NO172939B

NO172939B - Analogifremgangsmaate ved fremstilling av terapeutisk aktive estere av estramustin

Info

Publication number: NO172939B
Application number: NO892672A
Authority: NO
Inventors: Bertil Valdemar Hansen; Per-Olov Gunnar Gunnarsson; Henri Rene Mollberg; Sven-Aake Johansson
Original assignee: Pharmacia Ab
Priority date: 1988-06-28
Filing date: 1989-06-27
Publication date: 1993-06-21
Also published as: US5036062A; FI893130A; NO892672L; LV10235A; FI92707B; DK318989A; JP2563587B2; PT90986B; CA1317587C; IE62462B1; DE68910211T2; DK318989D0; ATE96446T1; PH30437A; LTIP603A; FI92707C; LV10235B; SE8802402D0; ZA894716B; HU203766B

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører analogifremgangsmåte ved fremstilling av terapeutisk aktive estere av estramustin.

Estramustin, estra-1,3,5(10)-triene-3,176-diol-3-[N,N-bis-(2-kloretyl)karbamat], og forskjellige estere derav er tidligere kjent som anti-neoplastiske midler fra for eksempel US patent 3,299,014. En av disse estere, 17-estramus-tindihydrogenfosfatester, eller forkortet EMP, er blitt videre utviklet, og vannløslige salter derav, Estracyt®, brukes nå i stor utstrekning for å behandle prostatisk kreft. Et problem med de vannløslige salter av EMP når de blir tatt oralt, vedrører vekselvirkningen med kalsiumioner i mat og drikke. I nærvær av kalsiumioner gir disse EMP salter felninger og danner et uløselig kompleks som ikke absorberes fra magesekken, og det har derfor meget liten virkning i kroppen. Forskjellige forsøk på å overvinne dette problem er blitt gjort, både når det gjelder farma-søytiske preparat av EMP-salter og av estramustin som sådant. Men det har ikke vært mulig å finne EMP modifi-kasjoner for oral bruk, hvilke i nærvær av kalsiumioner frembringer de samme plasmanivåer av de viktigste EMP metabolitter av estramustin og den tilsvarende 17-keto-forbindelse, estromustin, som de vannløslige dinatrium-salter av EMP gjør når de blir inntatt i fravær av kalsium.

Det er uventet blitt funnet at problemet med vekselvirkning med kalsium kan unngås, og at plasmanivåene av estramustin og estromustin samt anticancer-aktiviteten kan oppretthol-des på et i det vesentlige uforandret eller til og med høyere nivå hvis estramustinet administreres i form av visse aminosyreestere.

Aminosyreestere for farmasøytisk bruk er blitt beskrevet i GB patent 962,797 og i den europeiske patent søknad 0104-746. Formålet for oppfinnelsene i disse søknader er imid-lertid forskjellig fra formålet for foreliggende oppfinnelse, og de esterifiserte alkoholer, skjønt de inneholder en steroidoppbygning, har strukturer som er helt forskjellig fra estramustinets struktur.

Foreliggende oppfinnelse vedrører således fremstilling av nye forbindelse som har den generelle formel I:

hvor R<1>, R2 og R<3> velges fra gruppen som består av hydrogen eller lavere alkyl med 1-4 karbonatomer, hvor R<2> og R3 sammen med N-atomet også kan danne en ring som har 2-5 karbonatomer, og hvor n er 0,

1 eller 2,

og farmasøytisk akseptable salter derav. Foretrukne forbindelser er de hvor n=0, R<1> er hydrogen, og R<2> og R<3> er like eller forskjellige og er hydrogen, metyl eller etyl.

Følgende forbindelser er spesielt foretrukket. 17-estramustin-N,N-dietylaminoacetat

17-estramustin-4-(N,N-dimetylamino)butyrat

17-estramustin-N-metylaminoacetat

17-estramustinaminoacetat

17-estramustin-2-aminopropionat

17-estramustin-N-etylaminoacetat

17-estramustin-N-(2-propyl)aminoacetat

17-estramustin-3-aminopropionat

17-estramustin-N-(1-propyl)aminoacetat

De nye forbindelser fremstilles vanligvis av estramustin ved hjelp av konvensjonelle metoder, og 2 av dem er nevnt nedenfor. Fremstillingen av estramustin selv er beskrevet i for eksempel US patent 3,299,104.

De nye estramustinestere fremstilles som angitt i krav l's karakteriserende del.

I en av fremgangsmåtene estrifiseres estramustin med en syre som inneholder en reaktiv substituent såsom halogen, for eksempel klor, brom, jod eller organisk sulfonyloksy, idet organisk er en hydrokarbonrest som inneholder 1 til 6 karbonatomer og gir et mellomprodukt som har formel II.

hvor R4 er den reaktive substituent. Mellomproduktet omset-tes deretter med aminene HNR2R3 hvilket gir de nye forbindelser med formel I.

I henhold til den andre fremgangsmåte esterifiseres estramustin med en aminosyre som har den generelle formel HOOC-C(R<1>)H-(CH2)n-NR<2>R<5> hvor R<5> er R3 eller valgfritt en beskyttende gruppe hvilket gir et mellomprodukt som har den generelle formel II hvor R4 er -NR<2>R<5> fra hvilken den beskyttende gruppe senere fjernes for å fremstille forbindelser som har den generelle formel I. Eksempler på substi-tuentene er R<5> som beskytter aminogruppen, er t-butoksykarbonyl og benzyloksykarbonyl.

For å utføre esterifiseringen brukes velkjente fremgangs-måter. En type fremgangsmåte er basert på omsetningene med reaktive derivater av syrer såsom acylklorider, bromider og blandede anhydrider med organiske syrer inklusive de man får fra lavere alkylklorformiater. En annen type fremgangsmåte er basert på omsetninger med syrer i nærvær av dehyd-reringsmidler f.eks- 1,1-karbonyldiimidazol og N,N'-dicykloheksylkarbodiimid.

Saltene av de nye forbindelsene fremstilles fra baseformen av forbindelsen og farmasøytisk akseptable syrer, for eksempel de som er oppført i International Journal of Pharmaceutics 3_, 202 (1986), som herved medtas som refer-anse. Foretrukne syrer er saltsyre, hydrobromsyre, metansulfonsyre og etansulfonsyre.

Blant saltene av de nye forbindelser er følgende spesielt foretrukket: 17-estramustin-N-metylaminoacetat, hydroklorid, 17-estramustinaminoacetat, hydroklorid, 17-estramustin-N-metylaminoacetat, metansulfonat, 17-estramustinaminoacetat, metansulfonat, 17-estramustin-N-metylaminoacetat, etansulfonat og 17-estramustinaminoacetat, etansulfonat.

Skjønt forbindelsene i henhold til oppfinnelsen i første hånd er beregnet på oral bruk er det tydelig at andre administrasjonsmåter er innenfor oppfinnelsens omfang.

Farmasøytiske formuleringer fremstilles således med en forutbestemt mengde av en eller flere av forbindelsene ifølge oppfinnelsen. Slike formuleringer kan være i form av pulveret, granuler (pellets), suppositorer, kapsler eller tabletter, suspensjoner etc, med eller uten, men fortrinnsvis med, et av de mange farmasøytisk akseptable hjelpestoffer. Hvis det er i en blanding med et farmasøy-tisk hjelpestoff eller bærerstoff omfatter den aktive bestanddel vanligvis fra ca. 0,01 til 95% normalt fra 0,05 til 80%, beregnet på blandingens vekt. Bærestoffer såsom cellulose, sukker, talkum, vanlige syntetiske og naturlige gummier, naturlige og syntetiske oljer, emulgering- og dispergeringsmidler, vann og lignende kan brukes i slike formuleringer. Bindemidler såsom polyvinylpyrrolidon og smøremidler såsom magnesiumstearat kan brukes til å lage tabletter. Pulverstoffer såsom stivelse kan også tilsettes i tablettene.

Blandingene formuleres fortrinnsvis i form av enhetsdoser, idet hver dose inneholder fra ca 0,05 til ca 1 000 mg, fortrinnsvis ca 5 til 300 mg av den aktive bestanddel. Betegnelsen "enhetsdoseform" refererer til fysisk atskilte enheter som passer som enkeltvise doser for mennesker og andre pattedyr, idet hver enhet inneholder en forutbestemt mengde av den nye ester som man har utregnet at vil gi den ønskete terapeutiske effekt, sammen med det nødvendige farmasøytiske bærerstoff.

Forbindelsen i henhold til oppfinnelsen er effektiv i et stort doseringsområde. For eksempel vil daglige doser normalt falle innen området 0,1 - 100 mg/kg kroppsvekt. I behandlingen av voksne mennesker foretrekkes området 0,5 til 50 mg/kg i enkeltvise eller oppdelte doser. Man vil forstå at mengden av forbindelsen som i virkeligheten gis, må bestemmes av en lege i lys av de aktuelle omstendigheter såsom tilfellet som skal behandles, den valgte administra-sjonsmåte, alder, vekt, mottagelighet hos den enkelte pasi-ent og alvoret i pasientens symptomer. Når det er brukt her omfatter betegnelsene "farmasøytiske blandinger" og "farma-søytisk akseptabel" blandinger og bestanddeler til bruk

både for mennesker og dyr.

Følgende eksempler skal illustrere oppfinnelsen:

Eksempel 1

17- estramustinkloracetat (Mellomprodukt)

Estramustin (4,4 g, 0,01 mol) oppløses i toluen (100 ml). Kloracetylklorid (1,7 g, 0,015 mol) tilsettes, og løsningen oppvarmes ved 70°C i 1,5 timer. Løsningsmiddelet fjernes deretter i en rotasjonsevaporator ved 30°C. Residuet behandles med etanol (40 ml), og produktet krystalliserer. Produktet oppsamles på et filter og vaskes med noen få ml etanol. Etter tørking ved romtemperatur smelter klor-acetatet ved 95°C utbytte 4,9 g.

Eksempel 2

17- estramustinbromacetat (Mellomprodukt)

Denne forbindelse fremstilles på samme måte som beskrevet i eksempel 1, av estramustin og bromacetylbromid. Sm.p. 109°C.

Eksempel 3

17- estramustin- N- metylaminoacetat. hydroklorid

17 estramustinkloracetat (5,2 g, 0,01 mol) oppløses i acetonitril (40 ml) ved romtemperatur. Metylamin (3,1 g)

(0,1 mol) oppløst i kaldt acetonitril (10 ml) ved 0°C tilsettes. Etter 3 timer fjernes overskuddet av amin og løsningsmiddelet i en rotasjonsevaporator. Residuet opplø-ses i metylenklorid (50 ml) og vaskes 3 ganger med 50 ml vann, idet man regulerer pH hver gang til 7-9 med en natriumbikarbonatløsning. Metylenkloridløsningen tørkes over vannfritt natriumsulfat, og løsningsmiddelet dampes forsiktig bort. Residuet oppløses i acetonitril (40 ml), og N-metylaminoacetatesteren utfelles ved å tilsette en løs-ning av hydrogenklorid i eter (0,012 mol). En voluminøs felling dannes som etter noen få minutter omvandles til fine krystaller. Produktet oppsamles på et filter og vaskes med en blanding av etylacetat og acetonitril (1:1). Hydro-kloridet tørkes deretter under vakuum ved romtemperatur i 24 timer. Utbytte 3,7 g. Sm.p 226°C med nedbrytning. NMR spektroskopi viser at strukturen for produktet er estramustin-17-N-metylaminoacetat.

Eksempel 4

17- estramustin- N- metylaminoacetat r metansulfonat og etansulfonat

Ved hjelp av fremgangsmåten som er beskrevet i eksempel 3, unntatt at man bruker en løsning av metansulfonsyre eller etansulfonsyre i eter isteden for hydrogenklorid i eter, får man et metansulfonat, sm.p. 212°C eller et etansulfonat, sm.p. 170°C, respektivt, (forbindelse nr. 4:1 og 4:2 respektivt).

Eksempel 5

17- estramustin- N- R2- N- R3- aminoacetat r hydroklorid

Estere som har aminosubstituentene R<2> og R<3> som er beskrevet i tabell 1, fremstilles av 17-estramustinbromacetat ved hjelp av fremgangsmåten i eksempel 3 med små modifikasjo-ner.

Eksempel 6

17- estramustinaminoacetat. hydroklorid og metansulfonat

Estramustin (4,4 g, 0,01 mol) og N-tert-butoksykarbonyl-glycin (1,75 g, 0,01 mol) oppløses i metylenklorid (35 ml). Dicykloheksylkarbodiimid (2,1 g, 0,01 mol) og 4-dimetyl-aminopyridin (0,1 g, 0,001 mol) tilsettes, og reaksjons-blandingen omrøres i 3 timer. Den dannede dicykloheksylurea fjernes ved filtrering, og løsningsmiddelet dampes forsiktig bort. Den oljeaktige residium oppløses i acetonitril (10 ml). Acetonitril (40 ml) som inneholder hydrogenklorid (0,03 mol) tilsettes og blandingen omrøres i 16 timer. Den dannede felling oppsamles på et filter og omkrystalliseres fra metanol/eter. Utbytte 3,2 g 17-estramustinaminoacetat, hydroklorid, (sm.p. 220°C, forbindelse nr. 6:1) hvilket ble bekreftet ved NMR-spektroskopi.

Med den samme fremgangsmåte unntatt at man brukte metansulfonsyre (0,03 mol) isteden for hydrogenklorid og lot være å omkrystallisere fikk man 17-estramustinaminoacetat, metansulfonat (forbindelse nr. 6:2), sm.p.206°C.

Eksempel 7

17- estramustinaminopropionater, hydroklorid

Med den samme metode som beskrevet i eksempel 6 fikk man følgende salter: 17-estramustin-2-L-aminopropionat, hydroklorid, sm.p. 248°C, fra N-tert-butoksykarbonyl-L-alanin

17-estramustin-3-aminopropionat, hydroklorid, sm.p. 223°C, fra N-tert-butoksykarbonyl-6-alanin.

Eksempel 8

17- estramustin- aminoacetat, metansulfonat

Til estramustin (4,4 g, 0,01 mol) oppløst i metylenklorid (30 ml) tilsettes N-benzyloksykarbonylglycin (2,2 g, 0,01 mol), dicykloheksylkarbodiimid (2,25 g, 0,011 mol) og 4-dimetylamino-pyridin (0,12 g, 0,001 mol). Blandingen om-røres ved romtemperatur i 2 timer. Det dannede dicykloheksylurea fjernes ved filtrering. Filtratet vaskes med saltsyre (2 mol/l, 10 ml), vann (10 ml), natriumkarbonatløsning

(1 mol/l, 25 ml) og med vann (25 ml) og tørkes med natriumsulfat. Løsningsmiddelet dampes vekk i en rotasjonsevaporator. Den gjenværende olje oppløses i etanol (125 ml).

Palladium på trekull (1 g, Pd-innhold 5%) tilsettes, og blandingen behandles med hydrogen ved atmosfærisk trykk og romtemperatur. Når reaksjonen er ferdig, filtreres blandingen og løsningsmiddelet dampes forsiktig bort. Residuet oppløses i acetonitril (75 ml). Metansulfonsyre (1 g, 0,01 mol) tilsettes. Etter omrøring av blandingen i 18 timer oppsamles fellingen på et filter og vaskes med acetonitril og tørkes ved romtemperatur. Utbytte 3,7 g 17-estramustinaminoacetat, metansulfonat, sm.p. 204°C.

Eksempel 9

17- estramustin- 4-( NrNr - dimetylamino ) butyrat, hydroklorid

Til estramustin (4,4 g, 0,01 mol) i metylenklorid (50 ml) tilsettes (4-dimetylaminobutyrylklorid, hydroklorid (1,3 g, 0,01 mol). Løsningen oppvarmes med tilbakeløp i 2 timer. Løsningsmiddelet dampes bort, og den resulterende olje krystalliseres. Produktet behandles med aktivert trekull i etanolløsning og omkrystalliseres fra etanol/eter. Utbytte 6,5 g. sm.p. 205°C). Produktet er 17-estramustin-4-(N,N-dimetylamino)butyrat, hydroklorid, hvilket ble bekreftet med NMR-spektroskopi.

Vekselvirkning med kalsiumioner

Løsning A: 0,3 mol/l kalsiumdietansulfonat. Kalsiumkarbonat (1,38 g, 15 mmol) oppløses ved å tilsette en 1,0 mol/l etansulfonsyreoppløsning inntil man får en stabil pH lik

5,3. Løsningen fortynnes med vann til 50 ml.

Løsning B: 0,03 mol/l kalsiumdietansulfonat. En del av løsning A fortynnes med 9 deler vann.

Løsning C: 0,05 mol/l natriumacetat/eddiksyrebuffer med pH 4,5. Iseddiksyre (3,0 g, 0,05 mol) oppløses i 800 ml vann, titreres med 1 mol/l natriumhyroksydløsning til pH=4,5 og fortynnes til 1 1.

Forsøksforbindelsen oppløses i 50 ml løsning C. Etter noen få minutter får man en klar løsning. Etter 5 minutter tilsettes en ekvivalent mengde kalsiumioner ved å tilsette 1 ml av løsning A eller B. Blandingen iakttas i 3 timer.

Resultatene viser at de nye forbindelser ikke gir noen felling i nærvær av kalsiumioner ved konsentrasjoner som er 10 ganger høyere enn konsentrasjonen av estramustinfosfatdinatriumsalt og kalsiumioner som er nødvendig for å gi en øyeblikkelig dannelse av et uløselig estramustinfosfat-kalsiumsalt.

Sammenligning av estramustinfosfat og nye estramustinestere med hensyn på oral biotilgjenglighet for estramustin i hunder

Forskjellige formuleringer ble administrert oralt til grupper på 4 Beagle hunder. Dosene var ekvivalent med 140 mg estramustinfosfat. Dyrene var fastende før doseringen, og de fikk 50 ml 0,01 M saltsyre etter dosen. Blodprøver ble analysert på estramustin ved hjelp av gasskromatografi.

(Andersson, S-B, et al., Acta Pharm. Suec. 19_, 1 (1982).

Følgende formuleringer ble brukt:

1. Vannløsning av estramustinfosfatdinatriumsalt

2. Vannløsning av forbindelse nr. 6:2

3. Vannløsning av forbindelse nr. 4:2

Tabell 2 viser AUC-verdiene ("Areas under the plasma con-centration versus time") for estramustin i hunder. De gjennomsnittlige verdier var 54±62, 118±60 og 83±62 ng/ml x timer for estramustinfosfat, forbindelse nr. 6:2 og nr. 4:2 respektive.

Claims

1. Analogifremgangsmåte ved fremstilling av terapeutisk aktive forbindelser med formel I hvor R<1>, R2 og R3 velges fra gruppen som består av hydrogen eller lavere alkyl med 1-4 karbonatomer, hvor R2 og R<3> sammen med N-atomet også kan danne en ring som har 2-5 karbonatomer, og hvor n er 0, 1 eller 2, og farmasøytisk akseptable salter derav, karakterisert veda) å esterifisere estra-1,3,5(10)-trien-3,178-diol-3-[N,N-bis-(2-kloretyl)karbamat] (estramustin): med en syre med formel hvor R<1> og n er som angitt ovenfor, og R4 er klor, brom, jod eller sulfonyloksy, hvilket gir en forbindelse med formel II: hvor R<1> og n er som angitt ovenfor, og R4 er en reaktiv substituent, og deretter å omsette forbindelsen II med et amin som har den generelle formel HNR2R3 hvor R<2> og R<3> er som angitt ovenfor, eller b) å esterifisere estramustin med en aminosyre med den generelle formel hvor R<1>, R2 og n er som angitt ovenfor, og R<5> er R3 som angitt ovenfor eller valgfritt en beskyttende gruppe, hvilket gir et mellomprodukt med den generelle formel II, hvor R4 er -NR<2>R<5>, fra hvilken den beskyttende gruppe senere fjernes for å fremstille forbindelsene med den generelle formel I.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at man fremstiller forbindelser hvor n er 0.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1-2, karakterisert vedat man fremstiller forbindelser hvor R<1> er hydrogen.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1-2, karakterisert ved at man fremstiller forbindelser hvor R<2> og R3 er like eller forskjellige og velges fra gruppen som består av hydrogen, metyl eller etyl.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1 ved fremstilling av 17-estramustinaminoacetat-metansulfonat, karakterisert ved at man utgår fra tilsvarende substituerte utgangsforbindelser.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1 ved fremstilling av 17-estramustin-N-metylaminoacetat-etansulfonat, karakterisert ved at man utgår fra tilsvarende substituerte utgangsforbindelser.