NL8102730A - N-trifluoracetyladriamycinederivaten en werkwijzen voor het bereiden van deze derivaten en van farmaceutische preparaten die ze bevatten. - Google Patents

Description

S' 1 " N-trifluoracetyladriamycinederivaten en werkwijzen voor het bereiden van deze derivaten en van farmaceutische preparaten die ze bevatten.

De uitvinding heeft betrekking op bepaalde nieuwe, in water oplosbare, chemische verbindingen met een antitumor-werking tegen murine P3Ö8 en Lizio-leukemieën die een geringe toxiciteit bezitten en op therapeutische preparaten die deze 5 verbindingen en desgewenst een farmaceutisch aanvaardbare, niet-toxische, waterige drager bevatten, die bruikbaar zijn voor toediening aan muizen die bepaalde tumoren hebben, teneinde hun levensduur te verlengen.

Adriamycine, eveneens bekend als doxorubicine en 10 daunomycine, eveneens bekend als daunorubicine en verwante verbindingen, zoals bepaalde N-trifluoracetylderivaten, zijn beschreven in de Amerikaanse octrooischriften 3.590.028 en 3.803.124. In het laatste octrooischrift is eveneens het bereiden van N-trifluoracetyladriamycine-14-acetaat (aangeduid met 15 11*·-acetoxy-N-trifluoracetyldaunomycine) beschreven, doch hierin is niet aangegeven dat deze verbinding enige therapeutische of farmakologische werking heeft en er is geen toepassing voor gegeven, behalve dat het gebruikt kan worden voor het bereiden van N-trifluoracetyladriamycine, waaruit chemisch adriamycine 20 kan worden bereid.

Adriamycine verschilt van daunomycine door de aanwezigheid van een hydroxylgroen op de 14-olaats, terwijl de laatste verbinding daar een waterstofatoom bezit. Adriamycine heeft de op het formuleblad aangegeven formule.

25 In het Amerikaanse octrooischrift 4.035.566 zijn N-trifluoracetyladriamycine-14-alkanoaten beschreven waarin het alkanoaat 2-10 koolstofatomen bezit, alsmede therapeutische nreoaraten die dergelijke verbindingen bevatten. Van deze verbindingen is vermeld dat ze een anti tumorwerking bezitten.

30 Hoewel daunorubicine en adriamycine van belang 81 02 73 0 ΐ ' % - 2 - zi,jn voor de klinische behandeling van een scala van neoplastische ziekten, waaronder leukemieën, lymphoma's en verschillende vaste tumoren, in het bijzonder zachte weefsel sarcoma's, heeft een toepassen ervan het nadeel van toxische bij-werkingen, 5 in het bijzonder acute myelosuppressie en cumulatieve, van de dosis afhankelijke, cardiale toxiciteit, welke beide de toe te passen doses begrenzen.

N-trifluoracetyladriamycine-1^-valeriaat, een van de verbindingen die in het Amerikaanse octrooischrift 10 1+.035.5^6 is beschreven, is uitvoerig onderzocht en het is gebleken dat deze verbinding therapeutisch superieur is aan adriamycine en daunomycine. Bovendien is ze in het algemeen minder toxisch en in het bijzonder aanzienlijk minder cardiotoxisch dan het moedergeneesmiddel, zowel voor dieren als bij humane klinische 15 proeven.

Deze verbinding is echter sterk lypofiel en is daardoor vrijwel onoplosbaar in water. Voor klinische toepassing moet het geneesmiddel voor intraveneuze toediening worden verwerkt in een drager die een oppervlakte aktief middel bevat.

20 Het preparaat dat tegenwoordig wordt gebruikt bevat de verbinding opgelost in een eindconcentratie van 0,35 mg per ml in 0,5 percents Emulphor EL-620 (gepolyethoxyleerde ricinusolie)-0,5 % ethanol-99 % zoutoplossing. Een patient met een lichaams-oppervlak van 1,0m die een 6 00 mg/m dosis van_ het geneesmiddel 25 ontvangt, de gebruikelijke klinische dosis die gedurende 2k uren eenmaal elke 21 dagen wordt toegediend, moet ongeveer 1,7 1 infuus opnemen. Deze grote volumen maken het nodig dat ze als een 2k uur durende, continue infusie worden gegeven. Enkele patiënten ondervinden bij ongeveer 2/3 van de infusie, bij toediening van 2 30 een dosis van bOO mg/m een schijnbaar, drager afhankelijk, syndroom van pijn in de borst. Toediening van steroiden (hydrocortison.hemisuccinaat) hief het symptoomcomplex in deze gevallen op en men heeft een routine steroide profylaxie ingevoerd, hetgeen de symptomen van pijn in de borst bij alle daarna 35 volgende geneesmiddelkuren verhinderde.

81 0 2 7 3 0 * ^ - 3 -

Men heeft nu gevonden dat N-trifluoracetyladria-mycine-1U-O-hemiglutaraat en -hemiadipaat een cytotoxiciteit of anti-tumorwerking uitoefenen die groter is dan van adriamycine en ongeveer gelijk is aan die van N-trifluoracetyladriamycine-5 1U-valeriaat en farmakologisgh beschouwd aanzienlijk minder toxisch voor muizen zijn dan adriamycine of daunomycine. Tegelijkertijd is hun oplosbaarheid in water bij fysiologische pH's in het pH trajekt van 7,2-7,5 onder dezelfde omstandigheden vele malen groter dan van N-t r i fluorac etyladriamycine-1U-valeriaat 10 en ze zijn zelfs oplosbaar in afwezigheid van dispergeermiddelen en van alkohol. Bovendien zijn het hemiglutaraat en hemiadipaat volgens de uitvinding ondanks hun veel grotere oplosbaarheid in water uitstekend bestand tegen hydrolyse en zijn dientengevolge voldoende stabiel om gebruikt te kunnen worden in de vorm van 15 waterige oplossingen die per schip vervoerd of langdurig opge slagen moeten worden.

De verbindingen volgens de uitvinding kunnen dus in dezelfde drager worden toegediend als tegenwoordig klinisch voor het valeriaat analoog wordt toegepast, doch in veel hogere 20 concentraties, zodat een enkele grote dosis van 10-20 ml de infusie van 2k uren kan vervangen.

De nieuwe verbindingen volgens de uitvinding kunnen worden bereid volgens methoden die analoog zijn aan die welke voor het bereiden van de N-trifluoracetyladriamycine-lU-25 alkanoaten, zoals beschreven in het Amerikaanse octrooischrift ^.035.566, worden toegepast, door in het algemeen bijvoorbeeld het natriumzout van een alkaanzuur te vervangen door het mononatriumzout van glutaarzuur of adipinezuur, evenals volgens andere methoden.

30 De therapeutische preparaten volgens de uit vinding die de nieuwe verbindingen volgens de uitvinding als aktieve bestanddelen bevatten kunnen worden bereid door het aktieve middel in een farmaceutisch aanvaardbare, niet-toxische, drager die geschikt is voor de gewenste wijze van 35 toedienen, die parenteraal kan zijn, dat wil zeggen door injektie, t 81 0 2 7 3 0

0 V

- k - die intraveneus, intramusculair, intraperitoneaal kan zijn, of volgens een andere gebruikelijke methode, worden gedivergeerd of opgelost. Bij voorkeur is de drager een waterig medium waarvan de pH met behulp van een buffer is ingesteld tussen 5 7*2 en 7,5, het fysiologische trajekt. Elke geschikte, gebruike lijke buffer kan worden toegepast, zoals Tris, fosfaten, bicarbonaten en citraten. Desgewenst kan een oplossing van natriumchloride worden toegepast, onder instelling van de pH en bufferen. Niet-ionogene emulgeermiddelen, zoals gepolyethoxy-10 leerde ricinusolie, gepolyethoxyleerde sorbitanmonooleaat en dergelijke verbindingen, kunnen in hoeveelheden tot 10gew.$, evenals ethanol, aanwezig zijn teneinde de oplosbaarheid van de nieuwe verbindingen te verhogen, zoals voor de klinische toediening van het valeriaat, doch dit is in het algemeen niet 15 . nodig, aangezien de verbindingen oplosbaar zijn in een mate van ongeveer 6 0 mg per ml in water dat gebufferd i s tot een pH van 7,2-7,5, zonder dat emulgatoren of een alkohol is aan toegevoegd.

De toxiciteit en therapeutische werking van de nieuwe verbindingen en aktieve middelen volgens de uitvinding 20 zijn aangetoond door in vitro proeven en in vivo beoordelingen bij muizen. Bij de in vitronroeven werd de remmende werking van de groei van de materialen tegen de CCRF-CEM cellijn in cultuur bepaald. De cellijn was verkregen uit het perifere bloed van een kind met lymfoblastische leukemie, zoals beschreven 25 door Foley en med., Cancer, Volume 18, blz. 522 en volgende (1965) en de proeven werden uitgevoerd volgens de methode van Foley en Lazarus, Biochem. Pharmacol., volume 16, blz. 659 en volgende (1967). De resultaten werden uitgedrukt in de doses in micromolen per liter die nodig waren om de groei van de 30 culturen met 50 % te remmen, ten opzichte van controlecultures waaraan geen geneemiddel was toegediend (ID^^). De in vivo onderzoekingen werden uitgevoerd door een 0,2-0,7 gew.% oplossing van het aktieve middel in een preparaat dat uit 10 vol.% van zowel een gepolyethoxyleerde ricinusolie als ethanol in een 35 zoutoplossing bestond te bereiden en de doses intraperitoneaal 8102730 ¥ * - 5 - te injekteren. De beoordelingen geschieden op grond van de anti-tumorwerking tegen murine P388 en murine L1210 leukemieën in BDF^ mannet,ie snuizen volgens de standaard national Cancer Institute voorschriften zoals beschreven door Geran en med., 5 Cancer Chemotherap. Ren., Part 3, volume 3, blz. 1 en volgende (1972), behalve dat een qd 1-4 schema in plaats van qd 1-9 werd toegeoast teneinde de materialen te conserveren.

De optimale dosering werd bepaald door dosis te onderzoeken die een aantal veelvouden van 10 mg/kg lichaams-10 gewicht waren. Enige doeltreffende werking kan worden waargenomen bij doseringen variërende van 30 tot 70 mg per kg lichaamsgewicht, afhankelijk van de speciaal toegepaste verbinding. Voorbeeld I

N-trifluoracetyladriamycine-10-hemiglutaraat 15 Methode 1: onder terugvloeiing kokende aceton.

Men nam een mengsel van 200 mg (0,26 m.mol) ll+-jood-R-trifluoracetyldaunomycine en 1,2 g van het mononatrium-zout van glutaarzuur op in 3 ml water en verdunde daarna met 350 ml aceton. Daarna kookte men het reaktiemengsel 10 uren 20 onder terugvloeikoeling. Ra afkoelen filtreerde men het reaktiemengsel en waste de verkregen filterkoek met hete aceton totdat de wasvloeistoffen niet langer gekleurd waren. Men dampte het gecombineerde filtraat en wasvloeistoffen onder verminderde druk droog en loste het verkregen residu weer on in 200 ml chloroform. 25 Men waste de chloroformoplossing driemalen met 150ml porties water, droogde boven watervrije natriumsulfaat, filtreerde en dampte in tot een volume van ongeveer 2-3 ml. Vervolgens chromato-grafeerde men dit geconcentreerde produkt over een kolom van kiezelzuur onder toepassing van chloroform, gevolgd door 30 0,5 % MeOH in chloroform als elutiemiddel. Door een geconcentreer de oplossing van het geelueerde produkt in chloroform te behandelen met petroleumether verkreeg men 152 mg (76 %) van het produkt, smpt.: 1U·l4U-l4-°C (ontl.); /""cl7d + 22& (cs0,0H6, CH^OH); UV/VIS XCH30H nm (§) 233 (29.700), 2^0 (2U.8OO), 277 (9.900), max 8102730 - 6 - ψ »

1+78 (8.51+0), 1+95 (8.350), 531 (1+.270'); IR (KBr) cm"1 31+50 treed O

ïï (OH, BD-C-), 1715, 1705, 1620, 1580 (c = 0 en chinon).

Analyse: berekend voor C^H^F^NO^; c 5^· 920 %\ H 1+,56 %\ F 7,56$; en N 1,86 %, Gevonden: C 5^+ ,06 %\ H 1+,65 %\ F 7,37 % en N 1,86 %. ^ Dit produkt werd eveneens verkregen (in 60 % op brengst) indien in plaats van de joodverbinding ll+-broöm N-tri-fluoracetyldaunomycine als uitgangsmateriaal werd toegepast. Methode 2: in ethyleenglycol.

Men verhitte een mengsel van 100 mg van het ^ mononatriumzout van glutaarzuur en 10 ml ethyleenglycol in een oliebad op een temperatuur tussen 65 en 70 C. Daarna voegde men aan dit mengsel 50 mg (0,066 m.mol) ll+-jood-N-trifluoracetyl-daunomycine toe en hield de verkregen oplossing .onder krachtig roeren 1 uur op een temperatuur tussen 65 en 70°C. Vervolgens ^ goot men het reaktiemengsel uit op ijswater en extraheerde het produkt met chloroform ( 3 x 50 ml). Men waste de oplossing in chloroform met water (3 x 100 ml), droogde 2 uren boven watervrije natriumsulfaat en concentreerde onder verminderde druk tot een klein volume. Door toevoeging van petroleumether 2Q sloeg een rood, vast produkt neer, dat werd afgefiltreerd, gewassen met petroleumether en gedroogd. Het produkt (l+5 mg, 90 l opbrengst) werd verder gezuiverd door kristalliseren uit een mengsel van chloroform, ethylether en petroleumether, waardoor men een produkt verkreeg dat volgens alle spectrale en chromatografische eigenschappen identiek was met het produkt 25 verkregen volgens de hiervoor gegeven methode 1.

Methode 3: in dimethylformamide (DMF).

Men loste 1+0 mg van het mononatriumzout van glutaarzuur op in 10 ml dimethylformamide door dit 10 min.

^ op 120°C te verhitten. Daarna koelde men de verkregen oplossing af tot 70°C en voegde onder roeren 25 mg (0,033 m.mol) lU-jood- N-trifluoracetyldaunomycine toe. Men hield het reaktiemengsel een uur op een temperatuur tussen 65 en70°C, koelde af en verwijderde het dimethylformamide onder verminderde druk.

Door isoleren en zuiveren, als beschreven incfe hiervoor gegeven 35 8102730 * ψ - 7 - methode 2, verkreeg men 23 mg van het hemiglutaraatprodukt (92 % opbrengst).

Voorbeeld II: N-trifluoracetyladriamycine-14-0-hemiadipaat.

5 Methode 1: koken in aceton onder terugvloei- koeling.

Men nam een mengsel van 150 mg (0,2 m.mol) 14-jood-N-trifluoracetyldaunomycine en 1,0 g van het mononatrium-z'Out van adipinezuur on in 3CD ml aceton die 2 ml water bevatte.

1’ Daarna kookte men het reaktiemengsel 12 uren onder terugvloeikoeling.

Door on dezelfde wijze op te werken als beschreven voor het hemiglutaraat, methode 1, verkreeg men 133 mg (85 % opbrengst), van een rood, vast produkt, smeltpunt: 135-140°C (ontl.); 1 " / o7 + 201 (c=0,016, CELOH); IR (KBr) cm" 3460 breed (OH, H0-C-),

. c “ 8 0 n_QH

° 1720, 1710, 1680, 1650, (C=0 rn chinon); UV/VIS λ ^ nm (ξ) max 223 (33.200), 2k1 (23 8oo), 276 (9.020), 478 (9-780), 497 (9-590), 532 (4.990).

Analyse: berekend voor C^H^F^NO^ï C 54,76 %; H 4,72 %\ F 7,46% 20 - en N 1,82 %. Gevonden: C 54,59 $i H 4,59 F 7,22 % en N 1,77#

Werd het hiervoor genoemde jood uitgangsmateriaal vervangen door 14-broom-N-trifluoracetyldaunomycine, dan werd het hemiadipaat in een onbrengst van 64 % verkregen.

Methode 2: in ethyleenglycol.

25 Door behandeling van 100 mg van het mononatrium- zout van adininezuur en 40 mg (0,053 m.mol) 14-jood-ïï-trifluor-acetyldaunomycine in 15 ml ethyleenglycol volgens de reaktie-omstandigheden en het onwerken voor het hemiglutaraat, methode 2, verkreeg men 38 mg (93 %) van het hemiadipaatprodukt dat volgens 30 alle chemische en fysische eigenschappen identiek wasmet het nrodukt verkregen volgens methode 1.

Methode 3: in dimethylformamide.

Door reaktie van 200 mg van het mononatriumzout van adipinezuur en 200 mg (0,26 m.mol) 14-jood-N-trifluor-35 acetyldaunomycine in dimethylformamide, volgens het hemiglutaraat, 81 0 2 7 3 0 - 8 - methode 3, verkreeg men 182 mg van het hemiadioaatnrodukt (89*).

De oplosbaarheid in water (gebufferd bij pH 7,¾ 0 met Fisher's gewaarmerkt monobasisch kaliumfosfaat en 5 natriumïydroxyde) van N-trifluoracetyladriamycine-1U-O-hemi- glutaraat bij 22°C is 65 mg/ml, die van het -hemiadipaat is 60 mg/ml en die van het -valeriaat is enkele mg.

De oplosbaarheid van het -hemiglutaraat en -hemiadipaat werd gemeten door bekende hoeveelheden ervan bij 10 gekozen pB-waarden op te lossen in waterige buffers. Monters van elke oplossing werden in het donker 2b uren opgeslagen bij resp. H en 27°C, daarna gebracht op silicagel G dunnelaag-chromatografieplaten (250 ji dikke laag) op glas en deze platen werden ontwikkeld met een mengsel van chloroform en 15 methanol (95:5, volume) Vlekken werden zichtbaar gemaakt door fluoresceren in 350 nm licht. De hoeveelheid van het gehydro-lyseerde produkt, N-trifluoracetyladriamycine (R^ 0,58) werd bepaald door referentie met een authentieke standaard die op overeenkomstige wijze was gelopen. De verkregen resultaten 20 waren:

Tabel A

percentage gehydrolyseerd

Rf 1*° 27° 25 N-trifluoracetyladriamycine- lk_0-hemiglutaraat pF 7,^0 0,26 0 1 pH 9,00 0,5 3 hemiadipaat pH 7,^0 0,31 0 0,5 pH 8,00 0,3 1 30 pH 9,00 0,5

In de volgende tabel is de remmende werking tegen CCRF-CEM cellen van de verbindingen volgens de uitvinding evenals van andere materialen onderzocht volgens de hiervoor beschreven in vitro proef opgenomen.

8102730 V v - 9 -

Tabel B

verbinding ID pH

adriamycine 0,05 N-trifluoracetyladriamycine-5 1¾-valer iaat 0,2¾ hemiglutaraat 0,28 hemiadipaat 0,31

In de volgende tabel is de in vivo antitumor-werking van dezelfde verbindingen als die vermeld in tabel A, 10 beoordeeld tegen murine P388 leukemie als hiervoor beschreven, opgenomen. Alle verbindingen werden intraneritoneaal toegediend, adriamycine in klinische vorm (1 deel adriamycine en 5 delen lactose in een 0,9 %'s oplossing van natriumchloride), de andere verbindingen in 10 % Emulphor EL-620, 10 % ethanol en 80 % van 15 een isotonische oplossing van natriumchloride.

8102730 - 10 -

V

Tabel C

—. . overlevenden ———————— verbinding elke dosis mediane dag % ILS+ geen levenden in rag/kg van de dood , ΟΛθ ^--e lie teams- (trajekt) 46 30 “ _gewicht_ controle's - 11,0(10-1¾) 0/22

Adriamycine 1,0 20,0 (18-27) 81 0/7 2.0 21,0 (20-32) 90 2/7 1/7 3.0 31,0 (23-36) 181 U/7 2/7 M 18,0 ( 7-28) 63 0/7 5.0 9,0 ( 7-27) -19 0/7 ïï-trifluorace-tyl-adriamycine- 1^-valeriaat 20,0 k2t0 (21-U2) 281 5/7 3/7 30.0 (21-26) k/7 k/7 >0,0 (30,71) 6/7 6/7 50.0 95,0 (214-95) 763 5/7 5/7 60.0 90,0 ( 9-90) 718 5/7 5/7 -hemiglutaraat 30,0 20,0 (20-35) 81 2/7 0/7

Uo,0 23,0 (20-35) 109 2/7 1/7 50.0 30,0 (20-142) 172 3/7 2/7 60.0 (20-29) 5/7 V7 70.0 (25-36) 5/7 U/7 -hemiadinaat >0,0 (25) 6/7 6/7 50.0 · (23>5) 6/7 5/7 60.0 (2U,93) 6/7 6/7 70.0 (61-77) 7/7 7/7 +het percentage toeneming van de levensduur ten opzichte van die van niet behandelde controle dieren.

8102730 - 11 -

V* V

Bovendien blijkt uit onderzoekingen van N-tri-fluoracetvladriamycine-1 i+-hemiadipaat dat deze verbinding zeer doeltreffend is voor het verlengen van de levensduur van muizen die lijden aan L1210 leukemie, zoals aangetoond wordt door de resultaten vermeld in de volgende tabel. Alle verbindingen werden intraperitoneaal toegediend, bij de proeven (1) en (2) bevonden de verbindingen zich in 10 % Emulphor EL-Ö20, 10 % ethanol en 80 % van een isotonische oplossing van natriumchloride. Bij proef (3) was de verbinding in een waterige buffer die monobasisch kaliumfosfaat en natriumchloride (0,05M), pH 7*^0 bevatte.

Tabel D

verbinding optimale mediane geen levenden dosis overle- % ILS* op de 50e dag mg/kg/dxU vingsdag controle 9*0 0/15 * ....—-·=£—------ (1) N-trifluoracetyl- 50,0 >k56 5/7 :Sne'rt- 6°-° ** ^ (2) N-trifluoracetyl- 50,0 7/7

adriejrcine-ll.- 60>0 >U56 6/T

hemiadipaat * (3) zelfde als (2) 50,0 >U56 5/7 60,0 ?^56 7/7 A be handeling ip éénmaal daag s op de 1e, 2e, 3e en dag.

* het percentage mediane toeneming van de levensduur ten opzichte van niet-behandelde controle-dieren, berekend op de 5^ dag * alle dieren waren dood tussen de 8e en 11e dag.

8102730

Claims (6)

1. N-trifluoracetyladriamycine-1U-O-hemiglutaraat.

2. N-trifluoracetyladriamycine-1H-O-hemiadinaat.

3. Een therapeutisch preparaat met een antitumor-5/ werking tegen murine P388 en murine L1210 leukemiën in muizen, welk preparaat voornamelijk bestaat uit een farmaceutisch aanvaardbare, niet-toxische drager en ëên of een aantal verbindingen volgens een der voorgaande conclusies. k. Een therapeutisch preparaat volgens conclusie 3e 10 waarvan de drager gebufferd is op een pH tussen 7,2 en 7,5.

5. Werkwijze voor het bereiden van een therapeutisch preparaat, met het kenmerk, dat men de verbinding volgens conclusie 1 en/of de verbinding volgens conclusie 2 in een voor een dergelijke toepassing geschikte toedieningsvorm brengt.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat men als drager water gebufferd op een pH tussen 7,2 en 7,5 toepast.

7. Werkwijzen als beschreven in de beschrijving en/of voorbeelden. 20 81 0 2 7 3 0 O OH CO - CH2OH CH,0 O OH \ a O Pi HO - NHj. SIDNEY FARBER CANCER INSTITUTE, INC., te Boston, Massachusetts, Ver.St„v.Amerik 8102730