DD272092A1 - Verfahren zur herstellung von n-(phosphonoacetyl)-l-asparaginsaeure - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von N-(Phosphonoacetyl)-L-asparaginsaeure (PALA), einem bekannten Antitumormittel. Der neue Syntheseweg besteht darin, dass Phosphonoessigsaeure-P,P-dimethylester mit L-Asparaginsaeure-di-(p-nitrobenzyl)-ester zu N-(Phosphonoacetyl)-L-asparaginsaeure-di-(p-nitrobenzyl)-ester-P,P-dimethylester umgesetzt und dieses Produkt verseift und hydriert wird. Anwendungsgebiete der Erfindung sind die pharmazeutische Industrie sowie die Medizin.

Description

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Verfahren zur Herstellung von N-(Phosphonoacetyl)-L-asparaginsäure

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von N-(Phosphonoacetyl)-L-asparaginsäure. Die Tetrasäure bzw. deren Salze stellen bekannte Verbindungen dar und siud bekannte Antitumormittel*

Einsatzgebiete der Erfindung sind die pharmazeutische und chemische Industrie sowie medizinische Einrichtungen und Einrichtungen des Gesundheitswesens.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Tetraeäure N-(Phosphonoacetyl)-L-asparaginsäure (PALA) wurde erstrals von Stark et al, synthetisiert (J. Biol. Chem. 246, 6599 (1971)). Sie hat sich als Antitumormittel bewährt (Cancer Res. 36, 2720 (1976)). So konnte die Über-

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lebenszeit von Mäusen mit intraperitonaler Leukämie P 38C nach Gabe von PALA bis zu 64% verlängert worden· Erfolge brachte der PALA-Einaatz auch bei der Behandlung von Lewis-Lungen-Saroom und Melanom B 16. Mit Ι-ΆΙιΑ behandelte Mäuse lebten 77-86% länger als unbehandelte Vergleiohstiere (Hiremagalur N. Jayaram, Canoer Treatm. Reports 6^ 1291 (1979); B. Ardalau, Bioohem. Pharmacol. ^O 2045 (1981)). Die Synthase der Tetraaäure PALA, deren Di- und Tetra-Alkalisalze sowie weiterer organischer Salze wurde mehrfach beschrieben (US-PS 4 154 739i 4 178 306, 4 215 070, 4 428 943, DE 2849 396). Alle beschriebenen Verfahren beruhen auf dem gleichen Herstellungsprinzip und unterscheiden sich im wesentlichen durch die Herstellung verschiedenartiger Salze. Schlüsselprodukt aller Synthesen ist Phosphonoacetylchlorid, das aus Phoephonoessigsäure mit Thionylchlorid hergestellt wird und zur Acylierung von Asparaginaäureeatern, wie Dihenzylester oder Diethylestar eingesetzt wird. Die Verfahren führen zu 87% reinen Produkten (US-P 4 428 943). Das Phosphonoacetylchlorid wird ohne weitere Reinigung zur Acylierung eingesetzt. Das bisher übliche Arbeiten mit dem ungereinigten Produkt führt ,jedoch zu einer Reihe unerwünschter Nebenprodukte, die den Gang der weiteren Umsetzung zu PALA stören. Im ³ P-UMR-Spektrum des Produktes der Umsetzung von Phosphonoesaigsäure mit Thionylchlorid (DE-PS 2849 396) fanden wir 13 Verbindungen, die Phosphor enthalten. Pur einen Einsatz als Arzneimittel ist jedoch die Herstellung von definierten Zwischenprodukten wünschenswert.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Herstellung von N-(j?hosphonoacetyl)-L-asparaginsäure bzw. deren Salze nach einem Verfahren, dae die beschriebenen Nachteile umgeht und zu einen hochwertigen Produkt führt.

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Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwiokeln, das die Schwierigkeiten liter: i,urbekannter Verfahren umgeht und in guten Ausbeuten zu N-(Phosphonoacetyl)-L-asparaginsäure bzw. deren Salzen führt. Die Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß Phosphonoessigsäuretrimethylester (Malavannaya, R.A., Twetkov, E.Ii., Kabachnik, M.I., Zh. Obahch. Khim. 41, 1426 (1971)), der erfindungsgemäß auf eine neue Weise aus Bromessigsäuremethylester und Trimethylphosphit gewonnen wurde, in Phosphonoessigsäure-P,P-dimethylester überführt und init L-Asparaginsäure-di-(p-nitrobenzyl)-ester zu N-(Phosphonoacetyl)-L-asparaginsäure-di-(p-nitrobenzyl)-ester-P,P-dimethylester umgesetzt wird. Überraschenderweise hat es sich gezeigt, daß bei Verwendung des Phosphonoessigsäure-P,P-dimethylesters ein wesentlich reineres Zielprodukt entsteht. Dieser Reaktionsweg ist bisher nicht beschritten worden. Der Tetraester wird danach suocessiv von den Estergruppierungen befreit und in eine pharmazeutisch einsetzbare Form, z.B. das Dinatriumsalz, überführt. Das so durchgeführte Verfahren umgeht die unerwünschte Stufe des Phosphonoacetylchlorids und die damit auftretenden Syntheseprobleme und führt zu gut handhabbaren Zwischenprodukten. Ein weiterer Vorteil ist die gute Zugänglichkeit der Ausgangsverbindungen und die einfache Reaktionsführung. Der Einsatz von L-Asparaginsäure-di-(p-nitrobenzyl)-ester gestattet neben vereinfachter Verseifung die schonende Hydrierung der p-Nitrobenzylestergruppen.

Das so erhaltene PALA wird nach literaturbekannten Verfahren (z.B. wie in DE 2 849 396 beschrieben) in das Di-Natriurasalz überführt.

Das so hergestellte Di-Natriumsalz zeigt am Tiermodell in Vergleich zur Literatur bessere Ergebnisse (Schabel, P.M. et al., Iivj^s Cancer: Progress in Therapeutic Research, Raven Press, New York, 15-35). Der Nachweis der cytostatischen Aktivität des Na-Salzes erfolgte am F 388-Leukämie- ind B 16-Melanoni-Modell.

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Ausführungsbeispieile

Beispiel 1: Phosphonoacetylchlorid

Hergestellt nach DB 2 849 396.

³¹P-NMR

" ³¹P: 26,6} 7,0 (Intensität größer 20%) 26,8; 8,7; 8,0; 7,7(Intensität größer 5%) 16,0; 15,0; 7,5} -2,7} -2,9} -3,5; -3,9 (Intensität

kleiner 5%'j

Beispiel 2x Phosphonoessigsäure-P^-dimethylester

0,1 mol (18,2 g) Phosphonoessigsäuretrimetkylaster, hergestellt aus Bromessigsäuremethylester und Trimethyl^ hospij.it, werden in 40 ml absolutem Methanol gelöst. Dazu tropft man langsam eine Lösung von 0,1 mol (5,6 g) Kaliumhydroxid in 40 ml absolutem Methanol und dampft die Lösung nach einstündigem Stehen bei 50 ⁰C im Vakuum ein. Der Rückstand wird mit 8 ml absolutem Methanol aufgenommen, bis zur Trübung mit absolutem Aceton (ca. 0,5 1) versetzt und nach 24stündigera Stehen bei 5 ⁰C das Kaliv/iasalz unter Ausschluß von Luftfeuchtigkeit abgetrennt. 14,8 *r (72# Ausbeute); Pp. 118-121 ⁰C: ¹H-NMR (D₂°)^:^p__CH 2,96 ppm, d (J«22 Hz); ³¹P-NMR (H_?0): £ '$0 ppm. ²

Zu der Suspension von 0,072 mol (14i8 g) K-SaIz in ?5 ml absolutem Aceton werden bei 0 ⁰C portionsweise 205 ml etherische HOl gegeben, tfach dem Abtrennen des KCl wird das Piltrat eingeengt. Nach längerem Stehen im Kühlschrank kristallisiert der Sirup durch. 11,6g (96% Ausbeute - bezogen auf das K-SaIz); ¹H-NMR (CDCl₃): ^_p„_CH 2,97 ppm, d (J=»22 Hz), cf_p__0Me 3,76 ppm, d (J=11 Hz); ³¹P-NMR ²(H₉0i: ^26,3 ppm.

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Beispiel 3: N^PhosphonoacitylJ-L-asparaginsaure-di-ip-nitrobenzyl )-ei3ter-P,P-dimethylester

5mnol (2,2 g) Aap(ONb)ΟΛ&Ή01 werden in 20 ml DLO¹ gelöst und mit 5 mmol (0,7 ml) Triethylamin versetzt. Nach Zugabe von 5 mmol (840 mg) Phosphonoessigsäure-PjP-dimet'iylester und 7,5 mmol (1,3 g) HONB wird au.f -20 ⁰C abgekühlt und mit 5,5 mmol DCCI versetzt. Es wird über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Nach Absaugen des entstandenen Dicyclo^xylharnstoffes wird eingeengt und das Öl in 50 ml Essigester aufgenommen. Ee wird mit je 20 ml 5% KHSO.-Löeung, 5% NaHCO^-Lösung und Wasser ausgeschüttelt. Die organische Phase wird abgetrennt, getrocknet und das Lösungsmittel im Vakuum abgezogen. Bin gelbes Öl bleibt zurück. 2,2 g (79% Ausbeute). ¹H-NMR (CDCIo),«Γ ρ__0Η 2,88 ppm d (J » 21 Hz),cf_p__0Me 3,70 ppm d (J - 11 Ha); 13₀__NHR ²(CDCl₃): ^P-CH ³⁴'^{1 ppm}'· d (J = 132 Hz),<f_p-0Me 53,2 ppm, d (J . 6 Hz), <f 00-CH₂ ³⁶'^{1 ppa}/ ^ CO-CH ⁴⁹'^{1 ppm}» ^Ar-CH₂ ⁶⁵'^{4 und 66>O Ppm}' <iQQ 16§,9 und 170,2 ppm, <^_Νσο 164,0 und 16^,2 ppm.

Beispiel 4: N-iPhosphonoacetylJ-L-Asparaginsäure-di-ip-nitroben-

3,25 müiol (1,8 g) !-(Phosphonoacetyl^-L-asparafeinsäure-di-ip-nitrobenayl)-eater-P,P-dimethylester werden bei Raumtemperatur mit 25 ml 1,5N HBr/Eisessig eine Stunde gerührt. Anschließend wird der Ansatz in 300 ml absoluten Ether eingetragen. Das sich abscheidende ölige Produkt wird nach kurzer Zeit fest. Es wird abgesaugt, mit Ether gewaschen und getrocknet. Ausbeute: 1,35 g (75% Ausbeute) Pp. 197-203 ⁰C.

Beispiel 5: N-^hosiphonoacety^L-asparaginsäure-di-natriumsalz

a) 900 mg N-iPhosphonuacötylJ-L-asparaginsäure-di-ip-nitrobenzyl)-sster werden ia 15 ml Methanol unter Zusatz von katalytischem Menge Eisessig 3 h mit 100 m^· Palladiumschwarz hydriert, die LÖBung eingeengt und der Rückstand nach DE-OS 2 849 396 in. das Dinatriumsalz überführt.

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b) 1,3 g N-(Phosphonoaoetyl)-L-asparaginsäure-di-(p-nitrobenzyl)-ester werden rait 0,6 g NaOH in 9,!? ml HgO 3 Stunden bei 5-15 ⁰C verseift und in das Dinatriumsala überführt. ¹H-NM (D₂O), <T_p__CH 2,77 ppm, d (J = 20 Hz).

Beispiel 6: Testung des Präparates PALA

Testung am LEWIS-Iungen-Karzinom (LL) der Maus.

Der Tijnor wurde als verdünnter Brei i.m. appliziert. Der Tumor metastasiert schnell in die Lunge} die Tiere sterben an den Lungenmetastasen.

Tumor: LL i.m

Tiere: BDP₁-Männchen

Substanzbehandlung: i.p., d 1-4 und 7-11 Körpergewichtsbest.: 4· Versuchstag Ergebnisse:

Dosis MdST T/C'% äKG% Langzeitüberleb.

(mg/kg/Appl.) (Tage)

200 90 300 - 4 9 von 10 Tieren

0 (Rontrolle) 27 +40 von 30 Tieren

Von den 10 behandelten Tieren starb 1 Tier mit Tumor am 45* Versuchstag. Die überlebenden 9 Tiere wurden 220 Tage nach Versuchsbeginn getötet j sie waren makroskopische ohne Tumorbefund.

Claims (2)

1. IU 09L

   Patentansprüche

   1. Verfahren zur Herstellung von N-(Phosphonoacetyl)-L-asparagingsäure, dadurch gekennzeichnet, daß Phoaphonoessigsäure-P,P-dimethylester mit L-Asparaginsäure-di-(p-nitrobenayl)-ester umgesetzt und das entstehende T\ouukt verseift und hydriert wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Herstellung des Phosphonoessigsäure-P^-dimethylesters benötigte Phosphonoessigsäuetrimethylester aus Bromessigsäuremethylester und Trimethylphosphit .hergestellt wird·