DE2109571A1 - Analoga des Lapachols - Google Patents
Analoga des LapacholsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Aialoga des Lapachols der
allgemeinen Formel
OH
in der R ein Halogenatom oder den Trifluorraethylrest bedeutet oder die beiden R zusammen carbocyclische
Ringe mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen bilden.
Das Testen von Pflanzenextrakten ist ein wichtiger
Teil von Antitumortestprogrammen. Lapachol/2-hydroxy-3-(3-methyl-2-butenyl)-l,4-naphthochinon7
ist ein gelber Farbstoff und ist in den Fasern verschiedener
209808/ !984
Hölzer enthalten, wie Surinam-, Taigu-, LapachoZ- und
Bethabarra-Holz. Es läßt sich durch Extraktion des zerkleinerten Holzes mit lfciger Scdalösung in der Kälte,
Ausfällen und Extrahieren des getrockneten Feststoffs mit Äther isolieren, über seine Wirkung gegen das
Walker 256 Carcinosarcoma in Ratten wurde von Rao et al., Cancer Research 28, 1952-1954 (1968) berichtet.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind synthetisch hergestellte Analoge des Lapachols und zeigen eine
größere Wirkung gegen Walker 256 Carcinosarcoma in
Ratten als die Stammverbindung.
Es erwies sich, daß verschiedene neue Analoga wirksamer bei der Hemmung des Wachstums von Walker 256 Carcinosarcoma
in Ratten sind äs Lapachol selbst. Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind Analoga von Lapaehol, in denen
beide Seitenkettenmethylendgruppen ersetzt sind^
beispielsweise durch Halogene oder andere Gruppen, in denen R einen Trifluormethylrest bedeutet oder
worin beide R zusammen carbocyclische Ringe mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen bilden.
Lapachol
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Die Wirkung des Lapachols als Jtatitumormittel in
höheren Tieren^einschließlich Henschen^kann weniger
als optimal sein aufgrund der Oxydation der Seitenkettenmethylendgruppen
zu weniger aktiven Stoffwechsel· produkten. Die größere met abolische Stabilität und
Aktivität der Analoga legt die Verwendung als Antitumormittel in Menschen nahe.
Das allgemeine Reaktionsschenia zur Herstellung der
erfindungsgemäßen Verbindungen ist folgendes:
.0 Metal +
oder
CH2=CH -
CH2=CH -
Metalljodid > Lösungsmittel''
■OH
Der übliche Ausgangsstoff bei der Gesamtherstellung von Analoga des Lapachols ist 2-Hydroxy~l,*Hnaphthochinon
(Lawson), das handelsmäßig leicht erhältlich ist, Nach üblichen Methoden wird diese Verbindung in ein
Met; ^llsalz übergeführt. Barium-, Silber- und andere
Metallsalze des 2-Hydroxy-l,4-naphthochinon sind ge-
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eignete Zwischenprodukte für die Alkylierung. Jedoch sind die Lithium-, Natrium- oder Kaliumsalze bevorzugte
Reaktionsteilnehmer mit geeigneten primären und tertiären Ally!halogeniden. Das Halogen (X) in den Alkylierungsmitteln
kann Cl, Br oder J sein, wobei die Bromide die am allgemeinsten verwendeten Derivate sind.
Die Metallsalze des 2-Hydroxy-l,4-naphthochinons werden
einer Lösung eines geeigneten Allylhalogenids zugesetzt.
Die Ausbeute des gewünschten Alkylierungsproduktes wird durch Zugabe eines Metalljodids erhöht, welches das
Allylhalogenid (Chlorid oder Bromid) in das reaktionsfähigere
Allyljodid überführt. Die Metalljodide können
Jodide der Erdalkalimetalle sein, wie Calcium- oder Magnesium,] ο did oder aber ein Alkalimetall j odid. wie
Natrium-, Kalium- oder Lithiumiodid. Kaliumjodid ist die am allgemeinsten verwendete Verbindung.
Die Wahl des Lösungsmittels für die Alkylierung ist ein wichtiger Gesichtspunkt. Tetrahydrofuran, Dioxan,
Benzol und Isopropanol sind nicht geeignet. Hexamethylphosphoramid, Tetramethylensulfon, N-Methylpyrrolidon
und andere dipolare aprotische Lösungsmittel sind zufriedenstellend. Das bevorzugte Lösungsmittel
ist Dirne thy lsulf oxid, gefolgt in absteigender Rangfolge
durch Formamid, Dimethylacetamid und Dimethylformamid.
Die Proportion der Reaktionspeilnehmer beträgt 1 Mol : 1 Mol plus 10 % Überschuß. Es wird ausreichend
Lösungsmittel zugesetzt, um das Reaktionsgemisch heftig rühren zu können.
209808/198/;
Dem Fachmann ist die Abhängigkeit zwischen Temperatur
und Zeit bei chemischen Reaktionen wohl bekannt. Unter diesem Gesichtspunkt kann ausgeführt werden, daß die
Reaktion bei Umgebungstemperatur (30 bis 5O0C) 16
bis 24 Std. dauert. Ein 3- bis 4-stündiges Erhitzen auf 50 bis 6O0C ziemlich am Ende der Reaktion erhöht
etwas die Ausbeute. Einstündiges Erhitzen auf höhere Temperaturen (z.B. 1000C) fördert die Cyclisierung
empfindlicher Seitenketten.
Nach Beendigung der Reaktion wird das Gemisch mit Wasser abgeschreckt. Das Reaktionsprodukt wird durch
Filtrieren oder andere Maßnahmen entfernt und in einem mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel wie Chloroform
gelöst. Die Lösungsmittellösung wird mehrere Male mit einer Natriumbicarbonatlösung extrahiert, wodurch
nicht umgesetztes 2-Hydroxy-l,4-naphthochinon selektiv entfernt wird. Es wird dann verdünntes Natriumhydroxid
oder 5$ige Sodalösung verwendet, um das weniger saure Lapacholanaloge von dem organischen Lösungsmittel zu
extrahieren, während die neutralen Verbindungen einschließlich der O-Alkylierungsprodukte in der organischer.
Lösungsmittelphase bleiben. Die alkalische Lösung wird Neutralisiert und das Lapacholanaloge wieder in Chloroform
hineinextrahiert oder in andere mit Wasser nicht mischbare organische Lösungsmittel. Nach Einengen
des Lösungsmittels und Umkristallisation aus Lösungsmittelgemischen
erhält man das reine Produkt.
Die Synthesen zur Herstellung von einigen der Seitenkettenzwischenprodukte
werden durch Hatch, L.F. und Zimmerman, S.D., J.Am.Chem.Soc, £9, 3091-3093 (1957); Andrac, M.,
Ann.Chim. (Paris) 93 288-293 (1964); Marcou, A. '. und
Normant, H., Bull. Soc. Chim. 1400-1404 (1966), beschrieben.
2Q3808/1S84
Die erfindungsgemäßen Verbindungen erwiesen sich gegen Walker 256 Carcinosarcoma in Ratten als wirksam,
nachdem sie gemäß dem Protokoll der Cancer Chemotherapy Reports No. 25, Seite 12, Dezember, 1962 getestet
worden waren, Die Tumorzellen wurden intramuskulär in den Schenkel von nichtererbten Albinoratten implantiert,
wobei pro Testgruppe 6 Tiere verwendet wurden, Die Behandlung begann 3 Tage nach der Implantation.
Die Ergebnisse werden als prozentuale Hemmung des Tumorgewichts ausgedrückt.
Nachstehende Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.
Das Lithiumsala des 2-Hydroxy-l,4-naphthcchinons (48 g, 0,25 Mol) in 450 ml stabilisiertem Formamid
wurde mit JJ g (0,28 Mol) 1,1,3-Tribrom-l-propen
behandelt. 4l,5 Γ (0,25 Mol) Kaliumiodid wurden portionsweise zugesetzt, um die schwach exotherme Reaktion
zu steuern.und das Reaktionsgemisch wurde bei Raumtemperatur
16 bis 24 Stunden gerührt. Nach 4stündigem Erhitzen auf etw?· 50°C wurdevi das Reaktionsgemisch abgekühlt
und mit 1,5 1 Wasser verdünnt. Die ausgefallenen Feststoffe wurden abfiltriert, mit Wasser gewaschen
und in 1,5 1 Chloroform gelöst.
Die Chlorofcrmlcsung wurde dreimal mit 300 ml-Portionen
5#igen Natriumbicarbonats gewaschen, um 2-Hydr<->xy-l,4-naphthochinon
zu entfernen und dann einmal mit 1,0 1 und zweimal mit 0,5 1-Portionen 5#igen Natriumcarbonats
extrahiert. Die Natriumcarbonatextrakte wurden einmal
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rait 0,25 1 Chloroform gewaschen, mit HCl auf einen pH von 7,5 bis 8,0 angesäuert und mit drei 0,5 1-P-jrtionen
Chloroform nochmals extrahiert. Der Chloroformextrakt
wurde getrocknet und im Vakuum zu einer dicken Suspension eingeengt. Die Suspension wurde mit
soviel Methanol verdünnt, daß am Siedepunkt ein Auflösen stattfand. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur
wurde die Suspension im Vakuum auf eine dicke Aufschlämmung eingeengt, Filtriert und mit Methanol gewaschen.
Nach Umkristallisation aus Benzol/Ligroin
erhielt man eine 28%ige Ausbeute von poldgelben Blättchen des 2-(3,3-Dibromallyl)-3-hydroxy-l,4-naphthochinor.
s Schmelzpunkt 171,5 bis 172,5°C.
M-n verfuhr nach Beispiel 1 jedoch unter Verwendung
von 3-Brom-l,l-dichlor-l-propen anstelle von 1,1,3-Tribroin-1-propon
und erhielt eine 30 %ige Ausbeute an 2-(3,3--Dichlorallyl)-3-hydroxy-l,i!-naphthochinon;
Schmelzpunkt 158 - 159°C.
90 3 (0,52 Mol) einer Lösung von (2-Bromäthyliden)—
cyclopenta^ in 1JOO ml wasserfreiem Dimethylsulfoxid
wurden 88 g (0,24 Mol) des Kaliumsalzes von 2-Hydroxy-1,4-naphthcchinon
portionsweise unter Rühren zugesetzt, Nachdem die anfänglich schwach exotherme Reaktion
abgeklungen war, wurden 87 g (0,52 Mol) Kaliumiodid zugesetzt. Die Suspension wurde 16 bis 2k Stunden bei
Umgebungstemperatur und dann 4 Stunden bei 50 bis 60 C
bis zur Beendigung der Reaktion gerührt.
ORIGINAL
2Q98Q8/1984
Da^abgekühlte Reaktionsgemisch wurde 2,0 1 kaltem Wasser
zugesetzt und der pH auf 5-6 eingestellt. Nach l/2stündigem Rühren wurden die ausgefallenen Peststoffe
abfiltriert und zur Entfernung desDimethylsulfoxids mit Wasser gewaschen. Der nasse Kuchen wurde in einem
Gemisch aus 1,5 1 Chloroform und 0,5 1 5$igem Natriumbicarbonat
gelöst und durch Diatomeenerde filtriert. Die Schichten wurden getrennt und die Chloroformschicht
zweimal mit 0,5 1 5#igem Natriumcarbonat gewaschen.
Das Produkt wurde mit 4 Portionen von je 400 ml 0,2m NaOH aus Chloroform extrahiert und dann wieder
mit dreimal 400 ml-Portionen bei einem pH-Wert von 7 bis 8 in Chloroform hineinextrahiert. Nach Einengen
und Kristallisieren aus Benzol/Ligroin (1:2) erhielt man eine 20#ige Ausbeute von 21,8 g goldgelber Kristalle
von 2-(2-Cyclopentylidenäthy1)-3-hydroxy-l,4-naphtho-
o
chinon; Schmelzpunkt 152 - 153 C.
chinon; Schmelzpunkt 152 - 153 C.
Man verfuhr nach Beispiel 3 jedoch unter Verwendung von (2-Bromäthyliden)cyclohexan anstelle von (2-Bromäthyliden)cyclopentan
und έϊύ erhielt eine l6#ige
Ausbeute an kristallinem 2-(2-Cyclohexylidenäthyl)-3-hydroxy-l,4-naphthochinon;
Schmelzpunkt II5-II6 C.
Zwischenprodukt I: 1,1,1-Trifluor-2-trifluormethyl-3-buten-2-ol
Einem Dreihalskolben, der mit einem Thermometer, einem Rührer und einem Rückflußkühler ausgestattet und mit
Trockeneis-Aceton gekühlt war, wurden 650 ml (1,49 Mol)
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2,29 m Vinylraagnesiumchlorid in Tetrahydrofuran zugesetzt.
In das Gemisch wurde gasförmiges Hexafluoraceton eingeblasen mit einer Geschwindigkeit, die so eingestellt
war, daß bei äußerer Kühlung eine Temperatur von -10 bis O0C beibehalten wurde. Die Zugabe von Hexafluoraceton
wurde etwa 15 Minuten lang fortgesetzt, bis zu dem Punkt, an dem die exotherme Reaktion abklang. Das Reaktionsgemisch
wurde etwa 1 Stunde lang bei 0 - 100C gerührt, auf
-10"C gekühlt und durch langsame Zugabe von 60 ml einer gesättigten Ammoniumchloridlösung abgeschreckt.
Die dicke Aufschlämmung wurde mit 400 ml Petroläther
verdünnt und mit 530 m 1 3n HCl angesäuert. Die Lösungsmittelschicht
wurde abgetrennt, zweimal mit Waseer gewaschen und über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet.
Das Piltrat wurde bei Atmosphärendruck fraktioniert. Da-s erhaltene 1,1,1-Trifluor-2-trifluormethyl-3-buten-2-ol
destilliert als l:l-Addukt mit Tetrahydrofuran; Schmelzpunkt 99 " 1020C, Ausbeute 368 g.
Zwischenprodukt II: l,l-Bis(trifluormethyl)allyl-pbrombenzolsulfonat
Einer Suspension aus 0,315 Mol Natriumhydrid in 150 ml wasserfreiem Äthyläther (hergestellt durch Verdünnen
von 13i^ g 57#ißem Natriumhydrid in Mineralöl mit
Petroläther und Dekantieren) wurde eine Lösung von 80 g (0,30 Mol) l,l,l-Trifluor-2-trifluormethyl-3-buten-2-ol
: Tetrahydrofuran-Addukt in 250 ml wasserfreiem Äther bei einer Temperatur von 0 - 10 C zugesetzt.
Nach l/2stündigem Rühren ohne Kühlen wurde eine Lösung von 73,2 g (0,285 Mol) p-Brombenzolsulfonylchlorid in
200 ml wasserfreiem Tetrahydrofuran zugesetzt und das
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Gemisch 6 Stunden unter Rückfluß erhitzt und dann im Vakuum eingeengt.
Das Konzentrat wurde mit 0,5 1 Äthyläther verdünnt und nacheinander mit 2 Portionen Eiswasser und 2 Portionen
gesättigter Natriumchlcridlösnng gewaschen. Nach dem Trocknen mit vrasserfreiem Magnesiumsulfat
wurde das Lösungsmittel im Vakuum entfernt. Der Rückstand kristallisierte aus Petroläther bei teilweiser
Verdampfung und Abkühlen und ergab eine Ausbeute von 75 g 1,1-Bis(trifluormethyl)allyl-p-brombenzolsulfonat;
Schmelzpunkt 50 bis 51°C.
Zwischenprodukt III: 3>3-Bis(trifluormethyl)allyljodid
Eine Suspension von 84,4 g (0,205 Mol) l,l-Bis(trifluormethyl)allyl-p-brombenzolsulfonat
und 4l,5 g (0,25 Mol) Kaliumiodid in 200 ml wasserfreiem Dimethylsulfoxid
wurde l6 Stunden lang im Dunkeln bei 25°C gerührt. Die flüchtigen Produkte wurden im Vakuum (0,1 bis 1,0
mm Hg) über einen Temperaturbereich von, .20, bis 40°C
geschalteten
destilliert und in 2 hintereinander / ι Vorlagen
aufgefangen. Die zweite Vorlage wurde in Trockenaceton
gekühlt, wobei sich 3,3-Bis(trifluormethyI)allyIjodid
in einer Ausbeute von 39 g einer gelben Flüssigkeit von 95%iger Reinheit kondensierte.
2-Hydroxy-3-(4,4,4-trifluor~3-/trifluormethyl7-2-butenyl)-l,4-naphthochinon
Ein Gemisch aus 33,5 g (0,12 Mol) des Silbersalzes von
2-Hydroxy-l74,-naphthochinon und 28,7 g (0,095 Mol)
3-3-Bis(trifluormethyl)allyljodid in 150 ml Benzol
209808/198/;
wurde 48 Stunden lang bei Raumtemperatur unter Luft-
und Lichtabschluß gerührt. Das Silberjodid und das
überschüssige Ausgangsmaterial intrden abfiltriert und
mit Benzol gewaschen.
Das Piltrat wurde im Vakuum zur Trockne eingedampft. Der Rückstand,in 300 ml Chloroform gelöst, wurde
dreimal mit 200 ml eines 0,1 m Phosphatpuffers mit einem rH von 7,0 gewaschen und dann rasch mit 2
250 ml-Portionen einer 2$igen Natriumcarbonatlösung
extrahiert. Die Natriumcarbonatextrakte wurden rasch mit verdünnter HCl auf einen pH-Wert von 7,5 bis 8,0
eingestellt und zweimal mit 200 ml-Portionen Chloroform
extrahiert. Der Chloroformextrakt wurde mit 100 ml eines 0,1 m Citratpuffers mit einem pH-Wert
von 5,0 gewaschen, getrocknet und im Vakuum eingedampft. Nach Umkristallisierung aus Benzol erhielt man 2,80 g
des Hexafluoranalogs von Lapachol als gelbe Kristalle; Schmelzpunkt I6I - 163°C.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind gegen das
Walker 256 Carcinosarcoma in Ratten wirksamer als
Lapachol. In nachstehender Tabelle werden die Ergebnisse von Vergleichsversuchen zwischen Lapachol und
dem Dibromanalog, 2-(3, 3-Dibromallyl)-3-hydroxyZ-l,ilnaphthochinon
und dem Dichloranalog, 2-(3,0-Dichlorallyl)-3-hydroxy-l,4-paphthochinon
wiedergegeben. Darin bedeuten MTD die maximal verträgliche Dosis, die als solche Dosis definiert wird, bei der eine
lO^ige Mortalität erzielt wird; MED ist die minimale
die
Wirkdosis und ist diejenige,Dosis, die minimalst
iyeyursl£jhij
iy.eyursl£jhij
sichtbare · Tumorhemmung^"^!· der therapeutische Index ist das Verhältnis von maximal verträglicher Dosis von minimaler Wirkdosis; max. TWI (S?), maximale Tumor-
sichtbare · Tumorhemmung^"^!· der therapeutische Index ist das Verhältnis von maximal verträglicher Dosis von minimaler Wirkdosis; max. TWI (S?), maximale Tumor-
209808/1984
gewichtshemmung bedeutet die prozentuale Tumorhemmung,
die bei der maximal verträglichen Dosis erzielbar ist.
Verbin | Verab- | Verab- MTD | MED | 2.2 | 6.0 | Max. ΓΠΤ.ΤΧ f & \ |
dung | reichungs- | rei- (mg/kg) | 3.4 | 10.0 | TWI (%) | |
weg | chungs- | (mg/kg) T.I. | 2.9 | 10.0 | ||
syäsm | Inaktiv | 11.4 | ||||
Lapa- | I.Pi | D-3-6 280 | 95 | >11.0 | 80 | |
chol | I.P. | D-3-6(BID)340 | 125 | 74 | 3.2 | 80 |
I.M. | D-3-6(BID)350 | 100 | 30 | 22.0 | 83 | |
I.V. | D-3-6 40 | 120 | 21 | 2.8 | ||
P.O. | D-3-6 560 | <10 | >4.0 | 92 | ||
P.O. | D-3-6(BID)74O | 38 | .5 7.8 | 94 | ||
Dibroin- | I.P. | D-3-6 300 | 30 | ,0- 3-3 | 90 | |
analb- | I.P. | D-3-6(TID)24O | 230 | ,5 30.0 | 95 | |
ga | I.M. | 0-3-6(TID)IlO | 230 | 93 | ||
I.V. | D-3-6 120 | 8. | 86 | |||
P.O. | D-3-6 680 | 9- | 97 | |||
P.O. | D 1 nur 640 | 6. | 90 . | |||
D.O. | D 3 nur 1000 | 95 | ||||
Di- | I.P. | D 3-6 66 | 96 | |||
chlcr- | I.V. | D 3-6 30 | 82 | |||
analc- | P.O. | D 3-6 200 | 97 | |||
r,a |
Verabreichungsweg - I.P., intraperitoneal; I.M. intramuskulär;
I.V. intravenös; P.O. oral.
++Verabreichungssystem - D 3-6, Behandlungstag;e
BID, Behandlung 2 χ täglich TID, Behandlung 3 x täglich
209808/198Λ
Claims (1)
- Patentansprüche:1. Analoga des Lapachols der allgemeinen FormelOHin der R ein Halogenatom oder ckn Trifluormethylrest bedeutet, oder die beiden R zusammen carbocyclische Ringe mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen bilden.2. 2- (3,3-DicKlorally1)-3-hydroxy-1,4-naphthochinon, 3« 2-(3,3-Dibromallyl)-3-hydroxy-l,4-naphthochinon.4. 2-Hydroxy-3-(4,4,4-trifluor-3-/trifluormethylT-2-butenyl)-l,4-naphthochinon,5. 2-(2~Cyclopentylidenpthyl)-3-hydroxy-l,'l-nar>hthochinon.6. 2-(2-Cyclohexylidenrüthyl)-3-hydroxy-l,1l-naphthochinon.Pur: Pfizer Inc.Rechtsanwalt209808/1984
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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