DD267493A1

DD267493A1 - Verfahren zur herstellung von neuen oligomeren und polymeren methotrexat-derivaten

Info

Publication number: DD267493A1
Application number: DD30889587A
Authority: DD
Inventors: Eberhard Leibnitz; Rudolf Nastke; Gerhard Reinisch; Bruno Tschiersch; Gisela Winterfeld
Original assignee: Akad Wissenschaften Ddr
Priority date: 1987-11-11
Filing date: 1987-11-11
Publication date: 1989-05-03

Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von oligomeren oder polymeren Derivaten des Methotrexats, eines im medizinischen Bereich, insbesondere in der Humanmedizin, eingesetzten Cancerostatikums, durch Hydroximethylierung der Aminogruppen des Methotrexats in waessrig alkalischer Loesung und anschliessende Polykondensation der Hydroximethylverbindung mit aequimolaren Mengen einer Diaminoverbindung in waessrig saurer Loesung. Ergebnisse von in vivo Screening Tests an Maeusen wurden angegeben.

Description

Diose toxischen Nebenwirkungen zwingen häufig zur Absetzung der Thfc< apie noch vor Erreichen des gewünschton therapeutischen Effekts.

Durch kovalente Bindung von Methotrexat an verschiedene synthetische und natürliche Polymere mit geeigneten iunktionellen Gruppen ist versucht worden, diese toxischen Nebenwirkungen zu vermindern und die Wirkungsspezifität des Methotrexat zu erhöhen. (Ringsdorf, H., Angew. Chemie 93 [1981] S.311-332; Makromol. Chemie 179 [1978] S. 1719-1733; Shen, W.C., Ryser, J.-P., Life Sei. 28 [1981] S.1209-12W).

Dieses Ziel wurde bis heute nicht erreicht,

Durch das polymere Trägermaterial hervorgerufene zusätzliche unerwünschte Nebenwirkungen zwangen im Gegenteil dazu, vor, klinischen Tests dieser Produkte abzusehen.

Nach dem gegenwärtigen Stand der Erkenntnis zum Wirkungsnuchanismus des Methotrexats sind die freien Aminogruppen für die antineoplastische Wirkung essentiell.

Die Substitution das Wasserstoffs der Aminogruppen, die durch in der organischen Chemie übliche Alkylierungs- und Acylierungsreaktionen möglich ist, führt zum teilweisen oder vollständigen Verlust der antineoplastischen Wirkung, (vgl.

„Cancer Medicin" Hrsg. J.F.Holland, E.Frei, Verlag Lea & Febiger, Philadelphia, USA 1973, S.739 u. folgende).

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Entwicklung eines Verfahrens zur reproduzierbaren Herstellung von neuen oligomeren und polymeren Methotrexat-Derivaten, die eine verminderte Allgemeintoxizität und verbesserte oder gleiche Wirkungseffekte als freies Methotrexat aufweisen.

Wesen >W Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist die Herstellung neuer oligomerer u.id polymerer Methotrexat-Derivate, die das Methotrexat als Bestandteil der Polymerhauptkette enthalten.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß durch Umsetzung von MTX mit Formaldehyd in wäßrig-alkalischer Lösung die freien Aminogruppen des MTX hydroximethyliert werden, durch Entfernen des Wassers nach Neutralisation der Reaktionsmischung das Zwischenprodukt (Tetrahydroximethyl-Methotrexat) isoliert wird und anschließend in wäßrig saurer Lösung mit 1:0,5 bis 1:1,5 Mol, vorzugsweise 1,0 Mol, einer Diaminoverbindung, wie z. B. Ethylendiamin oder Methotrexat selbst zum oligomeren bzw. polymeren Endprodukt kondensiert wird.

Die Isolierung der erfindungsgemäSen Produkte gemäß der allgemeinen Formel Il

in der χ = p-lN-methylaminol-benzoyl-glutamins^jre-di-natriurnsalz, R = -CHjOHoder-l·!. R' = -NH-(CHj)₂-I₀-NH und/oder

-NH

NH-

und η = >5 bedeuten, erfolgt durch Verdampfen dos Wassers aus djr Reaktionsmischung unter vermindertem Druck nach vorheriger Einstellung eines pH-Wertes zwischen 7,2 und 7,4.

Die Produkte liegen als gut wasserlösliche Dinatriumsalze vor und können direkt zur Herstellung von Injektions- oder Infusionslösungen verwendet werden.

Ein Produkt mit η = etwa 8 wurde im in vivo Screening Test auf seine antineoplastische Wirksamkeit geprüft, wobei die in Tabelle 1 zusammengestellten Ergebnisse erhalten wurden. Untersuchungsmaterial waren BOFi-Mäuseböckchen (je Testgruppe 10 Tiere). Testtumorewaren di( Leukämie P 388 und das Melanom B 16. Tumorzellen und Testsubstanz wurden den Tieren intraperitoneal injiziert. Als Vergleichsmaterial wurde reines Methotrexatdinatriumsalz verwendet.

Es ist als überraschend zu werten, daß des erfindungsgemäße Produkt trotz der Substitution der Wasserstoffatome dar Aminogruppen des Methotrexats eine dem freien MTX mindestens vergleichbare im allgemeinen aber bessere Wirkung aufweist.

Ausführungsbeispiel

4,98g (0,01 Mol) Pinatriummethotrexat werden in 100ml Wasser gelöst und 4,0ml (0,04 Mol) 30%ige wäßrige Formaldehydlösung zugegeben. Der pH-Wert der Reaktionsmischung wird mit verdünnter wäßriger Natronlauge atf 9,2 eingestellt und die Lösung unter Rühren auf 323 K erwärmt. Es wird 2,5 Stunden bei dieser Temperatur gerührt, dan ach mit verdünnter Salzsäure neutralisiert und unter vermindertem Druck boi 303-313K das Wasser abgedampft. Der trocki ne Rückstand (entsprechend 0,01 Mol Hydroximethylmethotrexat) wird in 70ml Wasser gelöst, 10ml 1 molare Ethylendiamin-Lösung (entspr. 0,01 Mol Ethylendiamin) zugegeben und der pH-Wert der Mischung mit Salzsäure auf 5,5 eingestellt. Die Mischung wird 4 Stunden bei 70°C gerührt und anschließend nach Einstellung c'es pH-Wertes auf 7,2 im Vakuum bei max. 313K das Wasser vollständig entfernt. Das zurückbleibende Oligokondensat aus Mothotrexat, Formaldehyd und Ethylendiamin mit η = etwa 8 wird abschließend im Vanuum (1 10¹Pa) getrocknet.

Tabelle 1 Lebensdauer von BDF,-Mäusen nach Tumorinkubation (Kontrolle) und nach anschließender Behandlung mit der Testsubstanz bzw. Methotrexat

Dosis	Applikationsta ;	Testsubstanz	Lebensdauer in Tagen	Kontrolle
mg/kg/lnj.	nach Tumorinkubation		MTX
A: Leukämie P 388		15		10
80	1.	16	6	10
40	1.	12	13	10
20	1.	13	12	9
15	1.	13	12	9
10	1.-4.	16	7	9
5	1.-4.	18	16	9
2,5	1.-4.		16
B: Melanom B 16		23		21
20	1.	32	22	21
10	1.	26	24	18
20	1.,5.,9.	27	22	18
10	1.,5.,9.	22

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von neuen oligomeren und polymeren Methotrexat-Derivaten mit verminderter Allgemeintoxizität, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung, die das Methotrexat als Bestandteil der Polymerkette enthält, gemäß der allgemeinen Formel Il

N-*

in der x" = p-(N-methylaminolbenzoyl-glutaminsäure-di-natriumsalz, R = -CH₂OH oder-H, R' = -NH-(CH₂)₂_,(rNH- und/oder

-MH-

und η = > 5 bedeuten, aus Methotrexat in wäßriger Phase bei einem pH-Wert zwischen 7,2 und 11, bei 313bis363K, 1 bis5Stunden mit Formaldehyd im Molverhältnis von 1:4 bis 1:10zu einem N-hydroximethylierten Zwischenprodukt umgesetzt, dieses isoliert und mit Methotrexat und/oder Ethylendiamin im Molverhältnis von . :0,5 bis 1:1,5 in wäßriger Phase bei einem pH-Wert zwischen 3,5 und 6,5, bei 323-363 K, 2 b·j 6 Stunden zum oligomeren und/oder polymeren Endprodukt kondensiert und in üblicherweise isoliert wird.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren aur Herstellung von neuen oligomeren und polymeren Methotrexa* Derivaten, die im medizinischen Bereich, insbesondere in der Humanmedizin einsetzbar sind.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Cs ist bekann;, daß das Cytostfitikum Methotrexat (MTX) (Formel I) nicht nur auf neoplastiches Gewebe toxisch wirkt, sondern es werden in starkem Maße aucn normales Gewebe und gesunde Organe geschädigt.

-CO-NH-CH-COOH