HUT56577A

HUT56577A - Process for producing tetra-o-acetyl-beta-d-o glycosides of 4'-demethyl-4'-alkoxycarbonyl epipodophyllotoxins

Info

Publication number: HUT56577A
Application number: HU907632A
Authority: HU
Inventors: Jean Pierre Robin; Nadine Houlbert; Valery Lenain
Original assignee: Pf Medicament
Priority date: 1989-11-24
Filing date: 1990-11-23
Publication date: 1991-09-30
Also published as: EP0435709A1; HU907632D0; FR2655047A1; JPH03190893A

Description

Eljárás 4¹-demetil-4·-alkoxi-karbonil-epipodofillotoxinok tetra-O-acetil-B-D-O-glükozidjainak előállítására

PIERRE FABRE MEDICAMENT, Párizs, Franciaország Feltalálók:

ROBIN Jean Pierre, Le Mans,

HOULBERT Nadine, Le Mans,

LÉNÁIN Valery,

Le Mans, Franciaország

A bejelentés napja: 1990. 11. 23.

Elsőbbsége:

1989. 11. 24. (89 15483) Franciaország

71404-1913-GÁ/KmO • · ·

- 2 A találmány tárgya eljárás a 4'-demetil-4'-alkoxi-karbonilepipodofillotoxinok tetra-O-acetil-B-D-O-glükozidjainak előállítására. Ezek a vegyületek a humán terápiában rákellenes szerekként nagy érdeklődésre számot tartó etopozidok szintetikus előállításának köztitermékei. Közelebbről a találmány tárgya a (III) általános képletü 4¹-demetil-4'-alkoxikarbonil-epipodofillotoxinok tetra-O-acetil-B-D-O-glükozidjainak előállítása. A képletben

Rj jelentése egyenes vagy elágazó láncú 1-4 szénatomos alkilcsoport, amely adott esetben egy vagy több halogénatommal, előnyösen klóratommal helyettesített lehet.

A (III) általános képletü vegyületek előállítására

i) a (VII) általános képletü 4¹-demetilepipodofillotoxin fenolos hidroxilcsoportját a (VI) általános képletü alkil-klór-formiáttal - a képletben R^ jelentése a fentiekben megadott - való reagáltatással szelektíven védjük, majd ii) a kapott (V) általános képletü alkoxi-karbonil-4'-demetil-4'-epipodofillotoxint - a képletben R]_ jelentése a fentiekben megadott - a (IV) képletü tetra-0-acetil-2,3,4,6-β-D-glükózzal való kapcsolási reakciónak tesszük ki.

A találmány egy sajátos megvalósítási módja szerint az ii) kapcsolási reakciót oldószerben, előnyösen klórozott szénhidrogénben Lewis-sav jelenlétében végezzük. A Lewis-sav lehet például bór-trifluorid-éterát vagy ón(IV)-klórid. A reakcióban oldószerként különösen diklór-metánt vagy diklór-etánt alkalmazhatunk.

Az eddig ismertetett analóg eljárásokkal szemben [M. Khun • · · ·

- 3 és A. Von Wartburg; Helv. Chim. Acta, 52, 948-955 (1969)] ezt a kapcsolási reakciót -20 és -25 °C közötti hőmérsékleten hajtjuk végre. A reakciónak ilyen alacsony hőmérsékleten való végrehajtása azzal az eredménnyel jár, hogy jelentősen csökken a nem-kívánt (I') képletű α-anomer aránya.

A találmány szerint előállított (III) általános képletű vegyületek a 4'-demetilepipodofillotoxin alkilidén-glükozidjainak előállítása során szintetikus köztitermékekként használhatók.

Ezek a vegyületek, amelyeknek rákellenes szerekként való jelentőségét az előzőekben már említettük, a (III) általános képletű vegyület védőcsoportjainak teljes eltávolításával nyerhetők, így a (II) általános képletű 4-B-D-glükopiranozil-4'-demetilepipodof illotoxint nyerjük, amelyből ezután az (I) általános képletű 4 ’-demetilepipodof illotoxin-alkilidén-glükozidot nyerjük - a képletben R₂ jelentése 1-4 szénatomos alkilcsoport, arilcsoport vagy heteroarilcsoport, például tiofenilcsoport.

Az (I) általános képletű vegyületekkel kapcsolatosan megemlítjük, hogy ezeknek az az adott származéka, amelyben R₂jelentése metilcsoport, etopozid vagy VP 16 néven ismert [etoposide (VP-16) - Current Status and New Developments B.F. Issell és mtsai. (1984), Academic Press, Inc.]. Az az (I) általános képletű vegyület, amelyben R₂ jelentése tiofenil-csoport, tenipozid vagy VM 26 néven ismert.

A (III) általános képletű vegyületekről a védőcsoportokat előnyösen különlegesen jó körülmények között távolíthatjuk el • · ·

- 4 oly módon, hogy a vegyületet alacsony forráspontú alkoholban, előnyösen metanolban vagy metanolnak más oldószerrel alkotott elegyében, előnyösen tetrahidrofuránnal alkotott elegyében oldjuk. A reagáltatást ezután homogén és heterogén katalizátorok kombinációjának jelenlétében, például fém-acetát, előnyösen cink és cinkpor jelenlétében végezzük.

Ez az eljárás, amely a védőcsoportoknak két helyzetből való teljes eltávolítását eredményezi, 12 - 192 óra alatt végrehajtható, ellentétben a szokásos eljárással, amely két különböző, egymást követő lépéssel valósítható meg.

Amint azt az alábbiakban be fogjuk mutatni, a szintetikus eljárás megbízhatóságát úgy igazoltuk, hogy egy ilyen módon védőcsoportjaitól megfosztott glükozidot az eredetileg leírt eljárással [C. Keller-Julin, M. Kuhn, A. Von Harburg [sic] és H. Stahelin [sic], J. Med. Chem. 14, 936-940 (1971)] acetilezési reakciónak tettünk ki.

így lehetővé vált, hogy kiváló körülmények mellett, optimális hozammal nyerjünk egy gyűrűs acetált, amelynek legnagyobb komponense a 4·-demetilepipodofillotoxin 4,6-0,0¹-etilidén-B-D-O-glükozidja, vagyis az etopozid, azaz olyan (I) általános képletü vegyület, amelyben R2 jelentése metilcsoport.

Előnyösen az ilyen etopozidot végül vizes acetonitrilből történő átkristályosítással tisztítjuk.

A továbbiakban a találmányt nem korlátozó példákban mutatjuk be.

A kiindulási anyagok előállítása

A (IV) képletü 2,3,4,6-tetra-O-acetil-B-D-glükózt a • · · ·

- 5 szakirodalomban leírt eljárással szintetizáljuk [Organic Syntheses, Coll. Vol, 3, 11; Organis Syntheses, 434], az aglikont a (VII) általános képletű 4’-demetilepipodofillotoxinból nyerjük, amelyet M. Kuhn, C. Keller-Juslen [sic] és A. Von Wartburg eljárásával [Helv. Chim. Acta, 52, 944-947 (1969)] állítunk elő. Az utóbbi vegyületet egy az aglikonnak egy megfelelően helyettesített alkil-klór-formiáttal való reagáltatásával állítjuk elő (1-4. példák). A reagáltatást a kívánt vegyületnek bázisokra való érzékenysége tekintetbe vételével semleges közegben végezzük. A klór-formiátot minden esetben elegendően lassan adagoljuk ahhoz, hogy a klór-formiát koncentrációja a fenolhoz viszonyítva mindig kevesebb legyen, hogy így a megfelelő kétszeresen védett vegyület minimális mennyisége keletkezzen, azaz kevés olyan vegyület keletkezzen, amely a 4-helyzetben is védett, mivel ez a termék nem használható a következő lépésben. Ezt úgy érjük el, hogy a hőmérsékletet szabályozzuk, és a reakció lefolyását vékonyrétegkromatográfiás eljárással ellenőrizzük.

Ennek az észter-köztiterméknek a kiváló kristályosodási képessége könnyűvé teszi tisztítását.

1. Példa

4’-(2,2,2-Triklór) -etoxi-karboni 1-4'-demetilepipodof illotoxin [(V), R_x = CH₂CC1₃] előállítása liter száraz 1,2-diklór-etán és 350 ml vízmentes piridin elegyéhez keverés közben hozzáadunk 1 kg, 2,5 mól 4’-demetilepipodof illotoxint. A reakcióélegyet 25 °C hőmérsékleten tartjuk, és 2 óra alatt hozzáadunk 1,5 liter száraz 1,2-diklór-etánban oldott 444 ml, 1,3 ekvivalens 2,2,2-triklór-etil-klór• · ·♦· · • · • · · « · · ·

-formiátot. A reagáltatást az adagolás befejezése után további 45 percen át folytatjuk, kívánt esetben, ha az átalakulás a vékonyrétegkromatográfiás vizsgálat szerint még nem teljes, ennél is tovább. A reakciót hidrogén-kloriddal való mosással állítjuk le. A szerves fázist sóoldattal mossuk, magnézium-szulfáton szárítjuk, majd vákuumban bepároljuk. A kapott gélt szilikagélen kromatografáljuk (Si60, 4p-60 Mm), eluensként 0 és 5 % között növekvő koncentrációjú metanolt tartalmazó diklór-metánt használunk. így mintegy 90 %-os hozammal 1,3 kg nyersterméket kapunk. A termék olvadáspontja 126 - 129 ’C.

[a]_D ²² = -40’ (c = 1; CHC1₃).

2. Példa

4'-Metoxi-karbon!1-4'-demetilepipodofillotoxin [(V), = Me] előállítása

Az. 1. példában leírt módon járunk el, azzal az eltéréssel, hogy triklór-etil-klór-formiát helyett 250 ml metil-klórformiátot alkalmazunk. így mintegy 99 %-os hozammal 1,13 kg kívánt terméket nyerünk.

Op.: 254 - 257 ’C.

[a]_D ²² = -50° (c = 1; CHC1₃).

3. Példa

4'-Etoxi-karbonil-4'-demetilepipodofillotoxin [(V),

R1 = Bt] előállítása

Az 1. példában leírt módon járunk el, azzal az eltéréssel, hogy a triklór-etil-klór-formiát helyett 310 ml etil-klór-formiátot alkalmazunk. 90 %-os hozammal 1,060 kg kívánt terméket nyerünk amorf formában.

• · « · · · · · ··· · ··· · • · · · · ·· ·· »······ ·

4. Példa

4¹-4-Butoxi-karbonil-4'-demetilepipodofillotoxin [ (V),

R1 = C4H9] előállítása

Az 1. példában leírt módon járunk el, azzal az eltéréssel, hogy a triklór-etil-klór-formiát helyett 380 ml butil-klór-formiátot alkalmazunk. 85 %-os hozammal 1,060 kg kívánt terméket nyerünk üvegszerű anyag formájában.

5. Példa

4-[(2,3,4,6-Tetra-O-acetil)-B-D-glükopiranozil]-4' -[(2,2,2-triklór) -etoxi-karbonil] -4' -demetilepipodof illotoxin [(III), R_x = ch₂cc1₃] előállítása liter száraz 1,2-diklór-etánban 1300 g, 2,26 mól 4'-triklór-etoxi-karbonil-4'-demetilepipodofillotoxint, majd 1,180 g, 3,39 mól, 1,5 ekvivalens tetra-O-acetil-B-D-glükózt oldunk. Az elegyet -22 °C-ra hűtjük, majd mintegy 25 perc alatt, az elegy hőmérsékletét -20 °C hőmérsékleten tartva 650 ml, 5,15 mmól, 2,3 ekvivalens bór-trifluoridot adunk hozzá. A reakcióelegyet ezután 1 órán át keverjük, majd 450 ml 1,2-diklór-etánban oldott 450 ml piridint adunk hozzá. Az elegyet ezután kénsavoldattal mossuk. A szerves fázist magnézium-szulfáton szárítjuk, majd vákuumban bepároljuk. A kapott habot használjuk fel a következő lépésben.

%-os hozammal 1640 g terméket nyerünk, a termék olvadáspontja 128 - 130 °C.

[a]_D ²² = “35° (c = 1; CHCI3).

· ·· · 4 4

4*4*4 •44 4 4*4· * 4 * 4·*4

II 4 4 4« β 444

6. Példa

4-(2,3,4,6-Tetra-0-acetil-fi-D-glükopiranozil)-4’-metoxi-karbonil-4'-demetilepipodofillotoxin [(III), Rj_ = CH₃] előállítása

AZ 5. példában leírt módon járunk el, azzal az eltéréssel, hogy a 4'-triklór-etoxi-karbonil-4'-demetilepipodofillotoxin helyett 1035 g 4'-metoxi-karbonil-4'-demetilepipodofillotoxint alkalmazunk. így 80 %-os hozammal 1425'g kívánt terméket nyerünk amorf anyag formájában.

7. Példa

4-B-D-Glükopiranozil-4'-demetilepipodofillotoxin [(II)] előállítása

1) Az 5. példa szerint előállított származékból:

500 g, 0,55 mól az 5. példa szerint előállított védett glükozidot, 500 g cinkport, 75 g cink-acetát-dihidrátot és 45 ml vizet 7 liter metanolba adunk. A heterogén elegyet erős keverés mellett 16 órán át visszafolyató hűtő alatt forraljuk. A reakció lejátszódását vékonyrétegkromatográfiás eljárással ellenőrizzük, majd az elegyet forrón szűrjük, a visszamaradó szilárd anyagot forró metanollal ismét extraháljuk. Az alkoholos fázisokat egyesítjük, vákuumban habbá pároljuk be, majd a kapott habot szilikagélen (Si60, 40 - 60 μια) kromatografáljuk. Eluensként 6 és 20 % között növekvő koncentrációjú metanolt tartalmazó diklór-metánt alkalmazunk. A kapott termék hideg etil-éterből kristályosodik, így 60 %-os hozammal 186 g terméket nyerünk. A kapott termék olvadáspontja 206 - 208 °C.

[a]_D22 = _₇₅o _{(c e 1; H2}o).

• ·

- 9 2) A 6. példa szerint előállított származékból kiindulva:

A 7. példában leírt módon járunk el, azzal az eltéréssel, hogy az 5. példa szerint előállított védett gükozid helyett 435 g, a 6. példa szerint előállított védett glükozidot alkalmazunk. A reagáltatást 192 órán át végezzük, így 55 %-os hozammal 170 g terméket nyerünk amorf anyag formájában.

8. Példa

4—(4,6—Etilidén—β—D-glükopiranozil) -4 ' -demetilepipodof illotoxin [(I), R₂ = Me] előállítása liter száraz acetonitrilhez 250 g, 0,44 mól 4-a-D-glükopiranozil-4·-demetilepipodofillotoxint, 1350 ml desztillált acetaldehid-dietil-acetált és 25 g p-toluolszulfonsavat adunk. A reakcióelegyet szobahőmérsékleten 30 percig keverjük, majd 8 liter kloroformmal meghígítjuk, vízzel mossuk, magnézium-szulfáton szárítjuk, majd vákuumban bepároljuk. A kapott habot szilikagélen kromatografálva tisztítjuk (Si60, 20 - 45 Mm) , eluensként 2 és 6 % között növekvő koncentrációjú metanolt tartalmazó diklór-metánt alkalmazunk. A koncentrált eluátum frakciók hideg etil-éterből kristályosodnak. így 70 %-os hozammal 181 g terméket nyerünk. A kapott termék olvadáspontja 257 - 266 ’C. [a]_D ²² = -103° (c = 0,6; CHC1₃).

9. Példa

Etopozid 2 CH3CN adduktumának előállítása

A 8. példa szerint előállított terméket 50/50 térfogatarányú acetonitril - víz elegy minimálisan szükséges térfogatában oldjuk, majd hagyjuk lassan kristályosodni. A kettős prizma kristályok formájában kapott termék 1 molekula oldószert tartalmazó • ♦

- 10 adduktum formájában van. A termék olvadáspontja 183 - 186 °C.

Egy kristályt kiválasztunk Rtg-sugár diffrakciós szerkezeti elemzés céljára. A mintát kis, 0,15 x 0,18 x 0,20 mm méretű prizmák formájában készítjük el. Dokumentációs célra ezeket az analitikai eredményeket az alábbiakban megadjuk:

^c29^h32°13z CH3CN,: MT. = 629,6, monoklin, P2j, a = 11,997 (4), b = 6,111 (2), c = 21,346 (7) A, β = 97,69 (3), V = 1550,8 (6), A-3, Z = 2, D_x = 1,35 g X cm³,A(MoK_a) = 0,71069 A, μ = 0,99 cm^-1, F (000) = 664, T = 296 K, végső R érték = 0,051 2 153 reflexióra.

Az elemzést automata CAD4 ENRAF-NONIUS diffraktométer alkalmazásával végezzük (molibdén anód, grafit monokromátor). Meghatározzuk a rácsparamétereket, és 25 nagyszögű reflexióból kapott pontsorozatból pontosítjuk. A minta (0,15 x 0,18 x 0,20 mm méretű kis prizmák) 3878 visszaverődést ad (2 ^max ^{= 50}°) amelyből 2 153 független (R£_nt = 0,021) I > 1,2σ (I): elemzett tartomány h (0-15) k (0-7) 1 (-27-+27), pásztázás <3/2 &, változó pásztázási sebesség (t_max = 60 s) , 0,6 % variáció (nemszignifikáns deviáció) az intenzitás ellenőrzésénél.

Lorenz és polarizációs korrekciók után a szerkezetet közvetlen módszerek [Direct Methods; MAIN, P., FISKE, S.J., HULLE, S.E., LESSINGER, L., GERMAIN, G., DECLERCQ, J.P. és WOOLFSON, M.M. MÚLTÁN 82. A System of Computer Programs fór the Automatic Solution of Crystal Structures from X-ray Diffraction Data. Univs. of York, England, and Louvain, Belgium (1982)] alkalmazásával bontjuk fel, az etopozid egység minden nemhidrogén atomja látható. A skála faktor pontosítása, majd • * ·« · · · · · · • · · ···· ·· ····♦♦» »

- 11 Fourier-differencia szintézis (Difference-Fourier synthesis) után egy acetonitrilként azonosítható parazita molekula jelenik meg. A teljes egységet ezután izotrópikusan (R = = 0,093), majd anizotrópikusan (R = 0,078) pontosítjuk. Ebben a szakaszban a hidrogénatomok helyzetét Fourier-differencia szintézissel határozzuk meg (0,36 és 0,18 eÁ^-3 között).

A molekula nem-hidrogén atomjai (x, y, z, Bij) és hidrogénatomjai (x, y, z) kombinációjának teljes mátrixa alkalmazásával kapott legjobb megközelítés az alábbi eredményeket adja (2 153 visszaverődés 406 paraméterre):

R = 0,054

R = 0,051

S = 1,28 ^e = 0,12 eA“³ l/σ - (F_o)² = [σ² (I) + (0,04 F_O ²)²]^-1/²

Megjegyzés:

Számításokat végeztünk a vegyület abszolút konfigurációjának megállapítására, mivel a jelenlegi technikák már nem teszik szükségessé nehéz atom jelenlétét a szerkezetben. Nem volt lehetséges a két enantiomer kétséget kizáró megkülönböztetése, mivel ez a számítási mód valóban kiváló minőségű kristályokat igényel, mi nem rendelkeztünk ilyenekkel, feltehetően a kristályosító oldószernek a molekulában való jelenléte miatt.

Minden számítást DIGITAL PDP 11/60 minikomputeren végeztünk SDP program szét alkalmazásával [FRENZ, B.A., ENRAF-NOIUS Structure Determination Package; SDP Users Guide, Version 1985. College Station, Texas 77840, USA, and Enraf-Nonius, Delft, The » · r··:

·· · • · · · · «· ·· ···· ♦·· «

- 12 Netherlands, 1985], a szórási együtthatókat a megfelelő nemzetközi táblázatokból vettük [the International Tables fór Crystallography Vol. IV. Birmingham; Kynoch Press. (Present distributor D. Reidel, Dordrecht (1974)], a perspektivikus nézetet ORTEP programmal [JOHNSON, C.K., Report ORNL-3794. Oak Ridge National Laboratory Tennessee, USA (1965)] nyertük.

A csatolt ábra az etopozid molekula szférikus nézete.

10. Példa

Az etopozid alfa-anomerje [(I*) képletü vegyület]

Az etopozid előállítása során képződő fő szennyező az etopozid alfa-anomerje. Ezt ipari nagynyomású folyadékkromatográfiás eljárással különítjük el.

Op.: 218-222 °C. [a]_D ²² = +22° (c = 1; CHC1₃).

NMR 1H 500 MHz (CDCI3) (S ppm): 6,86 (1H, s, H-5); 6,50 (1H, s, H-8); 6,24 (2H, s, H-2', 6'); 5,97 és 5,96 (2H, 2d, J_AB = 1,3 Hz, OCH₂O); 5,39 (1H, s, OH fenol); 5,04 (1H, d, = 4,0 Hz,

H-l); 4,7 (2H, m, H-4, 3a (A)); 4,67 (1H, q, J₇w_₈ii = 5,1 Hz, H-7); 4,59 (1H, d, J_T_₂ = 5,3 Hz, H-l); 4,25 (1H, dd, H-3a (B) ) ; 4,05 (1H, dd, J_AB = 9,2 Hz, J₆h_₅h, H-6 (A)); 3,82 (1H, t, H-3) ; 3,75 (6H, s, OCH₃) ; 3,70 (1H, dd, J₂»-i·· = 4,0 Hz,

J₂«i_3«t = 9,3 Hz, H-2); 3,51 (1H, t, J-6 (B) ) ; 3,48 (1H, m,

H-5); 3,36 (1H, dd, J₂_i = 5,3 Hz, J₂_₃ = 14,0 Hz, H-2); 3,25 (H-l, t, H-4); 2,86 (1H, m, H-3); 2,72 (1H, s, OH); 2,60 (1H, s,

OH) és 1,32 (3H, d, J₈n_₇.i = 5,1 Hz, H-8).

·% »··’:

··· * ··· 4 « · · ·*»· ·♦ ·*«···· ·

- 13 Szabadalmi igénypontok

Claims

Szabadalmi igénypontok

1. Eljárás a (III) általános képletű 4’-demetil-4'-alkoxi-karbonil-epipodofillotoxin-tetra-O-acetil-B-D-O-glükoziájának előállítására - a képletben

R1 jelentése egyenes vagy elágazó láncú 1-4 szénatomos alkilcsoport, amely adott esetben egy vagy több halogénatommal, előnyösen klóratommal helyettesített lehet azzal jellemezve, hogy

i) a (VII) általános képletű 4'-demetil-4'-epipodofillotoxin fenolos hidroxilcsoportját a (VI) általános képletű alkil-klór-formiáttal - a képletben R^ jelentése a tárgyi körben megadott - való reagáltatással szelektíven védjük, majd ii) a kapott (V) általános képletű alkoxi-karbonil-4'-demetil-4¹-epipodofillotoxint - a képletben R^ jelentése a tárgyi körben megadott - a (IV) képletű tetra-0-acetil-2,3,4,6-β-D-glükózzal való kapcsolási reakciónak tesszük ki.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a ii) kapcsolási eljárást Lewis-sav jelenlétében oldószerben, előnyösen klórozott szénhidrogénben végezzük.
3. Eljárás az (I) általános képletű 4’-demetilepipodofillotoxin-alkilidén-glükozidok előállítására - a képletben R2 jelentése 1-4 szénatomos alkilcsoport, arilcsoport vagy heteroarilcsoport, például tiofenilcsoport, azzal jellemezve, hogy egy (III) általános képletű vegyületről a védőcsoportokat teljesen eltávolítjuk, majd a kapott (II) általános képletű 4-βD-glükopiranozil-4·-demetilepipodofillotoxint acetilezzük.
4. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a (III) általános képletü vegyületről a védőcsoportokat fém-acetát, előnyösen cink-acetát és cinkpor szuszpenzió elegyének katalizátorként való alkalmazásával távolítjuk el.
5. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az (I) általános képletü etopozidot vizes acetonitrilből átkristályosítva tisztítjuk.

A meghatalmazott