DE60110249T2 - Combretastatin a-4 phosphat arzneimittelprecursorsalze mit stickstoff-enthaltenden verbindungen - Google Patents

Combretastatin a-4 phosphat arzneimittelprecursorsalze mit stickstoff-enthaltenden verbindungen Download PDF

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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft neue und nützliche mono- und diorganische, gegebenenfalls substituierte aliphatische Aminsalze, Mono- und Diaminosäuresalze und Mono- und Diaminosäureestersalze des Combretastatin-A-4(CA4)-Phosphat-Arzneimittelprecursors, wobei diese Salze eine größere Löslichkeit als natives Combretastatin A-4 aufweisen und Combretastatin A-4 unter physiologischen Bedingungen schnell regenerieren.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Krebs wird als ernste und überall verbreitete Krankheit betrachtet. Das National Cancer Institute schätzt, dass allein in den Vereinigten Staaten eine von drei Personen während ihres Lebens von Krebs betroffen sein wird. Überdies werden etwa 50% – 60% der Personen, die von Krebs befallen sind, dieser Krankheit schließlich erliegen. Seit der Gründung des National Cancer Institutes in den frühen 70er Jahren, haben sich daher die der Krebsforschung zugedachten Geldmittelmengen dramatisch erhöht.
  • Obwohl Krebs im Allgemeinen als einzelne Krankheit betrachtet wird, umfasst er tatsächlich eine Familie von Krankheiten, wobei die normale Zelldifferenzierung so modifiziert ist, dass sie anormal und unkontrolliert wird. Als Folge hiervon proliferieren diese bösartigen Zellen rasch. Schließlich breiten sich die Zellen aus oder metastasieren ausgehend von ihrem Ursprung und besiedeln andere Organe, wobei sie ihren Wirt letztendlich töten. Aufgrund der derzeit beobachteten großen Vielfalt an Krebs, wurden zahlreiche Strategien entwickelt, um den Krebs innerhalb des Körpers zu zerstören. Eine solche Methode verwendet cytotoxische Chemotherapeutika. Diese Verbindungen werden denen, die an Krebs leiden, mit dem Ziel gegeben, die bösartigen Zellen zu zerstören, während die normalen, gesunden Zellen unbeeinträchtigt bleiben. Spezielle Beispiele solcher Verbindungen umfassen 5-Fluoruracil, Cisplatin und Methotrexat.
  • Combretastatin A-4 wurde ursprünglich isoliert aus dem Holz des Stammes des afrikanischen Baums Combretum caffrum (Combretaceae) und es wurde herausgefunden, dass es ein wirksamer Mikrotubuli-Assemblierungs-Inhibitor ist. Überdies wurde herausgefunden, dass Combretastatin A-4 signifikant wirksam gegenüber den L1210 und P338 Lymphozytenleukämiezelllinien aus Ratten des US National Cancer Institutes (NCI) ist. Zusätzlich wurde herausgefunden, dass Combretastatin A-4 mit Combretastatin A-1, einer anderen aus Combretum caffrum isolierten Verbindung, als Inhibitor der Colchicin-Bindung an Tubulin konkurriert. Es wurde auch festgestellt, dass es die VoLo, DLD-1 und HCT-15 Zelllinien des menschlichen Dickdarmkrebses (ED50 < 0.01 (μg/ml)) stark verlangsamt und dass es einer der stärkeren antimitotischen Wirkstoffe ist, der unter den Combretum caffrum Bestandteilen gefunden wurde (US-Patent 4,996,237).
  • Daher wurde geforscht, um die Effizienz des Combretastatin A-4 als Chemotherapeutikum bei der Behandlung einer Vielzahl von menschlichem Krebs zu bestimmen. Leider ist Combretastatin A-4 im Wesentlichen unlöslich in Wasser. Diese Eigenschaft hat die Entwicklung von pharmazeutischen Zusammensetzungen umfassend Combretastatin A-4 bedeutend behindert. Um seine Löslichkeit ebenso wie seine Effizienz zu erhöhen, wurden Anstrengungen unternommen, um Arzneimittelprecursorderivate des Combretastatin A-4 zu schaffen, die Combretastatin A-4 unter physiologischen Bedingungen regenerieren. Beispielsweise beschreiben Koji Ohsumi et al. die Synthese von Aminosäure-HCl-Arzneimittelprecursorn eines Combretastatin-Analogons, wobei ein Aminosäuresalz an die Aminogruppe eines Combretastatin-Derivats enthaltend eine basische Aminogruppe angebracht wird [die Derivate werden in Ohsumi et al., Anti-Cancer Drug Design, 14, 539 – 548 (1999) beschrieben]. Obwohl solche Arzneimittelprecursor verglichen mit dem nativen Combretastatin A-4 eine erhöhte Löslichkeit aufweisen können, weisen sie eine inhärente Beschränkung auf, dadurch, dass die Regenerierung von Combretastatin A-4 von der endogenen Aminopeptidase im Blut eines Objekts, dem der Arzneimittelprecursor verabreicht wird, abhängt.
  • Die freie Säure des Combretastatin A-4-Phosphats („CA4P-freie Säure"), welche die folgende Struktur hat:
    Figure 00030001
    liegt als ölige Masse vor. Die CA4P-freie Säure ist intrinsisch (per USP-Definition) bei 25°C in Wasser sehr leicht löslich, wobei die Löslichkeit in Wasser mit steigendem pH zunimmt. Sie hat zwei Säuregruppen mit pKs-Werten von 1.2 und 6.2, die der Salzbildung zugänglich sind. Da es aufgrund ihres physikalischen Zustands praktische Probleme bei der Handhabung von CA4P-freier Säure gibt, ist die Ermittlung einer kristallinen stabilen Salzform dieser Verbindung wünschenswert.
  • Pettit et al. beschreiben in „Antineoplastic agents 393. Synthesis of the trans-isomer of combrestatin A-4 prodrug", Anti-cancer Drug Design (1998), 13, 981 – 993, die Synthese einer Reihe von Derivaten des Combretastatin A-4.
  • WO 92/16486 beschreibt die Synthese von substituierten Diphenylethylenen und Derivaten davon.
  • Versuche zur Derivatisierung von Combretastatin A-4 schlossen die Bildung von Salzderivaten des Combretastatin A-4-Phosphats (Salzderivate des „CA4P") ein. Spezielle Beispiele solcher Salze werden in US-Patent 5,561,122 ausgeführt. Obwohl diese Arzneimittelprecursorsalze höhere Löslichkeit besitzen als das native Combretastatin A-4, können sie auch inhärente Nachteile aufweisen, wie Hygroskopizität.
  • Hygroskopizität ist eines von mehreren wichtigen Kriterien in der Auswahl eines Salzes. Siehe K. Morris et al., „An Integrated Approach to the Selection of Optimal Salt Form for a New Drug Candidate", Int. J. Pharm., 105, 209 – 217 (1994). Das Ausmaß der Hygroskopizität hat für jegliche Arzneimittelsubstanz beträchtlichen Einfluss auf ihre Handhabung und Stabilität während der Lebensdauer des Arzneimittelprodukts.
  • Was demgemäß benötigt wird sind neue und nützliche Combretastatin A-4-Arzneimittelprecursorsalze mit vorteilhaften physiochemischen Eigenschaften, die die Löslichkeit und bevorzugt die Wirksamkeit des Combretastatin A-4 bei der Behandlung einer großen Vielzahl von neoplastischen Störungen erhöhen.
  • Was ebenso benötigt wird, sind neue und nützliche Combretastatin A-4-Arzneimittelprecursorsalze, welche natives Combretastatin A-4 leicht in vivo regenerieren und keine unerwünschten und potentiell schädlichen Nebenprodukte bei der Regeneration produzieren.
  • Die Zitierung jeglicher Referenzen sollte nicht als Eingeständnis angesehen werden, dass eine solche Referenz „Stand der Technik" für die vorliegende Anmeldung darstellt.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung werden neue und nützliche mono- und diorganische, gegebenenfalls substituierte aliphatische Aminsalze, Mono- und Diaminosäuresalze und Mono- und Diaminosäureestersalze von Combretastatin A-4-Phosphat-Arzneimittelprecursorn bereitgestellt, wobei die Salze eine größere Löslichkeit aufweisen als natives Combretastatin A-4 und Combretastatin A-4 rasch in vivo regenerieren. Die vorliegende Erfindung stellt auch Verbindungen bereit, die deutlich weniger hygroskopisch sind als bisher bekannte Combretastatin A-4-Arzneimittelprecursorsalze (sie unterliegen beispielsweise bei Umgebungsbedingungen hinsichtlich der Temperatur und Feuchtigkeit keinen wesentlichen Änderungen in der physikalischen Form), die verbesserte Handhabung und Stabilität aufweisen und die Lösungen bei einem pH bilden können, welcher den Schmerz an der Injektionsstelle minimiert oder eliminiert. Die Verbindungen der Erfindung stellen somit beträchtliche Vorteile für die pharmazeutische Anwendung bereit.
  • Die vorliegende Erfindung erstreckt sich weitgehend auf eine Verbindung mit der allgemeinen Struktur der Formel I:
    Figure 00050001
    wobei eine der Gruppen -OR1 oder -OR2 -O–QH+ ist und die andere Hydroxyl oder -O-QH+ ist; und Q
    • (A) ein gegebenenfalls substituiertes aliphatisches organisches Amin ist enthaltend wenigstens ein Stickstoffatom, welches zusammen mit einem Proton ein quartäres Ammoniumkation QH+ bildet;
    • (B) eine Aminosäure enthaltend wenigstens zwei Stickstoffatome, wobei eines der Stickstoffatome zusammen mit einem Proton ein quartäres Ammoniumkation QH+ bildet; oder
    • (C) eine Aminosäure enthaltend ein oder mehrere Stickstoffatome, wobei eines der Stickstoffatome zusammen mit einem Proton ein quartäres Ammoniumkation QH+ bildet und wobei weiterhin alle Carbonsäuregruppen der Aminosäure in der Form von Estern vorliegen,
    ist.
  • In der gesamten Beschreibung ist Q, wenn sowohl -OR1 als auch -OR2 -O–QH+ sind, bevorzugt identisch sowohl in der -OR1 als auch in der -OR2 Gruppe.
  • Wenn Q der Definition (A) entspricht, ist ein bevorzugtes organisches Amin, das hier Anwendung findet, ein Tromethamin (d.h. Tris(hydroxymethyl)aminomethan, hier abgekürzt als „TRIS").
  • Tromethaminsalze der Formel I werden durch die folgenden Formeln Ia und Ib illustriert, welche die Mono-Tromethamin- bzw. Di-Tromethaminsalze der Formel I repräsentieren:
    Figure 00060001
  • Das Mono-Tromethaminsalz der Formel Ia ist bevorzugt.
  • Wenn Q der Definition (B) entspricht, findet jede Aminosäure mit wenigstens zwei Stickstoffatomen hier Anwendung. Jeder der Stickstoffe der Aminosäure kann das quartäre Ammoniumkation der Formel I bilden, beispielsweise jeder Stickstoff an der Aminosäureseitenkette oder der Stickstoff der α-Aminogruppe. Aminosäuren, die hier Anwendung finden, umfassen, sind aber sicherlich nicht beschränkt auf Ornithin, Histidin, Lysin, Arginin, Tryptophan, etc.
  • Entspricht Q der Definition (B), ist eine bevorzugte Aminosäure, die hier Anwendung findet, Histidin. Es kann beispielsweise jeder der Stickstoffe der Imidazolgruppe der Histidinseitenkette oder alternativ der Stickstoff der α-Aminogruppe des Histidins das quartäre Ammoniumkation der Formel I bilden. Wie leicht ersichtlich ist, kann aufgrund der aromatischen Natur der Imidazolgruppe jeder der Stickstoffe der Imidazolgruppe der Histidinseitenkette die Struktur der Formel (I) bilden. Bevorzugte Mono-Histidinstrukturen der Formel I werden durch die folgenden Formeln Ic oder Id illustriert:
    Figure 00070001
  • Entspricht Q der Definition (C), findet jede Aminosäure hier Anwendung, wie, aber nicht beschränkt auf Glycin. Bevorzugte Ester sind Alkylester wie Methyl- oder Ethylester.
  • Weiterhin erstreckt sich die vorliegende Erfindung auf eine pharmazeutische Zusammensetzung umfassend:
    • (a) eine Verbindung mit der allgemeinen Struktur der Formel I:
      Figure 00080001
      wobei eine der Gruppen -OR1 oder -OR2 -O–QH+ ist und die andere Hydroxyl oder -O–QH+ ist; und Q (A) ein gegebenenfalls substituiertes aliphatisches organisches Amin ist enthaltend wenigstens ein Stickstoffatom, welches zusammen mit einem Proton ein quartäres Ammoniumkation QH+ bildet; (B) eine Aminosäure enthaltend wenigstens zwei Stickstoffatome, wobei eines der Stickstoffatome zusammen mit einem Proton ein quartäres Ammoniumkation QH+ bildet; oder (C) eine Aminosäure enthaltend ein oder mehrere Stickstoffatome, wobei eines der Stickstoffatome zusammen mit einem Proton ein quartäres Ammoniumkation QH+ bildet und wobei weiterhin alle Carbonsäuregruppen der Aminosäure in der Form von Estern vorliegen, ist; und
    • (b) ein pharmazeutisch verträglicher Träger davon.
  • Spezielle Beispiele für Verbindungen der vorliegenden Erfindung, die in einer solchen pharmazeutischen Zusammensetzung Anwendung finden, werden oben beschrieben. Überdies findet jeder geeignete pharmazeutisch verträgliche Träger Anwendung in einer pharmazeutischen Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung. Spezielle Beispiele werden unten beschrieben. Ein spezielles Ausführungsbeispiel einer pharmazeutischen Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung umfasst eine Verbindung der vorliegenden Erfindung, in der Tromethamin das organische Amin ist und welche bevorzugt ein Tromethaminsalz mit der Struktur der Formel Ia oder Ib, am meisten bevorzugt Ia, ist:
    Figure 00090001
  • Ein anderes spezielles Ausführungsbeispiel einer pharmazeutischen Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung umfasst eine Verbindung der vorliegenden Erfindung, in der Histidin die Aminosäure ist und welche bevorzugt ein Mono-Histidinsalz mit der Struktur der Formel Ic oder Id ist:
    Figure 00100001
  • Natürlich würde eine solche pharmazeutische Zusammensetzung weiterhin einen pharmazeutisch verträglichen Träger davon umfassen.
  • Zusätzlich erstreckt sich die vorliegende Erfindung weiterhin auf Zusammensetzungen umfassend ein Salz der vorliegenden Erfindung. Insbesondere kann eine Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung gebildet werden durch Mischen der Verbindungen, umfassend:
    • (a) eine CA4P-freie Säure mit der Struktur:
      Figure 00110001
    • (b) eine Verbindung Q, wobei Q (A) ein gegebenenfalls substituiertes aliphatisches organisches Amin ist enthaltend wenigstens ein Stickstoffatom, welches zusammen mit einem Proton ein quartäres Ammoniumkation QH+ bilden kann; (B) eine Aminosäure enthaltend wenigstens zwei Stickstoffatome, wobei eines der Stickstoffatome zusammen mit einem Proton ein quartäres Ammoniumkation QH+ bildet; oder (C) eine Aminosäure enthaltend ein oder mehrere Stickstoffatome, wobei eines der Stickstoffatome zusammen mit einem Proton ein quartäres Ammoniumkation QH+ bildet und wobei weiterhin alle Carbonsäuregruppen der Aminosäure in der Form von Estern vorliegen,
    ist.
  • Eine Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann gegebenenfalls weiterhin einen pharmazeutisch verträglichen Träger umfassen.
  • Überdies kann, wenn Q der Definition (A) entspricht, jedes hier beschriebene organische Amin in einer Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung Anwendung finden. Spezielle Beispiele umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Tromethamin, Diethanolamin, Glucamin, N-Methylglucamin, Ethylendiamin und 2-(4-Imidazolyl)ethylamin. Wenn Q der Definition (B) entspricht, findet jede Aminosäure mit wenigstens zwei Stickstoffatomen in einer Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung Anwendung. Spezielle Beispiele umfassen Ornithin, Histidin, Lysin, Arginin, Tryptophan, etc. Wenn Q der Definition (C) entspricht, wird jeder Aminosäureester wie hier beschrieben Anwendung in einer Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung finden. Spezielle Beispiele umfassen Glycin.
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel erstreckt sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Modulation des Tumorwachstums oder der Metastasierung in einem Tier umfassend die Verabreichung einer hierfür wirksamen Menge einer Verbindung mit der generellen Struktur:
    Figure 00120001
    wobei eine der Gruppen -OR1 oder -OR2 -O–QH+ ist und die andere Hydroxyl oder -O–QH+ ist; und Q
    • (A) ein gegebenenfalls substituiertes aliphatisches organisches Amin enthaltend wenigstens ein Stickstoffatom, welches zusammen mit einem Proton ein quartäres Ammoniumkation QH+ bildet;
    • (B) eine Aminosäure enthaltend wenigstens zwei Stickstoffatome, wobei eines der Stickstoffatome zusammen mit einem Proton ein quartäres Ammoniumkation QH+ bildet; oder
    • (C) eine Aminosäure enthaltend ein oder mehrere Stickstoffatome, wobei eines der Stickstoffatome zusammen mit einem Proton ein quartäres Ammoniumkation QH+ bildet und wobei weiterhin alle Carbonsäuregruppen der Aminosäure in der Form von Estern vorliegen.
  • In einem speziellen Ausführungsbeispiel erstreckt sich die vorliegende Erfindung auf die Verwendung einer Verbindung, in der Tromethamin das organische Amin ist und welche bevorzugt ein Tromethaminsalz mit der Struktur der Formel Ia oder Ib, am meisten bevorzugt Ia, ist:
    Figure 00130001
    bei der Herstellung eines Medikaments zur Modulation des Tumorwachstums oder der Metastasierung in einem Tier.
  • In einem anderen speziellen Ausführungsbeispiel erstreckt sich die vorliegende Erfindung auf die Verwendung einer Verbindung, in der Histidin die Aminosäure ist und welche bevorzugt ein Mono-Histidinsalz mit der Struktur der Formel Ic oder Id ist:
    Figure 00140001
    bei der Herstellung eines Medikaments Für die Modulation des Tumorwachstums oder der Metastasierung in einem Tier.
  • Demgemäß stellt die vorliegende Erfindung neue und nützliche mono- und diorganische gegebenenfalls substituierte aliphatische Aminsalze, Mono- und Diaminosäuresalze und Mono- und Diaminosäureestersalze eines Combretastatin A-4-Phosphat-Arzneimittelprecursors bereit, wobei die Salze löslicher in wässrigen Lösungen sind als natives Combretastatin A-4. Somit kann die Wirksamkeit dieses Arzneimittels erhöht werden.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ebenfalls mono- und diorganische gegebenenfalls substituierte aliphatische Aminsalze, Mono- und Diaminosäuresalze und Mono- und Diaminosäureestersalze eines Combretastatin A-4-Phosphat-Arzneimittelprecursors bereit, wobei die Salze Combretastatin A-4 leicht in vivo regenerieren und bei der Dissoziation ein organisches Amin, eine Aminosäure oder einen Aminosäureester als physiologisch tolerierbares Nebenprodukt freisetzen.
  • In ihrem am meisten bevorzugten Ausführungsbeispiel stellt die vorliegende Erfindung das neue kristalline 1:1 Tromethaminsalz (TRIS) des antivaskulären Antitumorwirkstoffs Combretastatin A-4-Phosphat-Arzneimittelprecursors mit der Struktur der Formel Ia bereit. Diese Verbindung ist ein Phosphatester-Arzneimittelprecursorsalz, wobei die Phosphateinheit unter physiologischen Bedingungen Dephosphorylierung unterworfen ist, wobei die aktive Arzneimitteleinheit Combretastatin A-4 erhalten wird (wie unten erwähnt liegt die Olefingruppe, die die Phenyleinheiten des Kerns des Combretastatin A-4 verbrückt, in der cis-Konfiguration vor; die Olefingruppe des bevorzugten Mono-TRIS-Salzes des Combretastatin A-4-Phosphats liegt ähnlicherweise in der cis-Konfiguration vor). Das 1:1 (Mono)TRIS-Salz des CA4P bildet gute Eigenschaften im festen Zustand aus und ist unerwarteterweise praktisch nicht hygroskopisch. Diese und andere günstige Eigenschaften machen das TRIS-Salz des CA4P zu einer bevorzugten Verbindung für pharmazeutische Dosierungsformulierungen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt das Feuchtigkeits-Sorptions/-Desorptionsprofil des Mono-TRIS-Salzes des CA4P (wie in Beispiel 1 hergestellt) bei 25°C. Die Daten wurden unter Verwendung eines MB-300W Feuchtigkeitsgleichgewicht VTI-Modells mit Werten für die relative Feuchtigkeit von 10% – 90% in Inkrementen von 10% erhalten. Die maximale Equilibrierungszeit bei jeder Feuchtigkeit wurde auf 4 h festgesetzt.
  • 2 zeigt die Pulverröntgendiffraktionsmuster der Proben des Mono-TRIS-Salzes von CA4P (wie in Beispiel 1 hergestellt), die in verschiedenen Lösungsmitteln (Wasser, Isopropanol, Ethanol, Acetonitril und Aceton) aufgeschlämmt wurden, ursprünglich bei 70 – 75°C für 5 – 10 min. und dann bei Raumtemperatur über Nacht. Die Röntgendiffraktogramme wurden aufgezeichnet unter Verwendung eines Rigaku-Modell Miniflex-Röntgendiffraktometers mit einer Cu-Kα-Quelle mit einer Scangeschwindigkeit von 1° pro Minute von 2° – 40° 2θ.
  • 3 zeigt das Differentialscanningkalorimetrie (DSC)-Thermogramm (Modell DSC 2910, TA Instruments) des Mono-TRIS-Salzes des CA4P (wie in Beispiel 1 hergestellt), das unter Stickstoffstrom bei einer Aufheizrate von 10° pro Minute erhalten wurde.
  • 4 zeigt das pH-Löslichkeitsprofil des Mono-TRIS-Salzes des CA4P (wie in Beispiel 1 hergestellt) bei 25°C. Der pH wurde mit Natriumhydroxid eingestellt.
  • 5 zeigt das Differentialscanningkalorimetrie (DSC)-Thermogramm des Mono-L-Histidinsalzes des CA4P (wie in Beispiel 3 hergestellt) (2.0900 mg Probengröße).
  • 6 zeigt das Differentialscanningkalorimetrie (DSC)-Thermogramm des Mono-L-Histidinsalzes des CA4P (wie in Beispiel 3 hergestellt).
  • 7 zeigt das Differentialscanningkalorimetrie (DSC)-Thermogramm des Mono-L-Hisitindsalzes des CA4P (wie in Beispiel 3 hergestellt).
  • 8 zeigt die Pulverröntgendiffraktionsmuster des Mono-L-Histindinsalzes des CA4P (wie in Beispiel 3 hergestellt).
  • 9 zeigt die Pulverröntgendiffraktionsmuster des Mono-L-Histidinsalzes des CA4P (wie in Beispiel 3 hergestellt).
  • 10 zeigt das Differentialscanningkalorimetrie (DSC)-Thermogramm des wasserfreien Mono-L-Histidinsalzes des CA4P (wie in Beispiel 3 hergestellt).
  • 11 zeigt die Pulverröntgendiffraktionsmuster des wasserfreien Mono-L-Histidinsalzes des CA4P (wie in Beispiel 3 hergestellt).
  • 12 zeigt das Differentialscanningkalorimetrie (DSC)-Thermogramm des CA4P-Monoglycinmethylestersalzes (wie in Beispiel 4 hergestellt).
  • 13 zeigt die Pulverröntgendiffraktionsmuster des CA4P-Monoglycinmethylestersalzes (wie in Beispiel 4 hergestellt).
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung basiert auf der Entdeckung, dass überraschend und unerwartet mono- und diorganisches gegebenenfalls substituiertes aliphatisches Amin, Mono- und Diaminosäure und Mono- und Diaminosäureester von Arzneimittelprecursorsalzen des Combretastatin A-4-Phosphats gebildet werden können, die eine erhöhte Löslichkeit in vivo relativ zu der Löslichkeit des nativen Combretastatin A-4 aufweisen, unter physiologischen Bedingungen leicht Combretastatin A-4 regenerieren und während der Regeneration physiologisch verträgliche organische Amine oder physiologisch verträgliche Aminosäuren oder Aminosäureester produzieren, die leicht in vivo metabolisiert werden können.
  • Weitgefasst erstreckt sich die vorliegende Erfindung auf eine Verbindung mit der allgemeinen Formel:
    Figure 00170001
    wobei eine der Gruppen -OR1 oder -OR2 -O-QH+ ist und die andere Hydroxyl oder -O–QH+ ist; und Q
    • (A) ein gegebenenfalls substituiertes aliphatisches organisches Amin enthaltend wenigstens ein Stickstoffatom, welches zusammen mit einem Proton ein quartäres Ammoniumkation QH+ bildet;
    • (B) eine Aminosäure enthaltend wenigstens zwei Stickstoffatome, wobei eines der Stickstoffatome zusammen mit einem Proton ein quartäres Ammoniumkation QH+ bildet; oder
    • (C) eine Aminosäure enthaltend ein oder mehrere Stickstoffatome, wobei eines der Stickstoffatome zusammen mit einem Proton ein quartäres Ammoniumkation QH+ bildet und wobei weiterhin alle Carbonsäuregruppen der Aminosäure in der Form von Estern vorliegen,
    ist.
  • Alle Isomere der vorliegenden Verbindungen (beispielsweise solche, die aufgrund von asymmetrischen Kohlenstoffen, wie bei verschiedenen Substituenten, vorliegen können), einschließlich enantiomere Formen und diastereomere Formen, sollen innerhalb des Schutzbereichs dieser Erfindung liegen. Individuelle Stereoisomere der Verbindungen der Erfindung können beispielsweise im Wesentlichen frei von anderen Isomeren sein (z.B. als reines oder im Wesentlichen reines optisches Isomer mit einer bestimmten Aktivität), oder können gemischt sein z.B. als Racemate oder mit allen anderen oder anderen ausgewählten Stereoisomeren. Die chiralen Zentren der vorliegenden Erfindung können die S- oder R-Konfiguration, wie durch die IUPAC-Empfehlungen von 1974 definiert, aufweisen. Die racemischen Formen können getrennt werden durch physikalische Methoden, z.B. fraktionierende Kristallisation, Trennung oder Kristallisation diastereomerer Derivate oder Trennung durch chirale Säulenchromatographie. Die einzelnen optischen Isomere können mit jedem geeigneten Verfahren aus den Racematen erhalten werden. Die Olefingruppe, die die Phenyleinheiten des Combretastatin A-4-Kerns verbrückt, liegt in der cis-Konfiguration vor, welche die bevorzugte Konfiguration für Verbindungen der vorliegenden Erfindung ist. Die Verwendung der Begriffe „Combretastatin A-4" oder „CA4" als Bezeichnung für oder Teil der Bezeichnung für eine Verbindung bezeichnet eine Verbindung in dieser cis-Konfiguration. Solvate, wie Hydrate, der Verbindung der Formel I sind hier vorgesehen.
  • In der ganzen Beschreibung können Gruppen und Substituenten gewählt werden, um stabile Einheiten und Verbindungen bereitzustellen.
  • Hier als beispielhaft oder bevorzugt angegebene Ausführungsbeispiele sollen illustrierend sein und nicht beschränkend.
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel erstreckt sich die vorliegende Erfindung auf eine pharmazeutische Zusammensetzung umfassend eine Verbindung der vorliegenden Erfindung und pharmazeutisch verträgliche Träger davon. Natürlich können die Verbindungen der vorliegenden Erfindung in jeder Form, wie als Feststoff oder Lösung (insbesondere wässrige Lösung), wie weiter unten beschrieben, eingesetzt werden. Die Verbindung kann beispielsweise in einer lyophilisierten Form, allein oder mit geeigneten Hilfsstoffen, erhalten und eingesetzt werden.
  • In noch einem anderen Ausführungsbeispiel erstreckt sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Modulation des Tumorwachstums oder Metastasierung in einem Tier, umfassend die Verabreichung einer wirksamen Menge einer Verbindung mit der allgemeinen Struktur der Formel I:
    Figure 00190001
    wobei eine der Gruppen -OR1 oder -OR2 -O–QH+ ist und die andere Hydroxyl oder -O–QH+ ist; und Q
    • (A) ein gegebenenfalls substituiertes aliphatisches organisches Amin enthaltend wenigstens ein Stickstoffatom, welches zusammen mit einem Proton ein quartäres Ammoniumkation QH+ bildet;
    • (B) eine Aminosäure enthaltend wenigstens zwei Stickstoffatome, wobei eines der Stickstoffatome zusammen mit einem Proton ein quartäres Ammoniumkation QH+ bildet; oder
    • (C) eine Aminosäure enthaltend ein oder mehrere Stickstoffatome, wobei eines der Stickstoffatome zusammen mit einem Proton ein quartäres Ammoniumkation QH+ bildet und wobei weiterhin alle Carbonsäuregruppen der Aminosäure in der Form von Estern vorliegen,
    ist.
  • Natürlich kann eine Verbindung der vorliegenden Erfindung allein oder in einer pharmazeutischen Zusammensetzung verabreicht werden.
  • Die Begriffe und Ausdrücke, die hier verwendet werden, werden unten definiert und haben die angegebenen Definitionen, wenn nicht anders angegeben.
  • Wie hier verwendet, beziehen sich die Begriffe „Modulieren", „Modulierung" oder „Modulation" auf die Veränderung der Geschwindigkeit, bei der ein bestimmter Prozess abläuft, Hemmung eines bestimmten Prozesses, Umkehrung eines bestimmten Prozesses und/oder Verhinderung der Einleitung eines bestimmten Prozesses. Somit beinhaltet beispielsweise, wo der bestimmte Prozess Tumorwachstum oder Metastasenbildung umfasst, „Modulation" des Prozesses Verringerung der Geschwindigkeit, bei der Tumorwachstum und/oder Metastasenbildung stattfindet, Hemmung des Tumorwachstums und/oder der Metastasenbildung, Umkehr des Tumorwachstums und/oder der Metastasenbildung (einschließlich Tumorschrumpfung und/oder Vernichtung) und/oder Verhinderung des Tumorwachstums und/oder der Metastasenbildung, insbesondere in einem Objekt, das für einen solchen Prozess anfällig ist.
  • Wie hier verwendet, ist der Ausdruck „wirksame Menge" oder „Menge wirksam hierfür" einer Verbindung, die einem Tier verabreicht wird, die Menge, die ausreicht, um das Tumorwachstum oder die Metastasenbildung in einem Tier zu modulieren. Ein Fachmann kann leicht eine wirksame Menge einer Verbindung der vorliegenden Erfindung bestimmen, die einem Tier verabreicht werden muss, beispielsweise unter Verwendung von Routinetechniken. Beispielhafte Dosierungsmengen für einen erwachsenen Menschen betragen von etwa 0.05 bis etwa 1000 mg/kg des Körpergewichts an wirksamer Verbindung pro Tag, welche in einer einzelnen Dosis (beispielsweise als Bolus oder als Infusion über die Zeit in oder unterhalb der maximal tolerierten Dosis) verabreicht werden oder in der Form von einzelnen aufgeteilten Dosen (z.B. als aufeinander folgende Dosierungen unterhalb der maximal tolerierten Dosen), wie ein- bis viermal täglich. Es ist offensichtlich, dass die spezifischen Dosishöhen und die Häufigkeit der Dosierung für jedes bestimmte Objekt variiert werden kann und von einer Reihe von Faktoren abhängt, einschließlich der Wirksamkeit der speziellen eingesetzten Verbindung, der metabolischen Stabilität und der Wirkungsdauer der Verbindung, der Spezies, dem Alter, dem Körpergewicht, dem allgemeinen Gesundheitszustand, dem Geschlecht und der Ernährung des Objekts, der Art und Zeit der Verabreichung, der Geschwindigkeit der Ausscheidung, der Arzneimittelkombination und dem Ernst des speziellen Zustands.
  • Wie hier verwendet, umfasst der Begriff „Tier" bevorzugt Objekte, wie Haustiere und am meisten bevorzugt Menschen.
  • Wie hier verwendet, bezieht sich der Begriff „Arzneimittelprecursor" auf eine Precursorverbindung, die der metabolischen Aktivierung in vivo unterliegt, um das wirksame Arzneimittel zu produzieren. Somit wird beispielsweise eine Verbindung der Erfindung, die einem Objekt verabreicht wurde, der metabolischen Aktivierung unterliegen und Combretastatin A-4 aufgrund der Dissoziation der Verbindung der vorliegenden Erfindung regenerieren, beispielsweise durch die Wirkung der endogenen nicht-spezifischen Phosphatasen im Plasma.
  • Wie hier verwendet, bedeutet der Begriff „organisches Amin" eine organische (d.h. Kohlenstoff-enthaltende) Verbindung enthaltend wenigstens eine primäre (d.h. -NH2), sekundäre (d.h. -NH-) oder tertiäre (d.h.
    Figure 00210001
    ) Aminogruppe, die ein Phosphatsalz in der Verbindung der Formel I der vorliegenden Erfindung bilden kann. Wo mehr als eine primäre, sekundäre und/oder tertiäre Aminogruppe in dem genannten organischen Amin enthalten ist, kann jede solche Gruppe, die dazu in der Lage ist, die quartäre Ammoniumgruppe QH+ der Formel I bilden. Die vorliegende Definition von „organisches Amin" umfasst keine Aminosäureverbindungen (siehe die Provisional Anmeldung mit dem Titel „Combretastatin A-4-Phosphatmono- und -diaminosäuresalz-Arzneimittelprecursor", eingereicht von Venit als US-Anmeldung mit der Serien-Nr. 60/232,568 am 14. September 2000) noch bestimmte Verbindungen, wie sie in WO 99/35150 beschrieben sind (Glucosamin, Piperazin, Piperidin, 6'-Methoxycinchonan-9-ol, Cinchonan-9-ol, Pyrazol, Pyridin, Tetracyclin, Imidazol, Adenosin, Verapamil, Morpholin). Das eingesetzte gegebenenfalls substituierte aliphatische organische Amin ist bevorzugt eine physiologisch verträgliche Verbindung, ausgewählt aus den folgenden Gruppen:
    • (a) organische Amine mit einem pKs größer als oder gleich 7, mehr bevorzugt einem pKs größer als oder gleich 8;
    • (b) organische Amine, wobei der Stickstoff, der das quartäre Ammoniumkation QH+ in der Formel I bildet, an eine gegebenenfalls substituierte aliphatische Gruppe gebunden ist (oder an zwei oder drei solche gegebenenfalls substituierten aliphatischen Gruppen im Falle der sekundären bzw. tertiären Amine). Die „aliphatische Gruppe" ist ein gerad- oder verzweigtkettiger, gesättigter oder ungesättigter Kohlenwasserstoff (z.B. Alkan, Alken oder Alkin) mit 1 – 20, bevorzugt 1 – 12, mehr bevorzugt 1 – 6 Kohlenstoffatomen in der Kette. „Optionale Substituenten" sind bevorzugt ein oder mehrere Substituenten, die ein organisches Amin bereitstellen, welches, wenn es in der Formel I der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, Phosphatsalze der Formel I ergibt, welche kristallin und praktisch nicht hygroskopisch oder nicht hygroskopisch sind. Bevorzugte „optionale Substituenten" umfassen Hydroxyl-, Amino- (d.h. -NH2) oder Alkoxy- (d.h. -O-Alkyl) Gruppen, am meisten bevorzugt eine oder mehrere Hydroxylgruppen; und/oder
    • (c) organische Amine, wobei der Stickstoff, der das quartäre Ammoniumkation QH+ in der Formel I bildet, ein primäres Amin ist, das an eine gegebenenfalls substituierte aliphatische Gruppe gebunden ist, oder ein sekundäres Amin, das an zwei gegebenenfalls substituierte aliphatische Gruppen gebunden ist, wobei die bevorzugten optionalen Substituenten ein oder mehrere Hydroxyl- oder Aminogruppen sind, am meisten bevorzugt Hydroxylgruppen.
  • Natürlich kann jedes gegebene organische Amin, das als bevorzugtes Amin zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung ausgewählt wird, die Eigenschaften von zwei oder mehr Gruppen (a) bis (c), wie oben beschrieben, haben (z.B. einen pKs größer als oder gleich 7 haben und, wie in (c) beschrieben, ein gegebenenfalls substituiertes aliphatisches Amin sein).
  • Jedes so definierte organische Amin ist geeignet für die Verwendung in den Verbindungen der Formel I der vorliegenden Erfindung, ebenso wie in den vorliegenden pharmazeutischen Zusammensetzungen und Verfahren. Der Begriff „organisches Amin" umfasst Verbindungen in Salzform mit anderen Säure- und/oder Baseeinheiten (in denen z.B. eine Aminogruppe das Phosphatsalz der Formel I bildet und eine andere Aminogruppe ein Salz mit einer Säureeinheit bildet). Somit kann der Rest des organischen Amins, das von den Verbindungen der vorliegenden Erfindung umfasst wird, auch Salzeinheiten enthalten.
  • Beispielhafte organische Amine umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Tromethamin, Diethanolamin, Glucamin, N-Methylglucamin, Ethylendiamin und 2-(4-Imidazolyl)ethylamin.
  • Ein Combretastatin A-4-Phosphat-„monoorganisches Amin"-Salz der Formel I enthält eine organische Aminogruppe Q als Teil von R1 oder R2, wie oben definiert; ein Combretastatin A-4-Phosphat „di-organisches Amin"-Salz der Formel I enthält zwei organische Aminogruppen Q, eine als Teil von R1 und eine als Teil von R2, wie oben definiert. „Monoorganische Amin"-Salze der Formel I werden bevorzugt. Entsprechende Definitionen gelten für „Monoaminosäure", „Diaminosäure", „Monoaminosäureester" und „Diaminosäureester".
  • Jede geeignete Aminosäure kann hier zur Anwendung kommen, einschließlich zahlreicher natürlicher und nicht natürlicher Aminosäuren, die Anwendung in einer Verbindung der vorliegenden Erfindung finden können. Spezielle Beispiele umfassen, sind aber sicherlich nicht beschränkt auf Ornithin, Histidin, Lysin, Arginin und Tryptophan, um nur ein paar zu nennen.
  • Wie hier verwendet, bezieht sich der Begriff „Aminosäure" auf eine Verbindung enthaltend eine basische Aminogruppe (NH2) und eine saure Carbonsäuregruppe (COOH), einschließlich solcher Verbindungen in zwitterionischer Form (in denen die Amino- und Carbonsäuregruppen zusammen ein Zwitterion oder ein internes Salz bilden) oder in Salzform mit anderen sauren und/oder basischen Einheiten (in denen z.B. die Aminosäure eine Carbonsäuregruppe zusätzlich zu der α-COOH-Gruppe enthält und die erstere in Salzform mit einem Alkalimetall vorliegt). Somit kann der Rest einer Aminosäure, die in einer Verbindung der vorliegenden Erfindung umfasst ist, auch Salzeinheiten enthalten. Der Begriff schließt nicht-natürliche ebenso wie natürliche Aminosäuren ein, wie α-Aminosäuren (insbesondere L-Aminosäuren), von denen viele Bausteine für Proteine sind. Der Begriff „natürliche Aminosäuren" bezieht sich auf die 20 Aminosäuren, die in allen Proteinen üblich sind, d.h. Glycin, Alanin, Valin, Leucin, Isoleucin, Prolin, Serin, Threonin, Cystein, Methionin, Asparagin, Glutamin, Phenylalanin, Tyrosin, Tryptophan, Lysin, Arginin, Histidin, Aspartat und Glutamat. Der Ausdruck „nicht-natürliche Aminosäuren" bezieht sich auf Aminosäuren, die im Allgemeinen nicht in allen Proteinen üblich sind, wie 4-Hydroxyprolin, 5-Hydroxylysin, N-Methyllysin, γ-Carboxyglutamat, Selencystein, Ornithin und Citrullin. Aminosäuren mit 2 oder mehr Stickstoffatomen sind geeignet für die Verwendung in den Verbindungen der Formel I der vorliegenden Erfindung, wenn Q die Definition (B) aufweist, ebenso wie in den vorliegenden pharmazeutischen Zusammensetzungen und Verfahren.
  • Wie hier verwendet ist der Begriff „Seitenkette" in Bezug auf eine Aminosäure die Einheit einer Aminosäure, welche bei jeder Aminosäure unterschiedlich ist, insbesondere die Gruppe, die an das Kohlenstoffatom gebunden ist, das die -NH2- und -COOH-Gruppen einer Aminosäure miteinander verbindet.
  • Wie hier verwendete, bedeutet der Begriff „praktisch nicht hygroskopisch" in Bezug auf eine Verbindung bevorzugt weniger als 1% Wassergewichtszunahme pro Verbindungsgewicht (mehr bevorzugt weniger als 0.5% Wassergewichtszunahme pro Verbindungsgewicht), gemessen unter den folgenden Bedingungen: Eine Temperatur von etwa 25°C, relative Feuchtigkeiten von 20% – 95% und bei Gleichgewichtsbedingungen (d.h. gemessen zu einer Zeit, in der die Geschwindigkeiten von Feuchtigkeitssorption und -desorption im Gleichgewicht sind) relativ zu der Messung bei 25°C und 0% relativen Feuchtigkeitsbedingungen. Wie hier verwendet, bedeutet der Begriff „nicht hygroskopisch" in Bezug auf eine Verbindung bevorzugt keine messbare Gewichtszunahme pro Verbindungsgewicht, wie oben gemessen.
  • Wie hier verwendet, bedeutet der Begriff „Ester" in Bezug auf eine Aminosäure eine Carbonsäuregruppe (d.h. eine Gruppe -COOH) einer Aminosäure, die in der Form -COO(G) vorliegt, in der G eine organische Einheit, wie eine unsubstituierte oder substituierte Alkyl-, Alkenyl-, Alkinyl-, Cycloalkyl-, Cycloalkenyl-, Aryl- oder heterocyclische Gruppe ist.
  • Bevorzugt als Gruppen G sind C1-6-Alkylgruppen wie Methyl oder Ethyl. Am meisten bevorzugt als Aminosäureester sind C1-6-Alkylester des Glycins, wie Glycinmethylester oder Glycinethylester.
  • Wie hier verwendet, bezieht sich der Begriff „Salz" auf eine Verbindung der vorliegenden Erfindung, die eine ionische Verbindung ist, z.B. mit einer ionischen Bindung zwischen dem quartären Stickstoff des organischen Amins, der Aminosäure oder der Aminosäureestereinheit QH+ und der Phosphateinheit des Combretastatin A-4-Phosphats.
  • Wie hier verwendet, ist eine „ionische Bindung" eine chemische Bindung, die ausgebildet wird durch die elektrostatische Anziehung zwischen positiven und negativen Ionen oder chemischen Strukturen. Eine solche Bindung kann in wässriger Lösung leicht dissoziiert (oder ionisiert) werden. Die Lösung einer Verbindung der vorliegenden Erfindung in einem Lösungsmittel, insbesondere einem wässrigen Lösungsmittel, ebenso wie die Lyophilisierung einer solchen Lösung sind Ausführungsbeispiele, die in der vorliegenden Erfindung eingeschlossen sind.
  • Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck „physiologisch verträglich" bei der Beschreibung einer in vivo vorliegenden chemischen Spezies, wie einem organischen Amin, Aminosäure oder Aminosäureester auf die Unfähigkeit der chemischen Spezies, Nebenwirkungen auszulösen, die unter den Behandlungsbedingungen des Tieres inakzeptabel sind. Bevorzugt verursachen „physiologisch verträgliche" chemische Spezies keine schädlichen Nebenwirkungen.
  • Wie oben erläutert, betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Modulierung des Wachstums oder der Metastasenbildung von Tumoren, bevorzugt festen Tumoren, unter Verwendung einer Verbindung der vorliegenden Erfindung. Wie hier verwendet, können die Begriffe „Tumor" oder „Tumorwachstum" austauschbar verwendet werden und beziehen sich auf das anormale Wachstum von Gewebe, das sich aus unkontrollierter progressiver Multiplikation von Zellen ergibt und keiner physiologischen Funktion dient. Ein fester Tumor kann bösartig sein, z.B. dazu neigen zu metastasieren und lebensgefährlich sein, oder gutartig. Beispiele für feste Tumoren, die gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung behandelt werden können, umfassen Sarkome und Karzinome wie, aber nicht beschränkt auf: Fibrosarkome, Myxosarkome, Liposarkome, Chondrosarkome, Lymphome wie Nicht-Hodgkin's Lymphome, osteogene Sarkome, Chordome, esophageale Tumore, Angiosarkome, Osteosarkome, Endothelsarkome, Lymphangiosarkome, Lymphangioendothelsarkome, Synoviome, synoviale Sarkome, Mesotheliome, Ewing's Tumor, Leiomyosarkome, Rhabdomyosarkome, Colonkarzinome, Colorektalkrebs, Magenkrebs, Bauchspeicheldrüsenkrebs, Brustkrebs wie metastatischer Brustkrebs, Eierstockkrebs, Prostatakrebs, Schuppenzellenkarzinome, Basalzellenkarzinome, Adenokarzinome, Adenokarzinome des Dickdarms und Mastdarms, Schweißdrüsenkarzinome, Talgdrüsenkarzinome, Papillenkarzinome, Papillenadenokarzinome, Cystadenokarzinome, Medullarkarzinome, bronchogene Karzinome, Renalzellenkarzinome, Hepatome, Lebermetastasen, Gallengangkarzinome, Choriokarzinome, Seminome, embryonale Karzinome, Thyroidkarzinome, wie anaplastischer Thyroidkrebs, Medullarthyroidtumor, Wilms' Tumor, Cervicalkrebs, Testiculartumor, Lungentumore wie nicht-kleinzellige Lungenkarzinome, kleinzellige Lungenkarzinome, Blasenkarzinome, Epithelkarzinome, Gliome, Astrocytome, Medulloblastome, Craniopharyngiome, Ependymome, Pinealome, Hämangioblastome, akustische Neurome, Oligodendrogliome, Meningiome, Melanome, Neuroblastome und Retinoblastome.
  • Überdies können Tumore umfassend dysproliferative Veränderungen (wie Metaplasien und Dysplasien) mit einer Verbindung oder einem Verfahren der vorliegenden Erfindung in Epithelgeweben, wie denen im Cervix, Esophagus und der Lunge, behandelt oder verhindert werden. Somit stellt die vorliegende Erfindung eine Behandlung von Zuständen bereit, die für eine fortschreitende Entwicklung von Neoplasien oder Krebs bekannt oder verdächtig sind, insbesondere wo nicht-neoplastisches Zellwachstum bestehend aus Hyperplasien, Metaplasien oder insbesondere Dysplasien aufgetreten sind (für eine Zusammenfassung solcher anormaler Wachstumszustände siehe Robbins und Angell, 1976, Basic Pathology, 2. Aufl., W.B. Saunders Co., Philadelphia, S. 68 – 79). Hyperplasie ist eine Form der kontrollierten Zellproliferation, die mit einem Anstieg der Zellenzahl in einem Gewebe oder Organ ohne besondere Veränderung in der Struktur oder Funktion einhergeht. Als nur ein Beispiel geht die endometriale Hyperplasie oft dem endometrialen Krebs voran. Metaplasie ist eine Form des kontrollierten Zellwachstums, bei dem ein Typ adulter oder volldifferenzierter Zellen einen anderen Typ adulter Zellen substituiert. Metaplasie kann in Epithel- oder Bindegewebszellen auftreten. Die atypische Metaplasie schließt ein etwas gestörtes metaplastisches Epithel mit ein. Dysplasie ist häufig ein Vorläufer von Krebs und wird hauptsächlich im Epithel gefunden; Sie ist die gestörteste Form des nicht-neoplastischen Zellwachstums und geht mit einem Verlust der individuellen Zelleinheitlichkeit und der architektonischen Orientierung der Zellen einher. Dysplastische Zellen haben oft anormal lange tiefgefärbte Kerne und bilden Pleomorphismus aus. Dyplasie tritt charakteristischerweise auf, wo eine chronische Reizung oder Entzündung vorliegt und wird oft im Cervix, den Atemwegen, der Mundhöhle und der Gallenblase gefunden. Für eine Zusammenfassung solcher Störungen siehe Fishman et al., 1985, Medicine, 2. Aufl., J.B. Lippincott Co., Philadelphia.
  • Andere Beispiele für Tumore, die gutartig sind, und mit einer Verbindung oder einem Verfahren der vorliegenden Erfindung behandelt werden können, umfassen arteriovenöse (AV) Missbildungen, insbesondere an intracranialen Stellen, und Myoleome.
  • Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung sind ebenso nützlich im Verfahren zur Behandlung von nicht bösartigen vaskulären proliferativen Störungen, wie Maculadegeneration, Psoriasis und Restenose, und im Allgemeinen in der Behandlung von Entzündungskrankheiten, die durch vaskuläre Proliferation gekennzeichnet sind. Solche Erkrankungen und Störungen werden beschrieben in WO 00/48606.
  • Pharmazeutische Zusammensetzungen
  • Die vorliegende Erfindung erstreckt sich auch auf eine pharmazeutische Zusammensetzung, umfassend eine Verbindung der vorliegenden Erfindung, wie oben beschrieben, und einen pharmazeutisch verträglichen Träger davon. Der Ausdruck „pharmazeutisch verträglich" bezieht sich auf molekulare Einheiten und Zusammensetzungen, die physiologisch verträglich sind und bevorzugt typischerweise keine allergische oder ähnliche ungünstige Reaktion wie Magenverstimmung, Benommenheit und Ähnliches hervorrufen, wenn sie einem Menschen verabreicht werden. Bevorzugt bedeutet der Begriff „pharmazeutisch verträglich", wie hier verwendet, genehmigt durch eine Regulierungsbehörde einer Bundes- oder Staatsregierung oder aufgeführt in der US Pharmacopoeia oder anderen allgemein anerkannten Pharmacopoeias zur Verwendung in Tieren und insbesondere in Menschen. Der Begriff „Träger" bezieht sich auf ein Verdünnungsmittel, Hilfsmittel, Bindemittel oder eine Bindemittellösung, mit der die Verbindung verabreicht wird. Solche pharmazeutischen Träger können sterile Flüssigkeiten wie Wasser und Öle sein umfassend solche, die Erdöl-, tierischen, pflanzlichen oder synthetischen Ursprungs sind, wie Erdnussöl, Sojaöl, Mineralöl, Sesamöl, Alkohole, z.B. Ethanol, Propanol, Polyethylenglykol, Propylenglykol, Sorbitol, Glycerin, etc., Cremophor und ähnliche, einschließlich Mischungen davon. Wasser oder wässrige Salzlösungen und wässrige Dextrose- und Glycerinlösungen werden bevorzugt als Träger verwendet, insbesondere für Injektionslösungen. Geeignete pharmazeutische Träger werden beschrieben in "Remington's Pharmaceutical Sciences" von E.W. Martin.
  • Eine pharmazeutische Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann zur Verwendung für Injektionen oder zur oralen, pulmonaren, nasalen, transdermalen, Okularen oder anderen Formen der Verabreichung verwendet werden. Im Allgemeinen sind durch die Erfindung pharmazeutische Zusammensetzungen umfasst, die wirksame Mengen einer Verbindung der vorliegenden Erfindung zusammen mit beispielsweise pharmazeutisch verträglichen Verdünnungsmitteln, Konservierungsmitteln, Lösungsvermittlern, Emulgatoren, Hilfsmitteln und/oder anderen Trägern umfassen. Solche Zusammensetzungen umfassen Verdünnungsmittel mit unterschiedlichem Puffergehalt (z.B. TRIS oder andere Amine, Carbonate, Phosphate, Aminosäuren, z.B. Glycinamid-Hydrochlorid (insbesondere im physiologischen pH-Bereich), N-Glycylglycin, Natrium- oder Kaliumphosphat (zweibasig, dreibasig), etc. oder TRIS-HCl oder -Acetat), pH und Ionenstärke; Additive, wie Tenside und Solubilisierungsmittel (z.B. oberflächenaktive Stoffe wie Pluronics, Tween 20, Tween 80 (Polysorbat 80), Cremophor, Polyole wie Polyethylenglykol, Propylenglykol, etc.), Antioxidantien (z.B. Ascorbinsäure, Natriumhydrogensulfit), Konservierungsmittel (z.B. Thimersol, Benzylalkohol, Parabene, etc.) und Füllmittel (z.B. Zucker wie Sucrose, Lactose, Mannit, Polymere wie Polyvinylpyrrolidone oder Dextran, etc.); und/oder Einschluß des Materials in partikuläre Zubereitungen polymerer Verbindungen wie Polymilchsäure, Polyglykolsäure, etc., oder in Liposome. Hyaluronsäure kann ebenfalls verwendet werden. Solche Zusammensetzungen können eingesetzt werden, um den physikalischen Zustand, die Stabilität, die Geschwindigkeit der in vivo Freisetzung und Geschwindigkeit der in vivo Clearance einer Verbindung der vorliegenden Erfindung zu beeinflussen. Siehe z.B. Remington's Pharmaceutical Sciences, 18. Aufl. (1990, Mack Publishing Co., Easton, PA 18042) S. 1435 – 1712. Die Zusammensetzungen können z.B. in flüssiger Form oder in getrockneter pulvriger Form, wie in einer lyophilisierten Form, hergestellt werden. Besondere Verfahren zur Verabreichung solcher Zusammensetzungen werden unten beschrieben.
  • Die pH-Einstellung kann wie gewünscht eingesetzt werden. Es ist bevorzugt – beispielsweise um die Löslichkeit der Verbindungen der vorliegenden Erfindung zu erhöhen, dass der pH von pharmazeutischen Zusammensetzungen umfassend diese Verbindungen auf einen pH größer als 7, bevorzugter auf einen pH größer als 8 (wie auf einen pH von etwa 8.5), eingestellt wird.
  • Für CA4P-Arzneimittelprecursorsalze, wie die der Formel I der vorliegenden Erfindung, findet die Bildung des aktiven ursprünglichen (CA4) bei geringerem pH statt. Die vorliegenden Erfinder haben herausgefunden, dass die Zugabe eines Puffers/pH-Wert-Regulierungsmittels einen pH-Abfall während des Einfrierens verhindert, so dass eine stabilere lyophile Formulierung bereitgestellt wird. Es wurde weiterhin überraschenderweise herausgefunden, dass für lyophile Formulierungen von CA4P-Arzneimittelprecursorsalzen, wie die der Formel I der vorliegenden Erfindung, die pH-Regulierung unter Verwendung von Natriumhydroxid als pH-Regulierungsmittel in der Bildung des aktiven ursprünglichen (cis) CA4P (welches in Wasser minimal löslich ist und unerwünschte Teilchen in einer wässrigen Lösung bilden kann) resultiert und dass die Verwendung eines anderen pH-Regulierungsmittels als Natriumhydroxid die Bildung von CA4 verringern kann. Die Verwendung von TRIS als pH-Regulierungsmittel und Puffer verringert beispielsweise die Bildung des aktiven ursprünglichen (cis) CA4 im Vergleich zu der Verwendung von Natriumhydroxid zur pH-Regulierung und ist somit besonders bevorzugt für die Verwendung in Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung. Es wurde beispielsweise bei Verbindungen der Formel I, in denen Q entweder TRIS oder Histidin ist, beobachtet, dass Lyophile, die unter Verwendung von NaOH als pH-Regulierungsmittel hergestellt wurden, bei der Lagerung Hydrolyse zur ursprünglichen cis-CA4 zeigten, während die pH-Einstellung unter Verwendung eines geeigneten Puffermittels, das nicht NaOH war, z.B. TRIS, die Bildung der unlöslichen Stammverbindung verringerte. Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft daher pharmazeutische lyophile Zusammensetzungen (bevorzugt hergestellt aus pH-regulierten Lösungen) umfassend eine Verbindung der vorliegenden Erfindung und ein anderes pH-Regulierungsmittel als Natriumhydroxid, bevorzugt umfassend eine organische Base wie eine Aminosäure oder ein organisches Amin insbesondere TRIS als pH- Regulierungsmittel. Während somit die Verwendung von Natriumhydroxid in lyophilen Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung eingeschlossen ist, ist eine solche Verwendung weniger bevorzugt z.B. für pharmazeutische Zusammensetzungen, die intravenös verabreicht werden, wo Feststoffbildung unerwünscht ist.
  • Pharmazeutische Zusammensetzungen, z.B. Lösungen (insbesondere wässrige Lösungen, z.B. in Konzentrationen von 15 mg/ml, 30 mg/ml und 60 mg/ml) können ebenfalls hergestellt werden und umfassen eine Verbindung der vorliegenden Erfindung und ein pH-Regulierungsmittelumfassend Natriumhydroxid, bevorzugt umfassend eine organische Base wie eine Aminosäure wie Arginin, Glycin oder ein organisches Amin, z.B. Ethanolamin, insbesondere TRIS, als pH-Regulierungsmittel. Die Stabilität der wässrigen Lösung steigt, wenn der pH der Formulierung von pH 9.0 auf pH 10.5 ansteigt. Die Stabilität der Lösung ist auch besser bei höheren Ionenstärken. Beispielsweise kann eine Lösungsformulierung mit NaOH als pH-Regulierungsmittel bei pH 10 vergleichbare Stabilität aufweisen wie die lyophilisierte Formulierung, die mit TRIS als Puffermittel bei pH 8.5 hergestellt wurde.
  • Es wird bevorzugt Lichtschutz für die pharmazeutischen Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung eingesetzt.
  • Verfahren zur Modulierung des Tumorwachstums oder der Metastasenbildung
  • Combretastatin A-4 ist ein sehr potentes antimitotisches Mittel, das aus dem Stammholz des Combretum caffrum stammt und eine wirksame Toxizität gegenüber einer großen Vielzahl an menschlichen Krebszelllinien zeigt. Folglich kann die Verabreichung einer Verbindung oder pharmazeutischen Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung an ein Objekt das Tumorwachstum und/oder die Metastasenbildung in dem Objekt verringern oder alternativ, falls das Objekt keine detektierbare Metastasenbildung oder Tumorwachstum aufweist, die Metastasenbildung und/oder das Tumorwachstum verhindern. Natürlich kann eine Verbindung der vorliegenden Erfindung allein oder mit einem pharmazeutisch verträglichen Träger verabreicht werden.
  • Daher betrifft die vorliegende Erfindung unter anderem die Verwendung einer effektiven Menge an mono- oder diorganischem gegebenenfalls substituiertem aliphatischem Amin-Combretastatin A-4-Phosphat-Arzneimittelprecursorsalz der vorliegenden Erfindung, das Combretastatin A-4 in vivo schnell regeneriert, zur Herstellung eines Medikaments für die Modulation des Tumorwachstums oder der Metastasenbildung. Wie oben erläutert, bezieht sich der Ausdruck „wirksame Menge", wie er hier verwendet wird, auf die einem Objekt verabreichte Verbindungsmenge der vorliegenden Erfindung, die ausreichend ist, um das Tumorwachstum oder die Metastasenbildung zu modulieren, so dass das Tumorwachstum oder die Metastasenbildung in einem Tier verringert wird oder alternativ, dass die Bildung des Tumorwachstums in einem Tier, das keine Tumorbildung vor der Verabreichung aufwies, verhindert wird. Der Fachmann kann die zu verabreichende wirksame Menge einer Verbindung der vorliegenden Erfindung leicht, beispielsweise unter Verwendung von Routinetechniken, bestimmen.
  • Überdies werden zahlreiche Mittel zur Verabreichung einer Verbindung der vorliegenden Erfindung in Betracht gezogen. Insbesondere kann eine Verbindung oder eine pharmazeutische Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung parenteral, transmucosal, z.B. oral, nasal oder rektal oder transdermal eingeführt werden. Bevorzugt ist die Verabreichung parenteral, z.B. über intravenöse Injektion, auch einschließlich, aber nicht beschränkt auf intraarterielle, intramuskuläre, intradermale, subkutane, intraperitoneale, intraventrikulare und intracraniale Verabreichung. Die Verbindung oder pharmazeutische Zusammensetzung kann beispielsweise per Injektion in den/die Tumor(e), die behandelt werden, eingeführt werden oder in Gewebe, die die/den Tumor(e) umgeben. „Mucosale Penetrationsbeschleuniger" bezieht sich auf ein Reagens, das die Geschwindigkeit oder Leichtigkeit der transmucosalen Penetration einer Verbindung der vorliegenden Erfindung erhöht, wie, aber nicht beschränkt auf Gallensalz, Fettsäure, oberflächenaktive Substanz oder Alkohol. In speziellen Ausführungsformen kann der Permeationsbeschleuniger Natriumcholat, Natriumdodecylsulfat, Natriumdeoxycholat, Taurodeoxycholat, Natriumglycocholat, Dimethylsulfoxid oder Ethanol sein. Geeignete Penetrationsbeschleuniger umfassen auch Glycyrrhetinsäure (US-Patent Nr. 5,112,804 von Kowarski) und Polysorbat-80, letzteres bevorzugt in Kombination mit einem nicht ionischen Tensid, wie Nonoxynol-9, Laureth-9, Poloxamer-124, Octoxynol-9 oder Lauramid-DEA (europäisches Patent EP 0 242 643 B1 von Stoltz).
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel kann eine Verbindung oder eine pharmazeutische Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung in einem Vesikel abgegeben werden, insbesondere einem Liposom [siehe Langer, Science 249: 1527 – 1533 (1990); Treat et al., in Liposomes in the Therapy of Infectious Disease and Cancer, Lopez-Berestein und Fidler (Hrsg.), Liss: New York, S. 353 – 365 (1989); Lopez-Berestein, ibid., S. 317 – 327; siehe allgemein ibid.].
  • In noch einem anderen Ausführungsbeispiel kann eine solche Verbindung oder pharmazeutische Zusammensetzung in einem System mit kontrollierter Freisetzung abgegeben werden, wie z.B. unter Verwendung einer intravenösen Infusion, einer implantierbaren osmotischen Pumpe, einem transdermalen Pflaster, Liposomen oder anderen Verabreichungsformen. In einem speziellen Ausführungsbeispiel kann eine Pumpe verwendet werden [siehe oben, Langer; Sefton, CRC Crit. Ref. Biomed. Eng. 14: 201 (1987); Buchwald et al., Surgery 88: 507 (1980); Sandek et al., N. Engl. J. Med. 321: 574 (1989)]. In einem anderen Ausführungsbeispiel können polymere Materialien verwendet warden [siehe Medical Applications of Controlled Release, Langer und Wise (Hrsg.), CRC Press: Boca Raton, Florida (1974); Controlled Drug Bioavailability, Drug Product Design and Performance, Smolen und Ball(Hrsg.), Wiley: New York (1984); Ranger und Peppas, J. Macromol. Sci. Rev. Macromol. Chem. 23: 61 (1983); siehe auch Levy et al., Science 228: 190 (1985); During et al., Ann. Neurol. 25: 351 (1989); Howard et al., J. Neurosurg. 71: 105 (1989)]. In noch einem anderen Ausführungsbeispiel kann ein System mit kontrollierter Freisetzung in der Nähe des Zielgewebes des Objekts platziert werden, so dass nur ein Bruchteil der systemischen Dosis erforderlich ist [siehe z.B. Goodson in Medical Applications of Controlled Release, siehe oben, Band 2, S. 115 – 138 (1984)]. Bevorzugt wird eine Vorrichtung mit kontrollierter Freisetzung in einem Tier in der Umgebung der Stelle unzureichender Immunaktivierung oder eines Tumors eingeführt. Andere Systeme kontrollierter Freisetzung werden in der Zusammenfassung von Langer [Science 249: 1527 – 1533 (1990)] diskutiert.
  • Parenterale Verabreichung
  • Wie oben erklärt, kann eine Verbindung oder pharmazeutische Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung einem Objekt parenteral verabreicht werden und so die Verabreichung über den Gastrointestinaltrakt eines Objekts vermieden werden. Spezielle parenterale Verabreichungstechniken, die hier Anwendung finden können, umfassen, sind aber sicherlich nicht beschränkt auf intravenöse (Bolus oder Infusion) Injektionen, intraperitoneale Injektionen, subkutane Injektionen, intramuskuläre Injektionen oder Katheterisierung, um nur ein paar zu nennen. Beispielhafte Zusammensetzungen für die parenterale Verabreichung umfassen injizierbare Lösungen oder Suspensionen, welche beispielsweise geeignete nicht toxische, parenteral verträgliche Verdünnungsmittel oder Lösungsmittel enthalten können wie Mannit, 1,3-Butandiol, Wasser, gepufferte wässrige Systeme, Ringer's Lösung, eine isotonische Natriumchloridlösung oder andere geeignete Dispergierungs- oder Benetzungs- oder Suspendierungsmittel umfasend synthetische Mono- oder Diglyceride und Fettsäuren umfassend Ölsäure, Alkohole und/oder Cremophor. Die pH-Einstellung kann nach Wunsch eingesetzt werden.
  • Nasale Abgabe
  • Nasale oder transmucosale Abgabe einer Verbindung oder einer pharmazeutischen Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung wird ebenfalls in Erwägung gezogen. Die nasale Abgabe gestattet die Passage einer solchen Verbindung in den Blutstrom direkt nach der Verabreichung einer effektiven Menge der Verbindung an die Nase ohne die Notwendigkeit der Ablagerung des Produkts in der Lunge. Formulierungen für die nasale Abgabe umfassen solche mit Dextran oder Cyclodextrin ebenso wie mit anderen Polymeren, wie Polyvinylpyrrolidone, Methylcellulose oder andere Cellulosen.
  • Für die nasale Verabreichung ist eine nützliche Vorrichtung eine kleine, harte Flasche, an der ein Maßdosissprayer angebracht ist. In einem Ausführungsbeispiel wird die Maßdosis durch Ziehen einer Verbindung oder einer pharmazeutischen Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung in eine Kammer eines definierten Volumens abgegeben, welche eine Öffnung aufweist, die so dimensioniert ist, dass eine Aerosolformulierung durch Bildung eines Sprays aerosolisiert wird, wenn eine Flüssigkeit in der Kammer zusammengepresst wird. Die Kammer wird zusammengepresst, um die Verbindung oder die pharmazeutische Zusammensetzung zu verabreichen. In einem speziellen Ausführungsbeispiel ist die Kammer eine Kolbenanordnung. Solche Vorrichtungen sind kommerziell erhältlich.
  • Alternativ kann eine zusammendrückbare Kunststoffflasche mit einer Öffnung oder einem Loch, das so dimensioniert ist, dass eine Aerosolformulierung aerosolisiert wird, verwendet werden. Aerosolisierung findet statt, wenn die Flasche zusammengedrückt wird. Die Öffnung befindet sich üblicherweise an der Oberseite der Flasche und die Oberseite läuft im Allgemeinen spitz zu, so dass sie für eine wirksame Verabreichung der Aerosolformulierung teilweise in die Nasalwege passt. Bevorzugt stellt der Naseninhalator eine abgemessene Menge der Aerosolformulierung zur Verabreichung einer Maßdosis einer Verbindung oder einer pharmazeutischen Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung bereit.
  • Zur transmucosalen Abgabe ist auch die Verwendung eines Permeationsbeschleunigers eingeschlossen.
  • Pulmonare Verabreichung
  • Ebenfalls hier eingeschlossen ist die pulmonare Abgabe einer Verbindung oder pharmazeutischen Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung. Eine Verbindung oder eine pharmazeutische Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann während des Inhalierens an die Lungen eines Säugetieres abgegeben werden und geht durch die Lungenepithelauskleidung in den Blutstrom über. Andere Berichte hierüber umfassen Adjei et al., [Pharmaceutical Research, 7: 565 – 569 (1990); Adjei et al., International Journal of Pharmaceutics, 63: 135 – 144 (1990) (Leuprolidacetat); Braquet et al., Journal of Cardiovascular Pharmacology, 13 (Suppl. 5): 143 – 146 (1989) (Endothelin-1); Hubbard et al., Annals of Internal Medicine, Band III, S. 206 – 212 (1989) (αl-Antitrypsin); Smith et al., J. Clin. Invest. 84: 1145 – 1146 (1989) (α-1-Proteinase); Oswein et al., "Aerosolization of Proteins", Proceedings of Symposium on Respiratory Drug Delivery II, Keystone, Colorado, März (1990) (rekombinantes menschliches Wachstumshormon); Debs et al., J. Immunol. 140: 3482 – 3488 (1988) (Interferon-γ und Tumornecrosefaktor alpha), Platz et al., US-Patent Nr. 5,284,656 (Granulocytenkolonie-stimulierender Faktor)]. Ein Verfahren und eine Zusammensetzung zur pulmonaren Abgabe von Arzneimitteln für eine systemische Wirkung wird beschrieben in US-Patent Nr. 5,451,569, erteilt am 19. September 1995 an Wong et al.
  • In Erwägung gezogen für die Verwendung in der Ausführung dieser Erfindung werden eine große Anzahl von mechanischen Vorrichtungen, die zur pulmonaren Abgabe von therapeutischen Produkten gestaltet wurden, einschließlich aber nicht beschränkt auf Vernebler, Maßdosisinhalatoren und Pulverinhalatoren, die dem Fachmann alle vertraut sind. Hinsichtlich der Konstruktion der Abgabevorrichtung kann jede Form der Aerosolisierung, die im Stand der Technik bekannt ist, in der Ausführung der Erfindung verwendet werden, einschließlich aber nicht beschränkt auf Sprayflaschen, Vernebelung, Atomisierung oder Pumpaerosolisierung einer flüssigen Formulierung und Aerosolisierung einer trockenen Pulverformulierung.
  • Einige spezifische Beispiele kommerziell erhältlicher Vorrichtungen, die für die Ausführung dieser Erfindung geeignet sind, sind der Ultravent Vernebler, hergestellt von Mallinckrodt, Inc., St. Louis, Missouri; Der Acorn II Vernebler, hergestellt von Marquest Medical Products, Englewood, Colorado; der Ventolin Maßdosisinhalator, hergestellt von Glaxo Inc., Research Triangle Park, North Carolina; und der Spinhaler Pulverinhalator, hergestellt von Fisons Corp., Bedford, Massachusetts.
  • All solche Vorrichtungen erfordern die Verwendung von Formulierungen, die zur Dispergierung pharmazeutischer Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung geeignet sind. Typischerweise ist jede Formulierung spezifisch hinsichtlich des Typs der eingesetzten Vorrichtung und kann die Verwendung eines geeigneten Treibmittels zusätzlich zu den üblichen in der Therapie hilfreichen Verdünnungsmitteln, Hilfsmitteln und/oder anderen Trägern einschließen. Ebenso ist die Verwendung von Liposomen, Mikrokapseln oder Mikrospheren, Einschlusskomplexen oder anderen Trägertypen eingeschlossen. Chemisch modifizierte pharmazeutische Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können auch in Abhängigkeit von dem Typ der chemischen Modifikation oder dem Typ der eingesetzten Vorrichtung in verschiedenen Formulierungen hergestellt werden.
  • Formulierungen, die zur Verwendung mit einem Vernebler, sei es ein Strahl- oder Ultraschallvernebler, geeignet sind, umfassen typischerweise eine Verbindung oder eine pharmazeutische Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung, die in Wasser in einer Konzentration von etwa 0.1 – 25 mg an biologisch wirksamen Bestandteilen pro ml der Lösung gelöst sind. Die Formulierung kann auch einen Puffer und einen einfachen Zucker umfassen (z.B. für die Stabilisierung und Regulierung des osmotischen Drucks einer pharmazeutischen Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung). Die Verneblerformulierung kann auch ein Tensid enthalten, um die oberflächeninduzierte Aggregation einer Verbindung oder einer pharmazeutischen Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung, die durch Atomisierung der Lösung bei der Bildung des Aerosols verursacht wird, zu verringern oder zu verhindern.
  • Formulierungen zur Verwendung mit einer Maßdosisinhalatorvorrichtung umfassen im Allgemeinen z.B. ein fein verteiltes Pulver enthaltend eine Verbindung oder eine pharmazeutische Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung, die mit Hilfe eines Tensids in einem Treibmittel suspendiert ist. Das Treibmittel kann jedes geeignete Material, das für diesen Zweck eingesetzt wird, sein, wie ein Chlorfluorkohlenstoff, ein Chlorfluorkohlenwasserstoff, ein Fluorkohlenwasserstoff oder ein Kohlenwasserstoff, umfassend Trichlorfluormethan, Dichlordifluormethan, Dichlortetrafluorethanol und 1,1,1,2-Tetrafluorethan oder Kombinationen davon. Geeignete Tenside umfassen Sorbitantrioleat und Sojalecithin. Ölsäure kann ebenfalls nützlich als Tensid sein.
  • Die flüssigen Aerosolformulierungen enthalten eine Verbindung oder eine pharmazeutische Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung und ein Dispergiermittel in einem physiologisch verträglichen Verdünnungsmittel. Die Trockenpulver-Aerosolformulierungen der vorliegenden Erfindung können eine fein verteilte feste Form einer Verbindung oder pharmazeutischen Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthalten und ein Dispergiermittel. Sowohl bei der Flüssig- als auch der Trockenpulver-Aerosolformulierung muss die Formulierung aerosolisiert werden. Das heißt sie muss zerlegt werden in flüssige oder feste Partikel, um sicherzustellen, dass die aerosolisierte Dosis tatsächlich die Schleimhäute der nasalen Wege oder der Lunge erreicht. Der Begriff „Aerosolpartikel" wird hier verwendet, um die Flüssigkeit oder den Festkörper, die zur nasalen oder pulmonaren Verabreichung geeignet sind, d.h. die die Schleimhäute erreichen, zu beschreiben. Andere Überlegungen schließen die Konstruktion von Abgabevorrichtungen, zusätzlichen Komponenten in der Formulierung und Partikeleigenschaften ein. Diese Aspekte der nasalen oder pulmonaren Verabreichung eines Arzneimittels sind im Stand der Technik bekannt und die Veränderung von Formulierungen, Aerosolisationsmitteln und der Konstruktion von Abgabevorrichtungen können von einem Fachmann leicht bewerkstelligt werden.
  • In einem speziellen Ausführungsbeispiel ist der massemittlere dynamische Durchmesser 5 Mikrometer oder weniger, um sicherzustellen, dass die Arzneimittelpartikel die Lungenalveolen erreichen (Wearley, L.L., 1991, 1991, Crit. Rev. in Ther. Drug Carrier Systems 8: 333).
  • Wie oben angemerkt, ist in einem speziellen Aspekt der Erfindung die Vorrichtung zur Aerosolisierung ein Maßdosisinhalator. Ein Maßdosisinhalator stellt eher eine bestimmte Dosis bei der Verabreichung bereit als eine variable Dosis, je nach Verabreichung. Ein solcher Maßdosisinhalator kann entweder mit einer Flüssig- oder mit einer Trockenpulver-Aerosolformulierung verwendet werden. Maßdosisinhalatoren sind im Stand der Technik bekannt.
  • Oft erfordert die Aerosolisierung einer Flüssig- oder Trockenpulverformulierung zur Inhalation in die Lunge ein Treibmittel. Das Treibmittel kann jedes allgemein im Stand der Technik verwendetes Treibmittel sein. Spezielle nicht beschränkende Beispiele solcher geeigneter Treibmittel sind ein Chlorfluorkohlenstoff, ein Fluorkohlenwasserstoff, ein Chlorfluorkohlenwasserstoff oder ein Kohlenwasserstoff, umfassend Trifluormethan, Dichlordifluormethan, Dichlortetrafluorethanol und 1,1,1,2-Tetrafluorethan oder Kombinationen davon.
  • Aerosolabgabesysteme, wie der Druckmaßdosisinhalator und der Trockenpulverinhalator werden offenbart in Newman, S. P., Aerosols and the Lung, Clarke, S. W. und Davia, D., Hrsg., S. 197-22, und können in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
  • Flüssige Aerosolformulierungen
  • Die vorliegende Erfindung stellt flüssige Aerosolformulierungen und Dosierungsformen einer Verbindung oder einer pharmazeutischen Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung bereit. Im Allgemeinen enthalten solche Dosierungsformen eine Verbindung oder pharmazeutische Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung in einem pharmazeutisch verträglichen Verdünnungsmittel. Pharmazeutisch verträgliche-Verdünnungsmittel umfassen, sind aber nicht beschränkt auf steriles Wasser, Salzlösung, gepufferte Salzlösung, Dextroselösung und ähnliche. In einem speziellen Ausführungsbeispiel ist ein Verdünnungsmittel, das in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, oder die pharmazeutische Formulierung der vorliegenden Erfindung phosphatgepufferte Salzlösung oder eine gepufferte Salzlösung mit einem pH in einem Bereich von im Allgemeinen zwischen 7.0 – 8.0 oder Wasser.
  • Die flüssige Aerosolformulierung der vorliegenden Erfindung kann als optionale Bestandteile pharmazeutisch verträgliche Träger, Verdünnungsmittel, Lösungsvermittler oder Emulgatoren, oberflächenaktive Substanzen und Bindemittel enthalten.
  • Die Formulierungen des vorliegenden Ausführungsbeispiels können auch andere Mittel enthalten, die zum Halten des pH-Werts, der Lösungsstabilisierung oder zur Regulierung des osmotischen Drucks von Nutzen sind. Beispiele solcher Mittel umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Salze wie Natriumchlorid oder Kaliumchlorid, und Kohlenwasserstoffe wie Glucose, Galactose oder Mannose, und ähnliche.
  • Aerosoltrockenpulverformulierungen
  • Es wird auch in Erwägung gezogen, dass die vorliegende Aerosolformulierung als Trockenpulverformulierung hergestellt werden kann, umfassend eine fein verteilte Pulverform einer Verbindung oder pharmazeutischen Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung und ein Dispergiermittel.
  • Formulierungen zur Dispergierung aus einer Pulverinhalatorvorrichtung können ein fein verteiltes trockenes Pulver, enthaltend eine Verbindung oder eine pharmazeutische Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung umfassen und können ebenfalls einen Füllstoff wie Lactose, Sorbitol, Sucrose oder Mannit einschließen, in Mengen, die die Dispergierung des Pulvers aus der Vorrichtung erleichtern, z.B. 50 bis 90 Gew.-% der Formulierung. Eine Verbindung oder pharmazeutische Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung sollte am vorteilhaftesten in Teilchenform mit einem mittleren Teilchendurchmesser von weniger als 10 Mikrometer, am meisten bevorzugt 0.5 bis 5 Mikrometer für die effektivste Abgabe an die distale Lunge hergestellt werden.
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Trockenpulverformulierung ein fein verteiltes Trockenpulver umfassen, enthaltend eine Verbindung oder eine pharmazeutische Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung, ein Dispergiermittel und auch einen Füllstoff. Füllstoffe, die in Verbindung mit der vorliegenden Formulierung von Nutzen sind, umfassen solche Mittel wie Lactose, Sorbitol, Sucrose oder Mannit, in Mengen, die die Dispergierung des Pulvers aus der Vorrichtung erleichtern.
  • Transdermale Verabreichung
  • Es sind verschiedene und zahlreiche Verfahren zur transdermalen Verabreichung eines Arzneimittels im Stand der Technik bekannt, z.B. über ein transdermales Pflaster. Transdermale Pflaster werden beispielsweise beschrieben in US-Patent Nr. 5,407,713, erteilt am 18. April 1995 an Rolando et al.; US-Patent Nr. 5,352,456, erteilt am 4. Oktober 1994 an Fallon et al.; US-Patent Nr. 5,332,213, erteilt am 9. August 1994 an D'Angelo et al.; US-Patent Nr. 5,336,168, erteilt am 9. August 1994 an Sibalis; US-Patent Nr. 5,290,561, erteilt am 1. März 1994 an Farhadieh et al.; US-Patent Nr. 5,254,346, erteilt am 19. Oktober 1993 an Tucker et al.; US-Patent Nr. 5,164,189, erteilt am 17. November 1992 an Berger et al.; US-Patent Nr. 5,163,899, erteilt am 17. November 1992 an Sibalis; US-Patent Nr. 5,088,977 und 5,087,240, beide erteilt am 18. Februar 1992 an Sibalis; US-Patent Nr. 5,008,110, erteilt am 16. April 1991 an Benecke et al. und US-Patent Nr. 4,921,475, erteilt am 1. Mai 1990 an Sibalis.
  • Es ist leicht zu verstehen, dass die transdermale Route der Verabreichung beschleunigt werden kann durch die Verwendung von dermalen Penetrationsbeschleunigern, z.B. solche Beschleuniger, wie in US-Patent Nr. 5,164,189 (siehe oben), US-Patent Nr. 5,008,110 (siehe oben) und US-Patent Nr. 4,879,119, erteilt am 7. November 1989 an Aruga et al., beschrieben.
  • Überdies kann eine Verbindung oder eine pharmazeutische Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung topisch verabreicht werden. Beispielsweise kann eine Verbindung mit einem Salbenträger vermischt werden, so dass eine Zusammensetzung gebildet wird, die auf die Haut gerieben werden kann. Alternativ kann eine Verbindung der vorliegenden Erfindung in einem Lösungsmittel, von dem bekannt ist, dass es die Haut durchdringt, gelöst werden.
  • Ein spezielles Beispiel für ein solches Lösungsmittel ist Dimethylsulfoxid (DMSO). Gelformulierungen werden ebenso in Erwägung gezogen.
  • Orale Abgabe
  • In Erwägung gezogen zur Verwendung werden orale feste Dosierungsformen, die allgemein beschrieben werden in Remington's Pharmaceutical Sciences, 18th Aufl., 1990 (Mack Publishing Co. Easton PA 18042) in Kapitel 89. Feste Dosierungsformen umfassen z.B. Tabletten, Kapseln, Pillen, Dragees oder Pastillen, Cachets oder Kügelchen. Ebenfalls kann liposomale oder proteinoide Verkapselung verwendet werden, um eine Verbindung oder pharmazeutische Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung zu formulieren (beispielsweise als proteinoide Mikrospheren, beschrieben in US-Patent Nr. 4,925,673). Es kann liposomale Verkapselung verwendet werden und die Liposomen können mit verschiedenen Polymeren derivatisiert werden (z.B. US-Patent Nr. 5,013,556). Eine Beschreibung möglicher fester Dosierungsformen zur therapeutischen Verwendung wird in Marshall, K. in: Modern Pharmaceutics, herausgegeben von G. S. Banker und C. T. Rhodes, Kapitel 10, 1979, gegeben. Die Formulierung kann umfassen eine Verbindung oder eine pharmazeutische Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung und inerte Bestandteile, welche Schutz gegen das Magenmilieu und die Freisetzung des biologisch aktiven Materials im Darm gestatten.
  • Ebenso werden insbesondere orale Dosierungsformen einer Verbindung der vorliegenden Erfindung in Betracht gezogen, in denen die Verbindung chemisch so modifiziert sein kann, dass die orale Abgabe des Derivats wirksam ist. Im Allgemeinen besteht die in Betracht gezogene chemische Modifizierung in der Anbringung wenigstens einer Einheit an das Komponentenmolekül selbst, wobei die Einheit (a) die Hemmung der Proteolyse und (b) die Aufnahme in den Blutstrom aus dem Magen oder Darm gestattet. Ebenso erwünscht ist die Zunahme der Gesamtstabilität einer Verbindung der vorliegenden Erfindung und die Zunahme der Kreislaufzeit im Körper. Beispiele für solche Einheiten umfassen: Polyethylenglykol, Copolymere aus Ethylenglykol und Propylenglykol, Carboxymethylcellulose, Dextran, Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon und Polyprolin. Abuchowski und Davis, 1981, "Soluble Polymer-Enzyme Adducts" in: Enzymes as Drugs, Hocenberg und Roberts, Hrsg., Wiley-Interscience, New York, NY, S. 367 – 383; Newmark et al., 1982, J. Appl. Biochem. 4: 185 – 189. Andere Polymere, die verwendet werden könnten, sind Poly-1,3-dioxolan und Poly-1,3,6-tioxocan. Bevorzugt für die pharmazeutische Verwendung sind wie oben angegeben Polyethylenglykoleinheiten.
  • Für eine Verbindung der vorliegenden Erfindung kann der Ort der Freisetzung der Magen sein, der Dünndarm (der Duodenum, der Jejunum oder der Ileum) oder der Dickdarm. Der Fachmann kann Formulierungen herstellen, die sich im Magen nicht auflösen, aber eine Verbindung der vorliegenden Erfindung im Duodenum oder anderswo im Darm freisetzen. Bevorzugt wird die Freisetzung die schädlichen Effekte des Magenmilieus umgehen, entweder durch Schutz der Verbindung oder durch Freisetzung des biologisch aktiven Materials jenseits der Magenmilieus wie im Darm.
  • Um vollständige gastrische Resistenz sicherzustellen, ist eine Beschichtung, die für einen pH von wenigstens 5.0 undurchlässig ist, wesentlich. Beispiele für die gängigeren inerten Bestandteile, die als enterische Beschichtungen verwendet werden, sind Celluloseacetattrimellitat (CAT), Hydroxypropylmethylcellulosephthalat (HPMCP), HPMCP 50, HPMCP 55, Polyvinylacetatphthalat (PVAP), Eudragit L30D, Aquateric, Celluloseacetatphthalat (CAP), Eudragit L, Eudragit S und Schellack. Diese Beschichtungen können als gemischte Filme verwendet werden.
  • Es kann auch eine Beschichtung oder Mischung aus Beschichtungen auf Tabletten verwendet werden, die nicht zum Schutz gegen den Magen vorgesehen sind. Dies kann umfassen Zuckerbeschichtungen oder Beschichtungen, die die Tablette leichter schluckbar machen. Kapseln können zur Abgabe von trockenem Therapeutikum, d.h. Pulver, aus einer harten Schale (wie Gelatine) bestehen; für flüssige Formen kann eine weiche Gelatinehülle verwendet werden. Das Hüllenmaterial von Cachets kann dicke Stärke oder anderes essbares Papier sein. Für Pillen, Pastillen, geformte Tabletten oder Tablettentriturate können Feuchtmassentechniken verwendet werden.
  • Eine Verbindung der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise in der Formulierung als feine Multi-Partikel in der Form von Granulat oder Kügelchen einer Teilchengröße von etwa 1 mm umfasst sein. Die Formulierung des Materials zur Verabreichung als Kapsel könnte auch als Pulver, leicht gepresste Zapfen oder sogar als Tabletten vorliegen. Ebenfalls kann eine Verbindung oder pharmazeutische Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung durch Verpressen hergestellt werden.
  • Farbstoffe und Geschmacksstoffe können alle eingeschlossen sein. Beispielsweise kann die Verbindung formuliert werden (wie durch Liposom- oder Mikrospherenverkapselung) und dann in einem essbaren Produkt enthalten sein, wie einem gekühlten Getränk enthaltend Farbstoffe und Geschmackstoffe.
  • Man kann das Volumen einer Verbindung der vorliegenden Erfindung oder einer pharmazeutischen Zusammensetzung mit einem inerten Material verdünnen oder erhöhen. Diese Verdünnungsmittel können umfassen Kohlenhydrate, insbesondere Mannit, α-Lactose, wasserfreie Lactose, Cellulose, Sucrose, modifizierte Dextrane und Stärke. Bestimmte anorganische Salze können ebenfalls als Füllstoffe verwendet werden, umfassend Calciumtriphosphat, Magnesiumcarbonat und Natriumchlorid. Einige kommerziell erhältliche Verdünnungsmittel sind Fast-Flo, Emdex, STA-Rx 1500, Emcompress und Avicell.
  • Es können Sprengmittel in der Formulierung einer pharmazeutischen Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung in einer festen Dosierungsform umfasst sein. Materialien, die als Sprengmittel verwendet werden, umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Stärke umfassend das kommerzielle Sprengmittel Explotab basierend auf Stärke. Natriumstärkeglykolat, Amberlite, Natriumcarboxymethylcellulose, Ultramylopectin, Natriumalginat, Gelatine, Orangenschale, saure Carboxymethylcellulose, natürlicher Schwamm und Bentonit können alle verwendet werden. Eine andere Form der Sprengmittel sind die unlöslichen kationischen Austauscherharze. Gepulverte Gummis können als Sprengmittel und als Bindemittel verwendet werden und diese können gepulverte Gummis wie Agar, Karaya oder Tragacanth umfassen. Algensäure und ihr Natriumsalz sind ebenfalls als Sprengmittel von Nutzen.
  • Es können Bindemittel dazu verwendet werden, eine Verbindung oder pharmazeutische Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung zusammenzuhalten, um eine harte Tablette zu bilden und sie umfassen Materialien aus natürlichen Produkten wie Akazia, Tragacanth, Stärke und Gelatine. Andere umfassen Methylcellulose (MC), Ethylcellulose (EC) und Carboxymethylcellulose (CMC). Polyvinylpyrrolidon (PVP) und Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) können beide in alkoholischen Lösungen verwendet werden, um das Therapeutikum zu granulieren.
  • Es kann ein Antifriktionsmittel in der Formulierung einer pharmazeutischen Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung eingeschlossen sein, um Verkleben während des Formulierungsprozesses zu verhindern. Es können Schmiermittel als Schicht zwischen dem Therapeutikum und der Formwand verwendet werden und diese können umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Stearinsäure umfassend ihre Magnesium- und Calciumsalze, Polytetrafluorethylen (PTFE), flüssiges Paraffin, pflanzliche Öle und Wachse. Lösliche Schmiermittel können ebenfalls verwendet werden, wie Natriumlaurylsulfat, Magnesiumlaurylsulfat, Polyethylenglykol verschiedener molekularer Gewichte, Carbowax 4000 und 6000.
  • Es können Gleitmittel, die die Fließeigenschaften einer Verbindung der vorliegenden Erfindung während der Formulierung verbessern können und die Umordnung während der Verpressung unterstützen, zugegeben werden. Die Gleitmittel können Stärke, Talk, pyrogenes Siliciumdioxid und Silicoaluminat umfassen.
  • Hilfsstoffe, die potentiell die Aufnahme einer oral verabreichten Verbindung der vorliegenden Erfindung, beschleunigen, sind beispielsweise die Fettsäuren, Ölsäure, Linolsäure und Linolensäure.
  • Es können orale Formulierungen mit kontrollierter Freisetzung wünschenswert sein. Das Arzneimittel könnte in eine inerte Matrix eingebettet sein, welche die Freisetzung entweder durch Diffusion oder Auswaschmechanismen erlaubt, z.B. Gummis. Langsam degenerierende Matrizes können ebenfalls in die Formulierung eingeschlossen sein. Einige enterische Beschichtungen haben ebenfalls eine verzögerte Freisetzungswirkung.
  • Eine weitere Form einer kontrollierten Freisetzung einer Verbindung der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren, basierend auf dem therapeutischen System Oros (Alza Corp.), d.h. das Arzneimittel ist in einer semipermeablen Membran eingeschlossen, in welche Wasser eindringen kann und die das Arzneimittel durch eine einzige kleine Öffnung aufgrund von osmotischen Effekten herausdrückt.
  • Es können andere Beschichtungen für die Formulierung verwendet werden. Diese umfassen eine Reihe von Zuckern, welche in einem Dragierkessel angewendet werden könnten. Eine Verbindung der vorliegenden Erfindung könnte auch in einer filmbeschichteten Tablette vorliegen und die Materialien, die in diesem Beispiel verwendet werden, können beispielsweise eingeteilt werden in zwei Gruppen. Die erste sind die nicht-enterischen Materialien und umfassen Methylcellulose, Ethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Methylhydroxyethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Natriumcarboxymethylcellulose, Povidon und die Polyethylenglykole. Die zweite Gruppe umfasst die enterischen Materialien, die im Allgemeinen Ester der Phthalsäure sind.
  • Es kann eine Materialmischung zur Bereitstellung der optimalen Filmbeschichtung verwendet werden. Die Filmbeschichtung kann in einem Pan-Coater oder in einem Fließbett oder durch Pressbeschichtung durchgeführt werden.
  • Herstellungsverfahren
  • Verbindungen der Formel I, wie oben beschrieben, können in jedem geeigneten Verfahren hergestellt werden, beispielsweise durch Inkontaktbringen der gewünschten Verbindung Q (insbesondere organisches gegebenenfalls substituiertes aliphatisches Amin, Aminosäure oder Aminosäureester) mit der freien Säure des Combretastatin A-4-Phosphats („CA4P-freie Säure"), welches die folgende Struktur hat:
    Figure 00440001
    in relativen Mengen, die ausreichen, um ein mono- oder diorganisches Aminsalz, Mono- oder Diaminosäuresalz oder Mono- oder Diaminosäureestersalz der Formel I der vorliegenden Erfindung zu erhalten (z.B. 1:1 molares Verhältnis, um ein 1:1 monoorganisches Aminsalz oder Monoaminosäuresalz zu erhalten, oder ein molarer Überschuss an organischem Amin in einem geeigneten Lösungsmittel (z.B. einem Lösungsmittel, das für einen wünschenswerten pKs ausgewählt wird), um ein diorganisches Aminsalz zu erhalten). CA4P-freie Säure kann beispielsweise erhalten werden aus CA4P-Dinatriumsalz, wie in den unten genannten Beispielen beschrieben. Die Verbindung Q wie ein organisches Amin oder eine Aminosäure und CA4P-freie Säure können z.B. in einem geeigneten Lösungsmittel (bevorzugt einem C1-C6-Alkohol wie Isopropanol oder eine wässrige Mischungen davon) in Kontakt gebracht werden, bevorzugt gefolgt von der Isolierung der Verbindung der Formel I als kristalline Verbindung durch Mittel wie Filtration. Der Begriff „Lösungsmittel" umfasst ein einzelnes Lösungsmittel oder Mischungen zweier oder mehrerer Lösungsmittel, die mischbare oder zweiphasige Lösungsmittelmischungen bilden. Wo gewünscht, kann die Verbindung Q in der Form eines Salzes zugegeben werden, bevorzugt eines pharmazeutisch verträglichen Salzes, wie in den Beispielen unten beschrieben.
  • Somit erstreckt sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung mit einer allgemeinen Struktur der Formel I:
    Figure 00450001
    in der eine der Gruppen von -OR1 oder -OR2 -O–QH+ ist und die andere Hydroxyl oder -O–QH+ ist; und Q
    • (A) ein gegebenenfalls substituiertes aliphatisches organisches Amin enthaltend wenigstens einen Stickstoff, welcher zusammen mit einem Proton ein quartäres Kation QH+ bildet;
    • (B) eine Aminosäure enthaltend wenigstens zwei Stickstoffatome, wobei eines der Stickstoffatome zusammen mit einem Proton ein quartäres Ammoniumkation QH+ bildet; oder
    • (C) eine Aminosäure enthaltend ein oder mehrere Stickstoffatome, wobei eines der Stickstoffatome zusammen mit einem Proton ein quartäres Ammoniumkation QH+ bildet und wobei weiterhin alle Carbonsäuregruppen der Aminosäure in der Form von Estern vorliegen,
    ist.
  • Ein solches Verfahren der vorliegenden Erfindung umfasst den Schritt des Inkontaktbringens einer CA4P-freien Säure mit der Struktur:
    Figure 00460001
    mit einer Verbindung Q in einem Lösungsmittel, wobei Q
    • (A) ein gegebenenfalls substituiertes aliphatisches organisches Amin enthaltend wenigstens ein Stickstoffatom, welches zusammen mit einem Proton ein quartäres Ammoniumkation QH+ bilden kann;
    • (B) eine Aminosäure enthaltend wenigstens zwei Stickstoffatome, wobei eines der Stickstoffatome zusammen mit einem Proton ein quartäres Ammoniumkation QH+ bildet; oder
    • (C) eine Aminosäure enthaltend wenigstens ein oder mehrere Stickstoffatome, wobei eines der Stickstoffatome zusammen mit einem Proton ein quartäres Ammoniumkation QH+ bildet und wobei weiterhin alle Carbonsäuregruppen der Aminosäure in der Form von Estern vorliegen,
    ist.
  • Gegebenenfalls kann eine Verbindung der vorliegenden Erfindung, die mit einem hier beschriebenen Verfahren hergestellt wird, in kristalliner Form aus dem Lösungsmittel ausgefällt werden.
  • Zusätzlich erstreckt sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung mit einer allgemeinen Struktur der Formel I:
    Figure 00470001
    wie oben beschrieben, umfassend die Schritte des Inkontaktbringens der CA4P-freien Säure mit einer bevorzugten Verbindung Q (wie Histidin, einem Glycin-C1-6-Alkylester oder am meisten bevorzugt Tromethamin) in dem Lösungsmittel und anschließende Isolierung des resultierenden CA4P-Histidin, -Glycin-C1-6-Alkylester oder am meisten bevorzugt Tromethamin-Salzes in kristalliner Form aus dem Lösungsmittel. Natürlich können, wie oben erläutert, zahlreiche Lösungsmittel Anwendung in einem Verfahren der vorliegenden Erfindung finden. Spezielle Beispiele umfassen, sind aber nicht beschränkt auf C1-C6-Alkohole wie Isopropanol oder wässrige Mischungen davon. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung liefert ein Verfahren wie hier beschrieben die Verbindung CA4P-Mono-Tromethamin („Mono-TRIS-Salz des CA4P" oder „CA4P-Mono-TRIS-Salz"). In einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung liefert ein Verfahren wie hier beschrieben die Verbindung CA4P-Mono-L-Histidin.
  • Mischungen einer Verbindung Q (gegebenenfalls substituiertes aliphatisches organisches Amin, Aminosäure oder Aminosäureester) und CA4P-freie Säure, bevorzugt in einer Lösung, wie einer wässrigen Lösung werden ebenfalls als Ausführungsbeispiele der Erfindung betrachtet. Somit stellt die vorliegende Erfindung weiterhin Zusammensetzungen bereit, die durch Mischen von Verbindungen gebildet werden, umfassend:
    • (a) CA4P-freie Säure mit der Struktur:
      Figure 00480001
      und
    • (b) eine Verbindung Q, wobei Q (A) ein gegebenenfalls substituiertes aliphatisches organisches Amin enthaltend wenigstens ein Stickstoffatom, welches zusammen mit einem Proton ein quartäres Ammoniumkation QH+ bilden kann; (B) eine Aminosäure enthaltend wenigstens zwei Stickstoffatome, wobei eines der Stickstoffatome zusammen mit einem Proton ein quartäres Ammoniumkation QH+ bildet; oder (C) eine Aminosäure enthaltend ein oder mehrere Stickstoffatome, wobei eines der Stickstoffatome zusammen mit einem Proton ein quartäres Ammoniumkation QH+ bildet und wobei weiterhin alle Carbonsäuregruppen der Aminosäure in der Form von Estern vorliegen,
    ist.
  • Gegebenenfalls kann eine Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung weiterhin einen pharmazeutisch verträglichen Träger umfassen.
  • BEISPIEL 1
  • CA4P-Arzneimittelprecursor-Mono-Tromethaminsalz
  • In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein CA4P-Mono-Tromethaminsalz als ein nicht beschränkendes Beispiel einer Verbindung der vorliegenden Erfindung beschrieben. Mit den hier beschriebenen Informationen kann ein Fachmann leicht eine Vielzahl an CA4P-Arzneimittelprecursor mono- oder diorganischen gegebenenfalls substituierten aliphatischen Aminsalzen herstellen, wie durch Zugabe des gewünschten gegebenenfalls substituierten aliphatischen organischen Amins zu der CA4P-freien Säure durch ein Verfahren analog zu dem, das im Folgenden beschrieben wird, wobei all diese durch die vorliegende Erfindung und die anhängenden Ansprüche eingeschlossen sind.
  • Reagenzien und Verfahren
  • Alle Reagenzien und Chemikalien wurden aus kommerziellen Quellen erhalten und ohne weitere Reinigung eingesetzt: Tris(hydroxymethyl)aminomethan (TRIS) (Aldrich Chemical Co. als 99.9+% gekennzeichnet, Lot # 01404PU), Isopropylalkohol (B&J Brand, hochreiner Lösungsmittelgrad). Mehrkern-NMR-Spektren wurden aufgenommen auf einem Bruker DRX 400 Spektrometer. Die chemischen 1H und 13C NMR Verschiebungen werden in ppm relativ zu Tetramethylsilan angegeben. (Die chemischen 13C NMR Verschiebungen wurden bestimmt unter Verwendung von Methanol („MeOH") als externem Standard). Die 13C NMR-Spektren wurden mit entkoppelten Protonen {1H} angefertigt. Die 2D-NMR-Experimente (HMQC (Heteronuclear Multiple Quantum Correlation Spectroscopy, ein inverses chemisches Verschiebungskorrelationsexperiment zur Bestimmung, welche 1H des Moleküls an welchem 13C-Kern (oder anderen X-Kernen) gebunden sind)); und HMBC (Heteronuclear Multiple Bond Correlation Spectroscopy, eine modifizierte Version der HMQC, geeignet zur Bestimmung von weit entfernten 1H-13C-Bindungen, ebenso wie der Struktur und den 1H- und 13C-Zuordnungen des Moleküls) wurden durchgeführt, um die Zuordnung der 1H und 13C NMR-Signale zu der Struktur zu erleichtern. „CA4P-Dinatriumsalz" ist die Verbindung mit der folgenden Struktur:
    Figure 00490001
    (siehe das oben erwähnte US-Patent Nr. 5,561,122).
  • CA4P-Mono-Tromethaminsalz
  • Wässrige IPA TRIS Lösung (0.19 M). Es wurde eine 0.19 M TRIS Lösung durch Lösen von 1.61 g TRIS (13.3 mmol) in 7 ml deionisiertem Wasser hergestellt und 63 ml Isopropylalkohol („IPA") zu der resultierenden wässrigen Lösung (10% Wasser in IPA) zugegeben.
  • CA4P freie Säure Stammlösung in Isopropylalkohol (0.19 M). CA4P-Dinatriumsalz (12.15 g, 27.6 mmol) wurden in 70 ml deionisiertem Wasser gelöst. Es wurden Ethylacetat (250 ml) und eine gesättigte wässrige Natriumchloridlösung (150 ml) unter schnellem Rühren zu der resultierenden Lösung zugegeben. Es bildete sich ein weißer Kuchen. Es wurde eine Lösung von 0.5 N Salzsäure (325 ml) portionsweise zur Lösung des Kuchens zugegeben (der End-pH der wässrigen Lösung war ca. 1 (pH-Papier)). Die organische Phase wurde abgetrennt. Die wässrige Phase wurde mit Ethylacetat (3 × 200 ml) extrahiert. Die organischen Phasen wurden vereinigt und über wasserfreiem Na2SO4 getrocknet. Filtration und Lösungsmittelverdampfung (Rotavapor, Wasserbadtemperatur = 40°C) ergaben einen dicken Film von CA4P-freier Säure, welcher in 100 ml IPA gelöst wurde. Die Konzentration der resultierenden Lösung wurde unter Verwendung der folgenden Titrationsmethode mit 1H NMR auf 0.19 M bestimmt: 45 μl L-Histidinlösung (0.17 M) und 30 μl CA4P-freie Säure-Lösung wurden in eine 4-ml HPLC-Phiole pipettiert. Die Lösungsmittel wurden unter Verwendung des Rotavapor zur Trockne eingedampft. Der Feststoff wurde in 0.7 ml D2O gelöst und mit 1H NMR analysiert, was ein 1: 0.75 Verhältnis von Histidin zu CA4P-freier Säure ergab. Es wurde eine Gesamtmenge von 19 mmol an CA4P-freier Säure erhalten (69% Ausbeute).
  • CA4P-Mono-TRIS-Salz. Ein 200 ml Rundkolben wurde mit 70 ml der CA4P-freien Säure-Lösung, wie oben hergestellt (0.19 M, 13.3 mmol), befüllt. Es wurden 70 ml der wässrigen IPA-TRIS-Lösung, wie oben hergestellt (0.19 M, 13.3 mmol), portionsweise zu der CA4P-freien Säure-Lösung unter schnellem Rühren zugegeben. Die resultierende weiße Aufschlämmung wurde bei Raumtemperatur für 18 h (über Nacht) gerührt, gefolgt von Kühlen bei 0°C (Eisbad) für 30 min. Der kristalline Feststoff wurde durch Abnutschen durch ein Whatman # 54 Filterpapier isoliert, mit kaltem Isopropylalkohol gewaschen und in einem Luftstrom für 5 h und anschließend im Vakuum (Vakuumexsikkator) für 113 h getrocknet, was 7.01 g des CA4P-Mono-TRIS-Salzes als weißen Feststoff ergab. Die Ergebnisse der 1H NMR-Analyse zeigten, dass das Endprodukt IPA als Lösungsmittelrest (ca. 0.9 Gew.-%) enthielt (13.4 mmol, quantitative Ausbeute). Das CA4P-Mono-TRIS-Salz hat die Struktur der Formel Ia, in der die Olefingruppe, die die Phenyleinheiten des Kerns verbrückt, in der cis-Konfiguration vorliegt, wie in dem Combretastatin A-4-Phosphatausgangsmaterial.
  • Charakterisierung des CA4P-Mono-TRIS-Salzes
  • NMR- und Elementaranalyse
    • 1H NMR (400 MHz, D2O) δ 3.52 (s, 6H, C(15)H3 und C(17)H3), 3.56 (s, 6H, C(20)H2, C(21)H2, C(22)H2), 3.59 (s, 3H, C(16)H3), 3.67 (s, 3H, C(18)H3), 6.38 (d, J = 11.7 Hz, 1H, C(8)H), 6.46 (d, J = 11.7 Hz, 1H, C(7)H), 6.48 (s, 2H, C(10)H und C(14)H), 6.79 (d, J = 8.8 Hz, 1H, C(3)H), 6.85 (breit d, J = 8.8 Hz, 1H, C(4)H), 7.06 (breit s, 1H, C(6)H); 13C NMR (100 MHz, {1H}, D2O) δ 56.9 (2C, C15, C17), 57.0 (C18), 60.3 (3 C, C20, C21, C22), 62.0 (C16), 62.4 (C19), 107.5 (2C, C10, C14), 113.9 (C3), 122.6 (d, JPC = 3.1 Hz, C6), 125.9 (C4), 130.0 (C8), 130.8 (C7), 131.2 (C5), 134.7 (C9), 136.8 (C12), 142.2 (d, JPC = 7.7 Hz, C1), 150.6 (d, JPC = 6.1 Hz, C2), 153.2 (2C, C11 und C13). Anal. ber. für C22H32NO11P: C, 51.06; H, 6.23; N, 2.70; P, 5.98. Gefunden: C, 51.07; H, 6.39; N, 2.58; P, 5.93.
  • Figure 00510001
  • Hygroskopizität
  • Es wurde gefunden, dass das Mono-TRIS-Salz des CA4P dieses Beispiels bei 25°C unter Umgebungs- und hohen Feuchtigkeitsbedingungen praktisch nicht hygroskopisch ist. Dies war ein unerwartetes Ergebnis; weil andere Salzformen der CA4P-freien Säure unter ähnlichen Bedingungen hygroskopisch sind. Das Feuchtigkeitssorptionsprofil des Mono-TRIS-Salzes des CA4P wird in 1 dargestellt. Die variable relative Feuchtigkeitsröntgendiffrations-(„RH-XRD")-Experimente haben gezeigt, dass das Pulvermuster bei verschiedenen Feuchtigkeiten bei 25°C unverändert bleibt.
  • Polymorphismus
  • Einkristallröntgenuntersuchungen des CA4P-Mono-TRIS-Salzes dieses Beispiels zeigen, dass es eine achirale reine Form ist (N-1), welche keinerlei Lösungsmittelstellen enthält, und dass es eine zentrosymmetrische monokline Kristallstruktur aufweist. Das simulierte Pulvermuster, welches aus den verfeinerten Atomparametern in der monoklinen Einkristallstruktur bei Raumtemperatur erhalten wurde, stimmt mit dem beobachteten Pulvermuster überein. Es wurde gefunden, dass verschiedene Chargen des aus IPA/Wasser hergestellten Mono-TRIS-Salzes auf Basis von 1H NMR, Differentialscanningkalorimetrie (DSC), Thermogravimetrie (TGA) und Pulverröntgendiffraktion (p-XRD) reproduzierbar sind. Das CA4P-Mono-TRIS-Salz wurde in den verschiedenen unterschiedlichen Lösungsmitteln wie Ethanol, Isopropanol, Aceton, Acetonitril und Wasser aufgeschlämmt, zunächst bei 70 bis 75°C für 5 bis 10 min und anschließend bei Raumtemperatur über Nacht. Die resultierenden festen Phasen wurden mit DSC, TGA und p-XRD analysiert. Keine der aufgeschlämmten Proben zeigte die Gegenwart irgendeines Solvats, weder in der Aufschlämmung noch im trockenen Zustand. Es gab keine Unterschiede in den DSC-Thermogrammen und den p-XRD-Mustern (siehe 2) in irgendeiner dieser Proben, verglichen mit dem „Ist" Material. Das zeigt, dass diese N-1-Form eine relativ stabile einzelne polymorphe Form ist.
  • Andere physikochemische Eigenschaften
  • Das DSC-Thermogramm des CA4P-Mono-TRIS-Salzes zeigte eine einzige Schmelzendotherme bei 196°C (3). Die Thermogravimetrieanalyse zeigte keinerlei Gewichtsverlust unterhalb von 150°C aufgrund von Verflüchtigung. Die wässrige Gleichgewichtslöslichkeit des CA4P-Mono-TRIS-Salzes bei 25°C wurde bestimmt als 3.37 mg/ml (pH 4.8). Die Löslichkeit in Wasser steigt mit einem pH-Anstieg und erreicht einen Wert von 191 mg/ml bei einem pH von 8.2. Dies ist besonders nützlich zur Herstellung einer Dosierungsform der Verbindung dieses Beispiels in einem pH-Bereich von 8 – 9 (umfassend, aber nicht beschränkt auf Lösungen, die einem Patienten direkt verabreicht werden („Ready-to-Use Lösungen") oder Ansatzlösungen für die Lyophilisation) zur intravenösen Verabreichung. Das pH-Löslichkeitsprofil des CA4P-Mono-TRIS-Salzes wird in 4 dargestellt. Das Mono-TRIS-Salz zeigt auch gute chemische Stabilität im festen Zustand, wenn es Umgebungs- und erhöhten Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen ausgesetzt ist.
  • Das Mono-TRIS-Salz des CA4P dieses Beispiels hat somit exzellente physikochemische Eigenschaften für die Verwendung in einer pharmazeutischen Formulierung, die beispielsweise entweder zur oralen oder parenteralen Verabreichung vorgesehen ist. Im Gegensatz zu anderen Salzformen des CA4P, die hier nicht berücksichtigt werden, zeigte das Mono-TRIS-Salz unerwartet überlegene Eigenschaften im festen Zustand, insbesondere praktisch nicht hygroskopisches Verhalten. Dies war besonders überraschend in Anbetracht des Wasserlöslichkeitsgrades des TRIS an sich.
  • CA4P-Mono-Tromethamin-Salz (Scale-up)
  • CA4P freie Säure-Lösung in IPA. Ein 121 Dreihalsrundkolben wurde mit einem mechanischen Rührer und einem zusätzlichen Trichter ausgestattet. Es wurde eine Lösung des CA4P-Dinatriumsalzes (99.92 g, 0.227 mol) in 1.5 1 deionisiertem Wasser und Ethylacetat (2.01) zu dem Kolben zugegeben. Eine Salzsäurelösung (0.5 N, 950 ml, 0.475 mol) wurde langsam unter raschem Rühren über einen zusätzlichen Trichter zugegeben (der End-pH der wässrigen Phase war ca. 1 (pH-Papier)). Die organische Phase wurde abgetrennt. Die wässrige Phase wurde mit Ethylacetat (5 × 1.61) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden über Na2SO4 getrocknet. Das Ethylacetat wurde am Rotationsverdampfer abgedampft und bildete ein dickes Öl, welches in IPA (800 ml) gelöst wurde.
  • CA4P-Mono-TRIS-Salz. Eine TRIS-Lösung (25.0 g, 0.206 mol) in 800 ml deionisiertem Wasser wurde in einen 12 1 Dreihalsrundkolben gefüllt. Es wurde CA4P-freie Säure-Lösung in IPA, wie oben hergestellt, langsam unter raschem Rühren über einen zusätzlichen Trichter zugegeben. Nach der Zugabe wurde die resultierende Lösung mit CA4P-Mono-TRIS-Salz geimpft und mechanisch bei RT für 1 h gerührt. Dann wurde langsam mehr IPA (2.01) zu der Aufschlämmung zugegeben und das Rühren wurde für weitere 1 h fortgesetzt. Der kristalline weiße Feststoff wurde durch Abnutschen isoliert, mit IPA (800 ml) gewaschen und im Vakuumofen bei etwa 40°C für 4 Tage getrocknet, was 101.55 g des CA4P-Mono-TRIS-Salzes ergab. Die Ergebnisse der 1H NMR-Analyse des Endproduktes zeigte, dass es IPA (0.4 Gew.-%) als Lösungsmittelrest enthielt (0.196 mol, 86% Gesamtausbeute). Analyse berechnet für C22H32NO11P: C, 51.06; H, 6.23; N, 2.70; P, 5.98. Gefunden: C, 50.95; H, 6.14; N, 2.69; P, 5.82.
  • BEISPIEL 2
  • CA4P-Arzneimittelprecursor-Mono-Tromethaminsalz
  • TRIS-Formulierung
  • Wässrige Lösungs- und lyophile (d.h. gefriergetrocknete) pharmazeutische Zusammensetzungen der Verbindung des Beispiels 1 (CA4P-Mono-TRIS-Salz) wurden wie folgt hergestellt.
  • Eine wässrige Lösung der Verbindung des Beispiels 1 wurde durch Lösen der Verbindung in Wasser für Injektionszwecke, USP, bis zu einer Konzentration von 60 mg/ml unter Zugabe einer ausreichenden Menge an TRIS (Tromethaminbase), um einen pH von 8.5 zu erhalten, erhalten. Das Lösen wurde unter Lichtschutz durchgeführt.
  • Daraufhin wurde ein Lyophil durch das folgende Verfahren erhalten. Die oben gebildete Lösung wurde durch einen geeigneten 0.2 μm Sterilisationsfilter gefiltert und zu gleichen Mengen in sterile Glasphiolen verteilt. Die Lösung wurde einem Virtis-Lyophilisator bei -35°C unter Hochvakuum über einen Zeitraum von 24 bis 72 Stunden lyophilisiert und dann weiter bei 5°C unter Hochvakuum für 24 – 48 h getrocknet, was ein Lyophil ergab.
  • Es können andere pharmazeutische Zusammensetzungen, die die Verbindung des Beispiels 1 enthalten, gemäß diesem Verfahren hergestellt werden. Es können beispielsweise, wie oben beschrieben, Füllmittel (z.B. Aminosäuren wie Arginin oder Lysin, Zucker wie Sucrose, Lactose, Mannit, Polymere wie Polyvinylpyrrolidone oder Dextran, etc.) oder andere Bindemittel zu der obigen Lösung zugegeben werden.
  • Es wurde beispielsweise eine wässrige Lösung der Verbindung des Beispiels 1 durch Lösen der Verbindung in Wasser für Injektionszwecke, USP, bis zu einer Konzentration von 30 mg/ml unter Zugabe eines geeigneten Füllmittels wie Mannit, Dextran oder Kombinationen davon bis zu einer Konzentration von 100 mg/ml und einer ausreichenden Menge von TRIS (Tromethaminbase), um einen pH von 8.6 zu erhalten, erhalten. Das Lösen wurde unter Lichtschutz durchgeführt.
  • Ein Lyophil wurde daraufhin durch das folgende Verfahren erhalten. Die oben gebildete Lösung wurde durch einen geeigneten 0.2 μm Sterilisationsfilter filtriert und zu gleichen Teilen in sterile Glasphiolen verteilt. Die Lösung wurde in einem Virtis-Lyophilisator bei -10°C unter mittlerem Vakuum über einen Zeitraum von 24 bis 72 Stunden lyophilisiert und anschließend weiter bei 5°C unter Hochvakuum für 24 bis 48 Stunden getrocknet, was ein Lyophil ergab.
  • Wie oben erläutert, kann jedes geeignete gegebenenfalls substituierte aliphatische organische Amin umfassend, aber nicht beschränkt auf Diethanolamin, Glucamin, N-Methylglucamin, Ethylendiamin und 2-(4-Imidazolyl)ethylamin leicht gegen Tromethamin in den oben beschriebenen Beispielen ausgetauscht werden, um eine Verbindung oder Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung herzustellen. Zusammensetzungen, in denen Q eine andere Definition in der Formel I hat, können auf ähnliche Weise gebildet werden.
  • BEISPIEL 3
  • CA4P-Mono-L-Hisitidinsalzarzneimittelprecursor
  • In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein CA4P-Mono-L-Histidinsalz als ein nicht beschränkendes Beispiel für eine Verbindung der vorliegenden Erfindung beschrieben. Mit der hier beschriebenen Information kann ein Fachmann leicht eine Vielzahl von CA4P-Mono- oder Diaminosäuresalz-Arzneimittelprecursorn herstellen, wie durch Zugabe der gewünschten Aminosäure zu CA4P-freier Säure durch ein Verfahren analog dem im Folgenden beschriebenen, wobei alle durch die vorliegende Erfindung und die angehängten Ansprüche eingeschlossen sind.
  • Reagenzien und Verfahren
  • Die folgenden Reagenzien und Chemikalien wurden aus kommerziellen Quellen erhalten und ohne weitere Reinigung verwendet: L-Histidin (Aldrich Chemical Co., gekennzeichnet als 98%, Lot # 04821JR), Methanol- und Isopropylalkohol (B&J Brund, hochreiner Lösungsmittelgrad). „CA4P Dinatriumsalz" ist die Verbindung mit der folgenden Struktur:
    Figure 00560001
    (Siehe oben genanntes US-Patent Nr. 5,561,122).
  • Mehrkern-NMR-Spektren wurden auf Bruker DPX 300 und DRX 400 Spektrometern aufgenommen. Die chemischen 1H und 13C NMR Verschiebungen werden in ppm relativ zu Tetramethylsilan angegeben (die chemischen 13C NMR Verschiebungen wurden bestimmt unter Verwendung von Methanol als externem Standard). Die chemischen 31P NMR Verschiebungen werden in ppm relativ zu 85% H3PO4 (externer Standard) angegeben. Die 13C und 31P NMR-Spektren wurden mit entkoppelten Protonen {1H} angefertigt. Die 2D-NMR-Experimente (HMQC und HMBC) wurden durchgeführt, um die Zuordnung der 1H und 13C NMR-Signale zu den Strukturen zu erleichtern. DSC wurde durchgeführt auf einem DSC/2920 Differentialscanningkalorimeter, TA Instruments.
  • Hydratisiertes CA4P-Mono-L-Hisitidinsalz
  • Wässrige L-Histidin-Stammlösung (0.2 M). L-Histidin (0.3167 g, 2.0 mmol) wurde in 10 ml deionisiertem Wasser zur Bildung einer 0.2 M Lösung gelöst.
  • CA4P freie Säure-Stammlösung in Methanol (0.6 M). CA4P-Dinatriumsalz (1.9194 g) wurde in 5.0 ml deionisiertem Wasser gelöst. Es wurde eine gesättigte wässrige Natriumchloridlösung (40 ml) zu der resultierenden Lösung zugegeben. Es fiel ein weißer Feststoff aus. Es wurde Ethylacetat (50 ml) zugegeben, und die resultierende Aufschlämmung wurde magnetisch gerührt und mit einer Lösung von 0.5 N Salzsäure angesäuert, bis die zweiphasige Mischung klar wurde (die wässrige Phase war sauer (pH-Papier)). Die organische Phase wurde abgetrennt. Die wässrige Phase wurde mit Ethylacetat (2 × 50 ml) extrahiert. Die organischen Phasen wurden vereinigt und über Na2SO4 getrocknet. Filtration und Lösungsmittelabdampfung (Rotavapor, Wasserbadtemperatur = 37°C) ergaben einen dicken Film von CA4P-freier Säure, welcher mit 10 ml Methanol aufgenommen wurde. Das Methanol wurde mit dem Rotationsverdampfer abgezogen (37°C) und ergab einen gebrochen weißen Schaum (1.52 g), welcher wieder in MeOH (4.79 ml) aufgelöst wurde, was eine Lösung mit einer erwarteten Konzentration von 0.8 M ergab.
  • Die oben bestimmte Konzentration wurde weiterhin bestätigt, indem 100 μl einer 0.2 M Histidinlösung (20 μmol) mit 25 μl CA4P-freier Säure-Lösung vermischt wurde. Die Lösungsmittel der resultierenden Lösung wurden über den Rotationsverdampfer zur Trockne eingedampft. Der Feststoff wurde mit 1H NMR analysiert und zeigte ein 1 : 0.75 mol Verhältnis von Histidin : CA4P-freier Säure. Daher wurde die Konzentration der CA4P-freien Säure als 0.6 M berechnet. (Dieses Ergebnis deutete an, dass der Schaum der CA4P-freien Säure Lösungsmittel enthielt.)
  • Hydratisiertes CA4P-Mono-L-Histidinsalz. Zu einer 4 ml HPLC-Phiole wurden L-Histidin (900 μl, 0.2 M, 180 μmol), CA4P-freie Säure (300 μl, 0.6 M, 180 μl) und Isopropylalkohol (1.0 ml) zugegeben. Die resultierende Lösung wurde zur Verringerung des Volumens auf ca. 1.5 ml am Rotationsverdampfer eingedampft (Wasserbadtemperatur = 39 – 40°C). Es wurden weitere 1.0 ml Isopropylalkohol zugegeben, und das Volumen weiter reduziert auf ca. 1.5 ml. Es wurde ein kleiner Kristall in der Lösung beobachtet. Der Eindampfprozess wurde angehalten und die Phiole versiegelt und bei Raumtemperatur 5 h stehengelassen. Der kristalline Feststoff wurde durch Abnutschen durch ein Whatman # 54 Filterpapier isoliert, mit Isopropylalkohol (ca. 2 ml) gewaschen und in einem Stickstoffstrom über Nacht getrocknet, was 82.7 mg CA4P-Mono-L-Histidin als weißen Feststoff ergab. Der erhaltene CA4P-Mono-L-Histidinsalz-Arzneimittelprecursor war ein kristalliner Feststoff; eine Karl Fisher Analyse des Feststoff zeigte, dass der Wassergehalt 4.66% betrug, dessen Berechnung einen kristallinen Feststoff, der mit 1.5 Wassermolekülen pro Salzmolekül hydratisiert ist, ergab (143 μmol, 79% Ausbeute):
    1H NMR (300 MHz, D2O) δ 3.33 (d, J = 6.59 Hz, 2H, C(21)H2), 3.67 (s, 6H, C(15)H3 und C(17)H3), 3.74 (s, 3H, C(16)H3), 3.82 (s, 3H, C(18)H3), 4.01 (t, J = 6.50 Hz, 1H, C(20)H), 6.53 (d, J = 12.25 Hz, 1H, C(8)H), 6.62 (d, J = 12.25 Hz, 1H, C(7)H), 6.62 (s, 2H, C(10)H und C(14)H), 6.94 (d, J = 8.00 Hz, 1H, C(3)H), 7.01 (d, J = 8.00 Hz; 1H, C(4)H), 7.21 (s, 1H, C(6)H), 7.37 (s, 1H, C(23)H, 8.63 (s, 1H, C(24)H); 13C NMR (100 MHz, {1H}, D2O) δ 26.12 (C21), 53.93 (C20), 56.26 (2C, C15, C17), 56.35 (C18), 61.32 (C16), 106.86 (2C, C10, C14), 113.26 (C3), 118.03 (C23), 122.04 (d, JPC = 2.3 Hz, C6), 125.52 (C4), 127.80 (C22). 129.40 (C8), 130.05 (C7), 130.57 (C5), 133.99 (C9), 134.34 (C24), 136.18 (C12), 141.37 (d, JPC = 6.90 Hz, C1), 150.01 (d, JPC = 4.60 Hz, C2), 152.52 (2C, C11 und C13), 172.87 (C19); 31P NMR (121 MHz, {1H}, D2O) δ -2.61 (s). Anal. ber. für C24H30N3O10P·1.5 H2O: C, 49.83; H, 5.75; N, 7.26. Gefunden: C, 50.13; H, 5.78; N, 7.26.
  • Die Karl Fisher Analyse und Elementaranalyse des Produkts dieses Verfahrens zeigten, dass das kristalline Salz ein Sesquihydrat ist. Die DSC-Analyse zeigte eine vorherrschende kristalline Form mit Schmelzendotherme bei 158.6°C (siehe 5). Die Pulverröntgendaten, die für dieses Material erhalten wurden, werden in 8, obere Abbildung, gezeigt.
  • Unterschiede im Polymorphismus wurden bei Raumtemperatur als Funktion der Mmole der CA4P-freien Säure relativ zu dem Gesamtvolumen der Kristallisationsmischung beobachtet. In dem obigen Verfahren wurden 0.2 mmol CA4P-freie Säure pro ml Gesamtvolumen der Kristallisationsmischung eingesetzt. Änderungen des obigen Verfahrens, wobei 0.03 mmol der CA4P-freien Säure pro ml des Gesamtvolumens der Kristallisationsmischung eingesetzt wurden, lieferten eine CA4P-Mono-L-Histidinsalzform mit 1.8 Molekülen Wasser pro Molekül Salz (siehe 6, Probengröße 3.8500 mg; die DSC-Analyse zeigte eine kristalline Form mit einer Schmelzendotherme bei 184.9°C. Die 1H NMR-Analyse zeigte das Verhältnis von CA4P : Histidin = 1 : 1). Die erhaltenen Pulverröntgendaten für dieses Material werden in 8, untere Abbildung, gezeigt. Eine andere Änderung des obigen Verfahrens, wobei 0.07 mmol der CA4P-freien Säure pro ml des Gesamtvolumens der Kristallisationsmischung eingesetzt wurden, lieferte eine Mischung von CA4P-Mono-L-Histidinsalzformen, wobei eine 1.5 Moleküle Wasser pro Molekül Salz aufwies und die andere 1.8 Moleküle Wasser pro Molekül Salz (siehe 7, Probengröße 4.4500 mg; die Karl Fisher Analyse und Elementaranalyse dieser Mischung zeigten, dass das kristalline Salz ein Sesquihydrat ist. Die DSC-Analyse zeigte zwei kristalline Formen. Die Endothermen sind ähnlich denen der 5 bzw. 6. Die für dieses Material erhaltenen Pulverröntgendaten werden in 9 gezeigt. Die DSC-Daten und Pulverröntgendaten zeigten, dass die obigen 1.5 : 1 und 1.8 : 1 (Wasser Salz)-Formen zwei unterschiedliche kristalline Formen sind. Wie ebenfalls oben angemerkt, wird eine Mischung dieser beiden Formen leicht gebildet. Durch Keimbildung kann jede Form in einem reinen Zustand hergestellt werden.
  • Die CA4P-Mono-L-Histidin-Hemiheptahydrat-Salzform kann auch in Gegenwart von Wasser erhalten werden. Diese Form jedoch wandelt sich zur CA4P-Mono-L-Histidin-Sesquihydrat-Salzform um.
  • Wie oben erläutert, kann eine Reihe von natürlichen oder nicht natürlichen Aminosäuren einschließlich aber nicht beschränkt auf Ornithin, Lysin, Arginin und Tryptophan leicht gegen Histidin in der oben erläuterten Beschreibung zur Herstellung einer Verbindung der vorliegenden Erfindung ausgetauscht werden.
  • Hydratisiertes CA4P-Mono-L-Histidinsalz (Scale-up)
  • Wässrige L-Histidin-Stammlösung (0.2 M). L-Histidin (1.90 g, 12.0 mmol) wurde in 60 ml deionisiertem Wasser gelöst, um eine 0.2 M Lösung zu bilden. (Diese Lösung kann auch in situ hergestellt werden.)
  • CA4P freie Säure-Stammlösung in Isopropylalkohol (IPA) (0.17 M). CA4P-freie Säure kann auf folgende Weise hergestellt werden. Das Säureäquivalent kann auf 2.1 verringert werden; die Zugabe von Natriumchlorid ist nicht notwendig. Das folgende Verfahren ist beispielhaft: CA4P-Dinatriumsalz (8.94 g, 20.3 mmol) wurde in 50 ml deionisiertem Wasser gelöst. Es wurden Ethylacetat (200 ml) und eine wässrige gesättigte Natriumchloridlösung (100 ml) unter raschem Rühren zu der resultierenden Lösung zugegeben. Es bildete sich ein weißer Kuchen. Es wurde eine Lösung aus 0.5 N Salzsäure (220 ml) portionsweise zugegeben, um den Kuchen aufzulösen (der End-pH der wässrigen Phase war ca. 1 (pH-Papier)). Die organische Phase wurde abgetrennt. Die wässrige Phase wurde mit Ethylacetat (1 × 200 ml und dann 2 × 150 ml) extrahiert. Die organischen Phasen wurden vereinigt und über Na2SO4 getrocknet. Filtration und Lösungsmittelabdampfung (Rotavapor, Wasserbadtemperatur = 40°C) ergaben einen dicken Film CA4P-freier Säure, welcher in 100 ml IPA gelöst wurde. Die Konzentration der resultierenden Lösung wurde durch 1H NMR als 0.17 M bestimmt.
  • Um die oben bestimmte Konzentration zu bestätigen, wurden 60 μl Histidinlösung (0.2 M) und 70 μl CA4P-freie Säure-Lösung in eine 4 ml HPLC-Phiole pipettiert. Die Lösungsmittel wurden am Rotationsverdampfer bis zur Trockne eingedampft. Der Feststoff wurde in 0.7 ml D2O gelöst und mit 1H NMR analysiert, was ein 1 : 1 Verhältnis von Histidin : CA4P-freier Säure ergab. Es wurde eine Gesamtmenge von 17 mmol CA4P-freier Säure erhalten (84% Ausbeute).
  • Hydratisiertes CA4P-Mono-L-Histidinsalz (Scale-up). Ein 250 ml Rundkolben wurde mit 70.6 ml CA4P-freie Säure-Lösung (0.17 M, 12.0 mmol) und 50 ml IPA befüllt. Es wurde eine Lösung von L-Histidin (60 ml, 0.2 M, 12.0 mmol) portionsweise unter schnellem Rühren zu der CA4P-freien Säure-Lösung zugegeben. Die resultierende weiße Aufschlämmung wurde bei 40°C für 30 min und bei Raumtemperatur für 3 h gerührt, gefolgt von Kühlen bei 0°C (Eisbad) für 1 h. Der kristalline Feststoff wurde durch Abnutschen durch ein Whatman # 54 Filterpapier isoliert, mit kaltem Isopropylalkohol gewaschen und in vacuo (Vakuumexsikkator) für 88 h getrocknet, was 6.07 g CA4P-Mono-L-Histidin als weißen Feststoff ergab. Eine Karl Fisher Analyse des Feststoffs zeigte, dass der Wassergehalt 4.48% betrug, aus dem ein kristalliner Feststoff, der mit 1.5 Wassermolekülen pro Salzmolekül hydratisiert ist, berechnet wurde (10.5 mmol, 87% Ausbeute): 1H NMR (300 MHz, D2O) δ 3.32 (d, J = 6.6 Hz, 2H, C(21)H2), 3.68 (s, 6H, C(15)H3 und C(17)H3), 3.74 (s, 3H, C(16)H3), 3.82 (s, 3H, C(18)H3), 4.00 (t, J = 6.6 Hz, 1H, C(20)H), 6.53 (d, J = 12.1 Hz, 1H, C(8)H), 6.62 (d, J = 12.1 Hz, 1H, C(7)H), 6.64 (s, 2H, C(10)H und C(14)H), 6.95 (d, J = 8.3 Hz, 1H, C(3)H), 7.02 (d, J = 8.3 Hz, 1H, C(4)H), 7.20 (breit s, 1H, C(6)H), 7.36 (breit s, 1H, C(23)H, 8.62 (d, J = 1.3 Hz, 1H, C(24)H); 13C NMR (100 MHz, {1H}, D2O) δ 26.11 (C21), 53.92 (C20), 56.22 (2C, C 15, C 17), 56.32 (C 18), 61.28 (C 16), 106.82 (2C, C 10, C 14), 113.20 (C3), 118.03 (C23), 122.01 (d, JPC = 2.3 Hz, C6), 125.48 (C4), 127.78 (C22), 129.38 (C8), 129.97 (C7), 130.54 (C5), 133.92 (C9), 134.31 (C24), 136.16 (C12), 141.38 (d, JPC = 6.1 Hz, C1), 149.98 (d, JPC = 5.4 Hz, C2), 152.48 (2C, C 11 und C 13), 172.86 (C 19). Anal. ber. für C24H30N3O10P·1.5 H2O: C, 49.82; H, 5.75; N, 7.26; P, 5.35. Gefunden: C, 49.92; H, 5.84; N, 7.26; P, 5.44. Weiterhin wurde unter Verwendung der Differentialscanningkalorimetrie bestimmt, dass die erhaltene Verbindung eine Haupt-Endotherme bei 158°C und eine kleinere Endotherme bei 174°C aufweist.
  • Jede geeignete natürliche oder nicht-natürliche Aminosäure kann leicht in diesem Verfahren ausgetauscht werden, um andere Verbindungen der vorliegenden Erfindung herzustellen.
  • Wird CA4P-Mono-L-Histidinsalz bei Raumtemperatur kristallisiert, wird/werden im Allgemeinen Hydrat(e) erhalten. Die Durchführung des Kristallisiationsprozesses bei Temperaturen oberhalb Raumtemperatur, insbesondere größer als 70°C, ermöglicht den Erhalt des wasserfreien Salzes. Histidinsalzhydrate können zu der wasserfreien kristallinen Form umgewandelt werden (insbesondere der, die bei 210°C schmilzt), beispielsweise durch Aufschlämmen einer Hydratform in einem Lösungsmittel wie Ethanol, Methanol, Isopropanol oder Aceton, bei einer Temperatur wie 40°C (z.B. für 2 Tage), gefolgt von Filtration, Waschen und Trocknen im Vakuum bei einer Temperatur von beispielsweise 45°C (z.B. über Nacht). Die wasserfreie Form, welche praktisch nicht hygroskopisch ist, wird bevorzugt.
  • Wasserfreies CA4P-Mono-L-Histidinsalz
  • Ein 200 ml Rundkolben wurde mit L-Histidin (0.2620 g, 1.65 mmol) und 16.5 ml deionisiertem Wasser befüllt. Die erhaltene Lösung wurde unter magnetischem Rühren auf 74 – 76°C (Ölbadtemperatur) erhitzt. Eine Lösung von CA4P-freier Säure (8.7 ml, 0.19 M in IPA, 1.65 mmol) wurde hinzugegeben, gefolgt von Isopropylalkohol (90 ml). Die resultierende Lösung wurde in ca. 1 min milchig. Das Rühren wurde bei 75 – 76°C für 2 h fortgesetzt und dann bei Raumtemperatur für 1 h. Der kristalline nadelförmige Feststoff wurde durch Abnutschen durch ein Whatman # 4 Filterpapier isoliert und in einem Luftstrom (Saugen) über Nacht (19.5 h) und in einem Vakuumexsikkator für 24 h getrocknet, was 0.7788 g CA4P-Mono-L-Histidin als weißen Feststoff ergab (1.41 mmol, 86% Ausbeute): Schmp. 211.49 °C (DSC); 1H NMR (400 MHz, D2O) δ 3.30 (d, J = 6.5 Hz, 2H, H-21), 3.65 (s, 6H, H-15 und H-17), 3.72 (s, 3H, H-16), 3.80 (s, 3H, H-18), 3.99 (t, J = 6.5 Hz, 1H, H-20), 6.50 (d, J = 12.3 Hz, 1H, H-8), 6.59 (d, J = 12.3 Hz, 1H, H-7), 6.60 (s, 2H, H-10 und H-14), 6.92 (d, J = 8.5 Hz, 1H, H-3), 6.97 (breit d, J = 8.5 Hz, 1H, H-4), 7.19 (breit s, 1H, H-6), 7.33 (breit s, 1H, H-23), 8.58 (breit s, 1H, H-24); 13C NMR (100 MHz, {1H}, D2O) δ 27.11 (C-21), 54.88 (C-20), 57.17 (2C, C-15 und C-17), 57.24 (C-18), 62.24 (C-16), 107.77 (2C, C-10 und C-14), 114.17 (C-3), 118.90 (C-23), 122.93 (d, JPC = 2.3 Hz, C-6), 126.40 (C-4), 128.88 (C-22), 130.29 (C-8), 131.00 (C-7), 131.47 (C-5), 134.93 (C-9), 135.32 (C-24), 137.08 (C-12), 142.31 (d, JPC = 6.1 Hz, C-1), 150.91 (d, JPC = 4.6 Hz, C-2), 153.45 (2C, C-11 und C-13), 173.84 (C-19). Anal. Ber. für C24H30N3O10P: C, 52.27; H, 5.48; N, 7.62; P, 5.61. Gefunden: C, 52.03; H, 5.43; N, 7.57; P, 5.57.
  • Wasserfreies CA4P-Mono-L-Histidinsalz (Scale-up)
  • Ein 2000 ml Dreihalskolben wurde ausgestattet mit einem mechanischen Rührer, einem zusätzlichen 500 ml Trichter und einem Thermoelement, das mit einem Therm-O-Watch L7-1100SA/28T verbunden war, der einen Heizmantel steuerte. Es wurde L-Histidin (3.42 g, 21.6 mmol) zu dem Kolben zugegeben, gefolgt von 216 ml deionisiertem Wasser. Die resultierende Lösung wurde unter Rühren auf 74 – 80°C erhitzt. Es wurde CA4P-freie Säure (120 ml, 0.18 M in IPA, 21.6 mmol) zugegeben, gefolgt von IPA (1176 ml) über den zusätzlichen Trichter in einer Geschwindigkeit, dass die Lösungstemperatur bei 73 – 74°C. gehalten wurde (14 min). Nach der Zugabe des IPA wurde die erhaltene klare Lösung mit wasserfreiem CA4P-Mono-L-Histidinsalz (in Spuren) geimpft. Die Lösungstemperatur wurde auf 80°C erhöht und die Kristallisation fand ca. 3 min nach dem Impfen statt. Die Temperatur fiel langsam über 30 min auf 74°C und wurde für weitere 1.5 h bei 73 – 74°C gehalten. Die Reaktionsmischung wurde langsam in 3.5 h auf 31 °C abkühlen gelassen. Der nadelförmige kristalline Feststoff wurde über ein Whatman # 4 Filterpapier abgenutscht, mit IPA gewaschen (100 ml) und in einem Luftstrom (Saugen) über Nacht (16 h) und in einem Vakuumexsikkator für 21.5 h getrocknet, was 10.11 g wasserfreies CA4P-Mono-L-Histidinsalz als weißen Feststoff ergab (18.3 mmol, 85% Ausbeute): Schmp. 213.65 °C; (DSC); 1H NMR (400 MHz, D2O) δ 3.30 (d, J = 6.5 Hz, 2H, H-21), 3.65 (s, 6H, H-I5 und H-17), 3.72 (s, 3H, H-I6), 3.80 (s, 3H, H-18), 3.99 (t, J = 6.5 Hz, 1H, H-20), 6.49 (d, J = 12.0 Hz, 1H, H-8), 6.58 (d, J = 12.0 Hz, 1H, H-7), 6.59 (s, 2H, H-10 und H-14), 6.91 (d, J = 8.5 Hz, 1H, H-3), 6.97 (dd, J = 8.3, 1.7 Hz, 1H, H-4), 7.19 (breit t, J = 1.7 Hz, 1H, H-6), 7.34 (breit s, 1H, H-23). 8.60 (d, J = 1.4 Hz, 1H, H-24); 13C NMR (100 MHz, {1H}, D2O) δ 27.07 (C-21), 54.86 (C-20), 57.18 (2C, C-15 und C-17), 57.26 (C-18), 62.24 (C-16), 107.78 (2C, C-10 und C-14), 114.18 (C-3), 118.94 (C-23), 122.95 (d, JPC = 2.3 Hz, C-6), 126.43 (C-4), 128.79 (C-22), 130.31 (C-8), 130.98 (C-7), 131.49 (C-5), 134.91 (C-9), 135.29 (C-24), 137.10 (C-12), 142.31 (d, JPC = 6.9 Hz, C-1), 150.92 (d, JPC = 4.6 Hz, C-2), 153.45 (2C, C-11 und C-13), 173.82 (C-19). Anal. ber. für C24H30N3O10P: C, 52.27; H, 5.48; N, 7.62; P, 5.61. Gefunden: C, 52.23; H, 5.35; N, 7.60; P, 5.55.
  • Das wasserfreie CA4P-Mono-L-Histidinsalz kann reproduzierbar als einzelne kristalline Form hergestellt werden. 10 zeigt das DSC (Probengröße 2.3600 mg); 11 zeigt die Pulverröntgendaten für dieses Material.
  • Figure 00630001
  • BEISPIEL 4
  • Herstellung des cis-CA4P-Monoglycinmethylestersalzes
  • Das folgende Verfahren zur Herstellung des CA4P-Monoglycinmethylesters aus CA4P-Dinatrium ist vorteilhaft. Das Verfahren setzt Glycinmethylesterhydrochlorid direkt in Gegenwart von N,N-Diisopropylethylamin ein, wobei eine erhöhte Stabilität verglichen mit der Herstellung unter Einsatz der freien Base des Glycinmethylesters bereitgestellt wird. Weiterhin wird die Herstellung der CA4P-freien Säure bedeutend verbessert – es wird bei der Neutralisation konzentrierte Schwefelsäure eingesetzt (eher als beispielsweise verdünnte Salzsäure) (daraus resultierend wird beispielsweise die Verwendung von Ethylacetat für die Extraktion und die anschließende Verdampfung eliminiert). Die Bildung von trans-CA4P-freier Säure wird in diesem verbesserten Verfahren vermieden.
  • Reagenzien und Verfahren
  • Die folgenden Reagenzien und Chemikalien wurden aus kommerziellen Quellen erhalten und ohne weitere Reinigung verwendet: Isopropylalkohol (IPA) (B&J Brund, hochreiner Lösungsmittelgrad), Schwefelsäure (EM Science, 95 – 98%, Lot # 35310), Glycinmethylester-Hydrochlorid (Aldrich Chemical Co., als 99% gekennzeichnet, Lot # 03214MU), N,N-Diisopropylethylamin (Aldrich Chemical Co., als 99.5% gekennzeichnet, Lot # 02819 ER).
  • Mehrkern-NMR-Spektren wurden auf einem Bruker DRX 400 Spektrometer aufgenommen. Die chemischen 1H und 13C NMR Verschiebungen werden in ppm relativ zu Tetramethylsilan angegeben (die chemischen 13C NMR Verschiebungen wurden bestimmt unter Verwendung von MeOH als externem Standard). Die 2D-NMR-Experimente [HMQC (Heteronuclear Multiple Quantum Correlation Spectroscopy, ein inverses chemisches Verschiebungskorrelationsexperiment zur Bestimmung welches 1H des Moleküls an welche 13C-Kerne (oder andere X-Kerne) gebunden ist)]; und HMBC (Heteronuclear Multiple Bond Correlation Spectroscopy, eine modifizierte Version von HMQC, die dazu geeignet ist 1H – 13C Bindungen über lange Distanz zu bestimmen, ebenso wie die Struktur und 1H und 13C-Zuordnungen des Moleküls)) wurden durchgeführt, um die Zuordnung der 1H und 13C NMR-Signale zu der Struktur zu erleichtern. Differentialscanningkalorimetrie (DSC) wurde auf einem DSC 2920 Differentialscanningkalorimeter, TA Instruments, durchgeführt.
  • Cis-CA4P-Monoglycinmethylestersalz
  • Ein 100 ml Rundkolben wurde mit cis-CA4P-Dinatriumsalz (2.866 g, 6.51 mmol) und IPA (30 ml) befüllt. Die resultierende Aufschlämmung wurde magnetisch bei Raumtemperatur gerührt. Eine Lösung von Schwefelsäure (0.365 ml, 6.51 mmol) in IPA (60 ml) wurde portionsweise zu der Aufschlämmung zugegeben. Die Mischung wurde fortwährend für etwa 10 min gerührt und unter Verwendung eines Whatman # 1 Filterpapiers abgenutscht. Der Feststoff (Na2SO4, welches in IPA unlöslich ist) wurde mit IPA (10 ml) gewaschen. Das Filtrat und Waschwasser, welche CA4P-freie Säure enthielten, wurden in einem anderen 100 ml Rundkolben vereinigt. Glycinmethylesterhydrochlorid (0.826 g, 6.51 mmol) und N,N-Diisopropylethylamin (1.254 ml, 7.16 mmol) wurden zu der vereinigten Lösung zugegeben. Die resultierende Mischung wurde in einem Ölbad unter magnetischem Rühren erhitzt. Bei 60°C wurde die Mischung zu einer klaren Lösung. Bei 65°C wurde die Lösung eine Aufschlämmung. Bei 78°C löste sich die Aufschlämmung und ergab eine klare Lösung. Das Erhitzen wurde beendet und die Lösung wurde langsam im Ölbad abkühlen gelassen. Bei 60°C wurde der Keim des cis-CA4P-Monoglycinmethylestersalzes zu der Lösung zugegeben, so dass eine Aufschlämmung gebildet wurde. Das Rühren wurde von 60°C bis Raumtemperatur für etwa 1 h und dann bei Raumtemperatur über Nacht fortgesetzt. Der weiße kristalline Feststoff wurde durch Abnutschen unter Verwendung eines Whatman # 1 Filterpapiers isoliert und mit IPA (3 × 10 ml) gewaschen und in einem Luftstrom für 6 h getrocknet, was 2.609 g des cis-CA4P-Monoglycinmethylestersalzes ergab (5.38 mmol, 82.6% Ausbeute): HPLC Analyse, 100 % cis-CA4P; Schmp. 136.40 °C (DSC); 1H NMR (400 MHz, D2O) δ 3.52 (s, 6H, H15 und H-17), 3.61 (s, 3H, H-16), 3.71 (s, 3H, H-18), 3.77 (s, 3H, H-21), 3.87 (s, 2H, H-20), 6.26 (d, J = 12.1 Hz, 1H, H-8), 6.42 (s, 2H, H-10 und H-14), 6.43 (d, J = 12.1 Hz, 1H, H-7), 6.70 (d, J = 8.8 Hz, 1H, H-3), 6.79 (breit d, J = 8.8 Hz, 1H, H-4), 7.16 (breit s, 1H, H-6); 13C NMR (100 MHz, {1H}, D2O) δ 41.27 (C-20), 54.58 (C-21), 56.99 (2C, C-15, und C-17), 57.21 (C-18), 62.09 (C-16), 107.60 (2C, C-10 und C-14), 113.89 (C-3), 122.98 (C-6), 126.22 (C-4), 130.25 (C-8), 130.69 (C-7), 131.37 (C-5), 134.61 (C-9), 137.09 (C-12), 142.42 (d, 2JPC = 6.9 Hz, C-1), 150.89 (d, 3JPC = 4.6 Hz, C-2), 153.33 (2C, C-11 und C-13), 169.95 (C-19). Anal. ber. für C21H28NO10P: C, 51.96; H, 5.81; N, 2.88; P, 6.38. Gefunden: C, 51.74; H, 5.79; N, 2.87; P, 6.30.
    Figure 00650001
    (Anmerkung: Nummerierungssysteme, wie oben angegeben und wo immer hier solche Nummerierungssysteme angegeben werden, dienen lediglich der Erleichterung und müssen nicht mit der IUPAC-Nomenklatur übereinstimmen.)
  • Das DSC dieses cis-CA4P-Monoglycinmethylestersalzes (Probengröße: 3.7400 mg) wird in 12 gezeigt; 13 zeigt die Pulverröntgendaten für dieses Material (2 Chargen).
  • BEISPIEL 5
  • Herstellung des Glycinethylestersalzes der CA4P-freien Säure
  • Ethylacetat (2 ml), CA4P-Isopropanollösung (150 mikrol einer 0.42 M Lösung, 63 mikromol) und Glycinethylestermethyl-tert-butyletherlösung (800 mikrol einer 0.08 M Lösung, 64 mikromol) wurden zu einer HPLC-Phiole zugegeben und heftig für ~3 Minuten geschüttelt. Die resultierende klare Lösung wurde geimpft mit einem Tropfen einer Aufschlämmung aus einem anderen Experiment und die Mischung wurde über Nacht bei Raumtemperatur stehengelassen. Es bildete sich ein weißer Feststoff, der, basierend auf einer mikroskopischen Begutachtung nicht kristallin zu sein schien, so dass die Mischung für drei weitere Tage bei Raumtemperatur stehengelassen wurde. Es wurde Methyl-tert-butylether (1 ml) zugegeben und die Mischung wurde für etwa 10 min gerührt. Die mikroskopische Überprüfung der resultierenden Mischung zeigte an, dass der Feststoff in kristalline Nadeln übergegangen war. Die Nadeln wurden durch Vakuumfiltration isoliert und getrocknet, so dass das Glycinethylestersalz von CA4P erhalten wurde (22.4 mg, 66 M% Ausbeute). Die Protonen-NMR-Analyse zeigte, dass das Verhältnis von Glycinethylester zu CA4P 1.7 : 1 betrug. 1H NMR-Daten für CA4P-Glycinethylester:
    1H NMR (300 MHz, D2O) δ 1.20 (t, J = 7.2 Hz, 3H, CH3), 3.60 (s, 6H, H-15 und H-17), 3.66 (s, 3H, H-16), 3.74 (s, 3H, H-18), 3.79 (s, 2H, CH2N), 4.21 (q, J = 7.2 Hz, 2H, CH2CH3, 6.44 (d, J = 12.2 Hz, 1H, H-8), 6.55 (d, J = 12.2 Hz; 1H, H-7), 6.57 (s, 2H, H-10 und H-14), 6.80 (d, J = 8.7 Hz, 1H, H-3), 6.85 (breit d, J = 8.7 Hz, 1H, H-4), 7.23 (breit s, 1H, H-6).

Claims (30)

  1. Verbindung, die eine allgemeine Struktur der Formel I aufweist:
    Figure 00670001
    wobei: eine der Gruppen von -OR1 oder -OR2 -O-QH+ ist und die andere Hydroxyl oder -O-QH+ ist; und Q: (A) ein gegebenenfalls substituiertes, aliphatisches organisches Amin, das mindestens ein Stickstoffatom enthält, welches, zusammen mit einem Proton, ein quartäres Ammoniumkation QH+ bildet; (B) eine Aminosäure, die mindestens zwei Stickstoffatome enthält, wobei eines der Stickstoffatome, zusammen mit einem Proton, ein quartäres Ammoniumkation QH+ bildet; oder (C) eine Aminosäure, die ein oder mehrere Stickstoffatome enthält, wobei eines der Stickstoffatome, zusammen mit einem Proton, ein quartäres Ammoniumkation QH+ bildet und wobei weiterhin alle Carbonsäuregruppen der Aminosäure in Form von Estern vorliegen, ist.
  2. Verbindung gemäß Anspruch 1, wobei Q ein gegebenenfalls substituiertes, aliphatisches organisches Amin ist, das mindestens ein Stickstoffatom enthält, welches, zusammen mit einem Proton, ein quartäres Ammoniumkation QH+ bildet.
  3. Verbindung gemäß Anspruch 2, wobei der Stickstoff von Q, der das quartäre Ammoniumkation QH+ in der Formel I bildet, ein primäres Amin ist, das an eine gegebenenfalls substituierte aliphatische Gruppe gebunden ist, oder ein sekundäres Amin, das an zwei gegebenenfalls substituierte aliphatische Gruppen gebunden ist, wobei die optionalen Substituenten eine oder mehrere Hydroxyl- oder Aminogruppen sind.
  4. Verbindung gemäß Anspruch 2, wobei das genannte gegebenenfalls substituierte, aliphatische organische Amin aus der Gruppe bestehend aus Tromethamin, Diethanolamin, Glucamin, N-Methylglucamin, Ethylendiamin, 2-(4-Imidazolyl)ethylamin und Stereoisomeren davon ausgewählt ist.
  5. Verbindung gemäß Anspruch 2, wobei besagte Verbindung die Struktur von Formel Ia aufweist:
    Figure 00680001
  6. Verbindung gemäß Anspruch 1, wobei Q eine Aminosäure ist, die mindestens zwei Stickstoffatome enthält, wobei eines der Stickstoffatome, zusammen mit einem Proton, ein quartäres Ammoniumkation QH+ bildet.
  7. Verbindung gemäß Anspruch 6, wobei besagte Aminosäure aus der Gruppe bestehend aus Histidin, Lysin, Tryptophan, Arginin, Ornithin und Stereoisomeren davon ausgewählt ist.
  8. Verbindung gemäß Anspruch 6, wobei besagte Verbindung eine der folgenden Strukturen aufweist:
    Figure 00680002
    Figure 00690001
  9. Verbindung gemäß Anspruch 1, wobei Q eine Aminosäure ist, die ein oder mehrere Stickstoffatome enthält, wobei eines der Stickstoffatome, zusammen mit einem Proton, ein quartäres Ammoniumkation QH+ bildet und wobei weiterhin alle Carbonsäuregruppen der Aminosäure in Form von Estern vorliegen.
  10. Verbindung gemäß Anspruch 9, wobei Q ein Glycin-C1-6-Alkylester ist.
  11. Pharmazeutische Zusammensetzung umfassend: (a) eine Verbindung gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche; und (b) einer pharmazeutisch akzeptablen Trägersubstanz davon.
  12. Pharmazeutische Zusammensetzung gemäß Anspruch 11, wobei der pH-Wert durch ein anderes Mittel als Natriumhydroxid eingestellt wird.
  13. Verwendung einer Verbindung gemäß einem der Ansprüche 1 – 10 in der Herstellung eines Medikaments zum Modulieren des Tumorwachstums oder Metastasen bei einem Tier.
  14. Eine Zusammensetzung, erhältlich durch Mischen von Verbindungen, umfassend: (a) eine CA4P freie Säure, mit der Struktur:
    Figure 00700001
    und (b) Verbindung Q, wobei Q: (A) ein gegebenenfalls substituiertes, aliphatisches organisches Amin, das mindestens ein Stickstoffatom enthält, welches, zusammen mit einem Proton, ein quartäres Ammoniumkation QH+ bildet; (B) eine Aminosäure, die mindestens zwei Stickstoffatome enthält, wobei eines der Stickstoffatome, zusammen mit einem Proton, ein quartäres Ammoniumkation QH+ bildet; oder (C) eine Aminosäure, die ein oder mehrere Stickstoffatome enthält, wobei eines der Stickstoffatome, zusammen mit einem Proton, ein quartäres Ammoniumkation QH+ bildet und wobei weiterhin alle Carbonsäuregruppen der Aminosäure in Form von Estern vorliegen, ist.
  15. Zusammensetzung gemäß Anspruch 14, wobei Q ein gegebenenfalls, substituiertes aliphatisches organisches Amin ist, das mindestens ein Stickstoffatom enthält, welches, zusammen mit einem Proton, genanntes quartäres Ammoniumkation QH+ bildet.
  16. Zusammensetzung gemäß Anspruch 15, wobei genanntes gegebenenfalls substituiertes, aliphatisches organisches Amin aus der Gruppe bestehend aus Tromethamin, Diethanolamin, Glucamin, N-Methylglucamin, Ethylendiamin, 2-(4-Imidazolyl)ethylamin und Stereoisomeren davon ausgewählt ist.
  17. Zusammensetzung gemäß Anspruch 14, wobei Q eine Aminosäure ist, die mindestens zwei Stickstoffatome enthält, wobei eines der Stickstoffatome, zusammen mit einem Proton, ein quartäres Ammoniumkation QH+ bildet.
  18. Zusammensetzung gemäß Anspruch 17, wobei genannte Aminosäure aus der Gruppe bestehend aus Histidin, Lysin, Tryptophan, Arginin, Ornithin und Stereoisomeren davon ausgewählt ist.
  19. Zusammensetzung gemäß Anspruch 14, wobei Q eine Aminosäure ist, die ein oder mehrere Stickstoffatome enthält, wobei eines der Stickstoffatome, zusammen mit einem Proton, ein quartäres Ammoniumkation QH+ bildet und wobei weiterhin alle Carbonsäuregruppen der Aminosäure in Form von Estern vorliegen.
  20. Zusammensetzung gemäß Anspruch 19, wobei Q ein Glycin-C1-6-Alkylester ist.
  21. Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 14 – 20, ferner umfassend eine pharmazeutisch akzeptable Trägersubstanz.
  22. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung gemäß Anspruch 1, umfassend den Schritt des in Kontakt Bringens, von CA4P freier Säure, mit der Struktur:
    Figure 00710001
    mit der Verbindung Q in einem Lösungsmittel, wobei Q: (A) ein gegebenenfalls substituiertes, aliphatisches organisches Amin, das mindestens ein Stickstoffatom enthält, welches, zusammen mit einem Proton, ein quartäres Ammoniumkation QH+ bildet; (B) eine Aminosäure, die mindestens zwei Stickstoffatome enthält, wobei eines der Stickstoffatome. zusammen mit einem Proton, ein quartäres Ammoniumkation QH+ bildet; oder (C) eine Aminosäure, die ein oder mehrere Stickstoffatome enthält, wobei eines der Stickstoffatome, zusammen mit einem Proton, ein quartäres Ammoniumkation QH+ bildet und wobei weiterhin alle Carbonsäuregruppen der Aminosäure in Form von Estern vorliegen, ist.
  23. Verfahren gemäß Anspruch 22, wobei genannte Verbindung des Anspruchs 1 in kristalliner Form aus dem besagten Lösungsmittel ausgefällt wird.
  24. Verfahren gemäß Anspruch 22, wobei genanntes gegebenenfalls substituiertes, aliphatisches organisches Amin aus der Gruppe bestehend aus Tromethamin, Diethanolamin, Glucamin, N-Methylglucamin, Ethylendiamin, 2-(4-Imidazolyl)ethylamin und Stereoisomeren davon ausgewählt ist.
  25. Verfahren gemäß Anspruch 22, wobei genannte CA4P freie Säure mit Tromethamin in wässrigem Isopropanol als genanntes Lösungsmittel in Kontakt gebracht wird, gefolgt von Isolieren des CA4P Mono-Tromethaminsalzes in kristalliner Form aus genanntem Lösungsmittel.
  26. Verfahren gemäß Anspruch 22, wobei genannte CA4P freie Säure mit Histidin in wässrigem Isopropanol als genanntes Lösungsmittel in Kontakt gebracht wird, gefolgt von Isolieren des CA4P Mono-L-Histidinsalzes in kristalliner Form aus diesem Lösungsmittel.
  27. Verfahren gemäß Anspruch 22, wobei besagte CA4P freie Säure mit einem Glycin-C1-6-Alkylester in Kontakt gebracht wird.
  28. Die Verbindung CA4P Mono-Tromethamin.
  29. Die Verbindung CA4P Mono-L-Histidin.
  30. Die Verbindungen CA4P Glycin-C1-6-Alkylester.
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