NL8800134A - Werkwijze voor de bereiding van vinblastine en vincristine. - Google Patents

Description

* 1 4 -1- 27114/Vk/tj

Korte aanduiding: Werkwijze voor de bereiding van vinblastine en vincristine.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze 5 voor de bereiding van vinblastine en vincristine. Met name heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een werkwijze voor de bereiding van dimere alkaloideverbindingen met name van de Catharanthus (Vinca) alkaloïde groep en in het bijzonder op een verbeterde werkwijze voor de bereiding van anti-viarale, anti-leukemische (antineoplastische) verbindingen 10 vincristine en vinblastine met formule 1 vermeld op het formuleblad. Voor de verbinding met formule 1 geldt dat wanneer R is COOCH^, en is OCH^ dat dit vinblastine (NSC 49482) is en waneer R is COOCH^ en R^ is OCH^ en N.j is N-CHO (N-formyl) dit vincristine (NSG 67574) is.

De serie van dimere alkaloïden, hetgeen belangrijke anti-tumor-15 middelen zijn, wordt gevormd uit indool, zoals catharanthine (formule 2, RsCOOCH^), en een dihydroindoolcomponent, zoals vindoline (formule 3), waarbij de helften zijn gebonden via een koolstof-koolstofbinding die een alifatisch centrum C„0 in de indooleenheid omvat en een aromatische C<lz IO tj keten in de vindooleenheid.

20 De omstandigheden voor de koppelingsreaktie zoals beschreven in de onderhavige uitvinding hebben betrekking op een belangrijke modificatie ten opzichte van de methode ontwikkeld in laboratoria zoals beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 4.279.817 en Helv. Chim. Acta 59, 2858 (1976) (Schema 1). In het bijzonder maakt de onderhavige modi-25 ficatie de bereiding en afscheiding mogelijk van zeer onstabiele dihydro-pyridine tussenprodukten met formule 6 (R^OOCH^), die worden gevormd bij de koppeling van catharanthine N-oxide (formule 2a) met vindoline (formule 3).

In het algemeen wordt de N^-oxide derivaat van de indooleenheid 30 (formule 2a) of de hiermee samenhangende analogen (formule 4, waarbij R^=R2=R5=R^=H of R2=R2=R^=H en R^ is een alkylgroep met structuur (^) waarbij n = 0-10), bereid met een perzuur zoals m-chloorperbenzoëzuur of p-nitroperbenzoëzuur in een inert organisch oplosmiddel zoals methyleenchlo-ride of andere polyhalo-organische oplosmiddelen, verkregen bij verschil-35 lende temperaturen, bijvoorbeeld -77 °C, 0 °C, kamertemperatuur en hoger.

Het N-oxide als tussenprodukt, dat op deze wijze is gevormd, wordt toe- ------——— .8800134 'Sr '* -2- 27114/Vk/tj gepast voor de volgende stap zonder dat het wordt afgescheiden. De frag-mentatiereaktie waarbij de C5“C18 binding van het indool N^-oxide tussen-produkt splitst, wordt uitgevoerd in aanwezigheid van een reagens zoals trifluorazijnzuuranhydride. Om de daaropvolgende koppelingsreaktie, die 5 de vorming bevordert van een natuurlijk dimeer gebonden bij C^g (indool-eenheid) en (dihydroindooleenheid) te maximaliseren kan de dihydro-indooleenheid aan het reaktiemengsel worden toegevoegd voor de splitsings-reaktie. Als alternatieve stoffen voor de trifluorazijnzuuranhydridever-binding toegepast bij de splitsingen en de koppeling kunnen trichloor-10 azijnzuuranhydride, azijnanhydride, acetylhaliden en tosylanhydride worden toegepast. Deze reagentia geven een Polonovski-type splitising van de Cj"C^g binding in de verbindingen weergegeven door de formules 2a en 4.

De reaktietemperatuur, tijd en druk worden in het algemeen op 15 vergelijkbare wijze gekozen als toegepast bij de Polonovski-reaktie, die bij de oorspronkelijke toepassing de dealkylering inhield van tertiaire en heterocyclische aminen door acylering van de corresponderende N-oxiden met azijnzuuranhydride of acetylchloride (zie Merck Index, 8ste uitgave, 1968, bladzijde 1203). De temperatuur van de splitsing en de koppelings-20 reaktie kunnen variëren van -70 °C tot 40 °C en bij voorkeur bij de temperatuur met een lage waarde. De gedeelten van de reaktie betrekking hebbende op de vorming van de N-oxideverbinding kan aan de open lucht of onder een inerte gasatmosfeer worden uitgevoerd zoals argon of een ander inert gas van Groep Nul van het Periodiek Systeem zoals helium, stikstof, 25 neon en dergelijke. Dezelfde inerte omstandigheden voor de atmosfeer worden toegepast bij de splitsing en de koppelingsgedeelten van de reaktie en onder een positieve temperatuurregeling bij voorkeur in het gebied van -40 °C tot -60 °C.

Dankzij de Lage temperatuur nodig voor de later uit te voeren 30 reakties kan de reaktietijd variëren van enkele uren tot enkele dagen.

Het eerst gevormde indool-dihydroindooldimeer als tussenpro-dukt, na de (stereospecifieke) koppelingsreaktie, bevat een iminiumzout-funktie bij het N^-atoom van de indooleenheid zoals weergegeven door de formules 5 of 6. De reductie van dit imminium-tussenprodukt door 35 reaktie met alkalimetaalboriumhydride (NaBH^, KBH^, LiBH^) geeft de di- mere alkaloïden zoals beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 4.279.817.

,8800134 * 4 -3- 27114/Vk/tj

Bij de onderhavige uitvinding kunnen de iminium-tussenprodukten (met formuLe 5 of 6) worden afgescheiden door een zorgvuldig uit te voeren bewerking. Nadat de koppelingsreaktie is beëindigd wordt het reaktie-mengsel direkt aangebracht op een hiertoe geschikt chromatografisch sys-5 teem zoals een kolom, dunne laag of kolom voor vloeistofchromatografie met hoge werking, bij voorkeur met tegengestelde fase en/of scheidings-methoden, gebaseerd op de scheiding naar grootte. De temperatuur van de bewerking kan variëren van 4 °C tot kamertemperatuur. Anderzijds kunnen vluchtige reagentia en oplosmiddelen die samen aanwezig zijn met de iminium-10 tussenprodukten in het reaktiemengsel worden verwijderd onder verlaagde druk en temperatuur bij voorkeur beneden -10 °C. De verkregen vaste stof (formule 5 of 6) wordt daarna opgelost in verschillende organische oplosmiddelen zoals gehalogeneerde koolwaterstoffen, ethers, alkoholen, acetonitrile en dergelijke en/of verschillende waterige buffers. De pH van de 15 buffer kan variëren van 2 tot 10. De oplossing van het iminium-tussen- produkt (formule 5 of 6) kan daarna worden gezuiverd door chromatografi-sche bewerkingen zoals bovenvermeld voor een verdere karakterisering.

Anderzijds kan de oplossing met het iminium-tussenprodukt direkt worden gebruikt voor de daaropvolgende reakties. Het gebruik van inerte atmos-20 feer kan al of niet noodzakelijk zijn.

Wanneer de indooleenheid waarvan wordt uitgegaan een dubbele binding heeft (bijv. catharanthine met formule 2), bevat het verkregen tussenprodukt voor de koppeling een ot, (3-onverzadigde iminium-funktionele groep zoals weergegeven door formule 6. De reductie van de 25 verbinding met formule 6 met alkalimetaalboriumhydride (NaBH,, KBH,, 4 4

LiBH^) geeft S'^'-dehydrovinblastineverbindingen met formule 7. De onderhavige werkwijze past een nieuwe reductiemethode toe waarbij de omzetting van het iminium-tussenprodukt (formule 6) tot enamine (formule 8) kan worden bereid. De reagentia die voor deze reductie worden gebruikt 30 omvatten 1,4-dihydropyridineverbindingen (de zogenaamde NADH-modellen) zoals weergegeven door formule 9, waarbij R^, R^, R^, R^, R^ en R^ kunnen zijn gekozen uit de groep bestaande uit H, alkyl, gesubstitueerde alkyl, aryl en gesubstitueerde aryl. Twee groepen van dergelijke verbindingen zijn makkelijk verkrijgbaar (Chem. Rev. 82, 232 (1982); Chem.

35 Rev. 72, 1 (1972)). De eerste is bekend als Hantzsch esters waarbij R^ en R^ in formule 9 carboxylische esters zijn zoals carboethoxy (COOCH^H^).

. 88 0 1134 --”Tf s. "ï -4- 27114/Vk/tj

De tweede serie bevat de N-gesubstitueerde 1,4-dihydronicotinamiden (formule 9) waarbij een gesubstitueerde alkyl of gesubstitueerde arylfunktie is zoals benzyl, en is CONR^Rg waarbij R^ en Rg elk lid kunnen zijn van de groep bestaande uit waterstof, alkyl, gesubstitueer-5 de alkyl, aryl en gesubstitueerde arylfunkties.

De bovenvermelde reductiemiddelen kunnen enkelvoudig of in combinatie worden gebruikt. Wanneer 1,4-dihydropyridineverbindingen worden gebruikt om iminium VI te reduceren worden organische oplosmiddelen zoals alkoholen, acetonitrile of hogere stoffen uit deze serie, dimethyl-10 sulfoxide, dimethylformamide, verschillende ethers zoals dioxaan, tetra-hydrofuran en dergelijke, gechloreerde koolwaterstoffen en dergelijke toegepast, meestal zonder waterige buffer als co-oplosmiddel. Het voortgaan van de reductie wordt weergegeven door de direkte analyse van het reaktiemengsel op een hiertoe geschikt chromatografisch systeem, bij voor-15 keur omgekeerde fase vloeistofchromatografie met hoge werking. Deze werkwijze wordt toegepast om de reaktietemperatuur, tijd, druk en concentratie van de reaktanten te optimaliseren. De reaktietemperatuur kan variëren van -60 °C tot 60 °C en bij voorkeur van 4 °C tot kamertemperatuur. De reaktietijd kan variëren van enkele minuten tot enkele dagen 20 afhankelijk van de andere parameters. De reductie wordt uitgevoerd onder afdekking bij inerte omstandigheden zoals argon of een inert gas van Groep Nul van het Periodiek Systeem (stikstof, helium, neon en dergelijke) .

Het enamine (formule 8) gevormd bij de bovenvermelde reductie 25 kan direkt worden toegepast voor de daaropvolgende reaktie of afgescheiden door zorgvuldig bewerken. Het reaktiemengsel wordt direkt aangebracht op een hiertoe geschikt chromatografisch systeem zoals kolom, dunne laag of vloeistofchromatografie onder hoge werking, bij voorkeur omgekeerde fase en/of gel-permeatie scheidingsmethoden. De temperatuur van de werk-30 wijze kan variëren van 4 °C tot kamertemperatuur. Anderzijds worden vluchtige reagentia en oplosmiddelen aanwezig in het reaktiemengsel verwijderd onder verlaagde druk en temperatuur, bij voorkeur beneden -10 °C. Het verkregen residu kan worden gezuiverd door chromatografische werkwijzen zoals bovenvermeld, voordat een verdere karakterisering of om-35 zetting plaatsheeft.

De behandeling van het enamine met formule 8 met alkalimetaal- .8800134 £ * -5- 27114/Vk/tj boriumhydride (NaBH^, KBH^, LiBH^) geeft de 4,-deoxovinblastineverbindin-gen (formule 10, waarbij R = COOCH^) en 4,-deoxo-4'-epi-vinblastinever-bindingen (formule 11, R=C00CHj). Onder oxidatieve omstandigheden kan hierentegen het enamine met formule 8 worden omgezet tot de vinblastine/ 5 vincristinecomponenten via het iminium-tussenprodukt (formule 16).

Oxidatieve omstandigheden die worden toegepast voor het omzetten van enamine (formule 8) tot een iminium-tussenprodukt (formule 16) omvatten: (1) geregelde beluchting/oxygenering, 10 (2) toevoeging van fLavine-coenzymen (riboflavine, formule 12, 2“ R=H; flavinemononucleotide (FMN), formule 12 R=P0^ ; flavineadenine- 2- 3 dinuleotide (FAD), formule 12, R^PO^^ -adenosine), gevolgd door geregelde beluchting/oxygenering, (3) toevoeging van de gereduceerde vorm van de flavine-coenzymen 15 (dihydroriboflavine, formule 13, R=H; dihydroflavinemononucleotide (FMNH.,), 2- ά formule 13, R=P0, ; dihydrofLavineadeninedinucleotide (FADH-); formule 2- d 13, R^PO^) adenosine), gevolgd door geregelde beluchting/oxygenering, (4) toevoeging van flavine-coenzymanalogen met de isoalloxazine-structuur zoals weergegeven door formule 14, waarbij R^, R^ en R^ radi- 20 calen kunnen zijn van de groep bestaande uit alkyl, gesubstitueerde alkyl, aryl en gesubstitueerde arylfunkties en gevolgd door geregelde beluchting/ oxygenering, (5) toevoeging van de gereduceerde vorm (1,5-dihydro) van de bovenvermelde flavine-coenzymanalogen zoals weergegeven door formule 15, 25 waarbij R^, en R^ de betekenis kan hebben gekozen uit de groep bestaande uit alkyl, gesubstitueerde alkyl, aryl en gesubstitueerde aryl-funtkies en gevolgd door geregelde beluchting/oxynegering; (6) toevoeging van waterstofperoxide en/of hydroperoxiden weergegeven door formule R-00H, waarbij R alkyl, gesubstitueerde alkyl, 30 aryl of gesubstitueerde arylfunktie kan zijn, (7) toevoeging van perzuren zoals weergegeven door formule R-CO^H waarbij R alkyl, gesubstitueerde alkyl, aryl, of gesubstitueerde arylfunkties kan zijn, (8) toevoeging van superoxiden, 35 (9) toevoeging van een hydroxylradicaal (OH) ontwikkeld op een aantal wijzen, bijvoorbeeld door gebruik van waterstofperoxide in aanwezigheid --- - I. -ff .8800134

• V

-6- 27114/Vk/tj van i jzerdDion, (10) toevoeging van een metaalion hetgeen een goede elektron-acceptor is, bijvoorbeeld ijzer(III)ion, koper(II)ion, koper(I)ion, kwikClDion en zilver(I)ion, gevolgd door geregelde beluchting/oxygene-5 ring.

De oxidatieve werkwijzen die de geregelde beluchting/oxygene-ring omvatten (conditie (1)), de flavine-coenzymanalogen (condities (4), (5)), peroxiden (conditie (6)), perzuren (conditie (7)), superoxiden (conditie (8)), hydroxylradicaal (OH) (conditie (9)) en metaalionen in 10 staat tot elektrontransfer (conditie (10)) kunnen worden uitgevoerd in organische oplosmiddelen zoals alkoholen, acetonitrile of hogere stoffen van deze serie, dimethylsulfoxide, dimethylformamide, verschillende ethers zoals dioxaan, tetrahydrofuran, aromatische koolwaterstoffen zoals benzeen, tolueen en dergelijke.

15 De oxidatieve werkwijzen die flavine-coenzymen (condities (2), (3)) omvatten vereisen een waterige buffer (bijvoorbeeld fosfaat, Tris HCl, MES-buffers) bij een pH van 5-9, maar bij voorkeur in het gebied van 6-8, als oplosmiddel. Een organisch co-oplosmiddel zoals alkoholen, acetonitrile of hogere stoffen uit deze serie, dioxaan, tetrahydrofuran, 20 dimethylsulfoxide, dimethylformamide, kunnen worden toegepast.

De voortzetting van de oxidatieve werkwijze wordt weergegeven door direkte analyse van het reaktiemengsel op een hiertoe geschikt chro-matografisch systeem, bij voorkeur omgekeerde fase vloeistofchromatogra-fie met hoge werking. Deze werkwijze wordt toegepast om de reaktietem-25 peratuur, tijd, druk en concentratie van de reaktanten te optimaliseren.

De reaktietemperatuur kan variëren van -60 °C tot 60 °C en bij voorkeur van 4 °C tot kamertemperatuur. De reaktietijd kan variëren van enkele minuten tot enkele dagen afhankelijk van de parameters. De reaktie wordt uitgevoerd bij atmosferische druk.

30 De omzetting van het tussenprodukt (formule 16) tot vinblastine (formule 1) kan worden bereikt door het doen reageren van de verbinding met formule 16 met alkalimetaalboriumhydride (NaBH,, KBH,, LiBH,) in hier- 4 4 4 toe geschikte oplosmiddelen (organische of waterige) zoals toegepast bij de oxidatieve werkwijzen (condities (1)-(10)).

35 Voor praktische doeleinden is het afscheiden van de tussen- produkten (formules 5, 6, 8, 16) niet vereist en de totale werkwijze .8800134 * « -7- 27114/Vk/tj vanaf de indooleenheid (formule 2) en de dihydroindooleenheid (formule 3) tot het eindprodukt vinblastine (formule 1) kan bij voorkeur worden uitgevoerd in een bewerking die in één vat wordt uitgevoerd.

De werkwijze volgens de uitvinding wordt dan ook hierdoor ge-5 kenmerkt dat verbindingen worden bereid met de formules 21, 22 en/of 23, waarbij in formule 21 alkyl=CHj of (CH-P^CH^ waarbij n=1-5, R^=CH^ of CHO, R2=H of CO-alk, R^=H, R^=C00-alk of GONR^^ R^, waarbij R^ en R^ elk een mogelijkheid kunnen zijn van de groep bestaande uit waterstof, alkyl, gesubstitueerde alkyl, aryl of gesubstitueerde arylfunkties, Z=-CHs=CH-10 of -CH2“CH2-, R=formule 22 of 23, R7=H of COO-alk, Rg=H, OH, 0-alk, 0C0-alk of alkyl, R?=H, OH, O-alk, OCQ-alk of alkyl, R^q=H, OH, 0-alk, 0C0-alk, R^-j=H of COO-alk, R^^ alkyl waarbij de werkwijze wordt uitgevoerd voor de bereiding van een dimeer afgeleid van een indooleenheid van de natuurlijke Iboga-alkaloide-familie met een aza-bicyclo-octaan-15 gedeelte en een dihydroindooleenheid van het natuurlijke Aspidosperma en Vinca alkaloïde-famitie, waarbij de stereochemie van de koolstof-koolstofbinding tussen de twee eenheden gelijk is met die van vinblastine, welke werkwijze bestaat uit (a) de vorming van een N-oxide tussenprodukt in de kou bij een 20 temperatuur van -70 °C tot +40 °C uit de indooleenheid door oxideren van de stikstofbrug en zonder afscheiden van het tussenprodukt; (b) behandeling van het N-oxideindool-tussenprodukt in aanwezigheid van een stof uit de groep bestaande uit azijnzuuranhydride, gehalogeneerd azijnzuuranhydride en acetylchloride om een Polonovsky- 25 type splitsingsreaktie uit te voeren; (c) zonder afscheiden van het produkt uit stap (b) koppeling van het reaktieprodukt met een dihydroindooleenheid in aanwezigheid van azijnzuuranhydride, gehalogeneerd azijnzuuranhydride en acetylchloride bij een lage temperatuur van ongeveer -70 °C tot +40 °C onder inerte 30 omstandigheden; (d) het produkt uit stap (c) wordt afgescheiden door verdampen van het oplosmiddel bij voorkeur bij lage temperatuur in het gebied van -20 °C tot 0 °C; (e) het produkt uit stap (d) wordt gereduceerd door 1,4- 35 dihydropyridineverbindingen weergegeven door formule 9, waarbij en

Re in formule 9 carboxylesters (COO-alk) zijn en waarbij R., R.,, R. en R, J ( c 4 6 ,88001c^ ---- — - — * -8- 27114/Vk/tj gekozen zijn uit de groep bestaande uit H, alkyl, aryl (Hantzch ester-serie) of N-gesubstitueerde 1,4-dihydronicotinamiden waarbij R,j een gesubstitueerde alkyl of gesubstitueerde arylfunktie is zoals benzyl en is CONR^Rg, waarbij R^ en Rg kunnen zijn gekozen uit de groep bestaan-5 de uit waterstof, alkyl of arylfunkties; waarbij de reductie wordt uitgevoerd onder een inerte atmosfeer bij -60 °C tot +60 °C, bij voorkeur bij een temperatuur van 4 °C tot 20 °C en onder toepassing van oplosmiddelen gekozen uit de groep bestaande uit. lagere alkylalkoholen, acetonitrile, dimethylsulfoxide, 10 dimethylformamide, dioxaan, tetrahydrofuran en gechloreerde lagere koolwaterstoffen, (f) het produkt uit stap (e), een enamine met formule 8, wordt afgescheiden door verdampen van het oplosmiddel, bij voorkeur bij een lage temperatuur in het gebied van -20 °C tot 0 °C, 15 g) het enamine verkregen in stap (f) wordt gebruikt ter be reiding van een iminium-tussenprodukt met formule 16, door een oxidatie-ve werkwijze die omvat: (1) geregelde beluchting/oxygenering in de open lucht, (2) geregelde beluchting/oxygenering plus een metaalion.

20 (3) geregelde beluchting/oxygenering plus een flavine-coenzym, (4) geregelde beluchting/oxygenering plus een behandelingsmiddel gekozen uit waterstofperoxide en hydroperoxiden, toepassing van een organisch oplosmiddel gekozen uit een ruim aantal organische oplosmiddelen bij pH van 5-9 en bij een reaktietempe-25 ratuur van -60 °C tot +60 °C, h) het produkt, een iminium-tussenprodukt verkregen in stap (g) wordt afgescheiden door verdamping van het oplosmiddel, bij voorkeur bij een lage temperatuur in het gebied van -20 °C tot 0 °C, i) het produkt in stap (h) wordt omgezet tot de beoogde ver-30 binding met formule 21, waarvan vinblastine en vincristine voorbeelden zijn door reductie met alkalimetaalboriumhydride.

De onderhavige werkwijze is dan ook toepasbaar op de bereiding van dimere produkten van catharanthine en dihydrocatharanthine met vin-doline als uitgangsstoffen en fenyl, alkyl en amidederivaten die kunnen 35 worden weergegeven door de formules 21, 22 en 23.

Formule 21 geeft een verbinding weer waarbij alk een lagere « 8 8 0 0 1 3 4 -9- 27114/Vk/tj

alkylgroep voorstelt met C^-C^ en bij voorkeur C^-C^, aryl is monoaryL

zoals benzyl, styryl en xylyl, is gekozen uit de groep bestaande uit waterstof, alk, CHO en COR^, waarbij R^ alkyl of aryl is, en R^ zijn gekozen uit de groep bestaande uit waterstof en -CO-alk, R^ is gekozen 5 uit de groep bestaande uit COO-alk, CONH-NH^, CONH^, CONHR^ en CONCR^)^/ waarbij R, alkyl is, Z is gekozen uit de groep bestaande uit -CH_-CH0 O cc en -CH-CH- en R is gekozen uit de indool-familie weergegeven door formule 22 waarbij R^ is gekozen uit de groep bestaande uit waterstof of COO-alk, Rg is gekozen uit de groep bestaande uit waterstof, OH, 0-alk, 10 QCO-alk of alkyl, R^ is gekozen uit de groep bestaande uit waterstof, OH, Q-alk, OCO-alk of alk, R^q is gekozen uit de groep bestaande uit waterstof, OH, 0-alk, OCO-alk of formule 23, waarbij R^ is gekozen uit de groep bestaande uit waterstof of COO-alk, R^ is gekozen uit alkyl.

De onderhavige uitvinding is afwijkend van het Amerikaanse 15 octrooischrift 4.279.817 op verschillende belangrijke punten met name wat betreft het afscheiden en de karakterisering van de onstabiele tus-senprodukten met formule 5, 6, 8 en 16 en de daaropvolgende omzetting tot de klinische geneesmiddelen vinblastine en vincristine. De bekende stand van de techniek beschrijft een werkwijze voor de bereiding van 20 dimere alkaloïden die analogen zijn van de klinische geneesmiddelen, bijvoorbeeld 3,/4,-dihydrovinblastine met formule 7.

De tussenprodukten met formule 5 en 6 worden bereid door vin-doline of een vindolinederivaat (formule 21 waarbij R is H) in contact te brengen met een indoolderivaat weergegeven door een verbinding 25 met formule 24, waarbij R^ is gekozen uit de groep bestaande uit waterstof of COO-alk of door een verbinding met formule 25 waarbij R^ is gekozen uit de groep bestaande uit H of COO-alk en is gekozen uit de groep bestaande uit waterstof of alkyl.

Naast catharanthine kan een indooleenheid weergegeven door 30 formule 26 worden toegepast. In formule 26 zijn R, , R^ en gekozen uit de groep bestaande waterstof, OH, 0-alk, OCO-alk. alkyl of aryl.

In formule 26 zoals eerder vermeld is alk lagere alkyl met 1-6 koolstof-atomen en bij voorkeur met 1-3 koolstofatomen en aryl is mono-aryl zoals benzyl, xylyl en dergelijke.

35 In de formules 21-26 en algemeen in de bschrijving en de con- culsies betekenen alk en alkyl Lagere alkyl zoals vermeld in verband met ,8800134 -10- 27114/Vk/tj formule 21 en aryl betekent mono-aryl zoals vermeld voor formule 21.

Het aldus verkregen tussenprodukt met formule 6 wordt gebruikt in een zeer specifieke werkwijze die de 1,4-redcutie omvat ter verkrijging van het volgende van belang zijnde tussenprodukt met formule 8. Het tus-5 senprodukt met formule 8 wordt verder omgezet door een nieuwe werkwijze tot het nieuwe tussenprodukt met formule 16 en dit laatste wordt in een ander, nieuw reducerend procédé gebruikt ter vekrijging van de verbindingen met algemene structuur 21 waarbij R een verbinding is met formule 22.

10 In een vergelijkbare serie reakties leidt het tussenprodukt met formule 5 tot verbindingen met algemene structuur 21 wanneer R een verbinding is met formule 23.

Een andere zeer significante karakterisering volgens de uitvinding is dat de afscheiding van de tussenprodukten met formules 6, 8 15 en 16 niet van belang is en de gehele werkwijze, die zorgvuldig wordt weergegeven wat betreft de verbindingen met formules 6, 8 en 16 door vloei stofchromatografie met hoge werking kan worden uitgevoerd op de di-mere produkten met formule 21 uitgaande van indool (formules 2, 22 en 23) en dihydroindool (formule 21, waarbij R=H) in een bewerking die in één 20 vat wordt uitgevoerd.

De onderhavige uitvinding heeft dan ook betrekking op de bereiding van iminium-tussenprodukten met formule 5 of 6 en de reductie van het tussenprodukt tot een enamineverbinding met formule 8. Het enamine met formule 8 wordt gereduceerd met alkalimetaalboriumhydride (NaBH^, KBH^, 25 LiBH^) waardoor de bereide verbinding vinblastine worden verkregen door het uitvoeren van een reductie volgens de uitvinding. Enamine met formule 8 kan worden omgezet tot iminium-tussenprodukt met formule 16 door een geregelde beluchting en oxygenering en de toevoeging van flavine-coenzymen.

De werkwijze kan verder worden uitgevoerd ter verkrijging van 30 andere gereduceerde vormen.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de volgende voorbeelden.

Voorbeeld I

De bereiding van het iminium-tussenprodukt met formule 6 via 35 de gemodificeerde Polonovski-reaktie.

De reaktie werd uitgevoerd onder watervrije omstandigheden.

.8800134 -11- 27114/Vk/tj

Al het glaswerk werd in een oven gedroogd bij 120 °C. Het oplosmiddel/ methyleenchloride, en het koppelingsreagens difluorazijnzuuranhydride werden over PgO^ gedestilleerd voordat ze werden toegepast.

Aan een oplossing van catharanthine met formule 2, in een hoe-5 veelheid van 200 mg C0/6 mmol) in 2 ml droog methyleenchloride bij -20 °C onder een positieve argonatmosfeer werd 132 mg (0,8 mmol) m-chloorper-benzoëzuur toegevoegd en het mengsel werd gedurende 5 minuten geroerd.

Aan het aldus gevormde catharanthine N-oxide met formule 2a werd een oplossing toegevoegd van 270 mg (0,6 mmol) vindoline met formule 3 in 10 1 ml methyleenchloride en het mengsel werd afgekoeld tot 60 °C. Aan het geroerde reaktiemengsel werd 0,2 ml (1,5 mmol) trifluorazijnzuuranhydride toegevoegd en gehouden op -60 °C gedurende 2 uren. Na deze tijdsduur werd het oplosmiddel en overmaat aan reagentia onder verlaagde druk bij -20 °C verwijderd zodat een rood-bruin residu achterbleef dat het iminium-15 tussenprodukt bevat. Deze laatste stof werd gekarakteriseerd door omgekeerde fasevloeistofchromatografie met hoge werking (HPLC) (Waters Radial-Pak C^g of CN-patroon, methanol-HgO-Et^N als oplosmiddelsysteem). Het bleek dat de opbrengst aan verbinding met formule 6 bij deze reaktie meer was dan 80% door reductie van de formule met formule 6 (NaBH^, 20 methanol,0 °C) tot het bekende 3,,4'-dehydrovinblastine (met formule 7).

Voorbeeld II

Reductie van het iminium-tussenprodukt (met formule 6) met 1-benzy1-1,4-dihydronicotinamide (met formule 9, R^=benzyl, R2=R^=R^=R^=H; R^CONHg), de synthese van enamine met formule 8 (bereiding A).

25 Aan een geroerde oplossing van 100 mg (iminium-tussenprodukt met formule 6 in ontgast acetonitrile in een hoeveelheid van 5 ml werd 135 mg (0,63 mmol, 6 equivalenten) 1-benzyl-1,4“dihydronicotinamide toegevoegd onder een positieve atmosfeer van argon bij kamertemperatuur (20 °C) gedurende een periode van 5 uren. Na deze tijdsduur bleek dat 30 het reaktiemengsel, weergegeven door omgekeerde fase HPLC (Waters Radial-Pak C^g of CN-patroon, methanol/HgO/Et^N oplosmiddelsysteem) een volledige omzetting had gegeven van de verbinding met formule 6 tot een mengsel van enamine met formule 8 en S'/A'-dehydrovinblastine met formule 7 in een verhouding van 1:1 (opbrengst: 75%).

35 Anderzijds werd aan een geroerde oplossing van het iminium- tussenprodukt met formule 6 in een hoeveelheid van 100 mg in 5 ml methanol, . 8 8 G 11 c> t

* 'W

-12- 27114/Vk/tj die eerst op een temperatuur van 0 °C was gehouden gedurende 0,5 uur druppelsgewijs of in gedeelten een oplossing toegevoegd van 56 mg (0,26 mmol, is 2,5 equivalenten) 1-benzyl-1,4-dihydronicotinamide in 2 ml methanol onder een positieve atmosfeer van argon gedurende een peiode 5 van 5 uren. Gedurende deze tijdsduur we.rd de oplossing verwarmd tot kamertemperatuur. Het volgen van de reaktie door HPLC zoals boven vermeld wees op een volledige omzetting van de verbinding met formule 6 tot een mengsel van enamine met formule 8 en 3,,4'-dehydrovinblastine met formule 7 in een verhouding van 1:1 (opbrengst: 75%).

10 In een experiment werd het mengsel van enamine met formule 8 en 3',4'-dehydrovinblastine met formule 1, verkregen zoals bovenvermeld, behandeld met een overmaat te weten 500 mg (natriumboriumhydride bij 0 °C. Het reaktiemengsel werd daarna basisch gemaakt met NH^OH en 3 x met 200 ml ethylacetaat geëxtraheerd. De gecombineerde organische fase werd / 15 gedroogd over magnesiumsulfaat. Het verkregen produkt werd na verwijdering van het organische oplosmiddel onderworpen aan preparatieve dunne Laag chromatografie over silicagel (methanol/ethylacetaat alselueersysteem). Het produkt bleek een mengsel te zijn van niet-gereageerd 3',4'-dehydro-vinblastine met formule 7 en de bekende verbindingen 4'-deoxovinlastine 20 (met formule 10, waarbij R^OOCH^) en 4,-deoxo-4'-epivinblastine(met formule 11, waarbij F^COOCH^). De aanwezigheid van de Laatste verbindingen gaf een duidelijke aanwijzing voor de structuur van enamine met formule 8.

Voorbeeld III

25 De reductie van het iminium-tussenprodukt met formule 6 met 3.5- diethoxycarbonyl-2,6-dimethyl-4-fenyl-1,4-dihydropyridine (Hantzch ester-analoog met formule 9, waarbij R^H, R3=R,-=C00CH2CH3, R2=R6=CH3' R^=fenyl. De alternatieve synthese van enamine met formule 8 (bereiding B).

30 Aan een geroerde oplossing van 100 mg iminium-tussenprodukt met formule 6 in 3 ml ontgast acetonitrile werd 264 mg (8 equivalenten) 3.5- diethoxycarbonyl-2,6-dimethyl-4-fenyl-1,4-dihydropyridine toegevoegd in 12 ml ethanol onder een positieve atmosfeer van argon. Het reaktiemengsel werd gedurende 3 uren gekookt onder terugvloeikoeling. Hierna 35 gaf omgekeerde fase van HPLC-analyse (zoals boven aangegeven) onder andere produkten de vorming aan van enamine met formule 8 en 3‘,4'-dehydro- .8800154 -13- 27114/Vk/tj vinblastine met formule 7 in een verhouding van 1:1 (opbrengst: 60%).

Voorbeeld IV

De bereiding van vinblastine met formule 1 door oxydatie van enamine met formule 8 tot iminium-tussenprodukt met formule 16 met 2- 5 flavine-mononucleotide (FMN, met formule 12, waarbij >, methode 1.

Aan een geroerd reaktiemengsel dat enamine bevatte met formule 8 verkregen zoals boven aangegeven volgens bereiding A uit 100 mg iminium met formule 6 werd 80 mg (1 equivalent) FMN, opgelost in 2 ml Tris HCl-buffer toegevoegd onder een positieve atmosfeer van argon. De 10 oplossing werd in het donker bewaard bij kamertemperatuur (20 °C) gedurende 16 uren. Hierna werd de inerte atmosfeer van argon vervangen door lucht en het reaktiemengsel werd gedurende nogmaals 2,5 uren geroerd. Omgekeerde fase HPLC-analyse gaf de omzetting aan van enamine met formule 8 tot het iminium-tussenprodukt met formule 16 evenals andere pro-15 dukten (zoals later aangegeven). Bij 0 °C werd 500 mg natriumborium- hydride toegevoegd en het reaktiemengsel werd basisch gemaakt met NH^OH en 3 keer geëxtraheerd met 200 ml ethylacetaat. Het gecombineerde organische extract werd gedroogd over magnesiumsulfaat en het oplosmiddel onder verlaagde druk verwijderd ter verkrijging van 85 mg onzuiver pro-20 dukt.

De zuivering hiervan door dikke laag chromatografie (silica-gel, methanoL:ethylacetaat 1:5) gaf de scheiding aan van de volgende dimere produkten: 22 mg vinblastine met formule 1 (23%), 16 mg 3',4'-dehydrovinblastine met formule 7 (17%), 8 mg leurosine met formule 17 25 (9%), 7 mg Catharine met formule 18 (7,5%), 5 mg vinamidine met formule 19 (5,6%) en 19 mg reductieprodukt van vinamidine met formule 20 (20%).

Voorbeeld V

De bereiding van vinblastine met formule 1 door oxydatie van het enamine met formule 8 met waterstofperoxide tot het iminium-tussen-30 produkt met formule 16 (methode 2).

Aan een optossing die enamine bevatte met formule 8, verkregen uit 100 mg iminium-tussenprodukt met formule 6 (bereiding A) werd 1,2 ml 30% waterstofperoxide (95 equivalenten) toegevoegd onder een inerte atmosfeer van argon. Het reaktiemengsel werd geroerd bij kamertemperatuur 35 gedurende 5,5 uren toen de omgekeerde fase HPLC-analyse een volledige omzetting aangaf van enamine met formule 8. Hieraan werd 500 mg natrium- . 8 8 0 0 1 i -14- 27114/Vk/tj boriumhydride toegevoegd bij 0 °C en 3 keer geëxtraheerd met 200 ml ethylacetaat. Het gecombineerde organische extract werd gedroogd over magenesiumsulfaat en verwijderd onder verlaagde druk. Het verkregen produktmengsel werd gescheiden door dikke laag chromatografie (silica-5 gel, methanol/ethylacetaat) ter verkrijging van de volgende dimere alkaloïden: 4 mg vinblastine met formule 1 (4%), 5 mg 3',4'-dehydro-vinblastine met formule 7 (4,8%), 13 mg leurosine met formule 17 (12,5%), 5 mg Catharine met formule 18 (4,8%), 30 mg van de gereduceerde vorm van vinamidine met formule 20 (27,6%).

10 Voorbeeld VI

De bereiding van vinblastine met formule 1 door oxydatie van het enamine met formule 8 met lucht tot het iminium-tussenprodukt met formule 16 (methode 3).

Een oplossing die het enamine met formule 8 bevatte verkregen 15 uit 100 mg iminium-tussenprodukt met formule 6 volgens bereiding A werd aan de open lucht geroerd bij kamertemperatuur gedurende 3 uren. Hierna werd 500 mg natriumboriumhydride toegevoegd bij 0 °C en het reaktiemeng-set werd alkalisch gemaakt rnet NH^OH en 3 keer geëxtraheerd met 200 ml ethylacetaat. Het gecombineerde organische extract werd gedroogd over 20 MgSO^ en verwijderd onder verlaagde druk. Het verkregen ruwe produkt werd afgescheiden door preparatieve dikke laag chromatografie (silica-gel, methanol/ethylacetaat) ter verkrijging van 4 mg vinblastine met formule 1 (4%).

Voorbeeld VII

25 De bereiding van vinblastine met formule 1 door oxydatie van enamine met formule 8 met Lucht in aanwezigheid van ijzer^UDchloride tot het iminium-tussenprodukt met formule 16 (methode 4).

Aan een geroerde oplossing die het enamine bevatte met formule 8, verkregen uit 100 mg iminium-tussenprodukt met formule 6 (bereiding A) 30 werd 1 equivalent i jzerdIDchloride toegevoegd en lucht door de oplossing geborreld bij 0 °C gedurende een periode van 0,5 uur. Bij 0 °C werd 500 mg natriumboriumhydride toegevoegd en het reaktiemengsel werd alkalisch gemaakt met NH^OH voordat de extractie met 100 ml ethylacetaat 3 keer werd uitgevoerd. Het gecombineerde organische extract werd ge-35 droogd over Na^SO^ en het oplosmiddel verwijderd onder verlaagde druk.

Het ruwe produkt werd gezuiverd door dikke laag chromatografie (silicagel, methanol/ethylacetaat) ter verkrijging van 37 mg vinblastine met formule 1. Gebaseerd 50 mg enamine,aanwezig in het mengsel was de opbrengst van deze stap 70%.

,8800134

Claims (6)

1. Werkwijze voor de bereiding van vinlastine en vincristine, met het kenmerk, dat verbindingen worden bereid met formules 21, 22 en/of 23, 5 waarbij in formule 21 alk de betekenis heeft van CH^ of (Cf^^CHj, waarbij n=1-5, R^CHj of CHO, R2=H of CO-alk, R3=H, R4=C00-alk of CONR^R^, waarbij R^3 en R^ elk een mogelijkheid kunnen zijn van de groep bestaande uit waterstof, alkyl, gesubstitueerde alkyl, aryl of gesubstitueerde arylfunkties, Z=-CH=CH- of -Cl^CHg-, R=formule 22 of 23, R^=H of COO-alk,

10 Rg=H, OH, 0-alk, OCO-alk of alkyl, R^=H, OH, 0-alk, OCO-alk of alkyl, RlO=H, OH, 0-alk, OCO-alk, ^=H of COO-alk, R^H at-kyl waarbij de werkwijze wordt uitgevoerd voor de bereiding van een dimeer afgeleid van een indooleenheid van de natuurlijke Iboga-alkaloide-familie met een aza-bicyclo-octaan-gedeelte en een dihydroindooleenheid van het natuurlijke 15 Aspidosperma en Vinca alkaloide-familie, waarbij de stereochemie van de koolstof-koolstofbinding tussen de twee eenheden gelijk is met die van vinblastine, welke werkwijze bestaat uit (a) de vorming van een N-oxide tussenprodukt in de kou bij een temperatuur van -70 °C tot +40 °C uit de indooleenheid door oxideren van 20 de stikstofbrug en zonder afscheiden van het tussenprodukt/ Cb) behandeling van het N-oxideindool-tussenprodukt in aanwezigheid van een stof uit de groep bestaande uit azijnzuuranhydride, gehalogeneerd azijnzuuranhydride en acetylchloride om een Polonovsky-type splitsingsreaktie uit te voeren; 25 (c) zonder afscheiden van het produkt uit stap (b) koppeling van het reaktieprodukt met een dihydroindooleenheid in aanwezigheid van azijnzuuranhydride, gehalogeneerd azijnzuuranhydride en acetylchloride bij een lage temperatuur van ongeveer -70 °C tot +40 °C onder inerte omstandigheden;

30 Cd) het produkt uit stap Cc) wordt afgescheiden door verdam pen van het oplosmiddel bij voorkeur bij lage temperatuur in het gebied van -20 °C tot 0 °C; Ce) het produkt uit stap Cd) wordt gereduceerd door 1,4-dihydropyridineverbindingen weergegeven door formule 9, waarbij R3 en 35 Rj in formule 9 carboxylesters CCOO-alk) zijn en waarbij R^, R^, R^ en R^ .8800134 -16- 27114/Vk/tj gekozen zijn uit de groep bestaande uit H, alkyl, aryl (Hantzch ester-serie) of N-gesubstitueerde 1,4-dihydronicotinamiden waarbij een gesubstitueerde alkyl of gesubstitueerde arylfunktie is zoals benzyl en is CONRyRg, waarbij R-, en Rg kunnen zijn gekozen uit de groep bestaan-5 de uit waterstof, alkyl of arylfunkties; waarbij de reductie wordt uitgevoerd onder een inerte atmosfeer bij -60 °C tot +60 °C, bij voorkeur bij een temperatuur van 4 °C tot 20 °C en onder toepassing van oplosmiddelen gekozen uit de groep bestaande uit lagere alkylalkoholen, acetonitrile, dimethylsulfoxide, 10 dimethylformamide, dioxaan, tetrahydrofuran en gechloreerde lagere koolwaterstoffen, (f) het produkt uit stap (e), een enamine met formule 8, wordt afgescheiden door verdampen van het oplosmiddel, bij voorkeur bij een lage temperatuur in het gebied van -20 °C tot 0 °C, 15 g) het enamine verkregen in stap (f) wordt gebruikt ter be reiding van een iminium-tussenprodukt met formule 16, door een oxidatie-ve werkwijze die omvat: (1) geregelde beluchting/oxygenering in de open lucht, (2) geregelde beluchting/oxygenering plus een metaalion. 20 (3) geregelde beluchting/oxygenering plus een flavine-coenzym, (4) geregelde beluchting/oxygenering plus een behandeling/ gekozen uit waterstofperoxide en hydroperoxiden, toepassing van een organisch oplosmiddel gekozen uit een ruim aantal organische oplosmiddelen bij pH van 5-9 en bij een reaktietempe-25 ratuur van -60 °C tot +60 °C, h) het produkt, een iminium-tussenprodukt verkregen in stap (g) wordt afgescheiden door verdamping van het oplosmiddel, bij voorkeur bij een lage temperatuur in het gebied van -20 °C tot 0 °C, i) het produkt in stap (h) wordt omgezet tot de beoogde ver-30 binding met formule 21, waarvan vinblastine en vincristine voorbeelden zijn door reductie met alkalimetaalboriumhydride.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de werk wijze met inbegrip van de bereiding van het eindprodukt met formule 21 wordt uitgevoerd in een bewerking in één vat.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een N- oxideindool-tussenprodukt wordt gekoppeld met een dihydroindooleenheid .8800134 -17- 27114/Vk/tj en wordt gereduceerd door 1,4-dihydropyridineverbindingen weergegeven door formule 9, waarbij en R,. in formule 9 carboxylische esters (C00-alk) zijn en R^, R^, R^ en R^ zijn gekozen uit de groep bestaande uit H, alkyl, aryl (Hantzch ester-serie) of N-gesubstitueerde 1,4-dihydro-5 nicotinamiden waarbij R,j een gesubstitueerde alkyl of gesubstitueerde arylfunktie is zoals benzyl en R^ is CONR^Rg waarbij R7 en Rg gekozen kunnen zijn uit de groep bestaande uit waterstof, alkyl of aryl, waarbij de reductie wordt uitgevoerd onder een inerte asmosfeer bij -60 tot +60 °C en bij voorkeur bij een temperatuur van 4 °C tot 20 °C onder toepassing 10 van oplosmiddelen gekozen uit de groep bestaande uit lagere alkylalko- holen, acetonitrile, dimethylsulfoxide, dimethylformamide, dioxaan, tetra-hydrofuran en gechloreerde lagere koolwaterstoffen, en waarbij het pro-dukt uit stap Ce), een enamine met formule 8 wordt afgescheiden door verdamping van het oplosmiddel bij voorkeur bij een lage temperatuur in het 15 gebied van -20 °C tot 0 °C.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het de afscheiding omvat van enamine.en het oxideren van het enamine tot een iminium-tussenprodukt met formule 16 door een oxidatieve werkwijze die omvat: 20 (1) geregelde beluchting/oxygenering aan de open lucht, C2) geregelde beluchting/oxygenering plus een metaalion, (3) geregelde beluchting/oxygenering plus een flavine-coenzym.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat bij de oxidatieve stap (1) een middel wordt toegepast gekozen uit de groep be- 25 staande uit waterstofperoxide en hydroperoxiden.

6. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het iminium-tussenprodukt, afgescheiden door het verdampen van het oplosmiddel bij een lage temperatuur van -20 °C tot 0 °C wordt gereduceerd tot een Vinca alkaloïde gekozen uit vinblastine en vincristine door reductie met een 30 alkalimetaalboriumhydride. .8800104