DK157082B - Fremgangsmaade til fremstilling af adriamycin og halogenidsalte deraf - Google Patents

Description

DK 157082 B

Den foreliggende opfindelse angâr en særlig fremgangsmâde til frem-stilling af adriamycin samt halogenidsalte deraf.

Det er fra teknikken velkendt, at adriamycin er et antitumor-anti-biotikum, som anvendes i form af et halogenid til behandling af tu-5 morsygdomme. Adriamycin kan fremstilles direkte ved fermentering (belgisk patentskrift nr. 713.773) eller ad semisyntetisk vej ud fra daunomycin (tysk patentskrift nr. 1.917.874 og USA patentskrift nr. 4.012.448).

De-semisyntetiske processer, der gâr ud fra daunomycin og omfatter 10 fremstilling af daunomycinon og 7-deoxydaunomycinon som mellempro-dukter, er meget komplicerede, eftersom ikke bare udgangsmaterialet ma omdannes under processen, men adriamycins sukkerkomponent, dauno-zamin, ogsâ skal bindes til molekylet.

Adriamycin kan fremstilles ad en mere enkel vej ud fra daunomycin via 15 sidstnævntes 14-halogenderivat uden at ændre strukturen af molekylets sukkerdel (tysk patentskrift nr. 1.917.874).

Ifolge denne fremgangsmâde kan en bromering foretages direkte ved at anvende en oplosning af brom i chloroform, medens daunozaminens aminogruppe under en iodering beskyttes ved at omdanne daunozaminen 20 til et acylderivat eller en Schiff-base, hvorefter beskyttelsesgrup-pen fjernes, og det sâledes vundne adriamycin oprenses ved sojle-chromatografi.

Den enkleste mâde at fremstille adriamycin ud fra daunomycin ad semisyntetisk vej synes at være ved direkte bromering af daunomycin.

25 Under reproduktion af denne procès har opfinderne imidlertid fundet, at daunozaminen og sidekæden, der indeholder 14-carbonatomet, let kan spaltes fra, hvorved der dannes 14-bromdaunomycinon og andre nedbryd-ningsprodukter uden sidekæde. Sâledes resulterer bromeringsreaktionen i et temmeligt lavt udbytte, dvs. 58-59%. I lyset af, at molekylet er 30 folsomt over for syrer og baser og folsomt over for oxidation, fore-kommer der yderligere tab under erstatningen af bromatomet i 14-bromdaunomycin med en hydroxygruppe samt ved oprensning af produk-

DK 157082 B

2 terne, hvorved udbyttet beregnet ud fra udgangsdaunomycinet kun er ca. 6-13%.

Den foreliggende opfindelse har til formai at udvikle en semisyn-tetisk fremgangsmâde, der gâr ud fra daunomycin, som muligger frem-5 stilling af adriamycin ad en mere simpel og mere ekonomisk vej.

Opfindelsen angâr sàledes en fremgangsmàde til fremstilling af adriamycin med formlen

O OH

CHgO O OH ή HO

10 og halogenidsalte deraf ud fra daunomycin eller halogenidsalte deraf, idet daunomycin med formlen

O OH

CH,O O OH

d O

I hh2

HO

15 eller et halogenidsalt deraf omsættes med brom i et vandfrit organisk oplesningsmiddelsystem i nsrvsrelse af et oplesningsmiddel, der er egnet til ketaldannelse, efterfulgt af omdannelse af det dannede 14-bromderivat til et 14-hydroxyderivat, idet oplesningen eventuelt 20 gérés sur med en halogenidsyre, efterfulgt af udvinding af produktet, hvilken fremgangsmàde er ejendommelig ved, at 3

DK 157082 B

a) bromeringen udfores ved en temperatur i omrâdet 0-20°C, b) 14-bromderivatet omdannes til 14-hydroxyderivatet via det tilsvarende 14-formyloxyderivat, c) der inden hydrolyse af 14-forayloxydaunomycin foretages 5 ekstraktion ved en pH-værdi pâ 3,5-4,0, og d) den dannede adriamycinfase udvindes ved ekstraktion med chloroform.

Fra europæisk patentskrift nr. 39.060, jfr. eksempel 4, kendes en fremgangsmâde til fremstilling af adriamycin ud fra daunomycin, hvor 10 daunomycin i et oplosningsmiddel bestâende af vandfri methanol, methylorthoformiat og dioxan bromeres ved en temperatur pâ 25°C efterfulgt af ekstraktion af den dannede 14-bromforbindelse og behan-dling deraf i en natriumphosphatpuffer ved pH 11, Ansogerne har fundet, at fremgangsmâden ifolge opfindelsen giver et væsentligt 15 bedre udbytte af adriamycin end den fra europæisk patentskrift nr.

39.060 kendte metode.

Under reaktionen reagerer oplosningsmidlet, der er egnet til ketal-dannelse; fx triethylorthoformiat, med enolformen af daunomycinmoleky-lets 13-ketogruppe, som dannes pâ grund af det tilstedeværende brom, 20 hvorved der dannes en ketal, som stabiliserer molekylet og forhindrer sidereaktionerne og alkylgruppespaltningen.

Oplosningsmidlet, der er egnet til ketaldannelse, fx triethylortho-formiat, kan fortrinsvis anvendes i en molær mængde pâ 1:3-4 beregnet ud fra daunomycinet eller hydrochloridsaltet deraf. Pâ denne mâde kan 25 14-bromdaunomycinderivatet fàs i hojere udbytter. Ved at anvende fx triethylorthoacetat, methylformiat eller ethylacetat kan der ogsâ opnâs lignende gode udbytter.

Ved fremgangsmâden ifolge opfindelsen behever 14-bromdaunomycinderivatet ikke at blive udvundet, eftersom den acetoniske oplosning af 30 14-bromdaunomycin behandlet med hydrogenbromid kan anvendes direkte i en procès, hvor bromatomet erstattes med en hydroxygruppe.

DK 157082 B

4

Ifolge opfindemes eksperimenter kan denne procès udfares mere for-delagtigt via 14-formyloxyderivatet end ved den kendte direkte omdan-nelse af bromatomet til hydroxygruppen ved behandling med natrium-hydroxid. Hydrolysen af 14-formyloxyderivatet ved en pH-værdi pâ 7,6-5 8,0 sikrer langt mere favorable betingelser for adriamycinet, som er mindre modstandsdygtigt over for alkaliske reagenser end over for syrer, end den basiske behandling ved pH 10,3.

Fer den alkaliske hydrolyse af 4-formyloxydaunomycin ekstraheres reaktionsblandingen med chloroform ved pH 3,5-4,0 for at fjerne 10 aglyconnedbrydningsprodukter.

pH-Værdien pâ 7,6-8,0, der kræves til hydrolysen, justeres fortrins-vis ved hjælp af en 5 vægtprocent's natriumhydrogencarbonatoplosning, idet den dannede adriamycinbase udvindes fra reaktionsblandingen ved gentagen ekstraktion med chloroform. Ekstrakterne koncentreres og 15 behandles med en oplesning af saltsyre i methanol for at danne adria-mycinhydrochlorid, som derefter udfældes fra oplesningen ved hjælp af ether.

Adriamycin anvendes i form af et halogenidsalt til fremstilling af lægemidler, eventuelt efter oprensning. Oprensning udferes pâ i og 20 for sig kendt mâde.

Opfindelsen illustreres ved hjælp af felgende eksempler: EKSEMPEL 1 1,4 g (2,48 millimol) daunomycinhydrochlorid opleses i en blanding af 20 ml vàndfri methylalkohol, 56 ml vandfri dioxan og 1,4 ml (8,47 25 millimol) vandfrit triethylorthoformiat. Til den sâledes vundne oplesning sættes 0,5 g (3,16 millimol) brom oplest i 5,4 ml vandfri chloroform, og kolben lukkes og holdes ved 8eC i 5 timer. Reaktionsblandingen hældes ud i en blanding af 280 ml diethylether og 120 ml petroleumsether, og det udfældede produkt filtreres fra og vaskes med 30 3 x 30 ml diethylether for at fjerne ureriheder. Bundfaldet oploses derefter i en blanding af 40 ml acetone og 40 ml 0,25N vandigt hydro- 5

DK 157082 B

genbromid og holdes ved 25°G i 17 timer. Derefter sættes der en oplesning af 2,0 g (29,4 millimol) natriumformiat i 20 ml deioniseret vand til oplosningen, og der omrores i 48 timer ved 25eC. Reaktionsblandingens pH-værdi justeres til 3,7 ved tilsætning af IN 5 saltsyreoplosning og ekstraheres med 5 x 50 ml chloroform. Den van-dige fases pH-værdi justeres derefter til 7,6 ved tilsætning af en 5%'s oplesning af natriumhydrogencarbonat, og adriamycinbasen ekstraheres fra blandingen. Ekstraktionen fortsættes, indtil chlorofor-mekstrakten er farvet. Chloroformekstrakterne vaskes med 5% deioni-10 seret vand beregnet ud fra ekstrakternes volumen og terres over vandfrit natriumsulfat. Efter at terringsmidlet er blevet filtreret fra, koncentreres oplesningen til et volumen pà 50 ml. Den frie base omdannes til sit hydrochloridsalt ved behandling med en beregnet mængde vandfri saltsyreoplesning i methanol, og saltet udfældes ved 15 hjælp af 500 ml diethylether. Det udfældede produkt filtreres fra, vaskes fire gange med 30 ml diethylether og terres i vakuum ved stuetemperatur. Udbytte: 0,61 g (42,4%) adriamyeinhydrochlorid.

Produktets analytiske data er anfert herunder:

Analyse: 20 Beregnet for ^1110^36^ 580,0): C 55,9 H 5,21 N 2,42 Cl 6,11 Fundet: C 55,52 H 5,10 N 2,04 Cl 6,24

Smeltepunkt: 202-206°C (med senderdeling)

Tyndtlagschromatografi: 25 Adsorbent: Kieselgel 60 (Merck 5724) imprægneret med en 1%'s oplesning af oxalsyre

Eluent: Den evre fase af en 4:1:5-blanding af n-butanol/ed- dikesyre/vand Fremkaldning: 10 cm 30 Rf-Værdi: 0,33

Infrarodt spektrum (apparat: Perkin-Elmer type 397, KBr-tablet) .1 v cm *· 3420 O-H-binding (hydrogenbinding) 2980-2920 NH3+ og C-H-binding (hydrogen bind- 35 ing)

DK 157082 B

6 1725 0=0 keton 1615 og 1580 OO (intrahydrogenbinding, quinon) 1280 C-O-C (ether) 1115 C-O-tert.alkobol ..5 1070 C-0-sek.alkohol 1010 C-0-prim.alkohol NMR: (Bruker WP 200 SY impuls FT; %-NMR, DMS0-d6, stuetemperatur, S ppm, 250 MHz) 10 δ (ppm) 1,17 3H, d, CH3-5' 1,6/1,9 2H, m, CH2-2' 2,15 2H, m, CH2-9 2,9/3,00 2H, AB, CH2-7 15 3,7 1H, m, H-4' 4.0 3H, s, 0CH3 4,2 1H, m, H-5' 4,58/4,61 2H, AB, CH2-14 4.9 1H, m, H-10 20 5,3 1H, m, H-l' 7,65 1H, m, H-3 7.9 5H, m, H-4, H-2, NH3+ 13,25 1H, bs, OH-6 14,05 1H, s, OH-11 25 13C-NMR (50,3 MHz, D20, 310°K) S (ppm) carbon 217.1 13 188.1 (12), (5)x 163.0 1 30 158,2 11 156,6 6 139.2 3 13 ,4 (10a),(4a),(6a)x 122.0 (4),(2) 35 ) x 7

DK 157082 B

121,3 (12a) 113.1 (5a),(lla)x 101.5 1' 78.5 8 5 71,1 10 69.8 (4') ) x 68.9 (5') 67.1 14 10 59,1 OCH3 49.6 3' 37.9 9 34,8 7 30,4 2' 15 18,5 5' x: variable tilskrivninger EKSEMPEL 2 1,4 g (2,48 millimol) daunomycinhydrochlorid opleses i en blanding af 40 ml vandfri methylalkohol og 0,55 ml (8,7 millimol) vandfrit me-20 thylformiat. Til den sâledes vundne oplosning sættes 0,5 g (3,16 millimol) brom i 5,4 ml vandfri chloroform, og kolben lukkes og holdes ved 10°C i 4,5 time.

Reaktionsblandingen hældes ud i en blanding af 280 ml diethylether og 120 ml petroleumsether, det udfældede produkt filtreres fra, og 25 urenhederne fjernes ved vaskning med 3 x 30 ml diethylether. Pro- duktet oploses i en blanding af 40 ml acetone og 40 ml 0,25N vandigt hydrogenbromid og holdes ved en temperatur pâ 25eC i 17 timer. Deref-ter sættes der en oplosning af 2,0 g (29,4 millimol) natriumformiat i 20 ml deioniseret vand til reaktionsblandingen, og oplesningen omro-30 res i 48 timer ved 25°C.

Den sâledes vundne reaktionsblanding oparbejdes i lighed med eksempel 1.

8

DK 157082 B

Udbytte: 0,55 g (38,6%)

Slutproduktets identificeringsdata er de samme som anfert i eksempel 1.

EKSEMPEL 3 5 0,70 g (1,24 millimol) daunomycinhydrochlorid opleses i en blanding af 10 ml vandfri methylalkohol, 30 ml vandfri dioxan og 0,42 ml (4,30 millimol) ethylacetat. Til den sâledes vundne oplesning sættes 0,25 g (1,58 millimol) brom i 2,7 ml vandfri chloroform, og kolben lukkes og holdes ved 6°C i 6 timer.

10 Reaktionsblandingen hældes ud i en blanding af 140 ml diethyleter og 60 ml petroleumsether, det udfældede produkt filtreres fra, og uren-hederne fjernes ved vaskning med 3 x 15 ml diethylether. Produktet opleses i en blanding af 20 ml acetone og 20 ml 0,25N vandigt hydro-genbromid og holdes ved en temperatur pâ 25°C i 17 timer. Derefter 15 sættes der en oplosning af 1,0 g (14,7 millimol) natriumformiat i 10 ml deioniseret vand til reaktionsblandingen, og blandingen omreres ved 25°C i 48 timer.

Reaktionsblandingens pH-værdi justeres til 3,7 ved tilsætning af IN saltsyreoplasning, og blandingen ekstraheres fem gange med chloro-20 form. Den vandige fases pH-værdi justeres til 7,6 ved tilsætning af en 5%'s oplesning af natriumhydrogencarbonat, og adriamycinbasen udvindes ved ekstraktion. Ekstraktionen fortsættes, indtil chlorofor-mekstrakten bliver uden farve. Chloroformekstrakterne vaskes med 5% deioniseret vand beregnet ud fra ekstrakternes volumen og terres 25 derefter over vandfrit natriumsulfat. Efter frafiltrering af ter-ringsmidlet koncentreres oplesningen i vakuum til et volumen pâ 25 ml. Den frie base omdannes til sit hydrochloridsalt ved behandling med en beregnet mængde af 0,6N vandfri methanolisk chlorbrinteoplesn-ing, hvorefter saltet udfældes ved hjælp af 250 ml diethylether. Det 30 udfældede produkt filtreres fra, vaskes med 4 x 15 ml diethylether og terres i vakuum ved stuetemperatur.

DK 157082 B

9

Udbytte: 0,29 g (40,3%).

Identifikationsdataene er de samme som anfert i eksempel 1.

EKSEMPEL 4 0,70 g (1,24 millimol) daunomycinhydrochlorid opleses i en blanding 5 af 10 ml vandfri methylalkohol, 30 ml dioxan og 0,8 ml (4,35 mil-limol) triethylorthoacetat. Til den sâledes vundne blanding sættes 0. 25 g (1,58 millimol) brom i 2,7 ml vandfri chloroform, og kolben lukkes og holdes ved 6°C i 6 timer.

Reaktionsblandingen hældes ud i en blanding af 140 ml diethylether og 10 60 ml petroleumsether, det udfældede produkt filtreres fra, og uren- hederne fjernes ved vaskning med 3 x 15 ml diethylether. Produktet oploses i en blanding af 20 ml acetone og 20 ml 0,25N vandigt hydro-genbromid og holdes ved 25°C i 17 timer. Derefter sættes der en oplosning af 1,0 g (14,7 millimol) natriumformiat i 10 ml deioniseret 15 vand til reaktionsblandingen, og blandingen omrores ved en temperatur pâ 25°G i 48 timer.

Den sâledes vundne reaktionsblanding oparbejdes i lighed med eksempel 3.

Udbytte: 0,30 g (41,7%).

20 Slutproduktets identifikationsdata er de samme som anfort i eksempel 1.

Claims (7)

1. Fremgangsmâde til fremstilling af adriamycin med formlen O OH ch3o O OH ^ 'fç=s'1 HO og halogenidsalte deraf ud fra daunomycin eller halogenidsalte deraf, idet daunomycin med formlen o OH CH*0 0 OH : 3 ό "•‘W I nh2

10 H0 eller et halogenidsalt deraf omsættes med brom i et vandfrit organisk oplesningsmiddelsystem i nsrværelse af et oplesningsmiddel, der er egnet til ketaldannelse, efterfulgt af omdannelse af det dannede 14-bromderivat til et 14-hydroxydérivât, idet oplesningen eventuelt 15 gérés sur med en halogenidsyre, efterfulgt af udvinding af produktet, kendetegnet ved, at a) bromeringen udfares ved en temperatur i omrâdet 0-20eC, b) 14-bromderivatet omdannes til 14-hydroxyderivatet via det tilsvarende 14-formyloxyderivat, 20 c) der inden hydrolyse af 14-formyloxydaunomycin foretages ekstraktion ved en pH-værdi pâ 3,5-4,0, og DK 157082 B u d) den dannede adriamyciribase udvindes ved ekstraktion med chloroform.

2. Fremgangsmâde ifalge krav 1, kendetegnet ved, at bromeringen udfares ved 8eC og 5 udfares i 3-30 timer, fortrinsvis i 5 timer.

3. Fremgangsmâde ifalge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at der som oplasningsmiddel, der er egnet til ketaldannelse, anvendes et alkylorthoalkancarboxylat eller alkyl-alkanoylat indeholdende 1-6 carbonatomer i alkyldelene.

4. Fremgangsmâde ifalge krav 3, kendetegnet ved, at der som alkylorthoalkancarboxylat anvendes triethylorthoformiat.

5. Fremgangsmâde ifalge krav 3, kendetegnet ved, at der som alkylalkanoylat anvendes 15 ethylacetat.

6. Fremgangsmâde ifalge et hvilket som helst af kravene 1-5, kendetegnet ved, at der som vandfrit organisk oplasnings-middelsystem anvendes en blanding af methanol og dioxan i et volu-menforhold pà 1:2-5.

7. Fremgangsmâde ifalge et hvilket som helst af kravene 1-6, kendetegnet ved, at omdannelsen af 14-bromderivatet til 14-hydroxyderivatet via 14-formyloxyderivatet udfares ved at udfælde 14-bromderivatet i et organisk oplasningsmiddel, omsætte med hydro-geribromid i nærværelse af acetone og et alkalisk formiat, fortrinsvis 25 natriumformiat, ekstrahere den sâledes vundne reaktionsblanding i to trin med chloroform ved justering af pH, og udvinde produktet, even-tuelt som et halogenidsalt.