DE3028148A1

DE3028148A1 - N-glykosylderivate der antibiotika aus der anthracylingruppe, verfahren zu deren herstellung und arzneimittel

Info

Publication number: DE3028148A1
Application number: DE19803028148
Authority: DE
Inventors: Prof. Dr.-Ing.-Chem. Edward Gdansk Borowski; Leonard Falkowski; Dr.-Ing.-Chem. Barbara Stefanska
Original assignee: Politechnika Gdanska
Current assignee: Politechnika Gdanska
Priority date: 1979-10-17
Filing date: 1980-07-24
Publication date: 1981-04-30
Also published as: PL219049A1; PL124284B1; SU1054352A1; SE8005099L; FR2473524B1; FR2473524A1; SU1011051A3; FI802332A; DK305880A; FI67708C; GB2060609A; US4351937A; JPS5914479B2; BE884318A; DE3028148C2; GB2060609B; FI67708B; JPS5663994A

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft neue N-Glykosylderivate der Antibiotika aus der Anthracyclin-Gruppe der allgemeinen Formel I

£r°

in welcher R^. ein Wasserstoffatom oder eine Hydroxygruppe und Ep einen Rest eines Mono- oder Oligosaccharides der Reihe von Aldosen oder Ketosen oder deren Derivate, die mit der Amingruppe des Antibiotikums reagieren können, bedeuten, sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung.

Bisher ist eine Reihe von Derivaten der Antibiotika aus der Anthracyclingruppe bekannt, deren pharmakologische Eigenschaften vorteilhafter sind als die der Ausgangsantibiotika (i¹. Arcamone, Cane. Chem. Rep. 1975» 62, 23;

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Έ. Arcamone, J- Med. Chem. 17, 335 (1974), Proc. of. 14-th. Intern Cancer Congress, Florene 1974). Ein Nachteil der "beschriebenen Derivate, als auch der AusgangsantiMotika und deren Strukturanalogen besteht in deren Toxizität, insbesondere Kardiotoxizität, in der den Wirkungsgrad der Behandlung wesentlich vermindernden Unbeständigkeit, sowie in schwacher Wasserlöslichkeit.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von N-Glykosylderivaten der Antibiotika aus der Anthracyclingruppe der allgemeinen Formel I besteht darin, daß ein Anthracyclin-Antibiotikum nach einem bekannten Verfahren in eine Base überführt, dann in einem organischen Lösungsmittel bei einer Temperatur von 20 bis 60⁰C während einigen bis einigen zehn Stunden unter Anwesenheit eines Katalysators and unter ständigem Rühren einer Reaktion mit einem molaren Überschuß eines Saccharides oder dessen Derivates unterzogen und das hergestellte Produkt aus dem Reaktionsgemisch mittels eines apolaren Lösungsmittels ausgeschieden und '.nach bekannten Verfahren gereinigt wird.

Als Anthracyclin-Antibiotika werden Daunorubicin und Adriamycin verwendet. Als Lösungsmittel für das Antibiotikum wird Dimethylacetamid und Dimethylformamid verwendet. Als Saccharide werden Glucose, FruclizuckerjRibose und als deren Derivate H-Octylamid, N-Butylamid und Methylester der Glukuronsäure verwendet. Als Katalysator für die Reaktion mit dem Saccharid werden Essigsäure oder Lewis-Säuren verwendet.

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Die Struktur der hergestellten Derivate wurde unter Anwendung spektroskopischer Untersuchungen, wie M, S, HEMR, IR und ITV nachgewiesen. Ein vollständiger Strukturnachweis wurde für das Produkt aus der Reaktion des Daunorubicins mit Glucose beschrieben. Aus den durchgeführten Strukturuntersuchungen ergibt sich, daß die Reaktion nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eindeutig zum erwünschten Produkt führt, in welchem lediglich die Amingruppe des Antibiotikums substituiert ist, ohne daß dabei andere Änderungen der Struktur des restlichen Teiles des Antibiotikummoleküls auftreten. In einem neutralen Medium wird das H-(Glykos-1-;yl)-daunorubicin der Formel II

CCH,

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und in Anwesenheit des Katalysators wird mittels einer,
nach einer Amadori-Heynsschen Umordnung verlaufenden Reaktion das N-(1-Desoxyfructos-1-yl)-daunorubicin der Formel III

(m)

erhalten.

Die durchgeführten Untersuchungen nahen ergehen, daß das Elektronenabsorptionsspektrum der Derivate und des betreffenden Antibiotikums identisch sind. Jm Infrarotspektrum

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des ϊΤ-Fructosyl-Derivates wurden verstärkte Banden mit

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einer Wellenzahl von 1720 cm beobachtet. Es wurden Massenspektren des N-(Desoxyfructos-1-7l)-daunorubicins nach dem Feiddesorptionsverfahren angefertigt, wobei folgende Ergebnisse erhalten wurden:
M⁺=M= 689(100%) und M~ 18 = 671 (25%). Der Einklang der beobachteten Molekularionen (M = M) sowie der Einklang im Falle des nach dem Elektronenstrahlionisationsverfahren ausgeführten Spektrums erhaltenen Fragmentionen mit den bekannten Fragnaentationsregeln für ΪΓ-Glykosylderivate beweisen, daß die Kondensationsreaktion der Amingruppe des Antibiotikums mit den Sacchariden unter Anwesenheit des Katalysators mit derartiger Umordnung verläuft, und daß die restlichen Anordnungen in dem Molekül des Antibiotikums unverändert bleiben.

Es wurde ein Massenspektrum nach dem Feiddesorptionsverfahren für das N-(Glykos-1-yl)-daunorubicin ausgefertigt, wobei für M⁺=M= 689 erhalten wurde. Das nach dem Elektronenstrahlionisationsverfahren für das per-O-Trimethyüsylil N-(glykos-1-yl)~daunorubicin ausgeführte Spektrum wiet. Fragmentionen entsprechend den Fragmentatsionsregeln für derartige N-Glykosidbindung aufweisende Derivate auf.

Entsprechend den beschriebenen Eigenschaften derartiger Derivate sind diese wesentlich weniger beständig in einem sauren und neutralen Medium als die entsprechenden Produkte der Amadori-Heyns-Umordnung. Die erhaltenen Derivate weisen eine antineoplastische Aktivität gegenüber Leukämie L 1210 auf.

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Die "biologische Aktivität des Daunorubicins und seiner Derivate gegenüber der Mäuseleukämie L 1210 ist in der nachstehenden Tabelle dargestellt.

1.N. Verbindung Tagesdosis T/C

(mg/kg) (%)

1. Daunorubicin 10 130

2. N-(i-Desoxy-fructos-1-yl)-

daunorubicin 10 130

3. N-(Glykos-i-yl)-

daunorubicin 20 14-0

T/C bedeutet das Verhältnis der durchschnittlichen Überlebenszeit der Gruppe der behandelten Mäuse zu der Gruppe der nicht behandelten Mäuse (10 Stück). Die Untersuchungen wurden durch Beimpfen der Mäuse der CDF-Rasse mit den Leukämiezellen L 1210 in einer Menge von 10^ am Nulltag ausgeführt. Das Arzneimittel wurde täglich intraperitoneal über fünf Tage hinweg verabreicht. Die Vorteile der erfindungsgemäßen Derivate bestehen in ihrer antineoplastischen Aktivität, ferner ist das Verfahren zu ihrer Herstellung einfach.

Die Erfindung betrifft somit N-Glykosylderivate der Antibiotika aus der Anthracyclingruppe der allgemeinen Formel I

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0 OH

NHR

in welcher
gruppe und

ein Wasserstoffatom oder eine Hydroxyeinen Rest eines Mono- oder Oligosaccharides aus der Reihe der Aldosen oder Ketosen "bzw. deren zur Reaktion mit der Amingruppe des Antibiotikums fähigen Derivate bedeuten. Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Derivate besteht darin, daß ein Anthracyclinantibiotikum in einem organischen Lösungsmittel nach einem bekannten Verfahren in eine Base überführt und dann bei einer Temperatur von 20° bis 60°C unter Anwesenheit eines Katalysators und unter ständigem Rühren, während einigen bis einigen zehn Stunden einer Reaktion mit molarem Überschuß eines Saccharides oder seines Derivates unterzogen und das erhaltene Produkt aus dem Reaktionsgemisch mittels eines apolaren organischen Lösungsmittels ausgeschieden und nach bekannten Verfahren gereinigt wird.

Die in Frage kommenden Derivate und deren Herstellungsverfahren werden in den nachstehend beschriebenen Beispielen dargestellt.

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Beispiel 1

0,58 g Daunorubicin in Form des Hydrochlorides werden in 2 ml Wasser gelöst, ein zweifacher molarer Überschuß an Imadazol zugegeben und drei mal mit 25 ml eines Gemisches aus Chloroform und Methylalkohol in einem Verhältnis von 10/0,5 extrahiert. Der Extrakt wird mittels wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, filtriert und unter vermindertem Druck bei einer Temperatur von 15 - 20⁰C abgedampft. Das in Form einer Base erhaltene Daunorubicin wird in 3 ml Dimethylacetamid gelöst, 0,3 g Glucose und 0,03 ml Essigsäure zugegeben und bei einer Temperatur von 35 C während 12 Stunden gerührt. Nach beendeter Reaktion werden 150 ml Äthyläther zugegeben, der Niederschlag nach dem Säulenchromatographieverfahren in Sephadex LH 20 im System Methanol:Chloroform (5:1) gereinigt. Nach Konzentrierung der Lösung wird durch Zugabe von Ithyläther das N-1-(Desoxy-fructos-1-yl)-daunorubicin ausgeschieden, mit Äthyläther gewaschen und unter vermindertem Druck getrocknet. Es wurden 0,56 g des Derivates erhalten, was 80 % der theoretischen Ausbeute entspricht.

Beispiel 2

O»53 g Daunorubicin in Form einer Base und 0,3 g Glucose werden in 3 ml Dimethylformamid gelöst und bei einer Temperatur von 35 C während 12 Stunden gerührt. Nach beendeter Reaktion werden 150 ml Äthyläther zugegeben, der Niederschlag abgeschleudert, einige Male mit 5 ml Chloroform gewaschen und der restliche Niederschlag nach dem Säulenchromatographieverfahren im Sephadex LH 20 im System Chloroform:Methanol (5:1) gereinigt. Nach Konzentrierung

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der Lösung wird durch Zugabe von Ithyläther das H-(Glykos-1-yl)-daunorubicin ausgeschieden, welches dann mit Äthyläther gewaschen und unter vermindertem Druck getrocknet wird. Es wurden 0,45 S des Derivates erhalten, was 60 % der theoretischen Ausbeute entspricht.

Beispiel 3

0,53 g Daunorubicin in Form einer Base und 0,5 g IT—Octylamid der Glukuronsäure werden in 5 ml Dimethylformamid gelöst und bei einer Temperatur von 3 5° C während 12 Stunden gerührt. Anschließend wird verfahren wie im Beispiel 2. Es wurden 0,55 S N- ■? N'-Octylglukuron-i-yl-amid t -daunorubicin erhalten, was 65 % der theoretischen Ausbeute entspricht.

Beispiel 4

0,53 g Daunorubicin in Form einer Base und 0,4· g des Methylesters der Glukuronsäure werden in 3,4 ml Dimethylacetamid gelöst, 0,03 ¹^l Essigsäure zugegeben und bei_ einer Temperatur von 35°C während 12 Stunden gerührt. Anschließend wird wie im Beispiel 1 verfahren. Es wurden 0,5 g Ef- £ Methyl-1-desoxy-fructuron-i-yl-atJ-daunorubicin erhalten, was 70 % der theoretischen Ausbeute entspricht.

Beispiel 5--

0,1 g Adriamycin in Form einer Base und 0,3 g Glucose werden in 1 ml Dimethylacetamid gelöst, 0,036 ml Essigsäure zugegeben und bei einer Temperatur von 35 C während 12 Stunden gerührt. Anschließend wird verfahren wie im Beispiel 1. Es wurden 0,09 S des N-(1-Desoxy-fructos-1-yl)adriamycins erhalten, was 60 % der theoretischen Ausbeute entspricht.

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Beispiel 6

O»53 S Daunorubicin und 0,3 S Ribose werden in 3 ml Dimethylacetamid gelöst, 0,03 ^ml Essigsäure zugegeben und "bei einer Temperatur von 35° C während 12 Stunden gerührt. Anschließend wird verfahren wie im Beispiel 1. Es wurden 0,5 g N-(1-Desoxyketoribos-1-yl)-daunorubicin erhalten, was 70 % der theoretischen Ausbeute entspricht.

Beispiel 7

0,1 g Adriamycin in Form einer Base und 0,1 g N-Butylamid der Glukuronsäure werden in 1 ml Dimethylacetamid gelöst, 0,006 ml Essigsäure zugegeben und bei einer Temperatur von 35° C während 12 Stunden gerührt. Anschließend wird verfahren wie im Beispiel 1. Es wurden 0,09 g N- 4 N'-Butyl-i-desoxy-fructuron-1-yl-amidl adriamycin erhalten, was 60 % der theoretischen Ausbeute entspricht.

Beispiel 8

O>53 g Daunorubicin in Eorm einer Base und 0,4- g Fructose werden in 3 ml Dimethylacetamid gelöst, 0,03 ml Essigsäure zugegeben und bei einer Temperatur von 25⁰O während 2Ά- Stunden gerührt. Anschließend wird wie im Beispiel 1 verfahren. Es wurden 0,4- g des N-(2-Desoxy-glucos-1-yl)-daunorubicins erhalten, was 60 % der theoretischen Ausbeute entspricht.

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Claims

PATENTANWÄLTE A. GRUNECKER DlPL-ING. H. KINKELDEY DR-ING W. STOCKMAIR DH.-ING. - AoEtCALTEOg K. SCHUMANN DR RER NAT · DIPL-PHYS. P. H. JAKOB DIPL-ING β. BE2OLD OK RER. MAT· OPL-CHEM. 8 MÜNCHEN MAXIMILIANSTRASSE P 15 319 24. Juli 1980 Politechnika Gdanska Gdansk-Wrzeszcz, ul. Majakowskiego 11/12 Polen ΤΫ-Glykosylderivate der Antibiotika aus der Anthracyclingruppe, Verfahren zu deren Herstellung und Arzneimittel Patentansprüche

1. N-Glykosylderivate der Antibiotika aus der Anthracyclingruppe der allgemeinen Formel I

Q DU O

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TELEFON (OBS) 22 28Θ2

TELEX O6-29 38O

TELEGRAMME MONAPAT

TELEKOPIERER

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in welcher R. ein Wasserstoffatom oder eine Hydroxygruppe und Rp einen Rest eines Mono- oder Oligosaccharides der Reihe von Aldosen oder Ketosen bzw. ihrer zur Reaktion mit der Amingruppe des Antibiotikums fähigen Derivate bedeuten.

2. Verfahren zur Herstellung der N-Glykosylderivate nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anthracyclinantibiotikum in einem organischen Lösungsmittel nach einem bekannten Verfahren in eine Base überführt, dann bei einer Temperatur von 20 bis 60⁰C während einigen bis einigen zehn Stunden unter Anwesenheit eines Katalysators unter ständigem Rühren einer Reaktion mit einem molaren Überschuß eines Saccharides oder dessen Derivates unterzogen und das erhaltene Produkt aus dem Reaktionsgemisch mittels eines apolaren organischen Lösungsmittels ausgeschieden und nach bekannten Verfahren gereinigt wird.

3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Anthracyclinantibiotika Daunorubicin und Adriamycin verwendet werden.

4-, Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel für das Antibiotikum Dimethylacetamid und/oder Dimethylformamid verwendet werden.

5· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Saccharide Glucose, Fructose, Ribose und Saccharose und als deren Derivate N-Oetylamid, N-Butylamid und Methylester der G-lukuronsäure verwendet werden.

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6. Verfahren nach. Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Katalysator für die Reaktion mit dem Saccharid Essigsäure oder Lewis-Säuren verwendet werden.

7· Arzneimittel, gekennzeichnet durch einen Gehalt von mindestens einer Verbindung nach Anspruch 1.

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