DE2426304C2

DE2426304C2 -

Info

Publication number: DE2426304C2
Application number: DE2426304A
Authority: DE
Inventors: Torao Ishida; Kageyasu Akashi; Koichi Yoshida; Minoru Tokio/Tokyo Jp Akiyama; Yoshio Mitaka Tokio/Tokyo Jp Sakurai; Shigeru Tokio/Tokyo Jp Tsukagoshi
Original assignee: Asahi Kasei Kogyo KK
Current assignee: Asahi Kasei Corp
Priority date: 1973-05-30
Filing date: 1974-05-29
Publication date: 1988-03-17
Also published as: JPS5018482A; HU170244B; FR2231388A1; FR2231388B1; DE2426304A1; GB1449708A; CH582695A5; JPS535678B2

Description

Die Erfindung betrifft N-Acyl-1-β-D-arabinofuranosylcytosin- derivate, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und diese Verbindungen enthaltende Arzneimittel.

1-β-D-Arabinofuranosylcytosin wird zur Behandlung von malignen Tumoren verwendet, es hat jedoch den Nachteil, daß es in vivo leicht durch Deaminase desaminiert und dabei in 1-β-D- Arabinofuranosyluracil umgewandelt wird, das unwirksam ist. Ferner besitzt das N⁴-Acetyl-1-β-D-arabinofuranosylcytosin etwa die halbe cytostatische Wirkung wie das 1-β-D-Arabinofuranosylcytosin; vgl. I. Wempen et al., J. Med. Chem., Bd. 11 (1968), S. 144. Die Verminderung der cytostatischen Wirkung beruht vermutlich auf der Blockierung der Aminogruppe des Pyrimidinrestes in der N⁴-Stellung.

Aus J. Med. Chem., Bd. 15 (1972), S. 790 ist es bekannt, daß im Cytosinrest veresterte Arabinofuranosylcytosinderivate, insbesonderte das 5-0′-Palmitat, eine Erhöhung der Überlebensrate von mit Leukämiezellen infizierten Mäusen bewirken. Der Einsatz dieser Verbindungen in der pharmakologischen Praxis wird jedoch dadurch stark erschwert, daß sie sich in Wasser nicht in ausreichendem Maße lösen und auch keine geeigneten Lösungsvermittler zur Verfügung stehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, neue N-Acyl-1-β-D- arabinofuranosylcytosin-derivate zu schaffen, die sich durch eine hohe cytostatische Wirkung gegenüber experimentellen Tumoren auszeichnen. Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst.

Gegenstand der Erfindung sind somit N-Acyl-1-β-D-arabinofuranosylcytosin- derivate der allgemeinen Formel

in der R einen aliphatischen Acylrest mit 3 bis 22 Kohlenstoffatomen bedeutet.

Spezielle Beispiele für Acylreste sind die Propionyl-, Butyryl-, Isobutyryl-, n-Valeryl-, Isovaleryl-, Methyläthylacetyl-, Pivalyl-, Caproyl-, Heptanoyl-, Caprylyl-, Capryl-, Lauroyl-, Myristoyl-, Palmitoyl-, Stearoyl-, Arachidoyl-, Behenoyl-, Palmitoleoyl-, Oleoyl-, Elaidoyl-, Vaccenoyl-, Linoloyl-, Linolenoyl-, Arachidonyl-, Succinyl- oder Glutarylgruppe.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung der N-Acyl-1-β-D-arabinofuranosylcytosin-derivate, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man 1-β-D-Arabinofuranosylcytosin mit dem Säureanhydrid der entsprechenden aliphatischen Carbonsäure in Gegenwart eines großen Überschusses an Wasser oder in einem Gemisch aus Wasser und einem wassermischbaren, keine alkoholischen Hydroxylgruppen enthaltenden organischen Lösungsmittel umsetzt.

Bei dem von I. Wempen et al., J. Med. Chem., Bd. 11 (1968), S. 144 beschriebenen Verfahren zur Herstellung von N⁴-Acetyl-1- β-D-arabinofuranosylcytosin wird 1-β-D-Arabinofuranosylcytosin in Methanol gelöst und mit einem großen Überschuß an Essigsäureanhydrid versetzt. Dieses Verfahren ist jedoch unwirtschaftlich und zur Herstellung der Verbindungen der Erfindung ungeeignet. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können die Verbindungen der Erfindung in nahezu quantitativer Ausbeute hergestellt werden. Zur selektiven Acylierung der Aminogruppe des Arabinonucleosids muß das Mengenverhältnis von Arabinonucleosid, Carbonsäureanhydrid und Wasser innerhalb eines bestimmten Bereiches eingestellt werden. Das Säureanhydrid wird in mindestens äquimolarer Menge zum Arabinonucleosid, vorzugsweise in einem Molverhältnis von 2 : 1 bis 3 : 1 eingesetzt. Wasser wird in mindestens äquimolarer Menge zum Säureanhydrid, vorzugsweise in großem Überschuß, beispielsweise in der 20- bis 100fachen molaren Menge verwendet. Zur Herstellung eines homogenen Reaktionssystems kann ein wassermischbares, keine alkoholischen Hydroxylgruppen enthaltendes organisches Lösungsmittel zugegeben werden, wie Dioxan, Acetonitril, Aceton, Dimethylformamid oder Dimethylsulfoxid. Die Menge des verwendeten organischen Lösungsmittels hängt von der Zahl der Kohlenstoffatome der Säureanhydrids ab. Mit zunehmender Zahl der Kohlenstoffatome im Säureanhydrid sind auch größere Mengen an organischem Lösungsmittel erforderlich, um ein homogenes Reaktionsgemisch zu erhalten. Wenn das organische Lösungsmittel in zu großer Menge verwendet wird, fällt das Arabinonucleosid jedoch aus. In diesem Fall muß das Reaktionsgemisch erwärmt werden, um das Arabinonucleosid in Lösung zu bringen.

Bei der Umsetzung des Säureanhydrids mit dem Arabinonucleosid reagiert der eine Acylrest mit der Aminogruppe, während der andere Acylrest sich in eine Carboxylgruppe verwandelt. Das Wasser unterdrückt die Acylierung der primären Hydroxylgruppe im Arabinonucleosid. In Gegenwart von überschüssigem Säureanhydrid nach der Acylierung der Aminogruppe setzt sich das überschüssige Säureanhydrid bevorzugt mit dem Wasser unter Bildung der entsprechenden Carbonsäure um.

Als organisches Lösungsmittel wird vorzugsweise Dioxan verwendet, um das Reaktionssystem homogen zu machen. Die Umsetzung kann in einem Temperaturbereich von etwa 0°C bis zur Rückflußtemperatur des verwendeten Lösungsmittels oder Lösungsmittelgemisches, vorzugsweise von etwa Raumtemperatur bis etwa 80°C betragen. Die Reaktionszeit beträgt im allgemeinen bei Raumtemperatur etwa 24 bis 48 Stunden und bei 70 bis 80°C etwa 3 bis 5 Stunden.

Da das verfahrensgemäß eingesetzte Arabinonucleosid und das Reaktionsprodukt, das N-Acylarabinonucleosid, unterschiedliche Löslichkeit in Lösungsmitteln aufweisen, läßt sich der Endpunkt der Reaktion leicht durch dünnschichtchromatographische Analyse und Bestrahlen mit UV-Licht (253,7 nm) feststellen. Nach beendeter Umsetzung wird das Reaktionsgemisch unter vermindertem Druck eingedampft. Der Rückstand wird mit einem Lösungsmittel, in welchem sich das Produkt schwierig löst, versetzt. Die gebildete Fällung wird abfiltriert, mit Wasser, wäßriger Ammoniaklösung oder Benzol gewaschen, um nicht umgesetzten Arabinonucleosid, Säurenanhydrid, die gebildete Carbonsäure oder den als Nebenprodukt gebildeten Äther abzutrennen. Gegebenenfalls kann das Reaktionsgemisch nach der Umsetzung unter vermindertem Druck eingedampft und der Rückstand mit einem großen Überschuß eines unpolaren Lösungsmittels, wie n-Hexan, Petroläther, Benzol oder Diäthyläther versetzt und das Gemisch unter Rückfluß erhitzt werden. Nach dem Abkühlen wird das Reaktionsprodukt abfiltriert. Auf diese Weise werden nicht umgesetztes Säureanhydrid und gebildete Carbonsäure abgetrennt. Das erhaltene rohe Acylarabinonucleosid wird sodann in einem organischen Lösungsmittel, beispielsweise einem Alkohol, wie heißem Äthanol, gelöst, die Lösung gegebenenfalls mit Wasser versetzt und danach abgekühlt. Hierbei scheidet sich das N-Acylarabinonucleosid kristallin ab.

Spezielle Beispiele für verfahrensgemäß eingesetzte Säureanhydride sind die Anhydride von gesättigten oder ungesättigten Monocarbonsäuren mit 3 bis 22 Kohlenstoffatomen, wie Propionsäure, Buttersäure, Isobuttersäure, Valeriansäure, Isovaleriansäure, Methyläthylessigsäure, Pivalinsäure, Capronsäure, Heptancarbonsäure, Caprinsäure, Caprylsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Arachidonsäure, Behensäure, Lignocerinsäure, Palmitoleinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Vaccensäure, Linolsäure, Linolensäure, Arachidonsäure und Undecylensäure, wie die Anhydride von gesättigten oder ungesättigten Dicarbonsäuren, wie Bernsteinsäure oder Glutarsäure.

Aufgrund der Elementaranalyse, des UV-Absorptionsspektrums und des IR-Absorptionsspektrums ist das Reaktionsprodukt ein N⁴-Acyl- 1-β-D-arabinofuranosylcytosin. Die Werte für die Elementaranalyse zeigen, daß lediglich ein Acylrest in das Arabinonucleosid eingeführt wurde. Aus der deutlichen Veränderung des UV- Absorptionsspektrums geht hervor, daß der Acylrest in den Basenteil des Aminonucleosids und nicht in den Zuckerteil eingeführt wurde. Ferner treten im IR-Absorptionsspektrum Banden auf, die typisch sind für Methylen- und Methylgruppen im Acylrest sowie für eine Amidgruppe, die in der Ausgangsverbindung nicht auftreten. Die Absorption der CH-Gruppen wird größer mit zunehmender Zahl der Kohlenstoffatome im Acylrest. Ferner tritt im IR- Absorptionsspektrum keine Esterbande bei etwa 1735 cm^-1 auf. Aus diesen Befunden ist ersichtlich, daß nur die N⁴-Stellung des Basenteils des Arabinonucleosids acyliert wurde, dagegen nicht die primäre Hydroxylgruppe des Arabinoseteils.

Die N-Acyl-1-β-D-arabinofuranosylcytosin-derivate der Erfindung sind wertvolle Arzneistoffe, die zur Behandlung von malignen experimentellen Tumoren verwendet werden können. Ihre cytostatische Wirkung ist mindestens so groß, wie die von 1-β-D- Arabinofuranosylcytosin. Dementsprechend betrifft die Erfindung auch Arzneimittel, die ein N-Acyl-1-β-D-arabinofuranosylcytosin- derivat und übliche Trägerstoffe und/oder Verdünnungsmittel und/oder Hilfsstoffe enthalten.

Die Beispiele erläutern die Erfindung. Teile, Prozentangaben und Mengenverhältnisse beziehen sich auf das Gewicht, sofern nichts anderes angegeben ist.

Beispiel 1

300 mg (1,23 mmol) 1-β-D-Arabinofuranosylcytosin (Mgw. 243) werden in 1,6 ml Wasser gelöst, mit 5 ml Dioxan und anschließend mit 415 mg (2,63 mmol) Buttersäureanhydrid versetzt. Das Gemisch wird 48 Stunden bei Raumtemperatur gerührt und sodann bei 60°C unter vermindertem Druck eingedampft. Der feste Rückstand wird in einem Vakuumexsiccator getrocknet. Es wird eine farblose, durchsichtige, geleeähnliche Substanz erhalten. Nach Zugabe von 2 ml Wasser erfolgt Kristallisation. Die Kristalle werden verrührt, abfiltriert und gründlich mit Wasser ausgewaschen. Nach Umkristallisation aus einem Gemisch von Wasser und Äthanol im Volumverhältnis 2 : 1 werden 357 mg (92,7% d. Th.; 1,14 mmol) N⁴-Butyryl-1-β-D-arabinofuranosylcytosin (Mgw. 313) vom F. 108 bis 110°C erhalten.

C₁₃H₁₉O₆N₃;
ber.:C 49,83 H 6,11 N 13,41 gef.:C 49,95 H 6,19 N 13,40

UV-Absorptionsspektrum:

IR-Absorptionsspektrum:
2920 und 2865 cm^-1 (CH der Methyl- und Methylengruppen)
1720 und 1635 cm^-1 (-NHCO- und =N-CO-N<-Gruppen).

Beispiel 2

Gemäß Beispiel 1 werden folgende Verbindungen aus den entsprechenden Säureanhydriden hergestellt:

(1) N⁴-Propionyl-1-β-D-arabinofuranosylcytosin
Ausbeute: 92,4%
C₁₂H₁₇O₆N₃;
ber.:C 48,16 H 5,73 N 14,04 gef.:C 48,42 H 5,91 N 13,95 UV-Absorptionsspektrum: Maxima bei 298, 248 und 216 nm.
(2) N⁴-Isobutyryl-1-β-D-arabinofuranosylcytosin
Ausbeute: 93,1%
C₁₃H₁₉O₆N₃;
ber.:C 49,83 H 6,11 N 13,41 gef.:C 50,01 H 6,24 N 13,29 UV-Absorptionsspektrum: Maxima bei 298, 248 und 216 nm.
(3) N⁴-Valeryl-1-β-D-arabinofuranosylcytosin
Ausbeute: 90,4%
C₁₄H₂₁O₆N₃;
ber.:C 51,37 H 6,47 N 12,84 gef.:C 51,55 H 6,42 N 12,95 UV-Absorptionsspektrum: Maxima bei 298, 248 und 216 nm.
(4) N⁴-Isovaleryl-1-β-D-arabinofuranosylcytosin
Ausbeute: 92,4%
C₁₄H₂₁O₆N₃;
ber.:C 51,37 H 6,47 N 12,84 gef.:C 51,50 H 6,51 N 12,79 UV-Absorptionsspektrum: Maxima bei 298, 248 und 216 nm.
(5) N⁴-Methyläthylacetyl-1-β-D-arabinofuranosylcytosin
Ausbeute: 91,3%
C₁₄H₂₁O₆N₃;
ber.:C 51,37 H 6,47 N 12,84 gef.:C 51,42 H 6,49 N 12,92 UV-Absorptionsspektrum: Maxima bei 298, 248 und 216 nm.
(6) N⁴-Pivalyl-1-β-D-arabinofuranosylcytosin
Ausbeute: 93,4%
C₁₄H₂₁O₆N₃;
ber.:C 51,37 H 6,47 N 12,84 gef.:C 51,25 H 6,35 N 12,89 UV-Absorptionsspektrum: Maxima bei 298, 248 und 216 nm.
(7) N⁴-Caproyl-1-β-D-arabinofuranosylcytosin
Ausbeute: 91,2%
C₁₅H₂₃O₆N₃;
ber.:C 52,77 H 6,79 N 12,31 gef.:C 52,73 H 6,72 N 12,35 UV-Absorptionsspektrum: Maxima bei 299, 248 und 216 nm.
(8) N⁴-Succinyl-1-β-D-arabinofuranosylcytosin
Ausbeute: 90,8%
C₁₃H₁₇O₈N₃;
ber.:C 45,40 H 4,99 N 12,24 gef.:C 45,39 H 4,99 N 12,13 UV-Absorptionsspektrum: Maxima bei 299, 248 und 216 nm.
(9) N⁴-Glutaryl-1-β-D-arabinofuranosylcytosin
Ausbeute: 90,3%
C₁₄H₁₈O₈N₃;
ber.:C 47,06 H 5,36 N 11,76 gef.:C 46,92 H 5,31 N 11,71 UV-Absorptionsspektrum: Maxima bei 299, 248 und 216 nm.

Beispiel 3

300 mg (1,23 mmol) 1-β-D-Arabinofuranosylcytosin werden in 2 ml Wasser gelöst und mit 12 ml Dioxan sowie 667 mg (2,47 mmol) Caprylsäureanhydrid (Mgw. 270) versetzt. Das Gemisch wird 48 Stunden bei Raumtemperatur gerührt, sodann bei 60°C unter vermindertem Druck eingedampft und der feste Rückstand im Vakuumexsiccator getrocknet. Die farblose Substanz wird mit 20 ml n-Hexan versetzt, unter Rückfluß erhitzt, abgekühlt und abfiltriert. Der Filterrückstand wird mit 2 ml Wasser versetzt und digeriert. Die gebildete Fällung wird abfiltriert, gründlich mit Wasser, sodann mit 0,1 mol/l wäßriger Ammoniaklösung und nochmals mit Wasser gewaschen. Die Fällung wird aus einem Gemisch von Wasser und Äthanol im Volumverhältnis 1 : 1 umkristallisiert. Ausbeute 443 mg (1,20 mmol, 97,5% d. Th.) N⁴-Caprylyl-1-β- D-arabinofuranosylcytosin vom F. 151 bis 153°C.

C₁₇H₂₇O₆N₅;
ber.:C 55,3 H 7,3 N 11,4 gef.:C 55,2 H 7,2 N 11,2

UV-Absorptionsspektrum:

IR-Absorptionsspektrum:
2910 und 2845 cm^-1 (CH-Banden von Methylen- und Methylgruppen)
1710 und 1635 cm^-1 (Carbonylbande der Ureid- und Amidgruppe).

Beispiel 4

Gemäß Beispiel 3 werden die nachstehend aufgeführten Verbindungen durch Umsetzung von 1-β-D-Arabinofuranosylcytosin mit den entsprechenden Carbonsäureanhydriden hergestellt:

(1) N⁴-Heptanoyl-1-β-D-arabinofuranosylcytosin
Ausbeute: 91,3%
C₁₆H₂₅O₆N₃;
ber.:C 54,07 H 7,09 N 11,83 gef.:C 54,01 H 7,02 N 11,89 UV-Absorptionsspektrum: Maxima bei 299, 247 und 214 nm.
(2) N⁴-Capryl-1-β-D-arabinofuranosylcytosin
Ausbeute: 92,3%; F. 148 bis 151°C
C₁₉H₃₁O₆N₃;
ber.:C 57,41 H 7,86 N 10,57 gef.:C 57,39 H 7,89 N 10,51 UV-Absorptionsspektrum: Maxima bei 299, 247 und 214 nm.
(3) N⁴-Lauroyl-1-β-D-arabinofuranosylcytosin
Ausbeute: 91,5%; F. 146 bis 149°C
C₂₁H₃₅O₆N₃;
ber.:C 59,27 H 8,29 N 9,88 gef.:C 59,26 H 8,25 N 9,91 UV-Absorptionsspektrum: Maxima bei 299, 247 und 214 nm.
(4) N⁴-Myristoyl-1-β-D-arabinofuranosylcytosin
Ausbeute: 90,5%; F. 143 bis 146°C
C₃₃H₃₉O₆N₃;
ber.:C 60,90 H 8,67 N 9,27 gef.:C 60,92 H 8,66 N 9,25 UV-Absorptionsspektrum: Maximum bei 299, 247 und 214 nm

Beispiel 5

300 mg (1,23 mmol) 1-β-D-Arabinofuranosylcytosin werden in 2 ml Wasser gelöst und mit 30 ml Dioxan und hierauf mit 1,36 g (2,47 mmol) Stearinsäureanhydrid (Molekulargewicht 551) versetzt. Das Gemisch wird auf 80°C erwärmt, um die Fällung aufzulösen. Nach 5stündigem Rühren bei 80°C wird das Reaktionsgemisch unter vermindertem Druck bei 60°C eingedampft. Der feste Rückstand wird in einem Vakuumexsiccator getrocknet. Die farblose, geleeähnliche Substanz wird zunächst mit Wasser, sodann mit Benzol und schließlich nochmals mit Wasser gewaschen und hierauf in Äthylacetat gelöst und aus diesem Lösungsmittel umkristallisiert. Ausbeute 566 mg (1,11 mmol, 90,3% d. Th.)

N⁴-Stearoyl-1-β-arabinofuranosylcytosin vom F. 147 bis 151°C
C₂₇H₄₇O₆H₃;
ber.:C 63,6 H 9,2 N 8,4 gef.:C 63,7 H 9,3 N 8,1

UV-Absorptionsspektrum:

IR-Absorptionsspektrum:
2915 und 2845 cm^-1 (Absorption von Methylen- und Methylgruppen)
1705 und 1635 cm^-1 (Absorption der Ureid- und Amidgruppe).

Das Verfahren zur Herstellung der Verbindung wird wiederholt, das Reaktionsgemisch jedoch abgekühlt und die gebildete Fällung abfiltriert. Sodann wird die Fällung gründlich mit Wasser gewaschen, getrocknet und mit n-Hexan aufgekocht. Das Reaktionsgemisch wird abgekühlt und abfiltriert. Der Filterrückstand wird in Äthylacetat gelöst und aus diesem Lösungsmittel umkristallisiert.

Beispiel 6

Gemäß Beispiel 5 werden folgende Verbindungen aus 1-β-D- Arabinofuranosylcytosin und Carbonsäureanhydriden hergestellt:

(1) N⁴-Palmitoyl-1-β-D-arabinofuranosylcytosin
Ausbeute: 92,3%; F. 139 bis 143°C
C₂₅H₄₃O₆N₃;
ber.:C 62,34 H 9,00 N 8,73 gef.:C 62,39 H 9,02 N 8,71 UV-Absorptionsspektrum: Maxima bei 300, 248 und 215 nm.
(2) N⁴-Arachidoyl-1-β-D-arabinofuranosylcytosin
Ausbeute: 91,5%;
C₂₉H₅₁O₆N₃;
ber.:C 64,77 H 9,56 N 7,82 gef.:C 64,75 H 9,57 N 7,89 UV-Absorptionsspektrum: Maxima bei 300, 248 und 215 nm.
(3) N⁴-Behenoyl-1-β-D-arabinofuranosylcytosin
Ausbeute: 92,4%;
C₃₁H₅₅O₆N₃;
ber.:C 65,81 H 9,80 N 7,43 gef.:C 65,79 H 9,82 N 7,41 UV-Absorptionsspektrum: Maxima bei 300, 248 und 215 nm.
(4) N⁴-Palmitoleoyl-1-β-D-arabinofuranosylcytosin
Ausbeute: 91,3%
C₂₅H₄₁O₆N₃;
ber.:C 62,60 H 8,62 N 8,76 gef.:C 62,65 H 8,64 N 8,77 UV-Absorptionsspektrum: Maxima bei 300, 248 und 215 nm.
(5) N⁴-Oleoyl-1-β-D-arabinofuranosylcytosin
Ausbeute: 91,1%; F. 132 bis 137°C
C₂₇H₄₅O₆N₃;
ber.:C 63,88 H 8,94 N 8,28 gef.:C 63,85 H 8,97 N 8,31 UV-Absorptionsspektrum: Maxima bei 300, 248 und 215 nm.
(6) N⁴-Elaidoyl-1-β-D-arabinofuranosylcytosin
Ausbeute: 89,7%;
C₂₇H₄₅O₆N₃;
ber.:C 63,88 H 8,94 N 8,28 gef.:C 63,86 H 8,94 N 8,29 UV-Absorptionsspektrum: Maxima bei 300, 248 und 215 nm.
(7) N⁴-Vaccenoyl-1-β-D-arabinofuranosylcytosin
Ausbeute: 91,5%
C₂₇H₄₅O₆N₃;
ber.:C 63,88 H 8,94 N 8,28 gef.:C 63,88 H 8,96 N 8,25 UV-Absorptionsspektrum: Maxima bei 300, 248 und 215 nm.
(8) N⁴-Linoleoyl-1-β-D-arabinofuranosylcytosin
Ausbeute: 91,3%
C₂₇H₄₃O₆N₃;
ber.:C 64,13 H 8,57 N 8,31 gef.:C 64,11 H 8,56 N 8,27 UV-Absorptionsspektrum: Maxima bei 300, 248 und 215 nm
(9) N⁴-Linolenoyl-1-β-D-arabinofuranosylcytosin
Ausbeute: 89,9%
C₂₇H₄₁O₆N₃;
ber.:C 64,39 H 8,21 N 8,34 gef.:C 64,37 H 8,20 N 8,34 UV-Absorptionsspektrum: Maxima bei 300, 248 und 215 nm.
(10) N⁴-Arachidonoyl-1-β-D-arabinofuranosylcytosin
Ausbeute: 89,5%
C₂₉H₄₃O₆N₃;
ber.:C 65,76 H 8,18 N 7,93 gef.:C 65,73 H 8,19 N 7,95 UV-Absorptionsspektrum: Maxima bei 300, 248 und 215 nm.

Versuchsbeispiel 1

Es wird die cytostatische Wirkung der N-Acylarabinonucleoside der Erfindung gegenüber dem Leukämie-Mäusetumor L-1210-CDF₁ untersucht. Die Überlebensrate wird nach 60 Tagen bestimmt. Wenn die Überlebensrate weniger als 100 Prozent beträgt, ist die Verbindung toxisch. Eine Überlebensrate von 100 Prozent zeigt keinen Behandlungseffekt an. Bei einer Überlebensrate über 100 Prozent zeigt die Verbindung einen Behandlungseffekt. Eine Überlebensrate von mindestens 125 Prozent zeigt einen signifikanten Behandlungseffekt. Als Vergleichsverbindung wird 1-β-D- Arabinofuranosylcytosin (Ara-C) verwendet, das als Mittel zur Behandlung von Leukämie verwendet wird. Als Versuchstiere werden männliche Mäuse vom CDF₁-Stamm (3 Mäuse pro Gruppe) verwendet.

0,1 ml einer verdünnten Ascitesflüssigkeit mit 100 000 Zellen von L-1210 werden einer Maus intraperitoneal implantiert. Nach 24 Stunden werden die nachstehend in Tabelle I aufgeführten Verbindungen jeweils einmal täglich während 5 aufeinanderfolgenden Tagen in einer Dosis von 5 mg/kg, 50 mg/kg und 500 mg/kg in physiologischer Kochsalzlösung mit 1 Tropfen Tween 80® (Polyoxyäthylensorbitan-monooleat) suspendiert intraperitoneal verabfolgt. Die Vergleichsverbindung zeigt eine maximale Überlebensrate bei einer Dosis von 30 mg/kg · Tag, während die Verbindungen der Erfindung eine maximale Überlebensrate bei einer Dosis von 50 mg/kg · Tag zeigen.

Für Ara-C beträgt die der maximalen Überlebensrate von 170 entsprechende optimale Dosierung 30 mg/kg · Tag während 5 Tagen. Dieser Wert wurde in einem gesonderten Versuch gemäß Versuchsbeispiel 1 bestimmt, bei dem die Verbindung 24 Stunden nach der intraperitonealen Implantation der Ascitesflüssigkeit während 5 Tagen einmal täglich in einer Dosis von 3 mg/kg, 5 mg/kg, 30 mg/kg, 50 mg/kg und 100 mg/kg intraperitoneal gegeben wurde. Zur Auswertung der Aktivität dient die mittlere Überlebensrate T/C (%). Die effektive Dosis (ED₅₀) ist diejenige Dosis, die eine mittlere Überlebensrate von mindestens 125% ergibt. In Tabelle I sind die Ergebnisse zusammengefaßt, die mit N-Acetyl-ara-C und den Verbindungen der Erfindung erhalten wurden.

Tabelle I

Aus Tabelle I ist ersichtlich, daß bei N-Acetyl-ara-C die maximale Überlebensrate 150% und der therapeutische Quotient 3,3 betragen. Die N-Acyl-ara-C-Verbindungen der Erfindung ergeben eine maximale Überlebensrate von 180 bis 375%, und sie haben einen therapeutischen Index von 4 bis 200. Die Verbindungen der Erfindung sind somit dem N-Acetyl-ara-C überlegen.

Versuchsbeispiel 2

Es werden die Löslichkeiten der beanspruchten Verbindungen und von bekannten Verbindungen in Anwesenheit von Lösungsvermittlern untersucht. Als Lösungsvermittler werden die pharmakologisch verträglichen oberflächenaktiven Mittel NIKKOL HCO-60® (Polyoxyäthylen(60)-hydriertes Ricinusöl) und MYS-40® (Polyoxyäthylen(40)- Stearat) verwendet. Jeweils 1 Teil der in Tabelle I angegebenen Verbindungen und jeweils 10 Teile der oberflächenaktiven Mittel NIKKOL HCO-60® bzw. MYS-40® wurden in 100 Teilen Äthanol von 70°C gelöst. Anschließend wurde das Äthanol bei 60°C unter vermindertem Druck (0,2 bar) entfernt. Sodann wurden 189 Teile einer 5prozentigen wäßrigen Glucoselösung für Injektionszwecke zugesetzt. Das erhaltene Gemisch wurde 10 Minuten auf 90°C erwärmt. Anschließend wurde mit Wasser von 10-15°C auf Raumtemperatur abgekühlt. Nach Entfernung der unlöslichen Bestandteile aus dem Gemisch erhält man die gewünschte Testlösung. (Ist die Testverbindung vollständig gelöst, so beträgt die Konzentration 5 mg/ml. Bei einer intravenösen Verabreichung an Mäuse ist es üblich, einer Maus von 20 g Körpergewicht 0,2 ml oder weniger zu verabreichen. Demzufolge ist es für eine intravenöse Verabreichung in einer Dosis von 50 mg/kg erforderlich, mindestens 1 mg der Testverbindung in 0,2 ml aufzulösen, was dem angegebenen Wert von 5 mg/ml entspricht. Die Verabreichung von wesentlich größeren Volumina als 0,2 ml ist bei der Maus nicht üblich und unzweckmäßig.)

Die ermittelten Löslichkeitswerte sind in Tabelle II zusammengestellt.

Tabelle II

Es zeigt sich, daß die N⁴-höheren Acylverbindungen der Erfindung unter Verwendung von pharmakologisch üblichen oberflächenaktiven Mitteln in Wasser in Lösung gebracht werden können, während es bei den bekannten Verbindungen nicht möglich ist, sie in einem für praktische Zwecke erforderlichen Ausmaß in Lösung zu bringen. (N⁴-Behenoyl-cytosin- arabinosid, das mit HCO-60® in Lösung gebracht worden ist, wurde in Japan bei intravenöser Verabreichung klinisch eingesetzt. Dabei wurden hervorragende Behandlungserfolge erzielt).

Ferner wurden noch verschiedene andere oberflächenaktive Mittel, die bisher in der pharmakologischen Praxis nicht üblich sind, auf ihre Eignung untersucht, die Verbindungen der Erfindung sowie die bekannten Verbindungen in Lösung zu bringen. Die Ergebnisse sind in Tabelle III zusammengestellt.

Tabelle III

Claims

1. N-Acyl-1-β-D-arabinofuranosylcytosin-derivate der allgemeinen Formel in der R einen aliphatischen Acylrest mit 3 bis 22 Kohlenstoffatomen bedeutet.

2. Verfahren zur Herstellung der Verbindung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man 1-β-D-Arabinofuranosylcytosin mit dem Säureanhydrid der entsprechenden aliphatischen Carbonsäure in Gegenwart eines großen Überschusses an Wasser oder in einem Gemisch aus Wasser und einem wassermischbaren, keine alkoholischen Hydroxylgruppen enthaltenden organischen Lösungsmittel umsetzt.

3. Arzneimittel, bestehend aus einer Verbindung gemäß Anspruch 1 und üblichen Trägerstoffen und/oder Verdünnungsmitteln und/oder Hilfsstoffen.