SI8910310A - Postopek za pripravo 4-demetoksidavnomicinona, aglikona 4-demetoksi-davnorubicina - Google Patents

Abstract

4-demetoksi-davnomicinon l znani aglikon 4-demetoksi-davnorubicina, pripravimo z zaščito 13-keto skupine 4-demetil-davnomicinona, sulfoniliranjem 4-hidroksi skupine, reakcijo sulfonilirane spojine z aminom, odstranitvijo amino zaščitne skupine iz nastalega 4-demetil-4-(amino zaščitenega)-13-dioksolanil-davnomicinona, diazotiranjem tako sproščene 4-amino skupine in redukcijo tako nastale diazonijeve spojine pod milimi pogoji.

Description

FARMITALIA CARLO ERBA s.r.l.

Postopek za pripravo 4-demetoksidavnomicinona, aglikona 4-demetoksi-davnorubicina

Predloženi izum se nanaša na postopek za pripravo 4-demetoksidavnomicinona s formulo I:

4-demetoksidavnorubicin, ki je analog znanega antibiotika davnorubicina je glikozid nastal iz tetracikličnega aglikona (+) 4-demetoksidavnomicinona (I) in amino sladkorja davnozamina. Njegova uporabnost kot učinkovite anti tumorne spojine je opisana v Cancer Treatment Report 60 (7): 829-834 (1976) in ibidem 61 (5): 893-894 (1977).

Sinteza (+) 4-demetoksidavnomicinona je opisana v US-A-4046878. Druga sinteza temelji na pripravi racemnega

1,4-_!-dimetoksi-6-hidroksi-6-acetiltetralina, njegovi optični/ ločbi ₉ kondenzaciji (-) enantiomera z ftalanhidridom in stereoselektivni uvedbi OH skupine na mesto 7 (glej US-A-4O77988 in US-A-4132721 ). Predloženi izum obravnava postopek za pripravo 4-demetoksi-davnomicinona s formulo (I):

I ki zajema:

(a) zaščito 13-keto skupine 4-demetildavnomicinona s formulo (2):

z obdelavo z etilenglikolom;

(b) reakcijo nastalega 4-deraetil-13-dioksolanil-davnomicinona s formulo (3):

- 3 s sulfonilkloridom s formulo II:

r-so₂ci (II) kjer R predstavlja alkilno skupino od 1 do 10 ogljikovih atomov, v danem primeru substituiranih z enim ali več halogeno vimi atomi ali arilno skupino, v danem primeru substituirano s halogenom, alkilom, alkoksij ali nitro v prisotnosti N,Ndiizopropiletilamina in katalitski množini 4-dimetilarainopiridina;

(c) reakcijo nastalega sulfoniranega 4-demetil-13-dioksolanildavnomicinona s formulo (4):

kjer je R^kot je zgoraj navedeno, z aminom s formulo III:

R¹(r²)CH-NH₂ (III)

2 kjer vsak od R in R neodvisno predstavlja vodikov atom ali fenilno skupino, ki nosi eno ali več alkoksi skupin;

(d) odstranitev aminozaščitne skupine iz nastalega 4-demetil4-( zaščt. amino )-13-dioksolanil-davnomicinona s formulo (5):

2 kjer sta R in R kot je zgoraj navedeno;

(e) diazotiranje 4-amino skupine nastalega 4-demetoksi-4-aminodavnomicinona s formulo (6):

in (f) redukcijo nastalega diazo-derivata s formulo (7):

pod milimi pogoji, da dobimo pri tem 4-demetoksi-davnomicinon s formulo I.

4-demetil-davnomicinon š formulo (2) lahko pripravimo z demetiliranjem davnomicinona s formulo (1):

Zato je možno, da predlagamo postopek, po katerem lahko začnemo iz v naravi nahajajočega se ( + ·) davnomicinona, ki je bolj učinkovit in zahteva manj stopenj kot popolna kemična sinteza. Še več postopek ne zahteva niti stopnje optične ločitve niti kemičnega čiščenja. Intermediati s formulama (3) do (5) so novi in so vključeni v izum.

Predloženi postopek ponazorimo z naslednjo reakcijsko shemo (shema 1). Izhodna snov za postopek je lahko (+) davnomicinon (1). Le-tega lahko pripravimo z ustrezno hidrolizo davnorubicina, kot takega, dobljenega pri fermentaciji, kot je opisano v US-A-4012284. Davnomicinon lahko demetiliramo pri obdelavi z AlCl^ v inertnem organskem topilu kot nitrobenzenu pri temperaturi refluksa, da dobimo 4-demetildavnomicinon imenovan tudi karminomicinon (2). Tak postopek je opisan v US-A-4188377.

Stopnjo (a) lahko izvedemo z obdelavo z etilenglikolom v prisotnosti p-toluensulfonske kisline pri temepraturi refluksa. Nastalo spojino (3) sulfoniramo v stopnji (b) na mestu C4-OHjda dobimo spojino (4), brez kakršnekoli zaščite preostalih OH skupin. Sredstvo za ^sulfoniranje je sulfonilklorid s formulo II:

R-SO₂C1 (II) kjer R predstavlja alkilno skupino, ki ima od 1 do 10 ogljikovih atomov, halogene ali polihalogene takih alkilnih skupin ali arilno skupino v danem primeru substituirano z najmanj enim, npr. od 1 do 3 substituenti izbranimi iz atom(ov) halogena in alkil kot C-j-C^alkil, alkoksi kot alkoksi in nitro skupine. Prednostni skupini, ki lahko predstavljata R sta:

4-fluorofenil in 4-tolil. Reakcijo prednostno izvedemo v piridinu. Poudariti moramo, da to selektivno sulfoniliranje ne prizadene nobene od fenolnih C< , ..

^r 6-OH m C11-OH ali benzilne

C7*-OH samo pri pogojih v smislu izuma, namreč pri reakciji derivata 4-demetil-davnomicinona (3) s sulfonilkloridom v prisotnosti Ν,Ν-diizopropiletilamina in katalitske množine 4-dimetilamino piridina.

Tako dobljeno spojino (4) neposredno obdelamo v raztopini v stopnji (c) z ustreznim aminom s formulo III:

Ri

CH-NHr (III )

R2

2 kjer lahko R in R neodvisno predstavljata vodikov atom ali fenilno skupino, ki nosi eno ali več, npr. od 1 do 3, alkoksi skupine. Alkoksi skupina (e) ima lahko od 1 do 4 ogljikove atome.

SHEMA I

I

Prednostna amina s formulo III sta 4-metoksibenzilamin in

3,4-dimetoksibenzilamin.

Zaščiten amin s formulo (5) lahko obdelamo* v stopnji (d) s trifluorocetno kislino, npr. za 3 ure pri sobni temepraturi, da sprostimo 4-aroinoderivat (6). Diazotiranje v naslednji stopnji (e) lahko dosežemo z uporabo natrijevega nitrita, npr. z uporabo vodne raztopine natrijevega nitrita pri 0° do 5°C. Tako lahko obdelamo kislo raztopino iz stopnje (d), kateri smo dodali vodo in metilen klorid, z natrijevim nitritom, da dobimo diazonijevo sol (7), katero lahko ekstrahiramo v vodno fazo. Obdelava vodne raztopine s hipofosforjevo kislino npr. s 50 %-no hipofošforovo kislino, da v stopnji (f) željeni 4-demetoksidavnomicinon (I) visoke optične in kemične čistosti.

4-demetoksi-davnomicinon je aglikonski/ del uporabnega antitumornega zdravila 4-demetoksi-davnorubicina. Potemtakem predloženi izuiii nadalje obravnava postopek za pripravo 4-demetoksi-davnorubicina s formulo IV:

ali njegove farmacevtsko sprejemljive soli, ki zajema presnovo 4-demetoksi-davnomicinona s formulo I, ki smo ga pripravili po postopku v smislu izuma, z ustreznim derivatom sladkorja in, če želimo presnovo tako dobljenega 4-demetoksi-davnorubicina v njegovo farmacevtsko sprejemljivo sol.

Derivat sladkorja ima lahko formulo

kjer Hal predstavlja atom halogena, R predstavlja zaščiteno 5 hidroksilno skupino in R predstavlja zaščiteno amino skupino. Zaščitni skupini odstranimo po reakciji s 4-demetoksi-davnomicinonom. Prednostno je Hal klorov atom. Hidroksilna skupina je /lahko zaščitena s trifluoroacetilno skupino. Amino skupina je lahko tudi zaščitena s trifluoroacetilno skupino.

Nastali 4-demetoksi-davnorubicin ali njegovo farmacevtsko sprejemljivo sol lahko pripravimo npr. z uporabo kot antibiotik ali kot antitumorno sredstvo, kot farmacevtski pripravek, ki zajema farmacevtsko sprejemljiv nosilec ali razredčilo.

Naslednji primeri pojasnjujejo izum.

PRIMER 1 4-demetildavnomicinon (2)

Raztopini 15,04 g (37,8 mmola) davnomicinona (1) v 1,4 L metilenklorida med mešanjem v dušikovi atmosferi, po deležih dodamo 52,8 g (396,4 mmola) brezvodnega aluminijevega klorida v časovnem razdobju 1,5 ure. Reakcijsko zmes refluktiramo 1 uro, nato topilo oddestiliramo. Raztopino 22,8 g (25,4 mmola) oksalne kisline v 200 ml vode, ohlajene na 0°C previdno dodamo preostanku in zmes mešamo 2 uri pri sobni temperaturi. Trdno snov zberemo s filtracijo in speremo z vodo. Produkt, katerega nismo nadalje čistili kaže na HPLC analizi 83 %-no čistost.

HPLC analiza:

Kolona: MERCK RP 18/7 ^um (250 x 4,2 mm),

Mobilna faza:

A- 0,01 M natrijev heptansulfonat/0,02 M fosforjeva kislina 6 acetonitril 4

B- metanol 7 acetonitril 3

Gradient: iz 20 % B do 70 % B v 25 min.

Pretok: 1,5 ml/min.

Detektor: UV pri 254 nm.

TLC na plošči silikagela F 254 (Merck) z uporabo kloroforma/acetona (8:2 volumsko) Rf = 0,58.

PRIMER 2 4-demetil-13-dioksolanil-davnomicinon (3)

Suspenziji surovega 4-demetildavnomicinona (2) v benzenu dobljenega, kot je opisano v primeru 1 dodamo 30 ml etilenglikola in 0,3 g para toluensulfonske kisline. Reakcijsko

1 zmes refluktiramo 6 ur pri azeotropnem odstranjevanju vode.

Po ohladitvi na sobno temperaturo zberemo trdno snov s filtracijo in speremo z vodo in etanolom, da dobimo po sušenju 11,3 g (3) (HPLC: 98,3 %, pni pogojih opisanih v primeru 1). Celoten izkoristek iz (1): 70 %.

iH-NMR 300 MHz C v COCtj ): i = 1,42 (3H,s), 1,94 (1H,dd), 2.42 C1H,dt), 2,75 (1H,d), 3,18 (1H,dd), 4,04 (4H,S), 5,20 (1H,dd), 7,25 (IH,d), 7,65 (1H,t), 7,84 (1H,d), 12,18 (IH,s), 12,92 (1H,S), 13,52 (IH,Si.

M.S. : m/z = 428 CM⁺, bazni vrh).

TLC na plošči silikagela F 254 (Merck) z uporabo kloroform/ acetona (8:2 volumsko) Rf = 0,52.

PRIMER 3 4-demetil-4-p-toluensulfonil-13-diok,solanildavnomicinon (4)

Suspenziji 11,3 g (26,4 mmola) (3) v piridinu (330 ml), 22,6 raL (132 mmola) diizopropiletilamina in 0,65 g (5,3 mmola) 4-dimetilaminopiridina, po kapljicah dodamo raztopino 5,54 g (29 mmola) p-toluensulfonilklorida v 25 mL piridina v časovnem razdobju 5 minut. Reakcija je končana po 15 minutnem mešanju pri sobni temperaturi. Surovi produkt smo uporabili direktno v naslednjd. stopnji.

4H-NMR 300 MHz (. v COCi ζ ) : i =1,45 (3H,s), 1,92 CIH.dd), 2,18 (1H,S), 2,40 (3H,s), 2,34-2,52 C1H,m), 2,70 (IH,d), 3,15 (1H,dd), 4.06 (4H,m), 5,18 (1H,d), 7,28 (2H,d), 7,53 (IH,dl,

7,74 (1H,t), 7,82 (2H,d),8,28 (1H,d5, 13,15 (1H, s) , 13,48 (1H.S)

M.S. : m/z = 582 (M⁴* , bazni vrh).

TLC na plošči silikagela F 254 (Merck) z uporabo kloroform/ acetona (8:2 volumsko) Rf = 0,62.

PRIMER 4 4-demetil-4-p-metoksibenzilamino-13-dioksolanildavnomicinon (5)

Raztopini, dobljeni v primeru 3, pri 35°C dodamo

101 ml (792 mmola) p-metoksibenzilamina. Reakcijsko zmes mešamo pri 35°C 16 ur, jo nato ohladimo na 0°C in dodamo 4 L metilenklorida in 2 L 10 %-ne klorovodikove kisline. Po ločitvi, organsko fazo speremo z vodo, nasičenim NaHCO^ in vodo. Raztopino sušimo preko natrijevega sulfata in topilo odparimo pri zmanjšanem tlaku. Preostanek uporabimo direktno v naslednji stopnji.

^H-NMR 300 MHz (v CDCt^ ) : 6 = 1,50 C3H.S), 1,95 C1H,dd), 2.45

C1H,dt), 2,70' (1H,d), 3,20 (1H_;1bs), 3,23 C1H,dd), 3,00 (1H,bs),

3,04 (3H,S), 4,00 (4H,S), 4,53 C2H,d), 5,24 (1H,bs3, 6,93 (2H,d), 7,03 (IH,d), 7,31 (2H,d), 7,40 (1H,t), 7,63 C1H,dd), 9,00 (1Η,ί), 13,47 C1H.S), 13,72 (1H,s).

TLC na plošči silikagela F 254 (Merck) z uporabo kloroform/ acetona (8:2 volumsko) Rf = 0,70 M.S.: m/z = 547 (M⁺, bazni vrh).

PRIMER 5 4-demetoksidavnomicinon (I)

Surovi produkt, dobljen kot je opisano v primeru 4 raztopimo v 100 mL trifluorocetne kisline in mešamo 3 ure pri sobni temperaturi. Reakcijsko zmes po nevtralizaciji čistimo s kolonsko kromatografijo, da dobimo (6).

^H-NMR 300 MHZ CCOCL^ )	: d =
2,14 (dd, 3=4,0,15 Hz,	IH, 0 ax. H) ,
2,35 Cddd, J=2,0, 2,0,	15,0 Hz, 1H, 0 eq
2,45 (S, 3H, C0CH? ),
2,32 Cd, J = 19 Hz. 1H, 10 ax . H),
3,17 Cdd, 0=2.0, 19,0 HZ, 1H, 10 eq. H),
3,74 Cd, 0=4,0 Hz, 1H,	7-OH),
4,54 Cs, 1H, 9-OH),
5,32 Cddd, 0=2,0, 4.Θ,	4,0 HZ, 1H, 7-H),
6,00 (široko, 2H, 4-NH^
6,93 Cd, 0=0,0 HZ, 1H,	3-H) ,
7,46 (t, 0=0,0 Hz, 1H,	2-H) ,
7,64 Cd, 0=0,0 Hz, 1H,	1-H) ,

13, SZ Cs, 1H, 11-OH),

14,00 (s, 1H, 6-OH).

M.S.: ra/z = 383 (M⁺, bazni vrh).

TLC na plošči silikagela F 254 (Merck) z uporabo kloroform/ acetona (8:2 volumsko) Rf = 0,50.

Raztopini (6) v trifluorocetni kislini dodamo 2 L metilenklorida in 700 mL vode,nato pa po ohladitvi na 0°C še 0,93 g (13,5 mmola) natrijevega nitrita. Po mešanju 10 min. vodno fazo ločimo, jo speremo enkrat s Noo mL metilenklorida in dodamo 300 ml 50 %-ne hipofosforjeve kisline v 300 mL metilenklorida. Reakcijsko zmes mešamo pri sobni temperaturi 1 uro in nato fazi ločimo. Organsko fazo speremo z vodo, nasičenim NaHCO^ in vodo, sušimo preko natrijevega sulfata in nato odparimo topilo vakuumu, da dobimo 1,61 g (4,37 mmola) 4-demetoksidavnomicinona (1) (HPLC 92 %). Celotni izkoristek iz davnomicinona 11,5 %.

iH-NMR 300 MHz CCDCl^ ): 6 =

2.19 Cdd, J=4,0, 14,5 Hz, 1H, Θ ax. H),

2,37 Cddd, J=2,0, 2,0. 14,5 Hz, 1H, 0eq . H),

2,43 Cs , 3H, C0CH_? ),

2,95 (d, J=10,6, 1H, 10 ax. H),

3.20 (dd, 3=2,0, 10,6 Hz, 1H, 10 eq. H),

3,03 (d, 3 = 4,0 Hz, 1H, 7-OH),

4,55 (s, IH, 9-OH),

5,32 (l	ddd,	3=2,0, 4.0, 4
7,04-7	,06	(m, 2H, 2,3-H)
0,33-0	,36	Cm , 2H. 1,4-H)
13,30	(5 ,	1H, 6-OH) ,
13 ,60	(S ,	IH, 11-OH).

U.V.	spekter	( v EtOH)·.	Λ = 200 ,	252, 257,	205, 400, 500, 514
nm. ,	max	= 252 nm
I.R.	spekter	(KBr tableta)	= 3450,	1715, 1625	, 1585 cm-1.

/οό/2θ (C = 0,1 v dioksanu) = + 156°

M.S.: m/z = 368 (M⁺, bazni vrh)

TLC na plošči silikagela F 254 (Merck) z uporabo kloroform/ acetona (8:2 volumsko) Rf = 0,70.

Claims (11)

1. Postopek ΐ

ki zajema:

(a) zaščito 13-keto skupine 4-demetildavnomicinona s formulo (2):

z obdelavo z etilenglikolom;

(b) reakcijo nastalega 4-demetil-13-dioksolanil-davnomicinona s formulo (3):

s sulfonilkloridom s formulo II:

r-so₂ci (II) kjer R predstavlja alkilno skupino od 1 do 10 ogljikovih ¹ atomov, v danem primeru substituiranih* z enim ali več halogenovimi atomih ali arilno skupino, v danem primeru substituirano

L- 16 s halogenom, alkilom, alkoksi ali nitro^v prisotnosti N,Ndiizopropiletilamina in katalitski množini 4-dimetilaminopiridina;

(c) reakcijo nastalega sulfoniranega 4-demetil-13-dioksolanildavnomicinona s formulo (4):

kjer je Rjkot je zgoraj navedeno, z aminom s formulo III:

r¹(r²)CH-NH₂ (III)

1 2 kjer vsak od R in R neodvisno predstavlja vodikov atom ali fenilno skupino, ki nosi eno ali več alkoksi skupin;

(d) odstranitev aminozaščitne skupine iz nastalega 4-demetil4-( zaščt. amino )-13-dioksolanil-davnomicinona s formulo (5):

davnomicinona s formulo (6):

1 2 kjer sta R in R kot je zgoraj navedeno;

(e) diazotiranje 4-amino skupine nastalega 4-demetoksi-4-amino in (f) redukcijo nastalega diazo-derivata s formulo (7):

pod milimi pogoji, da dobimo pri tem 4-demetoksi-davnomicinon s formulo I.

2. Postopek po zahtevku 1, označen s tem, da pripravimo 4-demetil-davnomicinon s formulo (2) z deroetiliranjem davnomicinona s formulo (1):

izvedemo demetiliranje pri refluksu z aluminijevim kloridom v inertnem organskem topilu.

4. Postopek po kateremkoli od predhodnih zahtevkov, označen s tem, da izvedemo stopnjo (a) z obdelavo z etilenglikolom v prisotnosti p-toluensulfonske kisline pri temperaturi refluksa.

18

5. Postopek po kateremkoli od predhodnih zahtevkov, označen s tem, da je sulfonilklorid s formulo (II) v stopnji (b) p-toluensulfonilklorid ali 4-afluorofenilsulfonilklorid.

6. Postopek po kateremkoli od predhodnih zahtevkov, označen s tem, da je amin s formulo (III) v stopnji (c) 4metoksibenzilamin ali 3,4-dimetoksibenzilamin.

7. Postopek po kateremkoli od predhodnih zahtevkov, označen s tem, da stopnjo (d) izvedemo z reakcijo z trifluorocetno kislino.

8. Postopek po kateremkoli od predhodnih zahtevkov, označen s tem, da stopnjo (e) izvedemo z uporabo natrijevega nitrata.

9. Postopek po kateremkoli od predhodnih zahtevkov, označen s tem, da stopnjo (f) izvedemo z uporabo hipofosforjeve kisline.

10. Postopek za pripravo 4-demetoksi-davnomicinona, kot je opisano v primerih 2 do 5 ali v primerih 1 do 5.

11. Postopek za pripravo 4-demetoksi-davnorubicina ali njegove farmacevtsko sprejemljive soli, ki zajema reakcijo

4-demetoksi-davnomicinona s formulo I, katerega pripravimo po

19 kateremkoli od predhodnih zahtevkov, z ustreznim derivatom sladkorja, in v kolikor želimo, presnovo tako dobljenega 4demetoksi-davnorubicina v njegovo farmacevtsko sprejemljivo sol.

12. Postopek po zahtevku 11, označen s tem, da ima derivat sladkorja s formulo V:

a kjer Hal predstavja atom halogena, R predstavlja zaščiteno hidroksilno skupino in R predstavlja zaščiteno amino skupino, in da odstranimo zaščitne skupine po reakciji s 4-demetoksi-davnomicinonom.