DE3325816A1

DE3325816A1 - Derivate von morpholinyldaunorubicin und morpholinyldoxorubicin und analoga hiervon, verfahren zu deren herstellung und diese enthaltende pharmazeutische zubereitungen

Info

Publication number: DE3325816A1
Application number: DE19833325816
Authority: DE
Inventors: Edward 94025 Menlo Park Calif. Mc Intosh Acton; Carol Walker 94305 Stanford Calif. Mosher; George Low 95014 Cupertino Calif. Tong
Original assignee: SRI International Inc; Stanford Research Institute
Current assignee: SRI International Inc
Priority date: 1982-07-20
Filing date: 1983-07-18
Publication date: 1984-01-26
Also published as: ES524271A0; SE8304045L; IT8322143A1; YU140585A; GR78885B; AT381319B; AU1694683A; IE55795B1; KR880002461B1; DK332983A; NZ204911A; IT8322143A0; IE831680L; NO832610L; ES8501415A1; US4464529A; BE897312A; NO157146C; GB2124224A; CH655729A5

Description

Derivate von Morpholinyldaunorubicin und-Morpholinyldoxorubicin und Analoga hiervon/ Verfahren zu deren Herstellung und diese enthaltende pharmazeutische Zubereitungen

Die vorliegende Erfindung wurde im Laufe von Arbeiten am National Cancer Institute Grant Nr. CA25711 und CA32250 des Department of Health and Human Services der U.S.A.

gemacht.

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Anthracyclinchemie. Insbesondere betrifft sie Analoga der Anthracycline Doxorubicin und Daunorubicin, die als Antitumormittel wertvoll sind.

Das in der US-PS 3 590 029 (F. Arcamone et al.) beschriebene und beanspruchte Doxorubicin (Adriamycin) ist vielleicht das nützlichste derzeit verwendete neue Antikrebsmittel. Es ist (zusammen mit Daunorubicin) ein Hauptmittel bei der Behandlung einer ungewöhnlich großen Zahl von festen Tumoren und Leukämie. Bedauerlicherweise reagieren viele Patienten mit diesen Tumoren nicht darauf und im wesentlichen Patienten .15 nicht mit einigen ernsten Tumorarten (Colonkrebs, Melanome). Weiterhin ruft bei einigen Patienten eine ununterbrochene Behandlung einen irreversiblen Herzschaden hervor, der bei Fortsetzen der Behandlung fatal sein kann. Somit besteht ein großer Bedarf an Analoga, die eine bessere Reaktionsrate, ein breiteres Reaktionsspektrum oder eine verminderte Cardiotoxizität liefern. Wirksamere und weniger toxische Mittel ' werden weitverbreitet gesucht und sind das Hauptziel der vorliegenden Erfindung. Die aktivsten neuen Analoga sind, bei Beurteilung an Hand von Screeningergebnissen in einem weitverbreitet angewandten Test gegen Mäuseleukämie P388 in einem 3-Dosis-Behandlungsschema (q4d 5, 9, 13), zwei lipophile Derivate (AD32 und Ν,Ν-Dibenzyldaunorubicin), die signifikant höhere Dosen erforderten und die mit DNS in vitro in keine Wechselwirkung traten, obwohl angenommen wird, daß DNS ein primäres biologisches Target für die Anthracylinreihe ist.

Die meisten N-Alky!derivate waren bei der Antitumormaskierung

gegen Mäuseleukämie P388 aktiv, unterschieden sich aber nicht signifikant von Doxorubicin oder Daunorubicin. Einige wenige derartiger Derivate waren inaktiv.

Vieles der Geschichte und des Standes der Technik von Doxorubicin und seiner Anthracyclinanaloga findet man im Artikel "Adriamycin" von David W. Henry, ACS Symposium Series, Nr. 30, Cancer Chemotherapy, American Chemical Society, S.15-57 (1976), und im Buch "Doxorubicin" von Federico Arcamone, Academic Press, 1981. AD32 ist in der US-PS 4 035 566 (datiert 1977 07 12) geoffenbart.

5-Iminodaunorubicin ist in der US-PS 4 109 076 (erteilt 1978 08 22 für David W. Henry und George L. Tong und an die Anmelderin vorliegender Anmeldung übertragen) gezeigt. Das Doxorubicinäguivalent ist in "Synthesis and Preliminary Antitumor Evaluation of 5-Imtnodoxorubicin", J.Medicinal Chem. 24_, 669 (1981) von Edward M. Acton und George L. Tong gezeigt. 5-Iminodaunorubicin behielt seine Aktivität mit verminderten Nebenwirkungen bei, während 5-Iminodoxorubicin eine erhöhte Aktivität zeigte, aber höhere Dosierungen erforderte.

3^I-Deamino-3'-(4-morpholinyl)-daunorubicin, in der US-PS 4 301 277 (erteilt 1981 11 17 für Edward M. Acton und Carol W. Masher und an die Anrtelderin vorliegender Anmeldung übertragen) geoffenbart, war in 1/40 der Dosis von Doxorubicin aktiv, ergab aber einen im wesentlichen identischen T/C-Wert (166 % gegenüber 160 % gegen P388). Diese Verbindung und ihre Herstellung sowie Eigenschaften sind auch in "Enhanced Antitumor Properties of 3'-(4-Morpholinyl) and 3'-(4-MeUiOXy-1-piperidinyl) Derivatives of 3'-Deamincidaunorubicinⁿ, J.Medicinal Chem. 25, S. 18-24 (1982), von Carol W. Mosher, Helen Y. Wu, Allan N. Fujiwara und Edward M. Acton geoffenbart·

Ein allgemeines reduzierendes Alkylierungsverfahren zum Herstellen von neuen halbsynthetischen Anthracyclinderivaten ist in "Adriamycin Analogs. 3. Synthesis of N-Alkylated Anthracyclines With Enhanced Efficacy and Reduced Cardiotoxicity", J.Medicinal Chem. !22, S. 912-918 (1979) von G.L. Tong, H.Y.

Wu, T.H. Smith und D.W.Henry beschrieben.

V 6. W W

Der Inhalt dieses Standes der Technik ist hier für Bezugszwecke spezifisch angeführt.

Es wurde eine Gruppe von neuen Daunorubicin- und Doxorubic inderivat en gefunden. Diese Verbindungen entsprechen der allgemeinen Formel

P OH

-R

-OH

worin R die Bedeutung CO-CH₃ oder CHOH-CH₃ im Falle der Daunorubicinderivate oder CO-CH₂OH oder CHOH-CH₂OH im Falle der Doxorubicinderivate hat; X 0 oder NH darstellt; und A entweder eine Cyanogruppe (CN) oder Wasserstoff bedeutet, mit der Maßgabe, daß, wenn X die Bedeutung 0 hat, A eine Cyanogruppe sein muß. Wenn A Wasserstoff ist, können diese Verbindungen als Säureadditionssalze existieren. Diese Salze sind ein weiterer Aspekt dieser Erfindung.

Gemäß einem weiteren breiteren Aspekt sieht diese Erfindung Derivate dieser Verbindungen vor, welche Derivate durch eine oder mehrere Modifikationen gebildet wurden, welche sich gemäß dem Stand der Technik als mit analogen Daunorubicin- und Doxorubicinmaterialien wirksam erwiesen haben. Derartige Modifikationen involvieren weitere Änderungen in der Gruppe R, die Entfernung der Methoxygruppe in Stellung 4, Änderungen der 4'-Kohlenstoffsubstituenten, Ände-

rungen in A und in der Substitution des Morpholinylringes. Die Verbindungen, die durch diese verschiedenen Derivatbildungen umfaßt werden, werden allgemein als Morpholinylderivate oder Analoga von Morpholinylderivaten von Materialien des Daunorubicin- und Doxorubicintyps klassifiziert und durch die allgemeine Formel

(II)

repräsentiert, worin R -CO-CH₃ oder -CHOH-CH₃ im Falle von einfachen D aunorub ic inder ivaten, -CO-CH₂OH oder -CHOH^-CH₂OH im Falle von einfachen Doxorubicinderivaten; Hydroxy; C₁--Alkyl, wie -CH₂CH₃, endständiges C^₃-Hydroxyalkyl, wie CH₂-OH oder -CH₂-CH₂-OH; einen organischen Säureester oder Diester mit 2 bis 7 C-Atomen von -CO-CH₂OH, -CHOH-CH₂OH und -CHOH-CH₃ einschließlich beispielsweise Acetat-(-0Ac), Propionat-(-OPr), Benzoat-(-OBz) und Glycolat (-OGl)-Ester, wie -CO-CH₂-OAc, -CO-CH₂-OBz, -COCH₂-OPr, -CO-CH₂-OGl, -CH(OAc)-CH₂-OAc, -CH(OBz)-CH₂-OBz, -CH(OAc)CH₃ und -CH(OBz)CH₃ oder dgl.; einen C^-Alkyl- oder Aryläthersubstituenten einer oder mehrerer Hydroxylgruppen von -CO-CH₂OH, -CHOH-CH₃ und -CHOH-CH₂OH, wie -CH(OCH₃)-CH₃, -CO-CH₂O-CH₃,

- 15 -

D-C₂H₅, -CO-CH₂O-C₆H₅ oder dgl., oder ein 13-Ketiminderivat von -CO-CH., oder -CO-CH₂OH, wie -C(NOH)-CH₃, -C(NNHBz)CH₃, -C(NOCH₃)-CH₃, -C(NOH)-CH₂OH, -C(NOCH₃)-CH₂OH und -C(NNHBz)-CH₂OH oder dgl. bedeutet; Y gewöhnlich Methoxy (-OCH-) ist, aber auch Wasserstoff sein kann; X =0 oder =NH darstellt;R¹ und R" miteinander Wasserstoff und eine Hydroxygruppe (d.h. entweder R¹ oder R" ist Hydroxy und das andere Wasserstoff) oder beide Wasserstoff sind oder R' O-Methoxy und R" Wasserstoff bedeuten; und A Cyano (-C = N) oder Wasserstoff ist, wie oben angegeben. Wenn A Wasserstoff bedeutet, können diese Verbindungen als Säureadditionssalze existieren.

Z ist Sauerstoff, Schwefel, -CH- , wobei R C₁ -.-Alkyl bedeutet,

I '

OR"¹

oder -CH₂~, mit der Maßgabe, daß, wenn Z die Bedeutung -CH₂- oder -CH- hat, A -C=N darstellt.

OR"'

Die Herstellung der Verbindungen der allgemeinen Formel (II) erfolgt dadurch, daß man das bekannte Daunorubicin und Doxorubicin und Analoga hievon der allgemeinen Formel

P OH

OH

worin R, R¹, R", X und Y die obige Bedeutung haben, in einem gemischten wässerigen polaren organischen Medium mit einer Verbindung der allgemeinen Formel

CH₂ - CHO

worin Z Sauerstoff, Schwefel, -CH₂" oder -CH- bedeutet und

ÖR" '

R"· die obige Bedeutung hat, oder einem geeigneten Vorläufer hievon in Anwesenheit eines Cyanoborhydridsalzes, wie eines Alkalimetallcyanoborhydrids, umsetzt und dde gewünschten Verbindungen in an sich bekannter Weise isoliert und reinigt.

Diese Verbindungen sind mit den etablierten Antikrebsheilmitteln Daunorubicin und Doxorubicin (Adriamycin) verwandt, werden aus diesen durch chemische Synthese- und Derivatbildungsmethoden hergestellt und sind gegen Krebs aktiv. Sie scheinen zwei vorteilhafte und angestrebte Eigenschaften in sich zu vereinigen, nämlich hohe Antxtumorwirksamkeit und niedrige Dosiserfordernisse. Somit bieten sie den Vorteil einer hohen Wirksamkeit mit verminderten dosisbezogenen Nebenwirkungen, wie Cardiotoxizität, im Vergleich mit den bisher geoffenbarten Materialien.

Gemäß weiteren Aspekten sieht diese Erfindung pharmazeutische Zubereitungen, die diese neuen Derivate enthalten, sowie ein Verfahren zum Behandeln von Krebs bei Säugern, indem derartige Zubereitungen einem Säuger bei Bedarf einer derartigen Behandlung verabreicht werden, vor.

Die vorliegende Erfindung sieht somit Morpholinylderivate von Iminodaunorubicin und Iminodoxorubicin und pharma-. zeutisch annehmbare Salze hievon sowie Cyanomorpholinylderivate von Daunorubicin, Doxorubicin, Iminodaunorubicin und Iminodoxorubicin vor. Diese Verbindungen sind in der nach- ^ stehenden Tabelle I aufgezählt.

Tabelle I Verbindungen der Erfindung

X A R Verbindungsname

NH H CO-CH₃ 3'-Deamino-3'-(4"-morpholinyl)-5-imi-

nodaunorubicin und pharmazeutisch annehmbare Salze hievon

NH H CHOH-CH₃ 3'-Deamino-3'-(4"-morpholinyl)-13-dihydro-5-iminodaunorubicin und pharmazeutisch annehmbare Salze hievon

- 17 -

CO-CH₂OH

CN

NH CN

NH CN NH CN

CHOH-CH₂OH

3'-Deamino-3'-(4"-morpholinyl)-5-iminodoxorubicin und pharmazeutisch annehmbare Salze hievon 3'-Deamino-3'-(4"-morpholinyl)-13-dihydro-5-iminodoxorubicin und pharmazeutisch annehmbare Salze hievon

3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl)-daunorubicin

0 CN CHOH-CH₃ 3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl) -13-dihydrodaunorubicin 3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl) -doxorubicin 3'-Deamino-3·-(3"-cyano-4"-morpholinyl) - 1 3-dihydrodoxorubic in 3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl) -5-iminodaunorubicin 3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl) -1 3-dihydro-5-iminodaunorub ic in

3'-Deamino-3¹-(3"-cyano-4"-morpholinyl) -5-iminodoxorubicin 3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl) -1 3-dihydro-5-iminodoxorubicin

Fünf dieser Materialien werden wegen ihrer ausgezeichneten Wirksamkeit als Antitumormittel bevorzugt, nämlich: 3^J-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl)-doxorubicin, 3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl)-13-dihydrodoxorubicin, 3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl)-daunorubicin, 3'-Deamino-3' - (3"-cyano-4"-morpholinyl) -13-dihydrodaunorubicin und 3'-Deamino-3'-(4"-morpholinyl)-5-iminodoxorubicin.

Das erste dieser fünf Materialien ist das bevorzugteste. Die ersten vier Verbindungen der Erfindung, die in Tabelle I angegeben sind, können die in Tabelle I gezeigten freien Basen oder pharmazeutisch annehmbare Säureadditionssalze die-

CO-CH.

CO-CH₂OH

CHOH-CH₂OH

CO-CH.

CHOH-CH.

CO-CH₂OH

CHOH-CH₂OH

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ser Basen sein. Die Säureadditionssalze bieten den Vorteil, daß sie in Wasser und wässerigen gemischten Lösungsmitteln, wie Wasser-Alkanolen oder Wasser-Alkandiolen, löslich sind. Beispiele dieser gemischten Lösungsmittel sind Wasser-Propylenglykol, Wasser-Äthanol, Wasser-Äthylenglykol, Kochsalzlösung, verschiedene andere wässerige injizierbare Medien und dgl. Die freien Basen sind in weniger polaren organischen Lösungsmitteln, wie Chloroform, Methylenchlorid, Chloroform-Methanol-Lösungsmittelgemischen und dgl. löslich. Sie können auch als Suspensionen verwendet werden.

Die Salze sind die Säureadditionsprodukte der freien Basen mit einer pharmazeutisch annehmbaren Säure. Eine "pharmazeutisch annehmbare" Säure ist eine solche, die nicht toxisch ist und allgemein in pharmazeutischen Produkten verwendet wird. Beispiele dieser Säuren sind anorganische Säuren, wie Salzsäure, Bromwasserstoffsäure, Schwefelsäure und Phosphorsäure, und organische Säuren, wie die Carbonsäuren, z.B. Essig-, Glykol-, Malein, Äpfel-, Hydroxymalein-, Wein-, Citronen- und Salicylsäure, und die Organosulfonsäuren, z.B.

Methansulfon- und p-Toluolsulfonsäure. Mischungen von zwei oder mehr Säuren können verwendet werden sowie Mischungen einer oder mehrerer freier Basen plus einem oder mehreren Säureadditionssalzen. Aus Gründen der Einfachheit und leichten Löslichkeit werden Additionssalze der Salz- und Bromwasserstoffsäure bevorzugt.

Wie oben angegeben, können diese Verbindungen auch als Derivate vorhanden sein. Diese Derivate werden gebildet, um die Löslichkeit der Verbindungen zu erhöhen oder um andere physikalische Eigenschaften der Verbindungen zu variieren.

Im folgenden wird die Herstellung einiger bevorzugter Verbindungen der Erfindung beschrieben.

Diese Verbindungen können gemäß folgendem allgemeinen Schema erhalten werden:

Zuerst veranlaßt man kommerziell verfügbares Dauno.rubiein oder Doxorubicin (als Säureadditionssalz) zum Reagieren

- 19 -

mit 2,2'-Oxydiacetaldehyd O=CH CH=O unter reduzierenden

CH₂-O-CH₂

Alkylierungsbedingungen. Diese Alkylierung ergibt ein gemischtes Produkt, das vier Hauptbestandteile enthält. Im Falle von Daunorubicin sind dies:
3'-Deamino-3'-(4"-morpholinyl)-daunorubicin, 3'-Deamino-3'-(4"-morpholinyl)-13-dihydrodaunorubicin, 3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl)-daunorubicin und 3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl)-13~dihydrodaunor üb ic in.

Im Falle von Doxorubicin enthält das Reaktionsprodukt:

3'-Deamino-3'-(4"-morpholinyl)-doxorubicin, 3'-Deamino-3'-(4"-morpholinyl)-13-dihydrodoxorubicin, 3·-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl)-doxorubicin und 3 ' -Deamino- 3 ' - (3 " -cyano-4 " -morphol iny 1) -13-dihydrodoxorubicin. 2_/2'-0xydiacetaldehyd kann durch Säurehydrolyse von 2,2'-

Oxydiacetaldehyd-bis-{diäthylacetal) der Formel (Ät-O)₂-CH CH-(O-Ät)₂

CH₂-O-CH₂

gemäß dem Verfahren von Field et al., BE-PS 655 436, oder durch Spaltung von 1,4-Anhydroerythrit der Formel HO-CH- CH-OH

^CH2"°~^CH2

gemäß dem Verfahren von Barry et al., Carbohydrate Research, T_, 299 (1968), und Greenberg et al., Carbohydrate Research, 3J5, 195 (1974), gebildet werden.

Die reduktive Alkylierung kann unter Verwendung eines Überschusses des Dialdehyds in einem gemischten wässerigen polaren organischen Medium, wie Wasser-Acetonitril, im allgemeinen bei einem pH-Wert von etwa 7 in Anwesenheit eines Reduktionsmittels, wie eines Alkalimetallcyanoborhydrids, z.B. Natrium- oder Kaliumcyanoborhydrid, durchgeführt werden. Dies ist eine relativ leichte Reaktion, die üblicherweise in 1 h

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oder weniger bei Raumtemperatur beendet werden kann. Die reduktive Alkylierung wird in den Beispielen erläutert und ist auch in der vorher genannten US^PS 4 301 277 und in J.Medicinal Chem. 25, S. 18-24 (1982), gezeigt.

Das Aufarbeiten des gemischten Reaktionsproduktes kann gemäß jedem Verfahren erfeigen,: ,.das die gewünschte Isolierung und Abtrennung bewirkt. SäureexH|raktion des Reaktionsproduktes ist wirksam, um die säureextrahierbaren nichteyana-substituierten Materialien von den säureunlöslichen cyajriosubstituierten Materialien abzutrennen. Die resultierenden Paare an Materialien können dann durch verschiedene chromatographische Methoden, wie präparative Schichtchromatographie, Säulenchromatographie oder präparative Hochleistungs-Fiussigchromatographie, in die einzelnen Verbindungen getrennt werden.

Die 5-Iminoverbindungen' können leicht und direkt aus den isolierten 5-Oxoverbindungen unter Anwendung des im oberwähnten Artikel aus J.Medicinal Chem. 2A_, S. 669 (1981), geoffenbarten Verfahrens hergestellt werden. Bei diesem Verfahren werden die 5-Oxomaterialien mit einem Überschuß an alkoholischem Ammo:^ niak bei niedrigen bis mäßigen Temperaturen, wie von -25⁰C bis +25⁰C, während 1/2 bis etwa 100 h in Berührung gebracht. Im Falle von 3'-Deamino-3'-(4"-morpholinyl)-doxorubicin und 3'-Deamino-3^l-(3"-cyano-4"-morpholinyl)-doxorubicin ist es notwendig, die Hydroxygruppe am 14-Kohlenstoffatom vor der Behandlung mit Ammoniak zu schützen. Es kann jede milde säurelabile Schutzgruppe verwendet werden. Wegen ihrer weitverbreiteten Anwendung in der pharmazeutischen Chemie ist die Methoxytritylgruppe eine bevorzugte Schutzgruppe. Die Tritylfunktionalität kann eingeführt werden, indem 3'-Deamino-3'-(4"-morpholinyl)-doxorubicin oder 3'-Deamino-3'■«■ (3"-cyano-4"-morpholinyl)-doxorubicin mit überschüssigem p-Anisylchlordipheny!methan bei Raumtemperatur oder dgl. behandelt wird. Nach Beendigung der Reaktion mit Ammoniak kann die 14-Hydroxylgruppe durch Berührung mit Säure, wie Essigsäure oder

- 21 kalter wässeriger Trifluoressigsaure regeneriert werden.

Die vorliegende Erfindung sieht weiterhin Derivate und Analoga der oberwähnten 12 primären Verbindungen vor. Wie in der allgemeinen Formel (II) gezeigt, können diese Derivate eine oder mehrere der folgenden Modifikationen der primären Verbindungen umfassen.

a. Eine oder mehrere der in R vorhandenen Hydroxylgruppen können als Ester von organischen Säuren mit 2 bis 7 C-Atomen, einschließlich Alkansäuren, Oxyalkansäuren, Hydroxyalkansäuren und Benzoesäure, vorhanden sein. Diese Modifikation kann zu Gruppen R führen, wie in Tabelle II gezeigt.

Tabelle II

Säure Ester R

Essigsäure -CO-CH₂-O-COCH₃

-CH(OCOCH₃J-CH₂-O-COCH₃

-CH(OCOCH₃)-CH₂OH -CH(OCOCH₃)-CH₃ Propionsäure -CO-CH₂-O-COC₂H₅

-CH(OCOC₂H₅)-CH₂-O-COC₂H₅ -CH (OCOC₂H₅)-CH₃

Glykolsäure -CO-CH₂-O-COCH₂OH

-CH(OCOCH₂OH)-CH₂-OCOCH₂OH -Ch(OCOCH₀OH)-CH,

Benzoesäure -CO-CH_n-0-COCcH₁.

-CH(OCOC₆H₅)-

-CH(OCOC₆H₅)-CH₃

komplexere Säuren, wie

HOOC-CH(OC₂H₅)₂ -CO-CH₂-O-COCH(OC₂H₅J₂ etc.

Derartige Doxorubicinester (Arcamone et al., J.Medicinal Chem. V7, 335 (1974); Maral et al., BE-PS 848 219 (1977 05 10)) können durch das oben beschriebene reduktive Alkylierungsverfahren leicht in die entsprechenden Esterderivate der Verbindungen dieser Erfindung überführt werden.

b. Eine oder mehrere der in R vorhandenen Hydroxylgruppen können als Äther, insbesondere als Alkyläther mit 1 bis 6 C-

Atomen oder Aryläther mit 6 oder 7 C-Atomen vorhanden sein. Repräsentative "Äther" R-Einheiten sind in Tabelle III gezeigt.

Tabelle III

	Äther R	-CO-CH₂-OCH₃
Methyläther	-CIi(OH)-CH₂-OCH₃
	-CO-CH₂-OC₂H₅
Äthyläther	-CH(OH)-CH₂-OC₂H₅
	-CO-CH₂OC₄H₉
Butylather	-CO-CH₀-O-Cv-H_n-
Phenyläther

-CH(OH)-CH₂-OC₆H₅

Derartige 14-Äther von Doxorubicin wurden bereits beschrieben (Masi et al., Il Farmaco, Ed.Sei,, 34_, 907 (1979)) und können als Ausgangsmaterialien bei der reduktiven Alkylierung der vorliegenden Erfindung Anwendung finden.

c. Die Substituenten am 4'-Kohlenstoffatom im "Zucker"-Ring können modifiziert werden. Die 4'-O-Methylderivate (in der Zuckereinheit) von Doxorubicin und Daunorubicin werden leicht erhalten (Cassinelli, J.Medicinal Chem. 2_2, 121 (1979)) und in Verbindungen dieser Erfindung überführt. Andere bekannte strukturelle Änderungen in Stellung 4' der Zuckereinheit sind die 4'-Deoxy-(kein OH) und 4'-Epi (OH) «-derivate von Doxorubicin und Daunorubicin (Suarato et al. , Carbohydrate Res. 98/ el. (1981)), welche vielversprechende pharmazeutische Eigenschäften zeigen. Diese Verbindungen werden durch das. reduktive Alkylierungsverfahren in die entsprechenden Verbindungen der Erfindung leicht überführt.

d. Die 4-Demethoxyanaloga von Doxorubicin und Daunorubicin (kein CH₃O im Α-Ring des Aglykons) werden leicht erhalten (Arcamone et al., Cancer Test Rpts., 6_0, 829 (1976); Arcamone .et al., DE-PS 2 652 391 (1977 05 26)) und in Verbindungen dieser Erfindungen überführt.

0
Il

e. Carbonylgruppen (-C-) in den R-Einheiten von Daunorubicin

und Doxorubicin können leicht gemäß üblichen Methoden zum

- 23 Überführen von Ketonen in Oxime, Hydrazone und andere Ket-

N-

imine in (-C-) überführt werden. In Tabelle IV sind repräsentative R Einheiten von Ketiminen angegeben.

T a b e 1 1 e IV

-C(NOH)-CH₂OH -C(NOCH₃)-CH₃ -C(NNHCONH₂)CH₂OH)

-C(NOCH₃)-CH₂OH

Ketimin R -C(NOH)-CH₃ -C (NNHCOC₆H₅) -CH₂OH -C (NNHCOC₆H₅) -CH₃ -C(NNHCONH₂)-CH₃ und dgl.

Diese 13-Ketimin-R-Materialien können durch das oben beschriebene reduktive Alkylierungsverfahren leicht in Verbindungen dieser Erfindung überführt werden.

f. Die R-Einheit kann vereinfacht werden, um die Carbonylgruppe zu entfernen und einfache Hydroxyl-R-Einheiten zu ergeben, wie in Tabelle V gezeigt.

Tabelle V

- OH

Vereinfachte R -CH₂OH -C₂H₄OH

Diese Daunorubicin- und Doxorubicinmaterialien sind in Penco et al., DE-PS 2 757 057 (1978 07 07) und Penco et al., J.Antibiotics, ^0, 764 (1977)) gezeigt und werden durch reduktive Alkylierung in Verbindungen dieser Erfindung überführt.

g. 2-Cyanopiperidin (Z = CH₂) und 2-Cyano-4-methoxypiperidin % = CHOCH₃ (Formel II). Die Piperidinderivate von Daunorubicin und Doxorubicin sind in US-PSen beschrieben

US-PS 4 202 967 (1980 05 13)

OCH₃ US-PS 4 314 054 (1982 02 02)

Die entsprechenden 2-Cyano-1-piperidinyIderivate können durch Überführen der obigen Verbindungen mit m-Chlorperbenzoesäure in Dichlormethanlösung in die N-0xiüe und Umlagerung

der N-Oxide mit Trifluoracetanhydrid in Anwesenheit von Cyanidion (Polonovski-Potier-Husson) synthetisiert werden.

Z = -CH₂- oder CHOCH₃ -

Wenn das reduktive Alkylierungsverfahren dieser Erf in·^ dung an Daunorubicin ausgeführt wird, mit der Ausnahme, daß 2₇2^J-Thiobisacetaldehyd (O=CHCH₂SCH₂CH=O; Carbohydrate Res. 110, 195 (1982)) anstelle von 2,2'-Oxybisacetaldehyd verwendet wird, und der pH-Wert schwach sauer ist (pH 6 anstelle von 7,2), wird das Thiomorpholinderivat (A = H) (Formel I) von Daunorubicin erhalten. Dieses Produkt ist gegen Mäuseleukämie P388 (T/C = 169 %) so aktiv wie Doxorubicin (T/C = 160 %), obwohl eine höhere Dosis erforderlich ist (50 mg/kg anstelle von 8 mg/kg). Ähnlich wird das Thiomorpholinderivat von Doxorubicin gebildet, wenn bei dieser Reaktion Doxorubicin verwendet wird.

Die neutrale Produktfraktion von diesen Reaktionen, die nach Extraktion mit wässeriger Säure zur Entfernung des Thiomorpholinderivats als wasserlösliches Säuresalz in der organischen Schicht verbleibt, enthält die entsprechenden 3-Cyano-i-thio-4-morpholinylderivate (A=CN) von Daunorubicin und Doxorubicin.

Alle oben angeführten Offenbarungen von Methoden der Derivatbildung sind hier für Bezugszwecke angegeben.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern, ohne daß diese hierauf beschränkt sein soll.

Beispiel 1: Herstellung, Isolierung und Identifizierung von 3'-Deamino-3¹-(3"-cyano-4"-morpholinyl)-daunorubicin

Ä. Gemäß dem Verfahren zum Herstellen von 3'-Deamino-3'-morpholinodaunorubicin'-hydrobromid, gezeigt in Mosher et al., J.Medicinal Chem. .25, S. 18-24 (1982)), wurde ein rohes Reaktionsprodukt enthaltend 3 ' -Deamino-3 '- (4"-niorpholinyl) daunorubicin, 3'-Deamino-3'-(4"-morpholinyl)-13-dihydrodaunorubicin, 3'-Deamino-3¹-(3"-cyano-4"-morpholinyl)-daunorubicin und 3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl)-13-dihydrodaunorubicin hergestellt. (Dieser Artikel ist für Bezugszwecke genannt.) Das Rohmaterial wurde mit CHCl₃ extrahiert, wie dort angegeben, um die vier primären Produkte in die CHCl₃~Phase zu entfernen. Erschöpfende Extraktion der CHC1₃-Phase mit 0,01n HCl entfernte die beiden basischen Morpholinprodukte, wie im Bezugsartikel beschrieben. Das neutrale produktreiche CHCl₃ wurde mit NaHCO^-LÖsung gewaschen, getrocknet und eingedampft. Proben wurden in 4:1 CHCl₃.CH₃OH gelöst und auf eine Waters Radial-Pak C-18-HPLC-Säule aufgebracht und mit 2 ml/ min eines 65:35 0,05M pH4 Citratpuffer:CH₃CN-Eluierungsmittels eluiert. Ein Material (gewöhnlich 19 bis 24 % der Gesamtmasse) eluierte bei 6,1 - 6,8 min, während ein anderes Material (gewöhnlich 26 bis 27 %) bei 11,9 min eluierte.Der Nachweis erfolgte durch UV bei 254 nm. Wie sich zeigte, war das 6/1 - 6,8 min-Material 3'-Deamino-3' -(3"-cyano-4"-morpholinyl)-13-dihydrodaunorubicin und das 11,9 min-Material 3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl)-daunorubicin.

B. In größerem Maßstab wurden 5,41 g festes Nebenprodukt in 500 ml 9:1 CHCl₃-CH₃OH gelöst. Diese Lösung wurde dreimal mit je 100 ml 0,01n HCl, einmal mit 100 ml H₃O und einmal mit 100 ml verdünntem NaHCO₃ gewaschen. Die organische Phase wurde getrocknet, zur Trockene eingedampft und der Rückstand im Vakuum bei 13,30 Pa und Raumtemperatur getrocknet, wobei 5,10 g glasartiger Rückstand erhalten wurden. Die wässerige Phase wurde auch zurückgehalten.

c. 5,09 g des glasartigen Rückstandes von B. wurden in 50 ml

4:1 CH₂Cl-CH₃OH gelöst. Die Lösung wurde gerührt, wobei 30 ml CH₃CN tropfenweise zugegeben wurden. Die sich ergebende trübe Lösung wurde zur Trockene eingedampft, wobei ein halbfester Rückstand erhalten wurde, der mit 200 ml CH₃CN im Dunkeln zerrieben wurde. Der unlösliche Feststoff wurde gesammelt und ein zweites Mal mit 100 ml CH₃CN zerrieben. Die flüssigen Phasen der beiden Zerreibungen enthielten das gewünschte Produkt. Sie wurden eingedampft, wobei 2,23 g eines halbfesten Rückstandes erhalten wurden.

D. Der halbfeste Rückstand von C. wurde in 5 ml CH-Cl₂ gelöst und auf eine 3,1 cm o.d. χ 59 cm Säule von mit CH₃Cl gewaschenem 200-325 mesh Mallinckrodt Silic AR CC-7-Silikagel aufgebracht. Die Säule wurde mit 500 ml CH₂Cl₂ und dann mit 99:1 1500 ml; 98:2 1000 ml; 97:3 1500 ml; und 90:10 500 ml CH₂Cl₂^-CH₃OH eluiert. Nach Sammeln (10 ml-Fraktionen, durch TLC beobachtet) von 2550 ml Anfangseluat wurde eine 190 ml-Fraktion eingedampft, wobei 0,48 g Produkt erhalten wurden. Die primäre Komponente wurde durch vergleichende HPLC und TLC als identisch mit einem Material bestimmt, welches sich später als 3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl)-daunorubicin erwies.

E. Eine 0,35 g-Probe des Materials von D. wurde weiter zuerst im Dunkeln auf fünf 2 mm χ 20 χ 20 cm-Silikagelplatten mit zwei CH₂Cl₂-CH₃OH 29:1-Entwicklungen gereinigt. Eine Mittelbande enthaltend 65 % der aufgebrachten Probenmasse wurde herausgeschnitten, eluiert, filtriert und zur Trockene eingedampft.

F. Das Produkt von E, zusammen mit anderen äquivalent gereinigten Materialien, die aus angrenzenden chromatographysehen Zonen gewonnen worden waren (0,18 g), wurde einer Endreinigung auf einer 1,1 cm o.d. χ 27 cm Säule von 200-400 mesh-Silikagel unterworfen. Die Säule wurde mit 80:20 30 ml; 60:40 30 ml; 40:60 30 ml; 20:80 30 ml CH₂Cl₂AtOAc und dann 175 ml ÄtOAc eluiert. Nach Sammeln (2 ml-Fraktionen, durch TLC beobachtet) von 162 ml Anfangseluat wurde eine 88 ml-

Fraktion gesammelt und eingedampft, wobei 0,15 g Produkt erhalten wurden.

Elementaranalyse dieses reinen Materials bestätigte, daß die Struktur jene von 3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl)-daunorubicin war, wie es auch bei 360 MHz NMR, UV, IR und Massespektroskopie der Fall war.

Das Vorliegen dieses Produktes als eine Diastereoisomerenmischung wurde durch HPLC und 360 MHz NMR-Analyse gezeigt. HPLC-Analyse auf einer Waters Radial-Pak C-18-Säule mit 0,05M pH 4 Citratpuffer-CH₃CN (60:40) mit 2 ml/min zeigte zwei eng nebeneinander befindliche Peaks (bei 9,6 min und 10,2 min) im Verhältnis von 53:44. Das 360 MHz NMR-Spektrum dieses Materials zeigte zwei Resonanzen für die 6-OH-, 11-QH-, 1-H-, 2-H-, 3-H-, 1'-H-, 7-H-, 9-OH-, 10A-H, "H-H₃- und 6-H₃"Protonen.

360 MHz NMR CDCI3 <f 13,99, 13,98 (2s, 6-OH), 13,25, 13,24 (2s, 11-OH), 8,02, 8,00 (2d, 1-H), 7,79, 7,77 (2t, 2-H), 7,40, 7,38 (2d, 3-H), 5,59, 5,56 (2d, I¹-H), S,29, 5,26 (2bs, 7-H), 4,47*, 4,34* (2s, 9-OK), 4,08 (s, OCH₃), 3,97-4,07 (m, 2" B-H, 5'-H), 3,92 (t, J=12Hz 3"-H), 3,74 (m, 2"A-H), 6"B-H), 3,68 (bs, 4¹H), 3,58 (t, J=12Hz, 6"A-H), 3,20 (d, J=19Hz, lOB-H), 2,91, 2,90 (2d, J=19Hz, 10A-H) 2,75-2,95 (m, 3'-H), 2,68 (m, 5"-H₂), 2,43, 2,42 (2s, 14-H₃), 2,35 (m, 8B-H), 2,13 (m, 8A-H), l_r70-2_r0 (m, 2'-H₂), 1,86* (s, 4'-OH, H₂O), 1,37, 1,36 (2d, J=6.4Hz), 6-H₃) * austauschbar mit D-ö

Massespektrum:

[als die Trimethylsilyl (TMS)-Derivate] , m/e 910 CM(TMS)₄], 895 CM(TMS)₄-Me], 883 CM(TMS)₄-HCN], 838 CM(TMS)₃], 823 [M(TMS)₃-Me], 811 CM(TMS)₃-HCN], MS bei 70 ev. zeigte ein Basenpeak (HCN) bei m/e 27.

Beispiel 2: Isolierung von 3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholiny1)-13-dihydrodaunorub ic in

In Beispiel 1 , Teil D., wurde eine Mischung von 3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl)-daunorubicin und 3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl)-13-dihydrodaunorubicin chromatographiert und eine Reihe von Fraktionen genommen. Nach Sammeln von 34.60 ml Eluens wurde eine 430 ml-Fraktion enthaltend 12,5 % des anfänglich beladenen Materials im wesentlichen als einzige Komponente gesammelt und eingedampft. Die Verbindung dieser Fraktion wurde durch HPLC als identisch mit einem Material bestimmt, das vorher durch NMR und Massespektroskopie als 3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl)-13-dihydrodaunorubicin charakterisiert worden war. Dieses Material konnte im wesentlichen durch die in Beispiel 1, Teil E. und F., gezeigten Verfahren gereinigt werden, wobei im wesentlichen reines 3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl)-13-dihydrodaunorubicin erhalten wurde.

Beispiel 3: Isolierung von 3'-Deamino-3'-^"-morpholinyl) -daunorubicin und 3'-Deamino-3'-(4"-morpholinyl)-13-dihydrodaunorub ic in

In Beispiel 1, Teil A. und B., wurde die 0,01n HCl-Phase enthaltend 3'-Deamino-3'-(4"-morpholinyl)-daunorubicin und 3'-Deamino-3'-(4"-morpholinyl)-13-dihydrodaunorubicin isoliert. Diese wässerige Phase enthielt etwa 40 % des beladenen Materials. Diese wässerige Phase wurde dann unter Verwendung des in J.Medicinal Chem. ^5 (oben erwähnt) gezeigten Verfahrens aufgearbeitet, wobei 3'-Deamino-3'-(4"-morpholinyl)-daunorubicin und 3' -Deamino-3'- (4 "-morpholinyl) "-13-dihydrodaunorubicin als getrennte isolierte Verbindungen erhalten wurden.

Beispiel 4: Herstellung und Isolierung von 3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl)-doxorubicin und 3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl)-13-dihydrodoxorubicin

A. Bei einer Reaktion analog der in dem Artikel in J.Medicinal Chem. 2J5, gezeigten wurden zu einer gerührten Lösung von 6,25 g (60,0 mMol) 1,4-Anhydroerythrit

- 29 -OH OH

in 75 ml H₃O, im Wasserbad auf 15 bis 20⁰C ge-

O S

kühlt, 6,42 g (30,0 mMol) Natriummetaperjodat zugegeben. Die resultierende klare Lösung wurde 17h bei Raumtemperatur gerührt. Der pH-Wert der Lösung wurde mit NaHCO₃ von 4,0 auf 7,3 eingestellt und dann unter Rühren mit 75 ml CH₃CN verdünnt. Es bildete sich ein Niederschlag. Die Mischung wurde gerührt und 0,126 g (2,0 mMol) NaBH₃CN in 5 ml 1:1 (Vol.) CH₃CN-H₂O wurden zugesetzt. Zu dieser Mischung wurden danach 1,16 g (2,0 mMol) Doxorubicinhydrochlorid in 30 ml 1:1 CH₃CN-H₃O zugegeben. Nach 10 min wurde die Reaktionsmischung mit 50 ml verdünntem NaHCO₃ verdünnt und dreimal mit 50 ml-Portionen CHCl₃ extrahiert. Dieser rohe Extrakt enthielt 3'-Deamino-3^I-(4"-morpholinyl)-doxorubicin, 3'-Deamino-3 '- (4¹¹-morpholinyl)-13-dihydrodoxorubicin, 3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl)-doxorubicin und 3'*-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl)-13-dihydrodoxorubicin. Die vereinigten Extrakte wurden fünfmal mit je 25 ml 0,1n Essigsäure und dann mit H₃O extrahiert und mit verdünntem NaHCO₃ und gesättigtem wässerigen NaCl gewaschen. Die saure wässerige Phase wurde zurückgehalten. Die Chloroformphase wurde über NaSO₄ getrocknet, durch Celite (Markenname)-Diatomeenerde filtriert und konzentriert, wobei ein Rückstand erhalten wurde. Dieser Rückstand wurde in 25 ml CHCl₃ gelöst und das Lösungsmittel unter Vakuum bei Raumtemperatur wieder abgedampft. Dabei wurden 0,518 g (40 %) eines dunkelroten geschäumten Glases erhalten.

B. Eine Probe des geschäumten Glases von A. wurde in CH₃CN gelöst und in eine Waters Radial-Pak C-18 HPLC-Säule eingespritzt und mit pH 4,0 0,05 M Citratpuffer-CH₃CN 55:45 mit 2 ml/min eluiert. Das Eluieren von Verbindungen wurde bei 254 nm festgestellt. Bei 2,3 min erhielt man ein Material in 13 %iger Ausbeute (bezogen auf die Einspritzmischung), das als 3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl)-13-dihydrodoxorubicin identifiziert wurde, und bei 3,8 min erhielt man in 69 %-

iger Ausbeute 3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl)-doxorubicin. Andere ähnliche vereinigte Produkte wurden erhalten und durch HPLC getrennt.

C. Das Isolieren von 3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyI)-doxorubicin und 3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl)-13-dihydrodoxorubicin wurde anschließend wie folgt wiederholt: Eine 0,424 g-Probe des geschäumten Glases von A. wurde in 1/5 ml CHpCIp gelöst und auf eine 1,5 χ 35/5 cm Säule von mit CH₂Cl₂ gewaschenem 200-400 mesh Bio-Sil A-Silikagel aufgebracht. Die Säule wurde mit 50 ml CH₂Cl₂ und dann 99:1 150 ml; 98:2 150 ml; 97:3 300 ml; 9-5:5 100 ml und 90:10 300 ml CH₂Cl₂-CH₃OH eluiert. Nach Sammeln von 445 ml des Anfangseluats wurde eine 80 ml-Fraktion eingedampft, wobei 0,217 g Produkt erhalten wurden. Dieses Material wurde mit 0,039 g gereinigtem Produkt aus einer früheren Herstellung kombiniert und die Mischung in 2 ml CH₂Cl₂ gelöst, mit 10 ml CH₃OH verdünnt und zur Trockene eingedampft. Das Zerreiben dieses Rückstandes mit 5 ml CH₃OH ergab 0,218 g 3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl)-doxorubicin.

HPLC und 400 MHz NMR-Analyse zeigten, daß dieses Produkt eine Diastereoisomerenmischung war. HPLC-Analyse auf einer Waters Radial-Pak C-18-Säule.mit 0,05 M pH 4 Citratpuffer-CH₃CN (65:35) mit 2 ml/min zeigte zwei eng nebeneinander befindliche Peaks (bei 14,4 min und 15,7 min) im Verhältnis von 58:39.

Das 400 MHz-Spektrum dieses Materials zeigte zwei Resonanzen für die 1-H-, 2-H-, 3-H-, 1'-H-, 7-H-, 14-H₂", 9-OH-, OCH₃-, 10A-H- und 6'-H₃-¹PrOtonen.

400 MHz NMR CDCl₃ δ 14_;02 (s, 6-OH), 13,26 (s, 11-OH), 8,05, 8,04, (2d, 1-H), 7,80, 7,79 (2t, 2-H), 7,41, 7,40 (2d, 3-H), 5,61, 5,57 (2d, l'-H), 5.34, 5,30 (2m, 7-H), 4,79, 4,78 (2s, 14-H₂), 4,54, 4,42 (2s, 9-OH), 4,11, 4,10 (2s, OCH3), 4,05 (m, 5'-H), 3,97 (m, 2¹¹B-H, 3"-H, 6"B-H), 3,71 (m, 4'-H, 6'¹A-H),

- 31 -

3,58 (t, 2"A-H), 3,30 (d, J = 19 Hz, 10B-H), 3,07, 3,06 (2d, 10A-H) , 3,03 (m, 3'-H), 2,69 (m, 5"-H₂), 2,38 (m, 8B-H), 2,22 (m, 8A-H), 1,84 (m, 2'-H₂), l_r61 (s, H₂O), 1,40, 1,39 (2d, J - 6.5 Hz, 6'-H₃). , UV-Vis (CH3OH) max 234 nm (ε 40 100), 252

(27 700), 289 (9 420), 478 (13 000), 495 (12 900), 530 (7 190). Mas se spectrum !als das Trimethylsilyl (TMS)-•Dsrivat] , m/e 899 M(TMS)₄-HCN.

CHN

.: Ber.für: · C₃₃H₃₄N₂O₁₂^H₃O 56,97 5_r68 4,15 gefunden: .. 57,07 5,3 7 4,17

Weiteres Eluieren der obigen Säule ergab 0,041 g 3'- Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl)-13-dihydrodoxorubicin. ÜV-Vis (CH₃OH) max 234 nm (£37 400), 252 (28 000), 289 (9390), 475 (12 700), 496 (12 800), 530 (7410). Massespektrum [als das Trimethylsilyl (TMS)-Derivat], m/e M (TMS)₅-CH₃, 973 M (TMS)₅-HCN.
Γ ■:: ■ CHN

Ber, für ^C ₃2^H36^N2^O12*¹~^{1/2 H}2° ⁵⁷/^{57 5}'^{89 4}/²⁰ gefunden: 57,35 5,94 3,82

Beispiel 5; Isolierung von 3'-Deamino-3'-(4"-morpholinyD-doxorubicin und 3'-Deamino-3¹-(4"-morpholinyl)-13-dihydrodoxorubicin

A. Die saure wässerige Phase, die gemäß A. von Beispiel 4 erhalten worden war, wurde mit NaHCO₃ basisch gemacht und mit CHCl₃ extrahiert. Die CHCl₃-PtLaSe wurde mit gesättigtem NaCl gewaschen, über Na₂SO₄ getrocknet, durch Celite (Markenname) filtriert, konzentriert und getrocknet, wobei 0,828 g eines roten Schaumes erhalten wurden, von dem durch HPLC, 90 MHz NMR, 300 MHz NMR, UV-Vis-Spektroskopie und Massespektroskopie gezeigt wurde, daß er zwei primäre Komponenten, 3'-Deamino-3¹-(4"-morpholinyD-doxorubicin und 3'-Deamino-3'-(4"-morpholinyl)-13-dihydrodoxorubicin enthielt.

B. Eine Ansammlung von 0,98 g des geschäumten Glases, wie es in Teil A. hergestellt worden war, wurde zubereitet.

Dieses Material wurde in 3 ml CH₂Cl₂ gelöst und auf einer 2,2 χ 33 cm-Silikagelsäule chromatographiert. Die Säule wurde mit 50 ml CH₂Cl₃ und dann 99:1 300 ml, 98:2 300 ml, 97:3 900 ml und 90:10 700 ml CH₂Cl₂-CH₃OH eluiert. Nach Sammeln von anfänglichen 1170 ml Eluens wurde eine 490 ml-Fraktion isoliert und eingedampft, wobei ein Rückstand erhalten wurde. Der Rückstand enthielt 45 % der beladenen Probe und durch HPLC war ersichtlich, daß es sich um im wesentlichen reines (99+ %) 3^J-Deamino-3'-(4"-morpholinyl)-doxorubicin handelte.

90 MHz CJMR CDCI3 δ 13,88 (s, 6-OH), 13,07 (s, 11-OH), 7,90 (d, J = 8 Hz, 1-H), 7,72 (t, J = 8 Hz, 2-H), 7,38 (d, J - 8 Hz, 3-H), 5,51 (bs, l'-H), 5,20 (bs, 7-H), 4,75 (s, 14-H₂), 4,68 (s, .9-0H), 4,07 (s, OCH₃), 3,98 (m, 5'-H), 3,67 (m, 4'-H, 2"-H₂, 6"-H₂), 3,09 (d, J = 19 Hz, lOB-H), 2,83 (d, J = 19 Hz, 1 OA-H), 2,80-3,20 (m, 3'-H), 2,50-3,00 (bs,- 4'-OH, 14-OH$|-^: 1,95-2,65 (m, 8-H₂, 3"-H₂, 5"-H₂), l,to (m, 2'-H₂), 1,38 (d, J = 6.5 Hz, 6'-H₃). Massespektrum [als die T.rimethylsilyl (TMS>- Derivate] , m/e 973 M(TMS)₅, 901 M(TMS)₄-.

Die freie Base wurde in H₂O suspendiert und mit 0,1n HCl auf pH 4,4 angesäuert. Die resultierende Lösung wurde gefriergetrocknet und das Produkt in CH₃OH gelöst und mit 10 Volumsteilen Äther ausgefällt, wobei das Hydrochlorid erhalten wurde.

Ber. für gefunden:

UV-Vis (CH₃OH) max 234 ran (ε 39 000), 252 (26 300), 290 (8.990), 480 (12-600), 495 (12 500), 530 (6 700).

C	5	t	H	5	Cl"	2	ί	N
54,	5	t	88	4	,11	2	t	04
54,		3 5	,78		00

,27
,08

Es wurde eine 190 ml-Fraktion und danach eine 160 ml-Fraktion genommen. Diese letztere Fraktion wurde eingedampft und es wurde gefunden, daß sie 19,5 % des beladenen Materials als 97 %ig reines 3'-Deamino-3'-(4"-morpholinyl)-13-dihydrodoxorubicin enthielt.

300 MHz NMR CDCI3 δ 13.98, 13,96 (2s, 6-OH), 13,34, 13,32 (2s, 11-OH), 8,03 (d, 1-H), 7,79 (t, 2-H), 7,40 (d, 3-H), 5,56 (bs, l'-H), 5,29 (bs, 7-H), 4,64, 4,59 (2s, 9-QH) , 4,09 (s, OCH₃), 4,03 (ία, 5'-H), 3,82-4,05 (m, 4''-H, 13-H) , 3,68 (m, 2"-H₂, 6"-H₂, 14B-H), 3,54 (bs, 14A-H), 3,30 (m, lOB-H), 2,98 (bs, OH), 2,87 (bs, OH), 2,77 (m," 10A-H, 3'-H), 2,30-2,70 (m, 8B-H, 3"-H₂, 5"-H₂), 1,99 (m, 8A-H), 1,78 (m, 2¹-H₂), 1,41 (d, 6'-H₃). Massespektrum [als das Trimethylsilyl (TMS)-D'.erivat ] . m/e 975 M(TMS)₅,

Beispiel 6: Herstellung von 3'-Deamino-3'-(4"-morpholinyl)-5-iminodoxorubicin

A. Zu einer Lösung von 0,396 g 3⁷-Deamino-3'-(4"-morpholi-^ nyl)-doxorubicin, hergestellt wie in Beispiel 5 gezeigt, in 5 ml trockenem Pyridin wurden 0,990 g p-Anisylchlordiphenylmethan zugesetzt. Die Mischung wurde im Dunkeln etwa 2 Tage lang bei Raumtemperatur reagieren gelassen. Die Lösung wurde in Eiswasser gekühlt und 0,5 ml CH₃OH wurden zugesetzt. Die Mischung wurde 2 h gerührt und zu 50 ml verdünntem NaHCO₃ zugesetzt und mit CHpCl₂ extrahiert. Die Extrakte·'wurden konzentriert, wobei ein gummiartiger Rückstand erhalten wurde, der in Toluol gelöst, konzentriert, in CH₂Cl₂ gelöst und durch langsames Zusetzen von Petroläther (35-60⁰C) ausgefällt wurde. Dieser Niederschlag wurde gewonnen, in CH„C1„ wieder gelöst und mit 2:1 Petroläther:Diäthyläther aus'gefällt, wobei 14-0-p-Anisyldiphenylmethyl-3^r-deamino-3'^t- (4 "-morpholinyl) doxorubicin (III) als amorpher Feststoff in 94 %iger Ausbeute erhalten -wurde.

CO-CH₂O-C

-OH

■OCHi

(III)

Dieses Material wurde durch 90 MHz NMR in CDCl₃ identifiziert.

B. Eine Lösung von 0,532 g ^-O-p-Anisyldiphenylmethyl^-S'-deamino-3'-(4"-morpholinyl)-doxorubicin in 10 ml CH₃Cl₂ wurde zu 30 ml CH₃OH, mit Ammoniak gesättigt, bei 0⁰C zugesetzt. Die Mischung wurde 1 h bei 0⁰C gerührt und dann 27 h bei 3⁰C stehen gelassen. Das Lösungsmittel im Reaktionsprodukt, wurde abgedampft. Der Rückstand wurde in 4:1 CH₂Cl₂-CH₃OH gelöst und konzentriert. Dies wurde zweimal wiederholt und der Feststoff in CH₃Cl₂ gelöst, durch Celite (Markenname) filtriert, konzentriert, in 1:2 CH₂Cl₂-CH₃OH gelöst, wieder konzentriert und getrocknet, wobei 0,52 g (97 %) eines violetten Rückstandes erhalten wurden.

C. Der Rückstand von B. wurde in 2 ml CH₃Cl₂ gelöst und auf eine 1,5 χ 40 cm Silikagelsäule aufgebracht und mit 50 ml CH₂Cl₂ und dann 99:1 150 ml; 98:2 150 ml; 97:3 500 ml; 95:5 100 ml; 93:7 100 ml und 90:10 200 ml CH₂Cl₂-CH₃OH eluiert. Nach 565 ml Eluens wurde eine 335 ml-Praktion abgetrennt, filtriert und eingedampft, die 59,9 % der aufgebrachten Probe als einziges

Material enthielt. Dieses Material wurde durch 90 MHz NMR als 14-O-p-Anisyldiphenylmethyl-3'-deamino-B'-(4"-morpholinyl)-5-iminodoxorubicin identifiziert.

D. Eine 0,341 g-Probe des Produktes von C. wurde in 20 ml 80 %iger Essigsäure gelöst und die Lösung im Dunkeln 7 h gerührt. Die Lösung wurde dann mit 50 ml Wasser verdünnt und dreimal mit CHCl-. extrahiert. Die wässerige Phase enthielt das gewünschte Produkt und wurde im Dunkeln gefriergetrocknet, wobei 0,294 g Feststoff erhalten wurden. Der Feststoff wurde in 0,1n Essigsäure gelöst. Die Lösung wurde mit CHCl₃ gewaschen, mit NaHCO₃ basisch gemacht und mit CHCl₃ extrahiert. Das gewünschte Produkt ging in die organische Phase, die gewaschen, getrocknet, filtriert und konzentriert wurde, wobei ein Rückstand erhalten wurde. Dieser Rückstand wurde in 1:10 CHCl₃-CH₃OH gelöst, konzentriert und getrocknet, wobei 0,228 g 3'-Deamino-3'-(4"-morpholinyl)-5-iminodoxorubicin erhalten wurden. Die Identität dieses Materials wurde durch 300 MHz NMR und Elementaranalyse bestätigt.

Beispiel 7: Herstellung des Säureadditionssalzes Das freie Basenprodukt von Beispiel 6 wurde in 20 ml Wasser suspendiert. Die Mischung wurde gerührt und 3,2 ml 0,1η HCl wurden langsam zugesetzt, um einen pH von 4,5 zu ergeben. Der suspendierte Feststoff wurde allmählich gelöst. Die Lösung wurde im Dunkeln gefriergetrocknet, wobei das Säureadditionssalz 3'-Deamino-3'~(4"-morpholiny1)-5-iminodoxorubicinhydrochlorid in 97+ %iger Reinheit (HPLC Analyse) erhalten wurde.

C H Cl" N

Ber. für C₀₁H₀CN₀O₄₁.HCl.2H_o0 54,35 6,03 5,17 4,09 gefunden: 54,20 5,96 4,33 4,03

Beispiel 8: Herstellung und Isolierung von 3'-Deamino-3'-(4"-morpholinyl)-5-imino-i3-dihydrodoxorubicin

A. Eine Lösung von 0,186 g 3'-Deamino-3'-(4"-morpholinyl)-13-dihydrodoxorubicin, hergestellt wie in Beispiel 5, in 6 ml 1:1 CH₂Cl₂-CH₃OH wurde zu 20 ml CH₃OH, mit Ammoniak gesättigt,

bei O⁰C zugesetzt. Die Mischung wurde 1 h gerührt und dann etwa 27 h bei 3⁰C gelagert und konzentriert und das verbliebene Produkt wurde in 4:1 CH₂Cl₂-CH₃OH gelöst und dreimal konzentriert, um Ammoniak vollständig zu entfernen. Der resultierende Rückstand wurde durch prärative Dünnschichtchromatographie auf 2 mm χ 20 cm χ 20 cm-Silikagelplatten unter Anwendung von 9:1 CHC1₃-CH₃OH-Entwicklung gereinigt. Banden, die im wesentlichen reines 3'-Deamino-3'-(4"-morpholinyl)-5-imino-13-dihydrodoxorubicin enthielten, wurden abgetrennt, eluiert und das Eluens getrocknet, wobei 0,139 g freies Basenprodukt erhalten wurden, das durch 300 MHz NMR identifiziert wurde.

B. Die freie Base von A. wurde durch das Verfahren von Beispiel 7 in das Hydrochlorid überführt. Bei HPLC-Analyse erwies sich das Hydrochlorid als zu 97 bis 98 % rein. CH Cl" N

Ber. für C₃₁H₃₃N₂O₁₁.HCl.2H₂O 54,19 6,31 5,16 4,08 gefunden: 54,17 5,95 4,88 3,87

Beispiel 9: Herstellung von 3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl)-5-iminodaunorubicin

Eine Lösung von 0,031 g 3^/-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl)-daunorubicin in 1,0 ml CH₂Cl₃ wurde zu 5 ml mit Ammoniak gesättigtem Methanol bei 0⁰C zugesetzt. Die Mischung wurde 30 min gerührt und dann 45 h bei 3°C gelagert. Das Produkt dieser Reaktion wurde zur Trockene eingedampft, wobei ein Rückstand erhalten wurde, der in 5 ml 19:1 CHCl₃-CH₃OH gelöst und eingeengt wurde. Dieser Schritt wurde wiederholt. Der Rückstand wurde in CHC 1-,-CH-,OH gelöst und auf eine 2 mm χ 20 cm χ 20 cm-Silikagelplatte aufgebracht und unter Verwendung von 9:1 CHCl₃-CH₃OH entwickelt. Die Hauptbande wurde eluiert und analysiert. Massespektroskopie bestätigte, daß die Verbindung 3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl)-5-iminodaunorubicin war.

Beispiel 10: Das Verfahren von Beispiel 6 wurde wiederholt, wobei 3'-Deamino-3'- (3"-cyano-4"-morpholinyl) -doxorubicin, erhalten wie in Beispiel 4 beschrieben, als Zufuhrmaterial anstelle von 3'-Deamino-3'-(4"-morpholinyl)-doxorubicin ver-

wendet wurde. Die Sequenz Schützen - Aminieren - Entfernung von Schutzgruppen - Isolierung von Beispiel 6 wird dazu verwendet, 3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl)-5-iminodoxorubicin als Endprodukt zu erhalten.
Im einzelnen erfolgte diese Herstellung wie folgt:

A. Zu einer Lösung von 0,241 g 3'-Deamino--3'~ (3"-cyano~4"-morpholinyl)-doxorubicin, hergestellt wie in Beispiel 4 beschrieben, in 4 ml trockenem Pyridin wurden 0,587 g p-Anisylchlordiphenylmethan zugesetzt. Die Lösung wurde im Dunkeln 44 h bei Raumtemperatur gerührt. Die Reaktionsmischung wurde gekühlt, mit 0,5 ml CH₃OH verdünnt, bei Raumtemperatur 3 h gerührt und dann zu 50 ml verdünntem NaHCO₃ zugesetzt und mit CH₂Cl- extrahiert. Die Extrakte wurden konzentriert, der Rückstand in 3 ml CH₃Cl₂ gelöst und durch langsames Zugeben von 40 ml Diäthylather ausgefällt, wobei 0,333 g (97 %) 14-O-p-AnisyIdiphenylmethy1-3'-deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholiny1)-doxorubicin erhalten wurden.

90 MHz NMR CDCl₃ δ 13,84 (s, 6-OH), 12,99 (s, 11-OH), 7,82 (d, 1-H), 6,70-7.75. (m, 2-H, 3-H, Trityl-aryl), 5,42 (bs, I¹-H), 5,08 (bs, 7-H), 4,45 (bs, 2, 14-H₂), 4,19 (s, 9-OH), 4,00 (s, OCH₃), 3,79 (s, OCH₃), 3,30-4,15. (m, 4'-H, 5'-H, 2"-H₂, "3"-H, 6"-H₂), 1,60-3,10 (m, 2'-H₂, 8-H₂, 5"-H₂, 10-H₂, 3'-H)", 1,13 (d, 6'-H₃).

B. Eine Lösung von 0,369 g 14-O-p-Anisyldiphenylmethyl-3'-deamino-3^/-(3"-cyano-4"-morpholinyl)-doxorubicin in 8 ml CH₂Cl₂ wurde zu 25 ml CH₃OH, mit Ammoniak gesättigt, bei 0⁰C zugesetzt. Die Mischung wurde 1 h bei O⁰C gerührt und dann 26 h bei 3°C stehen gelassen. Die Reaktionsmischung wurde eingedampft, um Ammoniak vollständig zu entfernen, und es wurden 0,376 g eines violetten Rückstandes erhalten.

C. Der Rückstand von B.. in 1,5 ml CH₂Cl₂ wurde auf eine 1,5 χ 28 cm (200-400 mesh)-Silikagelsäule aufgebracht und mit 50 ml Cl₂ und dann 99:1 200 ml; 98:2 300 ml; 97:3 100 ml; 95:5

100 ml und 90:10 200 ml CH₂Cl₂-CH₃OH eluiert. Nach Sammeln

von 360 ml Anfangseluat wurde eine 125 ml-Fraktion eingedampft, wobei O₇203 g ^-O-p-Anisyldiphenylmethyl-S'-deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl)-5-iminodoxorubicin erhalten wurden.

D. Eine 0,158 g-Probe des Rückstandes von C. wurde auf 0⁰C gekühlt und in 8 ml eiskalter 50 %iger Trifluoressigsäure gelöst. Die Lösung wurde 2 min bei O⁰C gerührt und dann in 100 ml Eiswasser gegossen. Die wässerige Mischung wurde viermal mit je 10 ml CHCl₃ extrahiert und die vereinigten Extrakte wurden mit verdünntem NaHCO₃ und H₃O gewaschen, über Na₃SO₄ getrocknet, durch Celite (Markenname) filtriert und eingedampft. Der Rückstand wurde in 3 ml 4:1 CHCIo-CH₃OH gelöst? die Lösung wurde gerührt und 25 ml Äther wurden tropfenweise zugesetzt. Der resultierende Niederschlag wurde gesammelt, wobei 0,093 g 3'-Deamino-3-(3"-cyano-4"-morpholinyl)-5-iminodoxorubicin erhalten wurden.

HPLC- und 300 MHz NMR-Analyse zeigten, daß dieses Material eine Diastereoisomerenmischung war. HPLC-Analyse auf einer Waters Radial-Pak C-18-Säule mit 0,05 M pH 4 Citratpuffer-CHgOH (40:60) zeigte Peaks bei 18,4 min und 25,0 min im Verhältnis von 69:31. Das 300 MHz-Spektrum dieses Produktes zeigte zwei Resonanzen für die 1-H-, 2-H-, 3-H-, T'-H-, 7-H-, 14-H₂-, 9-OH-, OCH₃-, 1OA-H- und 6'-H₃~Protonen.

300 MHz NMR CDCl₃ δ 15,61 (s, 11-OH), 13,74 (d, 6-OH), 9,27 (d, NH), 8,21, 8,19 (2d, 1-H)., 7,73, 7,72 (2t, 2-H), 7,33, 7,32 (2d, 3.-H), 5,77, 5,72 (2d, l'-H), 5,41, 5,38 (2m, 7-H), 4,79, 4,77 (2s, 14-H₂), 4,72, 4,66 (2s, 9-OH), 4,15, 4,14 (2s, OCH₃), 4,04 (m, 5'-H), 3,97 (in, 3"-H, 2"B-H), 3,75 (m, 6"-H₃, 4'-H), 3,59 (m, 2"A-H), 3,23 (d, lOB-H), 3,03 (m, 10A-H, 3'-H), 2,72 (m, 5"-H₂), 2,33 (ra, 8B-H), 2,14 (m, 8A-H), 1,85 (m, 2'-H₂), 1,38, 1,37 (2d, 6'-H₃).

UV-Vis (CH₃OH) max 221 run (ε 31 000), 252 (32 900), 307 (7 110), 520 sh (9 110), 551 (17.400), 592 (20 700). DCI-MS m/e 638 (M + H), 611 (M + H-HCN)

CHN

ßer. für C₃₂H₃₅N₃O₁₁-H₃O 58,62 5,69 6,41

gefunden: 58,79 5,47 6,30

Beispiel 11: Das Verfahren von Beispiel 8 wurde viermal wiederholt, wobei jedesmals ein äquivalenter Molanteil eines anderen Ausgangsmaterials anstelle von 3'-Deamino-3'-(4"-morpholinyl)-13-dihydrodoxorubicin verwendet wurde.

Bei der ersten Wiederholung wird 3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4" morpholinyl)-13-dihydrodoxorubicin als Ausgangsmaterial verwendet, wobei 3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl)-5-imino-13-dihydrodoxorubicin als Endprodukt erhalten wird. Bei der zweiten Wiederholung wird 3'-Deamino-3'-(4"-morpholinyD-daunorubicin als Ausgangsmaterial verwendet, wobei 3'-Deamino-3'-(4"-morpholinyl)-5-iminodaunorubicin als Endprodukt erhalten wird. Bei der dritten Wiederholung wird 3'-Deamino-3'-(4"-morpholinyl)-13-dihydrodaunorubicin als Ausgangsmaterial verwendet, wobei 3'-Deamino-3'-(4"-morpholinyl)-5-imino-13-dihydrodaunorubicin als Endprodukt erhalten wird.

Bei der vierten Wiederholung wird 3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl)-13-dihydrodaunorubicin als Ausgangsmaterial verwendet, wobei 3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl)-5-imino-13-dihydrodaunorubicin als Endprodukt erhalten wird.

Beispiel 12: Die Verfahren der Beispiele 1 bis 11 werden wiederholt, wobei anstelle von Doxorubicin oder Daunorubicin als Ausgangsmaterialien der Bereich an Derivaten von Doxorubicin und Daunorubicin, wie er in der Beschreibungseinleitung unter den Derivaten und Analoga beschrieben ist, verwendet wird. Diese Wiederholungen führen zu entsprechenden Derivaten und Analoga der Verbindungen der Erfindung.

Die Verbindungen dieser Erfindung besitzen als Antitumormittel bei Säugern Verwendungsfähigkeit. Diese Aktivität wird durch Untersuchungen in vivo und in vitro bewiesen. Bei einem in vivo-Test, durchgeführt gemäß dem in Cancer Chemotherapy Reports, National Cancer Institute, 3_, Nr. 2, Teil 3, September 1972, beschriebenen Protokoll, wurden gesunde Mäuse i.p. mit lymphocytischer Leukämie P-388 ascitischer Flüssigkeit angeimpft. Die angeimpften Mäuse wurden

,„„kV ·· !>

332581ί

- 40 -

dann an den Tagen 5, 9 und 13 des folgenden Zeitraumes mit verschiedenen Anteilen von Verbindungen der Erfindung behandelt. Zu Vergleichszwecken blieben andere Mäuse unbehandelt und zusätzliche Mäuse wurden mit Daunorubicin oder Doxorubicinj 3'-Deamino-3'-(4"-morpholinyl)-daunorubicin oder 3'-Deamino-3'-(4"-morpholinyl)-13-dihydrodaunorubicin der US-PS 4 301 277 oder 3'-Deamino-3'-(4-methoxy-i-piperidinyl)-daunorubicin oder dessen 13-Dihydroäquivalent, in der US-PS 4 314 054 gezeigt, behandelt.

Die mittlere Überlebenszeit der verschiedenen behandelten Mäuse wurde bestimmt und mit jener der Mäuse verglichen, die mit der ascitischen Leukämieflüssigkeit angeimpft, aber keiner Behandlung mit den Testverbindungen unterzogen worden waren. In der folgenden Tabelle A sind die so erhaltenen Daten gezeigt. Die Daten sind als % T/C Werte angeführt, wobei es sich um die Überlebenszeit der behandelten Mäuse dividiert durch die Überlebenszeit der Kontrollen multipliziert mit 100 handelt. In Tabelle A sind auch die Dosierungsanteile der verschiedenen Verbindungen angegeben, von welchen festgestellt wurde, daß sie die besten Verbesserungen der Überlebenszeit ergeben.

Tabelle A

Aktivität gegen Leu- Leukämie L-1210-

kämie P-388 bei Mäusen Zellen

Verbindung

optimale
Überle- Dosis
benszeit (q4d 5,9,13)

NSC No. % T/C mg/kg

Hemmung von Synthese

cyano-4¹ '-morpholinyl)-

daunorubicin 332-304 197

3 '-D.eamino-3' - (3' ' -cyanö-4' '-morpholinyl·)-

13-dihydrodauno-

rubicin 332 305 143

3'-D.eamino-3'-(3"- 357 704 187 cyano-4''-morpholinyl)-doxorubicin

3·-Β.βαπΰηο-3'-(3"- 360 291 150 cyano^4''-morpholinyl)-13-dihydrodoxorubicin

3·-Ι1β5ΐΐη1ηο-3'-{4"- 355 465 161 morpholiny1)-13-dihydro-5-iminodoxorubicin

Zum Vergleich:

D.aunorubicin
Aoxorubicin

151 130 127 160

DNS RNS

0,4 0,012 0_f002

0,1 0,019 0,002

0,075 0,003 0_f0005

0,2 0,021 0,0030

>100 24

8 0,66 0,33 8 1,5 0,58

* NSC No. =

- Eegistrierungsnuinmer des National Service Center des US National Cancer Institute

- 42 Fortsetzung der Tabelle A

3'-Deamino-3'-

(4*'-morpholinyl)-

daunorubicin 327 451 166 0,2 0,76 0,10

3'-Deamino-3'-

(4''-morpholinyl)-

13-dihydrodaunorubicin 327 450 132 0,2 2,2 0,67

3'-Deamino-3'-

(4"-methoxy-1"-piperidinyl)-daunorubicin 334 353 199 6,25 0,63 0,12

3'-Deamino-3'-

(4-methoxy-1-piperidiny1)-

13-dihydrodauno- ■

_rubicin 334 354 199 12,5 0,58 0,08

Diese Ergebnisse zeigen/ daß die Verbindungen dieser Erfindung eine gute bis hervorragende in vivo-Antitumoraktivität bei niedrigen optimalen Dosierungen aufweisen. Die Verbindung NSC 357 704 zeigte einen optimalen Dosisanteil von etwa 1/150 dessen, der mit der Stammverbindung erforderlich ist. Andere Materialien der Erfindung zeigen optimale Dosisanteile, die weit niedriger sind als jene von Daunorubicin und Doxorubicin. Dies verspricht ein Antitumormittel mit wesentlich verminderter Cardiotoxiz ität. In vitro-Versuche mit 3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl) ■ daunorubicin und 3'-Deamino-3'- (3"-cyano-4"'-morpholinyl) -13-dihydrodaunorubicin zeigten auch die erhöhte Wirksamkeit in dieser Verbindungsklasse. Als diese Materialien als Inhibitoren von DNS- und RNS-Synthese in L 1210-Zellen nach der von G. Tong, W.W. Lee, D.R. Black und D.W. Henry in J.Medicinal Chem. JIj), 395 (1976) beschriebenen Methode getestet wurden, waren sie in Dosen aktiv, die sogar 600-fach niedriger waren als die Dosen von Daunorubicin, Doxorubicin oder den früheren Analoga. Es wurde auch festgestellt, daß sie gegen RNS-Synthese wesentlich hemmender waren als gegen DNS-Synthese (ED₅. Ver-

hältnis DNS/RNS = 10 bis 11), Es wurde von S.T. Crooke et al., Mol. Pharmacol. JU, 290 (1978) angegeben, daß ein derartiges

- 43 -

Verhältnis anzeigt, daß Anthracycline der Klasse II verbesserte therapeutische Eigenschaften besitzen. Diese Daten sind in Tabelle A gezeigt.

Die Daten der Tabelle A₇ welche eine erhöhte Antitumorstärke mit der Morpholinstruktür und eine weitere Zunahme der Wirksamkeit mit der Cyanomorpholinstruktur zeigen, sind typisch für die Aktivität dieser Verbindungsklasse·

Es wurden weitere Versuche durchgeführt, um die biologische Wirksamkeit der Verbindungen dieser Erfindung zu beweisen. Es handelte sich um in vivo-Versuche an Mäusen gegen P-388 und L1210 Leukämie und B-16 Melanom, durchgeführt im wesentlichen gemäß dem Verfahren der oben angegebenen Literaturstelle Cancer Chemotherapy Reports, 1972. Verschiedene Dosispläne und i.p.-, i.V.- und orale Verabreichungsart wurden getestet. Die Ergebnisse sind in Tabelle B angegeben.

Tabelle

Verbindung

NSC No.

ip L1210 d 1, ip q4d 1,5,9,ip qd 1-9, ip

ip P388 dl, ip d 1, iv q4d 1,5,9, ip q4d 1,5,9, po qd 1-9, ip

ip B16d d 1, ip q4d 5,9,13, ip

ip B16

tu

3 O

H·

82151*

σ-Η-

3-123127*

168(5) 173(1)

252(7,5) 185(10) 257(4)

>285(2)

>197(20) 129, 146(3)

Antitumorwirksamkeit bei Mäusen ■ bei optimaler Dosis % T/C (mg/kg)'

327451(4)* 327450(1)* 332304

155(0,25) 152(0,5)

175(0,25) 157(0,5)

d 1, ip

195(4)

292(4) 135(0,25) 121(0,25) 138(0,15)

Verbindung

NSC No·

ip L1210 d 1, ip q4d 1,5,9,ip qd 1-9, ip

ip P388 d 1, ip d 1, iv q4d 1,5,9, ip q4d 1,5,9, po qd 1-9, ip

ip Di6d d 1, ip q4d 5,9,13, ip

- 44 -

Fortsetzung der Tabelle B Antitumorwirksamkeit bei Mäusen bei optimaler Dosis % T/C (mg/kg)

332305

354646(2)* 355277(3)

152(0,05) >141(0,025)

182(0,05)

>143(O,O62)

224(0,05)

175(0,05)

209(0,0125)

>193(2) 166(2,5)

B16

d 1,

131(0.0375)

357704

360291

152(0,025)

>128(0,05)

>148(0,025)

183(0,05)

>360(0,0063) 267(0,025)

164(0,025)

>164(0,0125)

166(0,0063)

262(0,0125)
152(0,05)

>138{0,0063)
123(0,0125)

149(0,025) 121(0,025)

* Bekannte Verbindungen - für Vergleichszwecke S

(1) 3'-Deamino-3'-(4"-morpholinyl)-'13-dihydrodaunorubicin. j Anspr.4 US 430127/

(2) 3'-Deamino-3·-(4"-inorpholinyDdoxorubicin ! Anspr.6 US 430127^

(3) 3^I-peainino-3¹-(4"-morpholinyl)-5-irainodoxorubicin Beisp.6+7 VOrl.Erf

(4) 3'-Deamino-3^l-(4"-morpholinyl)-13-dihydrodoxorubicin j Anspr.5 US 430127/

Die Verbindungen der Erfindung einschließlich die Salze hievon können auf jede mögliche Art verabreicht werden, einschließlich oral und parenteral (intravenös, intraperitoneal, subkutan und intramuskulär). Parenterale Verabreichung, insbesondere intravenöse Verabreichung/ war in der Vergangenheit die übliche Art und wird bevorzugt. Die Dosierungsvorschrift und der verabreichte Anteil reichen aus, die Leukämie und andere Krebsart, gegen welche die Verbindungen wirksam sind, zu verbessern. Beispielsweise sollte bei der Behandlung von kleineren Versuchstieren eine Dosierung einer Verbindung der vorliegenden Erfindung im Bereich von etwa 0,0010 bis etwa 25 mg/kg pro Tag ausreichen, um Leukämie zu verbessern. Die obere Dosierungsgrenze wird durch toxische Nebenwirkungen gesetzt und kann durch entsprechende Versuche für das jeweilige zu behandelnde Tier bestimmt werden. Im allgemeinen ist die Dosierung mit den Verbindungen dieser Erfindung niedriger als

(z.B. 1/20 bis 1/200-fach) jene, die mit den Stammverbindungen erforderlich sind. Dosierungsvorschriften einer Dosis alle 2 bis 7 Tage sind wirksam, obwohl kürzere Intervalle, beispielsweise 1 Tag oder noch weniger, zwischen den Dosierungen ebenfalls angewandt werden können.

Um die Verabreichung der Verbindungen dieser Erfindung, einschließlich der Salze hievon, zu erleichtern, können diese in pharmazeutischer Zusammensetzungsform, insbesondere in Einheitsdosierungsform vorgesehen werden. Obwohl die Verbindüngen an sich verabreicht werden können, ist es üblicher, sie zusammen mit einem pharmazeutisch annehmbaren Träger zu verabreichen, der die Verbindung verdünnt und die Handhabung erleichtert. Der Ausdruck "pharmazeutisch annehmbar" bedeutet, daß der Träger (sowie die resultierende Zusammensetzung) steril und nicht-toxisch ist.

Für orale Dosierung kann der Träger oder das Verdünnungsmittel fest, halbfest oder flüssig sein und kann als ein Vehikel, Exzipient oder Medium für das Mittel dienen, wie in pharmakologischen Handbüchern beschrieben. Für parenterale Verabreichung wird die Verbindung in einem geeigneten injizierbaren flüssigen Medium, wie es auf diesem Gebiet bekannt ist, gelöst oder suspendiert.

Bei der Herstellung dieser Dosierungsformen kann man die auf diesem Gebiet üblichen Methoden zum Formulieren von wasserlöslichen pharmazeutischen Mitteln (im Falle von Salzen) und wasserunlöslichen Mitteln (im Falle der freien Basen) anwenden. Beispielsweise können injizierbare Materialien wie folgt formuliert werden:

Formulierung A: Sterile Suspension in wässerigem Träger für Injektion

Verbindung der Beispiele 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9

oder 10 als suspendierbares Pulver 3,0 mg

Natriumeitrat 5,7 mg

Natriumcarboxymethylzellulose
(niedriger Viskositätsgrad) 2,0 mg

Methyl-p-hydroxybenzoat 1,5 mg

Propyl-p-hydroxybenzoat 0,2 mg

Wasser für Injektion auf 1,0 ml

332581c

0,5	mg
5,7	mg
2,0	mg
1,5	mg
0,2	mg
1,0	ml

- 46 -

Formulierung A': Sterile Suspension in wässerigem Träger für

Injektion

3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholiny1)-doxorubicin von Beispiel 4

5 Natriumeitrat

Natriumcarboxymethy1Zellulose (niedriger Viskositätsgrad)

Methyl-p-hydroxybenzoat
Propyl-p-hydroxybenzoat
Wasser für Injektion auf

Formulierung B: Sterile Lösung in wässerigem Trägersystem

für Injektion

Verbindung von Beispiel 7 4,0 mg

Natriumeitrat 5,7 mg

15 Natriumcarboxymethylzellulose

(niedriger Viskositätsgrad) 2,0 mg

Methyl-p-hydroxybenzoat 1,5 mg

Propyl-p-hydroxybenzoat 0,2 mg

Wasser für Injektion auf 1,0 ml

Auf ähnliche Weise können Tabletten für orale Verabreichung wie folgt hergestellt werden:

Formulierung C: Tablettenformulierung

Verbindung von Beispiel 7 5,0 mg

Lactose 91,0 mg

Maisstärke (getrocknet) 51,5 mg

Gelatine 2,5 mg

Magnesiumstearat 1,0 mg

Die Verbindung von Beispiel .7wurde pulverisiert und
durch ein Maschensieb geleitet und gut mit der Lactose und 30 mg der Maisstärke gemischt, die beide durch ein Sieb
gesiebt waren.

Die gemischten Pulver wurden mit einer warmen Gelatinelösung vereinigt, welche durch Rühren der Gelatine in Wasser und Erhitzen unter Bildung einer 10 % (Masse/Masse) Lösung hergestellt worden war. Die Masse wurde durch Durchleiten

durch ein Sieb granuliert und die feuchten Granülen bei 40⁰C

- 47 getrocknet.

Die getrockneten Granülen wurden durch Durchleiten durch ein Sieb nochmals granuliert und der Rest an Stärke und Magnesiumstearat zugesetzt und das Ganze gründlich gemischt. Die Granülen wurden komprimiert, um Tabletten mit jeweils einer Masse von 150 mg zu erhalten.

Kapseln können wie folgt hergestellt werden: Formulierung D: Kapselformulierung Verbindung von Beispiel 8 10 mg

Lactose 190 mg

Formulierung D¹: Kapselformulierung 3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpho-

linyl)-doxorubicin von Beispiel

4(C) 1 mg

Lactose 199 mg

Die Verbindung von Beispiel 8 oder 4(C) und Lactose wurden durch ein Sieb geleitet und die Pulver gut miteinander vermischt, bevor sie in Hartgelatinekapseln geeigneter Größe gefüllt wurden, so daß jede Kapsel 200 mg gemischte Pulver enthielt.

Claims

SRI INTERNATIONAL, MENLO PARK/CALIFORNIA, U.S.A.

Derivate yon Morpholinyldaunorubicin und MorpholinyIdoxorubicin und Analoga hiervon, Verfahren zu deren Herstellung und diese enthaltende pharmazeutische Zubereitungen

PATENTANSPRÜCHE

Eine Verbindung der allgemeinen Formel

O OH

worin R -CO-CH₃, CHOH-CH₃, -CO-CH₂OH, -CHOH-CH₂OH, Hydroxy, C₁ --Alkyl, endständiges Hydroxyalkyl mit 1 bis 3 C-Atomen, einen organischen Säureester oder Diester mit 2 bis 7 C-Atomen von -CO-CH₂OH, -CHOH-CH₂OH und -CHOH-CH₃, -CO-CH₂OH, -CHOH-CH-OH und -CHOH-CH-. mit C₁ .-Alkyl-oder Aryläthersubstituenten einer oder mehrerer ihrer Hydroxylgruppen, oder ein 13-Ketiminderivat von -CO-CH₃ und -CO-CH₂OH bedeutet; Y Wasserstoff oder Methoxy darstellt; X die Bedeutung =0 oder =NH hat; R¹ und R" miteinander Wasserstoff plus eine Hydroxygruppe oder beide Wasserstoff sind oder R¹ O-Methoxy und R" Wasserstoff darstellen; A Wasserstoff oder Cyano ist, mit der Maßgabe, daß, wenn X die Bedeutung =0 hat, A Cyano

5325816

sein muß; Z Sauerstoff, Schwefel, -CH₀- oder -CH- ist, wo-

^λ ι

OR" '

bei R¹" C₁ Bedeutung

bedeutet, mit der Maßgabe, daß, wenn Z die - oder -CH- hat, A Cyano ist.

OR¹"

2. Eine Verbindung nach Anspruch 1 der allgemeinen Formel

0 OH I

worin R -CO-CH₃, CHOH-CH₃, CO-CH₂OH oder CHOH-CH₂OH bedeutet, X 0 oder NH darstellt und A-CN oder H ist, wobei A die Bedeutung CN hat, wenn X 0 ist.

3, Eine Verbindung nach Anspruch 2 der allgemeinen Formel

Q OH

H₃ CO

OH 0

^CH

HO

.CN

Eine Verbindung nach Anspruch 2 der allgemeinen Formel

O OH

R '--OH

H₃CO

5. Eine Verbindung nach Anspruch 2 der allgemeinen Formel

0 OH

H₃CO

worin R die in Anspruch 2 angegebene Bedeutung hat.

6. 3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl)-daunorubicin.

7. 3'-Deamino-3·-{3"-cyano-4"-morpholinyl)-13-dihydrodaunorubicin .

8. 3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl)-doxorubicin.

9. 3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholiny1)-13-d ihydrodoxorubicin.

10. 3 '-Deamino-3 '-^"-morpholinyl)-S-iminodoxorubicin und dessen pharmazeutisch annehmbare Salze.

11. Pharmazeutische Zusammensetzung/ dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Verbindung nach Anspruch 1 oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz hievon in Mischung mit einem pharmazeutisch annehmbaren Verdünnungsmittel oder Träger enthält.

12. Pharmazeutische Antitumorzusammensetzung/ dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Verbindung nach einem der Ansprüche 2 bis 5 oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz hievon in Mischung mit einem pharmazeutisch annehmbaren Träger enthält.

13. Pharmazeutische Antitumorzusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen wirksamen Anteil an 3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl)-daunorubicin enthält.

14. Pharmazeutische Antitumorzusammensetzung/ dadurch gekennzeichnet, daß sie einen wirksamen Anteil an 3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl)-13-dihydrodaunorubicin enthält.

15. Pharmazeutische Antitumorzusammensetzung/ dadurch gekennzeichnet, daß sie einen wirksamen Anteil an 3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl)-doxorubicin enthält.

16. Pharmazeutische Antitumorzusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen wirksamen Anteil an 3'-Deamino-3'-(3"-cyano-4"-morpholinyl)-13-dihydrodoxorubicin enthält.

17. Pharmazeutische Antitumorzusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen wirksamen Anteil an 3'-Deamino-3*- (4"-morpholinyl)-5-iminodoxorubicin enthält.

18. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der allgemeinen Formel

0 OH

worin R -CO-CH₃, CHOH-CH₃, -CO-CH₂OH, -CHOH-CH₂OH, Hydroxy, C ₃-Alkyl, endständiges Hydroxyalkyl mit 1 bis 3 C-Atomen, einen organischen Säureester oder Diester mit 2 bis 7 C-Ätomen von -CO-CH₂OH, -CHOH-CH₂OH und -CHOH-CH₃, -CO-CH₂OH, -CHOH-CH₂OH und -CHOH-CH₃ mit C_1-6-Alkyl- oder Aryläthersubstituenten einer oder mehrerer ihrer Hydroxylgruppen, oder ein 13-Ketiminderivat von -CO-CH₃ und -CO-CH₂OH bedeutet; Y Wasserstoff oder Methoxy darstellt; X die Bedeutung =0 oder =NH hat; R¹ und R" miteinander Wasserstoff plus eine Hydroxygruppe oder beide Wasserstoff sind oder R¹ O-Methoxy und R" Wasserstoff darstellen; A Wasserstoff oder Cyano ist, mit der Maßgabe, daß, wenn X die Bedeutung =0 hat, A Cyano sein muß; Z Sauerstoff, Schwefel, -CH₀- oder -CH- ist, wo-

^ 1

OR" '

bei R"' Cj^-Alkyl bedeutet, mit der Maßgabe, daß, wenn Z die

Bedeutung -CH₀- oder -CH- hat, A Cyano ist, ^Δ ι '

OR" '

dadurch gekennzeichnet, daß man die bekannten Verbindungen

Daunorubicin und Doxorubicin und deren Analoga der allgemeinen Formel

QH

R ~0H j

worin R, R¹, R", X und Y die obige Bedeutung haben, in einem gemischten wässerigen polaren organischen Medium mit einer Verbindung der allgemeinen Formel

CH₂ - CHO
Z

CH₂ - CHO

worin Z Sauerstoff, Schwefel, -CH₂- oder -CH- ist und R"¹

R"¹

die obige Bedeutung hat, oder einem geeigneten Vorläufer hievon in Anwesenheit eines Cyanoborhydridsalzes, wie eines Alkalimetallcyanoborhydrids umsetzt und die erhaltenen Verbindungen in an sich bekannter Weise isoliert und reinigt.

19. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der allgemeinen Formel

CN

worin R -CO-CH₃, -CHOH-CH₃, -CO-CH₂OH oder -CHOH-CH₂OH bedeutet, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung der allgemeinen Formel

3H

R "-0H

worin R die obige Bedeutung hat, in einem gemischten wässerigen polaren organischen Medium mit einer Verbindung der Formel

CH₂-CHO
0
^ CH₂-CHO

oder einem geeigneten Vorläufer hievon in Anwesenheit eines Cyanoborhydridsalzes, wie eines Alkalimetallcyanoborhydrids, umsetzt und die gewünschten Verbindungen in an sich bekannter Weise isoliert und reinigt.

20, Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der allgemeinen Formel

,9 OH

CO-CH₂OH

dadurch gekennzeichnet, daß man Doxorubicin oder ein gewöhnliches Salz hievon in einem gemischten wässerigen polaren organischen Medium mit 2,2"-Oxydiacetaldehyd oder mit einer die letztere Verbindung "in situ" erzeugenden Verbindung in Anwesenheit eines Alkalimetallcyanoborhydrids, wie Natriumoder Kaliumcyanoborhydrid, umsetzt und die gewünschte Verbindung in an sich bekannter Weise isoliert und reinigt.

21. Verfahren nach.Anspruch 20 zur Herstellung der Verbindung (IV), dadurch gekennzeichnet, daß man das nach "Schließen des Morpholinringes" erhaltene Rohprodukt in neutrale und basische Fraktionen trennt und die neutrale Fraktion zur Gewinnung von reinem Produkt (IV) chromatographisch reinigt.

22. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der allgemeinen Formel

JO

H CO ^m ^0H

worin R CO-CH₃, CHOH-CH₃, CO-CH₂OH oder CHOH-CH₂OH bedeutet und Ά die Bedeutung CN oder H hat, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung der allgemeinen Formel

OH

worin R die obige Bedeutung hat, nachdem die 14-Hydroxygruppe, wenn sie vorhanden ist, in geeigneter Weise mit einer labilen milden Säureschutzgruppe geschützt worden ist,

mit einem Überschuß an alkoholischem Ammoniak bei einer Temperatur von -25°C bis +25⁰C umsetzt und die gewünschte Verbindung nach Abspalten der labilen milden Säureschutzgruppe in an sich bekannter Weise isoliert und reinigt.