DE69533267T2

DE69533267T2 - Colchicin-derivate sowie ihre therapeutische Verwendung

Info

Publication number: DE69533267T2
Application number: DE69533267T
Authority: DE
Inventors: Ezio Bombardelli; Bruno Gabetta
Original assignee: Indena SpA
Current assignee: Indena SpA
Priority date: 1994-10-05
Filing date: 1995-09-27
Publication date: 2005-08-04
Anticipated expiration: 2015-09-28
Also published as: JPH10507169A; NO308030B1; DK0909763T3; AU3743295A; DK0784613T3; JP2921990B2; DE69510212T2; CN1159801A; FI120452B; IT1270124B; EP0909763A2; PT909763E; SK42497A3; FI971364A; EP0909763A3; CA2201723A1; CN1127480C; EP0909763B1; PL182204B1; WO1996011184A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft neue Colchicin-Derivate mit antiproliferativen, antitumoralen und antiinflammatorischen Aktivitäten, deren Herstellungsverfahren und die sie enthaltenden pharmazeutischen Formulierungen. Colchicin ist ein bekanntes Pseudo-Alkaloid, das seit langer Zeit in großem Umfang bei der Therapie zur Behandlung von Gicht eingesetzt wird. Es wirkt sehr schnell und spezifisch, selbst wenn es auf Grund seiner Toxizität für kurze Zeit verwendet wird. Zusätzlich ist Colchicin ein sehr wirksames antiplastisches Mittel, deren Wirkung mit einem Blockierungsmechanismus der Bildung der mitotischen Spindel bei der Zellteilung verknüpft ist. Dieser letztgenannte Aspekt wurde sorgfältig hinsichtlich jeglicher antitumoraler Aktivität untersucht und ein großer Teil der Colchicin-Derivate wurden für diesen Zweck hergestellt.
Colchicin als solches und eine Vielzahl seiner hergestellten Derivate konnten auf Grund ihrer hohen Toxizität im Sinne des Risiko/Nutzen-Verhältnisses nicht verwendet werden. Lediglich ein Colchicin-Derivat, Demecolcin, wird in bestimmtem Ausmaß bei der Onkologie zur Behandlung von einigen Leukämieformen eingesetzt. Was die Verwendung auf dem antiinflammatorischen Gebiet anbelangt, ist das einzige im Handel erhältliche Colchicin-Derivat das Thiocolchicosid, welches eine Thiomethylgruppe am C₁₀ und ein Glukosemolekül am Hydroxyl in C₃ enthält; die therapeutischen Verwendungen dieses Derivats betreffen die Muskel-relaxierenden und antiphlogistischen Wirkungen. Die Produkte der Erfindung unterscheiden sich von solchen des Standes der Technik hinsichtlich des hohen therapeutischen Index. Im anti-tumoralen Bereich konzentrierten sich Untersuchungen auf die Erforschung von Produkten, die neben einer normalen Cytotoxizität eine Cytotoxizität besitzen, die bei Zelllinien, welche gegenüber den üblichen antiblastischen Arzneimittel resistent sind, angestrebt wird.
Die erfindungsgemäßen Derivate besitzen die allgemeine Formel 1
worin
X ein Sauerstoff- oder Schwefelatom sein kann;
R₁ und R₂, die gleich oder verschieden sein können, geradkettige oder verzweigte Alkylgruppen oder Cycloalkylgruppen, welche 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweisen; oder gesättigte oder ungesättigte Acylgruppen mit 16 bis 22 Kohlenstoffatomen oder einen ß-D-Glucoserest als solchen oder einen ß-D-Glucoserest, worin die Hydroxylgruppen in den Positionen 4 und 6 als Ketale mit aliphatischen oder aromatischen oder heteroaromatischen Aldehyden geschützt sind, bedeuten; Y für eine Gruppe -CH-CH₂OR₄ steht, deren Methingruppe an das Kohlenstoffatom in Position 5 und den Tropolonring gebunden ist, und die absolute Konfiguration S besitzt;
R₄ einen Acylrest einer Dicarbonsäure mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen oder einen Acylrest einer natürlichen Aminosäure, worin die Aminogruppe frei oder als Trifluoracetamid oder Benzamid geschützt sein kann, oder einen Glycosidrest bestehend aus D-Glukose, D-Galactose, L-Fucose oder L-Rhamnose bedeutet. In diesem Fall wirken die Zucker als Chemotaktika für Melanocyten, Hepatocyten, Fibroblasten oder sie verleihen dem Derivat die Eigenschaft eines Pro-Drugs.
Bevorzugte Verbindungen der Formel 1 sind solche, worin X für Schwefel steht.
R₁ und R₂, die gleich oder verschieden sein können, sind vorzugsweise Wasserstoff oder C₁-C₆-Alkyl.
Zur Herstellung der Produkte der Erfindung sind die verwendeten Ausgangsmaterialien die natürlichen Substanzen Colchicin (X=O; R₁=R₂=Me; Y=CH₂-CH-NHAc), 2-O-Demethyl colchicin (X=O; R₁=H; R₂=Me; Y=CH₂-CH-NHAc), 3-O-Demethylcolchicin (X=O; R₁=Me; R₂=H; Y=CH₂-CH-NHAc), Colchicosid (X=O; R₁=Me; R₂=β-D-Glukose; Y=CH₂-CH-NHAc), N-Desacetylcolchicin (X=O; R₁=R₂=Me; Y=CH₂-CH-NH₂), die aus pflanzlichen Materialien entsprechend in der Literatur bekannten Verfahren gewonnen werden können. Diese natürlichen Substanzen ergeben durch Behandlung mit Methylmercaptan in Alkalilösung nach ebenfalls in der Literatur bekannten Verfahren die entsprechenden Thioderivate, die als Synthone zur Herstellung der Derivate der allgemeinen Formel 1 eingesetzt werden, worin X Schwefel ist.
Zur Herstellung der Derivate der allgemeinen Formel 1, worin R₁ und R₂ Alkyl- oder Acylgruppen sind, sind die verwendeten Ausgangsprodukte das Colchicin oder Thiocolchicin-Synthone, welche in Position 2 oder 3 demethyliert sind. Diese Synthone werden einer Alkylierung oder Acylierung unter Verwendung gut bekannter Methoden zur Phenolderivatisierung unterzogen. Analog werden die Derivate der allgemeinen Formel 1, worin R₁ oder R₂ einen ß-D-Glucoserest oder einen ß-D-Glucoserest, worin die Hydroxylgruppen in Position 4 und 6 als Ketale mit aliphatischen oder aromatischen Aldehyden geschützt sind, bedeuten, aus Colchicin- oder Thiocolchicin-Synthonen, die in Position 2 oder 3 demethyliert sind, hergestellt. Diese Synthone werden einer Reaktion mit α-Bromtetraacetyl-D-glucose oder mit 2,3-Di-O-dichloracetyl-β-D-glucose, das eine Ketalgruppe unter Einschluss der Hydroxylgruppen in den Positionen 4 und 6 umfasst (siehe kanadisches Patent Nr. 956 939), unterzogen. Nach Entfernung der schützenden Acylgruppen mit Hilfe bekannter in der Literatur beschriebener Methoden werden die in Position 2 oder 3 glucosidierten Derivate entsprechend der vorliegenden Erfindung erhalten.
Die Verbindungen der Formel 1, worin Y eine Gruppe -CH-CH₂-OR₄ ist, werden erhalten, indem man Colchicin- oder Thiocolchicin-Synthone, die Methoxy- oder Hydroxygruppen in den Positionen 2 und 3 tragen, einer N-Desacetylierung und anschließenden Behandlung mit Natriumnitrit und Essigsäure, die den Cycloheptanring unter Bildung der Synthone der Formel 1 verengt, worin Y = -CH-CH₂OH (J. Med. Chem. 36, 544, 1993). Die entstandene primäre Alkoholgruppierung führt in Folge von Umsetzung mit geeigneten aktivierten Dicarbonsäuren oder mit aktivierten natürlichen Aminosäuren, worin die Aminogruppe frei oder als Trifluoracetamid oder Benzamid geschützt sein kann, oder mit der reaktiven Form der Zucker D-Glukose, D-Galactose, L-Fucose oder L-Rhamnose zu den Verbindungen der allgemeinen Formel 1, worin Y = CH-CH₂OR₄, wobei R₄ die vorstehend angegebene Bedeutung besitzt.
Die erfindungsgemäßen Produkte können in pharmazeutische Formulierungen eingearbeitet werden, die zur Verabreichung als Arzneimittel geeignet sind. Formulierungen für die parenteralen, oralen, transdermalen, epikutanen Verabreichungen können in geeigneter Weise hergestellt werden.
Unter den zur Herstellung dieser Formulierungen geeigneten Exzipienten erwiesen sich natürliche und synthetische Phospholipide als besondere nützlich bei der Herstellung von liposomialen Formen für die parenteralen, transdermalen oder epikutanen Verabreichungswege. Die letztgenannten beiden Formulierungen sind besonders geeignet bei der Behandlung von arthrosischen oder peripheren venösen inflammatorischen Zuständen; diese Formulierungen sind auch bei der topischen Behandlung von kutanen Epitheliomen und bei kutanen hyperproliferativen Zuständen, wie Psoriasis, wertvoll. Innerhalb des speziellen antitumoralen Gebietes erwiesen sich neben den Phospholipiden, die die Verabreichung des Arzneimittels in liposomialer Form ermöglichen, einige Tenside wie polyethoxyliertes Rizinusöl, wie zum Beispiel Cremoform L50, oder Polysorbare, wie zum Beispiel Tween, die mit dem aktiven Bestandteil synergistisch wirken, als besonders geeignet. In der Onkologie werden die Produkte in Dosen von 1 bis 100 mg/m² eingesetzt, wohingegen bei den antiinflammatorischen Präparaten die Dosen im Bereich von 1 bis 20 mg je Einheitsdosis bei einmaliger bis mehrfacher Verabreichung täglich liegen. Sämtliche pharmazeutischen Formulierungen wie Fläschchen, Kapseln, Cremes, etc. können mit dem überwiegenden Teil dieser Derivate hergestellt werden.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung eingehender.
Beispiel I – Herstellung von 5,6-Dihydro-6(S)-[(β-D-glucopyranosyloxy)-methyl]-1,2,3-trimethoxy-9-(methylthio)-8H-cyclohepta-[a]-naphthalin-8-on, Verbindung IXZ (1; X=S; R₁=R₂=Me; Y=CH-CH₂-β-D-glucose).
10 g N-Desacetylthiocolchicin werden mit Natriumnitrit behandelt, um 4 g 5,6-Dihydro-6(S)-(hydroxymethyl)-1,2,3-trimethoxy-9-methylthio-8H-cyclohepta-[a]-naphthalin-8-on entsprechend dem in J. Med. Chem., 36, 544, 1993, beschriebenen Verfahren zu ergeben. Das entstandene Produkt wird 12 Stunden unter Rückfluss in Acetonitril mit 26 g α-Bromtetraacetylglucose in Gegenwart von 85 g Quecksilbercyanid behandelt. Die Salze werden abfiltriert und die Lösung zur Trockne eingedampft, mit 70 % Aceton aufgenommen und zwei Stunden mit 15 % Natriumcarbonat behandelt. Die Mischung wird neutralisiert, mit Ethylacetat extrahiert und an Silicagel unter Elution mit einer 9:1-Mischung von Methylenchlorid-Ethanol chromatographiert. Man erhält 2,1 g Produkt, M⁺a m/z 536.
Beispiel II – Herstellung von 5,6-Dihydro-6(S)-(hydroxymethyl)-1,2,3-trimethoxy-9-(methylthio)-8H-cyclohepta-[a]-naphthalin-8-on-succinylester, Verbindung XZ (1; X=S; R₁=R₂=Me; Y=CH-CH₂-OCOCH₂CH₂CO₂H).
10 g Desacetylthiocolchicin werden wie in Beispiel I behandelt. Das entstandene Naphthalin-8-on wird in Pyridin gelöst und unter Rückfluss 24 Stunden mit einem Überschuss von Bernsteinsäweanhydrid behandelt. Die Reaktionsmischung wird abgekühlt, in reichlich Wasser gegossen und mit Methylenchlorid extrahiert. Die organische Phase wird auf ein geringes Volumen eingeengt und an Silicagel unter Elution mit einer 70:30:5-Mischung von Methylenchlorid-Wasser-Methanol gereinigt. Nach Kristallisation aus Methanol werden 7 g Produkt erhalten, M⁺a m/z 474.

Claims

Verbindungen der Formel 1
worin X ein Sauerstoff- oder Schwefelatom sein kann; R₁ und R₂, die gleich oder verschieden sein können, geradkettige oder verzweigte Alkylgruppen oder Cycloalkylgruppen, die 1 bis 6 Kohlenstoffatome enthalten; oder gesättigte oder ungesättigte Acylgruppen mit 16 bis 22 Kohlenstoffatomen, oder einen β-D-Glukoserest als solchen oder einen β-D-Glukoserest, worin die Hydroxylgruppen in den Positionen 4 und 6 in Form von Chetalen mit aliphatischen oder aromatischen oder heteroaromatischen Aldehyden geschützt sind, bedeuten; Y für eine Gruppe -CH-CH₂OR₄ steht, deren Methingruppe an das Kohlenstoffatom in der Position 5 und an den Tropolonring gebunden ist und die absolute Konfiguration S besitzt; R₄ einen Acylrest einer Dicarbonsäure mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen oder einen Acylrest einer natürlichen Aminosäure, worin die Aminogruppe frei oder als Trifluoracetamid oder Benzamid geschützt sein kann, oder einen Glycosidrest, bestehend aus D-Glucose, D-Galactose; L-Fucose oder L-Rhamnose, bedeutet.
Verbindungen gemäß Anspruch 1, worin X Schwefel ist.
Verbindungen gemäß Anspruch 1, worin X Sauerstoff ist.
Verbindungen gemäß Anspruch 2 oder Anspruch 3, worin R₁ und R₂, die gleich oder verschieden sein können, geradkettige oder verzweigte Alkylgruppen oder Cycloalkylgruppen, die 1 bis 6 Kohlenstoffatome enthalten, bedeuten.
Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Ansprüche 1 bis 4, bei dem man Colchizin, 2-O-Demethylcolchizin, 3-O-Demethylcolchizin, Colchicosid, einer oder mehreren der folgenden Reaktionen unterzieht: a) Reaktion mit Methylmercaptan in Alkalilösung; b) Alkylierung, Acylierung oder Glycosylierung der Phenolgruppen; c) N-Desacetylierung und anschließende Behandlung mit Natriumnitrit und Essigsäure zur Erzielung von Verbindungen 1, worin Y für =CH-CH₂-OH steht, und anschließende Reaktion mit Derivaten von Dicarbonsäuren oder Aminosäuren oder mit reaktiven Derivaten der D-Glucose, D-Galactose, L-Fucose, L-Rhamnose.
Pharmazeutische Zusammensetzungen, enthaltend als Wirkstoff eine Verbindung der Ansprüche 1 bis 4 in Mischung mit einem geeigneten Träger, insbesondere natürlichen oder synthetischen Phospholipiden.
Verwendung der Verbindungen der Ansprüche 1 bis 4 zur Herstellung von Arzneimitteln mit antiproliferativen, antitumoralen und antiinflammatorischen Aktivitäten.