DD267495A1 - PROCESS FOR PREPARING A NEW METHOTREXATE DERIVATIVITY WITH REDUCED TOXICITY - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines neuen Methotrexat-Derivates, eines im medizinischen Bereich, vorzugsweise in der Humanmedizin, eingesetzten Cancerostatikums durch Hydroximethylierung der Aminogruppen des Pteridinringes mit Formaldehyd in waessrig alkalischer Loesung.The invention describes a process for the preparation of a novel methotrexate derivative, a cancerostatic agent used in the medical field, preferably in human medicine, by hydroxymethylation of the amino groups of the pteridine ring with formaldehyde in aqueous alkaline solution.
Description
r/H*r / H *
\.λ\ .λ
COOHCOOH
- CO - MH-CH \ - CO - MH-CH \
Durch Bindung von Methotrexat an verschiedene natürliche und synthetische Polymere ist versucht worden, diese toxischen Nebenwirkungen herabzuseüen. (Ringsdorf, H., Angewand. Chemie 93 (1981), S. 311-332; Makromol. Chemie 179 [1978), S. 1719-1733). DiesesZiel wurde bis heute nicht erreicht. Durch den polymeren Träger hervorgerufene zusätzliche unerwünschte Nebenwirkungen führten dazu, daß diese Materialien im klinischen Test nicht eingesetzt werden konnten. Nach dem gegenwärtigen Stand der Aufklärung des Wirkungsmechanismus des Methotrexats sind für die gewünschte antineoplastische Wirkung, das heißt die Hemmung der Dihydrofolsäurereduktase (DHFR) die freien Aminogruppen in 2- und insbesondere 4-Stellung des Methotrexats (siehe Formel I) unbedingte Voraussetzung. Eine Substitution des Wasserstoffs der Aminogruppen durch Acyl- oder Alkylgruppen, die durch in der organischen Chemie übliche Reaktionen möglich ist, führt zum vollständigen oder teilweisen Verlust der ar.tineoplastischen Wirkung (vgl. ,Cancer Medicine" Hrsg. J. F. Holland, E. Frei, Verlag l^a & Febinger, Philadelphia, USA.. 1973, Seite 739ff.).By binding methotrexate to various natural and synthetic polymers, attempts have been made to reduce these toxic side effects. (Ringsdorf, H., Angewandte Chemie 93 (1981), pp. 311-332; Makromol. Chemie 179 [1978], pp. 1719-1733). This goal has not been achieved to date. Additional undesirable side effects caused by the polymeric carrier meant that these materials could not be used in the clinical trial. According to the current state of the elucidation of the mechanism of action of methotrexate, the free amino groups in the 2- and in particular the 4-position of methotrexate (see formula I) are an unconditional prerequisite for the desired antineoplastic action, ie the inhibition of dihydrofolic acid reductase (DHFR). Substitution of the hydrogen of the amino groups by acyl or alkyl groups, which is possible by reactions customary in organic chemistry, leads to the complete or partial loss of the ar.tineoplastic action (cf., Cancer Medicine, ed. JF Holland, E. Frei, Verlag Linda & Febinger, Philadelphia, USA. 1973, page 739ff.).
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist die Entwicklung eines Verfahrens zur gut reproduzierbaren Herstellung eines neuen Methotrexat-Derivates, das eine verminderte Allgemeintoxizität und verbesserte oder mindestens gleiche Wirkungseffektivität wie das freie MTX aufweisen soll.The aim of the invention is the development of a process for the well reproducible production of a novel methotrexate derivative, which should have a reduced general toxicity and improved or at least the same effect effectiveness as the free MTX.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Methotrexat-Derivates zu entwickeln, bei dem niedermolekulare organische Verbindungen an die NHj-Gruppen des Pteridinringes gebunden werden und dessen Produkt eine verbesserte antineoplastische Wirkung besitzen soll.The object of the invention is to develop a process for the preparation of a methotrexate derivative in which low molecular weight organic compounds are bonded to the NHj groups of the pteridine ring and whose product is to have an improved antineoplastic action.
Erfindungsgemäßwird die Aufgabe dadurch gelöst, daß durch Umsetzung von 1 Mol mit 4 bis 10 Mol Formaldehyd in alkalischer wäßriger Lösung über einen Zeitraum von 1,5 bis 4 Stunden bei einer Temperatur von 303 K bis 363 K und einem pH-Wert von 7,5 bis 11 einTetrahydroximethyl-MTX, Formel II, hergestellt wird.According to the invention the object is achieved in that by reacting 1 mole with 4 to 10 moles of formaldehyde in alkaline aqueous solution over a period of 1.5 to 4 hours at a temperature of 303 K to 363 K and a pH of 7.5 to 11, a tetrahydroxymethyl-MTX, Formula II, is prepared.
Das Produkt wird isoliert, indem nach Einstellung eines für die Anwendung im lebenden Organismus erforderlichen pH-Wertes zwischen 7,2 und 7,4 durch Zugabe von verdünnter Salzsäure Wasser und überschüssiger Formaldehyd unter vermindertem Druck entfernt werden. Es liegt als gut wasserlösliches Di-natriumsalz vor und kann direkt zur Herstellung von Injektions- oder Infusionslösungen verwendet werden.The product is isolated by removing water and excess formaldehyde under reduced pressure by adding dilute hydrochloric acid after adjusting to a pH of between 7.2 and 7.4, which is necessary for use in a living organism. It is present as a readily water-soluble di-sodium salt and can be used directly for the preparation of injection or infusion solutions.
Die Substanz wurde im in vivo Screening Test auf ihre antineoplastische Wirksamkeit geprüft, wobei die in Tabelle 1 und 2 zusammengestellten Ergebnisse erhalten wurden.The substance was tested in the in vivo screening test for its antineoplastic activity, obtaining the results summarized in Tables 1 and 2.
Untersuchungsmaterial waren BDFpMäuseböckchen (je Testgruppe 10 Tiere). Testtumore waren die Leukämie P388 und das Molanom B16. Die Testsubstanz wurde den Tieren intraperitoneal injiziert. Als Vergleichsmaterial diente reines Methotrexat-dinatriumsalz.Test material was BDFp mice (10 animals per test group). Test tumors were the leukemia P388 and the molanoma B16. The test substance was injected intraperitoneally into the animals. The reference material was pure methotrexate disodium salt.
Es ist als überraschend zu werten, daß das erfindungsgemäße Produkt trotz der vollständigen Substitution aller Wasserstoffatome der Aminogruppen eine dem freien MTX mindestens vergleichbare und zum Teil sogar signifikant bessere Wirkung als MTX aufweist.It is surprising to note that despite the complete substitution of all the hydrogen atoms of the amino groups, the product according to the invention has at least a comparable and sometimes even significantly better effect than MTX on the free MTX.
AusführungsbelsplelAusführungsbelsplel
4,98g (0,01 Mol) Di-natriummethotrexat werden in 100ml Wasser gelöst und 5,0ml 30%ige wäßrige Formaldehydlösung (0,05 Mol) zugegeben. Der pH-Wert der Reaktionsmischung wird mit verdünnter wäßriger Natronlauge auf 9,2 eingestellt und die Lösung unter Rühren auf 323K erwärm'. Es wird 2,5 Stunden bei dieser Temperatur gerührt, danach die Mischung auf Raumtemperatur abgekühlt und die zur pH-Wert Einstellung auf 9,2 benötigte Menge NAOH durch Zusatz der äquivalenten Menge 1 η HCI neutralisiert.4.98 g (0.01 mol) of di-sodium methotrexate are dissolved in 100 ml of water and 5.0 ml of 30% aqueous formaldehyde solution (0.05 mol) are added. The pH of the reaction mixture is adjusted to 9.2 with dilute aqueous sodium hydroxide solution and the solution is heated to 323 K with stirring. The mixture is stirred for 2.5 hours at this temperature, then the mixture is cooled to room temperature and neutralized to adjust the pH to 9.2 amount of NaOH by addition of the equivalent amount of 1 η HCl neutralized.
Durch Entfernen des Wassers und des Formaldehyd-Überschusses unter vermindertem Druck (etwa 1 · 103 Pa) bei max. 303K erhält man das Tetrahydroximethyl-MTX als Dinatriumsalz.By removing the water and the excess formaldehyde under reduced pressure (about 1 x 10 3 Pa) at max. 303K, the tetrahydroxymethyl-MTX is obtained as the disodium salt.
Es wird im Vakuum (<1 102Pa) bei max. 313K getrocknet.It is heated in vacuo (<1 10 2 Pa) at max. 313K dried.
Das Produkt enthält keine Etherbindungen und keine Methylenb'ücken.The product contains no ether bonds and no methylene bridges.
Tabelle 1 Lebensdauer von BDF,-Mäusen nach i. p. Applikation άιΎ Loukämie P 388 und nach Applikation der Testsubstanz und von MTX im Vergleich zu unbehandelten tumortragenaen KontrolltierenTable 1 Life of BDF, mice after i. p. Application άιΎ Loukemia P 388 and after administration of the test substance and MTX in comparison to untreated tumor-bearing control animals
Tabelle 2 Lebensdauer von BDF,-Mäusen nach i. p. Applikation des Melanoms B16 und nach Applikation der Testsubstanz und von MTX im Vergleich zu unbehandelten tumortragenden KontrolltierenTable 2 Life of BDF, mice after i. p. Application of melanoma B16 and after administration of the test substance and MTX in comparison to untreated tumor-bearing control animals
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DD30889787A DD267495A1 (en) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | PROCESS FOR PREPARING A NEW METHOTREXATE DERIVATIVITY WITH REDUCED TOXICITY |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US10201589B2 (en) | 2013-12-11 | 2019-02-12 | University Of Massachusetts | Compositions and methods for treating disease using Salmonella T3SS effector protein (SipA) |
-
1987
- 1987-11-11 DD DD30889787A patent/DD267495A1/en not_active IP Right Cessation
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