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Gebiet der Erfindung:
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Die
Erfindung betrifft β-Alaninester
von Camptothecinverbindungen, die das Enzym Topoisomerase I inhibieren
und Antikrebsaktivität
aufweisen. Die Erfindung betrifft auch die Behandlung von Tumoren
in Tieren mit Camptothecinverbindungen.
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Hintergrund der Erfindung
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Camptothecin
(CPT) ist ein natürlich
vorkommendes cytotoxisches Alkaloid, von dem bekannt ist, daß es das
Enzym Topoisomerase I inhibiert und daß es ein wirksamer Antitumorwirkstoff
ist. Camptothecinverbindungen besitzen im Allgemeinen die unten
gezeigte Ringstruktur.
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Camptothecin
wurde von Wall et al. aus Holz und Rinde von Camptotheca acuminata
isoliert (Wall et al., 1966. J. Am. Chem. Soc., 88:3888).
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Es
wurde hauptsächlich
synthetisch versucht, den A-Ring und/oder den B-Ring zu derivatisieren,
um die cytotoxische Aktivität
und die Wasserlöslichkeit
zu verbessern.
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Die
cytotoxische Aktivität
von Camptothecinverbindungen scheint von der Fähigkeit dieser Verbindungen
abzustammen, sowohl die DNA- als auch RNA-Synthese zu inhibieren
und eine reversible Fragmentierung der DNA in Säugerzellen zu verursachen.
Topoisomerase I entspannt sowohl positiv als auch negativ supercoiled
DNA und wurde oft mit verschiedenen DNA-Transaktionen wie beispielsweise
Replikation, Transkription und Rekombination in Zusammenhang gebracht.
Der Enzymmechanismus umfaßt
vermutlich einen vorübergehenden
Bruch eines der beiden DNA-Stränge
und die Bildung eines reversiblen kovalenten Topoisomerase I-Enzym-DNA-Komplexes.
Camptothecin beeinträchtigt
die DNA-Bruch-Wiederzusammenführungsreaktion,
indem es das Enzym-DNA-Intermediat,
das der „spaltbare
Komplex" genannt
wird, reversibel abfängt.
Die Untersuchung des spaltbaren Komplexes ist ein Standardtest zur
Bestimmung der cytotoxischen Aktivität von Camptothecinverbindungen.
Die hohen Topoisomerase I-Mengen bei verschiedenen Arten humanen
Krebses und die geringen Mengen in entsprechend normalem Gewebe
stellen die Grundlage für
die Tumorbehandlung mit biologisch aktiven Camptothecinanaloga zur
Verfügung.
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Die
U.S. 4,894,456 beschreibt
Verfahren zur Synthese von Camptothecinverbindungen, die als Topoisomerase
I-Inhibitoren agieren und bei der Behandlung von Leukämie (L-1210)
wirksam sind. Die
U.S. 5,225,404 offenbart
Verfahren zur Behandlung von Kolontumoren mit Camptothecinverbindungen.
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Verschiedene
Camptothecinverbindungen und ihre Verwendung als Topoisomerase I-Inhibitoren sind offenbart
in
U.S. 5,053,512 ;
U.S. 4,981,968 ;
U.S. 5,049,668 ;
U.S. 5,106,742 ;
U.S. 5,180,722 ;
U.S. 5,244,903 ;
U.S. 5,227,380 ;
U.S. 5,122,606 ;
U.S. 5,122,526 sowie
U.S. 5,340,817 .
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Die
U.S. 4,943,579 offenbart
die Veresterung der Hydroxylgruppe an der Position 20 des Camptothecins
zur Bildung verschiedener Pro-Pharmakons. Diese Patentschrift offenbart
weiter, daß die
Pro-Pharmakons wasserlöslich
sind und durch Hydrolyse in die Vorläuferverbindungen den Camptothecins
umgewandelt werden.
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Wall
et al.,
U.S. 5,646,159 und
U.S. 5,916,896 , offenbaren
C
20-Aminosäureester von CPT-Verbindungen,
die durch Veresterung der Hydroxylgruppe an der Position 20 der
Camptothecinverbindungen mit α-Aminosäuren hergestellt
werden und die als ungiftige, wasserlösliche Pro-Pharmakons einsetzbar
sind.
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Wall
et al.,
U.S. 5,932,588 ,
offenbaren CPT-Verbindungen, die eine C
7-Methylen-Abgangsgruppe mit C
20, H oder einer Aminosäuresubstitution tragen.
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Brangi
et al., Cancer Research, 59, 5938–5946, 1. Dezember 1999, offenbaren
eine Untersuchung der Camptothecinresistenz in Krebszellen und die
Verbindung Difluor-10,11.methylendioxy-20(S)-camptothecin.
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Die
WO 96/26950 offenbart ein Verfahren zur Verbesserung der systemischen
Bioverfügbarkeit
einer biologisch aktiven Verbindung wie beispielsweise einer Taxanverbindung,
einer Camptothecinverbindung oder einer Anthracyclinverbindung,
durch Bindung der Verbindung an eine Polypyrrolcarboxamidonaphthalensäure über einen
enzymatisch hydrolisierbaren Spacerarm, beispielsweise einen Aminosäurerest.
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Es
besteht jedoch weiterhin der Bedarf an Camptothecinverbindungen
mit verbesserter Aktivität.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es
ist dementsprechend eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Camptothecinverbindungen
mit verbesserter Löslichkeit
und Stabilität
zur Verfügung
zu stellen.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Medikament
zur Behandlung von Leukämie
oder festen Tumoren in einem Säuger
mit derartigem Bedarf durch Verabreichen einer Camptothecinverbindung
zur Verfügung
zu stellen.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
zur in vitro-Inhibierung
des Enzyms Topoisomerase I, bei dem ein DNA-Topoisomerase I-Komplex
mit einer Camptothecinverbindung in Kontakt gebracht wird, und ein
Medikament zur Inhibierung des Enzyms Topoisomerase I in einem Säuger mit
derartigem Bedarf zur Verfügung
zu stellen.
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Diese
und weitere Aufgaben werden durch die Erfindung, wie sie in den
beigefügten
Hauptansprüchen definiert
ist, gelöst.
Besondere Ausführungsformen
sind in den beigefügten
abhängigen
Ansprüchen
definiert.
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Die
Erfindung betrifft insbesondere die Verwendung von Aminosäureestern
von Camptothecinverbindungen mit der Struktur (I) oder (II):
wobei:
X
und Y jeweils unabhängig
NO
2, NH
2, H, F,
Cl, Br, I, COOH, OH, O-C
1-6-Alkyl, SH, S-C
1-6-Alkyl, CN, NH-C
1-6-Alkyl,
N(C
1-6-Alkyl)
2,
CHO, C
1-8-Alkyl, N
3,
-Z-(CH
2)
a-N-((CH
2)
bOH)
2,
wobei Z ausgewählt
ist aus der Gruppe bestehend aus O, NH und S, und a und b jeweils
unabhängig
eine ganze Zahl von 2 oder 3 sind,
-Z-(CH
2)
a-N-(C
1-6-Alkyl)
2, wobei Z ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend
aus O, NH und S, und a eine ganze Zahl von 2 oder 3 ist,
-CH
2-L, wobei L Halogen (F, Cl, Br, I),
+N
2,
+(OR
1)
2,
+S(R
1)
2,
+N(R
1)
3, OC(O)R
1, OSO
2R
1,
OSO
2CF
3, OSO
2C
4F
9, C
1-6-Alkyl-C(=O)-, C
4-18-Aryl-C(=O)-,
C
1-6-Alkyl-SO
2-,
Perfluor-C
1-6-Alkyl-SO
2-
und C
4-18-Aryl-SO
2-
ist (wobei R
1 jeweils unabhängig C
1-6-Alkyl, C
4-18-Aryl
oder C
4-18-ArC
1-6-Alkyl
ist); oder
-CH
2NR
2R
3, wobei (a) R
2 und
R
3 jeweils, unabhängig, Wasserstoff, C
1-6-Alkyl, C
3-7-Cycloalkyl, C
3-7-Cycloalkyl-C
1-6-alkyl,
C
2-6-Alkenyl, Hydroxy-C
1-6-alkyl,
C
1-6-Alkoxy-C
1-6-COR
4 sind,
wobei R
4 Wasserstoff, C
1-6-Alkyl, Perhalo-C
1-6-alkyl, C
3-7-Cycloalkyl,
C
3-7-Cycloalkyl-C
1-6-alkyl, C
2-6-Alkenyl,
Hydroxy-C
1-6-Alkyl, C
1-6-Alkoxy, C
1-6-Alkyoxy-C
1-6-alkyl ist, oder (b)
R
2 und R
3 zusammen
mit dem Stickstoffatom, an das sie gebunden sind, einen 3–7-gliedrigen
heterocyclischen Ring bilden, der ein O, S oder eine NR
5-Gruppe
enthalten kann, wobei R
5 Wasserstoff, C
1-6-Alkyl, Perhalo-C
1-6-alkyl,
Aryl, Aryl, das mit einer oder mehreren Gruppen substituiert ist, die
ausgewählt
sind aus der Gruppe bestehend aus C
1-6-Alkyl,
Halogen, Nitro, Amino, C
1-6-Alkylamino,
Perhalo-C
1-6-alkyl, Hydroxy-C
1-6-alkyl, C
1-6-Alkoxy,
C
1-6-Alkoxy-C
1-6-alkyl
und -COR
6 ist, wobei R
6 Wasserstoff,
C
1-6-Alkyl, Perhalo-C
1-6-alkyl,
C
1-6-Alkoxy, Aryl und Aryl, das mit einer
oder mehreren C
1-6-Alkyl-, Perhalo-C
1-6-alkyl-, Hydroxy-C
1-6-alkyl-
oder C
1-6-Alkoxy-C
1-6-alkylgruppen
substituiert ist, sind
oder Y -CH
2-L
ist, wobei L OH ist;
R
7 C(O)-CH
2-CH
2-NR
8R
9 ist, R
8 und R
9, unabhängig
voneinander, Wasserstoff, C
1-8-Alkyl, C(O)-(CH
2)
m-NR
10R
11, wobei m eine ganze Zahl von 1 bis 6 ist,
oder -C(O)CHR
12NR
13R
14 sind, wobei R
12 die Seitenkette
einer der natürlich
vorkommenden α-Aminosäuren ist
und R
10, R
11, R
13 und R
14 jeweils
unabhängig Wasserstoff
oder C
1-8-Alkyl sind; und
n eine ganze
Zahl von 1 oder 2 ist,
sowie deren Salze;
zur Herstellung
eines Medikaments zur Behandlung von Leukämie oder fester Tumore in Säugern und
zur Herstellung eines Medikaments zur Inhibierung des Enzyms Topoisomerase
I in Säugern.
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β-Alaninester
von Camptothecinverbindungen stellen einen wirksamen Inhibitor der
Topoisomerase I dar und weisen eine höhere Stabilität und Löslichkeit
auf als die Ester natürlich
vorkommender Aminosäuren.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Soweit
nicht anders angegeben, bedeutet die Bezeichnung „Alkyl", wie sie hierin
verwendet wird, eine geradkettige oder verzweigtkettige Alkylgruppe
mit 1–30,
vorzugsweise 1–18
Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt 1–8 Kohlenstoffatomen, einschließlich Methyl-,
Ethyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, Isobutyl-, sec-Butyl-,
tert-Butyl-, n-Pentyl-, Isopentyl-, n-Hexyl-, n-Heptyl-, n-Octyl-,
2-Ethylhexyl-, n-Nonyl-, n-Decyl-, Undecyl-, Dodecyl-, Myristyl-,
Heptadecyl- und Octadecylgruppen. Die Bezeichnung „Alkyl" umfaßt auch
C3-30-Cycloalkylgruppen wie beispielsweise
Cyclopropyl-, Cyclopentyl-, Cyclohexyl-, Cycloheptyl- und Cyclooctylgruppen.
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Soweit
nicht anders angegeben, bedeutet die Bezeichnung „Aryl", wie sie hierin
verwendet wird, einen carbocyclischen aromatischen Ring mit 6–18 Kohlenstoffatomen,
vorzugsweise 6–10
Kohlenstoffatomen in der aromatischen Ringstruktur. Die aromatischen
Ringe können
mit einer oder mehreren Alkylgruppen, vorzugsweise Alkylgruppen
mit 1–10
Kohlenstoffatomen, substituiert sein. Eine besonders bevorzugte
Arylgruppe ist Phenyl.
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Soweit
nicht anders angegeben, bedeutet die Bezeichnung „Aralkyl", wie sie hierin
verwendet wird, eine geradkettige oder verzweigtkettige Alkylgruppe,
wie sie oben für
die Bezeichnung „Alkyl" definiert ist, die an
eine Arylgruppe, die wie oben für
die Bezeichnung „Aryl" definiert ist, gebunden
ist. Bevorzugte Aralkylgruppen sind Benzyl, Phenethyl etc.
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Die
Camptothecinverbindungen der vorliegenden Verbindung können eine
Abgangsgruppe an einer oder mehreren der Positionen C7 oder
C9 der Camptothecinringstruktur tragen.
Die Abgangsgruppe ist insbesondere eine Gruppe der Formel -CH2-L, wobei L eine funktionelle Gruppe ist,
die leicht ausgetauscht werden kann, d.h. L ist eine gute Abgangsgruppe
bei nucleophilen Substitutionsreaktionen. Geeignete L-Gruppen umfassen
Halogen (F, Cl, Br, I), +N2, +(OR1)2, +S(R1)2, +N(R1)3,
OC(O)R1, OSO2R1, OSO2CF3 und OSO2C4F9, C1-6-Alkyl-C(=O)-,
C6-18-Aryl-C(=O)-, C1-6-Alkyl-SO2-, Perfluor-C1-6-alkyl-SO2- und C6-18-Aryl-SO2- (wobei R1 jeweils
unabhängig
C1-6-Alkyl, C6-18-Aryl
oder C6-18ArC1-6-allcyl
ist).
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Obwohl
die Anmelder an keine bestimmte Theorie gebunden sein wollen, vermutet
man, daß nucleophile
Gruppen auf der DNA die Abgangsgruppe L der Camptothecinverbindungen
der vorliegenden Erfindung austauschen, was zur Alkylierung der
DNA durch die alkylierenden Gruppen der Camptothecinringstruktur führt. Geeignete
nucleophile Gruppen, die in der DNA vorliegen, umfassen die nucleophilen
Gruppen, die in den DNA-Basen Adenin, Guanin, Thymin und Cytosin
zu finden sind, beispielsweise NH2-, -NH-
und =N-Gruppen. Wenn eine Camptothecinverbindung der Erfindung mit
einer -CH2-L-Gruppe mit DNA in Kontakt gebracht wird,
führt der
nucleophile Austausch der Abgangsgruppe L zur Alkylierung der Nukleinsäure. Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
weisen durch die Alkylierung von DNA eine neuartige Antitumoraktivität auf.
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Camptothecinverbindungen
besitzen ein asymmetrisches Kohlenstoffatom an der Position 20,
was zwei enantiomere Formen, d.h., die (R)- und (S)-Konfigurationen,
ermöglicht.
Die Erfindung umfaßt
beide enantiomere Formen und beliebige Kombinationen und Mischungen
dieser Formen. Die Erfindung umfaßt auch andere Formen der Camptothecinverbindungen
einschließlich
Solvaten, Hydraten, Polymorphe, Salze etc. Besonders bevorzugte
Verbindungen sind Camptothecinderivate mit der (S)-Konfiguration
an der Position 20.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist X NO2, NH2,
H, F, Cl, Br, I, COOH, OH, O-C1-6-Alkyl,
SH, S-C1-6-Alkyl, CN, CH2NH2, NH-C1-6-Alkyl,
CH2NHC1-6-Alkyl,
N(C1-6-Alkyl)2, CH2N(C1-6-Alkyl)2, O-CH2CH2N(CH2CH2OH)2, NH-CH2CH2N(CH2CH2OH)2, S-CH2CH2N(CH2CH2OH)2, O-CH2CH2CH2N(CH2CH2OH)2, NH-CH2CH2CH2N(CH2CH2OH)2,
S-CH2CH2CH2N(CH2CH2OH)2, O-CH2CH2N(CH2CH2CH2OH2), NH-CH2CH2N(CH2CH2 CH2OH)2,
S-CH2CH2N(CH2CH2CH2OH)2, O-CH2CH2CH2N(CH2CH2CH2OH2)2, NH-CH2CH2CH2N(CH2CH2CH2OH2)2, S-CH2CH2CH2N(CH2CH2CH2OH2)2, O-CH2CH2N(C1-6-Alkyl)2,
NH-CH2CH2N(C1-6-Alkyl)2, S-CH2CH2N(C1-6-Alkyl)2, O-CH2CH2CH2N(C1-6-Alkyl)2, NH-CH2CH2CH2N(C1-6-Alkyl)2, S-CH2CH2CH2N(C1-6-Alkyl)2, CHO,
N2, C1-8-Alkyl, CH2-L, wobei L Halogen (F, Cl, Br, I), +N2, +(OR1)2 (wobei R1 jeweils unabhängig Alkyl, Aryl oder Aralkyl,
wie oben definiert ist, ist), +S(R1)2, ++N(R1)3, OC(O)R1, OSO2R1,
OSO2CF3, OSO2C4F9,
C1-6-Alkyl-C(=O)-, C6-18-Aryl-C(=O)-,
C1-6-Alkyl-SO2-,
Perfluor-C1-6-Alkyl-SO2- und
C6-18-Aryl-SO2-
ist.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist Y H, C1-8-Alkyl oder CH2NR2R3, wobei (a) R2 und R3, unabhängig, Wasserstoff,
C1-6-Alkyl, C3-7-Cycloalkyl,
C3-7-Cycloalkyl-C1-6-alkyl, C2-6-Alkenyl, Hydroxy-C1-6-alkyl, C1-6-Alkoxy-C1-6COR4 sind, wobei R4 Wasserstoff,
C1-6-Alkyl,
Perhalo-C1-6-alkyl, C3-7-Cycloalkyl,
C3-7-Cycloalkyl-C1-6-alkyl,
C2-6-Alkenyl, Hydroxy-C1-6-alkyl,
C1-6-Alkoxy, C1-6-Alkoxy-C1-6-alkyl ist, oder (b) R2 und
R3 zusammen mit dem Stickstoffatom, an das
sie gebunden sind, einen gesättigten,
3- bis 7-gliedrigen heterocyclischen Ring bilden, der ein O, S oder
eine NR5-Gruppe enthalten kann, wobei R5 Wasserstoff, C1-6-Alkyl,
Perhalo-C1-6-Alkyl, Aryl, Aryl, das mit
einer oder mehreren Gruppen substituiert ist, die ausgewählt sind
aus der Gruppe bestehend aus C1-6-Alkyl,
Halogen, Nitro, Amino, C1-6-Alkylamino,
Perhalo-C1-6-alkyl, Hydroxy-C1-6-alkyl, C1-6-Alkoxy, C1-6-Alkoxy-C1-6-alkyl
und -COR6 ist, wobei R6 Wasserstoff,
C1-6-Alkyl, Perhalo-C1-6-alkyl,
C1-6-Alkoxy, Aryl und Aryl ist, das mit
einer oder mehreren C1-6-Alkyl-, Perhalo-C1-6-alkyl-, Hydroxy-C1-6-alkyl oder C1-6-Alkoxy-C1-6-alkylgruppen
substituiert ist.
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Die
Gruppe R7 ist ein β-Alaninester oder dessen Aminosäurepeptid.
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Geeignete
Seitenketten R
8 und R
9,
die an der Gruppe R
7 auftreten, sind die
Seitenketten der Aminosäuren
Glycin, α-Alanin, β-Alanin,
Valin, Leucin, Isoleucin, Phenylalanin, Tyrosin, Tryptophan, Lysin,
Arginin, Histidin, Aspartat, Glutamat, Asparagin, Glutamin, Cystein
und Methionin. Außerdem
kann die Gruppe R
7 zwei Aminosäureeinheiten
umfassen, die über
eine Peptidbindung miteinander verbunden sind. Die Gruppe R
7 kann insbesondere eine β-Alaningruppe umfassen, die
an ein Lysin mit der Struktur
gebunden ist.
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Daneben
kann die Gruppe R7 die Grundlage für die Bildung
von Mono- oder Di-Salzen über die
freien Aminogruppen, zur Verfügung
stellen, beispielsweise ein Hydrochlorid oder Dichlorid.
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Ein
Synthon für
die Bindung einer solchen Gruppe an eine terminale Hydroxylgruppe
wurde von Hudkins et al. Bioorg. Med. Chem. Lett., 8 (1998) 1873–1876 beschrieben.
Besonders bevorzugte Ester sind die Peptidester, die auf β-Alanin-Lysin
basieren.
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Diese
Ester stellen Pro-Pharmakons dar, die durch Hydrolyse der Esterbindung
in die Camptothecinverbindung umgewandelt werden. Die Ester können durch
das in der
U.S. 4,943,579 beschriebene
Verfahren hergestellt werden, auf welches hierin für eine vollständige Beschreibung
des Herstellungsverfahrens der Ester und eine Beschreibung geeigneter
Ester, die bei diesem Verfahren entstehen, vollinhaltlich Bezug
genommen wird. Das Synthon der Veresterung muß möglicherweise in geschützter Form
eingeführt
werden, um die Reaktion der Aminogruppen zu inhibieren, und anschließend muß die Schutzgruppe
entfernt werden. Entsprechende Schutzgruppen sind Fachleuten gut
bekannt und bei Hudkins et al., Bioorg. Med. Chem. Lett., 8 (1998) 1873–1876 beschrieben.
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Spezielle,
nicht einschränkende
Beispiele umfassen 10,11-Methylendioxy-20-O-β-Ala-Lys-20-(S)-camptothecin; 7-Ethyl-10,11-methylendioxy-20-O-β-ALa-Lys-20-(S)-camptothecin; 7-Chlormethyl-10,11-methylendioxy-20-O-β-Ala-Lys-20-(S)-camptothecin;
7-Brommethyl-10,11-methylendioxy-20-O-β-Ala-Lys-20-(S)-camptothecin;
7-Hydroxymethyl-10,11-methylendioxy-20-O-β-Ala-Lys-20-(S)-camptothecin;
9-Nitro-10,11-methylendioxy-20-O-β-Ala-Lys-20-(S)-camptothecin;
9-Amino-10,11-methylendioxy-20-O-β-Ala-Lys-20-(S)-camptothecin;
7-Ethyl-9-nitro-10,11-methylendioxy-20-O-β-Ala-Lys-20-(S)-camptothecin und
7-Ethyl-9-amino-10,11-methylendioxy-20-O-β-Ala-Lys-20-(S)-camptothecin.
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Weitere
spezielle, nicht einschränkende
Beispiele umfassen zudem 10,11-methylendioxy-20-O-β-Ala-20-(S)-camptothecin;
7-Ethyl-10,11-methylendioxy-20-O-β-Ala-20-(S)-camptothecin;
7-Chlormethyl-10,11-methylendioxy-20-O-β-Ala-20-(S)-camptothecin; 7-Brommethyl-10,11-methylendioxy-20-O-β-Ala-20-(S)-camptothecin;
7-Hydroxymethyl-10,11-methylendioxy-20-O-β-Ala-20-(S)-camptothecin; 9-Nitro-10,11-methylendioxy-20-O-β-Ala-20-(S)-camptothecin; 9-Amino-10,11-methylendioxy-20-O-β-Ala-20-(S)-camptothecin; 7-Ethyl-9-nitro-10,11-methylendioxy-20-O-β-Ala-20-(S)-camptothecin und
7-Ethyl-9-amino-10,11-methylendioxy-20-O-β-Ala-20-(S)-camptothecin.
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Weitere
spezielle, nicht einschränkende
Beispiele umfassen 20-O-β-Ala-Lys-20-(S)-camptothecin; 7-Ethyl-20-O-β-Ala-Lys-20-(S)-camptothecin;
7-Chlormethyl-20-O-β-Ala-Lys-20-(S)-camptothecin;
7-Brommethyl-20-O-β-Ala-Lys-20-(S)-camptothecin;
-20-O-β-Ala-Lys-20-(S)-camptothecin;
9-Nitro-20-O-β-Ala-Lys-20-(S)-camptothecin;
9-Amino-20-O-β-Ala-Lys-20-(S)-camptothecin;
7-Ethyl-9-nitro-20-O-β-Ala-Lys-20-(S)-camptothecin
und 7-Ethyl-9-amino-20-O-β-Ala-Lys-20-(S)-camptothecin.
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Weitere
spezielle, nicht einschränkende
Beispiele umfassen zudem 20-O-β-Ala-20-(S)-camptothecin; 7-Ethyl-20-O-β-Ala-20-(S)-camptothecin;
7-Chlormethyl-20-O-β-Ala-20- (S)-camptothecin;
7-Brommethyl-20-O-β-Ala-20-(S)-camptothecin;
7-Hydroxymethyl-O-β-Ala-20-(S)-camptothecin;
9-Nitro-20-O-β-Ala-20-(S)-camptothecin;
9-Amino-20-O-β-Ala-20-(S)-camptothecin;
7-Ethyl-9-nitro-20-O-β-Ala-20-(S)-camptothecin
und 7-Ethyl-9-amino-20-O-β-Ala-20-(S)-camptothecin.
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Innerhalb
des Umfangs der vorliegenden Erfindung kann der Lactonring der oben
gezeigten Camptothecinverbindungen durch Alkalimetall- oder Erdalkalimetallbasen
(MOH), beispielsweise Natriumhydroxid oder Calciumhydroxid, geöffnet werden,
um Alkalimetall- oder
Erdalkalimetallsalze in der Salzform mit offenem Ring der Camptothecinverbindungen
zu bilden, was beispielhaft nur für die Alkylendioxyverbindung
gezeigt ist.
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Verbindungen
mit offenen Ringen weisen im Allgemeinen eine bessere Wasserlöslichkeit
auf. Die Gruppe M kann auch ein beliebiges pharmazeutisch verträgliches
Kation sein, das entweder direkt durch die Ringöffnung oder durch Kationenaustausch
eines Salzes mit offenem Ring entsteht. Geeignete Gruppen M umfassen
Li+, Na+, K+ und Mg2+.
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Die
Verbindungen der vorliegenden Erfindung können mit Fachleuten bekannten,
herkömmlichen
Verfahren, ohne übermäßig zu experimentieren,
hergestellt werden.
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Die
C
20-OH-CPT-Verbindungen der vorliegenden
Erfindung können
mit Fachleuten bekannten, herkömmlichen,
wie bei Wall et al.,
U.S. 5,122,526 beschrieben,
hergestellt werden, wobei hierin auf die relevanten Teile vollinhaltlich
Bezug genommen wird.
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Die
Substitution an der Position C7 kann durch
Kondensation mit dem entsprechenden Aldehyd des C7-Substituenten
ausgeführt
werden.
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Eine
Veresterung mit einer Aminosäure
an C20 ist mit Fachleuten bekannten, herkömmlichen
Verfahren möglich.
Eine Substitution an C9 mit Gruppen wie
einer Nitro- oder
einer Aminogruppe ist ebenfalls möglich, analog zu der in der
Literatur beschriebenen Art und Weise.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
mit der Gruppe -CH2-L an C9 werden
aus bekannten 20(s)-CPT-Verbindungen hergestellt, die ein Halogen,
beispielsweise ein Bromatom, an der Position C9 tragen. Das
Halogenatom kann leicht in das entsprechende Cyanoanalogon umgewandelt
werden, indem man es mit CuCN zur Reaktion bringt und anschließend eine
Hydrolyse durchführt,
bei der das entsprechende Carboxyanalogon gebildet wird. Das Carboxyananlogon
wird zum entsprechenden Hydroxymethylananlogon reduziert, das zur
Darstellung des entsprechenden Chlormethylanalogons mit Ph3P-CCl4 zur Reaktion
gebracht werden kann. Das Chlormethylanalogon kann mit Hilfe von
LiBr oder LiI leicht in die Brommethyl- oder Iodmethylanaloga umgewandelt
werden. Die restlichen Verbindungen der Erfindung werden durch Umsetzung
mit dem entsprechenden Säurechlorid,
Sulfonylchlorid etc. aus diesen Verbindungen hergestellt. Diese
Reaktionen sind Fachleuten gut bekannt.
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Verbindungen,
bei denen L Br oder I ist, werden mit LiBr oder LiI in Dimethylformamid
(DMF)-Lösung durch
einfachen Halogenidaustausch leicht aus der Verbindung hergestellt,
bei der L Cl ist (Larock, R.C., Comprehensive Organic Transformations,
VCH Publishers, Inc., S. 337, N.Y. 1989.
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Alternativ
dazu können
die 7-Methyl-Verbindungen (L ist H) entweder über eine Friedlander-Reaktion mit
dem entsprechenden Acetophenon oder durch eine freie radikalische
Alkylierungsreaktion hergestellt werden (Sawada et al., 1991, Chem.
Pharm. Bull., 39:2574). Eine freie radikalische Bromierung von 7-Methyl-Substraten
kann mit N-Bromsuccinimid (NBS) in Essigsäure (HOAc) unter Katalyse von
Benzoylperoxid durchgeführt
werden, was zu Verbindungen führt,
bei denen L Br ist.
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Andere
Verbindungen, die Sauerstoff-derivatisierte Abgangsgruppen besitzen,
beispielsweise Triflat oder Tosylat, werden aus den 7-Hydroxymethyl-
und/oder 7-Halomethylverbindungen
hergestellt. Die 7-Hydroxymethylverbindungen werden durch die Hydroxymethylierungsreaktion
aus den entsprechenden Vorläuferverbindungen
hergestellt (z.B. Sawada et al., 1991, Chem. Pharm. Bull., 39:2574).
Eine Behandlung dieser Verbindungen mit leicht verfügbaren Sulfonsäurechloriden
oder -anhydriden mit Hilfe bekannter Verfahren (Stang et al., 1982,
Synthesis, 85) stellt die oben angegebenen stark elektrophilen Substrate
zur Verfügung. Alternativ
dazu können
die oben beschriebenen Verbindungen durch Umsetzung mit dem Silbersalz
der korrespondierenden Säure
(z.B. Silbertrifluormethansulfonat, Silbertosylat etc) aus irgendeinem
der Substrate erzeugt werden, bei denen L Cl, Br oder I ist, wie
allgemein bei Stang et al. und genauer bei Gramstad und Haszeldine
beschrieben ist (T. Gramstad und R.N. Haszeldine, 1956, J. Chem.
Soc., 173).
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C20-Ester können durch Veresterung der
Hydroxylgruppe an der Position 20 einer Camptothecinverbindung hergestellt
werden, wobei ein Ester mit einer wasserlöslichen Gruppe gebildet wird.
Allgemein wird die Camptothecinverbindung anfänglich in Methylenchlorid oder
einem anderen inerten Lösemittel
suspendiert, gerührt
und abgekühlt.
Zur abgekühlten
Mischung wird ein Äquivalent
einer Säure
mit der Formel HOOC-CH2-CH2-NR8R9 gegeben, wobei R8 und
R9 unabhängig
Wasserstoff, C1-8-Alkyl, C(O)-(CH2)m-NR10R11, wobei m eine ganze Zahl von 1 bis 6 ist,
oder -C(O)CHR12NR13R14 sind, wobei R12 die
Seitenkette eine der natürlich
vorkommenden α-Aminosäuren ist
und R10, R11, R13 und R14 jeweils
unabhängig
Wasserstoff oder C1-8-Alkyl sind. Geeignete
Seitenketten R12 sind die Seitenketten der
Aminosäuren
Glycin, α-Alanin, β-Alanin, Valin,
Leucin, Isoleucin, Phenylalanin, Tyrosin, Tryptophan, Leucin, Arginin,
Histidin, Aspartat, Glutamat, Asparagin, Glutamin, Cystein und Methionin.
Besonders bevorzugte Ester sind Glycinatester. Ein Äquivalent
Dicyclohexylcarbodiimid (DCC) und eine katalytische Menge einer
Aminbase, vorzugsweise eines sekundären oder tertiären Amins,
werden ebenfalls zur Mischung gegeben, die anschließend zur
Vollendung der Reaktion gerührt
wird. Jeglicher sich bildender Niederschlag wird durch Filtration
entfernt und das Produkt wird nach Lösemittelentzug isoliert.
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Das/die
freie/n Amin/e kann können
durch Zugabe einer pharmazeutisch verträglichen Säure in ein Säurezusatzsalz
umgewandelt werden. Geeignete Säuren
umfassen sowohl anorganische als auch organische Säuren. Geeignete
Zusatzsalze umfassen, beschränken
sich aber nicht auf Hydrochlorid-, Sulfat-, Phosphat-, Diphosphat-,
Hydrobromid-, Nitrat-, Acetat-, Malat-, Maleat-, Fumarat-, Tatrat-,
Succinat-, Citrat-, Lactat-, Methansulfonat-, p-Toluolsulfonat-, Palmoat-, Salicylat-
und Stearatsalze. Die Salze können
durch Kristallisation aus einem geeigneten Lösemittel gereinigt werden.
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Die
wasserlöslichen
20-Hydroxylester der vorliegenden Erfindung sind wesentlich weniger
giftig als die Vorläuferverbindungen,
aus welchen die Ester hergestellt werden.
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Die
Camptothecinverbindungen werden in einer Dosis verabreicht, die
das Tumorwachstum wirksam inhibiert. Wie hierin verwendet, soll
eine wirksame Menge der Camptothecinverbindungen eine Menge der
Verbindung darstellen, die das Tumorwachstum inhibieren wird, daß heißt, den
Ort wachsender Tumore zu reduzieren, bezogen auf eine Kontrolle,
bei der Tumor nicht mit der Camptothecinverbindung behandelt wird.
Diese wirksamen Mengen liegen im Allgemeinen zwischen ca. 1–60 mg/kg
Körpergewicht
pro Woche, vorzugsweise ca. 2–20
mg/kg pro Woche.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
können
als pharmazeutische Zusammensetzung verabreicht werden, die die
Camptothecinverbindung sowie einen pharmazeutisch verträglichen
Träger
oder ein Verdünnungsmittel
enthält.
Die aktiven Substanzen können
auch mit anderen aktiven Substanzen gemischt werden, die die gewünschte Wirkung
nicht beeinflussen und/oder die gewünschte Wirkung ergänzen. Die
erfindungsgemäßen aktiven
Substanzen können
auf beliebigem Weg, beispielsweise oral, parenteral, intravenös, intradermal,
subcutan oder topisch, in flüssiger
oder fester Form, verabreicht werden.
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Für die Zwecke
der parenteralen therapeutischen Verabreichung kann der aktive Inhaltsstoff
in eine Lösung
oder Suspension eingeführt
sein. Die Lösungen
oder Suspensionen können
auch die folgenden Bestandteile umfassen: ein steriles Verdünnungsmittel,
beispielsweise Wasser für
Injektionen, Salinelösung,
Fettöle,
Polyethylenglykole, Glycerin, Propylenglycol oder andere synthetische
Lösemittel;
antibakterielle Substanzen wie Benzylalkohol oder Methylparabene;
Antioxidantien wie Ascorbinsäure
oder Natriumbisulfit; chelatbildende Substanzen wie Ethylendiamintetraessigsäure; Puffer,
beispielsweise Acetate, Citrate oder Phosphate und Substanzen zur
Einstellung der Tonizität,
wie Natriumchlorid oder Dextrose. Die parenterale Herstellung kann
in Ampullen, Einwegspritzen oder Phiolen für Mehrfachdosen, die aus Glas
oder Plastik gemacht sind, eingefüllt werden.
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Eine
andere Art der Verabreichung der erfindungsgemäßen Verbindungen ist die orale
Verabreichung. Orale Zusammensetzungen werden im Allgemeinen ein
inertes Verdünnungsmittel
oder einen eßbaren
Träger umfassen.
Für die
Zwecke der oralen therapeutischen Verabreichung können die
vorher genannten Bestandteile durch Hilfsstoffe ergänzt sein
und in Form von Tabletten, Gelatinekapseln, Pastillen, Kapseln,
Elixieren, Suspensionen, Sirupen, Waffeln, Kaugummis und dergleichen
verwendet werden. Zusammensetzungen können nach einem beliebigen
im Stand der Technik bekannten Verfahren zur Herstellung pharmazeutischer
Zusammensetzungen hergestellt werden und entsprechende Zusammensetzungen
können
eine oder mehrere Substanzen enthalten, die ausgewählt sind
aus der Gruppe bestehend aus süßenden Stoffen,
Geschmacksstoffen, Färbemitteln
und Konservierungsstoffen. Tabletten, die den aktiven Inhaltsstoff
vermischt, mit ungiftigen, pharmazeutisch verträglichen, zur Herstellung von
Tabletten geeigneten Hilfsstoffen enthalten, sind möglich. Diese
Hilfsstoffe können
beispielsweise inerte Verdünnungsmittel
wie Calciumcarbonat, Natriumcarbonat, Lactose, Calciumphosphat oder
Natriumphosphat, körnende
und sich auflösende
Substanzen wie Maisstärke oder
Alginsäure;
Bindemittel wie Stärke,
Gelatine oder Akazie; und Schmiermittel wie Magnesiumstearat, Stearinsäure oder
Talk sein. Tabletten können
nicht umhüllt
sein oder sie können
mit Hilfe bekannter Techniken umhüllt sein, um eine Auflösung und
Adsorption im Magen-Darm-Trakt zu verzögern und dabei eine anhaltende
Wirkung über
eine längere
Zeitdauer zur Verfügung
zu stellen. Man kann dazu beispielsweise eine zeitverzögernde Substanz
wie Glycerylmonostearat oder Glycyldistearat alleine oder zusammen
mit einem Wachs verwenden. Formulierungen für orale Anwendungen können ebenso
als harte Gelatinekapseln, bei denen die aktive Komponente mit einem
inerten festen Verdünnungsmittel,
beispielsweise Calciumcarbonat, Calciumphosphat oder Kaolin, vermischt
ist, oder als weiche Gelatinekapseln, bei denen die aktive Komponente
mit Wasser oder einem öligen
Medium, wie Ernußöl, flüssigem Paraffin
oder Olivenöl,
vermischt ist, dargestellt sein.
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Die
Tabletten, Pillen, Kapseln, Pastillen und so weiter können die
folgenden Komponenten enthalten: ein Bindemittel wie mikrokristalline
Cellulose, Tragantgummi oder Gelatine; einen Hilfsstoff wie Stärke oder Lactose,
eine sich auflösende
Substanz wie Alginsäure,
Primogel, Speisestärke
und so weiter; ein Schmiermittel wie Magnesiumstearat oder Sterotes;
ein Gleitmittel wie kolloidales Silikondioxid; und einen süßenden Stoff
wie Sucrose oder Saccharin oder Geschmacksstoffe wie Pfefferminze,
Methylsalicylat oder Organgeschmack können hinzugegeben werden. Wenn
die Form der Dosiseinheit eine Kapsel ist, kann sie, zusätzlich zu
obigen Substanzen, einen flüssigen
Träger,
wie beispielsweise ein Fettöl,
enthalten. Andere Formen von Dosiseinheiten können verschiedene andere Substanzen
enthalten, die die physikalische Form der Dosiseinheit verändern, wie
beispielsweise Umhüllungen.
Daher können
Tabletten oder Pillen mit Zucker, Schellack oder anderen enterisch
umhüllenden
Substanzen umhüllt
sein. Ein Sirup kann, zusätzlich
zu den aktiven Verbindungen, Sucrose als süßenden Stoff und bestimmte
Konservierungsmittel, Farbstoffe und Färbemittel und Geschmacksstoffe
enthalten. Die zur Herstellung dieser verschiedenen Zusammensetzungen
verwendeten Substanzen sollten pharmazeutisch oder veterinär rein und
in den verwendeten Mengen ungiftig sein.
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Wäßrige Suspensionen
der Erfindung enthalten die aktiven Substanzen in vermischt mit
Hilfsstoffen, die für
die Herstellung wäßriger Suspensionen
geeignet sind. Entsprechende Hilfsstoffe umfassen ein Suspensionsmittel
wie Natriumcarboxymethylcellulose, Methylcellulose, Hydroxypropylethylcellulose,
Natriumalginat, Polyvinylpyrrolidon, Tragantgummi und Akaziengummi,
sowie Dispersions- oder Feuchthaltemittel wie natürlich vorkommendes
Phosphatid (z.B. Lecithin), ein Kondensationsprodukt eines Alkylenoxids
mit einer Fettsäure
(z.B. Polyoxyethylenstearat), ein Kondensationsprodukt des Ethylenoxids
mit einem langkettigen aliphatischen Alkohol (z.B. Heptadecaethylenoxycetanol),
ein Kondensationsprodukt von Ethylenoxid mit einem partiellen Ester,
der von einer Fettsäure
und einem Hexitol stammt (z.B. Polyoxyethylensorbitolmonooleat)
oder ein Kondensationsprodukt von Ethylenoxid mit einem partiellen
Ester, der von einer Fettsäure
und einem Hexitolanhydrid stammt (z.B. Polyoxyethylensorbitanmonooleat).
Die wäßrige Suspension
kann auch ein oder mehrere Konservierungsmittel wie Ethyl- oder
n-Propyl-p-hydroxybenzoat,
ein oder mehrere Färbemittel,
ein oder mehrere Geschmacksstoffe und ein oder mehrere süßende Stoffe,
wie Sucrose, Aspartam, Saccharin oder Sucralose, enthalten.
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Ölsuspensionen
können
formuliert werden, indem man die aktive Komponente in einem Pflanzenöl, beispielsweise
Erdnußöl, Olivenöl, Sesamöl oder Kokosnußöl, oder
in einem Mineralöl
wie flüssigem
Paraffin, suspendiert. Die Ölsuspensionen
können
ein Verdickungsmittel wie Bienenwachs, hartes Paraffin oder Cetylalkohol
enthalten. Süßende Stoffe
können
hinzugegeben werden, um eine schmackhafte orale Präparation
zur Verfügung
zu stellen. Diese Zusammensetzungen können durch Zugabe eines Antioxidationsmittels
wie Ascorbinsäure
konserviert werden.
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Dispergierbare
Pulver und Körnchen
der Erfindung, die für
die Herstellung einer wäßrigen Suspension durch
Wasserzugabe geeignet sind, können
aus den aktiven Komponenten als Beimischung mit einem Dispersions-,
Suspensions- und/oder Feuchthaltemittel und einem oder mehreren
Konservierungsstoffen formuliert werden. Die oben angegebenen Dispersions-
oder Feuchthaltemittel und Suspensionsmittel geben geeignete Beispiele
wieder. Zusätzliche
Hilfsstoffe, zum Beispiel süßende Stoffe,
Geschmacksstoffe und Färbemittel
können
ebenfalls beinhaltet sein.
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Die
pharmazeutische Zusammensetzung der Erfindung kann auch in Form
von Öl-in-Wasser-Emulsionen
vorliegen. Die ölige
Phase kann ein Pflanzenöl,
beispielsweise Olivenöl
oder Erdnußöl, ein Mineralöl, beispielsweise
flüssiges
Paraffin, oder eine Mischung daraus sein. Geeignete Emulsionsmittel
umfassen natürlich vorkommende
Gummis, beispielsweise Akaziengummi und Tragantgummi, natürlich vorkommende
Phosphatide, beispielsweise Sojabohnenlecithin, Ester oder partielle
Ester, die aus Fettsäuren
und Hexitolanhydriden stammen, beispielsweise Sorbitanmonooleat,
sowie Kondensationsprodukte dieser partiellen Ester mit Ethylenoxid,
beispielsweise Polyoxyethylensorbitanmonooleat. Die Emulsion kann
auch süßende Stoffe
und Geschmacksstoffe enthalten.
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Sirupe
und Elixiere können
mit süßenden Stoffen,
wie Glycerin, Sorbitol oder Sucrose formuliert sein. Entsprechende
Formulierungen können
auch ein Linderungsmittel, ein Konservierungsmittel, einen Geschmacksstoff
oder ein Färbemittel
enthalten.
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Die
pharmazeutischen Zusammensetzungen der Erfindung können in
Form einer sterilen injizierbaren Präparation, beispielsweise einer
sterilen injizierbaren wäßrigen oder ölhaltigen
Suspension vorliegen. Eine solche Suspension kann auf im Stand der
Technik bekannte Weise mit den oben angegebenen geeigneten Dispersions-
und Feuchthaltemitteln und Suspensionsmitteln formuliert sein. Die
sterile injizierbare Präparation
kann auch eine sterile injizierbare Lösung oder Suspension in einem
ungiftigen parenteral zulässigen
Verdünnungsmittel
oder Lösemittel,
wie einer Lösung
aus 1,3-Butandiol, sein. Unter diesen zulässigen Trägerstoffen und Lösemitteln,
die eingesetzt werden können,
finden sich Wasser und Ringer-Lösung,
eine isotonische Natriumchloridlösung.
Daneben können
sterile Fettöle
auf herkömmliche
Weise als Lösemittel
oder Suspensionsmedium verwendet werden. Zu diesem Zweck kann ein
beliebiges farbloses Fettöl,
einschließlich
synthetischer Mono- oder Diglyceride, verwendet werden. Daneben
können
ebenso Fettsäuren,
beispielsweise Ölsäure, zur
Herstellung von Injektionen verwendet werden. Eine Sterilisation
kann mit Fachleuten bekannten Verfahren, beispielsweise durch aseptische
Filtration, Bestrahlung oder abschließende Sterilisation (z.B. Autoklavierung)
durchgeführt
werden.
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Wäßrige Formulierungen
(d.h. Öl-in-Wasser-Emulsionen,
Sirupe, Elixiere und injizierbare Präparationen) können zum
Erhalt eines pH mit optimaler Stabilität formuliert sein. Die Bestimmung
des optimalen pH kann mit herkömmlichen,
Fachleuten bekannten Verfahren durchgeführt werden. Zur Aufrechterhaltung
des pH der Formulierung können
auch geeignete Puffer verwendet werden.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
können
auch in Form von Zäpfchen
zur rektalen Verabreichung des Medikaments verabreicht werden. Diese
Zusammensetzungen können
hergestellt werden, indem man das Medikament mit einem geeigneten,
nichtreizenden Hilfsstoff mischt, der bei Raumtemperatur fest, aber
bei Rektaltemperatur flüssig
ist und daher im Rektum schmelzen wird, wodurch das Medikament freigesetzt
wird. Nicht einschränkende
Beispiele solcher Substanzen sind Kakaobutter und Polyethylenglycole.
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Sie
können
auch auf intranasalem, intraokularem, intravaginalem und intrarektalem
Weg, einschließlich
Zäpfchen,
Insufflation, Pulvern und Aerosolformulierungen, verabreicht werden.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
können
auch in Form von Liposom- oder Mikrovesikelpräparationen verabreicht werden.
Liposome sind Mikrovesikel, die eine Flüssigkeit in Lipid- oder Polymermembranen einschließen. Liposome
und Verfahren zur Herstellung von Liposomen sind bekannt und wurden
beispielsweise in der
U.S. 4,452,747 ,
U.S. 4,448,765 ,
U.S. 4,837,028 ,
U.S. 4,721,612 ,
U.S. 4,594,241 ,
U.S. 4,302,459 und
U.S. 4,186,183 beschrieben.
Auf die Offenlegungsschriften dieser U.S.-Patente wird hierin vollinhaltlich
Bezug genommen. Geeignete Liposompräparationen für eine erfindungsgemäße Verwendung
sind auch in der WO-9318749-A1, J-02056431-A und EP-276783-A beschrieben.
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Die
Camptothecinverbindungen können
einzeln dazu verwendet werden, das Tumorwachstum zu inhibieren.
Alternativ dazu können
Kombinationen aus zwei oder mehreren Camptothecinverbindungen oder Kombinationen
aus einer oder mehreren Camptothecinverbindungen mit einer oder
mit mehreren bekannten Antitumor-Verbindungen verwendet werden.
Wenn eine Camptothecinverbindung mit einer herkömmlichen Antitumor-Verbindung kombiniert
wird, wird die Camptothecinverbindung im Allgemeinen in einer Menge
vorliegen, die im Bereich von ca. 1–99 Gew-%, vorzugsweise 5–95 Gew-%
der Gesamtmenge an Camptothecin und herkömmlicher Anitumor-Verbindung
liegt. Die oben angegebenen pharmazeutischen Zusammensetzungen können diese
Kombinationen der Verbindungen zusammen mit einem verträglichen
Träger
oder Verdünnungsmittel
enthalten.
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Die
Esterverbindungen der Erfindung können zur Behandlung von Leukämie und
fester Tumore in Säugern,
einschließlich
Menschen, verabreicht werden. Die erfindungsgemäßen Ester stellen Pro-Pharmakons
dar, die zu Camptothecinverbindungen hydrolisiert werden, wodurch
sie ihre inhibitorische Aktivität
auf die die Topoisomerase I zeigen. Die Camptothecinverbindungen,
die durch Hydrolyse der erfindungsgemäßen Ester gebildet wurden,
sind ebenfalls bei der Behandlung von Leukämie und fester Tumore in Säugern wirksam.
Es wurde bereits mit Hilfe des Standard-L1210-Leukämieassays
gezeigt, daß verschiedene
Camptothecinverbindungen wirksam gegen Leukämie sind (Wall et al. (1993).
Journal of Medicinal Chemistry, 36:2689–2700). Im P388-Leukämieassay
wurde auch die hohe Aktivität
von Camptothecin und Camptothecinanaloga gezeigt (Wall (1983), Medical
and Pediatric Oncology, 11:480A–489A).
Das letztere Literaturzitat stellt auch einen Zusammenhang zwischen
der Antileukämie-Aktivität, wie sie
bei den L1210- und P388-Assays
bestimmt wurde, und der Wirksamkeit der Camptothecinverbindungen
gegen feste Tumore her. Verbindungen, die bei den Leukämieassays
als aktiv bestimmt wurden, zeigten ihre Aktivität auch bei einer Reihe fester
Tumore, einschließlich
einem Kolonheterotransplantat, einem Lungenheterotransplantat, einem
Walker-Sarkom und einem Brustheterotransplantat (Wall (1983), Tabelle
IV, Seite 484A). Neuere Untersuchungen haben den Zusammenhang zwischen
der inhibitorischen Aktivität
gegen Topoisomerase I und der Anti-Leukämie/Antitumor-Aktivität der Camptothecinverbindungen
bestätigt
(Giovanella et al. (1989), Science, 246: 1046–1048). Die erfindungsgemäßen Verbindungen
sind insbesondere bei der Behandlung von festen Tumoren im Kolon,
in der Lunge, in der Brust und in den Eierstöcken, bei einem Gliom im Gehirn
und Leukämie
wirksam. Die Verbindungen können
auch zur Behandlung von Malaria verwendet werden.
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Nach
der allgemeinen Beschreibung der Erfindung, soll nun ein weitergehendes
Verständnis
mit Hilfe spezifischer Beispiele vermittelt werden, die hierin lediglich
zu Illustrationszwecken angegeben sind und – soweit nicht anders angegeben – keine
Einschränkung
darstellen sollen.
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1. 10,11-Methylendioxycamptothecin-20-β-Ala-Lys-esterdihydrochlorid
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BOC-Lys
(HOC)-β-Ala-OH
wurde, wie in der Literatur beschrieben, hergestellt (Ref. R.L.
Hudkins et al., Bioorganic & Medicinal
Chemistry Letters 8 (1998) 1873–1876).
Eine gerührte
Lösung
aus 10,11-MD-20(S)-CPT (785 mg; 20 mmol), BOC-Lys (BOC)-β-Ala-OH (1,0
g, 2,45 mmol), DMAP (80 mg), CH2Cl2 (400 ml) wurde mit DCC (5,0 ml, 1,0 M DCC-Lösung in CH2Cl2) behandelt. Nach 24 h wurde die Reaktionsmischung
auf 40 ml eingeengt und filtriert. Das Filtrat wurde eingeengt und über Säulenchromatographie (SiO2, 100 g, CHCl3)
gereinigt. Der BOC-Ester wurde als hellbraunes Pulver (1,09 g; 69%)
erhalten. 1H-NMR (DMSO-d6+D2O) δ 0,93
(t, 3H), 1,10–3,56
(m, 33H), 5,21 (s, 2H), 5,46 (s, 2H), 6,24 (s, 2H), 7,09 (s, 1H),
7,39 (s, 1H), 7,44 (s, 1H), 8,40 (s, 1H). MS m/z 791 (M+).
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Der
obige CPT-BOC-Peptidester (500 mg, 0,6 mmol) wurde in trockenem
CH2Cl2 (70 ml) gelöst und die
Lösung
wurde auf 0°C
abgekühlt.
Eine Lösung
aus mit HCl (g) gesättigtem Dioxan
(3 ml) wurde tropfenweise hinzugegeben. Nach 2,5 h langem Rühren wurde
das Lösemittel
unter Erhalt des Rohsalzes entzogen. Die Substanz wurde in H2O (75 ml) aufgenommen und viermal mit CHCl3 (4 × 40
ml) extrahiert. Die wäßrige Lösung wurde
filtriert und unter Darstellung des Produktes als cremefarbenen
Feststoff (310 mg; 74%) lyophilisiert. Das Produkt wurde anschließend durch
Umkristallisierung aus EtOH, das ein paar Tropfen 0,5 N HCl enthielt,
gereinigt. 1H-NMR (DMSO-d6+D2O) δ 0,92
(t, 3H), 1,15–1,67
(m, 5H), 1,47 (m, 2H), 1,66 (m, 2H), 2,18 (m, 2H), 2,60–3,12 (m,
4H), 5,22 (s, 2H), 5,48 (s, 2H), 6,19 (s, 2H), 7,15 (s, 1H), 7,3
9 (s, 1H), 7,49 (s, 1H), 8,44 (s, 1H).
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2. 10,11-Ethylendioxycamptothecin-20-β-Ala-Lys-esterdihydrochlorid
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Die
Verbindung aus der Überschrift
wurde wie in Beispiel 1 beschrieben hergestellt.
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3. 7-Ethyl-10,11-MD-20(S)-CPT-20-β-Ala-Lys-esterdihydrochlorid
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Die
Verbindung aus der Überschrift
wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, hergestellt, wobei 7-Ethyl-10,11-MD-20(S)-CPT
als gereinigt Ausgangssubstanz verwendet wurde.
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4. Camptothecin-20-β-Ala-Lys-esterdihydrochlorid
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Die
Verbindung aus der Überschrift
wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, hergestellt, wobei Camptothecin
als Ausgangssubstanz verwendet wurde.
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5. 7-Chlormethyl-10,11-MD-20(S)-CPT-20-β-Ala-Lys-esterdihydrochlorid
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Die
Verbindung aus der Überschrift
wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, hergestellt, wobei 7-Chlormethyl-10,11-MD-20(S)-CPT
als Ausgangssubstanz verwendet wurde.
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6. 10-Hydroxy-20(S)-CPT-20-β-Ala-Lys-esterdihydrochlorid
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Die
Verbindung aus der Überschrift
wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, hergestellt, wobei 10-Benzyloxycamptothecin
als Ausgangssubstanz verwendet wurde.
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7. 7-Ethyl-l0-hydroxy-20(S)-CPT-20-β-Ala-Lys-esterdihydrochlorid
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Die
Verbindung aus der Überschrift
wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, hergestellt, wobei 7-Ethyl-10-benzyloxy-20(S)-CPT
als Ausgangssubstanz verwendet wurde.
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8. 7-Ethyl-9-amino-10,11-MD-20(S)-CPT-20-β-Ala-Lys-esterdihydrochlorid
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Eine
gerührte
Lösung
aus 7-Ethyl-9-nitro-10,11-MD-20(S)-CPT (900 mg, 2,0 mmol), Boc-Lys (BOC)-β-Ala-OH (1,0
g, 2,45 mmol), DMAP (80 mg), CH2Cl2 (200 ml) wurde mit DCC (5,0 ml; 1,0 M DCC-Lösung in
CH2Cl2) behandelt.
Nach 24 h wurde die Reaktionsmischung auf 30 ml eingeengt und filtriert.
Das Filtrat wurde eingeengt und über
Säulenchromatographie
(SiO2, 100 g, CHCl3)
gereinigt. Der Boc-Ester wurde als orangefarbenes Pulver (1,33 g,
80%) erhalten. 1H-NMR (DMSO-d6+D2O) δ 0,92
(3t, H), 1,03–3,40
(m, 38H), 5,31 (s, 2H), 5,50 (s, 2H), 6,47 (s, 2H), 7,18 (s, 1H),
7,68 (s, 1H), MS m/z 864 (M+).
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Der
obige 7-Ethyl-9-nitro-10,11-MD-20(S)-CPT-20-β-Ala-Boc-Lys-ester (1,05 g,
mmol) wurde in Ethanol (120 ml) gelöst. Der Katalysator (10% Pd/C,
150 mg) wurde hinzugegeben und die Reaktionsmischung unter 1 atm
H2 20 h lang gerührt. Nach Katalysatorentzug
wurde das Rohprodukt über
Chromatographie (SiO2, 100 g, CHCl3; 1% MeOH/CHCl3)
gereinigt. Der reine 7-Ethyl-9-amino-10,11-MD-20(S)-CPT-20-β-Ala-BOC-Lys-ester
wurde als hellorangefarbenes Pulver (710 mg, 71%) erhalten. 1H-NMR
(DMSO-d6+D2O) δ 0,92 (t,
3H), 1,05–3,83
(m, 38 H), 5,25 (s, 2H), 5,54 (s, 2H), 6,20 (s, 2H), 7,02 (s, 1H),
7,08 (s, 1H). MS m/z 834 M+.
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Der
obige CPT-BOC-peptidester (500 mg, 0,58 mmol) wurde in trockenem
CH2Cl2 (50 ml) gelöst und die
Lösung
wurde auf 0°C
abgekühlt.
Eine gesättigte
Lösung
aus HCl (g) in Dioxan (3 ml) wurde tropfenweise hinzugegeben. Nach
2,5 h langem Rühren
wurden die Lösemittel
bis zur Hälfte
des Volumens entzogen. Das ausgefällte Produkt wurde gesammelt
und in H2O (70 ml) gelöst. Es wurde viermal mit CHCl3 extrahiert. Die entstehende wäßrige Lösung wurde
filtriert und lyophilisiert, unter Erhalt eines braunen Feststoffs
(290 mg, 71 %). Das Produkt wurde anschließend durch Umkristallisierung
aus EtOH, das ein paar Tropfen 0,5 N HCl enthielt, gereinigt. 1H-NMR (DMSO-d6+D2O) δ0,95
(t, 3H), 1,32 (m, 2H), 1,37 (t, 3H), 1,47 (m, 2H), 1,66 (m, 2H), 2,11
(m, 2H), 2,69–2,85
(m, 4H), 5,32 (s, 2H), 5,57 (s, 2H), 6,21 (s, 2H), 7,02 (s, 1H),
7,22 (s, 1H).
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9-Amino-10,11-MD-20(S)-CPT-20-β-Ala-Lys-esterdihydrochlorid
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Die
Verbindung aus der Überschrift
wurde, wie in Beispiel 8 beschrieben, hergestellt, wobei 9-Nitro-10,11-MD-20(S)-CPT
als Ausgangssubstanz verwendet wurde.
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Aus
den obigen Ausführungen
sind augenscheinlich verschiedene Modifikationen und Variationen
der vorliegenden Erfindung möglich.
Es versteht sich daher von selbst, daß die Erfindung, innerhalb
des Umfangs der beigefügten
Ansprüche,
anders als hierin spezifisch beschrieben, ausgeführt werden kann.
