DE2757102C2

DE2757102C2 - Anthracyclinglycoside, Verfahren zu deren Herstellung und diese Verbindungen enthaltende pharmazeutische Mittel

Info

Publication number: DE2757102C2
Application number: DE2757102A
Authority: DE
Inventors: Federico Nerviano Mailand/Milano Arcamone; Giuseppe Voghera Padua Cassinelli; Aurelio Mailand/Milano Di Marco
Original assignee: Farmitalia Carlo Erba SpA Mailand/milano; Farmitalia Carlo Erba SRL
Current assignee: Pfizer Italia SRL
Priority date: 1976-12-22
Filing date: 1977-12-21
Publication date: 1986-06-19
Also published as: IL53635A; DK564777A; AT354629B; ATA907377A; HU176957B; IE45951B1; US4183919A; DK148098C; GB1550879A; SE437992B; JPS6134437B2; FI63419C; IE45951L; FI773822A; AU518244B2; NO774370L; BE862102A; IL53635A0; SU797583A3; FI63419B

Description

4. Pharmazeutische Mittel, enthaltend mindestens eine Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, übliche Träger und/oder Formulierungsmittel.

Die Erfindung betrifft Anthracyclinglycoside der allgemeinen Formel:

O OH

in der X

H₃C-

-O

NH₂

H₃CO

COCH₂R

OH

oder

H₃C-

H₃CO-¹

-O

NH₂

bedeutet und R für Wasserstoff oder eine Hydroxylgruppe steht.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen und pharmazeutische Mittel, die diese Verbindungen enthalten.

Die erfindungsgemäßen Glycoside werden insbesondere durch Verbindungen repräsentiert, in welchen eine 3-Amino-2,3,6-tridesoxy-4-0-methyl-L-hexopyranose glycosidisch an ein tetracyclisches Aglycon mit einem Hydroxyanthrachinonchromophorsystem der Formel:

O OH

C-CH₃

CH₃O O OH OH

gebunden ist.

Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen beruht auf der Kondensation eines ausgewählten tetracyclischen Aglycons mit geschützten 1-Halogenderivaten von Aminodesoxyzuckern, nämlich 2,3,6-Tridesoxy-3-trifluoracetamido-<¹-O-methyl-L-lyxo-hexopyranosylchIorid (H-E) und 2,3,6-Tridesoxy-3-trifiuoracetamido^-O-methyl-a-L-arabino-hexopyranosylchlorid (HI-E)

H₃C-

-O

-Cl

H₃C

H₃CO

NH C = O

CF₃ (Π-Ε)

wobei die geschützten Glycoside (IV) und (VI) erhalten werden:

Il

C-CH₃

O OH

OH

(IV: R' =—C-CF₃) (V: R' = H)

(VI: R'=—C-CF₃) (VlI: R' = H)

30

40 •45 50 55

ft 5

H₃CO

NH-R'

aus welchen nach Entfernung der Schutzgruppe die Endprodukte (V) und (VII) erhalten werden.

Die Kondensationsreaktion zwischen den Aglyconen (I) und den geschützten Halogenzuckem (H-E) und (HI-E) unter Bildung der Glycosidbindung wird in einem geeigneten organischen Lösungsmittel, wie Chloroform oder Methylenchlorid, in Anwesenheit eines löslichen Silbersalzes als Katalysator, wie Silbertrifluormethansulfonat (AgSOiCF₁), und Molekularsieben als Dehydratisierungsmitteln entsprechend der in der DE-OS 26 18 822 beschriebenen Methode durchgeführt.

Die Ausgangsverbindungen für die Anthracyclinglycoside sind Methyl^^.o-tridesoxy-S-trifluoracetamido-tf-L-lyxo-hexopyranosid (H-A) und Methyl^^o-tridesoxy-S-trifluoracetamido-u-L-arabino-hexopyranosid (HI-A) (vgl. DE-OS 25 10 926):

OCH₃

H₃C-

— O

NH-CO-CF₃ RO

(II-A: R = H) (II-B: R = CH₃)

OCH₃

H₃C

RO

NH-CO-CF₃

(HI-A: R = H)
(HI-B: R = CH₃)

Bei der Behandlung der Ausgangsverbindungen (II-A) und (IH-A) mit Diazomethanbortrifiuoridätherat in Methylenchlorid (vgl. J. O. Deferrari et al. in Methods in Carbohydrate Chemistry, Bd. VI, Seite 365,1972, Academic Press, New York) werden die neuen 4-0-Methylderivate (II-B) und (IH-B) in guter Ausbeute erhalten. Durch Säurehydrolyse werden die Verbindungen (H-C) und (HI-C)

OH

H₃C-

-O

H₃C-

H₃CO

NH-CO-CF₃

H₃CO-¹

-O

H, OH

(H-C)

NH-CO-CF₃ (IH-C)

erhalten, die die freie OH-Gruppe in 1-Stellung enthalten. Diese Verbindungen werden mit p-Nitrobenzoylchlorid in Pyridin umgesetzt, wobei die entsprechenden 1-0-p-Nitrobenzoylderivate (H-D) und (IH-D)

H₃C

H₁OR

NH-CO-CF₃

H,0R

H₃C-

H₃CO-¹

-O

NH-CO-CF₃ (HI-D)

steht, erhalten werden, die bei Behandlung mit trockenem Chlorwasserstoff in wasserfreiem Methylenchlorid in die entsprechenden 1-Chlorderivate (H-E) und (HI-E) umgewandelt werden.

Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen wird z. B. an der Umsetzung von Daunomycin

O OH

COCH₃

CH₃O O HO

OH

als Reaktant vom Anthracyclinontyp mit 2,3,6-Tridesoxy-4-0-methyl-3-trifluoracetamido-L-lyxo-hexopyranosylchlorid (H-E) bzw. 2,3,6-Tridesoxy-4-0-methyl-3-trifluoracetamido-ίr-L-arabino-hexopyranosylchlorid (M-E) als Reaktant vom Halogenzuckertyp erläutert. Die Kopplungsreaktion ergibt die geschützten Glycoside (IV) und (VI), aus denen durch milde alkalische Behandlung zur Entfernung der N-Trifluoracetylgruppe 4'-O-Methyldaunomycin (V) bzw. 4'-Epi-4'-O-methyldaunomycin (VII) erhalten und als kristalline Hydrochloride isoliert werden. Die nachfolgende Behandlung der Verbindungen (V) und (VII) gemäß den in der US-FS 38 03 124 beschriebenen Verfahren ergibt 4'-0-Meihyladriamycin (VIII) bzw. 4'-Epi-4'-O-rnethy!adriamycin (IX):

O OH

COCH₂R

OH

CH₃O O HO ^H O

H₃C

(IV: R' = H, R' = COCF₃)
(V: R = R' = H)
(VIII: R = OH, R' = H)

COCH₂R

OH

(VI: R = H, R' = COCF₃)
(VII: R = R' = H)
(IX: R = OH, R' = H)

NHR'

H₃CO

Die neuen Verbindungen (V), (VIII), (VII) und (IX) sind antimikotisch wirksam und sind wertvolle therapeutische Mittel zur Behandlung von Tumoren bei Tieren.

Die therapeutische Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Verbindungen ist an BDFj-Mäusen (C57BL/6 X DBA)₁, denen man pro Maus 10⁵ Zellen L1210 ascitic leukaemia oder 10⁶ Zellen P388 ascitic leukaemia i.p. injiziert hatte, untersucht worden. Die i.p. Behandlung mit den erfindungsgemäßen Verbindungen in der Hydrochloridform, gelöst in destilliertem Wasser, wurde 1 Tag nach der Inokulation der Tumore vorgenommen. Die Wirksamkeiten der erfindungsgemäßen Verbindungen im Vergleich zur Wirksamkeit des Daunomycins gegen P388 leukaemia, die sehr empfindlich gegen Anthracyclinverbindungen reagieren, sind in Tabelle 1 zusammengefaßt.

Tabelle 1

Wirksamkeit gegen P388 leukaemia

Verbindung

Dosis (mg/kg) T/C*) (%)

Toxizität (tote Versuchstiere/ Versuchstiere gesamt)

10

30 35 40 45 50 55 60 65

Daunomycin (Vergleichsverbindung)

4'-O-Methyldaunomycin · HCl (V)

15 4'-Epi-4'-O-methyldaunomycin ■ HCi (VlI)

2,9	169	2/10
4,4	169	7/10
6,6	160
2,9	156	3/10
4,4	191	7/10
6,6	139
4,4	150
10,0	143
20,0	174	9/9
40,0	34

*) Verhältnis der mittleren Überlebenszeit (T) der mit den Testverbindungen behandelten Mäuse zur mittleren Überlebenszeit (C) der Kontrollmäuse x 100

Die in Tabelle 1 zusammengefaßten Ergebnisse zeigen, daß das 4'-O-Methyldaunomycin bei einer Dosis von 4,4 mg/kg wirksamer ist als das Daunomycin (Vergleichssubstanz). Das 4'-Epi-4'-O-methyldaunomycin weist einen weiten Bereich aktiver Dosen (z. B. von 4,4 bis 20 mg/kg) auf und ist weniger toxisch als das Daunomycin (Vergleichssubstanz). Das 4'-Epi-4'-O-methyldaunomycin zeigt selbst bei einer Dosis von 20 mg/kg noch keine Toxizität, während die optimale nicht toxische Dosis beim Daunomycin bei 2,9 mg/kg liegt.

Die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Adriamycinderivate im Vergleich zum Adriamycin (Vergleichssubstanz) wurde gegen L1210 leukaemia untersucht, da der Stamm P388 leukaemia zu empfindlich gegen Adriamycin ist und es daher sehr schwierig ist, die technische Überlegenheit der erfindungsgemäßen Adriamycinderivate gegen diesen Stamm zu demonstrieren. Die Ergebnisse der Vergleichsversuche sind in der folgenden Tabelle 2 zusammengefaßt.

Tabelle 2

Wirksamkeit gegen L1210 leukaemia

Verbindung

Dosis (mg/kg) TC %

!.Versuch

2. Versuch

Toxizität tote Versuchstiere/Versuchstiere gesamt

4,4	169	175	3/20
6,6	175	187
10,0	187	312	1/20
4,4	287	275	17/18
6,6	231	62
10,0	75
6,6	169		2/10
10,0	187		9/10
15,0	181
22,5	87

Adriamycin (Vergleichsverbindung)

4'-O-Methyladrainycin ■ HCl (viii)

4'-Epi-4'-O-methyladriamycin · HCl (IX)

Die in Tabelle 2 zusammengefaßten Ergebnisse zeigen, daß 4'-O-Methyladriamycin in zwei Versuchen eine bessere Wirksamkeit aufweist als das Adriamycin (Vergleichssubstanz). Die erfindungsgemäßen Verbindungen zeigen bei Dosen von 4,4 und 6,6 mg/kg eine Erhöhung der Überlebenszeit von 130 bis 212%, während Adriamycin bei der optimalen nicht-toxischen Dosis von 6,6 mg/kg die Überlebenszeit nur um 75 % erhöht.

Die im Vergleich zum Adriamycin höhere Wirksamkeit von 4'-O-Methyladriamycin gegen L1210 leukaemia ist von großer Bedeutung.

Das 4'-Epi-4'-O-methyladriamycin weist eine gleich gute Antitumorwirksamkeit wie das Adriamycin auf, wobei es jedoch weniger toxisch ist als das Adriamycin.

Die Vergleichsversuche zeigen, daß die Substitution der Hydroxygruppe in 4'-Stellung des Aminozuckers durch eine Methoxygruppe mit einer beachtlichen Verbesserung der Antitumorwirksamkeit der Verbindungen, insbesondere im Vergleich zu Adriamycin, verbunden ist. Die Epimerisierung des4'-Substituenten ist mit einer Herabsetzung der allgemeinen Toxizität der Verbindungen, ermittelt an mit Tumorzellen infizierten Mäusen, verbunden.

Herstellung des Zwischenproduktes 2,3,6-Tridesoxy-4-0-methyl-3-trinuoracetamido-L-lyxo-hexopyranosylchlorid (H-E)

ι Eine Lösung von 2,57 g (10 mMol) Methyl^^o-tridesoxy-B-trifluoracetamido-ff-L-lyxo-hexopyranosid (H-A)

in 45 ml trockenem Methylenchlorid wurde bei O⁰C mit 0,1 ml Bortrifluoridätherat behandelt. Während die

Temperatur bei 0⁰C gehalten wurde, wurde Diazomethan in Methylenchlorid zugesetzt, bis die Lösung eine mattgelbe Farbe zeigte. Nach 90 Minuten bei 0⁰C wurde ein weißer Feststoff(Polymethylen) abfiltriert und das

, Filtrat nacheinander mit 10%iger Natriumbicarbonatlösung und Wasser gewaschen und dann über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Der durch Eindampfen erhaltene Rückstand wurde aus Äthyläther-Hexan kristallisiert. Es wurden 2,3 g (85%) reines Methyl^^o-tridesoxy^-trifluoracetamido^-O-methyl-a'-L-lyxo-

ι, hexopyranosid (H-B) erhalten.

Fp. 137-138°C, H_fl-150° (c = 1 in CHCl₃);
Massenspektrum m/e 271 (M⁺).

Das NMR-Spektrum (CDCl₁) zeigt Absorptionen bei 1,23 (d, CH₃-C-5), 3,23 und 3,40 (zwei s, -OCH₁) und L 4,70 δ (breites s, C-I-H).

Eine Lösung von 2,17 g (8 mMol) der Verbindung (H-B) in 40 ml Essigsäure wurde mit 160 ml Wasser versetzt und 1 Stunde auf 100⁰C erwärmt. Die Lösung wurde eingeengt und der erhaltene Rückstand aus Aceton-Hexan |i umkristallisiert. Es wurden 2 g (97%) 2,3,6-Tridesoxy-3-trifluoracetamido-4-O-methyl-ff-L-lyxo-hexopyranose

j^j (H-C) erhalten.

Fp. 193-194°C, [ff]_D-130° (c = 0,97 in CHCl₃),

f Massenspektrum m/e 257 (M⁺).

$ Das NMR-Spektrum (CDCl₃) zeigt Absorptionen bei 1,23 (d, CH₃-C-5), 3,50 (s, CH₃O) und 5,40 δ (breites s,

/I C-I-H).

j| Eine Lösung von 1,68 g (6,53 mMol) der Verbindung (H-C) in 48 ml trockenem Pyridin wurde bei O⁰C unter

4l Rühren mit 2,52 g p-Nitrobenzoylchlorid behandelt. Die Reaktionsmischung wurde 14 Stunden bei Raumtemperatur gehalten und dann in Eiswasser gegossen. Der Niederschlag wurde abfiltriert und mit Wasser neutral gewaschen. Das 1-p-Nitrobenzoat (Mischung aus a- und jß-Anomer) wurde in Chloroform gelöst und über Magnesiumsulfat getrocknet. Der durch Eindampfen erhaltene Rückstand ergab 2,4 g 2,3,6-Tridesoxy-4-O-methyl-l-O-p-nitrobenzoyl-3-trifluoracetamido-L-lyxo-hexopyranose (H-D).

Ausbeute: 92%, Fp. 168-170⁰C, [a]_fl-38° (c = 0,45 in CHCl₃),

Massenspektrum m/e 240 /m — OOC

Eine Lösung von 1,05 g (2,5 mMol) der Verbindung (H-D) in trockenem Methylenchlorid wurde bei 0⁰C mit trockenem Chlorwasserstoff gesättigt. Der p-Nitrobenzoesäureniederschlag wurde unter wasserfreien Bedingungen abfiltrierl und das Filtrat zur Trockene eingedampft. Das erhaltene 2,3,6-Tridesoxy-4-O-methyl-3-trifluoracetamido-L-lyxo-hexopyranosylchlorid (H-E) (0,69 g) wurde ohne weitere Reinigung für die Kopplungsreaktion verwendet.

Herstellung des Zwischenproduktes 2,3,6-Tridesoxy-4-O-methyl-3-trifluoraceiarnido-ff-L-arabino-hexopyranosylchlorid (IH-E)

Bei Behandlung von 2,57 g (10 mMol) Methyl^^jo-tridesoxyO-trifluoracetamido-a-L-arabino-hexopyranosid (HI-A) in Methylenchlorid mit Diazomethan/Bortrifluorid, wie oben beschrieben, wurden 1,7 g (63 %) des entsprechenden 4-O-Methylderivats erhalten.

Fp. 185°C, [a]² _D ³ -101° (c = 1 in CHCl₃),

Massenspektrum m/e 271 (H⁺).

NMR-Spektrum (CDCl₃): 1,31 (d, CH₃-C-5), 3,30 und 3,43 (zwei s, OCH₃) und 4,70 δ (breites s, C-I-H).

Durch Säurehydrolyse von 1,63 g (6 mMol) der Verbindung (IH-B) wurden 1,51 g (98 %) 2,3,6-Tridesoxy-4-O-methyl-3-trifluoracetamido-L-arabino-hexopyranose (III-C) erhalten.

Fp. 201⁰C, Ia]²D³ -12,7° (c = 0,48 in CHCl₃),

Massenspektrum m/e 257 (M⁺).

Die Behandlung von 1,41 g (5,5 mMol) der Verbindung (ΙΠ-C) mit p-Nitrobenzoylchlorid in Pyridin ergab 1,78 g (80%) des entsprechenden 1-O-p-Nitrobenzoylderivats (III-D).

Fp. 159-160⁰C, la]² _D ³ -33,5° (c = 0,47 in CHCl₃),

Massenspektrum m/e 240 (Μ — θεό—C?— NO₂V

Eine Lösung von 1,6 g (4 mMol) der Verbindung (HI-D) in trockenem Methylenchlorid wurde bei 0⁰C mit trockenem Chlorwasserstoff gesättigt. Nach Abfiltrieren der ausgefällten p-Nitrobenzoesäure wurde die Lösung zur Trockene eingedampft, wobei 1,1 g 2,3,6-Tridesoxy-4-0-methyl-3-triΠuoracetamido-α-L-arabino-hexopyranosylchlorid (HI-E) erhalten wurden.

NMR-Spektrum (CDCI,): 1,34 (d, CH₁-C-S), 3,44 (s, CH₁O-C-H) und 6,17 δ (breites s, C-I-H).
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1
4'-O-Methyldaunomycin (V) (IMI 69)

Eine Lösung von 1 g (2,5 mMol) Daunomycin in 100 ml trockenem Methylenchlorid wurde mit 0,69 g2,3,6-Tridesoxy^-O-methylO-trifluoracetamido-L-lyxo-hexopyranosylchlond (H-E) und 7 g Molekularsieb (4 Ä Merck) versetzt. Die Reaktionsmischung wurde mit 0,78 g AgSO₁CF, in wasserfreiem Äthyläther unter starkem Rühren behandelt. Nach 2 Stunden bei Raumtemperatur wurde die Reaktionsmischung mit einer gesättigten wässerigen NaHCO,-Lösung neutralisiert und die organische Phase abgetrennt und im Vakuum eingedampft. Durch chromatographische Reinigung des rohen Rückstandes auf einer Kieselsäuresäule unter Verwendung von 99:1 Chloroform-Aceton als Eluierungsmittel wurden 0,9 g 4'-O-Methyl-N-trifiuoracetyldaunomycin (IV) erhalten.

Fp. 151-152°C, [a]_D+250° (c = 0,06 in CHCl.,).

Das NMR-Spektrum (CDCl,) zeigte Absorptionen bei 1,23 (d, CH,-C-5'), 2,40 (s, CH₃-CO), 3,53 (s, C-4'-O-CH,), 4,03 (s, C-4-O-CH.,), 5,20 (breites s, C-7-H), 5,50 (breites s, C-l'-H), 6,43 (NH), 7,16-8,06 (m, aromatische Protonen), 16,26 und 17,74 δ (zwei s, phenolisches OH).

Eine Lösung von 0,5 g der Verbindung (IV) in30 ml Aceton wurde mit 30 ml 0,1 η wässerigem Natriumhydroxyd behandelt und unter StickstofTbei Raumtemperatur gerührt. Nach 1 Stunde wurde die Reaktionsmischung mit 1 η wässerigem ChlorwasserstofTauf einen pH-Wert von 3,5 eingestellt und dann mit Chloroform extrahiert, um vorhandene Verunreinigungen zu entfernen. Die auf pH 8,5 eingestellte wässerige Phase wurde mit Chloroform in 50- und 30 rnl-Portionen extrahiert. Der über Na₂SO₄ getrocknete organische Extrakt wurde auf ein kleines Volumen eingeengt und mit 0,5 η methanolischem ChlorwasserstofTauf pH 4,5 angesäuert. Durch Zusetzen von überschüssigem Diäthyläther wurden 0,4 g 4'-O-Methy!daunomycin (V) als Hydrochlorid erhalten.

Ausbeute: 90%, Fp. 173°C (Zers.), [α]_ο+210° (c = 0,04 in CH₃OH); Dünnschichtchromatographie auf Merck Kieselgel F₂₅₄-PIaUe, 150:42:6 Chloroform-Methanol-Wasser als Lösungsmittel: Rf 0,40 (Daunomycin RfO,25).

4'-O-Methyladriamycin (VIII) (IMI 80)

Eine Lösung der Verbindung (V) in einer Mischung aus Methanol und Dioxan wurde mit Brom behandelt, wobei das entsprechende 14-Bromderivat erhalten wurde. Durch nachfolgende Behandlung mit einer wässerigen Natriumformiatlösung bei Raumtemperatur während 4 Tagen wurde 4'-O-Methyladriamycin (VIII) erhalten, das als Hydrochlorid isoliert wurde.

Fp. 177°C (Zers.), [a]² _D ³ +259° (c = 0,046 in CH₁OH).

Beispiel 2

4'-Epi-4'-O-methyldaunomycin (VII) (IMI 74)

Die Herstellung der obigen Verbindung, ausgehend von Daunomycinon (I) und 2,3,6-Tridesoxy-4-O-methyl-3-trifluoracetamido-a-L-arabino-hexopyranosylchlorid (III-E), erfolgte nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren.
4'-Epi-4'-O-methyldaunomycin (VII) wurde als Hydrochlorid in Form von orangeroten Kristallen erhalten.

Fp. 192°C (Zers.), la]² _D ³ +270° (c = 0,047 in CH₃OH).

4'-Epi-4'-O-methyladriamycin (IX) (IMI 79)

Die Hydroxylierung der Verbindung (VII) am Kohlenstoffatom 14 über das 14-Bromderivat wurde entsprechend dem in der US-PS 38 03 124 beschriebenen Verfahren durchgeführt. Es wurde das 4'-Epi-4'-O-methyladriamycin (IX) als Hydrochlorid in Form von orangeroten Kristallen erhalten.

Fp. 170°C (Zers.), [a)² _D ³ +252° (c = 0,052 in CH₃OH).

Claims

1. Anthracyclinglycoside 27 57 102 Patentansprüche: Y der allgemeinen Formel 5 CH₃O COCH₂R 10 / \)H in der X O
I T? C I
X 15 H₃L. oder HjC—ι O H₃CC L I 20 O
Λ ^h'^coJ/1h₂ V U
0 A /Γ
NH
) OH
ϊίΎ Vs HO ^Η O 2

bedeutet und R für Wasserstoff oder eine H>droxylgruppe steht.

2. 4'-O-Methyladriamycin.

3. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man jeweils in an sich bekannter Weise

a) für den Fall, daß in der obigen allgemeinen Formel R Wasserstoff ist, Daunomycinon mit 2,3,6-Tridesoxy^-O-methylO-trifluoracetamido-L-Iyxo-hexopyranosylchlorid oder 2,3,6-Tridesoxy-4-O-methyl-3-trifluoracetamido-ff-L-arabino-hexopyranosylchlorid kondensiert und die N-Trifluoracetylgruppe durch milde alkalische Behandlung abspaltet bzw.

b) für den Fall, daß in der obigen allgemeinen Formel R eine Hydroxylgruppe bedeutet, die in der Verfahrensstufe a) erhaltenen Verbindungen mit Brom behandelt und das entsprechende 14-Bromderivatmit Natriumformiat hydrolysiert.