DK148510B - Analogifremgangsmaade til fremstilling af derivater af 4-desacetyl-vincaleucoblastin-c-3-carboxhydrazid - Google Patents

Description

i 148510

Den foreliggende opfindelse angår en analogifremgangsmåde til fremstilling af hidtil ukendte derivater af 4-desacetyl-vincaleucoblastin-C-3-carboxhydrazid med den i krav l's indledning anførte almene formel Ij og 5 fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommelig ved det i krav l's kendetegnende del anførte.

Adskillige naturligt forekommende alkaloider, der kan udvindes fra Vinca rosea, har vist sig at være virksomme ved behandling af eksperimentelt fremkaldte sygdomme hos dyr.

10 Blandt disse alkaloider kan nævnes leurosin (beskrevet i USA patentskrift nr. 3 370 057), vincaleucoblastin (vin-blastin), der i det følgende betegnes som VLB (beskrevet i USA patentskrift nr. 3 097 137), leuroformin (beskrevet i belgisk patentskrift nr. 811 110), leurosidin (vinrosedin) 15 og leurocristin, der i det følgende betegnes vineristin (begge beskrevet i USA patentskrift nr. 3 205 220), deoxy-VLB "A" og "B" (beskrevet i Tetrahedron Letters, 783 (1958), 4-desacetoxyvinblastin (beskrevet i USA patentskrift nr.

3 954 773), 4-desacetoxy-3'-hydroxyvinblastin (beskrevet 20 i USA patentskrift nr. 3 944 554), leurocolombin (beskrevet i USA patentskrift nr. 3 890 325) og vincadiolin (beskrevet i USA patentskrift nr. 3 887 565). To af disse alkaloider, VLB og vineristin, markedsføres nu som medikamenter til behandling af visse sygdomme, specielt luekæmi-25 sygdomme og lignende lidelser hos mennesker. Disse to markedsførte alkaloider indgives sædvanligvis ad intravenøs vej.

Den kemiske modifikation af Vinca-alkaloiderne har været forholdsvis begrænset. For det første er de involverede molekylstrukturer overordentlig komplicerede, hvorfor det 30 er vanskeligt at gennemføre kemiske reaktioner, som ændrer en specifik funktionel gruppe i molekylet uden at indvirke på andre grupper. For det andet har man ud fra Vinca rosea fremstillet dimere alkaloider, som ikke besad de ønskede kemoterapeutiske egenskaber, og en bestemmelse af disse 2 148510 alkaloiders struktur har ført til den konklusion, at disse "inaktive" forbindelser er nært beslægtede med de aktive alkaloider, idet de ofte kun afviger herfra ved stereokemien på et enkelt sted. Således synes den anti-5 neoplastiske aktivitet at være begrænset til meget specifikke grundstrukturer, og mulighederne for at opnå mere aktive medikamenter ved modifikation af disse strukturer synes at være tilsvarende små. Blandt de vellykkede forsøg på at ændre fysiologisk virksomme alkaloider kan nævnes 10 fremstillingen af 6,7-dihydro-VLB (beskrevet i USA patent-skrift nr. 3 332 868) og udskiftningen af acetylgruppen ved VLB-ringsystemets carbonatom nr. 4 med højere alkanoyl-grupper eller med ikke-beslægtede acylgrupper (se USA patentskrift nr. 3 392 173). Adskillige af disse C-4-deri- 15 vater er i stand til at forlænge levetiden hos mus, der er podet med P1534-leukæmi. Man har endvidere fremstillet C-3-carboxamid- og C-3-carboxhydrazid-derivater af VLB, vinchristin, vincadiolin og andre vinca-alkaloider, og disse derivater har vist sig at være virksomme ved behand-20 ling af svulster (se belgisk patentskrift nr. 813 168 og dansk fremlæggelsesskrift nr. 141 511). Disse forbindelser er overordentlig interessante, idet f.eks. 3-carboxami-derne af VLB er mere virksomme over for Ridgeway's osteo-gene sarcoma og Gardner's lymphosarcoma end selve forbin-25 delsen VLB, som er det fundamentale alkaloid, hvoraf disse carboxamider er afledt. Visse af disse amid-derivater har tilnærmelsesvis samme virkning som vineristin over for de samme tumorer. Et af disse amider, 4-desacetyl-VLB-C-3-carboxamid eller vindesin, underkastes løbende 30 kliniske eksperimenter på mennesker, og det har vist sig, at forbindelsen er virksom over for visse leukæmi-forekomster. Hos mennesker synes vindesin at have en lavere grad af neurotoxicitet end vineristin, og forbindelsen er tydeligvis virksom over for vineristin-resistente for-35 mer for leukæmi.

I belgisk patentskrift nr. 813 168 og dansk fremlæggel- 3 148510 sesskrift nr. 141 511 omtales som nævnt også 4-desacetyl-VLB-C-3-carboxhydrazid som et virksomt anti-tumor-middel over for transplanterede tumorer hos mus. Forbindelsen har endvidere vist sig at være virksom over for

Ridgeway's osteogene sarcoma. Gardner's lymphosarcoma 5 og P1534 (J)-leukæmi.

Ovennævnte danske fremlæggelsesskrift nr. 141 511 omtaler, foruden 4-desacetyl-VLB-C-3-carboxhydrazid, flere andre forbindelser, der er nærtbeslægtede med forbindelserne fremstillet ifølge opfindelsen. Disse 10 kendte forbindelser har lignende virkninger som de her omhandlede forbindelser, men som det fremgår af den efterfølgende forsøgsrapport er de her omhandlede hidtil ukendte derivater af 4-desacetyl-VLB-C-3-carbox-hydrazid mere aktive end de ovennævnte kendte forbin-15 delser, eller de er effektive i lavere doser eller bliver virksomme på kortere tid.

I de omhandlede forbindelser med den almene formel I kan R betegne acetyl, propionyl-, n-butyryl, isobutyryl eller benzoyl.

20

Forbindelserne med formel I navngives som derivater af 4-desacetyl-VLB-C-3-carboxhydrazid. En systematisk navngivning af disse forbindelser burde omfatte betegnelsen "3-descarbomethoxy", men denne betegnelse er udeladt, idet den er implicit indeholdt i betegnelsen "C-3-carboxhydra-25 zid", fordi C-3-carbomethoxygruppen i VLB er udskiftet.

Man kan også anvende andre navngivningssystemer. F.eks. kan forbindelserne navngives som derivater af 4-desacetyl-VLB-23-desmethoxy-23-hydrazid, idet man her refererer til, at methoxylgruppen ved C-23 er udskiftet med hydrazid. I-30 midlertid foretrækkes det at navngive forbindelserne som derivater af C-3-carboxhydrazid.

Hydrazin indeholder to nitrogenatomer, som i et hydrazid o o 1 2 nummereres pa følgende made: C-N -N -H.

II I I

0 Η H

4 148510

Hydrazid-derivaterne fremstillet ifølge opfindelsen 2 er alle N -derivater.

Det som udgangsmateriale ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen anvendte 4-desacetyl-VLB-C-3-carboxhydrazid 5 kan fremstilles ved reaktion imellem hydrazid og VLB i overensstemmelse med den i belgisk patentskrift nr. 813 168 beskrevne fremgangsmåde. Ifølge denne fremgangsmåde opvarmes VLB og hydrazin i en lukket reaktionsbeholder under anvendelse af vandfri ethanol som 10 opløsningsmiddel. Alternativt kan man omsætte 4-des-acetyl-VLB med vandfri hydrazin under samme betingelser. Reaktionen imellem hydrazin og VLB tjener til at hydrolysere acetoxygruppen ved C-4, og reaktionsproduktet bliver herved 4-desacetyl-VLB-C-3-carboxhydra-15 zid, uanset om der anvendes VLB eller 4-desacetyl-VLB som udgangsmateriale.

Opfindelsen illustreres nærmere ved de følgende eksempler,

Fremstilling af udgangsmaterialet 20 4-desacetyl-VLB-C-3-carboxhydrazid 4-Desacetyl-VLB blev opvarmet i vandfri ethanol med et overskud af vandfri hydrazin i en lukket reaktionsbeholder ved omkring 60 °C i omkring 18 timer. Reaktionsbeholderen blev afkølet og åbnet, indholdet blev udtaget, og 25 de flygtige bestanddele blev inddampet i vakuum. Den resulterende inddampningsrest, der bestod af 4-desacetyl-VLB-C-3-carboxhydrazid, blev opsamlet i methylenchlorid, og methylenchlorid-opløsningen blev vasket med vand. Methylen-chlorid-fasen blev skilt fra og tørret, og methylenchlo-30 ridet blev fjernet ved inddampning i vakuum. Inddampnings- 5 148510 resten blev opløst i en 1:1 blanding af chloroform og benzen og chromatograferet over silicagel. Til udvikling af chromatogrammet anvendtes en eluent bestående af benzen, chloroform og triethylamin. De første chromatografiske 5 fraktioner indeholdt uomsat 4-desacetyl-VLB. Efterfølgende fraktioner viste sig at indeholde 4-desacetyl-18'-descarbo-methoxy-VLB-C-3-carboxhydrazid (tidligere beskrevet af Neuss et al., Tetrahedron Letters, 1968, 783). De følgende fraktioner, som ved tyndtlagschromatografi viste sig at indehol-10 de 4-desacetyl-VLB-C-3-carboxhydrazid, blev samlet, og opløsningsmidlet blev inddampet i vakuum. Det resulterende faste stof smeltede ved omkring 219-222 °C under dekompo-nering.

SLUTPRODUKTER

15 EKSEMPEL 1 2

Fremstilling af 4-desacetyl-VLB-C-3-N -acetylcarbox-hydrazid_

Til en opløsning af 1500 mg 4-desacetyl-VLB-C-3-carbox- hydrazid i 50 ml methylenchlorid blev sat 300 mg eddike- 20 syreanhydrid. Reaktionsblandingen blev hensat i 3 timer ved stuetemperatur, hvorefter methylenchlorid-opløsningen blev vasket med fortyndet ammoniumhydroxid og derefter med vand.

Methylenchlorid-opløsningen blev tørret og inddampet til tørhed. Det resulterende gyldenbrune, amorfe pulver bestod 2 25 af 4-desacetyl-VLB-C-3-N -acetylcarboxhydrazid med følgende fysiske karakteristika: Udbytte = 750 mg.

M.S.: m/e = 810 (M+) I.R.: V = 3410 cm-1 (N-H) 30 1720 cm-1 (C00) 1670 cm-1 (CON)

Fremstilling af 4-desacetoxy-l/LB-C-3-N -butyrylcarbox- hydrazid_ 6 148510 EKSEMPEL 2 o

Til en opløsning af 768 mg 4-desacetyl-VLB-C-3-carboxhydra- 5 zid i 50 ml methylenchlorid blev sat 120 mg smørsyreanhy- drid. Reaktionsbeholderen blev lukket og hensat natten over ved stuetemperatur. Derefter blev reaktionsblandingen ekstraheret med fortyndet ammoniumhydroxid, og ekstrakten blev borthældt. Den tiloversblevne methylenchlorid-opløs- 10 ning blev tørret og inddampet til tørhed. Inddampningsresten blev chromatograferet over silicagel, idet der elueredes med ethylacetat og methanol (1:1). De fraktioner, der ved tyndtlagschromatografi viste sig at indeholde det ønskede produkt, blev kombineret, og de kombinerede fraktioner blev 15 inddampet til tørhed. Herved opnåedes 128 mg af et gylden- 2 brunt, amorft pulver bestående af 4-desacety'l-VLB-C-3-N -butyrylcarboxhydrazid med følgende fysiske data: M.S.: m/e = 838 (M+), 497, 355, 154 EKSEMPEL 3 20 Fremstilling af 4-desacetyl-\/LB-C-3-N -benzoylcarbox-hy drazid_

Til en opløsning af 768 mg 4-desacetyl-l/LB-C-3-carbox-hydrazid i 50 ml methylenchlorid blev sat 240 mg benzoe-syreanhydrid. Reaktionsbeholderen blev lukket og hensat 25 vec| stuetemperatur natten over. Derefter blev beholderen åbnet, og methylenchlorid-opløsningen blev vasket med fortyndet ammoniumhydroxid og derefter med vand til fjernelse af dannede benzoater. Derpå blev methylenchlorid-opløsningen tørret og inddampet til tørhed. Det amorfe pulver blev 30 chromatograferet over silicagel, idet der elueredes med ethylacetat og methanol (1:1). De fraktioner, der ved tyndt-lagschromatografi (silicagel og 1:1 ethylacetat:methanol) viste sig at indeholde det ønskede produkt, blev kombine- 1485 10 7 ret og inddampet til tørhed. Herved opnåedes 150 mg af et gyldenbrunt, amorft pulver, der bestod af 4-desacetyl-VLB-2 C-3-N -benzoylcarboxhydrazid med følgende fysiske data: M.S.: m/e = 872 (M+), 813, 531, 355, 154 5 NMR: I overensstemmelse med foreslået struktur; nye aromatiske protoner ved ^7,3-8,0.

Forbindelserne med formel I virker inhiberende på væksten af transplanterede tumorer hos mus, og/eller de forlænger levetiden for mus, der er podet med tumorer. Aktiviteten 10 af de omhandlede forbindelser blev eftervist ved at indgive disse til mus, normalt’ad intraperitoneal vej i en bestemt dosering i 7-10 dage. Størrelsen af tumoren blev målt efter 3 eller 7 dage i de tilfælde, hvor den indgivne forbindelse virkede inhiberende på tumorens vækst. I de 15 tilfælde, hvor den livsforlængende virkning blev undersøgt, bestemtes den ekstra levetid af de behandlede dyr i forhold til kontroldyrene. I den efterfølgende tabel I er anført resultaterne af de udførte forsøg, i hvilke mus med transplanterede tumorer blev vellykket behandlet med en 20 forbindelse med formel I. Kolonne 1 i tabellen giver navnet på den undersøgte forbindelse, kolonne 2 angiver arten af den transplanterede tumor, kolonne 3 angiver dosis-, niveauet og det antal dage, hvor doseringen blev indgivet, og kolonne 4 angiver den procentvise inhibering af tumorvæks-25 ten eller den procentvise forlængelse af overlevelsestiden (GLS er en forkortelse for Gardner's lymphosarcoma, og B16 for en melanoma malignum).

8 148510 ω o* . ^ ^ p σ co ; n, co 05 co ω * ro 'η°γλ SSoon *η·ηιλ ·ηοο

i-H Ό XOO\ 2“ X X <T XOO

•—I 0 O Ή ^ OO o Ή M

0 go γ*- -p -p 4J -p

1—I

cn o c o

•H C

ρ æ ω »Ή

«Ω P

•Η o

.c c*- O

c co σ co

•H > CO OOO Ή O vO <t O O

•η *o 000 x o r*** \o o o

οζ «—I i—4 »—I i—J · O Ή «—I *“H

ΓΛ -P

o σ ro o o o

TJ O I-H O Ή O pH

CO O Ή ΓΛ OH O Ή

•HX pH X ΓΛ ΓΛ ΓΛ ΓΛ *H X ι-H X

CO X X X X

οσ XlAXXXX ΧΙΛ X ιΛ Ω .y ιΛ CM ιΛ ιΑ CM ιΛ Ν j—i \ mcsjr—i CM ON MD ΓΛ i—i ιΛ Ν Η ιΛ CM Η CJ ». Λ Λ *Ν *V -V rv »V λ ·» ». »> »> Λ _j ε οοορηοοοο ο ο ο σσσ u ω < Η— άΓ 51 ®.Ε --1 , 0J h ^ cn® ο cn νο cn cn ,- .a

S —J pH —i ~J «3 *H

O O CQ CD CD J2 H

o H

»« •H *

-S

s’°*

i 1 1 Ϊ C

CM CM CM . CO

Z Z TJ Z T> rri

I Ό l ·Η I -H £ P

ΓΛ·Η ΓΛΝ ΙΛ N ^,0

IN I CO I CO -H

uro up up . tj

IP I TJ I TJ -n P

CO “O CD >·* CO >> _I>v _I _C J I eu>

> -C > X > X

IX 10 10 0) .

0 Ή O M _Q pHJO ø P

CO >> JO >> P >> P CO

rH -up -uro -pro c c øø ro øø øo ω ro

TJ CJO OrH OrH -Q

c ro 1—i ro>s ro>s 0

•hw>> coo cop c H

JO 0 -P ØN 0 >s Ώ I-H

p tj 0 *u c ό -p ^ ro 010 10 i o l_ <t ro <t.o <t jo * 9 U8510 ρ o * I—i r—t £D "

0 CO iH

o> ω c di o a •h c a a ρ s *h r- ή a i—i i r* i vo vo o J0 ΙΛ Ον f'V I—I Ή •HO I'' JZ 0— c in •H >

*H

SS Ή a Ο Ή r—t

0 I X

a r~- ro a

03 X

ω ή •η x vo t'- i r^· i

CO — X

ο a o x xxx Ω Ζί I ΙΛ

^ \ CVI vO Η ·ί N H

I Ϊ ^ *» *v »V »V *v es

CO E CD CD a a CD CD

CO

u o c- 1—I r—l 0 u

-Q O

CO E UD CO CO to μ- =5 i —i —i —i W* CD a CD CD 1 *—V I Γ-Η

fH CTl <H

>> (D ΙΛ JZ Ή I «4-ί E Ή z: ø 0 <t I | I I r-H U Ή ΓΛ = ΙΛ ίΛ >* <♦-

I CO Ό I 1C

o = -η cj cj ω ^

I IN I 4-> I _C -U CO C

i* ca mto mø mao c CO* _! Ό _J P _|tt_ 04-> σι ;=> -H 35> Ό 3· -Η 0= X Μ 03 0-

C P I N I >% ID 103 -H

•H 0 r—I 0 MJZ iH 03 .Η P 03 0 P

CM >, P >· X ^T3 >> Ό Ό fH _v<: cn .-i +JO -ρ o -p -h -p >. -h <*- co

•H 03 0 >\ 03 .Ο 03 E Ø.CE CO

ι-H 03 O -C OP O0 O-HØ -P03 CC 0X 00 0X 0 03 X "0(0 ø-η mo mo mo mi o c —i e ϋ ø _a øl ω.α ω <r .a ω <d £ p TIP Ό ΓΛ Ό P "Ό - P .y 03 0O 10 II 10 Ι3Λ0 .

in tp -3- o <-o <co <j-^o * ίο 148510 Når hydrazid-derivaterne med formel I anvendes som anti-neoplastiske midler, anvendes den parenterale indgivelses-vej. Til dette·formål benyttes isotoniske opløsninger, der indeholder 1-10 mg pr. ml af en forbindelse med formel I.

5 Forbindelserne indgives i en mængde på mellem 0,01 og 1 mg pr. kg legemsvægt og fortrinsvis mellem 0,1 og 1 mg pr. kg legemsvægt 1 eller 2 gange om ugen eller 1 eller 2 gange hver anden uge i afhængighed af såvel aktiviteten som tox-iciteten af den pågældende forbindelse. En anden metode 10 til fastsættelse af den terapeutiske dosis baseres på arealet af patientens legemsoverflade, idet der benyttes en mængde på mellem 0,1 og 10 mg pr. kvadratmeter legemsoverflade hver syvende eller fjortende dag.

En klinisk undersøgelse af en forbindelse med formel I kan 15 gennemføres i overensstemmelse med en procedure foreslået af S. K. Carter i et afsnit med overskriften "Study Design Principles for the Clinical Evaluation of New Drugs as Developed by the Chemotherapy Programme of the National Cancer Institute", der findes på side 242-289 i bogen 20 "The Design of Clinical Trials in Cancer Therapy", redigeret af Maurice Staquet (Futura Publishing Co., New York, 1973) .

Claims (3)

1485 10 Patentkrav :

1. Analogifremgangsmåde til fremstilling af derivater af 4-desacetyl-vincaleucoblastin-C-3-carboxhydrazid med den almene formel: 5’ OH 7----C2H5 11’ 8 * ηηι 3« 12g, \ V 11 (i) ιϊ\ itN^-c-o-ch, ( J I 1 11 ^ H i O i 8 I lOr-- N ' i 14 11 Jl9 J 6 ' |5| ~ ~CH2"CH3 CH.-0 —^ J^1 J\3/~0H 3 ^Vl8N N 'HO^r

17 I „ CH, I C-NH-N i x« hvori R er alkanoyl med 2-4 C-atomer eller benzoyl, 5 kendetegnet ved, at man omsætter et 4-desacety l-vincaleucoblastin-C-3-derivat med formlen: 148510 5' OH ~ C2H5 1111 81 τα{ 31 12. g, \ 13’%^^i^\i8*/ 11

14. N 17^Y^-0-CH3 (ia) H I 0 I 8 v\7 j 10|-N || ( I 14 111 119 3 6 - -ch2-ch3 CH3'°

17 I 1 CH3 j ^ C-Q* H . 0 hvori Q' er NHNH^» med syreanhydridet eller syrechloridet af en alkansyre med 2-4 C-atomer eller benzoesyre.

2. Analogifremgangsmåde ifølge krav 1 til fremstilling 2 af 4-desacetyl-vincaleucoblastin-C-3-N -acetylcarbox-5 hydrazid, kendetegnet ved, at man omsætter 4-desacetyl-vincaleucoblastin-C-3-carboxhydrazid med eddikesyreanhydrid.

3. Analogifremgangsmåde ifølge krav 1 til fremstilling 2 af 4-desacetyl-vincaleucoblastin-C-3-N -butyrylcarbox-10 hydrazid, kendetegnet ved, at man omsætter 4-desacetyl-vincaleucoblastin-C-3-carboxhydrazid med smørsyreanhydrid.