KR820001241B1

KR820001241B1 - 4-데스아세틸 vlb c-3카복스하이드라지드의 항종양유도체 제조방법

Info

Publication number: KR820001241B1
Application number: KR7901250A
Authority: KR
Inventors: 조셉 쿨리난 조오지; 쾨르트(엔엠아이)거즌
Original assignee: 아더 알. 웨일; 일라이릴리 앤드 캄파니
Priority date: 1979-04-19
Filing date: 1979-04-19
Publication date: 1982-07-07

Abstract

내용 없음.

Description

4-데스아세틸 VLB C-3카복스하이드라지드의 항종양유도체 제조방법

본 발명은 항종양제로 유용한 다음 일반식(I)의 4-데스아세틸 반칼루코블라스틴 C-3카복스하이드라지드의 제조방법에 관한 것이다.

상기 구조식에서

R은 단독으로, C₁-C₃알칼, β-아세톡시에틸, C₂-C₄알카노일, 디클로로아세틸 또는 벤조일이고 R¹은 수소이거나 R 및 R¹은 함께 C₁-C₃알칼리덴 그룹을 형성한다.

빈카로제아로 부터 얻을 수 있는 자연적으로 형성된 알칼로이드는 동물의 치료에 유효하다.

상기의 알칼로이드 중에는 루로신(미합중국 특허 제3,370,057호에 기술되어 있음); VLB로 불리우는 빈칼루코블라스틴(빈블라스틴)(미합중국 특허 제3,097,137호); 루로포르민 (벨기에 특허 제811,110호); 루로시딘(빈로시딘) 및 루로크리스틴(빈크리스틴)(이들은 미합중국 특허 제3,205,220호에 기술되어 있음); 데옥시 VLB "A" 및 "B"(테트라헤드론 레터즈, 783(1958)); 4-데스아세톡시 빈블라스틴(미합중국 특허 제3,954,773호); 4-데스아세톡시-3'-하이드록시 빈블라스틴(미합중국 특허 제3,944,554호); 루로콜롬빈(미합중국 특허 제3,890,325호), 빈카디올린(미합중국 특허 제3,887,565호)등이 있다. 이 알칼로이드중 VLB 및 빈크리스틴은 악성 종양의 치료, 특히 백혈병 및 이와 관련된 인간질병의 치료를 위한 약제로 시판되고 있다. 이 두가지 시판용 알칼로이드는 통상적으로 정맥내에 투여한다.

빈카 알칼로이드의 화학적인 변형은 제한되어 있다.

첫째로 분자구조가 극히 복잡하고 분자중 한개의 특정한 작용기를 다른 기에 영향을 미치지 않고 변형시키는 화학적 반응은 개발하기가 매우 어렵다. 둘째로, 바람직한 화학요법 성질이 결핍되어 있는 이량체 알칼로이드는 빈카로제아 획분 또는 알칼로이드로부터 회수되거나 제조되어 왔으며, 이들의 구조식으로 보아 "불활성" 화합물은 활성 알칼로이드와 밀접하게 관련되나 단일 위치에서의 입체화학적인 면에서 다르다. 따라서 항종양 작용은 특정한 기본 구조로 제한됨을 알 수 있고, 이 구조를 변형시킴으로써 좀더 활성이 있는 약제를 수득할 기회는 매우 희박하다. 생리적으로 활성이 있는 알칼로이드를 성공적으로 변형시킨 것 중에는 6,7-디하이드로 VLB의 제조〔참조 : 미합중국 특허 제3,352,868호〕및 C-4위치(VLB환 시스템중 탄소번호 4-하기의 일반식 참조)에 아세틸 그룹을 고급 알카노일 그룹 또는 관련되지 않은 아실그룹으로 치환시키는 것〔참조 : 미합중국 특허 제3,392,173호〕이 있다. C-4유도체중 어떤 것은 P 1534 백혈병이 걸린 생쥐의 생명을 연장시킬 수 있다. 또한 클로로아세틸 그룹을 VLB의 C-4아세틸그룹으로 대치시킨, C-4유도체중의 하나는 N,N-디알칼글리실 그룹을 VLB의 C-4아세틸그룹그룹으로 대치시킨, 구조식으로 변형된 VLB화합물을 제조하는데 필요한 중간물질로서 유용하다〔참조 : 미합중국 특허 제3,387,001호〕. VLB, 빈크리스틴, 빈카디올린 등의 C-3카복스아미드 및 카복스하이드라지드 유도체도 제조되어 왔으며, 역시 항종양제로 유용하다. 〔참조 : 벨기에 특허 제813,168호〕. 이 화합물들은 특히 관심의 대상이 되는데 왜냐하면 VLB의 3-카복스아미드는 VLB자체 또는 이것들이 유도되는 원천인 기본적인 알칼로이드 보다 리쥐웨이 골형성 육종 및 가드너 림프육종에 대한 효력이 강하기 때문이다. 아미드 유도체중 어떤 것은 실제적으로 같은 종양에 대하여 빈크리스틴의 효력과 필적한다. 아미드, 4-데스아세틸 VLB -3- 카복스아미드 또는 빈데신중 하나는 인간에 대한 임상실험에 통용되고 있으면, 어떤 백혈병에 유효하다는 것도 밝혀졌다. 인간에 있어서, 빈데신은 빈크리스틴이 나타내는 신경독성보다 약하며 빈크리스틴에 내성이 있는 백혈병에도 유효하다.

4-데스아세틸 VLB -3 카복스하이드라지드는 벨기에 특허 제813,168호에 기술되어 있으며, 생쥐의 이식 종양에 대한 항종양제로 유효하다. 또한 리쥐웨이 골형성 육종, 가드너 림프육종 및 P1534(J) 백혈병에도 유효하다.

본 발명 화합물인 일반식(I)의 4-데스아세틸 빈칼루코블라스틴 C-3 카복스하이드라지드는 다음 일반식(IA)의 4-데스아세틸 빈칼루코블라스틴 C-3 유도체를 용액내에서 포름알데하이드, 아세트알데하이드, 아세톤 또는 피로피온알데하이드와 반응시키고 임의로 수소화시키거나, 일반식(IA) 화합물을(C₂-C₄)알카노일산, 디클로로 아세트산 또는 벤조산의 산염화물 또는 산무수물과 반응시켜 제조한다.

상기 일반식에서 Q'는 NHNH₂이다.

일반식(I)에서, R은, 단독으로, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, 아세틸, 프로피오닐, n-부티릴 이소부티릴, 디클로로아세틸 또는 벤조일 일수 있다. R 및 R'이 함께 형성하는 C₁-C₃알칼리덴 그룹은 메틸레덴(=CH₂), 에틸리덴(=CH-CH₃), n-프로필리덴(=CH-C₂H₅)및 이소프로필리덴

이 포함된다.

일반식(I)의 화합물은 4-데스아세틸 VLB C-3 카복스 하이드라지드의 유도체로 불리우며, 이 화합물의 계통적 명칭은 3-데스카보메톡시를 포함하나 이는 VLB의 C-3 카보메톡시 그룹이 치환되었다는 점에서 카복스 하이드라지드에 함축되어 있기 때문에 소홀히 취급되어 왔다. 더우기, 다른 계통적 명칭이 사용되어 왔다 ; 예를 들면 이 화합물은 C-23 메톡실을 하이드라지드로 대치시킨 4-데스아세틸 VLB 23-데스메톡시-23-하이드라지드의 유도체로서 불리우나 이 화합물은 C-3카복스하이드라지드 유도체로 불리우는 것이 바람직하다.

하이드라진은 두개의 질소원자를 함유하며

와 같이 하이드라지드 내에 번호를 표시하였다.

본 발명의 하이드라지드 유도체는 모두 N₂유도체이다.

상기 일반식(I)의 화합물은 여러가지 방법으로 제조될 수 있다. 바람직한 방법은 먼저 벨기에 특허 제813,168호에 발표된 방법에 따라 하이드라진을 VLB와 반응시킴으로써 4-데스아세틸 VLB C-3 카복스 하이드라지드를 제조하는 방법이다. 이 방법에 의하여, VLB와 하이드라진을 무수 에탄올을 용매로서 사용한 밀폐된 반응기 내에서 가열한다. 다른 방법으로는, 4-데스아세틸 VLB를 같은 조건하에서 무수 하이드라진과 반응시키는 것이다. 하이드라진과 VLB 자체와의 반응은 C-4에서 아세톡시 그룹을 가수분해 시키는 역할을 하여 반응 생성물은, VLB가 출발물질로 사용되었건 4-데스아세틸 VLB가 출발물질로 사용되었건 간에 항상 4-데스아세틸 VLB C-3 카복스하이드라지드이다.

그러나, 일반식(I)화합물의 제조는 4-데스아세틸 VLB -3 카복스하이드라지드를 출발물질로 사용하여 수행한다.

R이 C₂-C₄알카노일, 디클로로아세틸 또는 벤조일인 일반식(I)의 화합물은 4-데스아세틸 VLB C-3 카복스하이드라지드를 적합한 무수물 또는 산염화물과 반응시켜 제조한다. 유사하게, 4-데스아세틸 VLB C-3카복스하이드라지드는 R 및 R¹이 함께 C₁-C₃알칼리덴 그룹을 형성하는 일반식(I)의 화합물을 제조하는데 사용되는 출발물질이다. 이 화합물은 비치환된 C-3카복스 하이드라지드를 포름알데하이드, 아세트 알데하이드, 프로피온 알데하이드 또는 아세톤과 반응시켜 제조한다. 이 알칼리덴 유도체는 NaBH₄와 같은 수소화물 환원제로 수소화시켜 R이 C₁-C₃알칼이고, R¹이 H인 상응하는 일반식(I)의 화합물을 얻는다.

다음 실시예는 일반식(I)의 화합물 및 출발물질의 제조방법을 상세히 설명한다.

[출발물질의 제조방법]

(1) 4-데스아세틸 VLB C-3 카복스하이드라지드 4-데스아세틸 VLB를 밀폐된 반응기 내에서 무수에탄올 존재하에 과량의 무수하이드라진과 함께 60℃에서 18시간 동안 가열한다. 반응기를 냉각시킨 후 열고 혼합물을 꺼낸 다음 휘발성 성분을 진공하에 증발시킨다. 4-데스아세틸 VLB C-3카복스하이드라지드를 함유하는 생성된 잔사를 메틸렌클로라이드에 용해시키고 메틸렌 클로라이드를 물로 세척한 후 분리, 건조시키고, 메틸렌 클로라이드는 진공하에 증발시켜 제거한다. 생성된 잔사를 1:1 클로로포름 : 벤젠용매 혼합물에 용해시키고 실리카겔상에서 크로마토그라피한다. 벤젠-클로로포름-트리에틸아민 용출물은 크로마토그램을 전개시키는데 사용한다. 초기의 크로마토그라피 획분에는 반응하지 않은 4-데스아세틸 VLB가 함유되어 있다. 다음 획분에는 4-데스아세틸 18'-데스카보메톡시 VLB C-3 카복스 하이드라지드가 함유되어 있음을 발견할 수 있다. 〔참조 : Nenss등의 Tetrahedron Letters, 1968, 783〕. 또한 다음 획분에는 박층크로마토그라피에 의해 4-데스아세틸 VLB C-3 카복스 하이드라지드가 함유되어 있음을 발견할 수 있는데 이 획분을 화합시키고 용매는 진공하에 증발시킨다. 생성된 고체의 융점은 219 내지 220℃(분해)이다.

(2) 4-데스아세틸 VLB C-3 카복스아지드 678mg의 4-데스아세틸 VLB C-3 카복스 하이드라지드를 15ml의 무수메탄올에 녹이고 50mg의 1N수성 염산을 가한후 생성된 용액을 0℃로 냉각시킨다. 140mg의 아질산 나트륨을 가하고 생성된 반응혼합물을 10분동안 교반하는데 이 동안의 온도는 0℃를 유지시킨다. 아질산나트륨을 가하므로써 용액이 암적갈색으로 변한다. 반응혼합물을 과량의 차가운 5% 수성 중탄산나트륨을 가하여 염기성화시킨다. 수용액을 메틸렌 디클로라이드로 3회 추출한다. 형성된 4-데스아세틸 VLB C-3 카복스아지드를 메틸렌 디클로라이드에 통과시킨다. 4-데스아세틸 빈블라스틴 C-3 카복스 아지드의 메틸렌 클로라이드 용액은 더 이상 정제하지 않고 사용한다.

[최종생성물]

[실시예 1]

4-데스아세틸 VLB C-3 N²-에틸리덴-카복스 하이드라지드의 제조방법

1밀리몰(768mg)의 4-데스아세틸 VLB C-3카복스하이드라아지드를 50ml의 CH₂Cl₂에 용해시키고 200mg의 CH₃CHO를 가한다. 반응기를 밀폐하고 실온에서 철야방치한다. 용액을 증발시켜 황갈색의 무정형 분말으로 만든후 CH₂Cl₂와 물에 분해하여 잉여분의 CH₃CHO를 제거한다. CH₂Cl₂용액을 건조, 증발시킨다. 생성된 황갈색의 무정형분말은 4-데스아세틸 VLB C-3 N²-에틸리덴 카복스하이드라지드로 이루어지며, 다음과 같은 물리적 데이타를 갖는다.

M. S. : m/e=794(M⁺)

I.R. : υ=1680cm^-1(-CON)1710cm^-1(COO)

[실시예 2]

4-데스아세틸 VLB C-3 N²-에틸카복스하이드라지드의 제조방법

실시예 1에서 제조된 4-데스아세틸 VLB C-3 N²-에틸리덴 카복스하이드라지드를 100ml의 무수에탄올에 용해시키고 500mg의 96% NaBH₄를 가한다.

반응물을 실온에서 철야 교반하고 용액이 맑아질때까지 1N HCl을 반응물에 가하고 물을 가한다.

용액을 농 NH₄OH를 가하고 염기성화시키고 CH₂Cl₂로 2회 추출한다. CH₂Cl₂추출물을 건조, 증발시킨다. 생성된 황갈색의 무정형 분말은 4-데스아세틸 VLB C-3 N²-에틸카복스하이드라지드로 이루어지며 다음과 같은 물리적 특성을 갖는다. 수득량=49mg

M. S. : m/e=796(M⁺)

I.R. : υ=3460cm^-1(N-H), 1656cm^-1(CON), 1715cm^-1(COO)

[실시예 3]

4-데스아세틸 VLB C-3 N²-아세틸카복스하이드라지드의 제조방법

300mg의 아세트산 무수물을, 50ml의 CH₂Cl₂에 녹아있는 1500mg의 4-데스아세틸 VLB C-3 카복스하이드라지드 용액에 가하고 반응 혼합물을 실온에서 3시간동안 방치한다. CH₂Cl₂용액을 묽은 NH₄OH로 세척한 후 물로 세척하고 증발, 건조시킨다. 생성된 황갈색의 무정형 분말은 4-데스아세틸 VLB C-3 N²-아세틸카복스하이드라지드로 이루어지며 다음과 같은 물리적 특성을 갖는다.

수득량=750mg

M. S. : m/e=810(M⁺)

I.R. : υ=3410cm^-1(N-H), 1720cm^-1(COO), 1670cm^-1(CON)

4-데스아세틸 VLB C-3 N²-디클로로아세틸 카복스하이드라지드는 상기 과정중 아세트산 무수물을 디클로로아세트산 무수물로 치환하여 유사한 방법으로 제조한다.

[실시예 4]

4-데스아세틸 VLB C-3 N²-부티릴 카복스 하이드라지드의 제조방법

120mg의 부티르산 무수물을, 768mg의 4-데스아세틸 VLB C-3 카복스하이드라지드를 50ml에 녹인 용액에 가하고 반응 용기를 밀폐한후 실온에서 철야방치한다. 반응물을 묽은 NH₄OH로 추출하고 추출물을 따라 낸후 잔여의 CH₂Cl₂용액을 건조, 증발시킨다. 잔사를, 용출제로 에틸 아세테이트 : 메탄올(1 : 1)을 사용한 실리카겔 상에서 크로마토그라피한다. 원하는 생성물(TLC로 측정)이 함유되어 있는 획분을 합하고 합한 획분을 건조, 증발시킨다. 생성된 황갈색의 무정형 분말(128mg)은 4-데스아세틸 VLB C-3 N²-부티릴 카복스 하이드라지드로 이루어지며 다음과 같은 물리적 특성을 갖는다.

M. S. : m/e=838(M⁺), 497, 355, 154

[실시예 5]

4-데스아세틸 VLB C-3 N²-벤조일 카복스 하이드라지드의 제조방법

768mg의 4-데스아세틸 VLB C-3 카복스 하이드라지드를 50ml의 CH₂Cl₂에 녹인 용액에 240mg의 벤조산 무수물을 가하고 반응기를 밀폐한후 실온에서 철야 방치한다. 반응기를 열고 용액을 묽은 CH₂Cl₂로 세척한후 이어서 물로 세척하여 벤조에이트염을 제거한다음 CH₂Cl₂용액을 증발, 건조시킨다. 무정형 분말을, 용출제로 에틸 아세테이트 : 메탄올(1 : 1)을 사용한 실리카겔 상에서 크로마토 그라피한다. 원하는 생성물〔TLC(에틸아세테이트 : 메탄올(1 : 1)로 용출된 실리카)로 측정〕을 함유한 획분을 합하고 증발, 건조시킨다. 생성된 황갈색의 무정형 분말(150mg)은 4-데스아세틸 VLB C-3 N²-벤조일카복스하이드라지드로 이루어지며 다음과 같은 물리적 특성을 갖는다.

M. S. : m/e 872(M⁺), 813, 531, 355, 154

NMR : 제안된 구조식과 일치 δ7.3 내지 8.0에서 새로운 방향족 프로톤.

[실시예 6]

4-데스아세틸 VLB C-3 N²-메틸리덴 카복스 하이드라지드의 제조방법

768mg의 4-데스아세틸 VLB C-3 카복스 하이드라지드를 100ml의 THF에 용해시키고 37% HCHO를 물에 녹인 용액을 가한다. 반응용기를 밀폐하고 실온에서 철야 교반한다. 반응 용액을 증발시켜 겔로 만들고 이 겔을 무수 에탄올에 용해시킨다. 이 알콜용액에 CH₂Cl₂를 가하고 생성된 용액을 물로 추출한다. CH₂Cl₂용액을 분리, 건조시키고 증발, 건조시킨다. 생성된 황갈색의 무정형 분말은 4-데스아세틸 VLB C-3 N²-메틸리덴 카복스하이드라지드로 이루어지며 다음과 같은 물리적 특성을 갖는다.

M. S. : m/e=780(M⁺), 439, 355, 154

I.R. : 카보닐의 넓은 밴드 υ=1650 내지 1740cm^-1

NMR : 두개의 새로운 시그널 δ4.63 및 4.89

[실시예 7]

4-데스아세틸 VLB C-3 N²-이소프로필리덴 카복스 하이드라지드의 제조방법

400mg의 4-데스아세틸 VLB C-3 카복스 하이드라지드를 25ml의 아세톤에 용해시키고 반응혼합물을 실온에서 3일동안 어두운 곳에서 교반한다.

용액을 증발시켜 400mg의 4-데스아세틸 VLB C-3 N²-이소프로필리덴 카복스하이드라지드를 얻는데 이것은 다음과 같은 물리적 특성을 갖는다.

M. S. : m/e=808(M⁺), 822, 836, 777, 750, 751, 467, 355, 154, 124

I.R.(CHCl₃) : υ=1730cm^-1(-COOCH₃), 1710cm^-1(-N=C-), 1685cm^-1(-COONH-)

일반식(I)의 화합물은 쥐의 이식종양의 성장을 억제하는데 유효하고 종양접종 쥐의 생명을 연장시키는데 유효하다. 이 약제의 효력은 적당한 용량을 7 내지 10일동안 복강내 투여함으로써 나타난다. 종양의 크기는 약제가 종양의 성장을 억제하는 3 또는 7일에 측정한다. 생명의 연장에 있어서, 처치되지 않은 동물에 대한 처치된 동물의 생명연장을 정한다.

다음의 표-표 1-는 이식종양을 앓고 있는 쥐에게 일반식(I)의 화합물을 투여하여 성공적으로 치료하는 실험의 결과를 나타낸다. 표에서 컬럼 1은 화합물의 명칭이고, 컬럼 2는 이식종양, 컬럼 3은 투여량 또는 투여량의 범위와 투여일수, 컬럼 4는 종양 성장의 억제율% 또는 생존시간의 연장율%, 예를 들면 B16(ROS는 리쥐웨이 골형성 육종의 약자이며, GLS는 가드너 림프육종의 약자, B16는 악성 흑색종의 약자이다).

[표 1]

기대한 바와 같이, 신규의 일반식(I)의 하이드라지드 유도체는 항종양 스펙트럼에 있어서, VLB, 빈크리스틴, 빈데신, VLB의 C-4 N,N-디알칼글리실 에스테르와 다르며, 이 화합물의 항종양 스펙트라는 서로 다른데 몇몇은 어떤 종양에 더 유효하고 나머지 것에 대해서는 덜 유효하다. 그러나, 일반식(I)의 화합물을 임상적으로 사용하는데 있어서, 임상 내과의사는 초기에 빈크리스틴 및 VLB의 임상실험을 위해 같은 종류의 종양에 대해 같은 베히클(vehicle)같은 방법으로 투여한다. 물론 투여량의 차이는 같은 시험종양에 있어서 빈크리스틴 또는 VLB 및 새로운 약제 사이의 관련된 효력에 의한다.

일반식(I)의 하이드라지드 유도체를 항종양제로 사용함에 있어서, 비경구 투여 방법이 사용된다. 상기 목적을 위해 1내지 10mg/ml의 일반식(I)화합물을 함유하는 등장성(等張性)용액이 사용된다. 이 화합물을 포유류 체중 kg당 0.01 내지 1mg의 비율로, 바람직하게는0.1 내지 1mg의 비율로 약제의 효력과 독성에 따라 1주 1회 또는 2회 또는 2주에 1회 투여한다. 또 다른 방안으로 치료적 가치가 있는 용량은 체표면적에 의하여 포유류 체표면적 ㎡당 0.1 내지 10mg의 비율로 7 또는 14일에 1회 투여하는 것이 적당하다.

일반식(I)화합물의 임상실험은 에스. 케이. 카터가 "Study Design Principles for the Clinical Evaluaton of New Drugs as Developed by the chemotherapy Programme of the National Cancer Institute"의 서두에 제시한, 마우리스 스타퀴트가 편집한 "The Design of Clinical Trials in Cancer Therapy" (Futura Publishing Co., New. York, 1973)의 p242 내지 289에 제시된 방법에 따라 수행된다.

Claims

다음 일반식(IA)의 4-데스아세틸 빈칼루코블라스틴 C-3유도체를 용액내에서 포름알데하이드, 아세트알데하이드, 아세톤 또는 프로피온 알데하이드와 반응시키고 임의로 수소화시키거나, 상기 화합물(IA)를(C₂-C₄)알카노일산, 디클로로 아세트산 또는 벤조산의 산무수물 또는 산염화물과 반응시킴을 특징으로 하여 다음 일반식(I)의 4-데스아세틸 빈칼루코블라스틴 C-3 카복스하이드라지드를 제조하는 방법.

상기 일반식(IA)에서
는
R 은 단독으로, C₁-C₃알칼, β-아세톡시에틸, C₂-C₄알카노일, 디클로로 아세틸 또는 벤조일이고 R¹은 수소이거나, R 및 R¹은 함께 C₁-C₃알칼리덴 그룹을 형성하고 Q¹는 NHNH₂이다.