DK148745B

DK148745B - Ribofuranosylderivater til anvendelse som mellemprodukter ved fremstilling af 5'-deoxy-5-fluorcytidin eller 5'-deoxy-5-fluoruridin eller fysiologisk tolerable syreadditionssalte deraf

Info

Publication number: DK148745B
Application number: DK531781AA
Authority: DK
Inventors: Alan Frederick Cook
Original assignee: Hoffmann La Roche
Priority date: 1976-12-20
Filing date: 1981-11-30
Publication date: 1985-09-16
Also published as: CA1085390A; IT1089318B; HK78284A; NL178878C; DE2756653A1; IL53589A0; AU3149177A; HU177104B; DK147858B; SE7714462L; IL53589A; YU44478B; LU78717A1; AT355733B; SE440361B; FR2374334B1; ATA909577A; DK531781A; DK566777A; PT67429B

Description

i 148745

Den foreliggende opfindelse angår hidtil ukendte ribofuranosylderiva-ter til anvendelse som mellemprodukter ved fremstilling af hidtil ukendte, som antitumormiddel anvendelige pyrimidinnucleosider, nemlig 5'-deoxy-5-fluorcytidin eller 5'-deoxy-5-fluoruridin eller fysiologisk 5 tolerable syreadditionssalte deraf, med hvilke forbindelser der kan fremstilles farmaceutiske præparater. Ribofuranosylderivaterne er S'-deoxy^'iS'-O-isopropyliden-S-fluorcytidin og 5'-deoxy-2',3'-0-iso-propyltden-5-fluoruridin.

S'-Deoxy^’^'-O-isopropyliden-S-fluorcytidin eller 5'-deoxy-2',3’-0-10 isopropyliden-5-fluoruridin kan let fremstilles ud fra 5-fluorcytidin eller 5-fluoruridin efter metoder, der er analoge med fremstillingen af 5'-deoxycytidin eller 5'-deoxyuridin ud fra cytidin eller uridin. Således kan 5-fluorcytidin eller 5-fluoruridin halogeneres på kendt måde i S'-stillingen efter forudgående beskyttelse af de to hydroxygrupper i 15 2'- og 3'-stillingen ved dannelse af en isopropylidenketal. Den vundne 5'-haIogenforbindelse reduceres derefter til den tilsvarende 5'-deoxy-forbindelse, enten ved katalytisk hydrogenering eller med reduktionsmidler såsom complexe metalhydrider. Til fremstilling af 5'-deoxy-5-fluorcytidin eller 5'-deoxy-5-fluoruridin fraspaltes beskyttelsesgrup-20 pen derefter på i og for sig kendt måde ved hydrolyse. Endelig kan 5'-deoxy-5-fluorcytidin og 5'-deoxy-5-fluoruridin om ønsket ved omsætning med en fysiologisk tolerabel syre på i og for sig kendt måde omdannes til fysiologisk tolerable syreadditionssalte.

Udtrykket "fysiologisk tolerable salte" omfatter ikke-toxiske salte, som 25 5'-deoxy-5-fluorcytidin og -uridin danner med uorganiske mineralsyrer og organiske syrer, fx hydrochlorider, hydrobromider, phosphater, sulfater, nitrater, acetater, formiater, maleater, fumarater eller benzoater.

Omdannelsen af 5-fluorcytidin eller 5-fluoruridin til en 2’,3’-0-isopro-30 pylidenketal kan foretages på i og for sig kendt måde. Således kan fluornucleosidet omsættes med en organisk sulfonsyre, f.eks. p-tolu-ensulfonsyre, og et ketaliseringsmidde! såsom 2,2-dimethoxypropan i et egnet organisk opløsningsmiddel, fortrinsvis et ketonisk såsom acetone, ved en temperatur mellem ca. 0 og 60°C, fortrinsvis ved stue-35 temperatur.

2 148745

Som halogener til indføring i 5'-stilling foretrækkes brom og iod. Indføringen af iod kan fx foretages ved omsætning med et ioderingsmid-del såsom methyltriphenoxyphosphoniumiodid (MTPI) i et polært aprot organisk opløsningsmiddel såsom dimethylformamid ved en temperatur 5 mellem 0 og 100°C, fortrinsvis ved stuetemperatur. Indføringen af brom kan foretages ved omsætning med et bromeringsmiddel såsom triphenylphosphin/carbontetrabromid i et polært aprot opløsningsmiddel såsom dimethylformamid ved en temperatur mellem 10 og 100°C.

Omdannelsen af S'-halogenforbindelserne til de tilsvarende 5'-deoxy-10 forbindelser kan let foretages ved katalytisk hydrogenering i et prot polært opløsningsmiddel, fx en alkohol, fortrinsvis methanol, under anvendelse af en ædelmetal katalysator såsom palladium, eventuelt på et inert bærestof såsom kul eller bariumsulfat, eller i nærværelse af nikkel. Hydrogeneringen kan udføres ved en temperatur mellem 0 og 15 60°C, fortrinsvis ved stuetemperatur, og under et tryk på mellem 1 og 5 atmosfærer, fortrinsvis under atmosfæretryk, i nærværelse af en organisk base, fortrinsvis en triflavere alkyDamin såsom triethylamin.

Andre egnede reduktionsmidler til fremstilling af 5'-deoxyforbindelser-ne ud fra de tilsvarende 5'-halogenforbindelser er complexe metalhy-20 drider såsom tributyltinhydrid, natriumcyanoborhydrid eller lithium-triethylborhydrid. Reduktionen med disse midler kan udføres ved en temperatur mellem 0 og 100°C under anvendelse af almindeligt kendte opløsningsmidler.

Fraspaltn ingen af ketalgruppen i 2',3’-stiIlingen i nucleosidet til frem-25 stilling af de antitumorvirksomme forbindelser kan let foretages ved hydrolyse på i og for sig kendt måde, fx til fremstilling af de antitumorvirksomme forbindelser ved behandling med trifluoreddikesyre ved stuetemperatur.

5'-Deoxy-5-fluorcytidin og S'-deoxy-S-fluoruridin samt de fysiologisk 30 tolerable syreadditionssalte deraf virker mod Ehrlich-karcinomet og sarkom 180 i mus inden for et bredt dosisområde administreret oralt og parenteralt. Disse forbindelser er værdifulde antitumormidler og kan anvendes som lægemidler i form af farmaceutiske præparater med direkte eller forsinket frigørelse af aktivstoffet, i blanding med til 3 148745 enteral (fx oral) eller parenteral applikation egnede, ikke-toxiske, inerte, faste eller flydende bærestoffer, fx vand, gelatine, gummi arabicum, lactose, stivelse, magnesiumstearat, talkum, vegetabilske olier, polyalkylenglycoler eller vaseline. De farmaceutiske præparater 5 kan foreligge i fast form, fx som tabletter, dragéer, suppositorier eller kapsler, eller i flydende form, fx som opløsninger, suspensioner eller emulsioner. De er eventuelt steriliserede og/eller indeholder yderligere hjælpestoffer såsom konserverings-, stabiliserings-, be-fugtnings- eller emulgeringsmidler, -midler til smagsmæssig forbedring, 10 salte til ændring af det osmotiske tryk eller pufferstoffer. Fremstillingen af de farmaceutiske præparater kan foretages på for fagmanden sædvanlig måde.

Antitumortests:

Til administration til dyr opløses forbindelserne i vand.

15 Sarkom 180-test:

Albinomus med en vægt på 18-20 g implanteres ved hjælp af trokar med små tumorstykker (20-30 mg) subcutant i højre lyskeområde. Tumorfragmenterne tages fra donordyr, som 7-10 dage i forvejen har fået implanteret faste, subcutane tumorer. Behandlingen startes på da-20 gen for implantationen og fortsættes én gang daglig i 8 dage. 8 dage efter implantationen dræbes dyrene, og tumorerne udskæres og vejes.

Forholdet mellem gennemsnitsvægten af tumorerne fra ubehandlede kontroldyr (C) og gennemsnitsvægten af tumorer fra den behandlede gruppe (T) beregnes. Hæmningen i tumorvækst i % beregnes som 25 (C - T) ' 100/C. En forbindelse anses som aktiv i en bestemt dosis, når hæmningen i procent er > 50.

Ehrlich-karcinom-test:

Den faste form af denne tumor fås ved subcutan implantation af 0,5 ml af en ved kogsaltopløsning til 1-10 fortyndet cellesuspension af en 30 ascitisk tumor. Som donordyr tjener albinomus med en vægt på 18-20 g, i hvilke der 7-10 dage i forvejen er implanteret en tumor.

4 148745

Behandlingen og bedømmelsen af resultaterne foretages på den ovenfor beskrevne måde.

Resultater, der er opnået med 5'-deoxy-5-fluorcytidin og 5'-deoxy-5-fluoruridin, som er fremstillet ud fra henholdsvis 5'-deoxy-2',3'-0-5 isopropyIiden-5-fluorcytidin og 5,-deoxy-2'/3,-0-isopropyliden-5-fluor-uridin, og to forbindelser fra teknikkens standpunkt, er sammenfattet i nedenstående tabel I og tabel II.

U 8745 5

Tabel I

Virkning af pyrimidinnucleosider mod sarkom 180 i mus.

UP

co co m n OOcnOmmooHO &> co oo co w 'f σ»σ\οοοοΓ^Ρ*νοιηη

G

3 H

H C

Ό I

•H S

m s 3__—-

M

.0

3 I

H i C

m M <l) m co m ^ h ininioiotoioinioco

J (!) > Η H r( Η Η Η Η Η Η Η Η H

un > Q) <D

I OHO >1

X

0 I

II c® Ω 3 +> 1 Cn

" Η Ό. in ID ID ID 00 IDlSlDlOVOlSiniOCO

Kj “ HHHH HHHHHHHH

+> M U

q a) > <DO _

dP

. in (O ΙΟ (Ί o> CM N ID in ID (Μ ΙΟ g1 σι σ\ co f" <£> <n on oo r~ id r- id cn

H

G G

>3 I

H ffi

•P

>,--—-

O

Ml

0 I S

3 U CD

ujSmm s1 >» id in ίο oo vo ro -s· vo in ro r- 1 O ri cQ HHHHH Η Η Η Η H d m >1 X I 0 3 0)

0) 3 -P

_i -5* IC ID ID ID ID 03 ID ID ΙΟ ΙΟ ΙΟ Ί1 CO

• nJcn HHHHH HHHHHcN

U> +> M M

C 0) > < Ό Ό • · æ a o > · m N id X-*h m Dj moiHin

Cn «. - * » » *

tn χ O O O O m cn oOOOmcncøcoH

HN, O O O m cn h O O O m <n H

CD O' T CM f-ι -5Γ <N H

o 6 Q ^ U8745

Tabel II

6

Virkning af pyrimidinnucleosider mod Ehrlich-karcinom i mus.

Forbindelse Dosis x 8 Antal under- Overle- Haamning (mg/kg) søgte dyr vende (%) 5*-deoxy-5-fluorcyti- 400 i.p. 15 14 91 din 200 24 23 72 100 16 16 65 50 24 23 57 25 15 15 45 800 p.o. 8 8 99 400 16 16 95 200 24 24 80 100 24 24 71 50 16 16 58 25 16 16 37 5'-deoxy-5-fluor- 400 i.p. 16 14 98 uridin 200 24 22 86 100 24 20 71 50 24 23 59 25 24 22 43 800 p.o. 8 8 99 400 16 16 98 200 16 16 90 100 15 15 70 50 8 8 56 25 8 8 27 kendt forbindelse 5'-deoxyuridin 200 i.p. 8 89 100 8 - 8 41 7 148745

Tabel II fortsat

Kendt forbindelse 400 i.p. 16 14 81 2',5'-dideoxy-5- 200 16 14 68 fluoruridin 100 16 16 37 5 200 p.o. 8 8 34

Som det fremgår af de i tabel II angivne værdier for hæmning, er 5’-deoxy-5-fluorcytidin og 5'-deoxy-5-fluoruridin de hidtil beskrevne forbindelser, 5'-deoxyuridin (Chemical Abstracts 76, 1972, 154079p) 10 og 2',5'-dideoxy-5-fluoruridin (japansk offentliggørelsesskrift nr.

76/86481), overlegne.

Opfindelsen belyses nærmere ved nedenstående eksempler: EKSEMPEL 1

En suspension af 92 g 5-fluorcytidin og 80 g p-toluensulfonsyre-mo-15 nohydrat i 1500 ml acetone og 200 ml 2,2-dimethoxypropan omrøres ved stuetemperatur i 2 timer. Der tilsættes en overskydende mængde fast natriumhydrogencarbonat og omrøres til neutralisation af syren.

Den faste remanens frafiltreres og vaskes med acetone, og filtratet og vaskeopløsningen inddampes til tørhed. Remanensen behandles med 700 20 ml varmt ethylacetat og begynder langsomt at krystallisere. Efter opbevaring natten over vaskes den faste remanens med ethylacetat og tørres i vakuum. Der fås 99,5 g (94% af det teoretiske) 2',3’-0-iso-propyliden-5-fluorcytidin. En prøve omkrystalliseres af methanol/eth-ylacetat og smelter ved 182-184°C. 1

En opløsning af 32 g 2',3'-0-isopropyliden-5-fluorcytidin og 60 g methyltriphenoxyphosphoniumiodid i 300 ml tørt dimethylformamid holdes i 1 1/2 time ved stuetemperatur. Derefter tilsættes 100 ml methanol, og opløsningen inddampes til olieagtig konsistens efter 30 minutters forløb og fordeles mellem 700 ml ethylacetat og 700 ml 5%'s δ ί48745 vandigt natriumthiosulfat. Ethylacetatfasen vaskes en gang med 700 ml vandigt thiosulfat og to gange med 700 ml vand og inddampes til en olie, der opløses i 400 ml varmt ethylacetat. Til den varme opløsning sættes hexan, indtil krystallisationen starter. Efter opbevaring ved 5 0°C vaskes det krystallinske bundfald med hexan og tørres i vakuum.

Efter oparbejdning af moderluden fås i alt 30,1 g (69% af det teoretiske) S'-deoxy-S'-iod^VS'-O-isopropyliden-S-fluorcytidin, smeltepunkt 192-194°C.

En opløsning af 48 g 5'-deoxy-5'-iod-2',3'-0-isopropyliden-5-fluorcyti-10 din i 500 ml methanol og 20 ml triethylamin hydrogeneres ved stuetemperatur og ved atmosfæretryk i 30 minutter i nærværelse af 25 g 5%'s palladium/kul under stadig omrøring. Katalysatoren fjernes derefter ved filtrering over Celite®, og filtratet inddampes til tørhed og behandles med 200 ml ethylacetat. Produktet lades henstå natten over, 15 krystallerne frafiltreres, og filtratet inddampes til ca. 100 ml og lades henstå endnu en nat. De på ny dannede krystaller frafiltreres, og filtratet inddampes til tørhed under reduceret tryk. Der fås 31 g (93% af det teoretiske) 5'-deoxy-2',3'-0-isopropyliden-5-fluorcytidin i form af et skum. Dette materiale karakteriseres ved dannelse af et kry-20 stallinsk picratsalt, smeltepunkt 168-170°C.

Omdannelse til antitumorvirksomt 5*-deoxy-5-fluorcytidin.

31 g 5'-deoxy-2,,3'-0-isopropyliden-5-fluorcytidin behandles i 40 minutter med 200 ml 90%'s trifluoreddikesyre. Opløsningen inddampes til tørhed, og remanensen inddampes flere gange med ethanol til 25 fjernelse af vand og trifluoreddikesyre og opløses endelig i 400 ml ethylacetat. Der indstilles på alkalisk reaktion med triethylamin, hvorefter krystallisationen starter efter nogle minutters forløb. Efter opbevaring natten over vaskes krystallerne med ethylacetat og tørres i vakuum. Der fås 14 g (49% af det teoretiske) 5'-deoxy-5-fluorcyti-30 din. Yderligere materiale fås ved chromatografi af moderludopløsnin-gerne på 600 g silicagelsøjle og eluering med 4 liter ethylacetat samt 4 liter ethylacetat/methanol i forholdet 5:1 (v/v). De relevante fraktioner inddampes til tørhed og hældes over en søjle med "Dowex"® 50 (H -form, 2,3 x 60 cm). Der vaskes først med vand og derefter med 9 148745 1N ammoniakopløsning. De ammoniakalske fraktioner inddampes til tørhed, og remanensen omkrystalliseres af methanol. På denne måde fås yderligere 6,7 g 5'-deoxy-5-fluorcytidin. Totaludbytte: 20,7 g (78% af det teoretiske), smeltepunkt 209-211°C.

5 EKSEMPEL 2

En suspension af 50 g 5-fluoruridin og 39,3 g p-toluensulfonsyre-mo-nohydrat i 750 ml acetone og 94 ml 2,2-dimethoxypropan omrøres ved stuetemperatur i 50 minutter. Til den klare opløsning sættes en overskydende mængde fast natriumhydrogencarbonat, og blandingen om- 10 røres så længe, at den reagerer neutralt. Den faste remanens fjernes derefter ved filtrering og vaskes med acetone, og filtratet inddampes til tørhed. Den faste remanens omkrystalliseres af 2 liter ethylacetat, og der fås 48 g (83% af det teoretiske) 2,,3'-0-isopropyliden-5-fluor-uridin, smeltepunkt 196-197°C.

15 En opløsning af 46,4 g 2',3'-0-isopropyliden-5-fluoruridin i 250 ml tørt dimethylformamid behandles med 86,7 g MTPI og holdes i 50 minutter ved stuetemperatur. 30 minutter efter tilsætning af 200 ml ethanol inddampes opløsningen, og den olieagtige remanens fordeles mellem 1 liter ethylacetat og 1 liter 5%'s vandigt natriumthiosulfat.

20 Ethylacetatfasen vaskes to gange med 1 liter vand, tørres over natriumsulfat og inddampes til tørhed. Den olieagtige remanens krystalliseres af 350 ml ethylacetat. Der fås 52,9 g (85% af det teoretiske) 5'-deoxy-5'-iod-2',3'-0-isopropyliden-5-fluoruridin, smeltepunkt 202-203,5°C. 1 2 3 4 5 6

En opløsning af 24 g 5'-deoxy-5'-iod-2,,3’-0-isopropyJiden-5-fluoruri- 2 din i 800 ml methanol og 15 ml triethylamin hydrogeneres i 90 minutter 3 ved stuetemperatur og under atmosfæretryk samt under stadig omrø 4 ring i nærværelse af 12 g 5%'s palladium/kul. Katalysatoren frafiltre- 5 res over Celite® og vaskes med methanol, medens filtratet inddampes 6 til tørhed, og remanensen behandles i 1 time med 200 ml ethylacetat.

Det krystallinske bundfald frafiltreres, og filtratet inddampes til ca. det halve, lades henstå natten over og filtreres igen. Dette filtrat