DE2035419A1

DE2035419A1 - Neue Arzneimittel mit antineoplasüscher Wirksamkeit

Info

Publication number: DE2035419A1
Application number: DE19702035419
Authority: DE
Inventors: Alexander Dr Basel Storni Angelo Dr Allschwil Meiseis, (Schweiz)
Original assignee: J R Geigy AG, Basel (Schweiz)
Priority date: 1969-07-17
Filing date: 1970-07-16
Publication date: 1971-01-28
Also published as: IL34938A0; ZA704898B; FR2059521B1; IE34609L; IL34938A; GB1301555A; NL7010268A; CH511877A; BE753532A; FR2059521A1; IE34609B1

Description

J.R.Gei_gyA.a,GH-4000Basel2i Case: 4-3103"

Dr. F. Zumetein sen. - Dr. E. Assmann OfIiR/ 1 Q

Dr. R. Koenigsberger - Dipl. Phys. R. Holzhauer L U O 0 "t I α

Dr. F. Zumstein jun.

P α t β η \ α n w α J t β

8 München 2/ Bräuhausstraßo 4/III

Neue Arzneimittel mit antineoplastischer Wirksamkeit

Die vorliegende Anmeldung betrifft neue Arzneimittel mit antineoplastischer Wirksamkeit sowie die Anwendung dieser Mittel.

Es wurde überraschenderweise gefunden, dass das 3-Allyl-5-meth3i--2,4-thiazolidindion-2-(4'allyl-3-thiosemicarbazon) der Formel I ·

= N - NH - C - NH-CH₂- CH = CH₃

'-.'■ ^: ■ ■:■■■ ■ '"■■ (D :^: CH₂ - CH = CH₂

das Wachstum von Tumoren zu hemmen vermag, wie in Tierversuchen bei oraler und subcutaner Applikation, z.B. am W durch Dimethylbenzanthracen induzierten Mammacarcinom der Ratte und am Walker-Carcinom der Ratte, festgestellt werden kann. Ferner eignet sich die erfindungsgemäss anwendbare Verbindung der Formel I wegen ihrer immunsuppressiven Wirksamkeit beispielsweise zur Verlängerung der Ueberlebensfähigkeit von transplantierten Organen und zur Behandlung von Autoimmunkrankheiten.

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Beispielsweise bewirkt das erfindungsgemäss verwendete 3-Allyl-5-methyl-2,4-thiazolidindion-2-(4-allyl-3-thiosemicarbazon) bei . peroraler Verabreichung in insgesamt 15 Dosen von je 100 mg/kg innerhalb 3 Wochen eine Hemmung des Tumorwachstums von 7.5-99% im erstgenannten Tierversuch, der wie folgt ausgeführt wird: Als Tiere werden 50 Tage alte, weibliche Ratten (Stamm "Sprague Dawley") verwendet. Der Tumor wird durch eine einmalige Verabreichung einer Lösung von 15 mg DimethyIbenzanthracen in 1 ml Sesamöl per os mit der Schlundsonde induziert, dies führt nach P ungefähr 8 Wochen zur Ausbildung eines Mammaearcinoms. FUr den.

Test werden nur Ratten verwendet, deren Tumoren einen Durchmesser von 8-12 mm haben. Diese Ratten werden unter Vermeidung jeder Selektion in Gruppen von je 7 Tieren aufgeteilt -. Zur Behandlung wird einer Tiergruppe während drei aufeinanderfolgenden Wochen, an je 5 aufeinanderfolgenden Wochentagen eine bestimmte Dose der Versuchssubstanz entweder per os oder subeutan unter der Haut auf der rechten Seite verabreicht. Die Tiere werden 10 Tage nach BehandlungsabSchluss getötet und die Tumorgrösse gemessen. Das Resultat wird in % Hemmung des Tumorwachstums (Durchmesser) verglichen mit demjenigen bei unbehandelten Kontrolltieren ausgedrückt.

Beim Walker-Careinom der Ratte bewirkt das 3-Allyl-5-methyl-2,4-thiazolidindion-2-(4-allyl-3-thiosemicarbazon)z.B.bei subeutaner Verabreichung von je 25 mg/kg an 4 aufeinanderfolgenden Tagen eine Hemmung des Tumorwachstums von 43%_s wobei die Versuche wie folgt durchgeführt werden: Als Tiere werden männliche Ratten (Stämme Wistar oder "Sprague Dawley") von 100-120 g Gewicht verwendet. Zur Tumortransplantation wird 1 ml einer Sus-

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pension eines Tumorzellbreis mit Ringer- oder Hanks-Lösung im Verhältnis Ig: 1 ml intramuskulär in den linken Schenkel injiziert. Mit der Behandlung wird 20 Stunden nach der Transplantation begonnen. Täglich, an 4 aufeinanderfolgenden Tagen werden bestimmte Dosen der Versuchssubstanz entweder subcutan unter der Haut der rechten Seite oder per os appliziert. Die Tiere werden 10-12 Tage nach der Transplantation getötet und das Tumorgewicht bestimmt. Das Resultat wird in % Hemmung des Tumorwachstums (Gewicht) gegenüber unbehandelten Kontrolltieren ausgedrückt. Pro Versuch wird das Mittel von 8 Tieren genommen.

Man kann das als Wirkstoff verwendete Thiosemicarbazon der Formel I in einer technisch vorteilhaften Reaktionsfolge ausgehend von A-Allyl-l-alkanoyl-S-thiosemicarbaziden der allgemeinen Formeln

CH₂ = CH - CH₂ - NH - C - NH - NH - CO - R₁ . (II)

in welcher

R, . Wasserstoff oder eine niedere Alkylgruppe, insbesondere die Methylgruppe bedeutet, herstellen.

Die Verbindungen der allgemeinen Formel II sind aus dem 4-Allyl-3-thic semicarbazid durch Erhitzen mit wasserfreier Ameisensäure bzw. mit Acetanhydrid oder Anhydriden von weiteren niederen Alkansäuren herstellbar. Durch Kondensation der Verbindungen der allgemeinen Formel II mit 2-Halogenpropionsäuren der allgemeinen Formel III

CH- - CH - CO - OH _/TT_.

3 ι (III)

Hai

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in welcher

Hal Chlor, Brom oder Jod bedeutet, mit Hilfe von Natriumacetat in einem niederen Alkanol, insbesondere Aethanol, bei dessen Siedetemperatur erhält man substituierte N'-Alkanoyl-2,4-thiazolidindion-2-hydrazone der allgemeinen Formel IV S "

-,.Vn -NH-CO-R_{1 (iv)}

0= C— N - CH₂ - CH = CH₂

in welcher R₁ die unter Formel II angegebene Bedeutung hat. Anstelle von 4-Allyl-l-alkanoyl-3-thiosemicarbaziden der allgemeinen Formel II kann man auch l-Alkanoyl-3-thiosemicarbazide einsetzen und in die in diesem Fall erhaltenen Kondensationsprodukte der allgemeinen Formel,V

EL - CH C = N - NH - CO - R₁

in welcher R₁ die unter Formel II angegebene Bedeutung hat, den 3-Substituenten. Allyl nachtraglich einführen, indem man die Verbindung der allgemeinen Formel V in ihre Alkalimetallverbindungen überführt und letztere mit reaktionsfähigen Estern des Allylalkohols der Formel IV

CH₂= CH-CH₂-OH (VI)

umsetzt.

Die Alkalimetallverbindungen werden beispielsweise durch Einwirkung von Natriumhydrid, Lithium- oder Natriumamid in Dimethylformamid bei 0° bis Raumtemperatur erhalten und im gleichen Medium bei Raumtemperatur oder massig erhöhter mit reaktionsfähigen Estern des Allylalkohols, z.B. Halogeniden,

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wie Allyljodid, Allylbromid oder auch Allylchlorid umsetzt. Ferner können auch die entsprechenden Alkansulfonsäure- oder Arensulfonsäureester des Allylalkohols verwendet werden.

Die nach der einen oder andern Verfahrensvariante erhaltenen Verbindungen der allgemeinen Formel IV werden zur Abspaltung der Alkanoylgruppe in einem niederen Alkanol in Gegenwart von Chlorwasserstoff und gegebenenfalls Wasser erwärmt, wobei man das 3-Allyl-5~methyl-2,4-thiazolidindion-2-hydrazon der Formel VII

CH₃-GH C= N- NH₂

(VII)

O=G--N - CH₂- CH = CH₂

erhält. Beispielsweise kocht man einen Ausgangsstoff der Formel IV ca. eine bis 15 Stunden im Gemisch aus einem wasserfreien niederen Alkanol, insbesondere Aethanol, ferner Methanol oder Propanol, und abs. ätherischer Chlorwasserstofflösung, deren Chlorwasserstoff gehalt mindestens zur Salzbildung mit dem freigesetzten Hydrazon ausreicht, unter Rückfluss. Im genannten Reaktionsmedium kristallisiert das gewünschte Hydrazon der Formel VII allmählich in Form seines Hydrochloride aus und kann nach beendigter Reaktion, Abkühlen und gegebenenfalls Zufügen einer organischen Flüssigkeit, die die Löslichkeit des Hydrochloride im Reaktionsmedium herabsetzt, wie z.B. von Petroläther oder weiterem DiMthyläther, abfiltriert werden. Anstelle von Chlorwasserstoff kann man auch eine entsprechende, d.h. zur eingesetzten Verbindung der Formel VI mindestens äquivalente Menge konz. Salzsäure verwenden, womit dem Reaktionsmedium auch ein entsprechender Wassergehalt verliehen wird. In diesem Fall wird die Reaktion vorzugsweise in einem - niederen Alkanol, ζ .B. Aethanol, bei dessen Siedetemperatur -durch-.

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geführt. Das entstandene Hydrochlorid des Hydrazone der/Formel VII ist in diesem Reaktionsmedium mindestens teilweise gelöst und wird z.B. durch Eindampfen im Vakuum isoliert. Die Freisetzung des Hydrazons aus dem Hydrochlorid kann in. üblicher Weise z.B. durch Lösen in Wasser, Zufügen der berechneten Menge einer Base, z.B. Natriumcarbonat oder Natriumhydroxid, und Aufnehmen des als OeI abgeschiedenen Hydrazons in einem mit Wasser nicht mischbaren organischen Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch, z.B. in Methylenchlorid und/oder Petroläther, erfolgen.

Aus dem Hydrazon der Formel VII erhält man 'Schliesslich durch Umsetzung mit Allylvisothiocyanat der Formel VIII,

S - C = N - CH₂ - CH = CH₂ (VIII)

das 3-Allyl-5~methyl»2,4-thiazolidindion-2-(4-allyl-3-thiosemicarbazon) der Formel I. "

Die Umsetzung erfolgt vorzugsweise in einem gegenüber Hydrazinen inerten organischen Lösungsmittel, z.B. in einem niederen Alkanol, wie Methanol, Aethanol, Propanol oder Isopropanol, einem ätherartigen Lösungsmittel, wie Diäthylather, Dibutyläther, Tetrahydrofuran oder Dioxan, einem Kohlenwasserstoff, wie Benzol, Toluol oder Hexan, oder einem Halogenkohlenwasserstoff wie Chloroform, bei Raumtemperaturen oder massig erhöhten Temperaturen bis ca. 100° bzw.Siedetemperatur des verwendeten Lösungsmittels. Die Reaktionsdauer liegt, je nach Reaktionstemperatur zwischen ca. einer halben und 24 Stunden. ' . -

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Die zur Behandlung von Neoplasien geeigneten täglichen Dosen vom Thiosemicarbazon der allgemeinen Formel I liegen für Säugetiere zwischen 1 mg und 100 mg pro kg Körpergewicht und innerhalb dieses Bereiches bei parenteraler, insbesondere intramuskulärer oder subcutaner Applikation im allgemeinen niedriger als bei oraler Applikation. Das Thiosemicarbazon der Formel I wird oral oder rektal vorzugsweise in Doseneinheitsformen, wie Tabletten, Dragees oder Kapselnbzw. Suppositorien, und parenteral als Injektionslösungen angewendet.

Doseneinheitsformen für die orale Anwendung enthalten als Wirkstoffe vorzugsweise zwischen 10% und 90% des Thiosemicarbazone " der Formel I. Zu ihrer Herstellung vermischt man den Wirkstoff z.B. mit festen, pulverförmiger! Trägerstoffen, wie Lactose, Saccharose, Sorbit, Mannit; Stärken, wie Kartoffelstärke, Maisstärke oder Amylopektin, ferner Laminariapulver oder Citruspulpenpulver,· Cellulosederivaten oder Gelatine, gegebenenfalls unter Zusatz von Gleitmitteln, Magnesium- oder Calciumstearat oder Polyäthylenglykolen, und presst die Mischung zu Tabletten oder zu Dragee-Kernen. Letztere überzieht man beispielsweise mit konzentrierten Zuckerlösungen, welche z.B. noch arabischen Gummi, Talk und/oder ■ ■ Titandioxid enthalten können, oder mit einem in leichtfluchtigen organischen Lösungsmitteln oder Lösungsmittelgemischen gelösten Lack. Diesen Ueberzügen können Farbstoffe zugefügt werden, z.B. zur Kennzeichnung verschiedener Wirkstoffdosen.

Als Doseneinheitsformen für die rektale Anwendung kommen z.B. Suppositorien, welche aus einer Kombination des Thiosemicarbazons der Formel I mit einer Neutralfettgrundlage bestehen, oder auch Gelatine-Rektalkapseln, welche eine Kombination des Wirkstoffes mit Polyäthylenglykolen enthalten, in Betracht.

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Ampullen zur parenteralen, insbesondere intramuskulären, intravenösen oder subcutanen· Verabreichung enthalten das-ThIpr semicarbazon der Formel I in einer Konzentration von vorzugsweise 0,5-5%, gegebenenfalls zusammen mit geeigneten Stabilisierungsmitteln und Puffersubstanzen, als wässrige, mittels geeigneter Lösungsvermittler und/oder Emulgatoren hergestellte Dispersion.

Das nachfolgende Beispiel 1 erläutert die Herstellung des Thiosemicarbazons der Formel I und von bisher nicht bekannten Zwischenprodukten, wobei die Temperaturen in Celsiusgraden angegeben sind. Die weiteren Beispiele beschreiben die Herstellung von verschiedenen Applikationsformen, sollen jedoch den Umfang der Erfindung in keiner Weise beschränken.

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Beispiel 1

a) 474,1g (3,612 Mol)^-Allyl-S-thiosemicarbazid, hergestellt nach G. PuIv ermacher und H. Hempel, Ber.27, 625 (1894), werden in 3500 ml Chloroform suspendiert und unter Rühren und Kühlen bei 25-30° mit 442,5 g (4,334 Mol) Acetanhydrid versetzt. Anschliessend wird das Reaktionsgemische Stunden unter Rühren und Rückfluss gekocht. Hierauf wird es in einem Eisbad auf 5° abgekühlt. Das ausgefallene l-Acetyl-4-al"lyl-3-thiosemicarbazid wird abgenutseht, rait Aether gewaschen und 20 Stunden im Wasserstrahlvakuum bei 70° getrocknet . Die Ausbeute beträgt 586,6 g (93,7% der Theorie) vom Smp. 131-132°.

b) 155,9 g (0,900 Mol) l-Acetyl-A-allyl-S-thiosemicarbazid, 158,4 g (1,035 Mol) 2-Brompropionsäure und 184,6 g (2,26 Mol) wasserfreies Natriumacetat werden in 1090ml abs. Aethanol unter Rühren 3 Stunden unter Rückfluss gekocht. Anschliessend lässt man auf 20° abkühlen und filtriert von den ausgefallenen anorganischen Salzen ab. Das Filtrat wird im Wasserstrahlvakuum eingeengt. Die zurückbleibende Schmiere wird in 500 ml Methylenchlorid aufgenommen und mit 2-n.Natronlauge versetzt, bis der pH-Wert 8 beträgt. Das Gemisch wird gut geschüttelt, dann die Methylenchloridlösung abgetrennt und die wässrige Phase noch dreimal mit je 150 ml Methylenchlorid extrahiert. Die vereinigten Methylenchloridlösungen werden über 30 g wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Dieses wird anschliessend abfiltriert und das Filtrat im Wasserstrahlvakuum eingedampfe. Man erhält 141,7 g (69,2% d.Th.) 3-Allyl-5-methyl-2,4-thiazolidindion-2-(2-acetyl-hydrazon) vom Smp.108-110°.

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c) 141,7 g (0,623 MoI) 3-Allyl-5-methyl-2, 4-thia:zolidindion-2-.(2-acetyl-hydrazon) werden in 500 ml abs. Methanol gelöst und unter Rühren bei 35° mit 285 ml einer 0,67-n. ätherischen Salzsäurelösung versetzt. Anschliessend wird das Reaktionsgemisch ; 3 Stunden unter Rückfluss gekocht, wobei*nach anderthalb Stunden ein ziemlich dicker Kristallbrei auszufallen beginnt. Dann wird das Gemisch mittels eines Eisbades auf 5° abgekühlt und 500 ml Petroläther (Kp. 40-60°) zulaufen gelassen. Das ausgefallene 3-Allyl-5-methyl-2,4-thiazolidindion -2-hydrazon-hydrochlorid wird abgenutscht und mit 200 ml Aether nachgewaschen. Die Ausbeute beträgt 108 g (87,5% d.Th.) vom Smp. 167,5-169°.

d) Zur Freisetzung der Base werden 108 g (0,486 Mol) 3-Allyl-5-methyl-2,4-thia2olidindion-2-hydrazon-hydrochlorid in 300 ml Wasser gelöst und die Lösung unter Eiskühlung und Rühren mit Kaliumcarbonat gesättigt. Das sich abscheidende OeI wird in einem Gemisch von 150 ml Methylenchlorid und 150 ml Petroläther (Kp. 40-60°) aufgenommen, von der wässrigen Phase abgetrennt und mit einer Lösung von 50 g'Kaliumcarbonat in 150 ml Wasser ausgeschüttelt. Die organische Phase wird abgetrennt und im Wasserstrahlvakuum eingedampft. Man erhält 88,4 g (97,5 % d.Th.) 3-Allyl-5-methyl-2,4-thiazolidindion-2-hydrazon als OeI, das beim Stehen kristallisiert, Smp. 47-48°.

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e) 13,1 g(O,071 MoI) 3-Allyl-5-methyl-2,4-thiazolidindion-2-hydrazori und 7,4 g (0,075 MoI) Allylisothiocyanat werden in
400 ml Methanol gelöst und 2 Stunden unter Rückfluss gekocht, Anschliessend wird das Methanol im Wasserstrahlvakuum abgedampft.
Der Rtickstand wird zweimal aus Chloroform-Hexan umkristallisiert. Man erhält 16,5 g (82,5 % d.Th.) 3-Allyl-5-methyl-2,4-thiazolidindion-^-iA-allyl-S-thiosemicarbazon) von Smp.106-108°.

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Beispiel 2 ~

1000 g S-Allyl-S-methyl-Z^-thiazolidindion-a-CA-aliyl-3-thiosemicarbazon) werden mit 550 g Lactose und 292 g Kartoffelstärke vermischt, die Mischung mit einer alkoholischen Lösung von 8 g Gelatine befeuchtet und durch ein Sieb granuliert. Nach dem Trocknen mischt man 60 g Kartoffelstärke, 60 g Talk und lO g Magnesiumstearat und 20 g hochdisperses Siliciumdioxid zu und presst die Mischung zu 10'000 Tabletten von je 200 mg Gewicht und 100 mg Wirkstoff gehalt, die gewtinschtenfalls mit Teilkerben zur feineren Anpassung der Dosierung versehen .sein können.

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Beispiel 3

100 g 3-Allyl-5-methyl-2,4-thiazolidindion-2-(4-allyl-3-thiosemicarbazon) werden mit 16 g Maisstärke und 6 g hochdispersem Siliciumdioxid gut vermischt. Die Mischung wird mit einer Lösung von 2 g Stearinsäure, 6 g Aethylcellulose und 6 g Stearin in ca. 70 ml Isopropylalkohol befeuchtet und durch ein Sieb III (Ph.HeIv.V) granuliert. Das Granulat wird ca. 14 Stunden getrocknet und dann durch Sieb H-IIIa geschlagen. Hierauf wird es mit 16 g Maisstärke, 16 g Talk und 2 g Magnesiumstearat vermischt und zu g 1000 Dragee-Kernen gepresst. Diese werden mit einem konzentrierten Sirup von 2 g Lacca, 7,5 arabischem Gummi, 0,15 g Farbstoff, 2 g hochdispersem Siliciumdioxid, 25 g Talk und 53,35 g Zucker überzogen und· getrocknet. Die erhaltenen Dragees wiegen je 260 mg
und enthalten je 100 mg Wirkstoff .

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Beispiel 4

Um 1000 Kapseln mit je 75 mg Wirkstoffgehalt herzustellen, mischt man 75 g 3-Allyl-5-methyl-2,4-thiazolidindion-2-(A-allyl-3-thiosemicarbazon) mit 198,0 g Lactose, befeuchtet die Mischung gleichmässig mit einer wässrigen Lösung von 20 g Gelatine und granuliert sie durch ein geeignetes Sieb (z.B. Sieb III nach Ph. HeIv.V). Das Granulat mischt man mit 10,0 g getrockneter Maisstärke und 15,0 Talk und füllt es gleichmässig in 1000 Hartgelatinekapseln der Grosse 1.

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Claims

Patentansprüche

1. Therapeutische Präparate zur Behandlung von Neoplasien und zur Minderung von Immünreaktionen, gekennzeichnet durch den Gehalt von 3-Allyl-5-methyl-2,^thiasolidindion-(4-allyl-3-

thiosemicarbason) der Formel I CH

V ■ ■ S / V "

_O-GH C= N - NH - G - NH-CH₉ - CH = '
3 , Y

o =6-

-N

CH₀ -'CH-*-"

in Kombination mit einem inerten Trägerstoff und gegebenenfalls weiteren Zuschlagstoffen.

durch orale, rektale oder parentera(Xa«-V€T*äDreichung einer
therapeutisch^jsiiii4csam^n Menge eines Thiosemicarbazons der im

12.6.70 HFO/rak

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