Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia nowych pochodnych uracylu o ogólnym wzo¬ rze 1, w którym R2 oznacza atom wodoru albo grupe alkilowa lub arylowa, R8 oznacza grupe alki¬ lowa albo arylowa, a R1 oznacza atom wodoru lub grupe o ogólnym wzorze 2, w którym R2 i R€ ma¬ ja wyzej podane znaczenie, przy czym gdy R1 i R2 oznaczaja atomy wodoru, wówczas R2 ozna¬ cza grupe arylowa lub prostolancuchowa grupe alkilowa o 2—-11 atomadh wegla.Zwiazki wytwarzane sposobem wedlug wyna¬ lazku maja cenne wlasciwosci przeciwnowotwo- rowe.Z wstepnie opublikowanego japonskiego opisu patetowego nr 98280/76 znana jest nowa klasa 1- -acyloksymetylo-5-fluoropochodnych uracylu beda¬ cych srodkami przeciwnowotworowymi, a miano¬ wicie takich jak l-acetoksymetylo-5-fluoro-uracyl, l-piwaloiloksymetylo-5-fluorouracyl i 1-palmitoilo- ksymetylo-5-fluorouracyl. Zwiazki te nie sa jed¬ nak korzystne, gdyz l-acetoksymetylo-5-fluoroura- cyl jest wysoce toksyczny, l-piwaloiloksymetylo-5- fluorouracyl wykazuje niska czynnosc przeciwno- wotoworowa, a l-palmitoiloksymetylo-5-fluoroura- cyl jest zle wchlaniany przez zywe organizmy.Nieoczekiwanie stwierdzono, ze zwiazki o ogól¬ nym wzorze 1, w którym wszystkie symbole ma¬ ja wyzej podane znaczenie, wykazuja bardzo wy¬ soka czynnosc przeciwnowotworowa, a równoczes¬ nie sa dobrze wchlaniane przez zywe organizmy i wykazuja nieznaczna tylko toksycznosc.We wzorze 1 podstawniki R2 i R8 jako grupy alkilowe lub arylowe moga byc jednakowe lub 5 rózne. Jako grupy alkilowe oznaczaja one proste lub rozgalezione rodniki o 1—18 atomach wegla, np. takie jak rodnik metylowy, etylowy, n-pro- pylowy, izopropylowy, n-butylowy, izobutylowy, III-rzed. butylowy, n-pentylowy, n-heksylowy, n- 10 -heptylowy, o-oktylowy, n-nonylowy, n-decylowy, undecylowy, dodecylowy, mirystylowy, heptadecy- lowy lub oktadecylowy, a jako grupy arylowe oz¬ naczaja one np. rodniki fenylowe, ewentualnie za¬ wierajace 1 lub wieksza liczbe podstawników, ta- 15 kich jak rodniki alkilowe, alkoksylowe i chlorow- coalkilowe albo atomy chlorowca.Zwiazki o ogólnym wzorze 1, w którym wszyst¬ kie symbole mjaja wyzej podane znaczenie, zgod¬ nie z wynalazkiem wytwarza sie przez reakcje 5- 20 -fluorouracylu z karboksylanem a-chlorowcoalkilu o ogólnym wzorze 3, w którym R2 i R8 maja wy¬ zej podane znaczenie, a X oznacza atom chlorow¬ ca. Reakcje prowadzi sie korzystnie w obecnosci srodka wiazacego kwas i w srodowisku polarnego 25 rozpuszczalnika, obojetnego w warunkach reakcji i mogacego rozpuszczac 5-fluorouracyl.Karboksylany a-chlorowcoalkilu, zwane takze halogenkami acyloksymetylu, o ogólnym wzorze 3 30 sa zwiazkami znanymi i latwymi do wytwarza- 108 914108 914 nia znana metoda. Korzystnymi przykladami pod- stawnika X jako atomu chlorowca jest atom chlo¬ ru i bromu, przy czym ze wzgledów ekonomicz¬ nych najkorzystniejszy jest atom dhloru. Przy¬ kladami karboksylanów a-chloroalkilu sa propio- nian chlorometylu /czyli chlorek propionyloksy- metylu, octan chlorometylu/, maslan chlorometylu, kaprynian chlorometylu, kaprylan chlorometylu, laurynian chlorometylu, palmitynian ohlorometylu, kaprylan a-chlorometylu, octan a-chloro-n-butylu, benzoesan chlorometylu, octan a-chlorobenzylu i trójmetylooctan chlorometylu.Nie istnieja scisle ograniczenia proporcji 5-flu- orouracylu do karboksylanu a-chlorowcoalkilu, jakkolwiek stosuje sie zazwyczaj proporcje ste- chiometryczne. W celu otrzymania produktu o ogólnym wzorze 1, w którym R1 oznacza atom wodoru, 5-fluorouracyl poddaje sie reakcji ko¬ rzystnie z. równomolowa iloscia karboksylanu a- -chlorowcoalkilu. W celu otrzymania zwiazku o wzorze 1, w którym R1 oznacza grupe o wzorze 2,5-fluoroacyl poddaje sie reakcji z podwójna ilos¬ cia moli karboksylanu a-dhlorowcoalkilu. Zwiazki o wzorze 1, w którym R1 oznacza grupe o wzorze 2 i R2 i R8 maja wyzej podane znaczenie, mozna ewentualnie przeprowadzac droga hydrolizy w zwiazJki o wzorze 1, w którym R1 oznacza atom wodoru.W procesie prowadzonym sposobem wedlug wy¬ nalazku reakcje prowadzi sie zwykle w obecnosci srodka wiazacego kwas i zwyklego cieklego roz¬ puszczalnika polarnego obojetnego w warunkach reakcji i majacego zdolnosc rozpuszczania sub¬ stancji wyjsciowych lub mieszania sie z nimi.Przykladami takich rozpuszczalników sa N,N-dwu- alkilokarbonamidy, np. N,N-dwumetyloformamid oraz dwualkilosulfotlenki, np. dwumetylosulfotlenek przy czym stosowac -mozna równiez acetonitryl.Przykladami srodków wiazacych kwas sa nie¬ organiczne zasady, np. wodorotlenki metali alka¬ licznych, wodorki metali alkalicznych, weglany metali alkalicznych i wodoroweglany metali alka¬ licznych, a takze zasady organiczne, np. alifatycz¬ ne i aromatyczne aminy trzeciorzedowe oraz wo¬ dorotlenki czteroalkiloamoniowe, przy czym ko¬ rzystne jest stosowanie wodorku sodu, weglanu potasowego trójtyloaminy i pirydyny. O ile rea¬ genty rozpuszczaja sie w takiej alifatycznej lub aromatycznej zasadzie trzeciorzedowej, zasada ta mozna zastapic czesc polarnego rozpuszczalnika.Reakcje prowadzi sie w temperaturze 0—100°C, korzystnie w temperaturze od temperatury poko¬ jowej do 50°C. Czas reakcji zalezy od tempera¬ tury reakcji, przy czym wynosi on zazwyczaj 1—20 godzin, korzystnie 2—10 godzin.Po zakonczeniu reakcji kondensacji produkt wy¬ odrebnia sie i oczyszcza, np. w ten sposób, ze ciecz reakcyjna przesacza sie w celu usuniecia substancji nierozpuszczalnych glównie soli nieor¬ ganicznej i chlorowcowodonków aminy trzeciorze¬ dowej a nastepnie oddestylowuje sie rozpuszczal¬ nik, korzystnie pod zmniejszonym cisnieniem. Po¬ zostalosc podestylacyjna chromatografuje sie na kolumnie wypelnionej zelem krzemionkowym, sto¬ sujac jako rozpuszczalnik rozwijajacy mieszanine benzenu i octanu metylu. W wyniku tej obróbki 5 surowy produkt koncowy zostaje oddzielony od izomeru podstawionego tylko w pozycji 3, stanowia¬ cego produkt uboczny i od nieprzereagowanych substancji wyjsciowych. Mozna tez postepowac w ten sposób, ze pozostalosc podestylacyjna roztwa- iq rza sie w chloroformie, roztwór chloroformowy przesacza w celu usuniecia nierozpuszczalnego 5-fluorouracylu, przemywa woda, suszy i po od¬ destylowaniu chloroformu otrzymuje sie surowy produkt koncowy. W pewnych przypadkach pro- 15 dukt reakcji mozna wlewac do wody, w wyniku czego rozpuszcza sie w niej powstala w reakcji kondensacji sól nieorganiczna i ohlorowcowodorek aminy trzeciorzedowej, a substancje nierozpusz¬ czalne, w tym produkt koncowy, ulegaja wytra- » ceniu. Otrzymany surowy produkt koncowy moz¬ na oczyszczac droga rekrystalizacji z benzenu, etanolu lub eteru lub rozpuszczajac go w chloro¬ formie i wlewajac roztwór do rozpuszczalnika nierozpuszczajacego produktu. 23 Nowe pochodne uracylu wytwarzane sposobem wedlug wynalazku badano nizej opisana metoda, w celu okreslenia ich aktywnosci przeciwnowotwo- rowej przez oznaczenie procentowego przedluza- 30 nia czasu zycia /ILS°/o/, bedacego obecnie pow¬ szechnie stosowanym wskaznikiem oceny czynnosci przeciwnowotworowej. Wyniki podano w tablicy 1.Kazdej z czesciu myszy BDFi przeszczepiono 35 dootrzewnowe po lXio5 komórek nowotworowych bialaczki limfatycznej L-1210/ ze szczepu otrzy¬ manego z National Cancer Institute. Po 24 go¬ dzinach od przeszczepienia komórek nowotworo¬ wych, myszom podawano jeden raz dziennie w 40 ciagu 5 dniu dootrzewnowo lub doustnie okreslo¬ na ilosc zawiesiny kazdego z badanych zwiazków w 5e/o roztworze karbolksymetylocelulozy, notujac liczbe dni w ciagu których leczone myszy utrzy¬ mywaly sie przy zyciu. ILS°/o obliczono wedlug 45 podanego nizej równania w odniesieniu od ilosci dni w ciagu których utrzymywala sie przy zyciu kontrolna grupa myszy.T—C ILSVo X 100 w którym: T — liczba dni, które uplynely od pierwszego dnia podania badanego leku do dnia smierci le¬ czonej grupy myszy C — liczba dni, w które uplynely od pierwszego dnia podania placebo do dnia smierci kon¬ trolnej grupy myszy 55 Z tablicy 1 jasno wynika, iz pochodne uracylu wytwarzane sposobem wedlug wynalazku wyka¬ zuja wysoki poziom czynnosci przeciwnowotworo¬ wej, a zatem sa one uzyteczne jako srodki prze- 05 ciwnowotwórowe.108 914 Tablica 1 1 Badany zwiazek Podstawniki 1 Rl 1 1 H H H H H H H H H H H H H —CH2OOCCH, —CHtOOC-n-C4H, —CHfOOC-n-C4H, CHjOOC-n-CeHu —CH/^OC-n-CyHjs 1 —CHfOOC-n-C15Hfl R* 2 H H H H H H H H H H C,H7 CHf CfH5 H H H H H H «» 3 C2H5 n-C,H7 n-C4H9 n-CfiHn n-CeH18 n-C7H15 n-C,Hj7 n-C,Hlf n-CuHM C.HS CH, n-C4H, CH, CH, n-C4H4 t-C4H9 n-CfH!, n-C7H15 n-C^Hn | lLSVe "| podawanie dootrzewnowe 30 mg/kg 4 44 54 40 30 25 25 46 64 25 31 35 40 100 mg/kg 5 44 16 106 '• 30 mg/kg 6 19 23 29 12 podawanie doustne 100 mg/kg 7 45 40 25 20 31 43 29 15 25 15 13 10 1 300 mg/kg 8 10 —9 34 Przyklad porównawczy.Kazdemu szczurowi z grupy 6 szczurów wstrzy¬ kiwano dootrzewnowo badany zwiazek w ilosci 50mg/kg wagi ciala i okreslono zmiany stezenia badanego zwiazku we krwi w zaleznosci od uply¬ wu czasu. Wyniki próby podano w tablicy 2. zywszy podobienstwo ich budowy do budowy wspomnianych powyzej znanych zwiazków.Sposób wedlug wynalazku zilustrowano w przy¬ kladach.Przyklad I. W 50 ml dwumetyloacetamidu rozpuszcza sie 6,50 g /0,05 mola/ 5-fluorouracylu, a Badany zwiazek Podstawniki 1 Rl | 1 *H H H H H *H H. t H R* 2 H H H H H H H C,H, R* 3 CH, C,H, n-C,H7 n-C,Hn n-CuH„ n-CuH,! C.H, CH, 1 4 8,4 '6,8 5,7 7,7 4,3 1,2 3,7 6,1 Tablica 2 Stezenie we krwi Uplyw czasu po wstrzyknieciu /w godz/ 2 5 1,4 4,2 3,3 7,8 6,5 1,8 2,8 1,3 3 6 nie wykryto 1,2 0,8 4,1 0,9 0,2 0,4 0,1 5 7 nie wykryto nie wykryto 0,02 1,3 0,05 0,01 0,0(2 nie wykryto Uwagi 8 | /3 z 5 szczu¬ rów padly/ * zwiazki znane Z powyzszej tablicy wynika, ze 1-acetoksyme- tylo-5-fluorouracyl, znany zwiazek o zblizonej bu¬ dowie, wprawdzie wykazuja wysoka toksycznosc, ale jego stezenie we krwi gwaltownie spada, na¬ tomiast stezenie we krwi. l-palmitoiloksymetylo-5- -fluorouracylu i innych podobnych znanych zwiaz¬ ków jest niskie i zwiazki te sa zle wchlaniane przez zywy organizm. Pochodne uracylu wytwa¬ rzane sposobem wedlug wynalazku wykazuja na¬ tomiast niska toksycznosc i sa dobrze wchlania¬ ne przez zywy organizm, co jest zaskakujace, zwa- nastepnie do roztworu dodaje sie 15,18 g /0,15 mola/ trójetyloaminy. Do miesza%tóyvwl#apiSti!e w ciagu 30 minut 6,1*^ f8$$ moK/<»i6m*a- nu chIorom^lu?eltfiesM{in|^d^e ^reSfiftji w ciagt? Ssfe*iffi? 4ffitaW&<9fl? iflflg/ a°*Ust&ftle przeS^BlQfej¥aff^ns{ffiie^aWw^fafedhfe^ ^ftfiro- w%^^°^ftftt^om^.°\^s«ehmai2 z^m*®mi -figdesSfltfWWtvkMt?tic§iM, ^^SSfefifec -c^o^aCo&aM^w™^ :tff1fe%ionW^ :Wi^jarc^ tni&za^iiW^eWgnu TomM^m^sa-108 914 8 nek zmieszania 8:2 —1:1/ w celu wydzielenia surowego l-propionyloksymetylo-5-fluorouracylu.Ten surowy produkt przekrystalizowuje sie z benzenu, otrzymujac 7,93 g /73,l°/o wydajnosci te¬ oretycznej/ czystych krysztalów o bialej barwie i temperaturze topnienia 105—406°.C.Wyniki analizy elementarnej poddanego rekry- stalizcji produktu wykazuja dobra zgodnosc z war¬ tosciami obliczonymi: Analiza elementarna dla CUH1BFN204: Stwierdzono/•/§/ C H F N 44,50 4,03 8,39 12,92 Obliczono /•/a/ 44,45 4,20 8,79 12,96 Wyniki analizy NMR /rozpuszczalnik DMSO d«/ dla produktu sa nastepujace: 5=1,05 /3H, triplet, J=8, CH8/; 2,37 /2H; kwartet, J=8 COCHj/, 5,63 /2H, singlet, CH20/; 8,18 /dub¬ let, J=6, Ce—H/ i 12,05 /1H, szerokie, NH/.Charakterystyczne dla produktu pasma absorp¬ cyjne w widmie IR wystepuja przy 3420, 3200, 3080, 2930, 1756, 1725, 1704, 1675, 1472, 1468, 1418, 1382, 1360, H268, 1204, 1175, 1147, 1090, 1018, 962, 900, 842, 812, 788 i 715 cm-1.Przyklad II. W 80 ml dwumetyloformamidu rozpuszcza sie 10,41 g /0,08 mola/ 5-fluorouracy- lu, do roztworu dodaje sie 24,29 g /0,24 mola/ trójetyloaminy, a nastepnie wkrapla sie w ciagu 15 minut 10,93 g /0,08 mola/ chlorku butyryloksy- metylu. Mieszanine poddaje sie reakcji w ciagu 5 godzin w temperaturze otoczenia, a powstala w reakcji ciecz przesacza sie w celu usuniecia wytraconego chlorowodrku trójetyloaminy. Na¬ stepnie z przesaczu odparowuje sie rozpuszczal¬ nik i pozostalosc chromatografuje stosujac ko¬ lumne wypelniona zelem krzemionkowym i mie¬ szanine benzenu i octanu etylu /stosunek zmie¬ szania 1 : 1/. Otrzymany surowy l-butyryloksy-5- -fluorouracyl przekrystalizowuje sie z benzenu, otrzymujac 16,0 g /86,9°/o wydajnosci teoretycz¬ nej/ czystyoh krysztalów o bialej barwie i tem¬ peraturze topnienia 96—98°C.Wyniki analizy elementarnej produktu wykazuja dobra zgodnosc z wartosciami obliczonymi.Analiza elementarna dla C9HiiFN204: C H F N Stwierdzono /•/•/ 47,12 4,73 8,08 12,82 Obliczono /•/•/ 46,96 4,82 8,25 12,17 Wyniki analizy NMR /rozpuszczalnik DMSO d6/ dla produktu sa nastepujace: 8=0,92 /3H, triplet, J=8, CH8/; 1,60 /2H, multi¬ plet, CH2/; 2,35 /2H, triplet, J=8, COCH2/; 5,64 /2H, singlet, OCH2/; 8,17 /1H, dublet, J=6, C6—H/ i 12,02 /1H, szerokie, NH/.Charakterystyczne dla produktu pasma absop- cyjne w widmie IR wystepuja przy 3410, 3290, 3080, 2970, 2920, 2830, 1740 /silne/, 1665, 1472, 1420, 1380, 1350, 13120, 1268, 1250, 1195, 1180, 1145, 1115, 1095, 1040, 1000, 900, 880, 790, 770 i 725 cm-1.Przyklad III. W 50 ml dwumetyloformamidu rozpuszcza sie 3,90 g /0,03 mola/ 5-fluorouracylu, do roztworu dodaje sie 3,0 g trójetyloaminy i na¬ stepnie wkrapla 4,73 g /0,0297 mola/ chlorku ka- proiloksymetylu. Mieszanine poddaje sie reakcji w ciagu 3 godzin w temperaturze 50°C, po czym przesacza sie otrzymana ciecz w celu usuniecia wytraconego chlorowodorku trójetyloaminy, a na¬ stepnie oddestylowuje z przesaczu dwumetylo- formamid. Do pozostalosci dodaje sie 50 ml chlo¬ roformu, miesza i przesacza w celu usuniecia nie- 5 rozpuszczalnego, nie przereagowanego 5-fluoroura¬ cylu. Warstwe chloroformowa przemywa sie wo¬ da a nastepnie suszy. Po oddestylowaniu chloro¬ formu otrzymuje sie 3,0 g /38,7°/o wydajnosci teoretycznej/ l-kaproiloksymetylo-5-fluorourocylu it w postaci krysztalów o bialej barwie i tempera¬ turze topnienia 95—96°C.Wynik analizy elementarnej produktu wykazuje dobra zgodnosc z wartosciami obliczonymi: Analiza elementarna dla CuH1BFNf04: 15 C H F N Stwierdzono /%/ 50,42 5,63 7,17 10,42 Obliczono /•/•/ 51,16 5,85 7,36 10,85 Wyniki analizy NMR /rozpuszczalnik CDC18/ dla produktu sa nastepujace: 20 5=0,90 /3H, triplet, J=6, CH8/; 1,34 /4H, multi¬ plet, -CN2CH2-/; 1,60 /2H, multiplet, CoCH2CH2-/; 2,40 /2H, triplet, J=6, -COCH2-/; 5,68 /2H, sing¬ let, N-CH2-/; 7,62/lH, dublet, J=6, C6-H/ i 9,85 /1H, szerokie, NH/. 25 Charakterystyczne dla produktu pasma absorp¬ cyjne w widmie R wystepuja przy 3420, 3260, 3065, 2940, 2900, 2850, 1720, 1684, 1655, 1463, 1408, 1368, 1£55, 1200, 1168, 1137, 1108, 972 i 780 cm-1.Przyklad IV. W 100 ml dwumetyloaceta- 30 midu rozpuszczo sie 19,51 g /0,15 mola/ 5-fluoro¬ uracylu i 75,90 g /0,75 mola/ trójetyloaminy, po czym wkrapla sie wtemperaturze pokojowej 41,05 g /0,165 mola/ laurynianu chlorometylu i miesza¬ nine poddaje sie reakcji w ciagu 20 godzin. Na- 35 stepnie oddestylowuje sie trójetyloamine i dwa- metyloacetamid, a pozostalosc wlewa do 400 ml wody, miesza, przesacza i przemywa woda, otrzy¬ mujac krystaliczny produkt, z którego po rekry¬ stalizacji z 200 ml etanolu otrzymuje sie 38,06 g 40 /74,2°/o wydajnosci teoretycznej/ 1-lauroiloksyme- tylo-5-fluorouracylu o temperaturze topnienia 113,7—114,2°C.Wyniki analizy elementarnej produktu wykazuja dobra zgodnosc z wartosciami obliczonymi. 45 Analiza elementarna dla C17H27FN204: C H F N Stwierdzono /%/ 59,94 8,16 5,52 8,07 Obliczono /•/ PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL