DE69917440T2

DE69917440T2 - 5-Imino-13-desoxy-antracyclin-Derivate, ihre Verwendung sowie Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE69917440T2
Application number: DE69917440T
Authority: DE
Inventors: Xini Zhang; D. Richard OLSON
Original assignee: GEM PHARMACEUTICALS LLC; GEM Pharmaceuticals Pelham LLC
Current assignee: GEM PHARMACEUTICALS, LLC, HUNTSVILLE, ALA., US
Priority date: 1998-03-03
Filing date: 1999-03-03
Publication date: 2005-06-09
Anticipated expiration: 2019-03-04
Also published as: HUP0102518A3; CZ20003178A3; JP4615712B2; HK1036070A1; CY1106306T1; CN1299366A; AU2982099A; EP1064294A1; KR100456088B1; ID28174A; IL138117A; PT1064294E; DK1064294T3; HU228590B1; CN1154652C; RU2239640C2; IL138117A0; WO1999045015A1; US5942605A; HUP0102518A2

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft 5-Imino-13-desoxyanthracyclin-Derivate, die medizinischen Anwendungen von 5-Imino-13-desoxyanthracyclin und Verfahren zur Herstellung von 5-Imino-13-desoxyanthracyclin-Derivaten.
Allgemeiner Stand der Technik
Die bekanntesten Antikrebsmittel aus Anthracyclinen sind Doxorubicin und Daunorubicin, die eine 13-Ketogruppe und eine 5-Ketogruppe enthalten. Doxorubicin, das in US-Patent Nr. 3,590,028 offenbart ist, hat ein weites Anwendungsspektrum gegen Krebs und wird bei der Behandlung von Leukämie, Lymphomen und festen Tumoren verwendet. Daunorubicin, das in US-Patent Nr. 3,616,242 offenbart ist, ist bei der Behandlung von akuter Leukämie vorteilhaft. US-A-4,585,859 offenbart einige 5-Iminodaunorubicin-Derivate für die Verwendung als Antikrebsmittel. Die Verwendung dieser Wirkstoffe ist jedoch durch die ernsthaften Nebenwirkung einer Kardiotoxizität begrenzt, so daß die Gesamtmenge des Wirkstoffs, die einem Patienten verabreicht werden kann, 550 mg/M² nicht übersteigen kann (E. A. Lefrak et al., Cancer, 32: 302, 1973). Selbst bei der oder ungefähr der empfohlenen maximalen gesamten kumulativen Dosis (430 bis 650 mg/M²) kommt es bei 60% der Patienten zu einer signifikanten und lang andauernden Fehlfunktion des Herzens, und bei 14% bildet sich ein kongestiver bzw. Blutandrang erzeugender Herzfehler aus (A. Dresdale et al., Cancer, 52: 51, 1983). Obwohl diese Wirkstoffe für die Hemmung des Wachstums von krebsartigen Tumoren vorteilhaft sind, kann der Patient aufgrund der starken kardiotoxischen Nebenwirkung der Wirkstoffe an kongestiven Herzfehler sterben.
Einige Forscher glauben, daß die Kardiotoxizität das Ergebnis der Erzeugung freier Radikale durch die Chinon-Einheit des Anthracyclin-Moleküls ist (J. Dorowshow et al., J. Clin. Invest., 68: 1053, 1981; D. V. Unverferth et al., Cancer Treat. Rev., 9: 149, 1982; J. Goodman et al., Biochem. Biophys. Res. Commun., 77: 797, 1977; J. L. Zweier, J. Biol. Chem., 259: 6056, 1984). Andererseits gibt es einen echten Beweis, daß die Erzeugung freier Radikale nicht der einzige Mechanismus der Kardiotoxizität sein kann, da die Wirkstoffe in Gegenwart von Radikalfängern noch immer einen Herzschaden hervorrufen (J. F. VanVleet et al., Am. J. Pathol., 99: 13, 1980; D. V. Unverferth et al., Am. J. Cardiol., 56: 157, 1985; C. Myers et al., Seminars in Oncology, 10: 53, 1983; R. H. M. Julicher et al., J. Pharm. Pharmacol., 38: 277, 1986; E. A. Porta et al., Res. Comm. Chem. Pathol Pharmacol., 41: 125, 1983).
Es wurde auch festgestellt, daß eine Hemmung der Bildung freier Radikale die Kardiotoxizität dieser Anthracycline nicht beseitigt (P. S. Mushlin et al., Fed. Proc., 45: 809, 1986). Diese Forschung zeigt stattdessen, daß die Kardiotoxizität von Doxorubicin und Daunorubicin, die sich durch eine Verminderung des myokardialen Kontraktionsvermögens zeigt, auch von der metabolischen Reduktion der 13-Keto-Einheit zu einem 13-Dihydro-Metabolit abhängt. Bei Testsystemen, bei denen Doxorubicin nicht merklich zu der 13-Dihydro-Verbindung metabolisiert wird, werden kardiotoxische Effekte nur bei sehr hohen Konzentrationen beobachtet (200 bis 400 μg/ml) (P. S. Mushlin et al., Fed. Proc., 44: 1274, 1985; R. D. Olson et al., Fed. Proc., 45: 809, 1986). Demgegenüber erzeugen die 13-Dihydro-Metabolite Doxorubicinol und Daunorubicinol bei den gleichen Testsystemen bei relativ niedrigen Konzentrationen eine Kardiotoxizität (1 bis 2 μg/ml, R. D. Olson et al., Proceed. Am. Assoc. Cancer Res., 26: 227, 1985; R. D. Olson et al., Proceed. Am. Assoc. Cancer Res., 28: 441, 1987).
Wenn Doxorubicin selbst für kurze Zeit in den Testsystemen verbleiben kann, kommt es zu einer gewissen metabolischen Umwandlung, und der 13-Dihydro-Metabolit wird in einer ausreichenden Menge erzeugt, so daß die Ausbildung einer Kardiotoxizität beginnt (L. Rossini et al., Arch. Toxicol. suppl., 9: 474, 1986; M. Del Tocca et al., Pharmacol. Res. Commun., 17: 1073, 1985). Somit wurden wesentliche Beweise gesammelt, daß die Kardiotoxizität von Wirkstoffen, wie Doxorubicin und Daunorubicin, von den starken kardiotoxischen Effekten resultiert, die von deren 13-Dihydro-Metaboliten hervorgerufen werden (P. Mushlin et al., Rational Drug Therapy, 22: 1, 1988; S. Kuyper et al., FASEP Journal, 2: A1133, 1988; A. Boucek et al., J. Biol. Chem., 262: 15851, 1987 und R. Olson et al., Proc. Natl. Acad. Sci., 85: 3585, 1988).
Die vorliegende Erfindung nutzt die Tatsache aus, daß die 13-Desoxy-Formen von Doxorubicin, Daunorubicin oder anderer ähnlicher Anthracycline nicht metabolisch in die kardiotoxischen 13-Dihydro-Formen überführt werden, und daß die 5-Ketogruppe zu einer Form modifiziert wird, bei der die Erzeugung freier Radikale weniger wahrscheinlich ist, womit eine Methode zur Verabreichung der erfindungsgemäßen Verbindungen in nicht-kardiotoxischen Mengen ohne eine Einschränkung der gesamten kumulativen Dosis zur Verfügung gestellt wird wird.
Kurze Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung zielt auf die Bereitstellung neuer 5-Imino-13-desoxyanthracyclin-Derivate, die weniger Nebenwirkungen haben.
Folglich besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, Verfahren zur Herstellung von 5-Imino-13-desoxyanthracyclin-Derivaten anzugeben.
Gemäß dieser und weiterer Aufgaben und Vorteile geben die bevorzugten Gesichtspunkte der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von 5-Imino-13-desoxyanthracyclin-Derivaten an.
Im allgemeinen werden Anthracycline der Formel I
worin R₁, R₂ und R₃ H, OH oder OCH₃ sind und R₄ eine Zucker-Einheit ist, wie es in Anspruch 1 angeben ist, nach bekannten Verfahren leicht in 13-Tosylhydrazone überführt.
Anthracyclin-13-tosylhydrazone werden mit Natriumcyanoborhydrid unter sauren Bedingungen zu 13-Desoxyanthracyclin-Derivaten reduziert. Diese Produkte werden dann durch präparative Chromatographie ohne Extraktionsschritte gereinigt. Die gereinigten 13-Desoxyanthracyclin-Derivate werden in N-Boc-Derivate überführt und dann mit NH₃ behandelt, wodurch N-Boc-5-Imino-13-desoxyanthracycline erzeugt werden. Das Entfernen von N-Boc unter sauren Bedingungen erzeugt die 5-Imino-13-desoxyanthracyclin-Derivate. Es wurde festgestellt, daß diese Verfahren eine Ausbeute von etwa 50 bis etwa 60% haben.
Weitere bevorzugte Gesichtspunkte der Erfindung geben ein Verfahren zur Herstellung von 5-Imino-13-desoxyanthracyclin-Derivaten an. Das Verfahren schließt die Erzeugung einer sauren Lösung von Anthracyclin-13-tosylhydrazon mit Cyanoborhydrid ein. Die Lösung wird schonend unter Rückfluß erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird abgekühlt. Der Lösung wird eine geringe Wassermenge zugesetzt, da nach folgt ein Halogenkohlenstofflösungsmittel. Das Gemisch wird filtriert. Das Filtrat wird der präparativen Chromatographie unterzogen, um die 13-Desoxyanthracyclin-Derivate abzutrennen. Die gereinigten Derivate werden mit einer tert.-Butoxycarbonylgruppe geschützt, wodurch 3'-N-Boc-Derivate erzeugt werden, die dann mit Ammoniak behandelt werden, wodurch 3'-N-Boc-5-Imino-13-desoxyanthracycline erzeugt werden. Das Entfernen der Amino schützenden Gruppe bei sauren Bedingungen erzeugt 5-Imino-13-desoxyanthracycline, die dann durch Chromatographie gereinigt werden.
Ein weiterer bevorzugter Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung gibt ein Verfahren zur Herstellung von 5-Imino-13-desoxyanthracyclin-Derivaten an. Das Verfahren schließt die Erzeugung einer Lösung ein, indem etwa 1 g Doxorubicin-13-tosylhydrazonhydrochlorid und etwa 2,4 g p-Toluolsulfonsäure in etwa 50 ml wasserfreiem Methanol gelöst werden. Der Lösung wird etwa 0,8 g Natriumcyanoborhydrid zugesetzt.
Die Lösung wird auf eine Temperatur von etwa 68 bis etwa 72°C erwärmt. Die Lösung wird etwa 1 Stunde unter einer Stickstoffatmosphäre schonend unter Rückfluß erhitzt.
Das Reaktionsgemisch wird auf etwa 20 ml konzentriert. Das Reaktionsgemisch wird in einem Gefrierapparat auf eine Temperatur von etwa 0 bis 4°C abgekühlt.
Dem Reaktionsgemisch werden etwa 0,5 ml Wasser zugesetzt. Etwa 200 ml Chloroform werden dem Reaktionsgemisch zugegeben. Dem Reaktionsgemisch wird wasserfreies Natriumsulfat zugesetzt. Salze werden herausfiltriert.
Das Filtrat läßt man über eine Kieselgelsäule laufen. Die Säule wird außerdem mit Chloroform/Methanol gewaschen, bis das Eluat farblos ist.
Eine das Produkt enthaltende Fraktion wird mit Methanol eluiert. Das Methanol-Eluat wird verdampft. Der durch die Verdampfung entstehende Rückstand wird in 30% Acetonitril in Ammoniumformiat-Puffer gelöst.
Das Produkt wird durch präparative HPLC abgetrennt, wobei eine Phenylsäule verwendet wird. Das Produkt wird von anderen Verunreinigungen abgetrennt, wobei ein Acetonitril/Ammoniumformiat-Gradient angewendet wird. Die mit HPLC gereinigte Fraktion wird dann mit Wasser mit etwa dem gleichen Volumen wie die aufgefangene Fraktion verdünnt, und diese Lösung läßt man durch eine präparative Phenyl-HPLC-Säule laufen. Die Säule wird mit Wasser eluiert, um das Salz zu entfernen. Das Produkt wird mit Methanol eluiert. Das Methanol-Eluat wird konzentriert, und das gleiche Produkt wird durch die Zugabe von Ethylether gefällt. Das feste Produkt wird durch Filtration entfernt, wodurch etwa 600 mg 13-Desoxydoxorubicin erhalten werden.
Etwa 600 mg des gereinigten 13-Desoxydoxorubicins werden in etwa 60 ml Methylenchlorid und etwa 10 ml Wasser gelöst und etwa 2 Stunden bei Raumtemperatur mit etwa 180 mg Kaliumhydrogencarbonat und etwa 180 mg Di-tert.-butyldicarbonat behandelt. Die organische Lösung wird abgetrennt, mit Wasser gewaschen und mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Die Lösung wird bis zur Trockne verdampft. Der Rückstand wird in etwa 100 ml wasserfreiem Methanol gelöst. Die Lösung wird für etwa 48 Stunden bei etwa 0 bis 4°C mit Ammoniak gesättigt belassen. Das Lösungsmittel und Ammoniak werden im Vakuum entfernt, wodurch 3'-N-Boc-5-Imino-13-desoxydoxorubicin erhalten wird. Das vorstehend erhaltene 3'-N-Boc-5- Imino-13-desoxydoxorubicin wird für etwa 2 Stunden bei Raumtemperatur etwa 60 ml wasserfreiem Methanol behandelt, das etwa 0,1 m Chlorwasserstoff enthält, um die 3'-N-Boc-Gruppe zu entfernen. Die entstandene Lösung wird auf etwa 5 ml konzentriert.
Die konzentrierte Lösung wird durch präparative HPLC mit einer Phenylsäule abgetrennt. Das Produkt wird von anderen Verunreinigungen abgetrennt, wobei ein Acetonitril/Ammoniumformiat-Gradient angewendet wird. Die mit HPLC gereinigte Fraktion wird mit ungefähr dem gleichen Volumen Wasser verdünnt, in eine Phenylsäule für die präparative HPLC injiziert, und mit Wasser gespült, um die Salze zu entfernen. Dann wird das Produkt mit Methanol eluiert.
Das Methanol-Eluat wird mit etwa 0,5 ml Chlorwasserstoff in Ethylether angesäuert. Dann wird die Lösung wird dann auf etwa 5 ml konzentriert. Es werden etwa 10 ml Ethylether zugesetzt, um das Produkt zu fällen. Der Niederschlag wird filtriert, wodurch etwa 360 mg 5-Imino-13-desoxydoxorubicinhydrochlorid erhalten werden.
Die vorliegende Erfindung stellt auch Verbindungen mit der folgenden Formel bereit:
wobei R₁, R₂ und R₃ H, OH oder OMe sind und R₄ eine Zucker-Einheit ist, wie es in Anspruch 1 angegeben ist.
Außerdem stellt die vorliegende Erfindung eine pharmazeutische Zusammensetzung bereit, die mindestens ein 5-Imino-13-desoxyanthracyclin-Derivat einschließt.
Außerdem können die erfindungsgemäßen Verbindungen zur Behandlung von Krebs, einschließlich Leukämie, Lymphomen und festen Tumoren, verwendet werden, wenn eine wirksame Menge von mindestens einem 5-Imino-13-desoxyanthracyclin-Derivat verabreicht wird.
Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann leicht anhand der folgenden Beschreibung verständlich. Die ausführliche Beschreibung zeigt und beschreibt nur bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung, um die in Betracht gezogene beste Art und Weise der Durchführung der Erfindung zu erläutern. Wie der Fachmann erkennt, schließt die Erfindung weitere und andere Ausführungsformen ein. Einzelheiten der Erfindung können nach verschiedenen Gesichtspunkten modifiziert werden, ohne von der Erfindung abzuweichen. Folglich sollen die Zeichnungen und die Beschreibung nur als erläuternd und nicht als einschränkend angesehen werden.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt 5-Imino-13-desoxyanthracyclin-Derivate, deren Verwendung und Verfahren zur Herstellung von 5-Imino-13-desoxyanthracyclin-Derivaten bereit. 3 zeigt Beispiele von 5-Imino-13-desoxyanthracyclin-Derivaten, die gemäß der vorliegenden Erfindung synthetisiert werden können. Wie vorstehend erläutert, ist bekannt, daß Verbindungen wie die in 3 gezeigten, Antitumor Eigenschaften haben. Diese Verbindungen haben auch weniger Nebenwirkungen.
Die erfindungsgemäßen Verfahren können bei einer Temperatur von etwa 0 bis etwa 75°C durchgeführt werden. Die Verfahren werden vorzugsweise bei einer Temperatur von etwa 65 bis etwa 75°C durchgeführt. Stärker bevorzugt wird das Verfahren bei einer Temperatur von etwa 68 bis etwa 72°C durchgeführt. Temperaturen oberhalb von etwa 72°C führen typischerweise zur Zersetzung der Reaktanten und der Produkte.
Das erfindungsgemäße Verfahren schließt eine Anzahl von allgemeinen Bedingungen ein. Die Reduktionsreaktion wird z. B. vorzugsweise unter sauren Bedingungen durchgeführt. Mit anderen Worten sollte der pH-Wert bei etwa 7,0 oder darunter liegen. Es wurde festgestellt, daß bekannte Verfahren zur Herstellung der vorstehend genannten Verbindungen, die im Reaktionsgemisch basische Bedingungen anwenden, zur Zersetzung der Reaktanten und der Produkte führen.
Außerdem sollten sowohl Sauerstoff als auch Wasser aus der Reduktionsreaktion ausgeschlossen werden. Die Reaktion erfolgt vorzugsweise in einer Stickstoff- oder Inertgasatmosphäre unter Verwendung von wasserfreien Lösungsmitteln.
Die Aminierungsreaktion sollte außerdem bei etwa 0 bis 4°C durchgeführt werden. Höhere Temperaturen können zur Zersetzung der Reaktanten und Produkte führen.
Außerdem sollte Wasser aus der Aminierungsreaktion ausgeschlossen sein. Die Reaktion wird vorzugsweise in wasserfreien Lösungsmitteln durchgeführt.
Außerdem sollte Wasser aus der Hydrolysereaktion ausgeschlossen sein. Die Reaktion erfolgt vorzugsweise in wasserfreien Lösungsmitteln.
Gemäß dem vorstehend Aufgeführten gibt die vorliegende Erfindung Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der vorstehenden allgemeinen Formel I an.
Nachstehend folgt ein Beispiel der Umwandlung des Moleküls, wenn es das Verfahren durchläuft.
Das folgende Fließschema erläutert ein Beispiel einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von 5-Imino-13-desoxydoxorubicin, das ein 13-Desoxyanthracyclin-Derivat darstellt.
Nachstehend werden Beispiele von Anthracyclin-Derivaten aufgeführt, deren Synthese hier offenbart ist.
Bei den Verbindungen kann R₄ eine modifizierte Version verschiedener Anthracyclin-Analoge sein. Der Ring D kann auch mit einem Halogen oder einer Hydroxylgruppe substituiert sein. Der Ring D kann z. B. mit Fluor, Iod oder irgendeinem anderen Halogen substituiert sein.
Im allgemeinen schließen die erfindungsgemäßen Verfahren die Erzeugung einer sauren Lösung eines 5-Imino-13-desoxyanthracyclins ein. Die Lösung wird schonend unter Rückfluß erhitzt. Dann kann das Reaktionsgemisch abgekühlt werden. Nach einem Beispiel wird das Reaktionsgemisch auf eine Temperatur von etwa 0 bis etwa 4°C abgekühlt. Dann kann eine geringe Wassermenge zugesetzt werden, um das Produkt zu hydrolysieren. Dem Reaktionsgemisch kann ein Halogenkohlenstofflösungsmittel zugesetzt werden. Das Halogenkohlenstofflösungsmittel kann kalt sein. Das Halogenkohlenstofflösungsmittel kann z. B. eine Temperatur von etwa 0 bis etwa 4°C haben. Ein Beispiel eines Halogenkohlenstofflösungsmittels, das verwendet werden kann, ist Chloroform. Nach der Zugabe von wasserfreiem Natriumsulfat kann das Reaktionsgemisch dann filtriert werden. Die Filtration kann auch bei einer geringeren Temperatur erfolgen. Die Filtration kann z. B. bei einer Temperatur von etwa 4 bis etwa 15°C durchgeführt werden.
Die vorstehend beschriebene Zugabe von Wasser leitet vorzugsweise eine Hydrolyse ein. Irgendwelches überschüssiges Wasser kann durch die Zugabe von wasserfreiem Natriumsulfat entfernt werden. Die anorganischen Salze werden dann vorzugsweise aus dem Reaktionsgemisch filtriert. Das Filtrat kann der Säulenchromatographie über Kieselgel unterzogen werden. Hydrophobe Verunreinigungen können abgetrennt werden, indem mit weniger polaren Lösungsmitteln eluiert wird. Dann können die 13-Desoxyanthracyclin-Produkte eluiert werden, und das Eluat kann weiter gereinigt werden.
Die gereinigten 13-Desoxyanthracyclin-Derivate können in einer gemischten Lösung von Methylenchlorid und Wasser gelöst werden, die eine Base und Di-tert.-butyldicarbonat enthält. Die Lösung kann für etwa 2 Stunden etwa bei Raumtemperatur gerührt werden. Die organische Lösung kann abgetrennt und mit Wasser gewaschen werden. Dann kann das Lösungsmittel entfernt werden, und der Rückstand kann in einem Alkohollösungsmittel gelöst werden. Die Alkohollösung kann für etwa 24 Stunden bei etwa 0 bis etwa 4°C mit Ammoniak gesättigt werden. Das Lösungsmittel kann entfernt werden, und der trockene Rückstand kann für etwa 2 Stunden etwa bei Raumtemperatur mit einem sauren alkoholischen Lösungsmittel behandelt werden. Die entstandene Lösung kann konzentriert und der weiteren Reinigung unterzogen werden, danach kann sie angesäuert und in Ether gefällt werden, wodurch die Hydrochlorid-Salze von 5-Imino-13-desoxyanthracyclin erhalten werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren schließt vorzugsweise die Erzeugung einer Lösung von Anthracyclin-13-tosylhydrazonen in wasserfreiem Methanol mit p-Toluolsulfonsäure und Natriumcyanoborhydrid ein. Die Lösung wird unter Stickstoff schonend unter Rückfluß erhitzt und danach abgekühlt. Es wird Wasser zugesetzt, gefolgt von Chloroform. Die gefällten Salze werden filtriert, und das Filtrat wird über einer Kieselgelsäule abgetrennt. Die durch die Zersetzung entstehenden hydrophoben Verunreinigungen werden mit einer gemischten Lösung von Chloroform und Methanol eluiert. Die Produkte, 13-Desoxyanthracycline, werden mit Methanol eluiert. Das Methanol-Eluat wird außerdem durch präparative HPLC gereinigt.
Die gereinigten 13-Desoxyanthracycline werden in einem Gemisch aus Methylenchlorid und Wasser gelöst und mit Kaliumhydrogencarbonat und Di-tert.-butyldicarbonat behandelt. Die Lösung wird für etwa 2 Stunden etwa bei Raumtemperatur gerührt. Die organische Schicht wird abgetrennt, mit Wasser gewaschen und über wasser freiem Natriumsulfat getrocknet. Dann wird das Lösungsmittel unter Vakuum entfernt. Der Rückstand wird in wasserfreiem Methanol gelöst und für etwa 48 Stunden bei etwa 0 bis etwa 4°C mit Ammoniak gesättigt belassen. Das Methanol und der Ammoniak werden vom Reaktionsprodukt entfernt, das für etwa 2 Stunden etwa bei Raumtemperatur mit einer verdünnten Säure in Alkohol behandelt wird, wodurch die Verbindung 5-Imino-13-desoxyanthracyclin erhalten wird. Diese gelöste Verbindung wird konzentriert und dann durch präparative HPLC gereinigt, um Verunreinigungen und danach Salze zu entfernen. Das Produkt wird mit Methanol eluiert, angesäuert und gefällt, wodurch das Hydrochlorid-Salz von 5-Imino-13-desoxyanthracyclin erhalten wird.
Nachstehend folgt ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
Beispiel
Herstellung von 5-Imino-13-desoxydoxorubicinhydrochlorid
Etwa 1 g Doxorubicin-13-tosylhydrazonhydrochlorid und etwa 2,4 g p-Toluolsulfonsäure werden in etwa 50 ml wasserfreiem Methanol gelöst. Zu dieser Lösung wird etwa 0,8 g Natriumcyanoborhydrid gegeben. Die entstandene Lösung wird auf etwa 68 bis 72°C erwärmt und für 1 Stunde unter einer Stickstoffatmosphäre schonend unter Rückfluß erhitzt.
Dann wird das Reaktionsgemischs auf etwa 20 ml konzentriert und in einem Gefrierapparat auf etwa 0 bis 4°C abgekühlt. Es wird etwa 0,5 ml Wasser zugesetzt, darauf folgen etwa 200 ml Chloroform. Es wird wasserfreies Natriumsulfat zugegeben, und nach dem Schütteln werden die Salze filtriert.
Dann wird die Lösung über eine Kieselgelsäule geleitet (2,5 × 5 cm). Die Säule wird außerdem mit Chloroform/Methanol (10/1) gewaschen, bis das Eluat farblos ist. Die gebundene Fraktion, die das Produkt enthält, wird mit Methanol eluiert. Das Methanol-Eluat wird verdampft und der Rückstand wird in 30% Acetonitril in Ammoniumformiat-Puffer (pH = 4,0, 0,5%) gelöst und durch präparative HPLC abgetrennt. Es wird eine Phenylsäule verwendet, und das Abtrennen des Produktes von den anderen Verunreinigungen wird unter Anwendung eines Acetonitril/Ammoniumformiat-Gradienten erreicht (von 27% auf 30% Acetonitril für etwa 30 min).
Die durch HPLC gereinigte Fraktion wird etwa mit dem gleichen Volumen Wasser verdünnt. Die Lösung läßt man über eine Phenyl-Säule für die präparative HPLC laufen. Die Säule wird mit Wasser eluiert, um Salze zu entfernen. Dann wird das Produkt mit Methanol eluiert. Das Methanol wird konzentriert, und das Produkt wird gefällt, indem Ethylether enthaltender Chlorwasserstoff zugesetzt wird, und durch Filtration aufgefangen, wodurch 600 mg 13-Desoxydoxorubicinhydrochlorid erhalten werden. Die Ausbeute beträgt 80%.
TLC: R_f = 0,38
UV: λ_max = 233, 252, 293, 485 nm
MS: 530 (M + H),
383 (M –
+ H)
¹HNMR (Methanol d₄): (siehe nachstehend)
δ 1,30 (d, 3H, 6'-CH₃),
1,85 (m, 2H, 13-H₂),
2,05 (m, 2H, 10-H₂),
2,60 (d, 1H, 12-H),
3,05 (d, 1H, 12-H),
3,55 (m, 1H, 5'-H),
3,90 (m, 2H, 14-H₂),
4,05 (s, 3H, O-CH₃),
4,25 (m, 1H, 4'-H),
4,95 (m, 1H, 3'-H),
5,40 (m, 1H, 1'-H),
7,55 (d, 1H, 3-H),
7,85 (d, 1H, 2-H) und
7,95 (d, H, 1-H).
Etwa 600 mg gereinigtes 13-Desoxydoxorubicin werden in etwa 60 ml Methylenchlorid und etwa 10 ml Wasser gelöst und für etwa 2 Stunden etwa bei Raumtemperatur mit etwa 180 mg Kaliumhydrogencarbonat und etwa 180 mg Di-tert.-butyldicarbonat behandelt. Die organische Lösung wird abgetrennt, mit Wasser gewaschen und über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Die Lösung wird bis zur Trockne verdampft, und der Rückstand wird in etwa 100 ml wasserfreiem Methanol gelöst. Die Lösung wird für etwa 48 Stunden bei etwa 0 bis etwa 4°C mit Ammoniak gesättigt belassen. Das Lösungsmittel und Ammoniak werden unter Vakuum entfernt, wodurch 3'-N-Boc-5-Imino-13-desoxydoxorubicin erhalten wird, das für etwa 2 Stunden etwa bei Raumtemperatur mit etwa 60 ml wasserfreies Methanol enthaltendem 0,1 m Chlorwasserstoff behandelt wird, um die 3'-N-Boc-Gruppe zu entfernen. Die entstandene Lösung wird konzentriert, und das Produkt wird durch präparative HPLC abgetrennt. Die durch HPLC gereinigte Fraktion wird mit dem gleichen Volumen Wasser verdünnt. Die Lösung wird auf eine Phenylsäule für die präparative HPLC gegeben und mit Wasser eluiert, um die Salze zu entfernen. Das Produkt wird mit Methanol eluiert. Das Methanol-Eluat wird mit Chlorwasserstoff in Ethylether angesäuert, und die Lösung wird kon zentriert. Ethylether wird zugesetzt, und der entstandene Niederschlag wird filtriert, wodurch etwa 360 mg 5-Imino-13-desoxydoxorubicinhydrochlorid erhalten werden.
TLC: R_f = 0.35
UV: λ_max = 222, 251, 310, 544, 585 nm
¹HNMR (MeOH-da)
δ 1,30 (d, 3H, 6'-CH₃)
1,85 (m, 2H, 13-H₂)
2,10 (m, 2H, 10-H₂)
2,60 (d, 1H, 12-H)
2,75 (d, 1H, 12-H)
2,95 (d, 1H, 12-H)
3,50 (m, H, 5'-H)
3,90 (m, 2H, 14-H₂)
4,15 (s, 3H, O-CH₃)
4,25 (m, 1H 4'-H)
5,10 (m, 1H, 3'H)
5,60 (m, 1H, 1'-H)
7,50 (d, 1H, 3-H)
7,80 (d, 1H, 2-H
8,05 (d, 1H, 1-H)
MS: 529 (M + H)
400 (M –
+ H)
382 (M –
+ H)
Die vorliegende Erfindung stellt auch Verbindungen mit der folgenden Formel bereit:
Außerdem stellt die vorliegende Erfindung eine pharmazeutische Zusammensetzung bereit, die mindestens ein 5-Imino-13-desoxyanthracyclin-Derivat einschließt.
Außerdem gibt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Behandlung von Krebs, einschließlich Leukämie, Lymphomen und festen Tumoren, an. Das Verfahren schließt den Schritt ein, bei dem eine wirksame Menge von mindestens einem 5-Imino-13-desoxyanthracyclin-Derivat verabreicht wird. Die Dosen wären denen bekannter Verbindungen ähnlich. Aufgrund ihrer Ähnlichkeiten mit bekannten Verbindungen kann der Fachmann ohne übermäßige Versuche die Behandlungsvorschriften bestimmen, die zu einer ähnlichen Wirksamkeit führen. Wie vorstehend erläutert, liefert die vorliegende Erfindung jedoch deutlich weniger Nebenwirkungen, einschließlich einer geringeren Kardiotoxizität.
Die vorliegende Erfindung gibt auch ein Verfahren zur Behandlung von Autoimmunerkrankungen oder Immunmangelkrankheiten, wie AIDS, an. Das Verfahren schließt einen Schritt ein, bei dem eine wirksame Menge von mindestens einem 5-Imino-13-desoxyanthracyclin-Derivat verabreicht wird.
Die vorangegangene Beschreibung der Erfindung erläutert und beschreibt die vorliegende Erfindung. Außerdem zeigt und beschreibt die Beschreibung nur bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung, wie vorstehend erwähnt, ist es jedoch selbstverständlich, daß die Erfindung in verschiedenen anderen Kombinationen, Modifikationen und Umgebungen angewendet werden kann und innerhalb des Umfangs des erfindungsgemäßen Konzeptes, so wie es hier angegeben ist, in Übereinstimmung mit den vorstehenden Lehren und/oder der Erfahrung oder Kenntnis auf dem zugehörigen Fachgebiet geändert oder modifiziert werden kann. Die hier vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sollen außerdem die besten bekannten Arten für die Durchführung der Erfindung erläutern und andere Fachleute befähigen, die Erfindung mit diesen oder anderen Ausführungsformen und mit verschiedenen Modifikationen anzuwenden, die für die bestimmten Anwendungen oder Verwendungszwecke der Erfindung erforderlich sind. Folglich soll diese Beschreibung nicht auf die hier offenbarte Form begrenzt sein. Es ist auch beabsichtigt, daß die zugehörigen Ansprüche andere Ausführungsformen einschließen sollen.

Claims

Verbindungen mit der nachstehenden Formel:
wobei R₁, R₂ und R₃ H, OH oder OCH₃ sind und R₄ eine Zucker-Einheit ist, die aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus:
Verbindungen nach Anspruch 1, wobei R₁ OMe ist, R₂ OH ist, R₃ OH ist und R₄
ist.
Verbindungen nach Anspruch 1, wobei R₁ OMe ist, R₂ OH ist, R₃ H ist und R₄
ist.
Verbindungen nach Anspruch 1, wobei R₁ OH ist, R₂ OH ist, R₃ OH ist und R₄
ist.
Verbindungen nach Anspruch 1, wobei R₁ OMe ist, R₂ OH ist, R₃ OH ist und R₄
ist.
Verbindungen nach Anspruch 1, wobei R₁ H ist, R₂ OH ist, R₃ H ist und R₄
ist.
Verbindungen nach Anspruch 1, wobei R₁ H ist, R₂ OH ist, R₃ OH ist und R₄
ist.
Pharmazeutische Zusammensetzung, welche umfaßt: mindestens ein 5-Imino-13-desoxyanthracyclin-Derivat mit der Formel von Anspruch 1.
Verwendung von mindestens einem 5-Imino-13-desoxyanthracyclin-Derivat der Formel von Anspruch 1 für die Herstellung eines Medikamentes für die Behandlung von Krebs-Autoimmunerkrankungen oder Immunmangelkrankheiten.
Verfahren zur Herstellung 5-Imino-13-desoxyanthracyclin-Derivaten, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Erzeugen einer sauren Lösung von Anthracyclin-13-tosylhydrazon mit Cyanoborhydrid; schonendes Erhitzen der Lösung unter Rückfluß; Abkühlen des Reaktionsgemischs; Zugeben von Wasser zu diesem Reaktionsgemisch; Zugeben eines Halogenkohlenstofflösungsmittels zu diesem Reaktionsgemisch; Zugeben von wasserfreiem Natriumsulfat; Filtrieren des Reaktionsgemischs; Ansäuern des Filtrats; Unterziehen des Filtrats der präparativen Chromatographie, um das 13-Desoxyanthracyclin-Derivat abzutrennen; Unterziehen der mit HPLC gereinigten Fraktion der Umkehrphasen-HPLC, um anorganische Salze zu entfernen; Erzeugen einer basischen Lösung der 13-Desoxyanthracycline mit Di-tert.-butyldicarbonat; Umsetzen der Lösung bei Raumtemperatur; Extrahieren der Boc-geschützten Derivate; Erzeugen einer Lösung der Boc-geschützten Derivate; Behandeln der Lösung mit Ammoniak etwa bei Raumtemperatur; Verdampfen des Lösungsmittels und des Ammoniaks; Behandeln des Rückstands mit einer sauren Lösung; Verdampfen der Lösung; Unterziehen der Lösung der präparativen HPLC, um die 5-Imino-13-desoxyanthracycline abzutrennen; Unterziehen der mit HPLC gereinigten Fraktion der Umkehrphasen-HPLC, um anorganische Salze zu entfernen; und Eluieren und Abtrennen der 5-Imino-13-desoxyanthracyclin-Derivate.
Verfahren zur Herstellung von 5-Imino-13-desoxyanthracyclin-Derivaten nach Anspruch 10, wobei die saure Lösung eine Reduktionslösung von Anthracyclin-13-tosylhydrazon in wasserfreiem Methanol mit p-Toluolsulfonsäure und Natriumcyanoborhydrid ist.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Reduktionslösung einen pH-Wert von etwa 7,0 oder weniger aufweist.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Erhitzen unter Rückfluß bei einer Temperatur von etwa 68 bis etwa 72°C vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Erhitzen unter Rückfluß bei einer Temperatur von etwa 65 bis etwa 75°C vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Erhitzen unter Rückfluß bei einer Temperatur von bis zu etwa 75°C vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Erhitzen unter Rückfluß ohne Sauerstoff vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Erhitzen unter Rückfluß ohne Wasser vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Erhitzen unter Rückfluß in einer Stickstoffatmosphäre vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Erhitzen unter Rückfluß in einer Inertgasatmosphäre vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Aminieren bei etwa 0 bis 4°C vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Aminieren ohne Wasser vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Verfahren eine Ausbeute des 5-Imino-13-desoxyanthracyclin-Derivats von etwa 40 bis etwa 50% ergibt.
Verfahren zur Herstellung von 5-Imino-13-desoxyanthracyclin-Derivaten nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß es die Schritte aufweist: Erzeugen einer Lösung, in dem etwa 1 g Doxorubicin-13-tosylhydrazonhydrochlorid und etwa 2,4 g p-Toluolsulfonsäure in etwa 50 ml wasserfreiem Methanol gelöst werden; Zugeben von etwa 0,8 g Natriumcyanoborhydrid zu dieser Lösung; Erwärmen der Lösung auf eine Temperatur von etwa 68 bis etwa 72°C; schonendes Erhitzen der Lösung unter Rückfluß für etwa 1 Stunde unter einer Stickstoffatmosphäre; Konzentrieren des Reaktionsgemischs auf etwa 20 ml; Abkühlen des Reaktionsgemischs in einem Gefrierapparat auf eine Temperatur von etwa 0 bis etwa 4°C; Zugeben von etwa 0,5 ml Wasser zu diesem Reaktionsgemisch; Zugeben von etwa 200 ml Chloroform zu diesem Reaktionsgemisch; Zugeben von wasserfreiem Natriumsulfat zu diesem Reaktionsgemisch; Filtrieren der Salze aus diesem Reaktionsgemisch; Leiten der Lösung über eine Kieselgelsäule; weiteres Waschen der Säule mit Chloroform/Methanol, bis das Eluat farblos ist; Eluieren einer das Produkt enthaltenden Fraktion mit Methanol; Verdampfen des Methanol-Eluats; Auflösen des durch das Verdampfen entstandenen Rückstands in 30% Acetonitril in einem Ammoniumformiat-Puffer; Abtrennen des Produktes durch präparative HPLC unter Verwendung einer Phenylsäule; Abtrennen des Produktes von anderen Verunreinigungen unter Anwendung eines Acetonitril/Ammoniumformiat-Gradienten; Verdünnen der mit HPLC gereinigten Fraktion mit Wasser; Leiten der Lösung über eine Phenyl-HPLC-Säule; Eluieren der Säule mit Wasser; Eluieren des Produktes mit Methanol; Konzentrieren der Lösung auf etwa 5 ml; Fällen des Produktes mit etwa 10 ml Diethylether; Filtrieren des Niederschlags, wodurch etwa 600 mg feste 13-Desoxyanthracycline erhalten werden; Erzeugen einer Lösung von etwa 600 mg 13-Desoxyanthracyclinen in etwa 60 ml Methylenchlorid und etwa 10 ml Wasser mit etwa 180 mg Kaliumhydrogencarbonat und etwa 180 mg Di-tert.-butyldicarbonat; Umsetzen der Lösung für etwa 2 Stunden bei Raumtemperatur; Abtrennen der organischen Lösung; Waschen der organischen Lösung mit Wasser; Trocknen der Lösung mit wasserfreiem Natriumsulfat; Verdampfen des Lösungsmittels; Lösen des Rückstands in etwa 100 ml wasserfreiem Methanol; Halten der Lösung unter gesättigtem Ammoniak für etwa 48 Stunden bei etwa 4°C; Verdampfen der Lösung; Lösen des Rückstands in etwa 60 ml wasserfreiem Methanol, das 0,1 m Chlorwasserstoff enthält; Umsetzen der Lösung für etwa 2 Stunden bei etwa Raumtemperatur; Konzentrieren der Lösung auf etwa 5 ml; Abtrennen des Produktes durch präparative HPLC unter Verwendung einer Phenylsäule; Abtrennen des Produktes von anderen Verunreinigungen unter Anwendung eines Acetonitril/Ammoniumformiat-Gradienten; Verdünnen der mit HPLC gereinigten Fraktion mit Wasser; Leiten der Lösung durch eine Phenyl-HPLC-Säule; Eluieren des Ammoniumformiats mit Wasser; Eluieren des Produktes mit Methanol; Konzentrieren der Lösung auf etwa 5 ml; Überführen des Produktes in das Hydrochlorid-Salz; Fällen des Produktes mit 10 ml Diethylether; und Filtrieren des Niederschlags, wodurch etwa 360 mg festes 5-Imino-13-desoxyanthracyclinhydrochlorid erhalten werden.