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Beschreibung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Herstellung
des Äntibionikums Reumyzin, das zu Verbindungen der Pyrimidino-asymm.-triazingruppe
gehört. Reumyzin/6-Methylpyrimidino-(5,4-e)-asymm.-triazin-5,7(6H,8H)-dion/ ist
vom großen Interesse im Zusammenhang damit, daß es eine geschwulsthenmende Wirksamkeit
besitzt.
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Es ist ein Verfahren zur Herstellung von Re wnyz in (Synonym: l-Demethylxanthothrizin)
durch chemische Synthese unter Verwendung als Ausgangsverbindung von 3-Methyl-6-chlorurazil
bekannt, das in dessen Nitrierung in der C5-Stellung mit darauffolgender Ohlorsubstitulon
durch die Hydrazinogruppe unter Bildung von 3-tethyl-T-nitro-6-hydrazinourazil besteht.
Die
erhaltenen Verbindungen werden formyliert und bis zur Bildung
von 6-Methyl-1,2,4,5,6,7-hexahydropyrimidino-/5,4-e/--asymm.-triazin-5,7-on reduziert.
Bei der Durchmischung der wäßrigen Lösung dieser Verbindung Während 4 Tage erhält
man Reumyzin in einer Ausbeute von 16 7o /J. Org. Chem. 31, 900 (1966)/. Jedoch
ist dieses Verfahren kompliziert (5 bis 6 Stufen) und gestattet nicht, Reumyzin
in einer Ausbeute über 16 % ZU erhalten.
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Das andere bekannte Verfahren zur Herstellung von aeumyzin besteht
in der Entmethylierung von Xynthothrizin (Synonym: Toxoflavin) mit Dimethylformamid
mit einer Reumyzin-Ausbeute von 84 g0 /J. Äm. Rohem Soc. 95, 3735 /1973)/. Es wird
jedoch ein Produkt von niedriger Qualität erhalten, wovon dessen Schmp. von 210
°C zeugt. Literaturangaben für Reumyzin: Schmp.
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244-245 °C/J. Antibiotics, 26, 537-538 (1973)/ und deswegen ist die
wahre Ausbeute des nach diesem Verfahren erhaltenen Reumyzins wesentlich niedriger,
als angegeben ist.
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung bestand in der Entwicklung eines
einfachen und bequemen Verfahrens, das es möglich macht, Reumyzin mit praktisch
quantitativer ausbeute zu erhalten.
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Im Ergebnis der von den Erfindern der vorliegenden Erfindung durchgeführten
Untersuchungen wurde ein neues Verfahren zur Herstellung von Reumyzin durch Dealkylierung
von Pyrimidotriazinderivaten unter deren Umsetzung mit Aminen und darauffolgende
Behandlung des Reaktionsgemisches mit Säure gefunden.
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In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann das Verfahren
durch folgendes Schema dargestellt werden:
In der oben angeführten Formel (I) bedeutet R die niedere Alkylgruppe. Die Pyrimidotriazinderivate
(1), die in der Reaktion eingesetzt werden, schließen bekannte Verbindungen (z.
B. XSnthothrizin, worin R die Methylgruppe bedeutet) sowie neue Verbindungen ein,
die nach dem Verfahren hergestellt werden können, das beispielsweise mit dem in
Jornal of Ämerican Chemical Society, vol. 83, 3904-3905 (1961) baschriebenen analog
ist.
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Xanthotrizin, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann
bei der Kultivierung der Mikroorganismen (beispielsweise Streptomyces brunneus subspecies
xanthothricini. Pseudomonas cocovenanus) auf Nährmedien erhalten werden.
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Die Kulturflüssigkeit, die Xanthothrizin, bzw. ungereinigtes Xanthothrizin
enthält, kann auch als Ausgangsverbindungen ausgenutzt werden.
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Als Amine sind in der vorliegenden Erfindung vorzugsweise primäre
und sekundäre Amine einzusetzen.
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Primäre und sekundäre Amine schließen solche aliphatischen Amine
ein, wie Mono- (oder Di-) alkylamine (worin Alkyl für Methyl, Äthyl, Propyl, Butyl
u.a. steht), Alkenylamine (beispielsweise Allylamin), Aralkylamine (Benzylamin,
DibenzSlamin), cyclische amine (Piperidin, Piperazin, Pyrrolidin,
orpholin
u.a.) Vorzugsweise sind Amine zu verwenden, die einen pKb von 2 bis 6 haben.
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Somit werden Amine, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden
können, nur durch die oben angeführten Amine nicht begrenzt, sondern schließen alle
Amine ein, deren PKb im Bereich von 2 bis 6 liegt.
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Erfindungsgemäß wird die Reaktion gewöhnlich in Iiösungsmft teln
durchgeführt. Die verwendeten Lösungsmittel schließen Alkohole (Methanol, ethanol,
Propanol u.a.), Ketone (Aceton, iWethyläthylketon u.a.), Wasser sowie deren Gemische
ein.
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Die Dealkylierung wird bei alkalischen pH- Werten (vorzugsweise bei
einem pH-Wert von 8 bis 12), beispielsweise in Gegenwart von Basen (Alkalimetallhydroxide
oder Ammoniumhydroxid) verwirklicht. Da Amine, die als Reagenzien verwendet werden,
auch Basen sind, ist die Zugabe der oben an6eführten Basen zum Reaktionsgemisch
nicht notwendig.
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Vorzugsweise ist die Temperatur, bei welcher die Reaktion durchgeführt
wird, ungefähr von 10 bis 300C, gewöhnlich erfolgt die Reaktion bei Zimmertemperatur.
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Im Ergebnis der Umsetzung von Xanthothrizin mit Aminen werden quaternäre
Ammoniumsalze der Amine mit ReuIisyzin gebildet, die folgende Struktur haben:
Diese Verbindungen waren früher nicht bekannt und stellen neue Zwischenverbindungen
dar.
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Zur Herstellung von Reumyzin behandelt man das sich bildende REaktionsgemisch
mit einer Säure; entweder mit einer organischen (beispielsweise mit Ameisensäure,
Essigsäure u.a.) oder mit einer anorganischen (beispielsweise mit Salzsäure, Schwefelsäure
u.a.).
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Vor der Säurebehandlung ist es wünschenswert5 das Reaktionsgemisch
zu konzentrieren, wozu daraus unter Vakuum das Lösungsmittel entfernt wird.
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Das erhaltene Reumyzin (II) wird in an sich bekannter Weise, z.B.
durch Kristallisation, gereinigt.
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Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Reumyzin, 6-Methylpyrimidino-(5,4-e)-asymm.-triazin-5,7-(6H,
811)-dion, stellt gelbe Kristalle vom 242-243 °C Schmp. (aus Äthanol) dar; Rf=O,50
(Dünnschichtchromatographie auf Silikagel im System Äthylacetat - Benzol, 3:2);
UV-Spektrum (Äthanol): #max (lg#) 235 (4,25), Schulter 265 (3,49), 340 (3,72), 400
nm (2,87); IR-Spektrum (KBr): # 3400, 3170, 3110, 3080,
3020, 2995,
2950, 2900, 2870, 2815, 1738, 1700, 1690, 1685, 1630, 1590, 1480, 1445, 1429, 1380,
1342, 1295, 1270, 1258, 1213, 1180, 1130, 1070, 1065, 970, 943, 9O, 840, 830, 770,
750, 730, 716, 700, 690, 580, 560, 470 cm 1 PMR-Spektrum (Pyridin -O5, TMC) 6 3,39
(3H, Singulett), 9,84 (IH, Singulett) 10,94 (1H, ein breiteres Singulett) ppm.
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Löslichkeit (pro 100 ml Lösungsmittel): Wasser - 2,04 g; physiologische
Lösung - 2,00 g; Äthanol - 0,55 g.
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Elementaranalyse; Gefunden (): C 40,9; H 2,7;; N 39,1; C6H5N02 (179,14).
Berechnet (%): C 40,2; H 2,8; N 39,1.
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Zum Unterschied von anderen ntibio-tika der Pyrimidino-/5,4-e/-asymm.-triazingruppe
besitzt das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Reumyzin eine wesentlich
niedrigere Toxizität, was es ermöglicht, im Organismus Konzentrationen zu schaffen,
die eine ausgeprägte geschwulsthemmende Wirkung ohne Toxizität sichern.
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Bei der Prüfung der biologischen Wirksamkeit des nach dem gegebenen
Verfahren erhaltenen Reumyzins wurde eine ausgeprägte Wirkung in bezug auf Mäusegeschwülste
in solider Form: Karzinom 755, Harding-Passey-Melanom, in Aszitesform bei Fischer-Lymphadenose,
Ehrlich-Karzinom nachgewiesen. Die Angaben über die zytostatische Wirksamkeit sind
in Tabelle 1 angeführt.
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Tabelle 1 Zytosta-tische Reumyzin-Wirksamkeit
| Dosis, Sinführungs- Sinfüh- Geschulstwachstumshemmung, : |
| mg/kg methode rungs- Shrlich- Fischer- Karzi- Har- |
| regime Karzinom Lymphade- nom ding- |
| nose 755 Passey- |
| Melanom |
| Melanom |
| 2,5-3,5 intravenös 1---+9 47 -57,0 55,0 47-51 45,0 |
| 1,5-2,5 intraperib >9 41,0 65-66 58-61 54,0- |
| toneal 56,0 |
| 50-75,0 peroral 1->9 30,0 45,0 47-51 55-60 |
Die Wirksamkeit von Reumyzin wird bei dessen mehrmaliger Einführung während 9 Tage
in Dosen (mg/kg) von: 2,5 bis 3,5 intravenös, 1,5 bis 2,5 intraperitoneal und 50
bis 75 peroral beobachtet.
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Die Wachstumshemmung von Karzinom 755 und Harding-Passey-Melanom
bei der intraperitonealen, intravenösen, und peroralen Einführung des Antibiotikums
schwankte von 45 bis 61 °,b.
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Unter Bedingungen des therapeutischen Versuchs wurde die geschwulsthemmende
Wirksamkeit bei allen Einführungsmethoden - bei der intravenösen, intraperit-onealen
und peroralen - festgestellt.
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Reumyzin übt keinen negativen Einfluß auf das Wachstum und die Entwicklung
der Jungtiere aus. Bei der intrakutanen Injektion von Reumyzin der Meerschweinchen
3 Wochen nach der Sensibilisierung wurde bei der nachfolgenden einmaligen Einführung
dieser Substanz keine allergische Reaktion nachgewiesen.
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Als Zytostatikum kann das erfindungsgemäß hergestellte Reumyzin in
routinemäßigen Arzneiformen anhand der Kombination von Reumyzin mit verschiedenen
pharma7eutisch anwendbaren Hilfsstoffen (Trägern) verwendet werden. Die Arzneiformen
schließen das perorale Präparat (Kapseln, Granula, Pulver, Tabletten, Pillen usw.),
das rektale und das InJektionspräparat ein.
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Als Hilfsstoffe (Träger) zur Herstellung der Arzneiformen können
Laktose, Glukose, Stärke, Zellulose, Methylzellulose, Carboxymethylzellulose, Talk,
Natriumzitrat, Calciumcarbonat, Magnesiumstearat, destilliertes Wasser u.a. dienen.
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Die Präparatdosen können je nach dem anwendungsverfahren und nach
den anderen Faktoren variiert werden: für die perorale Form - 100 bis 150 mg/Tag,
für die intravenöse und intramuskuläre Injektionsform - 20 bis 40 mg/Tag, für die
subkutanen Injektionen - 40 bis 60 mg/Tag.
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Das Verfahren wird durch folgende Beispiele veranschaulicht.
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Beispiel 1.
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500 mg (2,59 mt4ol) Xanthothrizin werden in 30 ml 70%-iger wäßriger
Diäthylaminlösung gelöst; nach 30 bis 40 min wird die Lösung- im Vakuum einge dampft,
der Rückstand wird mit verdünnter Essigsäure angesäuert, wiederum eingedampft und
Reumyzin wird durch die Kristallisation aus einem Lösungsmittel, beispielsweise
aus Äthylalkohol gereinigt. Die Ausbeute beträgt 451 mg (97 ,S der Theorie). Schmp.
242-2430C, UV-Spektrum (Äthanol): A max (1 g E) 235 (4,25), Schulter 265 (3,49),
340 (3,72), 400 nm (287).
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Beispiel 2 500 mg (2,59 Mvlol) Xanthothrizin werden unter Bedingungen
des Beispiels 1 mit 70%-iger wäßriger Monoäthylaminlösung behandelt. Die Ausbeute
an Reumyzin beträgt 394 mg (85 %), Schmp. 242-2430C.
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Bei stiel 3 Das vorliegende Beispiel veranschaulicht die Herstellung
von Peumyzin unter Umsetzung von Xanthothrizin mit anderen aminen.
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Zu einer Lösung von 193 mg (1 mMol) Xanthothrizin in 15 ml Wasser
werden 3 bis 4 mMol Amin hinzugesetzt, die Lösung wird bei Zimmertemperatur je nach
dem genommenen Amin während 30 bis 190 min durchgemischt. Indem daß der Verlauf
der Reumyzinbildung spektrophotometrisch verfolgt wird, wird die Zeit bestimmt,
bei welcher die Reumyzinausbeute ihr Maximum erreicht. Nachher wird das Reaktionsgemisch
eingedampft, der Rückstand mit essigsäure angesäuert, wiederum eingedampft und das
Produkt wird aus Alkohol kristallisiert. Die Benennung der Amine und die Ausbeute
an Produkten sind in Tabelle 2 angeführt.
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Tabelle 2 Lfd. Amin Reaktions- Reumyzincusbeute Nr. dauer, (%) min
1. Methylamin 30 89,5 2. Allylamin 75 73,2 3. Benzylamin 90 85 4. Dimethylamin 40
98 5. Diäthylamin 40 97,1 6. Dibutylamin 170 97,5 7. Dibenzylamin 190 75,0 8. Piperidin
90 77,6 9. Piperazin 120 84 10. Pyrrolidin 75 93 11. Morpholin 120 79,5 Besipiel
4 410 mg (2,1 mMol) Xanthothrizin werden in 100 ml Aceton gelöst, es werden 3,5
ml (21 mMol) Dibutylamin hinzugesetzt.
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Nach 2,5 Stunden wird das Reaktionsgemisch bis zum Erzielen eines
pH-Wertes von 3 bis 0,1 mit n-Salzsäure angesäuert, eingedampft und der Rückstand
wird aus Äthylalkohol umkristallisiert. Die Ausbeute an Reumyzin beträgt 332 mg
(87 % der Theorie), Schmp. 242-2430C.
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Beispiel 5 200 mg (1 mMol) Xanthothrizin werden in 250 ml absolutem
Äthylalkohol gelöst und es werden 1,75 ml (10,5 iM4ol) Dibutylamin hinzugesetzt.
Weiter wird analog mit dem Beispiel 8
verfahren. Fan erhält 164
mg Reumyzin (88 ) vom Schmp. 242-2430C.
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Beispiel b 285 mg (1,5 mMol) Xanthothrizin werden In 50 ml des Gemisches
von Äthylalkohol-Wasser in einem Verhältnis von 1:1 gelöst und es werden 10 mg (12
mMol) Piperazin hinzugesetzt.
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Nach 1,5 Stunden wird das Reaktionsgemisch bis zum Erzielen eines
pH-Wertes von 3 bis 4 mit 0,1 n-Salzsäure angesäuert, eingedampft und der Rückstand
wird aus Äthyl alkohol umkristallisiert. Die Ausbeute an Reumyzin beträgt 225 mg
(79 %), Schmp. 242-2430C.