DE3026172C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft neue Derivate von Camptothecin,
einem Alkaloid mit Antitumorwirkung einschließlich
carcinostatischer Wirksamkeit, und insbesondere neue
Camptothecinderivate mit
einem organischen Kohlenstoffsubstituenten in
7-Stellung des Camptothecingerüsts, die starke Antitumorwirkung
und/oder niedere Toxizität aufweisen, Verfahren
zu ihrer Herstellung sowie sie enthaltende
pharmazeutische Mittel:
Camptothecin ist ein cytotoxisches Alkaloid, das zuerst
von Wall etal (J. Am. Chem. Soc. 88 (1966) 3888) aus
Blättern und Rinde von Camptotheca accuminata
(Nyssaceae), einer in China heimischen Pflanze, isoliert
wurde; Camptothecin besitzt pentacyclische Struktur, die
aus einem kondensierten Ringsystem von Chinolin (Ringe A
und B), Pyrrolin (Ring C), α-Pyridon (Ring D) und einem
sechsgliedrigen Lacton (Ring E) besteht und aufgrund der
S-Konfiguration einer tertiären Hydroxygruppe in 20-Stellung
Rechtsdrehung zeigt. Frühere Berichte über die
carcinostatische Wirksamkeit von Camptothecin bezogen
sich auf die Inhibitionswirkung gegenüber experimentell
übertragenen Karzinomen wie Leucaemia L-1210 bei Mäusen
oder Walker-256-Tumor bei Ratten (Chem. Rev. 23 (1973)
385; Cancer Treat. Rep. 60 (1967) 1007), die die Forschung
auf dem Gebiet der Camptothecinsynthese stimulierten; aus
später veröffentlichten biologischen Untersuchungen ergab
sich jedoch, daß diese Verbindung hoch toxisch ist und
sich demzufolge nicht als Chemotherapeutikum eignet. Aufgrund
der hohen Toxizität wird Camptothecin selbst außer
in China nicht für klinische Behandlungen eingesetzt;
diese Verbindung stellt jedoch derzeit noch eine der
wirksamsten Substanzen mit Antitumoraktivität dar und
wird infolgedessen unter dem Gesichtspunkt eines biologischen
Reagens, das zu einer selektiven Inhibierung der
Biosynthese von Ribosomen- und Messenger-Ribonucleinsäuren
ohne Störung der Mitochondrien-, 4S- oder 5S-Ribonucleinsäuren
in der Lage ist, als wichtig angesehen
(Nature (London), New Biol. 237 (1972) 144).
Diese frühen Berichte über die signifikante Antitumorwirksamkeit
von Camptothecin stimulierten das intensive
Interesse an der Totalsynthese und an chemischen Modifizierungen
von Camptothecin. In zahlreichen Veröffentlichungen
ist die Synthese von dl-Camptothecin, seinen
intermediären Derivaten und von (+)-20(S)-Camptothecin
beschrieben; die Synthese von (+)-20(S)-Camptothecin
(rechtsdrehend) ist von E. J. Corey et al., J. Am. Chem.
Soc. 40 (1975) 2140, publiziert. Die Synthese von
dl-Camptothecin ist ferner auch beispielsweise von J. C.
Bradley et al., J. Org. Chem. 41 (1976) 699, und H. G. M.
Walraven et al., Tetrahedron 36 (1980) 321, veröffentlicht;
die letztgenannte Publikation betrifft einen Bericht über
die jüngste Synthese von Camptothecin.
Das natürliche Camptothecin, das aus Camptotheca accuminata
isoliert wird, liegt bekanntermaßen in der d-Form
vor. Keine der obigen Publikationen bezieht sich jedoch
auf die chemische Modifizierung der Camptothecinstruktur
im Hinblick auf seine chemotherapeutische Anwendung. Die
bisher publizierten chemischen Modifizierungen beziehen
sich hauptsächlich auf die Ringe D und/oder E des
Camptothecingerüsts; die Ergebnisse dieser Modifizierungen
waren jedoch bisher ausschließlich negativ im Hinblick
auf die Beibehaltung der erwarteten carcinostatischen
Wirksamkeit und führten nur zu einer außerordentlich
geringen Verbesserung der Toxizität (J. Med. Chem.
19 (1976) 675).
Aus chemotherapeutischer Sicht ist es von Bedeutung, daß
sich die chemischen Modifizierungen des Camptothecins auf
die Ringe A, B und C beschränken sollten, ohne daß damit
irgendwelche bedeutenderen Veränderungen in der gesamten
Gerüststruktur verbunden sind, insbesondere in den Ringen
D und E des natürlichen Camptothecins, da anzunehmen ist,
daß die Ringe D und E für die oben erläuterte biologische
Wirksamkeit wesentliche Strukturelemente darstellen. Über
die Funktionalisierung von Resten mit den Ringen A, B und
C ist nur wenig bekannt; Informationen liegen lediglich
über die in China ausgeführte Nitrierung des Camptothecins
in konzentrierter Schwefelsäure unter scharfen
Reaktionsbedingungen zur Herstellung von 12-Nitrocamptothecin
vor, das sich von anderen Reaktionsprodukten nur
in aufwendigen Trennschritten abtrennen ließ.
Das 12-Nitro-Derivat wird anschließend zum entsprechenden
12-Amino-Derivat reduziert, das danach diazotiert und anschließend
hydrolysiert oder zur Einführung einer
Hydroxygruppe, eines Chloratoms, einer Cyanogruppe oder
einer Carboxylgruppe in 12-Stellung des Camptothecins der
Sandmeyer-Reaktion unterzogen wird (P. Pei-chuang et al.,
Hau Hsueh Hsueh Pao 33 (1975) 71; Chem. Abstr. 84 (1976)
115629p). Nach diesem Verfahren sind allerdings vier Stufen
zur Herstellung des 12-Cyano-Derivats und fünf Stufen
zur Herstellung des 12-Carboxy-Derivats aus natürlichem
Camptothecin erforderlich. Außer diesem Verfahren, bei
dem eine Anzahl aufwendiger Reaktionsstufen zur Einführung
eines funktionellen Substituenten in 12-Stellung des
Camptothecins erforderlich ist, war bisher nichts über
chemische Modifizierungen zur Einführung eines funktionellen
Substituenten im Ring A, B und/oder C bekannt.
Die extremen Schwierigkeiten, einen Substituenten in den
Ring A, B und/oder C des Camptothecins einzuführen, beruhen
wahrscheinlich auf der schlechten Löslichkeit des
Camptothecins in gewöhnlichen organischen Lösungsmitteln
und auf den Eigenschaften des stickstoffhaltigen heterocyclischen
Rings, die Ionenreaktionen, insbesondere die
sog. elektrophilen Reaktionen, die üblicherweise an aromatischen
Ringen durchgeführt werden, beispielsweise
Friedel-Crafts-Reaktionen, Vilsmeier-Haack-Reaktionen und
andere Alkylierungs- und Acylierungsreaktionen, verhin
dern.
Aus diesen Gründen bestand auf diesem Gebiet ein großes
Interesse an der Entwicklung neuer Derivate von Camptothecin
mit hoher Antitumorwirksamkeit und/oder sehr geringer
Toxizität durch chemische Modifizierung von natürlichem
Camptothecin im Ring A, B und/oder C in einer Stufe
ohne gleichzeitige Einführung irgendwelcher Veränderungen
in der Struktur der Ringe D und E, die als für die
physiologische Wirksamkeit unerläßlich angesehen wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, neue Camptothecinderivate
anzugeben, die wirksame Antitumormittel
darstellen und sich insbesondere zur Verabreichung durch
Injektion sowie zur oralen Verabreichung eignen und zugleich
bei sehr niederer Toxizität im lebenden Körper gut
absorbierbar sind; ferner sollen Verfahren zur Herstellung
dieser Camptothecinderivate angegeben werden, nach
denen Substituenten in den Ring B des Camptothecins
ohne irgendeine Modifizierung der Struktur der
Ringe D und E des Camptothecins eingeführt werden können.
Erfindungsgemäß sollen dementsprechend auch Antitumormittel
unter Verwendung dieser Camptothecinderivate
angegeben werden.
Die Aufgabe wird anspruchsgemäß gelöst.
Mit der Zielsetzung der Synthese neuer Camptothecinderivate
mit extrem verringerter Toxizität unter Erhaltung
der inhärenten Antitumorwirkung wurden erfindungsgemäß
experimentelle Untersuchungen zum Ersatz von
Wasserstoffatomen in den Ringen A, B und C durch einen
von Wasserstoff verschiedenen Substituenten durchgeführt,
wobei sorgfältig darauf geachtet wurde, daß bei diesem
Austausch von Wasserstoffatomen gegen Substituenten keinerlei
Veränderungen in der Struktur der Ringe D und E
eintraten, die als für die physiologische Wirksamkeit des
Camptothecins unerläßlich angesehen wird.
Als Ergebnis der im Rahmen der Erfindung durchgeführten
umfangreichen Untersuchungen wurde überraschenderweise
festgestellt, daß verschiedene
organische Gruppen in 7-Stellung des Camptothecins
ohne Veränderung der Ringe D und E eingeführt
werden können, wenn anstelle der üblicherweise angewandten
Ionenreaktionen Camptothecin in einer verdünnten
wäßrigen Säurelösung einer radikalischen Substitutionsreaktion
unterworfen wird. Die Erfindung, die ein allgemeines
Verfahren zur Einführung funktioneller Substituenten
in bestimmte Positionen des Camptothecingerüsts lehrt,
beruht auf dieser Feststellung. Es ist entsprechend im
Rahmen der Erfindung erstmals möglich, eine Reihe neuer
Camptothecinderivate einstufig durch Einführung eines
funktionellen Substituenten in 7-Stellung im Ring B
herzustellen, wobei die grundlegende
Gerüststruktur der Ringe A, B, C, D und E und die
darin enthaltenden funktionellen Gruppen bei der Substitutionsreaktion
unverändert bleiben.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung werden neue Camptothecinderivate
der allgemeinen Formel (I)
in der
X CH₂OH, COOH oder CH₂OR₁ mit R₁=Acyl einer
niederen aliphatischen Carbonsäure
bedeutet,
sowie die wasserlöslichen Alkalimetallsalze dieser Verbindungen angegeben.
sowie die wasserlöslichen Alkalimetallsalze dieser Verbindungen angegeben.
Beispiele für R₁
sind Acylreste aliphatische Carbonsäuren wie Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure,
Buttersäure, Isobuttersäure und Valerinsäure.
Die erfindungsgemäßen Camptothecinderivate besitzen ausgezeichnete
pharmakologische Eigenschaften, wobei sie gegenüber
bekannten Verbindungen hinsichtlich der Antitumorwirkung
und/oder Toxizität günstiger sind. Beispiele
für typische erfindungsgemäße Camptothecinderivate
sind 7-Hydroxymethylcamptothecin,
7-Acet
oxymethylcamptothecin,
7-Propionyloxymethyl
camptothecin, 7-Butyryloxymethylcamptothecin,
7-Isovaleryloxymethylcamptothecin
und Camptothecin-7-carbonsäure.
Die erfindungsgemäßen neuen Camptothecinderivate sind
nicht auf Derivate des natürlich vorkommenden (+)-Camptothecins
beschränkt und umfassen auch entsprechende Derivate
synthetisch erhaltener entsprechender (-)- und dl-
Camptothecine.
Camptothecin selbst weist als Ring E einen Lactonring
auf; dieser Lactonring kann durch Einwirkung alkalischer
Reagentien geöffnet werden. Wenn die erfindungsgemäßen
Camptothecinderivate in ähnlicher Weise z. B. mit einem
Alkalihydroxid oder -carbonat in üblicher Weise bei Raumtemperatur
oder höherer Temperatur behandelt werden, können
sie in die entsprechenden Alkalimetallsalze wie etwa
das Natrium-, Kalium- oder Lithiumsalz übergeführt werden.
Diese Salze sind sämtlich wasserlöslich und werden
von der Erfindung mit umfaßt; sie werden durch Einwirkung
einer Säure oder in vivo leicht wieder in die freie Säure
umgewandelt.
Die pharmakologische Wirkung der Camptothecinderivate
wird demgemäß durch entsprechende Umsetzungen nicht beeinflußt.
Bevorzugte Salze der Camptothecinderivate sind
die Natrium- und Kaliumsalze.
Die Erfindung gibt ferner ein Verfahren zur Herstellung
der Camptothecinderivate an. Nach einer erfindungsgemäßen
Ausführungsweise ist das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen
Camptothecinderivate
gekennzeichnet durch
Umsetzung von Camptothecin in einer radikalischen Reaktion
mit einer Hydroxymethylverbindung der allgemeinen
Formel (II)
A-CH₂OH (II)
mit A=H, COOH oder CH₂OH
in Gegenwart von Schwefelsäure und eines Peroxids oder eines Azobisacylonitrils als Radikalbildner
in einem wäßrigen Medium
zu 7-Hydroxymethylcamptothecin
und ggf
Umsetzung des 7-Hydroxymethylcamptothecins mit einem Acylierungsmittel zum entsprechenden 7-Acyloxy methylcamptothecin
oder ggf.
Oxidation des 7-Hydroxymethylcamptothecins zu 7-Carboxy camptothecin
sowie erforderlichenfalls Umwandlung der freien Verbindung in ein entsprechendes Alkalimetallsalz oder umgekehrt.
und ggf
Umsetzung des 7-Hydroxymethylcamptothecins mit einem Acylierungsmittel zum entsprechenden 7-Acyloxy methylcamptothecin
oder ggf.
Oxidation des 7-Hydroxymethylcamptothecins zu 7-Carboxy camptothecin
sowie erforderlichenfalls Umwandlung der freien Verbindung in ein entsprechendes Alkalimetallsalz oder umgekehrt.
Als Ausgangsmaterial können natürliches Camptothecin oder
synthetisch erhaltene Camptothecinformen, d. h. d-, l- und
dl-Camptothecin, verwendet werden.
Die Hydroxymethylverbindungen der allgemeinen Formel (II)
sind leicht erhältliche handelsübliche Verbindungen;
hierunter ist Methanol bevorzugt, also der Fall, in dem A
gleich H ist.
In der ersten Hauptreaktionsstufe des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird die Radikalreaktion üblicherweise in
einem wäßrigen Medium in Gegenwart oder Abwesenheit eines
Übergangsmetallions durchgeführt. Dieser erste Hauptreaktionsschritt
wird dementsprechend allgemein durch Lösen
von Camptothecin in einer wäßrigen Lösung von Schwefelsäure
und Methanol, Zusatz eines Radikalbildners und Umsetzung
des Gemischs unter geeigneten Reaktionsbedingungen
bis zur Beendigung der radikalischen Reaktion durchgeführt.
Als Radikalbildner können bei der erfindungsgemäßen
Umsetzung beliebige, als Initiatoren für Radikalreaktionen
bekannte Peroxide eingesetzt werden. Bevorzugte
Beispiele für derartige Peroxide sind anorganische Peroxide
wie Wasserstoffperoxid, Peroxoschwefelsäure bzw.
Peroxidschwefelsäure und ihre Salze wie beispielsweise
Kaliumperoxosulfat, Natriumperoxosulfat, Ammoniumperoxosulfat,
Bariumperoxid, Natriumperoxid, Carosche Säure und ihre
Salze und Calciumperoxid sowie organische Peroxide wie
etwa t-Butylhydroperoxid, Benzoylperoxid, Lauroylperoxid,
Caprylylperoxid und Di-t-butylperoxid (DTBP). Ferner
sind Azobisacylonitrile wie 2.2′-Azobisisobutyronitril
(AIBN) gut als Radikalbildner geeignet.
Von diesen anorganischen und organischen Peroxiden werden
erfindungsgemäß Wasserstoffperoxid, Peroxosulfate und
t-Butylhydroperoxid bevorzugt.
Beispiele für Übergangsmetallsalze, die zur Bildung von
Übergangsmetallionen durch Dissoziation im Reaktionsmedium
in der Lage sind, sind etwa Silbersalze wie Silbernitrat,
Silbersulfat, Silbercarbonat und Silberacetat,
Eisensalze und -oxide wie Eisen(II)sulfat, Eisen(II)chlorid
und Eisen(II)oxid, Kupfersalze wie Kupfer(I)chlorid,
Kupfer(II)sulfat und Kupfer(II)nitrat, Cobaltsalze
wie Cobaltchlorid, Cobaltsulfat, Cobaltnitrat und
Cobaltacetat, Nickelsalze wie Nickelnitrat, Nickelsulfat
und Nickelchlorid, Bleisalze wie Bleiacetat, Quecksilbersalze
wie Quecksilber(I)chlorid und Quecksilber(II)chlorid
sowie Cadmiumverbindungen wie Cadmiumnitrat und
Cadmiumchlorid. Neben diesen Verbindungen können in gleicher
Weise auch Thallium- und Zinkverbindungen wie etwa
Zinksulfat eingesetzt werden. Die Verwendung von Silber-
und Eisenverbindungen ist hierbei am meisten bevorzugt.
Die Anwesenheit des Übergangsmetallions im Reaktionsmedium
ist nicht zwingend erforderlich; zur Erzielung einer
schnellen und möglichst vollständigen Radikalreaktion ist
jedoch die Anwesenheit derartiger Ionen empfehlenswert.
Das zur Bildung von Übergangsmetallionen befähigte Übergangsmetallsalz
wird in einem Mengenverhältnis eingesetzt,
das im Bereich zwischen einer fast äquimolaren Menge bis
zu einem etwa 30-molaren Überschuß, bezogen auf das Ausgangs-
Camptothecin, und vorzugsweise in der 10- bis 30fachen
Molmenge, eingesetzt. Wenn die Menge des Übergangsmetallsalzes
unter der dem Camptothecin äquivalenten Menge
liegt, ist kaum eine Beschleunigung der radikalischen Reaktion
festzustellen. Andererseits wird kein zusätzlicher
Vorteil erzielt, wenn die Menge des Übergangsmetallsalzes
mehr als 30 mol/mol Camptothecin beträgt. Die Verwendung
zu hoher Überschußmengen an Übergangsmetallsalz führt
ferner zu unerwünschten Effekten bei der Abtrennung der
resultierenden Reaktionsprodukte aus dem Reaktionsge
misch.
Wesentliche Reaktionsbedingungen sind die Reaktionstemperatur
und die Reaktionsdauer. Die Reaktionstemperatur
kann dabei innerhalb eines weiten Bereichs zwischen Raumtemperatur
und dem Siedepunkt des Reaktionsgemischs gewählt
werden. Die Reaktionsdauer beträgt üblicherweise
einige Stunden bis 1 Tag und hängt allgemein von der jeweiligen
Reaktionstemperatur ab. Wenn in der angewandten
wäßrigen Lösung von Schwefelsäure und Methanol, die
Camptothecin enthält, ein Übergangsmetallion vorhanden
ist und dieser Lösung ein Peroxid allmählich zugesetzt
wird, wird die Reaktionsgeschwindigkeit bei Raumtemperatur
oder erhöhter Temperatur erhöht, so daß 7-Hydroxymethylcamptothecin
in höherer Ausbeute erhalten wird.
Eine allgemeine Verfahrensweise zur Durchführung des ersten
Hauptreaktionsschritts umfaßt folgende Schritte:
Auflösen des Camptothecins in einer wäßrigen Lösung von
Schwefelsäure und der Hydroxymethylverbindung, Zugabe des
radikalischen Reaktionsinitiators zur wäßrigen Lösung,
Umsetzung des Gemischs unter Aufrechterhaltung einer Temperatur
zwischen Raumtemperatur und dem Siedepunkt des
Reaktionsgemischs während einer Reaktionsdauer zwischen
einigen Stunden und 1 Tag und Eingießen des Reaktions
gemischs in Eiswasser zur Abtrennung des resultierenden
7-Hydroxymethylcamptothecins als Niederschlag aus dem Reaktionsgemisch.
Die ausgefällten rohen Kristalle werden
durch Filtration oder Extraktion des Reaktionsgemischs
mit einem nicht mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel
wie Methylenchlorid, Chloroform, Ethylacetat,
Butanol, Amylalkohol, Tetrachlorkohlenstoff und Schwefelkohlenstoff
gewonnen. Die Verwendung von Chloroform ist
hierzu am meisten bevorzugt. Das resultierende rohe
7-Hydroxymethylcamptothecin kann in üblicher Weise gereinigt
werden, beispielsweise durch Umkristallisieren aus
Dimethylformamid-Dioxan, durch Dünnschichtchromatographie,
durch Hochleistungs-Flüssigchromatographie oder etwa
durch Kombination dieser Reinigungsverfahren.
Das so erhaltene 7-Hydroxymethylcamptothecin besitzt ausgezeichnete
pharmakologische Eigenschaften und kann direkt
als Arzneimittel verwendet werden, eignet sich jedoch
auch günstig als Zwischenprodukt zur Herstellung
verschiedener Camptothecinderivate, die an der Hydroxymethylgruppe
in 7-Stellung funktionell substituiert
sind.
7-Hydroxymethylcamptothecin und davon abgeleitete 7-substituierte
Camptothecine können erforderlichenfalls durch
Behandlung des Camptothecinderivats in freier Form mit
einem Alkalihydroxid oder -carbonat bei Raumtemperatur
oder erhöhter Temperatur in wasserlösliche Alkalisalze
umgewandelt werden. Diese Alkalisalze werden durch Öffnung
des Lactonrings (Ring E) erzeugt. Derartige Alkalisalze
können jedoch durch Behandlung der Salze mit einer
Säure leicht wieder in die freie Form umgewandelt werden,
wobei der Lactonring bei gleichzeitiger Wasserabspaltung
(Dehydrocyclisierung) gebildet wird. Camptothecin und seine
Derivate bilden im Prinzip keine Säureadditionssalze,
obgleich sie zwei tertiäre Stickstoffatome enthalten.
Die Hydroxymethylgruppe des 7-Hydroxymethylcamptothecins
kann ggf. zur Herstellung
der entsprechenden 7-Acyloxymethylcamptothecine mit einem
Acylierungsmittel behandelt werden; durch Behandlung mit
einem Oxidationsmittel läßt sich ferner die entsprechende
Camptothecin-7-carbonsäure herstellen.
Die Acylierung des 7-Hydroxymethylcamptothecins wird in
an sich bekannter Weise durch Umsetzung von 7-Hydroxymethylcamptothecin
mit einem Acylierungsmittel, üblicherweise
in Gegenwart eines Dehydratisierungsmittels oder
eines Säureakzeptors, durchgeführt. Beispiele für derartige
Acylierungsmittel sind Carbonsäuren und reaktive
funktionelle Carbonsäurederivate,
beispielsweise Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure,
Buttersäure,
sowie Halogenide
und niedere Alkylester dieser Säuren wie beispielsweise
Acetylchlorid und Propionylbromid.
Als reaktives funktionelles
Carbonsäurederivat wird vorzugsweise das Säureanhydrid
verwendet. Bevorzugte Beispiele für Säureakzeptoren sind
etwa anorganische Basen wie Natriumcarbonat, Kaliumhydrogencarbonat,
Alkalihydroxide und Calciumcarbonat
sowie organische Basen wie Triäthylamin, Pyridin und
Tetramethylammoniumhydroxid. Allgemein ist die Verwendung
reaktiver
funktioneller Derivate der Carbonsäuren
bevorzugt, wobei die Reaktion in Gegenwart des säurebindenden
Säureakzeptors bei Raumtemperatur oder erhöhter
Temperatur beschleunigt wird.
Da 7-Hydroxymethylcamptothecin zwei Hydroxygruppen aufweist,
können
7-Acyloxymethylcamptothecine als auch 7-Acyloxymethyl-20-
acyloxycamptothecine gebildet werden. Wenn das Acylierungsmittel
in einem hohen Überschuß eingesetzt oder eine höhere
Reaktionstemperatur angewandt wird, besteht die Tendenz
zur Acylierung beider Hydroxygruppen, von denen die der
Hydroxymethylgruppe eine primäre Hydroxygruppe und die
Hydroxygruppe in 20-Stellung eine tertiäre Hydroxygruppe
ist, wobei dann diacylierte Produkte in höherem Mengenanteil
entstehen. Deshalb muß eine fast stöchiometrische
Menge oder ein leichter Überschuß an Acylierungsmittel
gegenüber dem als Ausgangsmaterial eingesetzten
7-Hydroxymethylcamptothecin verwendet oder die Reaktion
bei niederer Temperatur, beispielsweise bei Raumtemperatur,
durchgeführt werden, am überwiegend lediglich die
Hydroxygruppe in der 7-Hydroxymethyl-Gruppe zu acylieren.
Die Acylierungsreaktion wird normalerweise wie üblich
durch Lösen des 7-Hydroxymethylcamptothecins in einem inerten
Lösungsmittel, das ein Dehydratisierungsmittel oder
einen Säureakzeptor enthält, Zugabe eines Acylierungsmittels und Rühren des Gemischs bei
Raumtemperatur oder höherer Temperatur durchgeführt. Diese
Reaktion kann durch Verwendung eines üblichen Veresterungskatalysators
wie Schwefelsäure, Natriumacetat,
Pyridin, Fluoroborsäure, p-Toluolsulfonsäure sowie stark
saurer Ionenaustauscher
beschleunigt werden.
Das in der ersten Hauptreaktionsstufe erhaltene 7-Hydroxymethylcamptothecin
kann in der nachfolgenden Reaktionsstufe
mit einem zur Umwandlung der Hydroxymethylgruppe in
eine Carboxylgruppe geeigneten Oxidationsmittel in an
sich bekannter Weise oxidiert werden. Derartige Oxidationsmittel
sind dem Fachmann geläufig und werden beispielsweise
unter den wasserfreien Chromaten, Dichromaten
und Permanganaten ausgewählt. Diese Oxidationsreaktion
wird üblicherweise bei Raumtemperatur oder erhöhter Temperatur
in Gegenwart von Aceton, Essigsäure, Schwefelsäure
od. dgl. als Reaktionsmedium durchgeführt, wobei 7-Carboxycamptothecin
bzw. Camptothecin-7-carbonsäure erhalten
wird. Diese Carbonsäure kann erforderlichenfalls durch
Umkristallisieren in Dioxan gereinigt werden.
Die erfindungsgemäßen neuen Camptothecinderivate besitzen
hohe Antitumorwirksamkeit und/oder sehr geringe Toxizität.
Aus den Ergebnissen von Tierversuchen geht hervor, daß
die Mehrzahl der erfindungsgemäßen Camptothecinderivate
dem Camptothecin selbst hinischtlich der Antitumorwirksamkeit
bei lymphatischer Leukämie L-1210 (Stamm des National
Cancer Institute) überlegen ist. Die Toxizität der erfindungsgemäßen
Camptothecinderivate ist allgemein niedrig.
Die pharmakologische Wirksamkeit der erfindungsgemäßen
neuen Camptothecinderivate beträgt im Vergleich zu Camptothecin
selbst 100 bis 170%, ausgedrückt als Verhältnis
der mittleren Lebensdauer behandelter Mäuse zur mittleren
Lebensdauer unbehandelter Kontrollmäuse in Prozent (T/C-
Wert, %). Die erfindungsgemäßen Camptothecinderivate eignen
sich daher günstig als Antitumormittel sowie als Zwischenprodukte
zur Herstellung anderer geeigneter Derivate.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Teile und Prozentangaben sind
massebezogen.
Die Schmelzpunkte wurden in Kapillarröhrchen gemessen und
sind unkorrigiert. Die NMR-Spektren wurden mit den NMR-
Spektrophotometern Hitachi R-22 90MC und JEOL FX-100
aufgenommen, wobei Tetramethylsilan (TMS) als interner
Standard verwendet wurde. Die Massenspektren wurden mit
Massenspektrometern Hitachi RMS-4 und JEOL JMS D300 aufgenommen.
Die IR- und UV-Spektren wurden auf Spektralphotometern
JASCO IRA-1 bzw. Hitachi EPS-3 aufgezeichnet.
Die optische Drehung wurde mit einem automatischen
Polarimeter Yanagimoto Yanaco OR-50 gemessen.
Camptothecin (100 mg, 0,287 mmol) wurde in Methanol
(25 ml) suspendiert und anschließend durch Zugabe von
75%iger Schwefelsäure (10 ml) unter Eiskühlung darin gelöst.
Die Lösung wurde am Rückfluß tropfenweise unter
Rühren mit einer wäßrigen Lösung (100 ml) von Ammoniumpersulfat
(15 g, 0,0657 mol) während 16 h versetzt. Das
Reaktionsgemisch wurde anschließend in Eiswasser (100 ml)
gegossen, worauf das organische Material mit einem
Dioxan-Chloroform-Gemisch (1 : 1, 500 ml) und danach dreimal
mit Chloroform (100 ml, dreimal) extrahiert wurde.
Die organischen Phasen wurden vereinigt, mit wasserfreiem
Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und anschließend
unter vermindertem Druck zur Trockne eingedampft.
Der verbleibende, orangefarbene Feststoff wurde mit
Methanol (200 ml) erwärmt (50 bis 60°C) und 30 min gerührt.
Ein unlöslicher Anteil wurde abfiltriert; nach
Trocknen unter vermindertem Druck und Umkristallisieren
aus Dimethylformamid-Dioxan wurden 40 mg (36,9%)
7-Hydroxymethylcamptothecin in Form leicht hellgelber,
prismatischer Kristalle erhalten;
F. 274 bis 276°C (unter
Zersetzung).
Rf-Wert 0,125 (5% Methanol-Chloro
form).
IR-Spektrum (KBr):
δmax (cm-1): 3300, 2960, 1770, 1665, 1605, 1470, 1200, 1170, 1115, 770.
δmax (cm-1): 3300, 2960, 1770, 1665, 1605, 1470, 1200, 1170, 1115, 770.
NMR-Spektrum (DMSO-d₆):
δ (ppm): 0,90 (3H, t, J=7 Hz), 1,88 (2H, q, J=7 Hz), 5,23 (2H, s), 5,34 (2H, s), 5,40 (2H, s), 7,30 (1H, s), 7,55-8,13 (4H, m).
δ (ppm): 0,90 (3H, t, J=7 Hz), 1,88 (2H, q, J=7 Hz), 5,23 (2H, s), 5,34 (2H, s), 5,40 (2H, s), 7,30 (1H, s), 7,55-8,13 (4H, m).
Massenspektrum:
m/e: 378,1283 [M+] (C₁₂H₁₈N₂O₅=378,1209).
m/e: 378,1283 [M+] (C₁₂H₁₈N₂O₅=378,1209).
UV-Spektrum (ÄtOH):
λmax (nm): 220, 245, 253,3, 292, 302, 335 (sh), 359, 372.
λmax (nm): 220, 245, 253,3, 292, 302, 335 (sh), 359, 372.
Camptothecin (3,00 g, 8,61 mmol) wurde in Methanol (90 ml)
suspendiert und anschließend durch Zugabe von
75%iger Schwefelsäure (75 ml) und Wasser (75 ml) darin
gelöst. Zu der Lösung wurde FeSO₄ · 7 H₂O (40 g, 0,143 mol)
zugegeben; danach wurde während 2 h 30%iges Wasserstoffperoxid
(15 ml) unter Eiskühlung und unter Rühren
tropfenweise zugesetzt. Nach der Zugabe des Wasserstoffperoxids
wurde das Reaktionsgemisch 14 h bei Raumtemperatur
gerührt und danach in Eiswasser (1 l) eingegossen.
Der ausgefällte gelblichbraune Feststoff wurde abfiltriert
und unter vermindertem Druck getrocknet, wobei 2,5 g
7-Hydroxymethylcamptothecin anfielen.
Das Filtrat wurde viermal mit Chloroform (250 ml×4) extrahiert,
worauf 200 mg rohes kristallines Produkt erhalten wurde.
Insgesamt wurden 2,7 g (82,9%) 7-Hydroxymethylcamptothecin
erhalten, das aufgrund der IR-Spektren sowie der
Dünnschichtchromatographie mit dem in Beispiel 1 erhaltenen
Produkt identisch war.
Camptothecin (50 mg, 0,143 mmol) wurde in 75%iger Schwefelsäure
(3 ml) gelöst. Zu dieser Lösung wurden Glycolsäure
(500 mg, 6,57 mmol) und Silbernitrat (250 mg, 1,31
mmol)
zugegeben, worauf die Lösung während 2 h tropfenweise
unter Erwärmen (100 bis 110°C) und Rühren mit
einer wäßrigen Lösung (15 ml) von Ammoniumpersulfat
(3,00 g, 0,0131 mmol) versetzt wurde. Nach Abkühlenlassen
des Reaktionsgemischs wurde Eiswasser (100 ml) in das Reaktionsgemisch
eingegossen, das darauf mit Chloroform
(100 ml×3) extrahiert wurde. Die Chloroformschichten
wurden vereinigt, mit einer 7%igen wäßrigen Lösung von
Natriumhydrogencarbonat (300 ml) und danach mit einer gesättigten
Kochsalzlösung (100 ml) gewaschen, über wasserfreiem
Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und unter
vermindertem Druck bis zur Trockne eingedampft.
Der erhaltene Rückstand wurde zur Abtrennung und Reinigung
des 7-Hydroxymethylcamptothecins einer Dünnschichtchromatographie
(5% Methanol-Chloroform) unterzogen, wobei
10,3 mg (19,0%) reines 7-Hydroxymethylcamptothecin
erhalten wurden. Daneben wurden 10,7 mg Camptothecin zu
rückgewonnen.
7-Hydroxymethylcamptothecin (150 mg, 0,431 mmol) wurde in
einem Gemisch von Pyridin (20 ml) und Dimethylformamid
(2 ml) gelöst. Diese Lösung wurde während 7 h unter Rühren
bei Raumtemperatur mit Acetanhydrid (105 mg, 1,03 mmol)
in kleinen Portionen versetzt.
Das Reaktionsgemisch wurde anschließend unter vermindertem
Druck zur Trockne eingedampft, worauf der Rückstand
in Chloroform (250 ml) wiederaufgenommen wurde. Die erhaltene
Lösung wurde zunächst mit einer 5%igen wäßrigen
Lösung (100 ml) von Natriumhydrogencarbonat und anschließend
mit 5%iger Salzsäure (100 ml) ausgeschüttelt. Die
erhaltene Chloroformschicht wurde mit einer gesättigten
Kochsalzlösung (100 ml) gewaschen, über wasserfreiem
Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und unter vermindertem
Druck zur Trockne eingedampft.
Der erhaltene Rückstand wurde durch Umkristallisieren aus
n-Hexan-Chloroform gereinigt, worauf 142 mg (78,4%)
7-Acetoxymethylcamptothecin in Form hell gelbweißer, nadelförmiger
Kristalle erhalten wurden.
F. 277 bis 279°C (unter Zersetzung)
IR-Spektrum (KBr):
νmax (cm-1): 3320, 2970, 1770, 1660, 1610, 1235, 770.
νmax (cm-1): 3320, 2970, 1770, 1660, 1610, 1235, 770.
NMR-Spektrum (CDCl₃):
δ (ppm): 1,03 (3H, t, J=7 Hz), 1,89 (2H, q, J=7 Hz), 2,18 (3H, s), 5,44 (2H, s), 5,26, 5,72 (beide 1H, s, dxd, J=16,5 Hz), 5,71 (2H, s), 7,70 (1H, s), 7,58-8,28 (4H, m).
δ (ppm): 1,03 (3H, t, J=7 Hz), 1,89 (2H, q, J=7 Hz), 2,18 (3H, s), 5,44 (2H, s), 5,26, 5,72 (beide 1H, s, dxd, J=16,5 Hz), 5,71 (2H, s), 7,70 (1H, s), 7,58-8,28 (4H, m).
Massenspektrum:
m/e: 420,1369 [M⁺] für C₂₃H₂₀N₂O₆ =420,1314.
m/e: 420,1369 [M⁺] für C₂₃H₂₀N₂O₆ =420,1314.
UV-Spektrum (EtOH):
λmax (nm): 220, 246 (sh), 255, 292, 336 (sh), 373.
λmax (nm): 220, 246 (sh), 255, 292, 336 (sh), 373.
7-Hydroxymethylcamptothecin (378 mg, 1 mmol) wurde unter
Erwärmen in wasserfreiem Dimethylformamid (80 ml) gelöst.
Nach Abkühlen der Lösung wurden wasserfreies Pyridin
(1 ml) und Propionsäureanhydrid (1 ml, 8 Äquivalent)
zugesetzt, worauf das Gemisch 24 h bei Raumtemperatur gerührt
wurde. Nach Vervollständigung der Reaktion wurde
das Gemisch zur Zersetzung des überschüssigen Anhydrids
mit Äthanol (10 ml) versetzt, wobei eine Zeitlang gerührt
wurde; anschließend wurden die Lösungsmittel unter vermindertem
Druck abdestilliert.
Der Rückstand wurde durch Säulenchromatographie an Silicagel
(10 g) gereinigt, worauf 420 mg (96,8%) rohes
7-Propionylmethylcamptothecin in kristalliner Form erhalten
wurden. Nach Umkristallisieren des Rohprodukts aus
n-Hexan-Chloroform wurden 210 mg (48,4%) hell gelbweiße,
nadelförmige Kristalle erhalten.
F. 279 bis 280°C.
IR-Spektrum (KBr):
νmax (cm-1): 3230, 1740, 1655, 1595, 1460, 1165, 765.
νmax (cm-1): 3230, 1740, 1655, 1595, 1460, 1165, 765.
NMR-Spektrum (CDCl₃):
δ (ppm): 1,05 (3H, t, J=7 Hz), 1,18 (3H, t, J=7 Hz), 1,91 (2H, q, J=7 Hz), 2,47 (2H, q, J=7 Hz), 5,28 (2H, d, J=17 Hz), 5,44 (2H, s), 5,70 (2H, d, J=17 Hz), 5,71 (2H, s), 7,63 (1H, s), 7,70-8,30 (4H, m).
δ (ppm): 1,05 (3H, t, J=7 Hz), 1,18 (3H, t, J=7 Hz), 1,91 (2H, q, J=7 Hz), 2,47 (2H, q, J=7 Hz), 5,28 (2H, d, J=17 Hz), 5,44 (2H, s), 5,70 (2H, d, J=17 Hz), 5,71 (2H, s), 7,63 (1H, s), 7,70-8,30 (4H, m).
Massenspektrum:
m/e: 434 [M⁺] (C₂₄H₂₂N₂O₆=434,15).
m/e: 434 [M⁺] (C₂₄H₂₂N₂O₆=434,15).
7-Hydroxymethylcamptothecin (378 mg, 1 mmol) wurde unter
Erwärmen in wasserfreiem Dimethylformamid (80 ml) gelöst.
Danach wurde diese Lösung mit wasserfreiem Pyridin
(1 ml) und n-Buttersäureanhydrid (1 ml, etwa 8 Äquivalent)
versetzt, wonach das Gemisch 4 h bei 60°C gerührt
wurde.
Nach Vervollständigung der Reaktion wurden dem Reaktionsgemisch
10 ml Ethanol zur Zersetzung von überschüssigem
Anhydrid zugesetzt, wobei eine Zeitlang gerührt wurde;
die Lösungsmittel wurden dann unter vermindertem Druck
abdestilliert.
Der erhaltene Rückstand wurde durch Säulenchromatographie
an Silicagel (10 g) unter Verwendung von Chloroform als
Elutionsmittel gereinigt; anschließend wurde aus n-Hexan-
Chloroform umkristallisiert, wonach 160 mg (35,7%)
7-Butyryloxymethylcamptothecin in Form hell gelbweißer,
nadelförmiger Kristalle erhalten wurden.
F. 252 bis 254°C.
IR-Spektrum (KBr):
νmax (cm-1): 3350, 1750, 1740, 1665, 1600, 1435, 1155, 770.
νmax (cm-1): 3350, 1750, 1740, 1665, 1600, 1435, 1155, 770.
NMR-Spektrum (CDCl₃):
δ (ppm): 0,94 (3H, t, J=7 Hz), 1,05 (3H, t, J=7 Hz), 1,69 (2H, sex, J=7 Hz), 1,91 (2H, q, J=7 Hz), 2,42 (2H, t, J=7 Hz), 5,28 (2H, d, J=16 Hz), 5,44 (2H, s), 5,69 (2H, s), 5,72 (2H, d, J=16 Hz), 7,63 (1H, s), 7,58-8,25 (4H, m).
δ (ppm): 0,94 (3H, t, J=7 Hz), 1,05 (3H, t, J=7 Hz), 1,69 (2H, sex, J=7 Hz), 1,91 (2H, q, J=7 Hz), 2,42 (2H, t, J=7 Hz), 5,28 (2H, d, J=16 Hz), 5,44 (2H, s), 5,69 (2H, s), 5,72 (2H, d, J=16 Hz), 7,63 (1H, s), 7,58-8,25 (4H, m).
Massenspektrum:
m/e: 448 [M⁺] (C₂₅H₂₄N₂O₆=448,16).
m/e: 448 [M⁺] (C₂₅H₂₄N₂O₆=448,16).
7-Hydroxymethylcamptothecin (200 mg, 0,53 mmol) wurde unter
Erwärmen in wasserfreiem Pyridin (50 ml) gelöst. Der
Lösung wurde Isovaleriansäurechlorid (190 mg, 3 Äquivalent)
zugegeben, worauf das Gemisch 2 h bei 80°C gerührt
wurde.
Danach wurde das Lösungsmittel unter vermindertem Druck
abdestilliert, worauf der erhaltene Rückstand in Chloroform
(100 ml) gelöst wurde. Die Lösung wurde bei 0°C mit
einer 5%igen wäßrigen Lösung (50 ml) von Natriumcarbonat
und einer gesättigten wäßrigen Kochsalzlösung (50 ml) gewaschen;
die Chloroformschicht wurde über wasserfreiem
Magnesiumsulfat getrocknet. Nach dem Abdestillieren des
Lösungsmittels wurde der Rückstand durch Säulenchromatographie
an Silicagel (7 g) unter Verwendung von Chloroform
als Elutionsmittel sowie anschließendes Umkristallisieren
aus n-Hexan-Chloroform gereinigt, wonach 110 mg
(44,9%) 7-Isovaleroxymethylcamptothecin in Form hell
gelbweißer Kristalle erhalten wurden.
F. 240 bis 242°C.
IR-Spektrum (KBr):
νmax (cm-1): 3450, 2950, 1740, 1650, 1595, 1160, 760.
νmax (cm-1): 3450, 2950, 1740, 1650, 1595, 1160, 760.
NMR-Spektrum (CDCl₃):
δ (ppm): 0,94 (6H, d, J=7 Hz), 1,07 (3H, t, J=7 Hz), 1,91 (2H, q, J=7 Hz), 2,31 (2H, d, J=7 Hz), 3,71 (1H, m), 5,30 (2H, d, J=16 Hz), 5,45 (2H, s), 5,69 (2H, d, J=16 Hz), 5,72 (2H, s), 7,65 (1H, s), 7,57-8,27 (4H, m).
δ (ppm): 0,94 (6H, d, J=7 Hz), 1,07 (3H, t, J=7 Hz), 1,91 (2H, q, J=7 Hz), 2,31 (2H, d, J=7 Hz), 3,71 (1H, m), 5,30 (2H, d, J=16 Hz), 5,45 (2H, s), 5,69 (2H, d, J=16 Hz), 5,72 (2H, s), 7,65 (1H, s), 7,57-8,27 (4H, m).
Massenspektrum:
m/e: 462 [M⁺] (C₂₆H₂₆N₂O₆=462,18).
m/e: 462 [M⁺] (C₂₆H₂₆N₂O₆=462,18).
7-Hydroxymethylcamptothecin (200 mg, 0,529 mmol) wurde in
Dioxan (300 ml) gelöst. Dieser Lösung wurde Jones-Reagens
(2,5 ml, etwa 5,35 mmol) zugesetzt, worauf das Gemisch
2 Tage bei Raumtemperatur gerührt wurde. Nach Abfiltrieren
des gebildeten Niederschlags wurde das Filtrat anschließend
unter vermindertem Druck zur Trockne eingedampft.
Danach wurde der Rückstand mit Wasser (15 ml)
versetzt; unlösliches Material wurde abfiltriert und
gründlich mit Wasser (50 ml) gewaschen. Dieses Fällungsprodukt
wurde durch Umkristallisieren aus Dioxan gereinigt,
worauf Camptothecin-7-carbonsäure in Form hellgelber
Kristalle in einer Menge von 95 mg (45,8%) erhalten
wurde.
F. <300°C.
IR-Spektrum (KBr):
νmax (cm-1): 3450-2670, 1760, 1650, 1595, 1240, 1170, 785.
νmax (cm-1): 3450-2670, 1760, 1650, 1595, 1240, 1170, 785.
NMR-Spektrum (CDCl₃):
δ (ppm): 0,91 (3H, t, J=7 Hz), 1,90 (2H, q, J=7 Hz), 5,31 (2H, s), 5,41 (2H, s), 6,50 (1H, br s, D₂O ex.), 7,30 (1H, s), 7,65-8,18 (3H, m), 8,76-8,84 (1H, m).
δ (ppm): 0,91 (3H, t, J=7 Hz), 1,90 (2H, q, J=7 Hz), 5,31 (2H, s), 5,41 (2H, s), 6,50 (1H, br s, D₂O ex.), 7,30 (1H, s), 7,65-8,18 (3H, m), 8,76-8,84 (1H, m).
Massenspektrum:
m/e: 392,0995 [M⁺] (C₂₁H₁₆N₂O₆=392,1002).
m/e: 392,0995 [M⁺] (C₂₁H₁₆N₂O₆=392,1002).
UV-Spektrum (EtOH):
λmax (nm): 220, 249 (sh), 290, 310, 336 (sh), 360, 374.
λmax (nm): 220, 249 (sh), 290, 310, 336 (sh), 360, 374.
Folgende Verbindungen wurden miteinander verglichen:
Camptothecin (im folgenden mit CPT bezeichnet)
7-Hydroxymethylcamptothecin (7-CH₂OH)
Camptothecin-7-carbonsäure (7-COOH)
7-Acetoxymethylcamptothecin (7-CH₂OCOCH₃)
7-Propionyloxymethylcamptothecin (7-CH₂OCOCH₂CH₃)
7-Butyryloxymethylcamptothecin (7-CH₂OCOCH₃H₇).
Camptothecin-7-carbonsäure (7-COOH)
7-Acetoxymethylcamptothecin (7-CH₂OCOCH₃)
7-Propionyloxymethylcamptothecin (7-CH₂OCOCH₂CH₃)
7-Butyryloxymethylcamptothecin (7-CH₂OCOCH₃H₇).
Die Antitumoraktivität jeder Verbindung wurde wie folgt
bestimmt:
Verschiedene Gruppen von weiblichen BDF₁-Mäusen mit einem
Körpergewicht von je etwa 25 g wurden als Versuchstiere
verwendet.
Jede Mäusegruppe bestand aus 10 Versuchstieren, denen 5,5×10⁴
Tumorzellen der lymphatischen Mäuseleukämie L-1210 intraperitoneal
transplantiert wurden. 24 Std. nach der Transplantation
wurde jeder Maus einmal am Tag intraperitoneal eine Gesamtmenge
von 1, 5, 25 oder 40 mg/kg Körpergewicht jeder Testverbindung
an 5 aufeinanderfolgenden Tagen verabreicht. Jede
Testverbindung wurde in Form einer Suspension in physiologischer
Salzlösung verabreicht. Jede Kontrollgruppe erhielt die
entsprechende Menge physiologische Salzlösung allein.
Nach dem Transplantieren der Tumorzellen wurden die Mäuse 40
Tage beobachtet, um die lebensverlängernde Wirkung der Testverbindung
zu bestimmen. Die Anzahl von Tagen, die eine behandelte
Mäusegruppe überlebte, und die Anzahl von Tagen, die
die Kontrollgruppe überlebte, wurden bestimmt. Jede Maus die
länger als 40 Tage überlebte, wurde als "vollständig geheilt"
angesehen.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefaßt. Aus der mittleren
Anzahl von Überlebenstagen der Testgruppen (T) und der
Kontrollgruppe (C) wurde ein prozentuales Überlebensverhältnis,
d. h. eine Antitumorwirkung, T/C (%), gemäß der folgenden
Gleichung berechnet:
In Tabelle 1 ist auch der berechnete T/C-Wert für jede Verbindung
angegeben. Das Verhältnis von Dosis : T/C-Wert für jede
Testverbindung wird halblogarithmisch aufgetragen, wobei auf
der Abszisse die Dosis und auf der Ordinate der T/C-Wert angegeben
sind. Durch die entsprechenden
Punkte wird eine Linie gezogen; eine Testverbindung wird dann
als wirksam angesehen, wenn der T/C-Wert bei einer bestimmten
Dosis über 120% liegt.
Für jede Testverbindung wird der Schnittpunkt der Linie mit
einer Linie, für die T/C=120%, bestimmt und als Mindesteffektivdosis
(MED) angegeben.
Die Dosis, bei der der T/C-Wert ein Maximum erreicht, wird als
Maximaltoleranzdosis (MTD) jeder Verbindung angegeben; er
wurde wie folgt bestimmt:
Aus Tabelle 1 wurde die Dosis, die den maximalen T/C-Wert
zeigt, zur Berechnung von MTD ausgewählt. Die oben angegebenen
Versuche wurden mit einer größeren Dosis wiederholt, um die
Dosis zu bestimmen, bei der T/C-Wert das Maximum erreicht. Die
Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefaßt.
Die für jede Testverbindung auf diese Weise erhaltenen MED-
und MTD-Werte sind in Tabelle 3 angegeben:
Die Antitumorwirkung jeder Testverbindung wurde durch
Berechnen des therapeutischen Index (TI) gemäß folgender
Gleichung bestimmt:
Der so berechnete TI-Wert jeder Testverbindung ist auch in
Tabelle 3 angegeben. Im allgemeinen haben die erfindungsgemäßen
7-substituierten Camptothecinderivate einen um etwa
2-4mal höheren TI-Wert als Camptothecin selbst.
Claims (16)
1. Camptothecinderivate der allgemeinen Formel (I)
in der
X CH₂OH, COOH oder CH₂OR₁ mit R₁=Acyl einer
niederen aliphatischen Carbonsäure bedeutet,
sowie ihre Alkalimetallsalze.
2. 7-Hydroxymethylcamptothecin.
3. 7-Acetoxymethylcamptothecin.
4. 7-Propionyloxymethylcamptothecin.
5. 7-Butyryloxymethylcamptothecin.
6. Camptothecin-7-carbonsäure.
7. Verfahren zur Herstellung der Camptothecinderivate der
allgemeinen Formel (I) gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß man Camptothecin in einer radikalischen Reaktion
mit einer Hydroxymethylverbindung der allgemeinen
Formel (II)
A-CH₂OH (II)mit A=H, COOH oder CH₂OH
in Gegenwart von Schwefelsäure und einem Peroxid oder einem Azobisacylonitril als Radikalbildner in einem wäßrigen Medium umsetzt und das erhaltene 7-Hydroxy methylcamptothecin ggf. in üblicher Weise mit einem Acylierungsmittel zum entsprechenden 7-Acyloxymethylcamptothecin umsetzt oder ggf. in üblicher Weise zu 7-Carboxycamptothecin oxidiert.
in Gegenwart von Schwefelsäure und einem Peroxid oder einem Azobisacylonitril als Radikalbildner in einem wäßrigen Medium umsetzt und das erhaltene 7-Hydroxy methylcamptothecin ggf. in üblicher Weise mit einem Acylierungsmittel zum entsprechenden 7-Acyloxymethylcamptothecin umsetzt oder ggf. in üblicher Weise zu 7-Carboxycamptothecin oxidiert.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Radikalreaktion in Gegenwart von Übergangsmetallionen
durchgeführt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß als Übergangsmetallsalz Silbernitrat verwendet
wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß als Übergangsmetallsalz Eisen(II)sulfat verwendet
wird.
11. Verfahren nach Anspruch 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß als Peroxid Ammoniumperoxysulfat verwendet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß als Peroxid Wasserstoffperoxid verwendet wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß das Übergangsmetallsalz in einer
Menge eingesetzt wird, die zwischen einer dem eingesetzten
Camptothecin fast äquimolaren Menge und einem
etwa 30molaren Überschuß gegenüber dem eingesetzten
Camptothecin liegt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Oxidation des 7-Hydroxymethylcamptothecins
zu 7-Carboxycamptothecin mit einem unter
den wasserfreien Chromaten, Dichromaten und Permanganaten
ausgewählten Oxidationsmittel durchgeführt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß als Hydroxymethylverbindung Methanol
verwendet wird.
16. Pharmazeutische Mittel, gekennzeichnet durch
ein Camptothecinderivat
nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
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JP8641079A JPS5612391A (en) | 1979-07-10 | 1979-07-10 | Novel camptothecin derivative and its preparaion |
JP8641279A JPS5612393A (en) | 1979-07-10 | 1979-07-10 | Novel camptothecin derivative |
JP6073680A JPS56158786A (en) | 1980-05-09 | 1980-05-09 | Novel camptothecin derivative and its preparation |
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DE3026172C2 true DE3026172C2 (de) | 1991-05-08 |
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FR (1) | FR2462437A1 (de) |
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JPS5839685A (ja) * | 1981-09-04 | 1983-03-08 | Yakult Honsha Co Ltd | 新規なカンプトテシン誘導体及びその製造法 |
JPS58154582A (ja) * | 1982-03-10 | 1983-09-14 | Yakult Honsha Co Ltd | 新規なカンプトテシン誘導体およびその製造法 |
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