DE3037884A1 - 13-(1-oxyl-2,2,6,6-tetramethyl-piperylidenyl-4)hydrazon-rybomyzinhydrochlorid mit einem paramagnetischen zentrum und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung bezieht eich auf die pharmazeutische Industrie, und zwar auf biologisch wirksame Verbindungen, die antitumorale Aktivität aufweisen, insbesondere betrifft sie Rubomyzinderivate.

Bekannt ist das Antibiotikum Rubomyzin (Zeitschrift "Antibiotiki", Nr.9, 1966, Verlag "Medizina", Moskau. Brazhnikova, Li.G., Konstantinova N.V. und andere "Physikalischchemische Eigenschaften des antitumoralen Antibiotikums Rubomyzin, gebildet durch Actinomyces Coeruleorubidus", Seiten 763-766, in Russisch).

Das genannte Antibiotikum trägt die internationale Bezeichnung "Daunorubicin". Synonyme für Rubomyzin sind auch solche Bezeichnungen wie "Daunomyzin" und "Rubidomycin".

Das Rubomyzin wird gegenwärtig breit angewandt in der Klinik bei der Behandlung von akuten Leukosen, Chorionepitheliom der Gebärmutter, Geschwulstretikulosen (N.I.Perevodchikova "Klinische Chemotherapie von Geschwulsterkrankungen", veröffentlicht im Jahre 1976, Verlag "Medizina", Moskau, Seite 57, in Russisch),

Jedoch besitzt das Rubomyzin auch verschiedene Arten von Nebenwirkungen, ist toxisch, unterdrückt die Blutbildung, weist ein begrenztes Wirkungsspekturm und ungenügend hohe antitumorale Aktivität auf.

Bekannt sind auch Derivate, substituierte Hydrazone von Daunorubizin (Rubomyzin) der allgemeinen Formel

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worin R - COCH₃, COC₂H₅, COCH(CH₅)₂, C0(CH₂)₁₄CH^,COC₆H₅, COC₆H₄N, C0C₆H₄(-p0CH,), CHO,

die ant it umorale Aktivität besitzen.

Die meisten dieser Verbindungen behalten die Aktivität des Daunorubizins bei, einige von ihnen weisen eine niedrigere Toxizität auf. Unter ihnen ist das beste das Benzoylhydrazon des Daunorubizins (Rubidazon, R-COCgH,-) , welches eine niedrigere Kardiotoxizität aufweist I¹R-PS 1 578 722, "bekanntgemacht im Jahre 1967, Klasse C07d).

Der Erfindung wurde die Aufgabe zugrundegelegt, eine neue wirksamere Verbindung zu synthetisieren, die erniedrigte Toxizität, eine höhere antitumorale Aktivität und ein höheres Wirkungsspektrum gegenüber den bekannten Verbindungen aufweist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein neues Rubomyzinderivat, und zwar 1>-(1-Oxyl-2,2,6,6-tetramethylpiperylidenyl-4)hydrazon-Rubomyzinhydrochlorid mit einem paramagnetischen Zentrum der Formel

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CH,0 0

vorgeschlagen wird.

Nach dem chemischen Bau stellt diese Verbindung ein asymmetrisch Bishydrazon dar, welches auch als asymmetrisches Azin angesehen werden kann, und ist deshalb ein neuer Typ von Rubomyzinderivaten, der früher in der Literatur nicht beschrieben war. Eine andere Besonderheit dieser Verbindung ist das Vorliegen eines paramagnetischen Zentrums in dem Molekül dieser Verbindung.

Die genannte neue Verbindung wurde bedingt als "Ruboxyl" bezeichnet.

Die erfindungsgemäße Verbindung besitzt antitumorale Aktivität. Sie hemmt das Wachstum bösartiger Geschwülste und kann in der onkologischen Praxis zur Behandlung von bösartigen Bluterkrankungen und Geschwülsten verschiedener Lokalisationen angewandt werden. Die genannte Verbindung besitzt eine erniedrigte Toxizität sowie eine höhere antitumorale Aktivität und ein breiteres Wirkungsspektrum gegenüber den genannten bekannten Verbindungen. Angaben zur

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ToxizitUt und der antitumoralen Aktivität der erfindungsgemäß en Verbindung und der bekannten Verbindungen sind in der Tabelle angeführt.

Das Vorliegen eines ρ ar amagne tischen Zentrums in der er f f^mcrfemäßen Verbindung ermöglicht es, pharmakologische Untersuchungen nach der Methode der Elektronenspinresonanz durchzuführen, Dadurch wird es möglich, die Speicherung und das Herausleiten des als Wirkstoff die erfindungsgemäße Verbindung enthaltenden Präparates aus den Organen und Geweben von Mensch und Tier zu verfolgen, ohne zur Synthese einer markierten Verbindung zu greifen, die ein aktives Isotop darstellt.

Die neue Verbindung mit einem paramagnetischen Zentrum stellt einen rot gefärbten kristallinen Stoff dar, der in Wasser, Äthylalkohol, Chloroform löslich ist. Das ESR- -Spektrum ist ein Triplett mit c*iN=15,6 Gauss, Schmelzpunkt=175-176°C (Zersetzung). [n] ²⁰ + 264°.

Gefunden,%: C 59,02; 58,80; H 6,42; 6,57; N 7,60;

7,55i C₃₆

Berechnet, %: C 59,20; H 6,36; N 7,68.

IR-Spektrum(KBr): Es fehlt die Bande mit 0 =1720 cm"¹, charakteristisch für die Gruppe C=O bei C13 des Rubomyzins, und ist anwesend die Bande mit j) ₌1680 cm , charakteristisch für die Gruppe C = N.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung von 13-(l-0xyl-2,2,6,6-tetramethylpiperylidenyl-4)hydrazon-Rubomyzinhydrochlorid, welches darin besteht, daß man Rubomyzinhydrochlorid mit einem alkalischen Mittel zum Überführen des Hydrochlorides in die Rubomyzinbase

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-■-"- .-,CAS

U* ORIGINAL

behandelt, dann die Rubomyzinbase mit der ^ydrr.r.oj- ve'- i-Oxyl-2,?, 6,6-piperidon-^- "bei einem Kolverhältris vor» 1:1,5 bis 1*2 im Mdeium von Chloroform/Methanol, genommen in einem Volumenverhältnis von 8:1, in Gegenwart von Essigsäure, genommen in einem 4-fachen molaren Überschuß gegenüber der Rubomyzinbase, bei einer Temperatur von 20 bis 25°C umsetzt, den gebildeten Niederschlag abtrennt, die nach der Abtrennung des Niederschlages hinterbliebene,das Reaktionsprodukrt enthaltende Lösung mit einer alkoholischen Lösung von Chlorwasserstoff, genommen in einem 2fachen molaren Überschuß gegenüber der Rubomyzinbase, behandelt, das erhaltene Endprodukt mit Diäthyläther ausfällt.

Die Umsetzung der Rubomyzinbase mit dem Hydrazon l-0xyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidon-4 und die darauffolgende Behandlung des erhaltenen Reaktionsproduktes mit Chlorwasserstoff läuft nach dem nachstehend angeführten Schema ab:

^HA

zjHce

	O Il	OW
	)1 O	\^> I OH
U
CHbO

130040/089 BAD ORIGINAL

Kachstehend wird ein konkretes Beispiel für die Synthese der erfindungsgemäßen neuen Verbindung lj5-(l-Oxyl-2,2,6, 6-tetramethylpiperylidenyl-4)hydrazon-Rubomyzinhydrochlorid angeführt.

Beispiel. Zu einer Lösung von 1,5 g (2,66 raMol)Rubomyzinhydrochlorid in 50 ml Wasser gibt man 25 ml O,2n-Na₂C0,- -LÖsung hinzu, extrahiert die Rubomyzinbase mit 250 ml Chloroform, dampft den Extrakt in Vakuum auf ein Volumen von 75 ml ein und gibt 0,9 g (4,9 mMol) Hydrazon von l-Oxyl-2, 2,6,6-tetramethylpiperidon-4, 0,5 ml Essigsäure und 10 ml Methanol zu. Die Lösung läßt man 2 Tage bei einer Temperatur von 20 bis 25⁰C stehen, filtriert den Niederschlag ab, gibt dem Filtrat 10 ml 0,6 n-HCl-Lösung in Methanol zu und fällt das Produkt mit Diäthyläther aus.

Man erhält 800 mg 12-(l~0xyl-2,2,6,6-tetramethylpiperylidenyl-4)hydrazon-Rubomyzinhydrochlorid (Ausbeute 41,5%, bezogen auf das eingesetzte Rubomyzinhydrochlorid).

In dem Chloroform-Methanol-Wasser-System (Volumenenverhältnis IJ:6:1) beträgt R_f für das erhaltene Endprodukt 0,64, während R_f für das RubomyzinhydroChlorid 0,55 beträgt. Die Aktivität gegenüber Bacillus mycoides beträgt 26%, bezogen auf die Aktivität des Rubomyzinhydrochlorids.

Die erfindungsgemäße Verbindung wurde in einem Tierversuch auf die biologische Aktivität geprüft. Dabei wurde die akute und chronische Toxizität der genannten Verbindung an nicht reinrassigen weißen Mäusen bestimmt und nach der Berns-Methode ausgewertet. Unter akuter Toxizität versteht man die einmalige Applikation der Verbindung, unter chronischer Toxizität die mehrmalige, in unseren Experimenten die sieben-

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_ g _
malice tätliche Applikation.

Das 13-(l-0xyl-2_r2,6,6-tetramethylpiperyHdenyl-4)-hydrazon-ßubomyzinhydrochlorid wurde intraperitoneal in einer physiologischen Lösung bei einer Konzentration der genannten Verbindung in der Lösung von cirka 0,1% appliziert. Es wurden die Dosen bestimmt, die den Tod von $0% der Tiere (LD₁-Q.) ν er Ursachen, sowie die höchst verträglichen Dosen (HVD) bestimmt. Die Angaben zur Toxizität der erfindungsgemäßen Verbindung sind im Vergleich mit dem Rubomyzin und Eubidazon in der Tabelle angeführt.

Die antitumorale Aktivität wurde an Modellen der experimentellen Leukosen La, P-J88, L-1210, überimpft an Mäusen BDF-,, und an Solidtumor, der Erythromielose nach Schwes, bei Hatten bestimmt. In allen Fällen verwendete man die angemeldete und die bekannten (Rubomyzin und Rubidazon) Verbindungen, indem man sie in einer physiologischen Lösung auflöste, und applizierte diese bei der Behandlung intraperitoneal. Die genannten Verbindungen begann man zu applizieren am nächsten Tag naoh dem Beimpfen mit der Gesohwulst. An allen Modellen waren die angewandten Dosen der erfindungsgemäßen Verbindung und des Rubomyzins äquitoxisch» An dem Modell der Leukose La wurde die erfindungsgemäßa Verbindung täglich in einer Dosis von 5 mg/kg innerhalb von 7 Tagen, das Rubomyzin nach dem gleichen Schema in einer Dosis von 0,5 mg/kg appliziert. Die Leukämie P-388 wurde mit der erfindungsgemäßen Verbindung in einer Dosis von 15 mg/kg behandelt, die mit Ze it Intervallen von 72 Stunden siebenmal verabreicht wurde. Das Rubomyzin wurde in einer Dosis von 1,4 mg/kg nach dem gleichen Schema verabreicht. Das Rubidazon wurde täglich

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in einer Dosis von 1,4 mg/kg nach dem gleichen Schema verabreicht. Das Rubidazon wurde täglich innerhalb von 9 Tagen in einer Dosis von 4 mg/kg verabreicht (Cancer Treatment Reports, Band 63 > Nr.5, herausgegeben im Mai 1979; D.W.Henry Struckture-Activity Relationships Among Daunorubicin and Adriamycin Analogs", Seiten 845-848). Die Erythromielose nach Schwez wurde mit der erfindungsgemäßen Verbindung behandelt, die in einer Dosis von 14 mg/kg siebenmal mit Zeitintervallen von 72 Stunden verabreicht wurde. Das Rubomyzin wurde nach dem gleichen Schema in einer Dosis von 1,8 mg/kg verabreicht. Die Leukämie L-1210 wurde mit der erfinaungsgemäßen Verbindung behandelt, die in einer Dosis von 20 mg/kg verabreicht wurde. Es wurden vier Injektionen gemacht. Das Intervall zwischen den Injektionen betrug 6 Tage. Das Rubomyzin wurde in einer Dosis von 2,8 mg/kg nach dem gleichen Schema verabreicht. Das Rubidazon wurde in höchstverträglicher Dosis von 1,5 nig/kg täglich innerhalb von 9 Tagen verabreicht (International Congress of Chemotherapy, 9-th, herausgegeben im Jahre 1975» London, Abstracts, G.«Tolles, R.Maral, M.Messer, G.Ponsinet "Antitumor Activity of Daunorubiein Derivatives", Seiten 63-65). Es soll bemerkt werden, daß in den Experimenten die Leukämie L-1210 mit Ieukämisehen Zellen, genommen in einer Menge von ICK, überimpft wurde, während bei der Prüfung der ant it umoralen Aktivität des Rubidazons die Leukämie L-1210 mit einer geringeren Anzahl der Zellen, und zwar mit 1O^ über impft wurde. Das Vorliegen einer geringeren Anzahl der leukämischen Zellen schafft günstigere Bedingungen für die Chemotherapie im F_alle der Verwendung eines beliebigen antitumoralen Mittels, darunter auch des Rubida-

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zons (siehe obige Quellenangabe).

Das Kriterium für die antituraorale Aktivität an den Modellen P-J588 und L-1210 war die Zunahme der mittleren Lebensdauer der behandelten Tiere gegenüber der Kontrolle in % die nach der folgenden Formel berechnet wurde:

. 100-100,

^LK

worin L die in % ausgedrückte Größe, um die die mittlere Lebensdauer der behandelten Tiere gegenüber der Kontrolle zunahm,

Ltt die Lebensdauer der Tiere in der Versuchsgruppe (der behandelten Tiere),

Lg die Lebensdauer der Tiere in der Kontrollgruppe (der unbehandelten Tiere) bedeutet.

Am Modell der Leukose La war das Kriterium für die antitumorale Aktivität das kinetische Kriterium ( 2C ) ι das anzeigt, um wieviel mal der Leukoseprozeß bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Verbindung und des fiubomyzins gegenüber der Kontrolle gehemmt wird.

Die Aktivität der Verbindungen an der Srythromielose nach Schwez wurde nach dem Prozent der Hemmung des Wachstums der Geschwülste in den behandelten Gruppen gegenüber den Kontrollgruppen bewertet.

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Tabelle:

Verbindungen HVD, LD^ _Qf mg/kg mg/kg

Anzahl der Applikationen

Zunahme der mittleren Lebensdauer der Tiere in
%, bezogen auf
die Kontrolle

Hemmung des Wachsturns

der Geschwülste in %, bezogen auf die Kontrolle

17 17

P-388 L-I210

Erythromielose nach Schwez

Erfindungs-	20	5	44 8	153,0	76,0
gemäße
Verbindung	3,7	0,5	3^ 1,4	68,0	25,0
(Ruboxyl)		1,5	4,4*	92+39	90,0
Rubomyzin
Rubidazon

80,0 .

0,0

^q für Rubidazon wurde bei 5facher Applikation bestimmt (C.R.Acad. Sc. Paris, No 1, herausgegeben am 10.Juli 1972. R.Maral, G. Ponsinet, G. Jolle "Etude de I»^factivity antitumorale d*un nouvel antibiotique aenti-synthetique: la rubidazone", Seiten 301-504). Aua der Tabelle ist zu ersehen, daß sowohl die akute als auch die chronische Toxizität der erfindungsgemäßen Verbindung bedeutend niedriger als die Toxizität der mit dieser verglichenen Verbindungen ist.

Die erfindungsgemäße Verbindung vergrößert bedeutend die mittlere Lebensdauer der Tiere mit der experimentellen Leukämie P-388 im Vergleich mit der Wirkung des

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Rubomyzins und des Rubidazons und vergrößert im F₈IIe von L-1210 die mittlere Lebensdauer der Tiere im Vergleich mit der Wirkung des Rubomyzins. Im Falle der Behandlung mit dem Rubidazon der Leukämie L-1210 aber waren die Bedingungen des Experimentes, wie oben festgestellt wurde, viel milder als in dem vorliegenden Experiment (die Beimpfung erfolgte mit einer um das Einhundertfache geringerer Anzahl der Zellen und die Behandlung geschah täglich und nicht einmal in sechs Tagen, wie in dem beschriebenen Experiment). Daraus ergibt sich auch ein höheres Resultat nach der mittleren Lebensdauer der Tiere, welches 90% beträgt (das entsprechende Prozent beträgt für die angemeldete Verbindung gemäß der Tabelle 76). Die Verwendung des Rubidazons unter den Bedingungen des vorliegenden Experimentes würde mit aller Evidenz zu schlechteren Resultaten nach der mittleren Lebensdauer im Vergleich mit der Wirkung der erfindungsgemäßen Verbindung führen,, Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Verbindung zur Behandlung der Erythromielose nach Schwez wird das Wachstum der Geschwulst zu 80% im Vergleich zur Eontrolle gehemmt, während die Verwendung von Rufoomyzin keinen Effekt liefert.

In der beiliegenden Zeichnung sind Kurven der Abhängigkeit des Gewichtes (W) der Milz, ausgedrückt in g, von der Zeit ( £ , Tage) der Entwicklung des Leukoseprozesses La in " der Kontrolle (Kurve 1), bei der Verwendung von Rubomyzin (Kurve II) und der erfindungsgemäßen Verbindung (Kurve III) dargestellt. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, hemmt eine siebenmalige .Applikation der erfindungsgemäßen Verbindung vollständig den Leukoseprozeß (χ =1,0), der sich nach der Beendigung der Applikation der erfindungsgemäßen Verbindung

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nicht wiedererneuert. Die Hemmung der Leukose durch Hubomyzin. erfolgt nicht vollständig und hört nach der Beendigung der Rubomyzinapplikation auf.

Somit besitzt die erfindungagemäße neue Verbindung eine niedrigere Toxizität und eine höhere arititumorale Aktivität im Vergleich mit den bekannten vergleichbaren Verbindungen und ist von bedeutendem Interesse für die Verwendung in der pharmakologlachen Industrie und der Medizin.

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13-(l-0xyl~2,2,6,6-tetramethylpiperylidenyl-4)hydrazon- -Rubomyzinhydrochlorid mit einem paramagnetischen Zentrum und "Verfahren zu. seiner Herstellung
(Zusammenfassung)

Die Erfindung bezieht sich auf die pharmakologische Industrie, insbesondere auf eine neue biologisch wirksame Verbindung und ein Verfahren zu ihrer Herstellung.

Die ^nannte Verbindung ist das 13-(l-0xyl~2,2,6,6-tetramethylpiperylidenyl-4)hydrazon-Rubomyzinhydrochlorid das ein paramagnetisches Zentrum aufweist und der folgenden Formel entspricht

H₃C

CH.O

Das Verfahren zur Herstellung der genannten Verbindung besteht darin, daß man Rubomyzinhydrochlorid mit einem alkalischen Mittel zum Überführen des Hydrochlorides in die Rubomyzinbase behandelt, dann die Rubomyzinbase mit Hydrazon von

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- 16 - . ■

l-0xyl-2|2,6-piperidon-^ bei einem Iw olv erhält η is derselben von 1:1,5 bis 1:2 im Led ium von Chlorof orm/Älethanol, genommen in einem VoIumenverhältnia von 8:1, in Gegenwart von Essigsäure, genommen in einem 4fachen molaren Überscnuß gegenüber der Rubomyzinbase, bei einer Temperatur von 20 bis 25°G umsetzt, den gebildeten Niederschlag abtrennt, die nach der Abtrennung des Niederschlages hinterbliebene das Reaktionsprodukt enthaltende Lösung mit einer alkoholischen Lösung von Chlorwasserstoff, genommen in einem 2fachen molaren Überschaß gegenüber der Rubomyzinbase, behandelt, das erhaltene Endprodukt mit Diäthyläther ausfällt.

Die Verbindung der genannten Formel hemmt das Wachstum der bösartigen Geschwülste und kann in der onkologischen Praxis zur Behandlung von bösartigen Erkrankungen von Blut und Geschwülsten verschiedener Lokalisationen angewandt werden.

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Claims (2)

1. SCHIFF V.FÜNE.R STRKHL SC H Ü B L-L-HOPF EfBSINGHAUS MNCK

   MARIAHII.FPl AU3& Ή, MONCHf^-N 90 POSTADRRSSt": POSaTFACH S)B(MSO, D-8OO0 MONCHFTN Θ5

   Institut chimltscheskoj fizlki Akademii Nauk SSSR

   ALSO F¹ROFtHSIONAl Hi.l'Kr SI'NIATIVI ·. HEHORC THE ClJHClMfTAN PAlI NI Ol I IC I

   KARL LUDWIS SCHIPF (!Ot.4 l<i7H) DIPL. CHEM. DR. ALEXANDfD ν FUNI « DIPL. ING. PETER STREHL

   DIPL. CHEM. DR. URSULA SCHÖBEl-Hüfr

   DIPL. ING. DIETER EBBINGHAUS DR ING DIETER FINCK

   TELEFON (OSS) 08 30 54 TELEX 6-33 566 AURO D TELEGRAMME AUROMARCPAT MÜNCHEN

   DEA-21435

   7. Oktober 1980

   13-(l-0XYL-2 ,'2,6,6-TETRA₁ViETHYLPIPERYLIDMYL-^)HYl)RAZON-RIBOMYZINHYDROCHLORID MIT EINM PARAMAGNETISCHBN ZENTRUM UKD VERFAHREN ZU SEINER HERSTELLUNG

   Patentansprüche

   13- (1 -Oxyl-2,2,6,6-te tramethylpiperylidenyl-4 )h.ydrazon-Rubomyzinhydrochlorid mit einem paramagnetischen Zentrum der Formel

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   ORlGfNAL INSPECTED^
2. 2. Verfahren zur Herstellung von 15-(l-Oxyl-2,2,6,btetramethylpiperylidenyl-^zi)hydrazon-Rubomyzinhydrochlorid nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichne t, daß man

   - Rubomyzinhydrochlorid mit einem alkalischen kitt el zum überführen des Hydrochlorides in die Rubomyzinbase behandelt,

   - dann die ßubomyzinbase mit dem TTydrädern der. 1-0 .rl-'-¹, 2,b,6-piperidon—4 bei einem Kolverhältnis derselben von 1:1,5 bis 1:2 im Medium von Chloroform/Methanol, genommen in einem Volumenverhältnis von 8:1, in Gegenwart von Essigsäure, genommen in einem 4fachen molaren Überschuß gegenüber der Rubomyzinbase, bei einer Temperatur von 20 bis-25⁰C umsetzt,

   - den gebildeten Niederschlag abtrennt,

   - die nach der Abtrennung des Niederschlages hinter bliebene, das Reaktionsprodukt enthaltende Lösung mit einer alkoholischen Lösung von Chlorwasserstoff, genommen in einem 2fachen molaren Überschuß gegenüber der Rubomyzinbase, behandelt, und

   - das erhaltene Endprodukt mit Diäthyläther ausfällt.

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