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Verschiedene in der Natur vorkommende Alkaloide von Vinca rosea haben sich bei der Behandlung von experimentellen bösartigen Erkrankungen bei Tieren als wirksam erwiesen. Hiezu gehören Leurosin (US-PS Nr. 3, 370, 057), Vincaleukoblastin (Vinblastin), im folgenden als VLB bezeichnet (US-PS Nr. 3, 097, 137), Leuroformin (BE-PS Nr. 811110) ; Leurosidin (Vinrosidin) und Leurocristin (im folgenden als Vincristin bezeichnet) (beide in US-PS Nr. 3, 205, 220) ;
Deoxy-VLB"A" und "B", Tetrahedron Letters, 783 [1958] ; 4-Desacetoxyvinblastin (US-PS Nr. 3, 954, 773) ; 4-Desacetoxy-3'-hydroxyvinblastin (US-PS Nr. 3, 944, 554) ; Leurocolombin (US-PS Nr. 3, 890, 325) und Vincadiolin (US-PSNr. 3, 887, 565). Zwei dieser Alkaloide, VLB und Vincristin, sind nun als Arzneimittel zur Behandlung von bösartigen Erkrankungen, insbesondere von Leukämien und verwandten Krankheiten, beim Menschen im Handel. Diese beiden Alkaloide werden gewöhnlich auf intravenösem Wege verabreicht.
Chemische Modifikationen der Vincaalkaloide sind ziemlich begrenzt. In erster Linie sind die Molekularstrukturen, um die es sich hier handelt, ausserordentlich kompliziert, und chemische Reaktionen zur Modifikation einer bestimmten funktionellen Gruppe des Moleküls, die andere Gruppen nicht in Mitleidenschaft ziehen, lassen sich kaum entwickeln. Zweitens sind aus Fraktionen oder Alkaloiden von Vinca rosea dimere Alkaloide ohne erwünschte chemotherapeutische Eigenschaften gewonnen oder erzeugt worden, und die Ermittlung ihrer Strukturen hat ergeben, dass diese "inaktiven" Verbindungen den wirksamen Alkaloiden eng verwandt sind, wobei der Unterschied häufig nur in der Stereochemie an einer einzigen Stelle liegt.
Die antineoplastische Wirksamkeit ist somit offenbar auf ganz bestimmte Grundstrukturen begrenzt, und die Aussichten, stärker wirksame Arzneimittel durch Änderung dieser Strukturen zu erhalten, erscheinen entsprechend gering. Zu den erfolgreichen Veränderungen von physiologisch wirksamen Alkaloiden gehört die Herstellung von 6, 7-Dihydro-VLB (US-PS Nr. 3, 352, 868) und der Ersatz der Acetylgruppe an C4 (Kohlenstoffatom 4 des VLB-Ringsystems, vgl. die unten wiedergegebene numerierte Struktur) durch höhere Alkanoylgruppen oder andere Acylgruppen (vgl. US-PS Nr. 3, 392, 173). Verschiedene dieser C,-De- rivate vermögen das Leben von mit P1534-Leukämie inokulierten Mäusen zu verlängern. Eines der
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Tumore erwiesen (BE-PS Nr. 813168).
Diese Verbindungen sind von ausserordentlich grossem Interesse, weil beispielsweise die 3-Carboxamide von VLB gegen Ridgeway-Osteogensarcom und Gardner- - Lymphosarcom stärker wirksam sind als VLB selbst, das Grundalkaloid, von dem sie sich ableiten. Bestimmte Vertreter dieser Amidderivate nähern sich tatsächlich in ihrer Aktivität der von Vincristin gegen die gleichen Tumoren. Eines der Amide, 4-Desacetyl-VLB-C3 -carboxamid oder Vindesin, befindet sich derzeit in der klinischen Prüfung am Menschen und hat sich als bei bestimmten Leukämien wirksam erwiesen. Bei Menschen hat Vindesin offenbar geringere Neurotoxizität als Vincristin und ist anscheinend gegen vincristinresistente Leukämien wirksam.
In BE-PS Nr. 813168 ist angegeben, dass 4-Desacetyl-VLB-C3 -carboxhydrazid im Fall von transplantierten Tumoren bei Mäusen ein wirksames Antitumormittel darstellt. Es wird gezeigt, dass es gegen Ridgeway-Osteogensarcom, Gardner-Lymphosarcom und P1534 (J)-Leukämie wirksam ist.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung neuer Verbindungen der allgemeinen Formel
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Die Verbindungen der Formel (I) sind als Derivate von 4-Desacetyl-VLB-C3 - carboxhydrazid bezeichnet worden. Die systematische Bezeichnung dieser Verbindungen sollte noch einen "3-Descarbomethoxy"-Ausdruck umfassen, aber dieser Ausdruck ist weggelassen worden, weil die Bezeich- nung"C -Carboxhydrazid"einschliesst, dass die C3 -Carbomethoxygruppe von VLB ersetzt worden ist.
Ausserdem könnte noch ein anderes Bezeichnungssystem angewendet werden ; beispielsweise können die Verbindungen als Derivate von 4-Desacetyl-VLB-23-desmethoxy-23-hydrazid bezeichnet werden, was auf den Ersatz des C23 -Methoxyls durch Hydrazid hinweist. Es wird jedoch bevorzugt, die Verbindungen als C-Carboxhydrazidderivate zu bezeichnen.
Hydrazin enthält zwei Stickstoffatome, die in einem Hydrazid folgendermassen numeriert werden :
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Die erfindungsgemäss erhältlichen Hydrazidderivate sind alle N2 -Derivate.
Das erfindungsgemäss verwendete Ausgangsprodukt der obigen Formel (IA) wird vorzugsweise folgendermassen hergestellt :
Es wird zuerst 4-Desacetyl-VLB-C3 -carboxhydrazid durch die Einwirkung von Hydrazin auf VLB nach BE-PS Nr. 813168 hergestellt. Hiebei werden VLB und Hydrazin unter Verwendung von wasserfreiem Äthanol als Lösungsmittel in einem geschlossenen Reaktionsgefäss erwärmt. Stattdessen kann 4-Desacetyl-VLB mit wasserfreiem Hydrazin unter den gleichen Bedingungen umgesetzt werden.
Die Reaktion von Hydrazin mit VLB selbst bewirkt Hydrolyse der Acetoxygruppe an C,, so dass das Reaktionsprodukt immer 4-Desacetyl-VLB-C3 -carboxhydrazid ist, gleichgültig, ob VLB oder 4-Desacetyl-VLB als Ausgangsmaterial verwendet wird.
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mit Formaldehyd, Acetaldehyd, Propionaldehyd oder Aceton hergestellt. Diese Alkylidenderivate können ihrerseits hydriert werden, beispielsweise mit einem Hydridreduktionsmittel, wie Nah4, wodurch die entsprechende Verbindung der Formel (I), worin R Cl -C3 -Alkyl und R 1 Wasserstoff bedeuten, erhalten wird.
Herstellung des Ausgangsmaterials 4-Desacetyl-VLB-C3-carboxhydrazid
4-Desacetyl-VLB wird etwa 18 h in einem geschlossenen Reaktionsgefäss mit einem Über-
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gefässes wird der Inhalt entnommen und im Vakuum von den flüchtigen Bestandteilen befreit. Der erhaltene Rückstand, 4-Desacetyl-VLB-C3 -carboxhydrazid, wird in Methylenchlorid aufgenommen, und die Methylenchloridlösung wird mit Wasser gewaschen, abgetrennt und getrocknet, worauf das Methylenchlorid durch Eindampfen im Vakuum entfernt wird. Der erhaltene Rückstand wird in einer Lösungsmittelmischung aus gleichen Teilen Chloroform und Benzol gelöst und an Kieselgel chromatographiert. Als Elutionsmittel wird Benzol-Chloroform-Triäthylamin zur Entwicklung des Chromatogramms verwendet.
Die anfänglichen chromatographischen Fraktionen enthalten nicht umgesetztes 4-Desacetyl-VLB. Weitere Fraktionen enthalten das von Neuss et al. in Tetrahedron Letters, [ 1968], 783, beschriebene 4-Desacetyl-18 I -descarbomethoxy-VLB-C -carboxhydrazid. Die nächsten Fraktionen, die auf Grund ihres Dünnschichtchromatogramms (TLC) 4-Desacetyl-VLB-C3- carboxhydrazid enthalten, werden vereinigt und im Vakuum vom Lösungsmittel befreit. Der erhaltene Feststoff schmilzt bei 219 bis 2200C unter Zersetzung.
Durch die folgenden Beispiele wird die Erfindung weiter erläutert :
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lidencarboxhydrazid hat folgende physikalische Kennzeichen :
M. S. : m/e = 794 (M+) I. R. : u = 1680 cm-' (-CON) 1710 cm-' (COO)
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Äthanol gelöst, worauf 500 mg 96%iges NaBH4 zugegeben werden. Das Reaktionsgemisch wird über Nacht bei Zimmertemperatur gerührt. Dann wird 1 n HC1 zugesetzt, bis die Lösung klar wird.
Anschliessend wird weiteres Wasser zugegeben. Die Lösung wird mit konzentriertem NH OH alkalisch gemacht und zweimal mit CH Cl extrahiert. Die CH 2Cl2 -Extrakte werden getrocknet und zur Trockne eingedampft. Das erhaltene bräunliche amorphe Pulver, das das 4-Desacetyl-VLB-C -N"-äthyl- carboxhydrazid enthält, hat die folgenden physikalischen Kennzeichen : Ausbeute = 49 mg.
M. S. : m/e = 796 (M+) I. R. :"= 3460 cm-' (N-H) 1656 cm-' (CON) 1715 cm-' (COO)
Beispiel 3 : Herstellung von 4-Desacetyl-VLB-C3-N2-methylidencarboxhydrazid
768 mg 4-Desacetyl-VLB-C 3 -carboxhydrazid werden in 100 ml THF gelöst und mit 20 ml 37%igem wässerigem Formaldehyd versetzt. Das Reaktionsgefäss wird verschlossen und über Nacht bei Zimmertemperatur gerührt. Die erhaltene Lösung wird bis zu einem Gel eingedampft, das dann
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Trockne eingedampft. Das erhaltene bräunliche amorphe Pulver, das 4-Desacetyl-VLB-C3 -N2 -methylidencarboxhydrazid enthält, hat die folgenden physikalischen Kennzahlen : M. S. : m/e = 780 (M+), 439,355, 154 I.
R. : breite Bande für Carbonyle u = 1650 bis 1740 cm-'
NMR : 2 neue Signale 6 4, 63 und # 4, 89
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tionsgemisch wird 3 Tage im Dunkeln bei Zimmertemperatur gerührt. Die Lösung wird eingedampft, wodurch 400 mg 4-Desacetyl-VLB-C3-N2-isopropylidencarboxhydrazind mit den folgenden physikalischen Kennzahlen erhalten werden :
M. S. : m/e = 808 (M+), 822,836, 777,750, 751,467, 355,154, 124 I. R. (CHClg) : u = 1730 cm-' (-COOCH3) 1710 cm-' (-N=C-) 1685 cm-' (-COONH)
Die Verbindungen der Formel (I) inhibieren das Wachstum von auf Mäuse transplantierten Tumoren und/oder verlängern das Leben von tumorinokulierten Mäusen.
Zum Nachweis der Wirksamkeit dieser Arzneimittel wurden Versuche durchgeführt, wobei das Mittel gewöhnlich intraperitoneal in einer gegebenen Dosierungshöhe 7 bis 10 Tage verabreicht wurde. Der Umfang des Tumors wurde nach 7 oder 11 Tagen bestimmt, wenn das Arzneimittel das Tumorwachstum inhibierte. Im Fall der Lebensverlängerung wurde die zusätzliche Lebenszeit behandelter Tiere gegenüber der von Kontrolltieren ermittelt.
In der folgenden Tabelle sind die Ergebnisse von Versuchen zusammengestellt, bei denen Mäuse mit transplantierten Tumoren erfolgreich mit einer Verbindung der Formel (I) behandelt wurden. In Spalte 1 ist die Bezeichnung der Verbindung, in Spalte 2 der transplantierte Tumor, in Spalte 3 die Dosishöhe oder der Dosierungshöhenbereich und die Anzahl der Tage, an dem die Dosierung verabreicht wurde, und in Spalte 4 die prozentuale Inhibierung des Tumorwachstums oder die prozentuale Verlängerung der Überlebenszeit angegeben.
Es werden folgende Abkürzungen benutzt :
ROS = Ridgeway-Osteogensarcom,
GLS = Gardner-Lymphosarcom.
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Tabelle :
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<tb>
<tb> prozentuale <SEP> Inhibierung <SEP> oder
<tb> Dosis, <SEP> Verlängerung
<tb> Verbindung <SEP> Tumor <SEP> mg/kgxTage <SEP> 3 <SEP> Tage <SEP> 7 <SEP> Tage
<tb> 4-Desacetyl-VLB-C3--äthyl-0, <SEP> 5 <SEP> x <SEP> 10 <SEP> toxisch <SEP> toxisch
<tb> - <SEP> carboxhydrazid <SEP> GLS <SEP> 0, <SEP> 25x <SEP> 10 <SEP> 100 <SEP> (+) <SEP> toxisch
<tb> 4-Desacetyl-VLB-C3-N-iso-0, <SEP> 05 <SEP> x <SEP> 10 <SEP> 33
<tb> propylidencarboxhydrazid <SEP> ROS <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> x <SEP> 10 <SEP> 42
<tb> 0, <SEP> 15 <SEP> x <SEP> 10 <SEP> 74
<tb> 0, <SEP> 2-1, <SEP> 0 <SEP> x10 <SEP> toxisch
<tb> 4-Desacetyl-VLB-C <SEP> 3-N2 <SEP> -äth- <SEP> 0, <SEP> 4 <SEP> x <SEP> 9 <SEP> toxisch
<tb> ylidencarboxhydrazid <SEP> GLS <SEP> 0,
<SEP> 2 <SEP> x <SEP> 9 <SEP> 100
<tb> ROS <SEP> 0, <SEP> 4 <SEP> x <SEP> 9 <SEP> toxisch
<tb> 0, <SEP> 2 <SEP> x <SEP> 9 <SEP> 100
<tb> 4-Desacetyl-VLB-C3 <SEP> -N2 <SEP> -meth- <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> x <SEP> 10 <SEP> toxisch <SEP> toxisch
<tb> ylidencarboxhydrazid <SEP> GLS <SEP> 0, <SEP> 25 <SEP> x <SEP> 10 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb> 0, <SEP> 125x <SEP> 10 <SEP> 91 <SEP> 91
<tb> 4-Desacetyl-VLB-C3-N-iso-0, <SEP> 15 <SEP> x <SEP> 10 <SEP> 74
<tb> propylidencarboxhydrazid <SEP> ROS
<tb>
Die neuen Hydrazidderivate der Formel (I) unterscheiden sich in ihrem Antitumorspektrum von VLB, Vincristin und Vindesin sowie dem C4 -N, N-Dialkylglycylester von VLB in der gleichen Weise, in der sich die Antitumorspektren dieser Verbindungen untereinander unterscheiden,
indem einige gegen bestimmte Tumoren oder Klassen von Tumoren stärker wirksam und gegen andere weniger wirksam sind. Bei der klinischen Anwendung einer Verbindung der Formel (I) würde sie jedoch zunächst auf dem gleichen Wege mit dem gleichen Träger gegen die gleichen Arten von Tumoren, wie Vincristin und VLB, angewendet werden. Unterschiede in der Dosierungshöhe würden selbstverständlich auf Grund des Verhältnisses der Wirksamkeit von Vincristin oder VLB einerseits und des neuen Mittels anderseits beim selben experimentellen Tumor bei Mäusen angewendet.
Bei der Anwendung der neuen Hydrazidderivate der Formel (I) als antineoplastische Mittel erfolgt die Verabreichung parenteral. Hiefür werden isotone Lösungen mit einem Gehalt von 1 bis 10 mg/ml einer Verbindung der Formel (I) angewendet. Die Verbindungen werden im Verhältnis von 0, 01 bis'1 mg/kg und vorzugsweise von 0, 1 bis 1 mg/kg Körpergewicht ein- oder zweimal in der Woche oder alle 2 Wochen je nach Wirksamkeit und Toxizität des Mittels angewendet. Eine andere mögliche Methode, zu einer therapeutischen Dosis zu gelangen, beruht auf der Körperoberfläche mit einer Dosis im Bereich von 0, 1 bis 10 mg/m2 Körperoberfläche nach jeweils 3 oder 7 Tagen.
Die klinische Prüfung einer Verbindung der Formel (I) wird nach der Arbeitsweise von S. K. Carter durchgeführt, die in dem Kapitel"Study Design Principles for the Clinical Evaluation of New Drugs as Developed by the Chemotherapy Programme of the National Cancer Institute" auf S. 242 bis 289 von "The Design of Clinical Trials in Cancer Therapy", herausgegeben von Maurice Staquet (Futura Publishing Co., New York. [1973]), beschrieben ist.
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