CZ290309B6 - Deriváty kolchicinu, způsob výroby a farmaceutický prostředek s jejich obsahem - Google Patents

Abstract

Deriv ty kolchicinu obecn ho vzorce 1, v n m X znamen atom kysl ku nebo s ry a R.sub.1.n. a R.sub.2.n. znamenaj na sob nez visle alkylov nebo cykloalkylov skupiny o a 6 atomech uhl ku nebo acylov skupiny o 16 a 22 atomech uhl ku nebo zbytek beta-D-gluk zy. Slou eniny maj antiproliferativn , protin dorov² a protiz n tliv² · inek a je proto mo n je pou t pro v²robu farmaceutick²ch prost°edk .\

Description

Vynález se týká skupiny nových derivátů kolchicinu s antiproliferativním, protinádorovým a protizánětlivým účinkem, způsobu výroby těchto látek a farmaceutických prostředků, které tyto látky obsahují.

Dosavadní stav techniky

Kolchicin je známý pseudoalkaloid, který je dlouhou dobu užíván k léčení dny. Působí velmi rychle a specificky, je však možno jej používat jen krátkou dobu vzhledem k tomu, že je toxický. Mimoto je kolchicin velmi účinná protinádorová látka, jejíž působení je spojeno s mechanismem, blokujícím tvorbu mitotického vřetena při buněčném dělení. Tento druhý účinek kolchicinu byl podrobně sledován a byla připravena řada kolchicinových derivátů s protinádorovým účinkem.

Kolchicin jako takový ani celou řadu derivátů této látky není možno užívat dlouhodobě vzhledem k vysoké toxicitě těchto látek a vzhledem kmalé terapeutické šíři mezi léčebným účinkem a toxickými příznaky. Pouze jeden z kolchicinových derivátů, demecolcin, se v některých případech užívá v onkologii při léčení některých forem leukemie. Pokud jde o léčení zánětlivých onemocnění, jediným derivátem kolchicinu, který se běžně dodává, je thiocolchicosid, který má na uhlíkovém atomu v poloze 10 thiomethylovou skupinu a na hydroxylové skupině na uhlíkovém atomu v poloze 3 je vázána molekula glukózy. Tento derivát se užívá ke snížení svalového napětí a jako protizánětlivá látka.

Nyní bylo zjištěno, že je možno připravit deriváty kolchicinu, jejichž toxicita se blíží cytotoxicitě, běžné pro obvykle užívaně protinádorové látky, současně jsou tyto deriváty vysoce toxické pro nádorové buňky.

Podstata vynálezu

Podstata vynálezu tvoří deriváty kolchicinu obecného vzorce 1

kde

X znamená atom kyslíku nebo síry,

Rj a R₂, stejné nebo různé znamenají alkylové skupiny s přímým nebo rozvětveným řetězcem nebo cykloalkylové skupiny o až 6 atomech uhlíku nebo nasycené nebo nenasycené acylové skupiny o 16 až 22 atomech uhlíku nebo zbytek beta-D-glukózy,

-1 CZ 290309 B6

Me znamená methyl

I

Y znamená skupinu -CH2-CH-NH-R3, v níž je methylenová skupina vázána na atom uhlíku v poloze 5 a methionová skupina, která má stejnou absolutní konfiguraci jako kolchicin, je vázána na tropolonový kruh,

R₃ znamená acylovou skupinu o 2 až 6 atomech uhlíku, nesoucí 1 až 3 atomy halogenu, s výhodou fluoru nebo chloru, nebo jde o acylovou skupinu, odvozenou od přírodní aminokyseliny, jejíž aminoskupina je volná nebo je chráněná trifluoracetamidovou nebo benzamidovou skupinou.

Výhodnými sloučeninami obecného vzorce 1 jsou ty látky, v nichž X znamená atom síry, Rj a R₂, stejné nebo různé, znamenají atom vodíku nebo alkylový zbytek o 1 až 6 atomech uhlíku.

Při výrobě sloučeniny podle vynálezu je možno jako výchozí látky použít přírodní sloučeniny ze skupin kolchicin (vzorec 1, X=O, Ri=R->=Me,

I ’ I

Y=CH₂-CH-NHAc), 2-O-demethylkolchicin (vzorec 1, X=O, Rj=H, R₂=Me, Y-CH₂-CHNHAc), 3-O-demethylkolchicin (vzorec 1, X=O, Ri=Me, R₂=H,

I I

Y=CH₂-CH-NHAc) a kolchikosid (vzorec 1, X=O, Rj=Me, R₂=beta-D-glukóza, Y=CH₂-CHNHAc), tyto látky je možno izolovat z rostlinných materiálů způsoby, popsanými v literatuře. Z těchto přírodních látek je možno působením methylmerkaptanu v alkalickém roztoku známým způsobem získat odpovídající thioderiváty, které se užívají jako syntony pro výrobu derivátů obecného vzorce 1, v němž X znamená atom síry.

Při výrobě derivátů obecného vzorce 1, v němž R] a R₂ znamenají alkylové nebo acylové skupiny, jsou výchozími látkami kolchicin nebo thiokolchicin, demethylované v poloze 2 nebo 3. Tyto látky se podrobí alkylaci nebo acylaci způsobem, známým pro fenolové deriváty. Deriváty obecného vzorce 1, v němž R) nebo R₂ znamenají zbytek beta-D-glukózy, popřípadě s chráněnými hydroxylovými skupinami v polohách 4 až 6 ve formě chetalů s alifatickými nebo aromatickými aldehydy je rovněž možno připravit z kolchicinu nebo thiokolchicinu, demethylovaného v poloze 2 nebo 3. Tyto látky se nechají reagovat s alfa-bromotetraacetyl-D-glukózou nebo s 2,3-di-O-dichloroacetyl-beta-D-glukózou s chráněnými hydroxylovými skupinami v polohách 4 a 6, postup byl popsán v kanadském patentovém spisu č. 956 939. Ochranné acylové skupiny se pak odstraní známým způsobem, čímž se získají deriváty, glukosidované v poloze 2 nebo 3.

Deriváty obecného vzorce 1 je možno připravit tak, že se kolchicin nebo thiokolchicin podrobí N-desacetylaci katalýzou v kyselém prostředí, s výhodou jsou výchozí látky substituovány methoxyskupinou nebo hydroxyskupinou v polohách 2 a 3, pak se provádí acylace primární aminoskupiny reaktivním derivátem kyseliny, obsahujícím 1 až 3 atomy fluoru nebo chloru nebo zbytkem přírodní aminokyseliny, jejíž aminoskupina je volná nebo je chráněna trifluoracetamidovou nebo benzamidovou skupinou. Tímto způsobem se získají deriváty obecného vzorce 1, v němž R₃ má svrchu uvedený význam.

V následující tabulce je uvedena antimitotická účinnost některých derivátů podle vynálezu proti nádorovým buněčným liniím. Jako srovnávací látky slouží taxol a kolchicin.

Z tabulky je zřejmé, že použití nových derivátů bude velmi výhodné zejména proti odolným buněčným liniím, které jsou hlavním cílem cytotoxických účinných látek.

-2CZ 290309 B6

Tabulka

Cytotoxická účinnost kolchicinových derivátů in vitro

Sloučenina	IC50 (nM) Buněčné linie
	vaječník	tlusté střevo	mléčná žláza	plíce	odolnost buněk
taxol	6,1	3,5	3,2	1,7	299
kolchicin	5,3	3,9	4,4	16	112
sloučenina IZ	4,2	2,6	6,2	8	26
sloučenina IIZ	9,4	1,8	5,0	19	11
sloučenina IVZ	6,1	2,2	4,1	12	7

Deriváty podle vynálezu je možno zpracovat na farmaceutické prostředky, vhodné pro perorální, parenterální, transdermální nebo podkožní podání apod.

Z pomocných látek pro výrobu těchto prostředků jsou zvláště vhodné přírodní nebo syntetické fosfolipidy, s jejichž pomocí je možno připravit liposomy s obsahem účinných látek, vhodných pro parenterální, transdermální nebo podkožní podání. Poslední dva typy prostředků jsou zvláště vhodné pro léčení arthrotických kloubů nebo zánětů periferních žil a také pro místní léčení podkožních epitheliomů a v případě kožních hyperproliferativních onemocnění, například lupénky. Pro léčení nádorů je možno kromě fosfolipidů užít jako pomocné látky některá smáčedla, například polyethoxylovaný ricinový olej, jako prostředek Cremoform L 50 nebo polysorbitan, například prostředek Tween, tyto látky působí synergicky s účinnou složkou. V případě léčení nádorů se deriváty podle vynálezu užívají v dávce 1 až 100mg/m² tělesné plochy, kdežto při léčení zánětů se dávka pohybuje v rozmezí 1 až 20 mg jednou nebo vícekrát denně. Farmaceutické prostředky je možno ukládat do lékovek, ampulí, kapslí nebo tub v případě krémů apod.

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

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Příprava N-desacetyl-N-trifluoroacetyl-3-0-demethyl-3-0-cyklopentyl-thiokolchicinu,

I sloučeniny 1Z (vzorec 1, X=S, Ri=Me, R₂=C₅H₉, X=CH₂CHNH-COCF3) g 3-O-demethyl-thiokolchicinu (vzorec 1, X=S, Ri=Me, R₂=H,

I

Y-CH₂CHNHAc) se rozpustí ve 300 ml 20% kyseliny sírové a směs se nechá stát 36 hodin pod dusíkem při teplotě 10 °C. Pak se reakční směs neutralizuje, čímž se vysráží 12 g N-desacetyI-3O-demethyl thiokolchicinu (vzorec 1, X=S, R]=Me, R₂=H,

I

Y=CH₂CHNH₂). Tento produkt se rozpustí v acetonu a nechá se reagovat s třemi ekvivalenty anhydridu kyseliny trifluoroctové za energického míchání v přítomnosti bezvodého uhličitanu sodného. Po dvou hodinách se reakční směs zfiltruje a roztok se odpaří dosucha. Odparek, který je tvořen 3-0-demethyl-N-3-0-bistrifluoracetylthiokolchicinem se hydrolyzuje v methanolu, který obsahuje chlorid amonný. Pak se reakční směs odpaří do sucha ve vakuu a odparek se rozpustí v acetonu. Acetonový roztok se zfiltruje a pak se vaří 8 hodin pod zpětným chladičem v přítomnosti pěti ekvivalentů cyklopentylbromidu a uhličitanu sodného. Soli se odfiltrují, roztok

-3CZ 290309 B6 se odpaří do sucha a odparek se čistí chromatografií na silikagelu při použití ethylacetátu jako elučního činidla. Krystalizací ze směsi acetonu a hexanu se získá 8,6 g produktu, M+a m/z 523.

Příklad 2

Příprava N-desacetyl-N-trifluoracetyl-3-0-demethyl-3-0-izopropylthiokolchicinu, sloučeniny IIZ (vzorec 1, X=S, R]=Me, R₂=izopropyl,

Y=CH₂-CH-NHCOCF₃)

Při přípravě tohoto derivátu se opakuje způsob podle příkladu 1, avšak místo cyklopentyl bromidu se jako reakční činidlo užije izopropylbromid. Surový reakční produkt se čistí na sloupci silikagelu a nechá krystalizovat stejným způsobem jako v příkladu 1, čímž se získá 7,6 g výsledného produktu, M+a m/z 497.

Příklad 3

Příprava N-desacetyl-N-trifluoroacetylthiokolchikosidu, sloučeniny ΠΙΖ (vzorec 1, X=S, R]=Me, R₂=beta-D-gl úkosy 1,

Y=CH₂-CH-NHCOCF₃) g N-desacetylthiokolchikosidu (vzorec 1, X=S, Rj=Me, R₂=beta-D-glukosyl, i

Y=CH₂-CH-NH₂) se rozpustí v acetonu a pak se přidají tři ekvivalenty anhydridu kyseliny trifluoroctové a směs se nechá stát dvě hodiny při teplotě 10 °C. Pak se směs odpaří do sucha a odparek se nechá krystalizovat z izopropanolu a pak ještě z ethanolu, čímž se získá 8,5 g produktu, M+a m/z 617.

Příklad 4

Příprava N-(N~trifluoracetyl-alfa-fenylglycyl)-desacetyl-thiokolchicinu, sloučeniny IVZ

I (vzorec 1, X=S, R^R^Me, Y=CH₂-CH-NH-CO-CH(NHCOCF₃)Ph)

400 mg N-desacetylthiokolchicinu (1,07 mM) (vzorec 1, X=S, R]=R₂=Me,

I

Y=CH₂-CH-NH₂) se rozpustí spolu s 265 mg, 1,07 mM L-N-trifluoroacetyl-alfa-fenylglycinu pod dusíkem v 10 ml methylenchloridu. K získanému roztoku se přidá 221 mg, 1,05 mM N,Ndicyklohexylkarbodiimidu a směs se míchá až do vymizení reakčních složek. Pak se reakční směs zchladí na -30 °C a zfiltruje k odstranění vysrážené močoviny. Chlormethylenový roztok se odpaří a odparek se čistí na silikagelu, keluci se užije směs methylenchloridu a methanolu v objemovém poměru 98 : 2. Po krystalizací ze směsi methylenchloridu a ethylentheru se získá 350 mg výsledného produktu, M+a m/z 602.

-4CZ 290309 B6

Příklad 5

Příprava N-(N-trifluoracetyl-L-alanyl)-desacetyl-thiokolchicinu, sloučeniny VZ (vzorec 1,

I I

X=S, R,=R₂=Me, Y=CH₂-CH-NH-CO-CH(NHCOCF₃)CH₃)

400 mg, 1,07 mM N-desacetyl-thiokolchicinu se zpracovává působením jednoho ekvivalentu N-trifluoroacetyl-L-alaninu a jednoho ekvivalentu Ν,Ν-dicyklohexylkarbodiimidu v 10 ml methylenchloridu pod dusíkem až do vymizení reakčních činidel. Pak se reakční směs zchladí na -30 °C a zfiltruje k odstranění vysrážené močoviny. Chlormethylenový roztok se odpaří a odparek se čistí na silikagelu, k elucí se užije směs methylenchloridu a methanolu v objemovém poměru 98 : 2. Po krystalizací ze směsi methylenchloridu a etyletheru se získá 94 mg výsledného produktu, M+a m/z 540.

Příklad 6

Příprava N-(N-trifluoroacetylmethionyl)-desacetyl-thiokolchicinu, sloučeniny VIZ (vzorec 1,

I I

X=S, Rj=R₂=Me, Y=CH₂-CH-NHCO-CH(NHCOCF₃)CH₂-CH₂-SMe)

Opakuje se způsob podle příkladu 4, jako výchozí látka se užije N-trifluoroacetyl methionin. Frakční krystalizací a chromatografickým čištěním reakčního produktu se ze 400 mg N-desacetylthiokolchicinu získá 84 mg výsledného produktu, M+a m/z 600.

Příklad 7

Příprava N-(alfa-fenylglycyl)desacetylthiokolchicinu, sloučeniny VIIZ (vzorec 1, X=S,

I

Ri=R₂=Me, Y=CH₂-CH-NHCO-CHNH₂-Ph)

400 mg produktu, získaného v příkladu 4 se rozpustí v 5 ml 50% acetonu v přítomnosti 120 mg uhličitanu draselného a roztok se za stálého míchání 5 hodin zahřívá na 60 °C. Pak se reakční směs zchladí, nasytí se chloridem sodným a extrahuje se chloroformem. Organická fáze se vysuší bezvodým síranem sodným, odpaří se do sucha a odparek se chromatografuje na silikageluje při použití směsi methylenchloridu a methanolu v objemovém poměru 98:2. Získá se 160 mg produktu, M+a m/z 506.

Příklad 8

Příprava N-desacetyl-N-trifluoroacetyl-3-0-demethyl-3-0-ximeninyl-thiokolchicinu, sloučeniny VIIIZ (vzorec 1, X=S, Rj=Me, R₂=CO(CH₂)₇C=C-CH=CH-(CH₂)5CH₃, Y=CHrI

CH-NH-CO-CF₃)

500 mgN-desacetyl-N-trifluoroacetyl-3-O-demethylthiokolchicinu (vzorec 1) X=S, R]=Me,

I

R₂=H, Y=CH₂-CH-NHCOCF₃) se rozpustí ve 2,5 ml pyridinu a roztok se přidá při teplotě O °C k 500 mg chloridu kyseliny ximeninové. Reakční směs se nechá stát přes noc při teplotě místnosti a pak se vlije do ledu. Výsledná sraženina se oddělí a nechá se krystalizovat ze směsi acetonu a hexanu, získá se produkt o M+a m/z 715.

Claims (8)

1. Deriváty kolchicinu obecného vzorce 1 kde

X znamená atom kyslíku nebo síry,

R] a R₂, stejné nebo různé znamenají alkylové skupiny s přímým nebo rozvětveným řetězcem nebo cykloalkylové skupiny o až 6 atomech uhlíku nebo nasycené nebo nenasycené acylové skupiny o 16 až 22 atomech uhlíku nebo zbytek beta-D-glukózy,

Me znamená methyl

I

Y znamená skupinu -CH₂-CH-NH-R₃, v níž je methylenová skupina vázána na atom uhlíku v poloze 5 a methionová skupina, která má stejnou absolutní konfiguraci jako kolchicin, je vázána na tropolonový kruh,

R₃ znamená acylovou skupinu o 2 až 6 atomech uhlíku, nesoucí 1 až 3 atomy halogenu, s výhodou fluoru nebo chloru, nebo znamená acylovou skupinu odvozenou od přírodní aminokyseliny, jejíž aminoskupina je volná neboje chráněná trifluoracetamidovou nebo benzamidovou skupinou, za předpokladu, že R] a R₂ znamenají methyl a X znamená atom kyslíku nebo síry, má R₃ význam, odlišný od skupin -COCH₂F, -COCH₂C1, -COCH₂Br, -COCH₂I a za předpokladu, že Ri a R₂ znamenají methyl a X znamená atom kyslíku, má R₃ význam, odlišný od skupin COC1₃, -COCHC1₂, -COCHF₂, -COCH₂CHC1CH₃ nebo COCH₂CH₂CHBrCH₃.

2. Deriváty kolchicinu podle nároku 1, obecného vzorce 1, kde X znamená atom síry.

3. Deriváty kolchicinu podle nároku 1, obecného vzorce 1, kde X znamená atom kyslíku.

4. Deriváty kolchicinu podle nároku 2 nebo 3, obecného vzorce 1, kde Ri a R₂, stejné nebo různé znamenají alkylové zbytky s přímým nebo rozvětveným řetězcem nebo cykloalkylové zbytky o až 6 atomech uhlíku.

5. Deriváty kolchicinu podle některého z nároků 1 až 4, obecného vzorce 1, v nichž Y znamená skupinu obecného vzorce -CH₂-CH-NH-R₃ ve významu, uvedeném v nároku 1.

-6CZ 290309 B6

6. Způsob výroby derivátů kolchicinu obecného vzorce 1, podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že se kolchicin, 2-O-demethylkolchicin, 3-O-demethylkolchicin nebo kolchikosid

a) nechají reagovat s methylmerkaptanem v alkalickém roztoku, a/nebo

b) se příslušně alkylují, acylují nebo glykosylují fenolové skupiny, a/nebo

c) uskuteční se N-desacetylace katalýzou v kyselém prostředí s následnou acylací primární aminoskupiny kyselinou vzorce R₃-COOH nebo jejím derivátem, kde R₃ má význam, uvedený v nároku 1.

7. Farmaceutický prostředek, vyznačující se tím, že jako účinnou složku obsahuje deriváty kolchicinu podle nároku 1 až 5 spolu s nosičem, zvláště přírodním nebo syntetickým fosfolipidem.

8. Použití derivátů kolchicinu podle nároků 1 až 5 pro výrobu farmaceutických prostředků s antiproliferativním, protinádorovým a protizánětlivým účinkem.