CZ287489B6

CZ287489B6 - Taxane derivatives, process of their preparation and pharmaceutical preparation containing thereof

Info

Publication number: CZ287489B6
Application number: CZ19983619A
Authority: CZ
Inventors: Ezio Bombardelli
Original assignee: Indena Spa
Priority date: 1996-05-10
Filing date: 1997-04-29
Publication date: 2000-12-13
Also published as: HU224965B1; DE69714040D1; NO985187D0; SK282471B6; ATE220680T1; ITMI960942A1; CN1218475A; AU2888697A; IT1283633B1; PL185778B1; KR20000010894A; EP0901492A1; CA2253912A1; AU715748B2; PT901492E; NO985187L; WO1997043291A1; JP2000513716A; HUP9903649A3; ITMI960942A0

Description

Oblast techniky

Vynález se týká derivátů taxanu, které se připravují z 10-deacetylbaccatinu III, 14-hydroxy-10deacetylbaccatinu III, 19-hydroxy-10-deacetylbaccatinu III a esterů těchto látek na uhlíkovém atomu v poloze 13 reakcí odpovídajících 10-dehydroderivátů shydrazinem, hydroxylaminem a deriváty těchto látek.

Dosavadní stav techniky

EP 253 738 popisuje deriváty taxolu s hydroxylovými skupinami v polohách 10 a 7 a s ketoskupinou v poloze 9, které mohou být substituovány v poloze 13 izoserinovým zbytkem. V mezinárodní patentové přihlášce WO 94/25441 se popisují anthrapyrazolonové sloučeniny, použitelné jako protinádorové látky, a způsob jejich výroby. V publikaci Joumal of the Američan Chemical Society, sv. 93, č. 9, str. 2325 až 2327, se uvádí izolace a charakterizace derivátů taxolu s inhibičním účinkem na nádory.

Nové sloučeniny obsahují pyrazolinovou skupinu, zahrnující atomy uhlíku v poloze 7 a 9. Estery na uhlíkovém atomu v poloze 13 s izoserinovými řetězci, funkcionalizovanými v polohách 3' a na skupině NH, mají cytotoxickou účinnost proti buněčným liniím, odvozeným od nejběžnějších lidských nádorů a také protirakovinnou účinnost in vivo. Jde o cytotoxicky účinné látky s vysokým účinkem zvláště na buňky, odolné proti působení známých protinádorových látek, a jde také o látky, silně indukující apoptosu těchto buněčných linií, což je zvláště důležité při léčení nádoru.

Podstata vynálezu

Podstatu vynálezu tvoří deriváty taxanu obecného vzorce 1

kde Ri a R₂ znamenají atomy vodíku nebo společně tvoří cyklickou karbonyldioxyskupinu vzorce

O

- 1 CZ 287489 B6

Ac znamená acetyl,

R₃ znamená atom vodíku,

R4 znamená atom vodíku nebo zbytek izoserinu vzorce 2

a

OH kde R5 znamená alkyl o 1 až 5 atomech uhlíku nebo fenyl, a

R$ má význam R₅ nebo znamená terc.butoxyskupinu.

Deriváty taxanu obecného vzorce 1 je možno připravit tak, že se taxan obecného vzorce 3

Oc CH

kde jednotlivé obecné symboly mají svrchu uvedený význam, nechá reagovat ^hydrazinem v alkoholech, s výhodou v methanolu.

Reakcí se získají dva diastereomery alfa a beta na atomu uhlíku v poloze 7. Tyto látky lze od sebe oddělit frakční krystalizaci nebo snáze chromatografií, například při použití sloupce silikagelu a směsi ethylacetátu a hexanu jako elučního činidla. Při reakci s hydrazinem se betaforma tvoří přednostně přibližně v poměru 8 :2. Obě izomemí formy rovněž tvoří součást předmětu vynálezu. Reakci je možno aplikovat na baccatin III nebo 14-beta-hydroxybaccatin III, nebo na odpovídající karbonáty nebo thiokarbonáty, připravené reakcí fosgenu nebo thiofosgenu v pyridinu podle zveřejněné italské patentové přihlášky č. MI95A000533 a MI95001022, a také na produkt, který byl na uhlíkovém atomu v poloze 13 již esterifíkován, to znamená na paclitaxel, cephalomannin, docetaxel a jejich polosyntetické analogy. Svrchu uvedené látky se po odstranění acetátové skupiny na atomu uhlíku v poloze 10 působením hydrazinu v methanolu oxidují působením octanu měďnatého na 10-dehydroderiváty podle svrchu uvedených italských patentových přihlášek a tyto deriváty se pak přímo převedou na odpovídající pyrazolinové deriváty působením hydrazinu. Výtěžky této přeměny v různých stupních jsou téměř kvantitativní. Pyrazolinové deriváty je možno použít jako takové a jejich účinnost je srovnatelná s výchozími látkami nebo vyšší, pokud běží o cytotoxicitu. Získané pyrazolinové deriváty je možno katalytickou hydrogenací převést na dihydroderiváty, nebo je možno vytvořit deriváty těchto látek na atomu dusíku.

-2CZ 287489 B6

V následující tabulce I bude uvedena cytotoxicita pro některé z takto připravených sloučenin.

Tabulka I

IC₅o pro sloučeniny z příkladů 2, 4, 5, 6, paclitaxel a docetaxel na buněčnou linii MDA normálního vaječníků a na buněčnou linii MCF-7, odolnou proti adriamycinu

sloučenina	IC₅o v nM
linie MDA	linie MCF7-ADR_r
paclitaxel	2,4	2600
docetaxel	0,8	700
sloučenina z příkl. 2	3,1	600
sloučenina z příkl. 4	1,2	264
sloučenina z příkl. 5	1,4	190
sloučenina z příkl. 6	2,1	102

Sloučeniny podle vynálezu s výhodou obsahují na atomu uhlíku v poloze 13 řetězec, který je ve srovnání s paclitaxelem a docetaxelem modifikován tak, že fenylová skupina fenylizoserinu je substituována izobutylovou, izobutenylovou nebo propenylovou skupinou.

Sloučeniny podle vynálezu je možno zpracovat na běžné farmaceutické prostředky, například na roztoky účinné složky v polyoxyethylenovaném ricinovém oleji, prostém kovových kationtů v částicové formě vzhledem k tomu, že tyto látky nepříznivě ovlivňují stálost účinných látek i jejich toxicitu na srdeční systém. Sloučeniny mohou být zpracovány i na prostředky s obsahem jiných pomocných látek, například polysorbitanů nebo fosfolipidů, které mohou tvořit liposomy. Mimoto je možno sloučeniny podle vynálezu mlít spolu s cyklodextrinovými oligomery, zvláště s beta- nebo gamma-cyklodextrinem nebo se solemi těchto látek s farmaceuticky přijatelnými kyselinami tak, aby výsledný prostředek mohl být podáván ve vodném prostředí.

Praktické provedení vynálezu bude osvětleno následujícími příklady, které však nemají sloužit k omezení rozsahu vynálezu.

Příklady provedení vynálezu «

Příklad 1

Příprava 10-deacetyl-10-dehydro-baccatin III—2— nebo beta-pyrazolinu

Suspenze 1 g, 1,845 mmol 10-deacetyl-10-dehydrobaccatinu III v 15 ml methanolu se přidá k 11,7 ml 10% roztoku hydrazinu (31,5 mmol). Suspenze se vaří pod zpětným chladičem a po 10 minutách se vyčeří. Reakci je možno sledovat pomocí TLC na silikagelu, čímž je možno pozorovat vymizení 10-deacetyl-10-dehydrobaccatinu III. Jako rozpouštědlo se užije směs chloroformu a acetonitrilu 2 : 1. Po 2 hodinách se reakční směs zředí vodou, okyselí se 100 ml kyseliny chlorovodíkové a extrahuje se ethylacetátem. Organická fáze se vysuší síranem sodným a odpaří do sucha. Odparek se čistí chromatografií na sloupci s obsahem 40 g silikagelu, jako eluční činidlo se užije směs hexanu a ethylacetátu 1:1. Tímto způsobem se získá 687 mg beta-pyrazolinu a 208 mg alfa-pyrazolinu s následujícími fyzikálně-chemickými a spektroskopickými vlastnostmi.

beta-pyrazolin, teplota tání 195 °C, MS⁺ 538.

-3CZ 287489 B6 'H-NMR (CDC1₃): H2 5,80 d J 8,6, H3 3,16 d J 8,6, H5 5,04 dd J 9,5/4,5, H6a 2,43 ddd J 13,5/9,5/4,5, H6 (2,20 dd J 13,5/13,5/4,5, H7 4,20 ddd J 15,5/4,5/3,0, H13 4,69, H14 2,34 m, H16 1,23 s, H17 1,15 s, H18 1,66 s, H19 1,50 s, H20a 4,47 d, J 8,6, H20b 4,33 d J 8,6, NH 6,44 br s, OH 2,33 brs/i,87 brs, Ac 2,26 s, Bz 8,14 brd 6,7.

alfa-pyrazolin: teplota tání 219 až 222 °C, MS 538“.

’Η-NMR (CDCI3): H2 6,04 d J 6,0, H3 3,71 d J 6,0, H5 4,93 br d J 2,5, H6 2,06 td J 14,0/14,0/2,5, 6' 1,85 m, H7 4,39 dd J 14,0/4,2, H13 4,79, brdd J 10,0/6,5, 14a 2,46 dd J 15,0/10,0, 14b 1,88dd J 15,06/6,5, H16 1,33 s, H17 1,23 s, H18 1,74 brs, H19 1,70 s, H₂O 4,38 s, NH 6,34 brs, OH 2,63/2,00, Ac 2,36 s, Bz 8,12 brd, /.6.

Příklad 2

Příprava 10-deacetyl-l O-dehydro-paclitaxel-pyrazolinu

400 mg, 0,49 mmol 10-dehydropaclitacelu se rozpustí v 10 ml methanolu a k roztoku se přidá roztok 4,9 mmol, 1,5 ml NH₂NH₂ (10 molámích ekvivalentů), připravený rozpuštěním 1 ml čistého NH₂NH₂ v 10 ml methanolu. Po 2 hodinách se reakční směs zředí vodou, přidají se 3 ml zředěné HC1, směs se extrahuje ethylacetátem. Organická fáze se promyje a pak vysuší síranem sodným a odpaří do sucha. Odparek se chromatografuje na 10 g silikagelu, jako eluční činidlo se užije směs hexanu a ethylacetátu 1:1a odebírají se frakce, obsahující paclitaxel-beta-pyrazolin. Tímto způsobem se získá 250 mg sloučeniny s následujícími vlastnostmi: Teplota tání 190 °C, MS 823 (M⁺ NH4/, ’Η-NMR spektrum a ^I3C-NMR spektrum jsou v souladu se strukturou produktu.

Příklad 3

Příprava 10-dehydro-13-(N-Boc-fenylizoserinyl)-10-deacetylbaccatinu III g docetaxelu se rozpustí v 50 ml bezvodého methanolu a k roztoku se za míchání přidá 3,71 g jemně mletého octanu měďnatého. Pak se reakční směs 6 hodin míchá při teplotě místnosti. Nerozpuštěný octan měďnatý se odfiltruje, roztok se zředí vodou a extrahuje ethylacetátem. Organická fáze se v protiproudu promyje zředěným amoniakem, vysuší a odpaří do sucha. Ve výtěžku 85 % se získá bleděžlutá pevná látka, 10-dehydro-13-(N-Boc-fenylizoserinyl)-10deacetylbaccatin III. M^ 801.

Příklad 4

Příprava 13-(N-Boc-fenylizoserinyl)-l O-dehydro-10-deacetylbaccatin-III-pyrazolinu

390 mg, 0,49 mmol 10-dehydro-l3-(N-Boc-fenylizoserinyl)-10-deacetylbaccatinu III se rozpustí v 10 ml methanolu a k roztoku se přidá 10 molámích ekvivalentů, 4,9 mmol, 1,5 ml roztoku NH₂NH₂, připraveného rozpuštěním 1 ml čistého NH₂NH₂ v 10 ml methanolu. Po 2 hodinách se reakční směs zředí vodou, přidají se 3 ml zředěné HC1 a směs se extrahuje ethylacetátem. Organická fáze se promyje v protiproudu, vysuší se síranem sodným a odpaří do sucha. Odparek se chromatografuje na 10 g silikagelu, jako eluční činidlo se užije směs hexanu a ethylacetátu 1:1a odebírají se frakce, obsahující docetaxel-beta-pyrazolin. Tímto způsobem se získá 280 mg sloučeniny s následujícími vlastnostmi: teplota tání 190 °C, MS 823 (M⁺NH₄)⁺ a 'H-NMR spektrum i ¹³C-NMR spektrum jsou v souladu s předpokládanou strukturou produktu.

-4CZ 287489 B6

Příklad 5

Příprava 13-(N-Boc-3'-izobutyl)-izoserinyl-10-dehydrobaccatin-III-pyrazolinu

Roztok 100 mg, 0,12 mmol 13-(N-Boc-3'-izobutyl)-izoserinylbaccatinu III ve 2 ml ethanolu se smísí s 10 molámími ekvivalenty, 1,2 mmol, 0,38 ml 10% ethanolového roztoku hydrazinu, který se čerstvě připravuje, pak se přidá ještě ve dvou podílech 15 molámích ekvivalentů hydrazinu v intervalu 12 hodin. Po 3 dnech je deacetylační reakce ukončena. Směs se zředí vodou, přidají se 2 ml zředěné HC1 a směs se extrahuje ethylacetátem. Organická fáze se promývá vodou až do neutrální reakce, pak se vysuší a odpaří do sucha. Odparek se chromatografuje na sloupci silikagelu, jako eluční činidlo se užije směs ethylacetátu a hexanu v objemovém poměru 4 : 6. Tímto způsobem se získá 67 mg 13-(N-Boc-3'-izobutyl)-izoserinyl-10-deacetyl-baccatinu III.

Roztok 57 mg, 0,07 mmol 13-(N-Boc-3'-izobutyl)-izoserinyl-10-deacetylbaccatinu III ve 3 ml methanolu se smísí s 15 molámími ekvivalenty práškového octanu měďnatého a výsledná směs se 6 hodin míchá. Pak se reakční směs zředí vodou a extrahuje se ethylacetátem. Organická fáze se promyje amoniakem a pak vodou do neutrální reakce, načež se odpaří do sucha. Odparek se rozpustí ve 3 ml methanolu a k roztoku se přidá 20 molámích ekvivalentů 10% roztoku hydrazinu v ethanolu. Pak se reakční směs vaří 2 hodiny pod zpětným chladičem, reakce se sleduje pomocí TLC až do vymizení reakčních činidel. Pak se reakční směs zředí vodou a zředěnou kyselinou chlorovodíkovou, načež se extrahuje ethylacetátem. Organická fáze se promyje vodou, vysuší a odpaří do sucha. Odparek se chromatografuje na silikagelu, k eluci se užije směs hexanu a ethylacetátu 1:1. Získá se 29,2 mg beta-pyrazolinu a 11 mg pyrazolinu.

Příklad 6

Příprava 13-(N-Boc-fenylizoserinyl}-l, 14-karbonát-l 0-dehydro-l 0-deacetylbaccatin-IIIpyrazolinu

Roztok 100 mg, 0,11 mmol N-Boc-14-hydroxytaxol-l,14-karbonátu ve 3 ml methanolu se smísí s 10 molámími ekvivalenty, 1,12 mmol, 0,36 ml čerstvě připraveného 10% roztoku hydrazinu v ethanolu. Po 12 hodinách se přidá ještě 10 molámích ekvivalentů, celkem tedy 20 molámích ekvivalentů. Reakce se sleduje pomocí TLC (hexan a ethylacetát 3 : 7). Po 48 hodinách se reakční směs zředí vodou a 2 ml zředěné HC1, třikrát se extrahuje ethylacetátem, organická fáze se promyje nasyceným roztokem chloridu sodného, vysuší, zfíltruje, odpaří a chromatografuje na sloupci (hexan a ethylacetát 6:4a pak 5 : 5), získá se 30 mg výchozí látky a 40 mg 10-deacetylovaného derivátu.

Roztok 40 mg, 0,05 mmol 10-deacetylovaného derivátu ve 3 ml methanolu se smísí s 0,69 mmol, 138 mg, 15 molámích ekvivalentů práškového octanu měďnatého. Reakce se sleduje pomocí TLC (hexan a ethylacetát 3 : 7), reakce je ukončena ve 24 hodinách. Směs se zředí vodou, třikrát se extrahuje ethylacetátem, organická fáze se promyje dvakrát směsí amoniaku a vody 1:5a pak nasyceným roztokem chloridu sodného, načež se odpaří na bleděžlutou pevnou látku, výtěžek 100%.

Surový produkt z oxidace octanem měďnatým se rozpustí ve 2 ml methanolu a přidá se 20 molámích ekvivalentů, 0,8 mmol, 0,25 ml 10% roztoku hydrazinu v ethanolu a pak se směs vaří 2 hodiny pod zpětným chladičem. Reakce se sleduje pomocí TLC (hexan a ethylacetát 3 : 7), směs se zředí vodou a 2 až 3 ml zředěné HC1 a 3x se extrahuje ethylacetátem. Organická fáze se promyje nasyceným roztokem chloridu sodného, vysuší, zfíltruje, odpaří a chromatografuje na sloupci (hexan a ethylacetát 6:4a pak 5 : 5), získá se 10,5 mg směsi alfa- a beta-pyrazolinu.

-5CZ 287489 B6

Příloha: vzorec baccatinu III a paclitaxelu

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Deriváty taxanu obecného vzorce 1

NH

d).

kde Ri a R₂ znamenají atomy vodíku nebo společně tvoří cyklickou karbonyldioxyskupinu vzorce

Ac znamená acetyl,

R3 znamená atom vodíku,

R4 znamená atom vodíku nebo zbytek izoserinu vzorce 2 (2) kde R₅ znamená alkyl o 1 až 5 atomech uhlíku nebo fenyl, a

R₆ má význam R₅ nebo znamená terc.butoxyskupinu.
2. Derivát taxanu podle nároku 1 obecného vzorce 1, v němž R_b R₂, R₃ a R4 znamenají atomy vodíku.
3. Derivát taxanu podle nároku 1 obecného vzorce 1, v němž R_b R₂, R₃ znamenají atomy vodíku a R4 znamená zbytek obecného vzorce 2, v němž R₅ a R₆ znamenají fenyl.
4. Derivát taxanu podle nároku 1 obecného vzorce 1, v němž Rj, R₂ a R₃ znamenají atomy vodíku a R4 znamená zbytek obecného vzorce 2, v němž R5 znamená fenyl a R« znamená terc.butoxyskupinu.
5. Derivát taxanu podle nároku 1 obecného vzorce 1, v němž R|, R₂ a R₃ znamenají atomy vodíku a Rt znamená zbytek obecného vzorce 2, v němž R5 znamená izobutyl a Ró znamená terc.butoxyskupinu.
6. Derivát taxanu podle nároku 1 obecného vzorce 1, v němž Ri a R₂ společně tvoří cyklickou karbonyldioxyskupinu, R₃ znamená atom vodíku a R4 znamená izoserinový zbytek vzorce 2, v němž R₅ znamená fenyl a Ró znamená terc.butoxyskupinu.
7. Deriváty taxanu podle nároku 1 ze skupiny

7-deoxy-9-deoxy-7-hydrazinyl-9-yliden-10-deacetyl-10-dehydrobaccatin III (izomery 7alfa a 7beta),

7-deoxy-9-deoxy-7-hydraziny 1—9—y 1 iden— 10-deacetyl-10-dehydropaclitaxel,

13-(N-Boc-fenylizoserinyl)-10-deacetyl-10-dehydrobaccatin III,

13-(N-Boc-fenylizoserinyl)-7-deoxy-9-deoxo-7-hydrazinyl-9-yliden-l 0-deacetyl-l 0dehydrobaccatin III,

13-(N-Boc-3 '-izobutyl izoserinyl)-7-deoxy-8-deoxo-7-hydraziny 1-9-y liden-10-deacetyl-10dehydrobaccatin III,

13-(N-Boc-fenylizoserinyl)-7-deoxy-9-deoxo-7-hydrazinyl-9-yliden-l 0-deacetyl-l 0dehydro-14beta-hydroxybaccatin-III-l,4-karbonát, kde Boc znamená butoxykarbonyl.
8. Způsob výroby derivátů taxanu obecného vzorce 1 podle nároku 1, vyznačující se tím, že se nechá reagovat taxan obecného vzorce 3 kde jednotlivé symboly mají význam, uvedený v nároku 1, s hydrazinem v alkoholu.

-8CZ 287489 B6
9. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že se reakce provádí v methanolu.
10. Farmaceutický prostředek, vyznačující se tím, že jako svou účinnou složku 5 obsahuje derivát taxanu obecného vzorce 1 podle nároku 1 spolu s farmaceutickým nosičem.
11. Použití derivátů taxanu obecného vzorce 1 podle nároku 1 pro výrobu farmaceutických prostředků s cytotoxickým a protinádorovým účinkem.