiho doxoruhici-nu 3 :1 na účinnost adenosintrifosfatázy, enzymu závislého na sodíku a draslíku, izolovaného z králičího srdce.Table II explains the effect of doxorubicin, ferric doxorubicin 2: 1a of ferric doxoruhcinin 3: 1 on the efficacy of adenosine triphosphatase, a sodium and potassium dependent enzyme isolated from rabbit heart.

TABULKA IITABLE II

Procento účinnost a-denosintrifosfatázy, závislé na -sodíku a draslíku v přítomnosti vzrůstajících koncentrací anthracy-klinůPercentage of α-denosine triphosphatase activity, dependent on -sodium and potassium in the presence of increasing concentrations of anthracy-wedges

Koncentrace [%)Concentration [%]

Látka Substance O.M O.M 10-13 M 10-13 M 10-11 M 10-11 M 10-9 M 10-9 M 10-7 M 10-7 M ΙΟ“³ M ³ “ ³ M doxo-rubicin doxo-rubicin 100 100 ALIGN! 65 65 40 40 25 25 25 25 25 25 Fe³⁺-doxo-rubicin 1 : 1Fe ³⁺ -doxo-rubicin 1: 1 100 100 ALIGN! 80 80 60 60 60 60 60 60 60 60 Fe-²⁺-doxorubicinFe- ²⁺ -doxorubicin 100 100 ALIGN! 100 100 ALIGN! 100 100 ALIGN! 100 100 ALIGN! 100 100 ALIGN! 100 100 ALIGN! Fe^,2+-doxorubicinFe ^{, 2 +} -doxorubicin 100 100 ALIGN! 100 100 ALIGN! 100 100 ALIGN! 100 100 ALIGN! 100 100 ALIGN! 100 100 ALIGN!

Pokus z tabulky II ukazuje, že doxorubicin je význačným inhibitorem Na-K-a-denosintri-fosfatázy, které je patrně v úzkém vztahu ke kardiotoxicitě. Železité cheláty doxoru-bicinu v poměru 2:1 a 3:1 jso-u proti enzymu zcela neúčinné, zatímco železitý derivát 1 : 1 doxorubicinu vykazuje parciální inhibiční účinky. Z těchto- skutečností lze na základě výsledků z tabulky I odvodit, že kovový derivát doxorubicinu vytvořený s kovem v po-měru 2 : 1 nebo vyšším postrádá inhibiční účinky pro-ti Na-K-adenosintrifoiSta-táze, to znamená, že by neměl být kardlotoxic-ký. Podobná práce ukázala, že r-ovněž deriváty daunorubícinu -s kovem neinhlhují Na-K-a-denosintrifosfatázu. Lze očekávat, že -ostatní zde popisované cheláty se mohou c-hov-at obdobně. Bylo například prokázáno, že následující analo-gy doxorubicinu inhibují Na-K-adenosintri-fosfatázu. U jejich příslušných derivátů kovů, připravených dříve uveným způsobem popsaným pro do-xoru-bicin, lze očekávat význačné snížení kar-dio,toxicity. Sloučeniny mají strukturu I a II uvedenou v tabulce vzorců, kde R má stejný význam jako ve vzorci III a Ri má udaný význam.The experiment in Table II shows that doxorubicin is a prominent inhibitor of Na-K-α-denosin triphosphatase, which appears to be closely related to cardiotoxicity. Doxorubicin ferric chelates at a ratio of 2: 1 and 3: 1 are completely ineffective against the enzyme, while the ferric derivative of 1: 1 doxorubicin exhibits partial inhibitory effects. From this, it can be inferred from the results of Table I that the metal derivative of doxorubicin formed with a metal ratio of 2: 1 or higher lacks the inhibitory effects of Na-K-adenosine triphosphatase, i.e. it should not be cardiotoxic. Similar work has shown that r-also metal-containing daunorubicin derivatives do not inhibit Na-K-α-denosine triphosphatase. It is expected that the other chelates described herein may be similarly used. For example, the following doxorubicin analogs have been shown to inhibit Na-K-adenosine triphosphatase. Their respective metal derivatives prepared as previously described for donorbicin can be expected to significantly reduce cardiac toxicity. The compounds have the structure I and II shown in the table of formulas, wherein R has the same meaning as in formula III and R 1 has the meaning given.

TABULKA IIITABLE III

AnalogaAnaloga

RubidazonRubidazon

NSC-219977NSC-219977

NSC-221264NSC-221264

NSC-227013NSC-227013

NSC-219976NSC-219976

NSC-237638NSC-237638

NSC-236672NSC-236672

NSC-234740NSC-234740

NSC-233854NSC-233854

NSC-211391NSC-211391

NSC-221266NSC-221266

NSC-237672NSC-237672

NSC-216071NSC-216071

NSC-221265NSC-221265

Rl —C=N—NHCO—CeHs \R1 - C = N - NHCO - CeH5 -

CH3 —C=N—NH—CO—CeHáClCH 3 - C = N - NH - CO - C 6 H 6 Cl

CHs —C=N—NH—CO—CeHiOH \CHs — C = N — NH — CO — CeHiOH \

CH3CH3

CHs /CHs /

—C=N—NH—CO—CeHá—N \ \—C = N — NH — CO — CeHá — N \ \

CH3 CH3 —C=N—NH—CO—C6H4OCH3 \CH3 CH3 — C = N — NH — CO — C6H4OCH3 \

CH3 oCH3 o

Z —C—O—CH3 —C=N—NH—CO—C6H4 pH \From —C — O — CH3 — C = N — NH — CO — C6H4 pH \

CHs —C=N—NH—CO—CH6H4O—(CH2)2—CH3CH2-C = N-NH-CO-CH6H4O- (CH2) 2-CH3

CHs —C=N—NH—CO—CeHá—Li \CHs — C = N — NH — CO — CeHá — Li \

CH3 —C=N—NH—CO— (CH2)3—CHs \CH 3 - C = N - NH - CO - (CH 2) 3 - CH 3 -

CH3 —C=N—NH—CO—CeHí—Cl \CH3 — C = N — NH — CO — CeHi — Cl \

CIÍ3 —C—N—NH—CO—C6H4—Cl \CI13-C-N-NH-CO-C6H4-Cl

CH3 —C=N—NH—CO—CeHs \CH3 — C = N — NH — CO — CeH5 \

CH2OH —,c=N—NH—CO—CeHí— NO2 \CH2OH -, c = N — NH — CO — CeHi — NO2 \

CH3CH3

Koncentrace 50% inhibiceConcentration of 50% inhibition

Na-K-adenosintrifosfatázy IO-11 mNa-K-adenosine triphosphatase IO-11 m

10-11 M10-11 M

10-ιθ m10-ιθ m

10-1° M5 ° C

10-θ m10-θ m

ΙΟ“⁹ M ⁹ “ ⁹ M

ΙΟ“⁸ M ⁸ “ ⁸ M

ΙΟ“⁷ M ⁷ “ ⁷ M

10-θ M10-θ M

10-6 M10-6 M

10-5 _M 10-5 _M

10-5 m10-5 m

Tabulka IV objasňuje srovnání mezi doxo- působení na syntézu DNK v buňkách myší rubicinem a Fe³⁺-doxorubicinem 2,5 :1 při s leukémií 1210.Table IV illustrates the comparison between doxo- effect on DNA synthesis in mouse cells with rubicin and Fe ³⁺ -doxorubicin 2.5: 1 with leukemia 1210.

219873219873

1414

TABULKA IVTABLE IV

Procento' inhibice syntézy DNK při stoupajících koncentracích anthracyklinu Koncentrace [ %)Percent inhibition of DNA synthesis at increasing anthracycline concentrations Concentration [%]

Látka 0 μΜ 3 μΜ 5 μΜ 7,5 μΜ 10 μΜ doxorubicin 0 železitý doxorubicin (2:5:1) 0Substance 0 μΜ 3 μΜ 5 μΜ 7.5 μΜ 10 μΜ doxorubicin 0 ferric doxorubicin (2: 5: 1) 0

Pokus z tabulky IV ukazuje, že železité deriváty vykazují stejný inhibiční efekt na syntézu DNK jako výchozí antibiotikum a tudíž, že protinádorová účinnost, která je založena na inhibici syntézy DNK, je u derivátu s kovem zachována.The experiment of Table IV shows that ferric derivatives exhibit the same inhibitory effect on DNA synthesis as the parent antibiotic, and therefore that the antitumor activity, which is based on inhibition of DNA synthesis, is maintained with the metal derivative.

V tabulce V se srovnává toxicita doxorubicinu a železitého doxorubicinu. Tento po60 68 75 90Table V compares the toxicity of doxorubicin and ferric doxorubicin. This po60 68 75 90

70 80 90 kus byl prováděn se vzorky železitého doxorubicinu připraveného' s různými poměry železa k antibiotiku, většími než 2 :1, a každý vzorek vedl k podobným výsledkům.70 80 90 pieces were performed with ferric doxorubicin samples prepared with different iron to antibiotic ratios greater than 2: 1, and each sample yielded similar results.

Látky byly podávány pouze jednou intraperitoneální injekcí skupině 10 myší .a po 8 dnech byl hodnocen počet přežívajících zvířat.The compounds were administered only once by intraperitoneal injection to a group of 10 mice and the number of surviving animals was evaluated after 8 days.

TABULKA VTABLE V

Procento přežívajících myší po podání anthracyklinůPercentage of surviving mice after anthracycline administration

Dávky (%)Benefits (%)

Látka 10 mg/kg 20 mg/kg 30 mg/kg 40 mg/kg 50 mg/kg 60 mg/kg doxorubicin 100 60 železitý doxorubicin 100 100Substance 10 mg / kg 20 mg / kg 30 mg / kg 40 mg / kg 50 mg / kg 60 mg / kg doxorubicin 100 60 ferric doxorubicin 100 100

100 70 40100 70 40

Tento pokus ukazuje, že železitý doxorubicin je mnohem méně toxický než doxorubicin. Po grafickém znázornění dat z tabulky IV se vypočte, že průměrná smrtelná dávka použitého železitého doxorubicinu je 47 mg/kg.This experiment shows that ferric doxorubicin is much less toxic than doxorubicin. After plotting the data in Table IV, the average lethal dose of ferric doxorubicin used is calculated to be 47 mg / kg.

Tabulka VI ukazuje terapeutickou účinnost železitého doxorubicinu u myší s leukémií P-338. V tomto pokuse byl použit železitý doxorubicin vyráběný s různými poměry kovu k antibiotiku, včetně poměru 2 :1 a většího, a ise všemi se dosáhlo podobných výsledků. Průměrné přežívání bylo hodnoceno ve skupině 10 myší inokulovaných 100 000 leukemických buněk a léčených první den po inokulaci stoupajícími dávkami doxorubicinu a železitého doxorubicinu.Table VI shows the therapeutic efficacy of ferric doxorubicin in P-338 leukemia mice. In this experiment, ferric doxorubicin produced with different metal to antibiotic ratios, including a ratio of 2: 1 or greater, was used, and all achieved similar results. Mean survival was assessed in a group of 10 mice inoculated with 100,000 leukemic cells and treated on the first day after inoculation with increasing doses of doxorubicin and ferric doxorubicin.

TABULKA VITABLE VI

Dny průměrného přežívání leukemických myšíDays of average survival of leukemic mice

LátkaSubstance

Dávka (i. p. dny) mg/kg 4 mg/kg 8 mg/kg 12 mg/kg 24 mg/kg 36 mg/kg doxorubicin 11 50 železitý doxorubicin 11 50Dose (i.p. days) mg / kg 4 mg / kg 8 mg / kg 12 mg / kg 24 mg / kg 36 mg / kg doxorubicin 11 50 ferric doxorubicin 11 50

Pokus z tabulky VI dokazuje, že železitý doxorubicin má u leukemických myší terapeutický účinek ekvivalentní doxorubicinu, lze 'jej však užívat v důsledku nízké toxicity ve vyšších dávkách. Protože v důsledku limitující toxicity nelze u lidí dosáhnout s doxorubicinem optimální léčebné dávky, železitý doxorubicin představuje v důsledku své nízké toxicity zřetelný terapeutický pokrok.The experiment of Table VI demonstrates that ferric doxorubicin has a doxorubicin equivalent therapeutic effect in leukemic mice, but can be used due to low toxicity at higher doses. Because due to limiting toxicity, optimal therapeutic doses cannot be achieved with doxorubicin in humans, ferric doxorubicin represents a marked therapeutic advance due to its low toxicity.

V tabulce VII jsou objasněny elektrokar-Table VII explains the electrocar-

! 42 ! 42 6 6 4 4 i 42 i 42 35 35 23 23 diografické změny ně po intravenózní vek doxorubicinu a diographic changes after intravenous age doxorubicin and následující bezprostředinjekci stoupajících dáželezltého doxorubicinu following immediate injection of rising iron-iron doxorubicin

: 1 králíkům.: 1 rabbits.

Tento pokus ukazuje, že po železitém doxorubicinu nedochází k významným změnám elektrokairdiogramu, zatímco po· doxorubicinu dochází k intenzívním změnám, a to je dokladem chybějící kardiotoxicity železitého doxorubicinu.This experiment shows that there is no significant change in electrocairdiogram after ferric doxorubicin, whereas intense changes occur after doxorubicin, as evidenced by the lack of cardiotoxicity of ferric doxorubicin.

21S87321S873

TABULKA VIITABLE VII

Elektrokardiografioké změnyElectrocardiographic changes

DávkaDose

Látka Substance 5 mg/kg 5 mg / kg 10 mg/kg 10 mg / kg 15 mg/kg 15 mg / kg 20 mg/kg 20 mg / kg 30 mg/kg 30 mg / kg doxorubicin doxorubicin zvýšená T-neg. vlna increased T-neg. wave T-vlna T-wave neg. T. široký QRS neg. T. wide QRS neg. T široký iQRS Aryťmie neg. T wide iQRS Arythmia neg. T široký QRS bradykardická arytmie neg. T wide QRS bradycardic arrhythmia železitý doxorubicin ferrous doxorubicin žádná none (žádná (none bez významných změn without significant changes bez významných změn without significant changes

Tabulka VIII ukazuje viditelné a infračervené spektrální charakteristiky doxorubicinu a železitého doxorubicinu (3:1).Table VIII shows the visible and infrared spectral characteristics of doxorubicin and ferric doxorubicin (3: 1).

TABULKA VliliTABLE Vlili

Optická absorpce procenta transmitance při různých vlnových délkách (%)Optical absorption of percent transmittance at different wavelengths (%)

Vlnová délka cm'¹ ÍL730 1020 1590 1585 1570 600 480 280Wavelength cm -1 ¹ L730 1020 1590 1585 1570 600 480 280

doxo- doxo- ; rubicin ; rubicin 30 30 >50 > 50 0 0 železitý doxo- rublcin ferrous doxo- rublcin 10 10 23 23 20 20 May Z tabulky From the table VIII lze VIII can pozorovat, observe, že komple- that comple-

xy ive srovnání s volnými sloučeninami vykazují při různých vlnových délkách různé absorpce a že mají rovněž různá absorpční maxima.xy ive compares to the free compounds at different wavelengths with different absorption and that they also have different absorption maxima.

0 0 0,180 0,2000 0 0.180 0.200

37 0,080 0,100 0,36037 0.080 0.100 0.360

Tabulka IX ukazuje srovnání hematologické toxicity doxorubicinu a železitého doxorubiclnu (3 : 1).Table IX shows a comparison of hematological toxicity of doxorubicin and doxorubicin ferric (3: 1).

TABULKA IXTABLE IX

Hematologická toxicita anthracyklinových derivátů (počet leukocytů/mm³)Haematological toxicity of anthracycline derivatives (leukocyte count / mm ³ )

DenDay

Látka Substance Dávka (mg/kg) Dose (mg / kg) 0 0 7 7 doxorubicin doxorubicin 10 10 4,700 4,700 3,300 3,300 20 20 May 4,700 4,700 2,400 2,400 železtiý doxorubicin ferric doxorubicin 10 10 4,700 4,700 5,100 5,100 15 15 Dec 4,700 4,700 4,400 4,400 20 20 May 4,700 4,700 4,400 4,400 30 30 4,700 4,700 3,600 3,600 40 40 4,700 4,700 3,800 3,800 50 50 4,700 4,700 2,800 2,800 60 60 4,700 4,700 1,800 1,800 Lze pozorovat, že po It can be observed that after železitém doxorubi- trojmocným železem, mědí a doxorubic ferric iron, copper and kobaltem jsou cobalt are

činu se až do koncentrací větších než 50 mg/kg nedosahuje hematologické toxicity pozorované po aplikaci 20 mg/kg doxorubicinu.the haematological toxicity observed after administration of 20 mg / kg doxorubicin is not achieved with concentrations greater than 50 mg / kg.

Biochemická a farmakologická studia uvedená v tabulkách I až IX závěrem ukazují, že doxorubicin daunorubicin tvoří chelátové deriváty se všemi kovy uvedenými v tabulce I, že tyto chelátové deriváty kovů vytvořené obzvláště stálé; a že tyto chelátové deriváty kovu vzniklé z kovu a antibiotika v poměru 2 :1 nebo větším jsou neúčinné proti Na-Kzávislému enzymu adenosintrifosfatáze, méně toxické u myší a králíků a terapeuticky aktivní leukémie myší. Ačkoli většina pokusů, které byly demonstrovány, byla provedena s železitým doxorubicinem s různými poměry kovu k antibiotiku (2:1 nebo vět219878 ším), výsledky s chelátovými deriváty kovu obou antibiotik s různými kovy v různých poměrech jsou podobné.In conclusion, the biochemical and pharmacological studies presented in Tables I to IX show that doxorubicin daunorubicin forms chelate derivatives with all the metals listed in Table I, that these chelate metal derivatives formed particularly stable; and that these metal chelate derivatives of metal and antibiotic in a ratio of 2: 1 or greater are ineffective against the Na-K dependent enzyme adenosine triphosphatase, less toxic in mice and rabbits, and therapeutically active leukemia in mice. Although most of the experiments that have been demonstrated have been performed with ferric doxorubicin with different metal to antibiotic ratios (2: 1 or greater), the results with metal chelate derivatives of both antibiotics with different metals in different ratios are similar.

Příklad 1Example 1

Železitý doxorubicin (trojželezitý doxorubicin)Ferric doxorubicin (triple ferric doxorubicin)

100 mikromolů doxoruhicinu a 300 mikromolů chloridu železitého se smísí za stálého míchání ve vodném roztoku při teplotě místnosti v baňce opatřené registrujícím pH-meitrem. Po styku železa s antibiotikem se začíná tvořit komplex a hodnota pH se nastaví pomalu koncentrovaným hydroxidem sodným na 7,3. Roztok se upraví vodou na koncentraci 1 mg doxoruhicinu v 1 ml a při hodnotě pH 7,3 .se přidá tris-hydroxymethylaminomethanový pufr do konečné koncentrace 12 mM. Roztok se poté rychle zfiltruje 0,22mikronovým sterilním filtrem. Potom se roztok ihned přenese do malé baňky, zmrazí tekutým dusíkem a lyofilizuje. Lyofilizovaný prášek se isterilně uzavírá do ampulek obsahujících 10 mg, které se rekonstituují bezprostředně před použitím pomocí 10 ml vody.100 micromoles of doxoruhicin and 300 micromoles of ferric chloride were mixed with stirring in an aqueous solution at room temperature in a flask equipped with a pH-registered metering. Upon contact of the iron with the antibiotic, the complex began to form and the pH was adjusted slowly to 7.3 with concentrated sodium hydroxide. The solution is adjusted with water to a concentration of 1 mg doxoruhicin in 1 ml and tris-hydroxymethylaminomethane buffer is added at a pH of 7.3 to a final concentration of 12 mM. The solution is then rapidly filtered through a 0.22 micron sterile filter. The solution was immediately transferred to a small flask, frozen with liquid nitrogen and lyophilized. The lyophilized powder is is is sterile encapsulated in ampoules of 10 mg which are reconstituted with 10 ml of water immediately before use.

Podobně lze uvádět do· reakce s chloridem železitým jiné anthracyklinové glykosidy za vzniku příslušných železitých chelátů.Similarly, other anthracycline glycosides can be reacted with ferric chloride to form the corresponding ferric chelates.

Příklad 2Example 2

Železitý doxorubicin (3,5 : ljFerric doxorubicin (3.5: 1

Používá se způsobu z příkladu 1, avšak za použití 350 mikromolů chloridu železitého a reakční teploty 42 °C.The method of Example 1 is used, but using 350 micromoles of ferric chloride and a reaction temperature of 42 ° C.

Příklad 3Example 3

Železitý doxorubicin (2,5 : 1 jFerric doxorubicin (2.5: 1 j

Používá se způsobu z příkladu 1, avšak za použití 250 mikromolů chloridu železitého a nastavení hodnoty pH na 6,9.The method of Example 1 was used, but using 250 micromoles of ferric chloride and adjusting the pH to 6.9.

Příklad 4Example 4

Železitý doxorubicin (2:1)Ferric doxorubicin (2: 1)

Opakuje se způsob z příkladu 3 za použití 200 mikromolů chloridu železitého, čímž se získá derivát kovu v poměru 1 : 2.The process of Example 3 was repeated using 200 micromoles of ferric chloride to give a 1: 2 metal derivative.

Příklad 5Example 5

Železitý doxorubicin (1 : 1 jFerric doxorubicin (1: 1 j

Používá se způsobu z příkladu 1, avšak za použití 100 mikromolů hydroxidu železitého.The method of Example 1 was used, but using 100 micromoles of ferric hydroxide.

použití síranu měďnatého namísto chloridu železitého.use of copper sulphate instead of ferric chloride.

Příklad 7Example 7

Kobalitnatý doxorubicinCobalite doxorubicin

Používá se způsobu z příkladu 1, avšak za použití chloridu kobaltnatého namísto· chloridu železitého.The method of Example 1 is used, but using cobalt chloride instead of ferric chloride.

Z předchozího budou odborníkům jasné další možnosti, kterými lze získávat sloučeniny podle tohoto vynálezu. Například v některém z předchozích způsobů lze doxorubicin nahradit monochlcrhydrátem daunorubicinu. Lze opět použít jiných polárních rozpouštědel než vody, například deriváty kovů mohou vznikat kombinací kationtu a glykosidu v alkoholu za současného míchání a s vyloučením vzduchu. Podobně může být použito četných reakčních složek obsahujících kov jiných, než je chlorid železitý. Například:From the foregoing, those skilled in the art will recognize other possibilities by which the compounds of the invention can be obtained. For example, in one of the foregoing methods, doxorubicin may be replaced by daunorubicin monochlorohydrate. Again, polar solvents other than water may be used, for example, metal derivatives may be formed by combining a cation and a glycoside in an alcohol while stirring and excluding air. Similarly, numerous metal-containing reagents other than ferric chloride can be used. For example:

TABULKA XTABLE X

Zástupci solí obsahujících kov použitelných podle vynálezuRepresentatives of metal containing salts useful in the present invention

FeSCUFeSCU

CuSOáCuSOá

NiClz C0CI2 Alz( SO4)3NiCl 2 CO 2 Al 2 (SO 4) 3

HgClžHgClž

ZnSO4ZnSO4

Cd(NO₃)2Cd _(NO3) 2

Pd(OCOCH3)2Pd (OCOCH 3) 2

Pb(NO3)zPb (NO3) 2

Když se sloučenin podle vynálezu používá k léčbě rakoviny, podávají se v onkologicky účinných množstvích, obvykle v kombinaci s fyziologicky neškodným nosičem. Například trojželezitý doxorubicin a trojželezitý daunorubicin mohou být podávány pacientům trpícím neoplastickými chorobami v dávkách pohybujících se asi od 40 až asi do 250 mg/m² povrchu těla v intervalech mezi asi 1 až 3 týdny. Obvykle jsou tyto sloučeniny indikovány k použití u všech rakovin, u kterých se používá odpovídajících výchozích glykoGidů, a u dalších druhů rakoviny, kde deriváty prokázaly účinnost dík svým nových vlastnostem permeability (například v mozku).When used to treat cancer, the compounds of the invention are administered in oncologically effective amounts, usually in combination with a physiologically acceptable carrier. For example, tripotassium doxorubicin and tripotassium daunorubicin can be administered to patients suffering from neoplastic diseases at doses ranging from about 40 to about 250 mg / m ² body surface area at intervals between about 1 to 3 weeks. Typically, these compounds are indicated for use in all cancers in which the corresponding starting glycolides are used, and in other cancers where the derivatives have demonstrated efficacy due to their new permeability properties (e.g., in the brain).

Tabulka vzorcůTable of formulas

Příklad 6 Mědnatý doirairufaicinExample 6 Copper Doirairufaicin

Používá se způsob z příkladu 1, avšak zaThe method of Example 1 is used, but starting from

Claims

Subject

A process for the production of glycosides of the general formula IV in which

R 1 represents a group -COCH 3 or -COCH 2 OH and at least one of the divalent ligands (a),

Invention (b) and (c) is cast chelate metal cation selected from the group comprising Cd ^2+, Fe ^2+, Zn ^2+, Co ^2+, Pb ^2+, Ni ^2+, Cu ^2+, Hg ^2+, Fe ^3+. Al ^3+, characterized in that it comprises reacting one mole of glycoside selected from the group consisting of daunorubicin dexorubicin and with at least one mole of a metal cation selected · from the group comprising Cd ^2+, Fe ^2+, Zn ^{2 +} , Co2 +, Pb ²⁺ , Ni ²⁺ , Cu ²⁺ , Hg ²⁺ , Fe ³⁺ and Al ³⁺ , after which the pH of the resulting system is gradually increased to a value of 6.5 to 7.5 to form monomeric glycosides containing of metal, the resulting solution is immediately separated from any solid metal-containing by-products and immediately after separation the further reaction between the glycoside and the metal cation is stopped.

2. Method according to claim 1, characterized in that the ISE as a metal cation · · uses a cation selected from the group consisting of Fe ^2+, Fe ^3+, Cu ²⁺ and Co · ^24th

3. The process according to claim 1, wherein the further reaction between the glycoside and the metal cation is stopped by freezing the solution with liquid nitrogen.