FR2557877A1 - Procede de preparation d'alcaloides dimeres - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION A POUR OBJET LA PREPARATION D'ALCALOIDES DIMERES DE FORMULE: (CF DESSIN DANS BOPI) DANS LAQUELLE R METHYLE OU FORMYLE, OU D'UN SEL D'ADDITION AVEC UN ACIDE DE CELUI-CI. ON OXYDE UNE VINBLASTINE A L'AIDE D'UN OXYDE DE CHROME VI, D'UN BICHROMATE OU D'UN ESTER ALCOOLIQUE D'ACIDE CHROMIQUE DANS UN SOLVANT QUELCONQUE, ON CONVERTIT LE COMPOSE OBTENU DANS LEQUEL RMETHYLE EN SEL D'ADDITION ET, EVENTUELLEMENT ON OXYDE CE SEL A L'AIDE D'UN AGENT OXYDANT ET ON CONVERTIT LE COMPOSE DANS LEQUEL RFORMYLE EN SEL D'ADDITION AVEC UN ACIDE. UTILISATIONS COURANTES DE CES ALCALOIDES DANS L'INDUSTRIE.
Description
La présente invention concerne la prépa-
ration de nouveaux alcaloïdes dimères de formule (II): CH (i] IaH ( "]
H C0 H3
dans laquelle: R représente un radical méthyle ou formyle, aussi
bien que leurs sels d'addition avec un acide. -
L'invention concerne également la prépara-
tion de vincristines de formule (I) \x ' i"es >o ' r
2 5 ( I)
c Q I Ci.
à partir des nouveaux composés de formule (II).
La vincristine de formule (I) est un composé connu qui possède une activité cytostatique. On peut obtenir ce composé à partir de la plante Vinca rosea par extraction, par exemple, selon le brevet US N 3 205 220 et le brevet hongrois N 160 967 (correspondant au brevet belge N 773 265). On peut
également préparer la vincristine de façon semi-
synthétique par formylation de la N-desméthyl-vinblastine (brevet hongrois n 164 958 correspondant au brevet belge n 793 336) ou par oxydation de la vinblastine ou de son sel d'addition avec un acide (brevet hongrois N 165 599 correspondant au brevet US 3 889 493 ou
brevet européen n 79 785).
En étudiant les réactions d'oxydation de la vinblastine ou de son sel d'addition avec un acide, on a trouvé qu'on obtient divers produits de réaction selon que la matière de départ est présente sous forme d'une base ou d'un sel d'addition avec un
acide et selon l'emploi d'un solvant protique ou apro-
tique comme milieu d'oxydation, ou encore selon la concentration des protons (acides) du mélange solvant appliqué. Quand on applique un sel d'addition avec
un acide comme matière de départ, l'emploi d'un sol-
vant protonique (acide) ou aprotique rehausse la
formation de la vincristine. Quand on oxyde la vin-
blastine sous forme de base libre en l'absence de protons dans le solvant aprotique, on obtient alors un composé cyclisé en position transannulaire 3', 7'
(nouveau composé de formule (II), dans lequel R repré-
sente le radical méthyle et qu'on appellera ci-après cyclovinblastine). On peut convertir ce composé en un sel d'addition avec un acide et on peut oxyder ce dernier encore plus de sorte qu'on obtient le composé nouveau contenant un radical formyle à la place de R (qu'on appellera cyclovincristine). Le composé ainsi obtenu possède une activité cytostatique in vitro dans une
culture de cellules HeLa.
Etant donné que le produit d'oxydation de la vinblastine dépend de nombreux facteurs, on
peut obtenir la vincristine ensemble avec la cyclo-
vincristine. Dans ce cas (qui est d'ailleurs assez rare), on peut éliminer l'impureté cyclovincristine
en convertissant la cyclovincristine en vincristine.
On peut le faire avantageusement par réduction de la cyclovincristine en vincristine en utilisant un
borohydrure de métal alcalin.
Ainsi selon une particularité de l'inven-
tion, on prévoit un procédé de préparation d'alcaloides dimères de formule (II)
JX (I])
C,. "
OH
I H ".
a1 14 COOtH3 dans laquelle R représente le radical méthyle ou formyle, ainsi que de sels d'addition avec des acides de celui-ci, qui consiste: à oxyder une vinblastine de formule (III)
N O
NH '-.
N O
H C
CH5 COOcH3 avec l'oxyde de chrome (VI), le bichromate ou l'ester alcoolique d'acide chromique dans un solvant quelconque, à convertir le composé de formule (II) dans lequel R représente un radical méthyle ainsi obtenu en un sel d'addition avec un acide et facultativement à oxyder encore plus le sel d'addition avec un acide ainsi obtenu avec un agent oxydant du type oxyde de chrome et à convertir facultativement le composé de formule (II) dans laquelle R représente un radical formyle
en un sel d'addition avec un acide.
Selon une autre particularité de l'inven-
tion, on prévoit un procédé de préparation d'une vincristine de formule (I): qui consiste: a1) à oxyder le composé de formule (II)
L H
210'0 a (OH 23O N H OCc CH& qui consiste dans lequel R représente le radical methyle ou son sel d'addition avec un acide, avec un oxyde de chrome (VI) ou un bichromate ou l'ester alcoo!ique d'acide chromique dans un solvant quelconque età a à oxyder le composé de formule (II) ainsi obtenu OH
"
0b. dans lequel R représente le radical forméthyle avec un son sel d'addition avec un acide, avec un oxyde de chrome (VI) ou un bichromate ou l'ester alcoolique d'acide chromique dans un solvant quelconque et à réduire le composé de formule (II) ainsi obtenu dans lequel R représente le radical formyle avec un borohydrure et à isoler la vincristine de formule (I) ainsi obtenu; ou a2) à réduire le composé de formule (II) OH
à H3"
o 'C cH5 c'HP p.coocc M3 dans lequel R représente un radical formyle, avec un borohydrure et à isoler la vincristine de formule (I)
ainsi obtenue.
Selon l'invention, on prépare les nouveaux alcalotdes dimères de formule (II) à partir de la vinblastine de formule (III). On applique la matière
de départ sous forme de base.
Le solvant quelconque qu'on utilise est un
solvant qui dissout très bien la matière de départ.
De préférence, on utilise des hydrocarbures chlorés, principalement du dichlorométhane ou du chloroforme, mais aussi d'autres solvants ou leurs mélanges avec
les hydrocarbures chlorés. Pour promouvoir la disso-
lution, on peut appliquer facultativement des acides carboxyliques aliphatiques de 2 à 10 atomes de carbone, principalement l'acide acétique ou propionique, ou bien des acides aromatiques faibles tels que l'acide benzoique. On oxyde la vinblastine dans le solvant ou mélange de solvants indiqué. Comme agent oxydant, on utilise l'oxyde de chrome (VI), un bichromate ou un ester du composé de chrome avec un alcanol de 4 à 6 atomes de carbone, de préférence, l'alcool t-amylique
ou le t-butanol.
Quand on utilise l'oxyde de chrome (VI) comme agent oxydant, on opère en présence d'anhydride
acétique et on effectue l'oxydation à une tempéra-
ture inférieure à -10 C, de préférence, comprise
entre -30 et -65 C.
Quand on utilise le bichromate comme agent oxydant, on l'applique en présence d'un acide et on effectue l'oxydation à une température
inférieure à -10 C, de préférence, entre -30 et -60 C.
Quand on utilise un ester d'oxyde de chrome (VI) comme agent oxydant, de préférence le chromate de di-t-butyle ou de di-t-amyle, on effectue la
réaction entre -10 C et +10 C.
Après l'achèvement de la réaction d'oxyda-
tion, on règle le pH du mélange à une valeur de 8 à tout en faisant attention que la température
n'augmente pas.
Le produit de la réaction est la cyclo-
vinblastine qu'on isole par extraction et évaporation et qu'on purifie éventuellement par chromatographie sur colonne, puis on la convertit en un sel d'addition avec un acide, de préférence, un sulfate (addition
d'acide sulfurique dans l'éthanol).
On peut convertir le sel de cyclovinblastine en cyclovincristine par des procédés d'oxydation
mentionnés plus haut. La réaction est terminée en 20 minu-
tes environ. Apres l'achèvement de la réaction, on règle le pH entre 8 et 10 tout en faisant attention que la température du mélange de réaction ne monte, après quoi on permet au mélange de réaction de se réchauffer jusqu'à 10 C environ. On isole le produit
obtenu par extraction, puis par évaporation et éven-
tuellement on purifie par chromatographie sur colonne et, si on le désire, on convertit en un sel d'addition
avec un acide.
Selon l'invention, on prépare la vincristine par réduction de la cyclovincristine (II). On effectue la réduction avec un borohydrure de métal alcalin, un cyanoborohydrure ou un triacétoxy-borohydrure de
sodium dans un solvant organique convenable, de pré-
férence un acide carboxylique aliphatique inférieur.
On effectue la réaction à température ambiante, on isole le produit après élimination de l'excès de l'agent
réducteur par extraction et évaporation.
Les exemples suivants, dans lesquels toutes
les proportions sont en poids sauf stipulation con-
traire, servent à illustrer l'invention sans aucunement
en limiter la portée.
EXEMPLE 1
3',7'-cyclovinblastine On dissout 0,50 g (6,0 mmoles) d'une vinblastine base, récemment libérée de son sulfate, dans un mélange de 100 ml de dichlorométhane absolu et 12 ml d'acide acétique glacial. On refroidit la solution à -55 C et, à cette température, on ajoute goutte à goutte et avec agitation vigoureuse (5 minutes environ) une solution de 0,25 g (2,5 mmoles) d'oxyde de chrome (VI) dans 47 ml d'anhydride acétique également refroidie à -55 C. On agite le mélange de réaction à -40 C et on surveille la réaction par CCM (adsorbant: gel de silice 60F254, éluant: CH2C12/MeOH=20:2, Rf du produit > Rf de la matière de départ). Une fois la réaction terminée (environ 2 à 6 heures), on ajoute le mélange de 100 ml d'hydroxyde aqueux concentré d'ammonium et 100 g de glace à cette solution et on agite le mélange de réaction obtenu avec refroidissement externe pendant 10 minutes et à température ambiante
pendant 10 minutes de plus ce qui provoque la décompo-
sition de l'anhydride acétique. Après séparation des phases, on extrait la couche aqueuse avec 2 x 20 ml de dichlorométhane, on lave la phase organique combinée avec 2 x 30 ml d'une solution aqueuse d'ammoniac, puis avec 2 x 20 ml d'eau, on sèche et on évapore sous vide. On obtient ainsi 0,45 g de produit brut
qu'on purifie par chromatographie sur colonne (adsor-
bant: gel de silice de 0,04 à 0,063 mm, diamètre de la colonne 15 nmm), longueur de la colonne: 200 mm, dans le dichlorométhane, développement avec du dichlorométhane contenant 0,5% de méthanol, élution avec du dichlorométhane contenant 1% de
méthanol). Rendement: O,12 g (24%) de 3',7'-cyclo-
vinblastine.
IR (KBr): 740, 1030, 1210-1250, 1370, 1430, 1460, 1500, 1620, 1740, 29C0, 34C0 cm-', MS (m/e): 822 (M+14), 808 (M, 10C), 777, 749, 661, 650, 649,
'648, 647, 541, 540, 524, 377, 353, 352, 309,
3C8, 283, 2B2, 281, 272, 268, 154, 144, 140,
, 122, 121, 107, 93, 44,
-R!N (CDC139 lCC i Hs): 0,42, 0,95 (2 x t, 6, CH3), 2,05 (s, 3, 3C.. 2,72 (s, 3, N-CH3), 3,68, 3,78 (3 x t, 9, C02CH3, 0CH3), ,2 (d, 1, C15H), 5,5 (s, 1, C17H), 5,88 (dd, 1, C14H), 6,15 (s, 1, C12H), 6,88 (s, 1, C9H), 7, 1-7,5 (m, 4,
C9,-C129H),
13C-RMN (CDC13): 3 7,27, 7,66, 21,04, 30,93, 32,24, 32,77,
36,74, 37,34, 38,49, 39,65, 42,95,
43,75, 51,22, 52,19, 52,46, 53,13,
,97, 56,13, l,C/4, 63,54, 67,40,
71,05, 71,59, 7,58, 79,60, 33,57,
94,53, 120,76, 120,93, 121,37, 123,16,
123,88, 125,32, 127,53, 130,70, 147,1,
152,29, 153,61, L58,31, 170,74, 172,01,
174,24, 133,64.
EXEMPLE 2
3',7 '-cyclovincristine
On acidifie la solution de 80 mg de cyclo-
vinblastine dans i ml de méthanol absolu avec 1% d'une solution d'acide sulfurique dans l'éthanol jusqu' à pH 4, on précipite le sulfate par addition d'éther absolu et on sèche sous vide pour obtenir 80 mg de sulfate de cyclovinblastine exempt d'alcool (P.F
255-260 C, amorphe).
On dissout 80 mg (0,09 mole) du sulfate ainsi obtenu dans un mélange de 20 ml de dichlorométhane absolu et 2 ml d'acide acétique glacial. On refroidit la solution à -55 C et, à cette température, on ajoute 40 mg d'oxyde de chrome (VI) dissous dans 3,2 ml d'anhydride acétique. On agite le mélange de réaction à cette température pendant 20 minutes.
On règle le pH du mélange avec un mélange d'une solu-
tion aqueuse concentrée d'ammoniac et 16 g de glace à 9 à une température de -50 C, puis on permet au mélange de se réchauffer à + 10 C. Après séparation des phases on extrait la couche aqueuse avec 3 x 15 mm de dichlorométhane, on lave la phase organique combinée avec 2.x 10 ml d'un mélange 1:1 d'une solution aqueuse concentrée et d'eau, puis avec 20 ml d'eau. Apres séchage on évapore la solution sous vide, et on obtient 67 mg de produit brut. On purifie celui-ci par chromatographie en couche (mélange
d'éther/benzène/éthanol/diéthylamine = 100: 5: 5: 5).
On isole la cyclovincristine de la zone ayant la plus
faible valeur Rf.
Rendement: 21 mg (29 %).
P.F. 214-219 C (amorphe)
C46H54T4010 (822),
r]D = -133 o (c = 1, CHC13), [z]546 = -166 o (c = 1, CHC13), IR (KBr): 760, 1030, 1200-1250, 1320, 1370, 1430, 1460, 1500, 16Cd, 1610, 1560, 1740, 2800, 3400-345C c-l, H_ RMN (CDC139 100 Liz): C,5, 0J9 (2 x t, 6, CH3), 2,0 (s, 1, C0CocH3), 3,67, 3,73, 3, 5 (3 x s, 9, C02CE3, 0CH3), 4, 70 (m, 1, 2<) ô 5 (s, 1, J!H, 5C35 (dg 1, C15H), 5,90 (d, 1, C,14), 6,55 (s, 1, C9- oU C12H), 7,4-7,1 (m, 4, C9,-CllH et Cg- ou C12H)', 7,50 (, 1, C12,H), 8 C et 8,75 ( b,, 1, N-Có{),
13C- RMN(CDC13): 7,25, 7,55, 20,94, 30,C6, 3220,0 32,79,
36,69, 37j33, 39 69, 40,90, 42,38,
49,97, 50,34, 52,68, 52,84,. 52,96, 53,10,
56,16, 56,39, 60,96, 63,63, 65,639 71,03,
71,J49, 71,53, 72,38, 75,87, 76,74, 77,14,
73,42, 79,73, 95,56, 120,77, 121,15,122,50,
122,55, 123,69, 124,22,126,08, 127,67, 130,15,
,34, 14C,59, 1 47,.3 153 40, 158,66,
,47, 160j51, 160,c6C, 170,C6, 170,45,
170,53, 173,43, 182X73,
SM(m/e):836(M+14), 823, 822 (M), 805, 7)2, 791 (100O), 789,
764, 763, 673, 664, 663, 662, 605, 603, 583, 555,
554, 551, 393, 352, 315,5, 315, 154, 144, 140, 136,
135, 124, 122, 121, 44.
En variante, on prépare également la 3',7'-cyclovincristine à partir de la vincristine, le produit obtenu présentant les mêmes caractéristiques
que celui préparé comme ci-dessus.
On effectue la préparation comme suit: Après avoir débarassé la vincristine base du sulfate qu'elle contient, on dissout 450 mg (0,54 mmole) de celle-ci dans un mélange de 100 ml de dichlorométhane absolu, 25 ml d'acide acétique glacial et 1 ml de méthanol. On refroidit la solution obtenue à -50 C et, à cette température, on ajoute goutte à goutte en 5 minutes environ 0,25 g (2,5 mmoles)
d'oxyde de chrome (VI) en solution dans 30 ml d'anhy-
dride acétique refroidi à -50 C également. On contrôle la réaction d'oxydation par CCM (absorbant: Kieselgel de Merck 60 F 254; éluant: CH2C12/MeOH = 20: 2, Rf du produit Rf de la matière de départ). Après l'addition de l'agent oxydant, on laisse le mélange de réaction se réchauffer à -20 C et on le maintient à cette température jusqu'à la disparition du spot de la matière de départ à la CCM (environ 5 à 7 heures). Une fois la réaction terminée, on verse le mélange de 70 ml de la solution aqueuse concentrée d'hydroxyde
d'ammonium et 70 g de glace dans la solution de nou-
veau refroidie à -50 C. On agite le mélange de réaction obtenu à cette température pendant 10 minutes et à température ambiante pendant 10 minutes environ afin de décomposer l'anhydride acétique. Après séparation des phases, on extrait la solution aqueuse avec 3 x 20 ml de dichloraméthane, on lave la phase
organique combinée (1:1) avec un mélange 1:1 d'hydro-
xyde d'ammonium aqueux concentré et d'eau (2 x 25 ml), puis avec 2 x 20 ml d'eau, on sèche sur MgSO4 et on évapore sous vide. On purifie le produit brut obtenu par chromatographie sur colonne (adsorbant: gel de silice 0,063-0,2 mm; diamètre de la colonne
mm, longueur de la colonne: 150 mm, dans dichloro-
méthane; développement avec du dichlorométhane conte-
nant 5% de méthanol; élution avec du dichlorométhane contenant 1% de méthanol, puis avec du dichlorométhane
contenant 3% de méthanol.
Rendement: 0,24 g (53%) de 3',7'-cyclovincristine.
EXEMPLE 3
Vincristine A la solution de 53 mg (0,06 mmole)-de cyclovincristine dans 5 ml d'acide acétique glacial absolu, on ajoute à température ambiante un excès (environ 40 mg) de borohydrure de sodium par portions successives. On règle la réaction par CCM (Kieselgel de Merck 60 F254, Rf de la matière de départ > Rf du produit). Une fois la réaction terminée (environ 2 à 3 heures à 250C), on verse la solution dans
de l'eau glacée, on la rend alcaline avec une solu-
tion aqueuse concentrée d'hydroxyde d'ammonium à
pH 9, puis on extrait avec 2 x 20 ml de dichlorométhane.
On lave la phase organique combinée avec 2 x 15 ml d'eau, on sèche sur MgSO4, on évapore sous vide et on purifie le produit brut par chromatographie
(Kieselgel PF254+36).
Rendement: 40 mg (75%) vincristine P.F. 220-223 C (amorphe). Toutes les caractéristiques du produit obtenu sont les mêmes que celles de la
substance naturelle.
IR (KBr): 720, 1020, 1120, 12CO-1240, 133C, 1360, 1450, CC0,1610, 1670, 1730, 29C0, 34CC c.,-1, - RMN(CDC13,! 00 'z': 0C,@9 (mi, 6, Cw3), 2,07 (s, 3, OCOCH3), 3,67, 3,72, 3,88 (3 x s, 9, C02CH3, 02H3), 4,52, 4,74 (2 x a, 1, C2H), ,2-5 (s 1, Cl7H), 5,4C (d, 1, C15H), ,92 (dd, 1, C14H), 6,80, 6, 93 (2 x s, 2, C- et C,-H), 7,1-7,25 (rnm, 3, Cg,-Cll,.), 7 54 (m,,' C12,H 3,06 (s, 1, NH), 8,17 et 3,76 (2 x s, 1, IU-C0O), 9 4 (b, b,
1, C.).
Claims (11)
1.- Procédé de préparation d'alcaloïdes dimères de formule (II): dans laquelle R représente le radical méthyle ou formyle,
ainsi que leurs sels d'addition avec des acides, caracté-
risé en ce qu'il consiste à oxyder une vinblastine de formule (III): À
I CX"
N.c 0c0cH3 c H3 YCo oc avec l'oxyde de chrome (VI), le bichromate ou l'ester alcoolique d'acide chromique dans un solvant quelconque, à convertir le composé de formule (II) dans lequel R représente un radical méthyle ainsi obtenu en un sel d'addition avec un acide et facultativement à oxyder encore plus le sel d'addition avec un acide ainsi obtenu avec un agent oxydant du type oxyde de chrome et à convertir facultativement le composé de formule (II) dans laquelle R représente un radical formyle en
un sel d'addition avec un acide.
2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en
ce qu'on utilise comme solvant un hydrocarbure halogéné.
3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on utilise un acide carboxylique aliphatique de 2 à
10 atomes de carbone pour promouvoir la dissolution.
4.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise l'oxyde de chrome (VI) en solution dans
l'anhydride acétique.
5.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise un bichromate en présence d'un acide.
6.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce
qu'on utilise le chromate de di-t-butyle ou de di-t-
amyle en qualité d'ester alcoolique d'acide chromique.
7.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce
qu'on utilise la vinblastine sous forme de base libre.
8.- Composés nouveaux de formule (II): CK A_/Po,,
ó Q ".(I
p.}H - COCH3 dans laquelle R représente le radical méthyle ou formyle,
ainsi que leurs sels d'addition avec un acide.
9.- Procédé de préparation de la vincristine de formule (I): 14- (a1) à oxyder le composé de formule (II) CO I H "C.o cH o dans laquelle R représente le radical méthyle, ou un sel d'addition de celui-ci avec un acide, avec l'oxyde de chrome ou un bichromate ou un ester alcoolique d'acide chromique dans un solvant quelconque et à réduire le composé de formule (II) dans lequel R représente le radical formyle ainsi obtenu avec un borohydrure et à isoler la vincristine de formule (I) ainsi obtenue; ou bien (a2) à réduire le composé de formule (II) HOH <\y**08ooc+
COOCH3
dans laquelle R représente le radical formyle et à
isoler la vincristine de formule (I) ainsi obtenue.
10.- Procédé selon la revendication 9, variante a1 ou a2, caractérisé en ce qu'on effectue la réduction avec
un borohydrure dans un acide alcane-carboxylique.
11.- Procédé selon la revendication 9, variante a1 ou a2, caractérisé en ce qu'on effectue la réduction à
température ambiante.
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