KR810001489B1 - 빈카 알카로이드의 옥사졸리딘 디온 유도체의 제조방법 - Google Patents

Abstract

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Description

빈카 알카로이드의 옥사졸리딘 디온 유도체의 제조방법

본 발명은 항암제 및 중간물질로 유용한 다음 일반식(Ⅲ)의 인돌디하이드로 인돌디온 이량체의 제조방법에 관한 것이다.

상기식에서

R은 H, C₁-C₄알킬, C₃-C₄알케닐, CH₂-CHX-CH₃또는 CH₂-CHX₂X(여기서 X는 BBr 또는 C1이다)이며 :

R²는 H, CH³또는 CHO이며;

R³와 R⁴중 하나는 H 또는 OH이고 다른 하나는 C₂H₅이며 R⁵는 H이거나

R⁴와 R⁵는 함께 에폭사이드환을 형성하며;

R³는 C₂H₅이며;

R⁷은

또는

이고

R⁴는 독립적으로 H이고 R⁹는 독립적으로 -O-CH₃이거나, R⁸과 R⁹는 함께 C^4″와 N^3″사이의 단일결합을 나타낸다.

본 발명에 따른 일반식(Ⅲ)의 화합물은 다음 일반식(Ⅱ)의 인돌디하이드로인돌 이량체를 불활성 유기용매중에서 일반식 RNCO (여기서 R은 상술한 바와 같음)의 이소시아네이트와 반응시켜서 얻는다.

상기 식에서,

R², R³, R⁴및 R⁵는 상술한 바와 같고,

R⁶는 OH 또는

이다.

＂C₁-C₄알킬＂은 메틸, 에틸, n-프로필, 이소부틸, n-부틸, 이소프로필, 2급-부틸 및 3급-부틸과 같은 알킬 그룹을 포함하며, ＂C₃-C₄알케닐＂이란 알릴, 메탈릴 및 크로틸을 포함한다.

빈카 로제아(Vinca rosea)에서 얻을 수 있는 천연에 존재하는 몇몇 알카로이드가 동물에 있어서 실험적 악성 종양의 치료에 유효함이 밝혀졌다. 이들중에는 류로신(미합중국 특허 제3,370,057호), 빈카류코 블라스틴(빈블라스틴 ; 이후 VLB로 불림 ; 미합중국 특허 제3,097,137호), 류로포르민(벨기에 특허 제811,110호), 류로시딘(빈로시딘) 및 류로크리스틴(빈크리스틴)(둘다 미합중국 특허 제3,205,220호), 데옥시 VLB ＂A＂ 및 ＂B＂, 테트라헤드론 레터스, 783(1958); 4-데스아세톡시 빈블라스틴(미합중국특허 제3,954,773호), 4-데스아세톡시-3'-하이드록시빈블라스틴(미합중국특허 제3,944,554호), 류로콜롬빈(미합중국특허 제3,890,325호) 및 빈카디올린(미합중국특허 제3,887,565호) 등이 있다. 이들 알카로이드중 VLB와 빈크리스틴은 악성종양, 특히 백혈병 및 인체내의 관련 질병의 치료제제로 현재 시판되고 있다. 빈크리스틴은 백혈병의 치료에 보다 활성이 있고 유효한 제제이나, 역시 빈카로제아의 항종양성 알카로이드중양이 풍족치 못하다. 이와 같은 알카로이는 보통 정맥내 경로로 투여된다.

빈카 알카로이드의 화학적인 변형은 제한되어 있다. 첫째로, 그의 분자구조가 매우 복잡하여 다른 그룹을 변경시키지 않고 분자내의 특수 관능그룹에 영향을주는 화학 반응을 개발하는 것이 곤란하다. 둘째로, 원하는 화학요법 특성이 없는 알카로이드가 빈카 로제아 획분 또는 알카로이드에서 회수되거나 생산되었다. 구조의 결정으로 활성 알카로이드와 밀접한 관계가 있다는 결론에 도달했다.

항종양 활성은 매우 특정한 구조에 제한되어 있는 것 같으며 구조를 변경시켜 더욱 활성이 큰 제제를 얻는 기회가 드문 것 같다. 생리적으로 활성있는 알카로이드의 성공적인 변형중에는 디하이드로 VLB 제조(미합중국 특허 제3,352,868호) 및 C-4(빈알카로이드환계의 4번 탄소)에 있는 아세틸그룹을 고분자 알카노일그룹 또는 관련되지 않은 아실그룹으로의 치환(미합중국특허 제3,392,173호 참조)이 있다. 이들중 몇몇 유도체는 P1534 백혈병을 접종시킨 생쥐의 생명을 연장할 수 있다. VLB의 C-4 아세틸그룹을 클로로아세틸그룹으로 치환시킨 유도체중 하나는 VLB의 C-4 아세틸그룹을 N, N-디아킬글리실그룹으로 치환시킨 구조적 변형된 VLB화합물 제조시 중간체로 유용하다(미합중국특허 제3,387,001호 참조). VLB의 C-3 카복스아마이드 유도체, 빈크리스틴, 빈카디올린등도 역시 제조되엇으며 항종양제로 활성이 있음을 발견했다(벨기에 특허 제813,168호).

이 화합물은 극히 흥미로운 화합물이다. 왜냐하면 VLB의 3-카복스아마이드는 이들이 유도된 VLB 보다 리지웨이(Ridgeway) 골육종 및 가드너(Gardner) 임파육종에 대해 보다 활성이 있기 때문이다. 아마이드유도체중 어떤 것은 이들 종양에 대해서 빈크리스틴의 활성에 실제적으로 필적하고 있다. 이들 아마이드중 하나인 4-데스아세틸 C-3 카복스아마이드 즉 빈데신은 최근 인체에 대한 임상실험중에 있으며 어떤 백혈병에는 활성이 있음이 발견되었다. 인체에 있어서 빈데신은 빈크리스틴보다 신경독이 더 적은 것 같다.

주요한 의학적인 문제중 하나는 인체내의 종양성 질병을 치료하는 것이다. 여기에는 여러 가지 질병이 있으며 다른 질병에 대해 활성을 갖는 화합물에 대해 상당한 특이성을 가지고 잇다. 본 화합물의 구조를 약간 변형시키면 특이성 및 활성에 동시에 영향을 미칠 수 잇다.

이들 신규의 빈카 유도체는 종양성 질병 치료의 새로운 방법을 찾고 있는 화학요법 연구자들에게 있어서 신무기로 매우 환영을 받을 만하다.

일반식(Ⅲ)의 화학물들은 VLB 유도체(이때 R⁷은 아세톡시, R²는 메틸, R³는 하이드록실, R⁴는 에틸, R⁵는 H이다), 빈크리스틴(이때 R⁷은 아세톡시, R²는 포르밀, R³는 하이드록실, R⁴는 에틸, R⁵는 H이다), 데스메틸 VLB의 유도체(데스포르밀빈크리스틴으로서 알려짐)(이때 R⁷은 아세톡시, R²는 수소, R³및 R⁴는 각각 하이드록실 및 에틸이며, R⁵는 수소이다), 류로시딘유도체(이때 R⁷은 아세톡시, R²는 메틸, R³는 에틸, R⁴는 하이드록시이며 R⁵는 H이다), 데옥시 VLB ＂A＂유도체(이때 R⁷은 아세톡시, R²는 메틸, R³및 R⁵는 수소이고 R⁴는 에틸이다), 데옥시 VLB ＂B＂유도체(이때 R⁷, R²및 R⁵는 데옥시 VLB ＂A＂에서 기술한 바와 같지만 R³는 에틸이고 R⁴는 수소이다), 류로신유도체(이때 R⁷은 아세톡시이고, R²는 메틸이고 R³는 에틸이고 R⁴및 R⁵는 함께 α-에폭사이드환을 형성한다) 또는 R²=CHO인 상응하는 화합물인 류로포르민 유도체로서 기술할 수 있다. 본 발명의 화합물은 상기에 언급한 특수 알카로이드인 3-스피로-5″-옥사졸리딘 디은 유도체로 명명된다. 예를 들면, VLB로부터 유도된 옥사졸리딘 디온은 3-데스카보메톡시-3-데스하이드록시 VLB 3-스피로-5″-옥사졸리딘-2″, 4″-디온으로 명명된다. 상기의 명명에 따라 스피로화합물은 스피로 탄소원자가 빈카 알카로이드환 시스템의 3번 탄소 및 옥사졸리딘 디온환 시스템의 5″탄소일 때 형성된다.

본 발명의 화합물을 체계적으로 명명할 경우, ＂3-데스카보메톡시-3-데스하이드록시＂란 3위치의 카보메톡시그룹과 하이드록시 그룹이 옥사졸리딘환으로 치환된(또는 삽입될)것을 가리킬 때 사용되어 왔다. 그러나 본 발명의 화합물의 명명을 단순화하기 위해 ＂3-데스카보메톡시-3-데스하이드록시＂를 뺀다. 왜냐하면 각 화합물중의 옥사졸리딘환의 존재는 빈카 알카로이드에서 탄소 3위치의 하이드록시 및 카보메톡시그룹을 치환한 것을 의미하기 때문이다. 그러므로 옥사졸리딘 디온의 각각의 이름은 ＂3-데스카보메톡시데스하이드록시＂를 반드시 포함하는 것으로 이해하게 될 것이다.

「본 발명의 호합물과 약학적으로 무독한 산부가염을 형성하는데 사용되는 비독성산에는 염산, 질산, 인산, 황산, 브롬홧소산, 요오드화수소산, 아질산, 아인산등과 같은 무기산으로부터 유도된 염 및 지방족모노 및 디카복실레이트, 페닐-치환된 알카노에이트, 하이드록시 알카노에이트 및 알칸디오에이트, 방향족산, 지방족 및 방향족 설폰산 등을 포함하는 비독성 유기산염이 있다. 이와 같은 약제학적 무독염에는 설페이트, 피로설페이트 바이설페이트 설파이트, 바이설파이트, 질산염, 인산염, 일수소인산염, 이수소인산염, 메타인산염, 피로인산염, 염산염, 브로마이드, 요오다이드, 아세테이트, 프로피오네이트, 데카노에이트, 카브릴레이트, 아크릴레이트, 포르메이트, 이소부티레이트, 카프레이트 헵타노에이트, 프로피올레이트, 옥살레이트, 말로네이트, 석시네이트, 수베레이트, 세바케이트, 푸마레이트, 말레이트(maleate), 부틴-1,4-디오에이트, 헥신-1,6-디오에이트, 벤조에이트, 클로로벤조에이트, 메틸벤조에이트, 디니트로벤조에이트, 하이드록시벤조에이트, 메톡시벤조에이트, 프탈레이트, 테레프탈레이트, 벤젠설포네이트, 톨루엔설포네이트, 클로로벤젠설포네이트, 크실렌설포네이트, 페닐아세테이트, 페닐프로피오네이트, 페닐부티레이트, 시트레이트, 락테이트 2-하이드록시부티레이트, 글리콜레이트, 말레이트(malate), 타트레이트, 메탄설포네이트, 프토판설포네이트, 나프탈렌-1-설포네이트, 나프탈렌-2-설포네이트 등의 염이 포함된다.

본 발명의 제법에서, 빈카 로제아 잎을 추출하여 얻거나 이량체 화합물을 화학적으로 변형시키거나 2개의 단량체 인돌, 디하이드로인돌을 카플링시켜서 반합성적으로 제조한 C-4에 아세톡시기를 갖는 인돌리 하이드로인돌 알카로이드 이량체는 RNCC인 이소시아네이트와 반응시켜서 R⁸이 H이고 R⁹가 -O-CH₃인 일반식(Ⅲ)으로 표시되는 중간 생성물 3-카바메이트를 얻는다. 이들 카바메이트는 30내지 110℃와 같은 통상의 반응온도에서 비교적 불안정하여 R⁸과 R⁹이 C^4″와 C^3″사이의 단합인 일반식(Ⅲ)으로 표시되는 스피로옥사졸리딘 디온으로 전위된다. 3-카바메이트그룹의 안정성은 카바메이트 질소상의 R-치환체의 성질에 따라 상당히 좌우된다. 예를 들면 R이 β-클로로에틸일 경우 중간 생성물 3-카바메이트 화합물은 과잉의 이소시아네이트와 이량체인 알카로이드(Ⅱ)의 반응물로부터 크로마토크라피에 의해서 분리할 수 있으며 가열하여 스피토옥사졸리딘 디온으로 전위시킬 수 있다. 메틸이소시아네이트로 형성시킨 3-카바메이트를 표준 반응조건하에서 스피로옥사졸리딘 디온으로 전위시킨다.

비교적 낮은 온도에서 반응을 수행할 때 3-카바메이트는 대부분의 경우에 이소시아네이트를 첨가한 직후 분리시킬 수 있다.

오랜동안의 가열은 필요치 않다. 분리된 중간 생성물 3-카바메이트는 30내지 110℃에서 수시간동안 가열시켜 스피로옥사졸리딘 디온으로 전위시켰다.

일반식(Ⅲ)의 3-카바메이트는 스피로옥사졸리딘 디온의 합성에 중간체로서 중요할 뿐만 아니라 마우스에 있어서 이식한 종양의 성장을 저해하는 능력으로 보아 항암효과를 지님을 알 수 있다.

두 번째 형태의 중간 물질은 이소시아네이트와 일반식(Ⅲ)의 이량체 인돌-디하이드로 인돌 알카로이드를 반응시킬 때, 특히 과잉의 이소시아네이트가 사용되고 벤젠이 용매로 사용되는 경우에 종종 분리된다. 이 중간물질은 빈카 알로이드의 착화합물을 함유하는 수용성 침전물이며 알카로이드 분자당 1분자 이상의 이소시아네이트를 갖는 것으로 생각된다.

예를 들면, 과잉의 β-클로로에틸이소시아네이트를 VLB와 반응시킬 경우 생성되는 수용성 착화합물은 침전을 형성하며 이것은 여과에 의해 분리된다. 물에 용해된 여관된 착화합물 용액을 실온에서 16시간동안 방치하면 W3″-(β-클로로-에틸)스피로옥사졸리딘 디온을 생성한다. 기타 이소시아네이트는 VLB 및 기타 이량체 빈카 알카로이드와 유사한 모양으로 작용하지만 단지 몇 종류의 착화합물(이소시아네이트, RNCO의 R기의 성질에 좌우됨)은 통상의 반응 온도에서 분리될 수 있다.

중간체 카바메이트(Ⅲ)를 분리하지 않고 상기 반응을 수행함에 있어서 유리영기로서의 빈카 알카로이드(Ⅱ)를 벤젠과 같은 불활성 유기용매에 용해시키고, 여기에 원하는 이소시아네이트(RNCO)를 보통 과량가한다.

반응혼액을 옥사졸리딘 디온 형성이 거의 완료될 때까지 환류시킨 뒤 냉각시킨다. 용매 및 과량의 이소시아네이트를 증발제거 시켜서 옥사졸리딘 디온을 잔류물로 얻고, 이것을 크로마토그라피로 더욱 정제시킨다. 상기 반응에 사용될 수 있는 다른 불활성 용매에는 메틸렌 디클로라이드, 클로로포롬, 톨루엔등이 있다.

4-데스아세틸 VLB 또는 4-데스아세틸빈크리스틴과 같은 4-데스아세틸 알카로이드를 출발물질로 사용하는 경우 이소시아네이트 반응생성물은 3-스피로-5″-옥사졸리딘-2″,4″-디온-4-카바메이트(O-CO-NHR)이다. 이들 4-카바메이트 옥사졸리딘 디온 유도체는 또한 항암제 뿐만 아니라 R⁷이 OH 또는 궁극적으로 아세톡시인 화합물을 제조하기 위한 중간물질로서 유용하다.

R⁷이 OH인 일반식(Ⅲ)의 화합물들은 R⁷이 아세톡시인 일반식(Ⅲ)의 화합물을, 예를 들면 염산으로 산성가수분해시켜서 제조할 수 있다. R⁷이 OH인 이들 화합물을 불활성 용매중에서, 바람직하기로는 완화하게 가열하면서 이소시아네이트(RNCO)와 반응시켜서 R⁷이

인 화합물을 얻을 수 있다.

이들 4-카바메이트는 또한 상기 반응과 마찬가지로 출발물질로서 R⁶가 OH인 일반식(Ⅱ)의 화합물을 사용하여 제조할 수 있다.

빈카 알카로이드의 3-스피로-5″-옥사졸리딘-2″,4″-디온유도체의 약학적으로 무독한 산부가염은 불활성 용매중에서 알카로이드성 유리염기용액을 1몰의 원하는 비독성 산과 혼합하여 제조한다. 만일 염이 가용성이면 진공에서 용매를 증발시켜 회수한다. 만일 염이 반응용매중에서 불용성인 경우 이는 침전될 것이며 따라서 여과에 의해 모은다. 몇몇의 무기염은 다소 다른 제조방법에 의해 제조되어진다. 예를 들면, 황산염은 일반식(Ⅰ)의 유리염기를 에탄올과 같은 극성의 유기용매 소량에 용해시킨 후 2% 수용성 황산을 에탄올중에 적가시켜 이 용액을 PH 약 4.0으로 맞추어 제조한다. 황산염은 용매를 증발 건조시켜 희수한다. 염산염은 유리염의 알코성을 용액에 알코올성 염산용액을 가해 유사한 방법에 따라 제조될 수 있다. 상기에서 제조된 산부가염은 크로마토그라피 또는 재결정 방법과 기지의 방법에 따라 정제될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 화합물은 다른 항암제인 빈카 알카로이드를 제조하기 위한 중간물질로서 유용하다. 옥사졸리딘(Ⅰ)을 염기로 처리하여 C-4에서 아세틸기가 없는 C-3 카복스아마이드 유도체를 얻는다. 예를 들면, VLB 3″-메틸-3-스피로-5″-옥사졸리딘-2″,4″-디온을 알카리 수용액과 반응시켜서 4-데스아세틸 VLB C-3 N-메틸카복스 아마이드를 얻는다. VLB, 빈크리스틴, 류로시딘 및 데옥시 VLB ＂A＂ 및 ＂B＂와 같은 빈카 알카로이드의 C-3 카복스아마이드 유도체는 동물에 있어서 항암제로서 효과를 지닌다.

알카로이드가 일반식(Ⅱ)의 범위내에 포함된 류로신 및 류로포르민의 C-3 카복스아마이드는 또한 실험동물에 이식한 종양에 대해서 항암제 효과가 있었다.

상기 일반식(Ⅱ)에 따른 출발물질은 VLB, 빈크리스틴, 류로시딘, 류로신, 류로포르민, 데옥시 VLB ＂A＂ 및 ＂B＂와 같은 빈카로제아 식물의 잎으로부터 분리시키거나 일반식(Ⅱ)에서 R⁶가 OH일 때 R6가

인 상응하는 화합물을 산성 가수분해시켜서 제조한다.

4-데스 아세틸화합물은 필요하다면 가지의 공정[Hargrove, Lloydia 27, 340(1964)]에 의하거나 완화한 조건하에서 1몰의 아세트산 무수물을 사용하여 아세틸화 시킴으로서 C-4에 재아세틸화시킬 수 있다. 빈카 로제아 잎으로부터 얻어지는 빈크리스틴, N-데스포르밀 류로크리스틴, N-데스포르밀 류로포르민 및 류로포르민을 제외하고 R²가 H 또는 포르밀인 일반식(Ⅱ)로 나타내지는 출발물질은 다음과 같이 제조한다. 데옥시 VLB ＂A＂ 및 ＂B＂ 등의 1-메틸그룹을 -60℃ 빙초산중에서 크로뮴 옥사이드로 산화시켜서 R²가 H 또는 포르밀인 화합물을 얻을 수 있다(미국특허 제3,899,494호 참조). R²가 H인 화합물은 포르밀화시킬 수 있거나 R²가 포르밀인 화합물은 탈포르밀화시킬 수 있다.

본 발명은 다음의 실시예로 더욱 설명된다.

[실시예 1]

VLB 3″-메틸-3-스피로-5″-옥사졸리딘-2″,4″-디온의 제조

무수 벤젠 40ml 중에 VLB 유리염기 2.84g을 함유하는 용액을 제조한다. 여기에 메틸-이소시아네이트 15ml를 첨가하고 결과로 생성된 혼합물을 약 6시간동안 환류온도까지 가열한다. 반응혼합물을 냉각시키고 휘발성성분을 증발시켜서 제거한다. 상기 반응에서 형성된 VLB 3″-메틸-3-스피로-5″-옥사졸리딘-2″,4″-디온을 함유하는 잔사를 실리카(활성도 Ⅰ)200g 상에서 크로마토그라피 시켜 정제한다.

크로마토그라피는 벤젠중의 4% 에탄올 1ℓ로 전개시키고 이어서 벤젠중의 6% 메탄올 2.5ℓ로 전개시켜서 VLB 3″-메틸-3-스피로-5″-옥사졸리딘-2″,4″-디온을 용출시킨다.

질량=.9764g 분자 이온질량=835;

nmr δ=0.17, 0.88, 2.0, 2.60, 2.74, 2.78, 2.81, 3.08

(new NCH³), 3.58, 3.60, 3.79, 4.52, 5.18, 5.41, 5.88, 6.09, 6.64;

매스 스펙트럼 이온 피크=849(트란스메틸화), 835, 817, 804, 776, 650, 543, 494, 335, 167, 154, 149, 135

상기 공정을 이용하여 VLB 유리염기 270mg을 n-부틸 이소시아네이트와 반응시켜서 VLB 3″-n-부틸-3-스피로-5″-옥사졸리딘-2″,4″-디온(41mg, 정제물질)을 형성시킨다. 매스스펙트럼 이온 피크=891, 877, 859, 837, 836, 819, 818, 792, 747, 650, 543, 536, (512), 381, 380, 355, 341, 325, 295, (188), 154, 149, 135 및 6, 122, 121, 107.

중수소클로로포름중에서 nmr δ=.66, .92, 1.3 내지 1.7, 1.99, 2.07, 2.81, 3.61, 3.79, 5.17, 5.43, 5.87, 6.09, 6.61

VLB 유리염기 98.9mg을 알릴이소시아네이트와 반응시켜서 VLB 3″-알릴-3-스피로-5″-옥사졸리딘-2″,4″-디온(31.3mg, 정제물질)을 형성시킨다.

매스스펙트럼 이온 피크=875, 861, 843 및 4,830 및 1,802 및 3,(784), 650, 543, 520, 380 및 1,355, 295, 273, 242, 154, 149, 143, 136, 135, 122, 121, 107

적외부스펙트럼(클로로포름)=3440, 1810, 1740, 1610cm^-1

nmrδ=.66, .88, 1.98, 2.41, 2.80, 3.57, 3.60, 3.79, 4.14, 5.1 내지 5.3, 5.43, 5.7 내지 5.95, 6.08, 6.63

[실시예 2]

빈크리스틴 3″-메틸-3-스피로-5″-옥사졸리딘-2″,4″-디온의 제조

표준 공정에 의해서 빈크리스틴 설페이트 158.3mg으로부터 얻은 빈크리스틴 유리염기를 무수벤젠 약 15ml에 용해시킨다. 메틸이소시아네이트 약 2.5ml를 빈크리스틴 용액에 첨가하고 생성된 혼합물을 약 6시간동안 환류온도로 가열시킨 다음 하룻밤동안 주변온도에서 방치한 뒤 4시간 더 환류시킨다. 휘발성 성분을 제거하면 메탄올에 용해하지만 메틸렌 디클로라이드에는 용해되지 않는 잔사 159.6g이 남는다.

에틸아세테이트-에탄올(3 : 1) 용매계를 사용하여 TLC를 시행할 경우 4개의 밴드를 얻으며 이중 극성 순위 3번째가 빈크리스틴 3″-메틸-3-스피로-5″-옥사졸리딘-2″,4″-디온(26.3mg, 정제물질)이며 다음과 같은 물리적 특성을 갖는다.

매스스펙트럼 이온 피크=863, 849, 831, 818, 806, 790, 851, 708, 647, 650, 635, 480, 393, 369, 355, 283, 270, 268, 183, 171, 168, 154, 141, 136, 122, 121

적외부스펙트럼(클로로포름)=3440, 1705, 1730( 및 1745), 1660

nmr(중수소클로로포름) δ=0.59, 0.88, 1.35, 1.68, 2.74, 2.78, 3.01, 3.65, 3.87, 4.41, 4.68, 5.20, 5.90, 9.81, 6.91, 8.12, 8.78

[실시예 3]

1-데스메틸-4-데스아세틸-4-(N-메틸카바모일옥시) VLB 3″-메틸-3-스피로-5″옥사졸리딘2″,4″-디온의 제조

실시예 1의 공정에 따라서 1-데스메틸-4-데스아세틸 VLB 21.7mg을 환류온도에서 무수 메틸렌 디클로라이드 약 12ml에 녹인 메틸 이소시아네이트 3ml와 반응시킨다.

상기 반응으로 형성된 1-데스메틸-4-데스아세틸-4-(N-메틸카바모일옥시) VLB 3″-3-스피로-5″-옥사졸리딘-2″,4″-디온을 실시예 1의 공정으로 분리하고 메탄올 용매계를 사용하여 TLC로 정제한다(5.5mg, 정제생성물).

이 화합물은 다음의 물리적 특성을 갖는다.

nmr(중수소클로로포름) : δ=2.75, 2.79, 3.08, 3.59, 3.76, 3.84, 4.76, 5.35, 5.19, 5.86, 6.26, 6.68

적외부스펙트럼(클로로포름)은 1818cm^-1에서 새로운 피크를 나타냈으며 출발물질과 비교하여 1740cm^-1및 1130cm^-1에서 증가된 흡수를 나타낸다.

매스스펙트럼 이온 피크=836, 834, 779, 777, 368, 256, 241, 213, 155 및 149

[실시예 4]

VLB 3″-(β-클로로에틸)-3-스피로-5″-옥사졸리딘-2″,4″-디온의 제조

실시예 1의 공정에 따라서 VLB 1.620g을 무수벤젠 100ml 중에서 β-클로로에틸 이소시아네이트 15ml와 반응시킨다. 반응혼합물을 실온에서 16시간동안 교반하고 환류온도에서 2시간 가열시킨다. VLB와 β-클로로에틸 이소시아네이트와 수용성 착화합물을 함유하는 침전물을 분리하고 여과하여 냉각시킨 용액으로부터 회수한다. 침전물(1.692g)을 물 약 30ml에 용해시키고 이 수용액을 약 16시간동안 실온에서 교반시킨다. 다음 이 용액을 묽은 수산화나트륨을 첨가하여 염기성으로 만들고 상기 반응에서 형성된 염기성 용액에 불용성인 VLB 3″-(β-클로로에틸)-3-스피로-5″-옥사졸리딘-2″,4″-디온을 분리하고 메틸렌디클로라이드로 추출한다. 메틸렌클로라이드 추출물을 합치고 용매를 증발시켜 제거한다. VLB 3″-(β-클로로에틸)-3-스피로-5″-옥사졸리딘-2″,4″-디온을 함유하는 잔사를 실리카(활성도 Ⅰ) 150g 상에서 클로마토그라피하여 정제한다(1.127g, 정제물질), 크로마토그람은 벤젠중 6% 메탄올로 전개시킨다.

이 화합물은 다음과 같은 물리적 특성을 갖는다.

매스스펙트럼 이온 피크=883, 847, 816, 789, 650, 592, 591, 543, 506, 485, 451, 355, 295, 154, 136, 135, 122, 121, 107

적외부스펙트럼(클로로포름)피크-3650, 3570, 3440, 1805, 1745, 1610cm^-1

nmr(중수소클로로포름중에서) δ=67, 88, 2.01, 2.81, 2.85, 3.61, 3.79, 8.87, 5.19, 5.44, 5.89, 6.11 및 6.65

[실시예 5]

VLB 3″-(β-클로로에틸)-3-스피로-5″-옥사졸리딘-2″,4″-디온 및 VLB 3-N-(β-클로로에틸)-카바메이트의 제조

무수벤젠 14ml 중 VLB 유리염기 481.2mg을 함유하고 용액을 제조한다. 이 용액에 β-클로로에틸이소시아네이트 7.0ml을 첨가하면 즉시 침전된다. 반응혼합물을 환류온도에서 16시간동안 가열시킨다. 벤젠을 진공하에서 증발시켜 제거하고 잔사를 3 : 1의 에틸아세테이트-메탄올 용매계를 사용하여 실리카상에서 TLC한다. 두 분리되지 않는 유동성 밴드를 함께 분리하고(총수율 379.4mg) 다시 크로마토그라피시킨다. 제조 플레이트당 두 성분의 혼합물 47mg만을 함유하는 3 : 1의 에틸아세테이트-메탄올계를 사용하여 두 번째 크로마토그라피시켜 VLB 3″-(β-클로로에틸)-3-스피로-5″-옥사졸리딘-2″,4″-디온(147mg) 및 VLB 3-N-(β-클로로에틸) 카바메이트 (69mg)으로 분리시킨다. 후자의 화합물은 다음과 같은 물리적 특성을 갖는다.

매스스펙트럼 이온 피크=(881), 835, 821, 790, 763, 692, 591, 543, 480, 409, 353, 295, 293, 283, 281, 278, 243, 188, 154, 149, 135

적외부 스펙트럼(클로로포름)=3645(최대치), 3575, 3450, 3405(new), 1730, 1675(new), 1610cm^-1

nmr(중수소클로로포름) : δ=88, 80, 1.35, 2.05, 2.76, 2.80, 3.60, 3.77, 5.32, 5.53, 5.84, 6.09, 6.760, 10.9(broad)

[실시예 6]

4-데스아세틸 VLB 3″-메틸-3-스피로-5″-옥사졸리돈-2″,4″-디온의 제조

VLB 3″-메틸-3-스피로-5″-옥사졸리딘-2″,4″-디온 99.7mg을 약 1.5시간동안 0.5N 염산 수용액 중에서 환류시킨다.

이 수용액을 염기성으로 만들고 염기에 용해되지 않는 4-데스아세틸 VLB 3″-메틸-3-스피로-5″-옥사졸리딘-2″,4″-디온을 분리시키고 메틸렌 디클로라이드로 추출시킨다. 메틸렌 디클로라이드 추출물을 혼합하고 용매를 진공하에 증발시킨다.

잔사를 크로마토그람으로 전개시키기 위하여 3 : 1의 에틸 아세테이트-메탄올 용매 혼합물을 사용하여 실리카겔상에서 박층 크로마토 그라피시킨다. 주밴드는 4-데스아세틸 VLB 3″-스피로-5″-옥사졸리딘-2″,4″-디온(32.3mg, 정제물질)을 함유한다.

이 화합물은 3개의 다른 크로마토그라피계에 있어서 단일점의 물질이었다. 이 화합물은 다음과 같은 물리적 특성을 갖는다.

매스스펙트럼 이온 피크=807, 793, 763, 762, 749, 734, 609, 493, 452, 408, 355, 295, 268, 167, 171, 154, 149, 143, 135, 122, 121, 107

적외부 스펙트럼(클로로포름) 3580(최대), 3440, 1815, 1735, 1615cm^-1

nmr(중수소클로로포름) : δ=.80, .888, 2.70, 2.81, 2.90, 3.04, 3.59, 3.76, 3.92, 4.20, 5.60, 5.88

[실시예 7]

4-데스아세틸 VLB 3″-메틸-3-스피로-5″옥사졸리딘-2″,4″-디온-4-(N-메틸) 카바메이트의 제조

무수벤젠 10ml 중 4-데스아세틸 VLB 340mg을 함유하는 용액을 제조한다. 이 용액에 메틸 이소시아네이트 5ml를 첨가하고 결과의 용액을 약 6시간동안 환류시킨다. 용매를 진공하에서 증발시켜 제거하면 444.4mg의 잔사를 얻는다. TLC의 결과는 잔사중 두 물질이 존재함을 나타내며 이를 3 : 1의 아틸아세테이트-메탄을 용매계를 사용하여 TLC로 분리시킨다. 이 공정으로 다음과 같은 물리적 특성을 갖는 정제된 4-데스아세틸 VLB 3″-메틸-3-스피로-5″-옥사졸리딘-2″,4″-디온-4-(N-메틸) 카바메이트를 얻는다.

매스스펙트럼 이온 피크=850, 807, 793, 775, 762, 734, 452, 355, 154 및 135

자외부 스펙트럼(에탄올)피크=215 및 268(290 및 298 미크론에서 쇼울더를 수반)

적외부 스펙트럼(클로로포름) : 3700, 3460, 1816, 1743, 1600cm^-1

nmr(중수소클로로포름) : δ=.67, .88, 2.78, 2.81, 3.07, 3.60, 3.70, 5.0, 5.25, 5.30, 5.84, 6.08 및 6.03

본 화합물은 10^-3mmg/ml와 같은 낮은 농도에서 유사분열 저해 표준시험에서 세포분열중기의 저해효과를 나타낸다.

[실시예 8]

4-데스아세틸 VLB 3″-β-클로로에틸-3-스피로-5″-옥사졸리딘-2″,4″-디온의 제조

0℃에서 염화수소로 포화시킨 무수메탄올 25ml을 VLB 3″-클로로에틸-3-스피로-5″-옥사졸리딘-2″,4″-디온 96.9mg에 첨가한다. 혼합물을 실온까지 가온하여 18시간동안 교반한다. 용매를 진공하에서 증발시킨다.

물을 얼음과 함께 잔사에 가한다. 용액을 수산화암모늄으로 염기성으로 만들어 메틸렌 디클로라이드로 4회 추출한다. 메틸렌 디클로라이드 추출물을 합하고 용매를 진공하에서 증발시킨다. 잔사(88.6mg)를 3 : 1의 에틸 아세테이트-메탄올 용매 혼합물을 사용하여 실리카상에서 TLC로 전개시킨다. rf=4인 밴드를 용출시켜 14.3mg을 얻는다.

물리적 특성 :

매스스펙트럼 피크=841(모이온), 816, 782, 651, 543, 355, 295, 175, 167, 154, 149, 135, 125

[실시예 9]

4-데스아세틸 VLB 3″-β-클로로에틸-3-스피로-5″-옥사졸리딘-2″,4″-디온의 선택적 제조

β-클로로에틸이소시아네이트 25ml을 무수벤젠 200ml 중 VLB 유리염기 9.86g에 첨가한다. 반응 혼합물을 실온에서 하루밤 동안 교반한 다음 2,5시간동안 환류시킨다. 침전물을 여과시킨다. 여액 3.15g을 0.1N 염산수용액 300ml에 용해시키고 하루밤 동안 환류시킨다. 반응용액을 냉각시키고 수산화암모늄으로 염기성으로 만들고 메틸렌디클로라이드로 추출한다. 추출물을 혼합하고 용매를 진공하에서 증발시켜 2.80g의 잔사를 얻는다. 4-데스아세틸 VLB 3″-β-클로로에틸-3-스피로-5″-옥사졸리딘-2″,4″-디온을 함유하는 잔사를 실리카겔상에서 크로마토그라피하여 정제시킨다. 크로마토그램은 메탄올 성분을 증가시키며 벤젠으로 전개시킨다. 수율은 192.0mg이다.

물리적 특성 : 매스 스펙트럼 이온 피크는 실시예 8의 것과 동일하다.

nmr(중수소클로로포름) : δ=.81, .88, 2.25, 2.76, 2.99, 3.60, 3.76, 3.79, 3.93, 5.61, 5.88, 6.00, 및 6.63

[실시예 10]

염의 제조

옥사졸리딘 디온(상기 Ⅰ) 및 3-카바메이트(상기 Ⅲ)의 염은 다음과 같이 제조한다.

유리염기를 최소량의 에탄올에 녹이고 2%의 에탄올성 황산을 적가하여 pH를 4.0±0.2로 낮춘다. pH는 2적의 분취액을 취해 여기에 물을 가해 1ml로 희석시킨 뒤 pH 미터로 측정한다. 에탄올성 산성용액을 증발 건조시킨다. 필요하다면 황산염을 함유하는 잔사를 메탄올 또는 에탄올로 재결정할 수 있다.

본 발명의 화합물은 마우스의 생체내에 이식시킨 암에 대해 활성이 있으며 또한 조직 배양한 중국산 쥐난소세포에서 유사분열중기 정지를 유도하는 것으로 나타났다.

마우스에 이식시킨 암세포에 대한 본 발명의 화합물의 활성을 설명하는 데 있어서 암세포를 접종한 후 7 내지 10일동안 약물을 주어진 용량에서 보통 복강내 투여를 한 병력이 사용되었다.

이식종양을 가진 마우스를 본 발명의 화합물로 성공적으로 치료한 여러 실험의 결과가 다음 표 1에 요약되어 있다.

표에서, 1열은 화합물의 명칭을, 2열은 이식한 종양, 3열은 투여량 또는 투여용량범위, 투여일수를 나타낸 것이고 4열은 투여방법, 5열은 예를 들면 B6 및 P388의 종양성장 억제백분율, 또는 생존기간 연장 백분율을 나타낸다. (ROS는 릿지웨이 골육종(Ridgeway osteogenic sarcoma)의 약자이고

GLS는 가드너 림프육종(Gardner lymphosarcoma)의 약자이며

p1534(J)는 고형 백혈병을 일컬으며 (J)는 Jackson Memorial Laboratory에서 얻었음을 말하며

P388은 백혈병을 말하며

CA755는 선암(Adenocarcinoma)이며

B16은 흑색종이고

L1210은 림프구성 백혈병(복수)(lymphocytic leukemia(asites))을 가르킨다.

* 시험이 끝날때까지 60일동안 생존

상기 표에서, 종양성장 억제율이란 고형종양으로 피부하 감염시킨 동물에 대한 치료유효도를 말한다.

종양의 나비와 길이는 캘리퍼(caliper)로 mm까지 측정한다.

=직경

억제율 = 100-

×100

이 억제율시험은 CA755, GLS, P1534(J) 및 에 적용되었다. 대조군에는 20 또는 30마리의 동물이 사용되며 각 약물시험에는 10마리의 동물이 사용된다.

생존기간 연장률은 액성 종양을 복강내 감염시킨 동물에 대한 치료유효도를 말한다.

60일을 초과하지 않는 생존기간이 기준이 되므로 실제적으로 크기의 측정은 없다.

생존기간연장률=100-

×100

이 시험은 B16과 L1210에 적용되었다.

상기 표에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 옥사졸리딘 디온류는 경구투여에 의해 효과적이다. 시판용 의약품 VLB와 빈크리스틴은 실험동물에 있어서 동일한 종양에 대해 이정도의 경구효과를 나타내지 않으므로 경구효과가 아주 기대적은 아니다. 예를 들면 VLB 3″-메틸-3-스피로-5″-옥사졸리딘-2″,4″-디온 및 이의 3″-(β-클로로에틸) 유사체는 6 내지 6 및 3 내지 6mg/kg의 용량에서 GLS, ROS 및 CA755에 대해 경구투여하여 100% 억제효과를 나타낸 반면 VLB와 빈크리스틴은 다만 각각 2 및 2 내지 4.5mg/kg 용량에서 한계적인 활성을 나타내며 보통 그 이상의 수준에서는 독성을 갖는다. 그러나 비경구투여시(복강투여로) 유사한 종양억제 또는 생존기간 연장은 옥사졸리딘 디온에 대해서는 0.5내지 0.75mg/kg에서 VLB에 대하여는 0.4 내지 0.45mg/kg에서 그리고 빈크리스틴에 대하여는 0.2 내지 0.25mg/kg에서 나타난다.

포유도물의 항암제로 유효한 신규의 본 발명의 옥사졸리딘 디온은 비경구적으로 또는 경구적으로 사용될 수 있다. 경구투여에 의한 용량에 있어서 일반식(Ⅰ)에 따른 염기를 비독성산과 형성시킨 약제학적으로 무독한 염 적당량을 전분 또는 기타 부형제와 혼합하고 이 혼합물을 각각 활성성분 7.5 내지 50mg을 함유하도록 젤라틴 캡슐에 충진시킨다. 유사한 방법에 따라 약학적으로 무독한 염을 전분, 결합제 및 활탁제에 혼합시키고 혼합물을 각각 염을 7.5내지 50mg 함유하도록 타정하여 정제로 만든다. 만일 더 작은 용량으로 또는 나누어 복용하려고 할 경우에는 정제에 금을 새겨 넣을 수 있다.

비경구투여를 할 경우에는, 비록 마우스와 같은 적은 포유동물에 복강내 투여를 하기는 하나 정맥내 투여가 바람직하다. 비경구 투여시, 일반식(Ⅰ)의 옥사졸리딘디온 염을 1내지 10mg/ml 함유하도록 등장액을 사용한다. 화합물은 약물의 활성 또는 독성에 따라 포유동물체중당 0.01 내지 1mg/kg 1주 또는 2주마다 1회 또는 2회씩 투여하는 것이 바람직하다.

치료용량에 달하는 또 다른 방법은 포유동물체 표면적에 근거한 것인데 이는 매7일 또는 14일마다 포유동물 체표면저당 0.1내지 10mg/m²의 범위내에서 투여한다.

Claims (1)

1. 다음 일반식(Ⅱ)의 인돌디하이드로인돌 이량체를 불할성 유기용매중에서 일반식 RNCO의 이소시아네이트와 반응시킴을 특징으로 한는 다음 일반식(Ⅲ)의 인돌-디하이드로인돌디온 이량체의 제조방법.

   

   

   상기 식에서,

   R은 H, C₁-C₄알킬, C₃-C₄알케닐, CH₂-CHX-CH₃또는 CH₂-CH₂X(여기서 X는 Br 또는 CI이다)이며

   R²는 H, CH³, 또는 CHO이고

   R³및 R⁴중 하나는 독립적으로 H 또는 OH이고 다른 하나는 C₂H₅이며

   R⁵는 H이거나

   R⁴및 R⁵는 함께 에폭사이드환을 형성하며,

   R³는 C₂H₅이며 :

   R⁷은

   

   또는

   

   이며;

   R⁸는 독립적으로 H이고 R⁹는 독립적으로 -OCH₃이거나

   R⁸및 R⁹는 함께 C^4″와 N^3″사이의 단일 결합을 나타내며,

   R⁶는 OH 또는

   

   이다.