HU224965B1

HU224965B1 - Taxane derivatives, the preparation thereof and medical formulations containing them

Info

Publication number: HU224965B1
Application number: HU9903649A
Authority: HU
Inventors: Ezio Bombardelli
Original assignee: Indena Spa
Priority date: 1996-05-10
Filing date: 1997-04-29
Publication date: 2006-04-28
Also published as: SK153998A3; WO1997043291A1; HUP9903649A3; JP3423002B2; ES2180985T3; HK1019603A1; KR100314382B1; CA2253912C; NO985187L; CA2253912A1; EP0901492B1; ATE220680T1; PL329768A1; DE69714040D1; DE69714040T2; DK0901492T3; KR20000010894A; CZ287489B6; HUP9903649A2; ITMI960942A1

Description

A találmány tárgyát az (1) általános képletű taxánszármazékok képezik - a képletben R₁ és R₂ jelentése hidrogénatom, vagy R₁ jelentése hidrogénatom és R₂ jelentése hidroxil-, alkoxi- vagy acil-oxi-csoport, vagy R·] és R₂ együtt gyűrűs karbonát- vagy tiokarbonátcsoportot alkotnak,

R₃ jelentése hidrogénatom vagy hidroxilcsoport,

R₄ jelentése hidrogénatom vagy egy izoszerin maradék.

A találmány szerinti taxánszármazékokat 10-dezacetilbakkatin-ll I, 14-hidroxi-10-dezacetilbakkatin-ll I, 19-hidroxi-10-dezacetilbakkatin-lll vegyületekből és a

13-helyzetű szénatomon képezett észtereikből állítják elő a megfelelő 10-dehidroszármazékok hidrazinnal, hidroxil-aminnal és származékaikkal való reagáltatásával. Ezen molekulák 13-helyzetben helyettesített izoszerinlánccal képzett észterei tumorellenes hatásúak, normál- és rezisztens tumorsejtvonalak szaporodását gátolják, és apoptózist váltanak ki. A találmány tárgyát képezik továbbá a találmány szerinti új hatóanyagokat tartalmazó gyógyászati készítmények, valamint a hatóanyagok alkalmazása citotoxikus és tumorellenes gyógyszerek készítésére.

HU 224 965 Β1

A leírás terjedelme 6 oldal (ezen belül 1 lap ábra)

HU 224 965 Β1

A találmány tárgyát taxánszármazékok képezik, amelyeket 10-dezacetilbakkatin-lll-ból, 14-hidroxi-10-dezacetilbakkatin-lll-ból, 19-hidroxi-10-dezacetilbakkatin-lll-ból és a 13-helyzetű szénatomon képzett észtereiből állítunk elő a megfelelő 10-dehidroszármazékok hidrazinnal, hidroxil-aminnal vagy származékaival való reagáltatásával.

Az EP 253 738 számú leírásban a 10- és a 7-helyzetben hidroxilcsoportokat, a 9-helyzetben ketocsoportot hordozó származékokat ismertetnek, ezek a származékok a 13-helyzetben izoszerinmaradékkal helyettesítettek lehetnek; a WO 94/25 441 számú leírásban antrapirazolonokat ismertetnek, amelyek rákellenes szerekként használhatók, valamint leírják ezek szintézisét is; a „Journal of the American Chemical Society”, 93 (9), 2325-2327 szakirodalmi helyen tumorgátló jellemzőkkel bíró taxolszármazékok izolálását és jellemzését ismertetik.

A találmány szerinti új vegyületek a 7- és a 9-helyzetű szénatomokat magában foglaló pirazolingyűrűt hordoznak. A 13-helyzetű szénatomon, a C₃' és az NH helyzetben funkcionalizált izoszerinláncot hordozó észterek citotoxikus aktivitásúak a legtöbb humán tumorsejtvonalra, valamint in vivő rákellenes aktivitással bírnak. A találmány szerinti vegyületek hatásos citotoxikus szerek, különösen aktívak olyan sejtek iránt, amelyek ismert antiblasztokkal szemben rezisztensek, valamint ezen sejtvonalak tekintetében erős apoptózisindukáló szerek, amely aktivitás az onkológiai terápiában különösen fontos.

A találmány szerinti vegyületek az (1) általános képlettel írhatók le - a képletben R₁ és R₂ jelentése hidrogénatom vagy Rt jelentése hidrogénatom és R₂jelentése hidroxil-, alkoxi- vagy acil-oxi-csoport, vagy R-i és R₂ együtt gyűrűs karbonátot vagy gyűrűs tiokarbonátot [(a) és (b) képletű csoport] alkot;

R₃ jelentése hidrogénatom vagy hidroxilcsoport;

R₄ jelentése hidrogénatom vagy (2) általános képletű izoszerinmaradék, ahol R₅ jelentése 1-5 szénatomos alkilcsoport vagy 2-5 szénatomos alkenilcsoport vagy arilcsoport, R₆ jelentése bármely az R₅-re megadott jelentés vagy terc-butoxi-csoport.

Az arilcsoport előnyösen fenilcsoport. Az alkoxicsoport előnyösen metoxi- vagy etoxicsoport. Az acil-oxi-csoport előnyösen acetoxicsoport.

Az (1) általános képletű vegyületek egy (3) általános képletű taxán kiindulási anyagból állíthatók elő - a képletben R·,, R₂, R₃ és R₄ jelentése az előzőekben megadott -, a fenti kiindulási anyagokat hidrazinnal reagáltatjuk valamely alkoholban, előnyösen metanolban.

A reakció termékeként a 7-helyzetű szénatomon aés β-diasztereomereket nyerünk, a két vegyületet frakcionált kristályosítással vagy kromatografálással választhatjuk el, amely utóbbit például szilikagél oszlopon valósítunk meg eluensként etil-acetát és hexán elegyeinek alkalmazásával. A hidrazinnal való reagáltatás során a β-forma az α-formához viszonyítva előnyösen mintegy 8:2 arányban képződik. Ezért a két izomer forma ugyancsak a találmány tárgyát képezi. A fenti reakció bakkatin-lll kiindulási anyagon kívül alkalmazható 14^-hidroxi-bakkatin-lll vagy a megfelelő karbonátok vagy tiokarbonátok alkalmazásával is, amely utóbbiakat foszgénnel vagy tiofoszgénnel piridinben való reagáltatással állítunk elő (lásd az MI95A000533 és Μ195001022 számú olasz szabadalmi bejelentésekben), valamint olyan termékeken, amelyek a 13-helyzetű szénatomon már észterezettek, például paclitaxel, cefalomannin, docetaxel és szemiszintetikus analógjaik esetén. A fenti termékek esetén a 10-helyzetű szénatomról az acetátcsoportot hidrazinnal metanolban való reagáltatással távolítjuk el, majd a terméket réz-acetáttal oxidáljuk a 10-dehidroszármazékokká (lásd az előzőekben hivatkozott olasz szabadalmi bejelentésben), amelyet ezt követően hidrazinnal való reagáltatással alakítunk közvetlenül a megfelelő pirazolinszármazékká. Az átalakulás a különböző lépésekben közel kvantitatív hozammal játszódik le. A pirazolinszármazékok alkalmazhatók a kapott formában, citotoxikus aktivitásuk összehasonlítható a kiindulási anyagokéval vagy magasabb azoknál. A kapott pirazolinszármazékok katalitikus hidrogénezéssel dihidroszármazékokká alakíthatók, vagy a nitrogénatomon származékok képezhetők belőlük.

Példaként bemutatjuk néhány találmány szerinti vegyület citotoxikus aktivitását. Az 1. táblázatban a 2., 4.,

5. és 6. példa szerinti vegyület, paclitaxel és docetaxel IC₅₀-értékét mutatjuk be normális és adriamicinrezisztens petefészek-sejtvonal esetén.

1. táblázat

		IC₅₀ (nmol/l)
MDA sejtvonal	MCF7-ADR_r sejtvonal
Paclitaxel	2,4	2600
Docetaxel	0,8	700
A 2. példa szerinti vegyület	3,1	600
A 4. példa szerinti vegyület	1,2	264
Az 5. példa szerinti vegyület	1,4	190
A 6. példa szerinti vegyület	2,1	102

A találmány szerinti vegyületek körébe előnyösen olyan vegyületek tartoznak, amelyek a 13-helyzetű szénatomon módosított lánccal bírnak a paclitaxelhez és docetaxelhez viszonyítva, közelebbről amelyekben a fenil-izoszerin-fenil helyett egy izobutil-, izobutenilvagy propenilcsoport áll.

A találmány szerinti vegyületek szokásos gyógyászati készítményekké alakíthatók, például a hatóanyagot polioxietilénezett ricinusolajban tartalmazó oldatokká, ahol a ricinusolaj különösen fémkationoktól mentes, amelyek károsan befolyásolják a hatóanyagnak mind a

HU 224 965 Β1 stabilitását, mind kardiotoxicitását, továbbá formálhatók más segédanyagokat, például poliszorbátokat vagy foszfolipideket tartalmazó készítmények, utóbbi segédanyaggal liposzómák képezhetők. Továbbá a találmány szerinti vegyületek ciklodextrinoligomerekkel egybeőrölhetők, különösen β- és γ-ciklodextrinnel, valamint gyógyászati szempontból elfogadható savakkal sóvá alakíthatók, amelyet követően teljes egészében vizes közegben adagolhatok. A következőkben a találmányt példákban mutatjuk be a korlátozás szándéka nélkül.

1. példa

IO-Dezacetil-10-dehidrobakkatin-lll a- vagy β-pirazolin előállítása g, 1,845 mmol 10-dezacetil-10-dehidrobakkatin-lll 15 ml metanolban készült szuszpenziójához 11,7 ml, 31,5 mmol 10%-os hidrazinoldatot adunk. A szuszpenziót visszafolyató hűtő alatt forraljuk, az oldat 10 perc alatt kitisztul. A reakció lejátszódását szilikagélen vékonyréteg-kromatográfiás vizsgálattal követjük nyomon, kifejlesztőszerként kloroform és acetonitril 2:1 arányú elegyét alkalmazzuk, a 10-dezacetil-10-dehidrobakkatin-lll eltűnését figyeljük. 2 óra elteltével a reakcióelegyet vízzel hígítjuk, 100 ml hidrogén-kloriddal savanyítjuk, és etil-acetáttal extraháljuk. A szerves fázist nátrium-szulfáton szárítjuk, majd szárazra pároljuk. A visszamaradó anyagot szilikagél oszlopon kormatográfiásan tisztítjuk (40 g szilikagélt alkalmazunk, eluensként hexán és etil-acetát 1:1 arányú elegyét használjuk). 687 mg β-pirazolint és 208 mg a-pirazolint nyerünk. A kapott termékek fizikokémiai és spektroszkópiai jellemzői az alábbiak:

β-pirazolin: olvadáspont 195 °C, MS⁺ 538, ¹H-NMR (CDCI₃) H2 5,80 d J 8,6, H3 3,16 d J 8,6,

H5 5,04 dd J 9,5/4,5, H6a 2,43 ddd J 13,5/9,5/4,5,

H6 2,20 dd J 13,5/13,5/4,5, H7 4,20 ddd J

15,5/4,5/3,0, H134.69, H14 2,34 m, H16 1.23 s,

H17 1,15 s, H18 1,66 s, H19 1,50 s, H20a 4,47 d, J

8,6, H20b 4,33 d J 8,6, NH 6,44 széles s, OH

2,33 széles s/i, 87 széles s, Ac 2,26 s, Bz 8,14 széles d 6,7.

α-pirazolin: olvadáspont 219-222 °C, MS 538, ¹H-NMR (CDCI₃) H2 6,04 d J 6,0, H3 3,71 d J 6,0,

H5 4,93 széles d J 2,5, H6 2,06 t, d J14,0/14,0/2,5,

6’ 1,85 m, H7 4,39 dd J14,0/4,2, H13 4.79, széles dd J 10,0/6,5, 14a 2,46 dd J 15,0/10,0, 14b 1,88 dd J15.0/6.5, H16 1,33 s, H17 1,23 s, H18 1,74 széles s, H19 1,70 s, H₂O 4,38 s, NH 6,34 széles s, OH 2,63/2,00, Ac 2,36 s, Bz 8,12 széles d,/6.

2. példa

10-Dezacetil-1O-dehidropaclitaxel-pirazolin szintézise

400 mg, 0,49 mmol 10-dehidropaclitaxelt 10 ml metanolban oldunk, és az oldathoz hozzáadunk 1 ml tiszta hidrazin 10 ml metanollal való hígításával nyert 1,5 ml, 4,9 mmol, 10 mólekvivalens hidrazinoldatot. Az elegyet 2 órán át reagáltatjuk, majd vízzel hígítjuk, és 3 ml híg hidrogén-klorid-oldatot adunk hozzá, majd etil-acetáttal extraháljuk. A szerves fázist mossuk, majd nátrium-szulfáton szárítjuk, és szárazra pároljuk. A visszamaradó anyagot 10 g szilikagélen kromatografáljuk, eluensként hexán és etil-acetát 1:1 arányú elegyét alkalmazzuk. A paclitaxel^-pirazolin-tartalmú frakciókat kinyerjük. 250 mg terméket nyerünk, amelynek jellemzői: olvadáspont 190 °C, MS 823 (M⁺ NH₄)⁺ és az ¹H-NMR- és a ¹³C-NMR-adatok a várt szerkezetnek megfelelőek.

3. példa

10-Dehidro-13-(N-Boc-fenil-izoszerinil)-10-dezacetilbakkatin-lll előállítása g docetaxelt 50 ml száraz metanolban oldunk, és keverés közben hozzáadunk 3,71 g finoman őrölt réz-acetátot, majd az elegyet szobahőmérsékleten 6 órán át keverjük. Az oldatlanul maradt réz-acetátot szűrjük, az oldatot vízzel hígítjuk, és etil-acetáttal extraháljuk. A szerves fázist híg ammóniaoldattal mossuk, majd szárítjuk, és szárazra pároljuk. 85%-os hozammal halványsárga, szilárd anyagot nyerünk, amely 10-dehidro-13-(N-Boc-fenil-izoszerinil)-10-dezacetilbakkatin-lll-nak felel meg. M⁺ 801.

4. példa

13-(N-Boc-fenil-izoszerinil)-10-dehidro-10-dezacetilbakkatin-lll-pirazolin előállítása

390 mg, 0,49 mmol 10-dehidro-13-(N-Boc-fenil-izoszerinil)-10-dezacetilbakkatin-lll-at 10 ml metanolban oldunk, és hozzáadunk 1 ml tiszta hidrazin 10 ml metanolban való oldásával készített oldatból 1,5 ml, 4,9 mmol, 10 mólekvivalens hidrazint. 2 óra elteltével az elegyet vízzel hígítjuk, 3 ml híg hidrogén-klorid-oldatot adunk hozzá, majd etil-acetáttal extraháljuk. A szerves fázist mossuk, nátrium-szulfáton szárítjuk, és szárazra pároljuk. A visszamaradó anyagot 10 g szilikagélen kromatografáljuk, eluensként hexán és etil-acetát 1:1 arányú elegyét alkalmazzuk. A docetaxel-6-pirazolint tartalmazó frakciókat kinyerjük. 280 mg terméket nyerünk, amelynek jellemzői a következők: olvadáspont 190 °C, az MS 823 (M⁺NH₄)⁺ és az ¹H-NMR- és ¹³C-NMR a várt szerkezetnek megfelelők.

5. példa

13-(N-Boc-3’-izobutil)-izoszerinil-10-dehidrobakkatin-lll-pirazolin előállítása

100 mg, 0,12 mmol 13-(N-Boc-3’-izobutil)-izoszerinil-bakkatin-l11 2 ml etanolban készült oldatához 10 mólekvivalens frissen készült 10%-os etanolos hidrazinoldatot adunk (1,2 mmol, 0,38 ml etanolos oldat), majd két egymást követő alkalommal, 12 órás időközökben 15 mólekvivalens hidrazint adagolunk az oldatba. 3 nap elteltével a dezacetilezési reakció teljessé válik, az elegyet vízzel hígítjuk, és 2 ml híg HCI-oldatot adunk hozzá, majd a teljes elegyet etil-acetáttal extraháljuk. A szerves fázist vízzel semlegesre mossuk, szárítjuk, majd szárazra pároljuk. A visszamaradó anyagot szilikagél oszlopon kromatografáljuk, eluensként etil-acetát és hexán 4:6 arányú elegyét alkalmaz3

HU 224 965 Β1 zuk. 67 mg 13-(N-Boc-3’-izobutil)-izoszerinil-10-dezacetilbakkatin-lll-at nyerünk.

mg, 0,07 mmol 13-(N-Boc-3’-izobutil)-izoszerinil-10-dezacetilbakkatin-lll 3 ml metanolban készült oldatához 15 mólekvivalens porított Cu(OAc)₂-ot adunk, és a teljes elegyet 6 órán át keverjük. Az elegyet ezután vízzel hígítjuk, etil-acetáttal extraháljuk, a szerves fázist ammóniával mossuk, majd vízzel semlegesre mossuk, és szárazra pároljuk. A visszamaradó anyagot 3 ml metanolban oldjuk, majd 20 mólekvivalens 10%-os etanolos hidrazinoldatot adunk hozzá. Az elegyet visszafolyató hűtő alatt 2 órán át forraljuk, a reakciót vékonyréteg-kromatográfiás vizsgálattal követjük nyomon a reagens eltűnéséig. Az elegyet ezután vízzel hígítjuk, híg hidrogén-klorid-oldatot adunk hozzá, és etil-acetáttal extraháljuk. A szerves fázist vízzel mossuk, szárítjuk, majd szárazra pároljuk, a visszamaradó anyagot szilikagélen kromatografáljuk, eluensként hexán és etil-acetát 1:1 arányú elegyét alkalmazzuk. 29,2 mg β-pirazolint és 11 mg α-pirazolint nyerünk.

6. példa

13-(N-Boc-fenil-izoszerinil)-1,14-karbonát-10dehidro-10-dezacetilbakkatin-lll-pirazolin előállítása

100 mg, 0,11 mmol N-Boc-14-hidroxi-taxol-1,14karbonát 3 ml metanolban készült oldatához 10 mólekvivalens frissen készített 10%-os etanolos hidrazinoldatot (1,12 mmol, 0,36 ml etanolos oldat) adunk. 12 óra elteltével további 10 mólekvivalens fenti hidrazinoldatot adagolunk (összesen 20 mólekvivalens adagolás). A reakció lejátszódását vékonyréteg-kromatográfiás vizsgálattal (Ex-EtOAc 3:7) követjük nyomon. 48 óra elteltével az elegyet vízzel hígítjuk, ml híg hidrogén-klorid-oldatot adunk hozzá, etil-acetáttal háromszor extraháljuk, a szerves fázist sóoldattal mossuk, szárítjuk, szűrjük, majd bepároljuk. A visszamaradó anyagot oszlopkromatográfiásan választjuk el (6:4, majd 5:5 arányú Ex-EtOAc), 30 mg kiindulási anyagot és 40 mg 10-dezacetilszármazékot nyerünk.

mg, 0,05 mmol fenti 10-dezacetilszármazék ml metanolban készült oldatához 0,69 mmol 138 mg, 15 mólekvivalens porított Cu(OAc)₂-ot adunk. A reakció lejátszódását vékonyréteg-kromatográfiásan követjük nyomon (Ex-EtOAc 3:7), a reakció 24 órát vesz igénybe. Ezután az elegyet vízzel hígítjuk, és etil-acetáttal háromszor extraháljuk. A szerves fázist ammónia és víz 1:5 arányú elegyével kétszer, majd sóoldattal egyszer mossuk. A szerves fázist bepároljuk, közel kvantitatív hozammal harványsárga, szilárd anyagot nyerünk.

A Cu(OAc)₂-tal végzett oxidálással kapott nyersterméket 2 ml metanolban oldjuk, majd 20 mólekvivalens 10%-os etanolos hidrazinoldatot adunk hozzá (0,8 mmol, 0,25 ml etanolos oldat). Az elegyet 2 órán át visszafolyató hűtő alatt forraljuk, a reakció lejátszódását vékonyréteg-kromatográfiás vizsgálattal követjük nyomon (Ex-EtOAc 3:7), majd az elegyet vízzel hígítjuk,

2-3 ml híg HCI-oldatot adunk hozzá, és etil-acetáttal háromszor extraháljuk. A szerves fázist sóoldattal mossuk, szárítjuk, elegyítjük, szűrjük, majd bepároljuk, ezután oszlopkromatográfiásan választjuk el (Ex-EtOAc 6:4/5:5), 10,5 mg pirazolint nyerünk, amely az a- és a β-forma elegye.

Claims

1. (1) általános képletű vegyület - a képletben Rq és R₂ jelentése hidrogénatom, vagy Rq jelentése hidrogénatom és R₂ jelentése hidroxil-, alkoxi- vagy acil-oxi-csoport, vagy Rq és R₂ együtt gyűrűs (a) képletű karbonát- vagy (b) képletű tiokarbonátcsoportot alkotnak,

R₃ jelentése hidrogénatom vagy hidroxilcsoport,

R₄ jelentése hidrogénatom vagy (2) általános képletű izoszerinmaradék, ahol R₅ jelentése 1-5 szénatomos alkil- vagy 2-5 szénatomos alkenilcsoport vagy fenilcsoport, R₆ jelentése az R₅ helyettesítőre megadott bármely jelentés, továbbá terc-butoxi-csoport.

2. Egy, az 1. igénypont szerinti vegyület, amelyben Rq, R₂, R₃ és R₄ jelentése hidrogénatom.

3. Egy, az 1. igénypont szerinti vegyület, amelyben Rq, R₂ és R₃ jelentése hidrogénatom, R₄ jelentése (2) általános képletű csoport, ahol R₅ és R₆ jelentése fenilcsoport.

4. Az 1. igénypont szerinti vegyület, amelyben Rq, R₂ és R₃ jelentése hidrogénatom, R₄ jelentése (2) általános képletű csoport, ahol R₅ jelentése fenilcsoport és R₆ jelentése terc-butoxi-csoport.

5. Az 1. igénypont szerinti vegyület, amelyben Rq, R₂ és R₃ jelentése hidrogénatom, R₄ jelentése (2) általános képletű csoport, ahol R₅ jelentése izobutilcsoport és R₆ jelentése terc-butoxi-csoport.

6. Az 1. igénypont szerinti vegyület, amelyben Rq és R₂ együtt gyűrűs karbonátcsoportot alkot, R₃ jelentése hidrogénatom, R₄ jelentése izoszerinmaradék, amelyben R₅ jelentése fenilcsoport és R₆ jelentése terc-butoxi-csoport.

7. Az 1. igénypont szerinti vegyületek körébe tartozó

7-dezoxi-9-dezoxo-7-hidrazinil-9-ilidén-10-dezacetil-10dehidrobakkatin-lll (7a- és 7β-ίζοιτιβΓ); 7-dezoxi-9-dezoxo-7-hidrazinil-9-ilidén-10-dezacetil-10dehidropaclitaxel;

13-(N-Boc-fenil-izoszerinil)-10-dezacetil-10-dehidrobakkatin-lll;

13-(N-Boc-fenil-izoszerinil)-7-dezoxi-9-dezoxo-7-hidrazinil-9-ilidén-10-dezacetil-10-dehidrobakkatin-lll; 13-(N-Boc-3’-izobutil-izoszerinil)-7-dezoxi-9-dezoxo-7-hidrazinil-9-ilidén-10-dezacetil-10-dehidrobakkatin-lll;

13-(N-Boc-fenil-izoszerinil)-7-dezoxi-9-dezoxo-7-hidrazi n i l-9-il idé n-10-dezacetil-10-dehidro-14β-ί^Γ0Χ^3^ katin-l 11-1,14-karbonát.

8. Eljárás az 1. igénypont szerinti (1) általános képletű vegyületek előállítására - a képletben a helyettesí4

HU 224 965 Β1 tők jelentése az 1. igénypontban megadott azzal jellemezve, hogy egy (3) általános képletű vegyületet - a képletben R.|, R₂, R₃ és R₄ jelentése a tárgyi körben megadott - valamely alkoholban hidrazinnal reagáltatunk. 5

9. A 8. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a reagáltatást metanolban végezzük.

10. Az 1. igénypont szerinti (1) általános képletű hatóanyag és gyógyászati célra alkalmas hordozóanyag elegyét tartalmazó gyógyászati készítmények.

11. Az 1. igénypont szerinti (1) általános képletű vegyületek - a képletben a helyettesítők jelentése az 1. igénypontban megadott - alkalmazása citotoxikus és tumorellenes hatású gyógyszerek előállítására.