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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung ist auf ein Verfahren zur Synthese von β-Lapachon
(beta-Lapachon) und Lapachol, das β-Lapachon (beta-Lapachon)-Intermediat,
welche wichtige Mittel bei der Krebschemotherapie sind, gerichtet.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Über 1,22
Millionen neue Krebsfälle
werden in den Vereinigten Staaten im Jahr 2001 alleine diagostiziert
werden. Mit über
563.000 Todesfällen
jährlich
ist Krebs der zweithäufigste
Todesgrund nach Herzerkrankungen (UBS Warburg "Disease Dynamics: The Cancer Market", 8. Nov. 2000).
Operative Eingriffe und radioaktive Therapie können heilend wirken, wenn die
Erkrankung früh
gefunden wird, aber die gegenwärtigen
Medikamententherapien für
metastatische Erkrankungen sind hauptsächlich lindernd und bieten
selten eine Langzeitheilung an. Auch mit den neuen Chemotherapeutika,
die in den Markt eintreten, wird die Verbesserung des Überlebens
der Patienten eher in Monaten als in Jahren gemessen, und es gibt
einen kontinuierlichen Bedarf für
Medikamente, die effektiv sowohl in Kombination mit existierenden
Mitteln als Therapie in erster Linie und als Therapien in zweiter
und dritter Linie bei der Behandlung von resistenten Tumoren wirksam
sind.
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Als
einzelnes Mittel wurde für β-Lapachon
gezeigt, daß es
signifikante antineoplastische Wirksamkeit gegen humane Krebszellinien
in Konzentrationen aufzeigt, die typisch im Bereich von 1–10 μM (IC50) liegen. Eine Cytotoxizität wurde
in transformierten Zellinien gezeigt, die von Patienten mit promyelozytischen
Leukämie- (Planchon et al.,
Cancer Res., 55 (1996) 3706), Prostata- (Li, C. J. et al., Cancer Res., 55
(1995) 3712), bösartigen
Gliom- (Weller, M. et al., Int. J. Cancer, 73 (1977) 707), Hepatoma-
(Lai, C. C. et al., Histol. Histopathol. 13 (1988) 8), Dickdarm-
(Huang, L. et al, Mol. Med., 5 (1999) 711), Brust- (Wuertzberger,
S. M. et al., Cancer Res., 58 (1998) 1876), Eierstock- (Li, C. J.
et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 96(23) (1999) 13369–74), Pankreas-
(Li, Y: et al., Mol. Med., 6 (2000) 1008; Li, Y. Z., Mol. Med.,
5 (1999) 232) und multiplen Myeloma-Zellinien, einschließlich medikamentenresistenten
Linien (Li, Y., Mol. Med., 6 (2000) 1008), stammen. Keine zytotoxischen
Wirkungen wurden auf normalen frischen oder proliferierenden humanen
PBMC beobachtet (Li, Y., Mol. Med., 6 (2000.) 1008).
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Es
wurde gezeigt, daß β-Lapachon
ein DNA-Reparaturinhibitor
ist, der Zellen gegenüber
DNA-beschädigenden
Mitteln, einschließlich
Strahlung (Boothman, D. A. et al., Cancer Res., 47 (1987) 5361;
Boorstein, R. J. et al., Biochem. Biophys. Commun., 117 (1983) 30),
sensitiv macht. Es wurde ebenso gezeigt, daß β-Lapachon die DNA-Replikation
zerstört,
was Verzögerungen
im Zellzyklus in der G1- und/oder S-Phase verursacht, was entweder apoptotischen
oder nekrotischen Zelltod in einer breiten Vielzahl von humanen
Karzinomazellinien oder DNA-Schaden und unabhängig vom p53-Status (Li, Y.
Z. et al. (1999); Huang, L. et al.) induziert. Topoisomerase I ist
ein Enzym, das die DNA entwickelt, die die Chromosomen bildet. Die
Chromosomen müssen
entwickelt werden, damit die Zelle die genetische Information verwenden
kann, um Proteine zu synthetisieren; β-Lapachon beläßt die Chromosomen
eng verschlungen, so daß die
Zelle keine Proteine herstellen kann. Als ein Ergebnis hört die Zelle
auf zu wachsen. Da Krebszellen konstant replizieren und viele Mechanismen
umgehen, die die Replikation in normalen Zellen begrenzen, sind
sie gegenüber
einer Topoisomeraseinhibierung mehr verwundbar als normale Zellen.
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β-Lapachon
(3,4-Dihydro-2,2-dimethyl-2H-naphto[1,2-b]pyran-5,6-dion),
ein Chinon, ist von Lapachel (einem Naphthochinon) abgeleitet, welches
aus dem Lapachobaum (Tabebuia avellanedae) isoliert werden kann,
einem Mitglied der Catalpa-Familie (Bignoniaceae). Lapachol und β-Lapachon
haben die folgenden chemischen Strukturen:
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Es
ist jedoch sowohl schwierig als auch zeitraubend, die erforderlichen
großen
Mengen β-Lapachon natürlich aus
dem Lapachobaum zu erhalten. Auch wenn der Lapachobaum nicht annähernd so
selten ist wie die Pazifische Eibe, aus welcher Paclitaxel (Taxol
®)
abgeleitet ist,
kann das
Sicherstellen einer ausreichenden Qualität und eines ausreichenden Nachschubs
an β-Lapachon aus
natürlichen
Quellen problematisch sein. Viele Verfahren sind im Stand der Technik
zur Synthse von β-Lapachon
bekannt. Zwei verwandte bekannte Verfahren zum Herstellen von Lapachol,
einem Intermediat, aus welchem β-Lapachon
synthetisiert werden kann, sind in Schema 1 illustriert.
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Verfahren
(1) ist beschrieben in Schaffner-Sabba, K. et al., β-Lapachone:
Synthesis of Derivatives and Activities in Tumor Models, J. Med.
Chem., 27 (1984) 990–994
und als das Kaliumsalzverfahren bekannt. Verfahren (2) ist beschrieben
in Sun, J. S. et al., A Preparative Synthesis of Lapachol and Related
Naphthoquinones, Tetrahedron Letters, 39 (1998) 8221–8224) und
ist als das Lithiumsalzverfahren bekannt. Beide dieser Verfahren
erfordern die Bildung eines Metallsalzes. Amaral, A. et al. in The
Total Synthesis of β-lapachone,
J. Heterocyclic Chem., 29 (1992) 1457–1460 beschreibt die Synthese
von β-Lapachon α-Naphthol
in acht Schritten und resultiert in einer Gesamtausbeute von nur
23%. Zusätzlich
ist in US-Patent Nr. 5,763,625 Lapachol das erste Mal in 3-Bromlapachon
umgewandelt, welches dann in einer Zweischrittabfolge in 3-Hydroxy-β-lapachon
umgewandelt wird.
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Diese
bekannten Verfahren stellen jedoch typischerweise das Produkt in
niedriger Ausbeute zur Verfügung,
erfordern langwierige Verfahren oder die Verwendung von explosiven
Chemikalien in der Synthese. Dementsprechend gibt es einen Bedarf
für ein
Verfahren zum Synthetisieren von β-Lapachon
und dessen Derivaten, welches sicher und einfach ist und welches β-Lapachon
und dessen Intermediate, Analoga und Derivate in hoher Ausbeute
und exzellenter Qualität
produziert.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung ist allgemein auf ein Verfahren zur Synthese
von β-Lapachon
und dessen Intermediat, Lapachol, gerichtet. Insbesondere ist die
Erfindung auf ein Verfahren zur Synthese von β-Lapachon und dessen Intermediaten,
Derivaten und Analoga durch ein sicheres und einfaches Verfahren
gerichtet, welches β-Lapachon in hoher
Ausbeute und hoher Qualität
produziert.
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Das
Verfahren der vorliegenden Erfindung lehrt ein neues Verfahren für die Synthese
von dem β-Lapachon-Intermediat, Lapachol.
Lapachol wird dann quantitativ in β-Lapachon umgewandelt und aufgereinigt. Anders
als die bekannten Verfahren, in welchen ein Metall(Lithium oder
Kalium)-Salz von 2-Hydroxy-1,4-naphthochinon in situ durch die Hinzufügung von
Lithiumhydrid oder separat durch die Hinzufügung von Kaliumhydroxid zu
der Chinonlösung
als ersten Schritt und dann durch das Umsetzen des Metallsalzes
mit einer Bromidverbindung, um Lapachol zu bilden, präpariert
wurde, eliminiert das Verfahren der vorliegenden Erfindung diesen
ersten Schritt und beginnt direkt mit 2-Hydroxy-1,4-naphthochinon und
dessen Umsetzung mit 1-Brom-3-methyl-2-buten
in der Gegenwart von Natriumiodid und einer schwachen Base, so wie
Triethylamin, Pyridin, Trimethylamin, N,N-Diisopropylethylamin,
2,6-Luditin, vorzugsweise Triethylamin oder Pyridin, am meisten
bevorzugt Triethylamin, um Lapachol zu bilden, ein β-Lapachon-Intermediat,
aus welchem β-Lapachon
anschließend
synthetisiert wird.
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Die
obige Beschreibung führt
die wichtigeren Eigenschaften der vorliegenden Erfindung eher breit
aus, so daß die
detaillierte Beschreibung davon, welche folgt, verstanden werden
kann, und dient dem Zweck, daß die
vorliegenen Beiträge
zum Stand der Technik besser anerkannt werden können. Andere Aufgaben und Eigenschaften
der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten
Beschreibung offensichtlich werden, in Erwägung gezogen gemeinsam mit
der begleitenden Zeichnung. Es sollte jedoch verstanden werden,
daß die
Zeichnung lediglich zum Zweck der Illustration entworfen wurde und
nicht als eine Definition der Grenzen der Erfindung dient, wofür lediglich
Bezug auf die angehängten
Ansprüche
genommen werden sollte.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNG
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1 ist
ein schematisches Diagramm, das die synthetischen Verfahren der
vorliegenden Erfindung für
die Herstellung von Lapachol allgemein darstellt;
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2 ist
ein schematisches Diagramm, das die synthetischen Verfahren der
vorliegenden Erfindung für
die Herstellung von β-Lapachon
allgemein darstellt;
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3 ist ein HPLC-Chromatogramm von 2-Hydroxy-1,4-naphthochinon
(96,56%) bei 252 nm;
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3B ist
ein HPLC-Chromatogramm von Lapachol (100%) bei 252 nm, hergestellt
in Übereinstimmung
mit der Synthese der vorliegenden Erfindung;
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3C ist
ein HPLC-Chromatogramm einer Lapachol-Probe mit 1% 2-Hydroxy-1,4-naphthochinon (Ausgangsmaterial,
0,96%; zweiter Verunreinigungspeak, 0,55%; Lapachol-Peak, 98,49%);
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3D ist
ein HPLC-Chromatogramm bei 258 nm von β-Lapachon (99,36 β-Lapachon, 0,17 unbekannter
Peak, 0,47% Lapachol); und
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3E ist
ein HPLC-Chromatogramm bei 258 nm einer β-Lapachon-Probe mit 1% Lapachol
(98,70, β-Lapachon, 0,37% unbekanntes
Material, 0,93% Lapachol).
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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β-Lapachon,
ebenso wie dessen Intermediate, Derivate und Analoga (auf die hierin
ebenso als "aktive Verbindungen" Bezug genommen wird),
sind in Li, C. J. et al., J. Biol. Chem., 1993 beschrieben. Anders
als β-Lapachon-Synthesen
des bisherigen Standes der Technik, die in Schema 1 illustriert
sind, beginnt die Synthese von β-Lapachon,
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung und allgemein in Schema 2 illustriert,
mit der Umsetzung von 2-Hydroxy-1,4-naphthochinon mit 1-Brom-3-methyl-2-buten
in der Gegenwart von Natriumiodid und Triethylamin (einer schwachen
Base) in Dimethylsulfoxid (DMSO), um Lapachol in bis zu 40 Ausbeute
nach der Aufreinigung zu produzieren (20 g, bis zu 40% Gesamtausbeute).
Lapachol wird dann quantitativ zu β-Lapachon durch die Behandlung
mit Schwefelsäure
umgewandelt. Das β-Lapachon
wird durch Umkristallisation aus Ethanol aufgereinigt.
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Jegliche
Verunreinigungen, die durch Dünnschichtchromatographie
(TLC), kernmagnetische Resonanzspektroskopie (NMR) oder HPLC (Hochdruckflüssigchromatographie)
detektiert werden, können
durch die Hinzufügung
von wiederholten Kristallisationsschritten entfernt werden.
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Bezugnehmend
auf 1 und diskutiert in genauerem Detail in dem Beispielabschnitt
hierunter, beginnt das synthetische Verfahren zum Herstellen des β-Lapachon-Intermediats, Lapachol,
mit der Herstellung einer Umsetzungsmischung, zusammengesetzt aus
2-Hydroxyl-1,4-naphthochinon,
1-Brom-3-methyl-2-buten, 1 Triethylamin (TEA) und Dimethylsulfoxid
(DMSO). Diese Umsetzungsmischung wird zunächst bei Raumtemperatur unter
einer Edelgasatmosphäre
für etwa
eine Stunde gerührt.
Die Umsetzungsmischung wird dann erhitzt und anschließend abgekühlt, um
die Umsetzung zu stoppen. Die Mischung wird dann dreimal mit CH2Cl2 extrahiert (z.
B. 500 ml, 300 ml, 200 ml), und die organischen Phasen werden gepoolt
und anschließend mit
Wasser gewaschen, gefolgt durch zwei Waschungen mit 5% Natriumbicarbonat
(NaHCO3) und einer Waschung mit 1% Natriumchlorid
(NaCl). Die organische Phase wird dann mit Natriumsulfat (Na2SO4) getrocknet und
das Filtrat wird nach der Filtration durch Rotovap verdampft. Der
Rückstand
wird dann in Toluol aufgelöst, in
einem Wasserbad bei 50°C
erhitzt, und jegliches unlösliches
Material wird abfiltriert. Die resultierende Toluollösung wird
dann dreimal mit 2 N NaOH (z. B. 800 ml, 300 ml, 200 ml) extrahiert.
Die resultierende kombinierte wäßrige Phase
wird dann mit 220 ml konzentrierter Chlorwasserstoffsäure (HCl)
neutralisiert, und die Mischung wird dreimal mit Toluol (z. B. 500
ml, 300 ml, 300 ml) extrahiert. Die organischen Phasen werden dann
gepoolt, und jegliche (schwarze) Feststoffe, die in der organischen
Phase existieren, werden durch Filtration entfernt. Wenn die kombinierten
organischen Phasen gefiltert worden sind, werden sie anschließend mit 1
NaCl, 5% wäßrigem Natriumbicarbonat
und 1% wäßrigem Natriumchlorid
gewaschen, die resultierende organische Phase wird dann mit Natriumsulfat
getrocknet und das resultierende Filtrat wird durch Rotovap zur Trockne
eingedampft, gefolgt durch die Hinzufügung von Isopropanol zur Co-Verdampfung,
um vollständig rückständiges Toluol
zu entfernen. Der Rückstand
wird dann in Isopropanol gelöst,
erhitzt und dann gekühlt. Reines
Lapachol wird nach dem Filtern, Waschen mit kaltem Isopropanol und
Trocknen unter Vakuum erhalten.
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Bezug
nehmend auf 2 und diskutiert in größerem Detail
in dem Beispielabschnitt hierunter, beginnt die Synthese von β-Lapachon
aus Lapachol mit der Herstellung einer Umsetzungsmischung, die aus
reinem Lapachol (30 g) in 300 ml Schwefelsäure zusammengesetzt ist. Die
Umsetzungsmischung wird bei Raumtemperatur 30 Minuten lang gerührt und
in Eiswasser unter manuellem Rühren
gegossen. Die Mischung wird dann zweimal mit Toluol (z. B. 600 ml
und 400 ml) extrahiert, um eine kombinierte organische Phase zur
Verfügung
zu stellen, welche dann anschließend mit 800 ml 1%igem NaCl,
400 ml 1% NaHCO3 und 800 ml NaCl gewaschen
wird. Die resultierende organische Phase wird dann mit 50 g Na2SO4 getrocknet,
und der Feststoff wird abfiltriert. Toluol in dem verbleibenden
Filtrat wird dann durch Rotovap verdampft und folgend auf die Hinzufügung von
Ethanol co-verdampft,
um vollständig
rückständiges Toluol
zu entfernen. Der Rückstand
wird dann in entweder 75 Ethanol oder absolutem Ethanol, vorzugsweise
absolutem Ethanol, gelöst,
auf 80°C
in einem Wasserbad erhitzt und dann filtriert und auf 4°C abgekühlt. Reines β-Lapachon wird dann
durch Filtration isoliert und mit kaltem 75%igem Ethanol (4°C, 100 ml)
gewaschen, unter Vakuum getrocknet, unter einer Argonatmosphäre gepackt
und bei –20°C im Dunkeln
gelagert.
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Die
Erfindung wird weiterhin unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele
definiert. Es wird dem Fachmann offensichtlich sein, daß viele
Modifikationen sowohl an den Materialien als auch an den Verfahren ausgeführt werden
können,
ohne dabei vom Zweck und Sinn der Erfindung abzuweichen.
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BEISPIELE
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1. Präparative Synthese von Lapachol
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In
eine getrocknete 2000 ml-Rundbodenflasche wurden 2-Hydroxy-1,4-naphthochinon
(69,7 g, 0,40 mol), 1-Brom-3-methyl-2-buten
(66 g, 0,44 mol), Natriumiodid (60 g, 0,4 mol), Triethylamin (58,55
ml, 0,42 mol) und Dimethylsulfoxid (DMSO), 500 ml, hinzugegeben.
Die Mischung wurde bei Raumtemperatur unter einer Argonatmosphäre 1 Stunde
lang kräftig
gerührt,
dann mit einem Heizmantel auf 45°C
erhitzt. Nach 3–6
Stunden bei 45°C
unter kräftigem
Rühren
wurde die Mischung in einem Eisbad abgekühlt und 800 ml Wasser wurden
hinzugefügt,
um die Umsetzung zu beenden. Die Mischung wird dann in einen 2000
ml-Trenntrichter transferiert und dreimal mit Methylenchlorid (500
ml, 300 ml und 200 ml) extrahiert. Die organischen Phasen wurden gepoolt
und anschließend
mit Wasser (800 ml), 5%igem wäßrigen Natriumbicarbonat
(2 × 800
ml)* und 1 wäßrigem Natriumchlorid
(800 ml) gewaschen, dann mit Natriumsulfat (50 g) getrocknet. Nach
der Filtration wurde das Filtrat zur Trockne durch Rotovap eingedampft.
Der Rückstand
wurde in Toluol (1000 ml) unter Erhitzen in einem 50°C Wasserbad
gelöst,
und jegliches unlösliche
Material, das existierte, wurde abfiltriert. Die warme Toluollösung wurde
dann dreimal mit frisch hergestellter, warmer 2H-Natriumhydroxid-Lösung (800
ml, 300 ml und 200 ml) gewaschen. Die wäßrigen Phasen wurden gepoolt
und durch die Hinzufügung
von Chlorwasserstoffsäure
(220 ml) unter gründlichem
manuellem Rühren
neutralisiert, dann dreimal mit Toluol (500 ml, 300 ml und 300 ml)
extrahiert. Die organischen Phasen wurden gepoolt, und jeglicher
schwarzer Feststoff, der in den organischen Phasen existierte, wurde
durch Filtration entfernt. Die kombinierten organischen Phasen wurden anschließend mit
1% wäßrigem Natriumchlorid
(800 ml), 5% wäßrigem Natriumbicarbonat
(500 ml) und 1% wäßrigem Natriumchlorid
(800 ml) gewaschen und dann mit Natriumsulfat (50 g) getrocknet.
Nach der Filtration wurde das Filtrat zur Trockne durch Rotovap
eingedampft, dann wurde Isopropanol (300 ml) zur Co-Verdampfung
hinzugefügt,
um rückständiges Toluol
vollständig
zu entfernen. Der Rückstand
wurde in Isopropanol (300 ml) unter Erhitzen in einem 80°C Wasserbad
gelöst
und wurde dann langsam auf 4°C
abgekühlt.
Reines Lapachol wurde nach dem Filtern, Waschen mit kaltem Isopropanol
(4°C, 50–100 ml)
und Trocknen unter Vakuum erhalten.
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Während der
5% wäßrigen Natriumbicarbonat-Extraktionen erschienen
signifikante Mengen Präzipitat (2-Hydroxy-1,4-naphthochinon)
zwischen wäßriger Phase
und organischer Phase. Das Präzipitat
gemeinsam mit der organischen Phase wurde aus der wäßrigen Phase
für die
erste Extraktion getrennt, aber das Präzipitat wurde von sowohl der
wäßrigen als
auch von der organischen Phase für
die zweite Extraktion abgetrennt und wurde in einen 500 ml-Trenntrichter
transferiert; 5% wäßriges Natriumbicarbonat
(150 ml) und Methylenchlorid (150 ml) wurden in den 50 ml-Trenntrichter
hinzugefügt.
Nach dem Schütteln
wurde die organische Phase abgetrennt und mit den hauptorganischen
Phasen vor der Extraktion mit 1%igem Natriumchlorid gepoolt.
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2. Präparative
Synthese von β-Lapachon
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In
einen 1000 ml-Becher, der Schwefelsäure (300 ml) enthielt, wurde
portionsweise langsam über
5 Minuten bei Raumtemperatur Lapachol (30 g, 0,124 mol) hinzugefügt, während kräftig gerührt wurde.
Nach der Hinzufügung
wurde die dunkle Mischung für
weitere 30 min gerührt
und dann in Eiswasser (800 g) bei manuellem Rühren in einen 2000 ml-Becher
gegossen. Die Mischung wurde dann in einen 2000 ml-Trenntrichter transferiert
und zweimal mit Toluol (600 ml und 400 ml) extrahiert. Die Toluolphasen
wurden gepoolt und nacheinander mit 1 wäßrigem Natriumchlorid (800
ml), 1% wäßrigem Natriumbicarbonat
(400 ml) und 1% wäßrigem Natriumchlorid
(800 ml) gewaschen und dann mit Natriumsulfat (50 g) getrocknet.
Nach der Filtration wurde das Filtrat zur Trockne durch Rotovap
eingedampft, und dann wurde Ethanol (300 ml) zur Co-Verdampfung hinzugefügt, um rückständiges Toluol
vollständig
zu entfernen. Der Rückstand
wurde in 75% Ethanol oder absolutem Ethanol, vorzugsweise absolutem
Ethanol (Ethanol/Wasser, 3 : 1, 300 ml), unter Erhitzen in einem 80°C Wasserbad
gelöst,
wurde dann filtriert und auf 4°C
langsam abgekühlt.
Reines β-Lapachon
wurde durch Filtration isoliert, dann mit kaltem 75%igem Ethanol
(4°C, 100
ml) gewaschen und unter Vakuum getrocknet, unter Argonatmosphäre verpackt
und bei –20°C im Dunkeln
gelagert.
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3. Analyse
von Lapachol und β-Lapachon
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Routinemäßige Verfahren
wurden zur Schmelzpunktmessung, HPLC-Analyse und NMR-Analyse verwendet.
Schmelzpunkt- und NMR-Daten, die in der Literatur berichtet sind,
wurden zum Vergleich mit den erhaltenen Daten (siehe Tabellen 2
und 3 hierunter) verwendet. Zur HPLC-Analyse wurde ein linearer
Gradient von 25% bis 75% Puffer (Methanol/Acetonitril/0,1 Phosphorsäure (25
: 55 : 20)) in 10 min bei einer Flußrate von 1 ml/min angesetzt,
und die Probe wurde durch Lösen
von Lapachol oder β-Lapachon
in Methanol in einer Konzentration von 2 mg/ml und dann durch Verdünnen in
Methanol/Acetonitril/0,1% Phosphorsäure (25 : 20 : 55) auf 10 μg/ml für 10 bis
100 μl Injektionen
präpariert.
Methanol war Fisher Scientific Kat.# A452-4. Acetonitril war Fisher
Scientific Kat.# A998sk-4. Phosphorsäure war Baker Kat.# 0260-03.
Die verwendete HPLC-Säule war
eine Nova-Pak C18 (5 Mikron), 3,9 × 150 mm (Waters Part Nr. WAT086344),
und das HPLC-System,
das verwendet wurde, war ein Beckman 126N Solvent Module/168NM-Detektor/System
Gold.
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Bei
der Lapacholsynthese wurde eine schwache organische Base, Triethylamin
(TEA), verwendet (Pyridin kann ebenso verwendet werden), anstelle
von starken anorganischen Basen, so wie Natriumhydroxid oder Lithiumhydroxid,
wie sie bei Lapacholsynthesen im Stand der Technik verwendet wurden,
um die Säure aufzufangen,
die durch die Umsetzung zwischen dem Chinon und der Bromidverbindung
gebildet wird (siehe Schaffner-Sabba, K. et al., β-Lapachone:
Synthesis of Derivates and Activities in Tumor Models, J. Med. Chem.,
27, (1984) 990–994;
Sun, J. S. et al., A Preparative Synthesis of Lapachol and Related
Naphthoquinones, Tetrahedron Letters, 39 (1998) 8221–8224).
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Beobachtungen
zeigten, daß die
Verwendung einer schwachen organischen Base die Verfahren vereinfachte
und die Ausbeute erhöhte
(siehe Schema 1 oben und Tabelle 1 hierunter) und somit die Produktionskosten
verringerte.
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Der
zweite Schritt der Synthese, die Umwandlung des Lapachols zu β-Lapachon,
war, wie gezeigt wurde, relativ einfach und resultierte in hohen
Ausbeuten (über
90%). Die analytischen Daten, die in Tabelle 2 gezeigt sind (Schmelzpunktdaten
für Lapachol
und β-Lapachon),
und Tabelle 3 (NMR-Daten für β-Lapachon)
bestätigen
die Identität
der synthetisierten Verbindungen. HPLC-Analyse der Ausgangsmaterials (2-Hydroxy-1,4-naphthochinon), Lapachol
und β-Lapachon,
hergestellt in Übereinstimmung
mit dem vorliegenden Verfahren, ergab, daß es über 99% rein war. Siehe 3A–3E.
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Tabelle
1: Lapachol-Ausbeuten mit unterschiedlichen Syntheseverfahren
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Tabelle
2: Schmelzpunktdaten für
Lapachol und β-Lapachon
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Tabelle
3: NMR-Daten für β-Lapachon