DE2519157A1

DE2519157A1 - Verfahren zur herstellung von glycosiden mit antitumorwirksamkeit

Info

Publication number: DE2519157A1
Application number: DE19752519157
Authority: DE
Inventors: Federico Arcamone; Giuseppe Cassinelli
Original assignee: Farmaceutici Italia SpA
Current assignee: Pfizer Italia SRL
Priority date: 1974-05-02
Filing date: 1975-04-30
Publication date: 1975-11-20
Also published as: JPS5840556B2; GB1462387A; FR2269536A1; DE2519157C2; SU650507A3; FR2269536B1; JPS50149663A

Description

PATENTANWÄLTE DfpWng. P. WiRTH · Dr. V. SCHMIED-KOWARZIK

DlpHng. G. DANNENBERG · Dr. P. WEfNHOLD · Dr. D. GUDEL

281134 β FBANKFURTAM MAIN

TELEFON C06H) ₁ GB-ESCHENHEtMEBSTBASSE₃S

Case: G 326 wd/um

SOCIETÄ Ii¹ARI-IACEUTICI ITALIA S.p.A. 1/2 Largo. Guido Donegani I 20121 Mailand

Italien

"Verfahren zur Herstellung von Glycosiden mit Antitumorwirksarakeit

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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein neues Verfahren zur Herstellung von Antitumorglycosiden, wobei substituierte Glycale mit Verbindungen der Klasse der Anthracyclinone oder geeigneten geschützten Derivaten hievon unter Bildung von substituierten 2-Deoxyglycosiden umgesetzt werden, welche nach Entfernung der Schutzgruppen in Verbindungen mit Antitumorwirksamkeit übergeführt werden, die bei der Behandlung von Krebs und Leukämie bei Menschen angewendet werden.

Glycal ist der Gattungsname von 1,2-ungesättigtem Pyranoidzucker (siehe beispielsweise die Monographie "Unsaturated Sugar" Advance in Carbohydrate Chemistry, Bd.2O, S. 67, 1965, Academic Press, London).

In dieser Monographie wird eine Anzahl von Glycalen erwähnt, u.a. D-Arabinal (3,4-Di-O-acetyl); L-Arabinal (3,4-Di-O-acetyl); D-Allal (4,6-0-Benzyliden); D-Glucal (4-Deoxy); L-Glucal (3,4-Di-O-acetyl) u.dgl.

Das Glycal 1,2,3,6-Tetradeoxy-4-0-trifluoracetyl-3-trifluoracetamido-L-lyxo-hex^i-enopyranose wurde bisher jedoch in der Literatur nicht beschrieben.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines neuen Syntheseverfahrens zur Herstellung dieses neuen Glycals, das ein wesentliches Zwischenprodukt bei der Herstellung der Antitumorglycoside gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.

Die Klasse der Anthracyclinone kann durch die folgende

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allgemeine Formel dargestellt werden:

COCH₂R₄

(III),

OH

worin R₁ Wasserstoff ist, R„ und R-. Wasserstoff, Methyl, Methoxy, Chlor oder Brom bedeuten und, wenn R„ und R_ Wasserstoff darstellen, R. Methyl, Chlor oder Brom sein kann, und R. und R₁- Wasserstoff oder Hydroxyl bedeuten.

Typische Beispiele der genannten Anthracyclinone sind Daunomycinon (R₁ = R_ = R₄ = Wasserstoff; R„ = Methoxy; R^ = Hydroxyl) und Adriamycinon (R₁ = R- = Wasserstoff; R„ = Methoxy; R = R₅ = Hydroxyl).

Daunomycinon und Adriamycinon sind die Aglycone der bekannten Antitumorantibiotika Daunomycin und Adriamycin, die in den GB-PS 1 003 383 bzw. 1 161 278 beschrieben sind.

Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung somit auf ein Verfahren zur Herstellung von bereits bekannten Antitumorglycosiden und von neuen Antitumorglycosiden, die von dem oberwähnten Anthracyclinon der Formel III stammen.

Das Verfahren zur Herstellung von Daunomycin und Adriamycin besteht in der säurekatalysierten Addition von Daunomycinon und geeignet geschützten Adriamycinonderivaten zu 1,2,3,6-Tetradeoxy-4-0-trifluoracetyl-3-trifluoracetamido-

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L-lyxo-hex-1-enopyranose, die nach Entfernung der Schutzgruppen die bekannten Antibiotika Daunomycin und Adriamycin ergibt.

Diese Additionsreaktion kann in einem geeigneten Lösungsmittel, wie Benzol, Toluol oder Nitromethan, in Anwesenheit eines Säurekatalysators, wie p-Toluolsulfonsäure oder Methansulfonsäure, durchgei "hrt werden.

Als reaktives Glycal wird eine Verbindung der Formel II, die von Daunosamin stammt (siehe Reaktionsschema), verwendet. Selbstverständlich können aber auch das 4'-Epimer . und das 6-Hydroxyderivat hievon, durch eine Trifluoracetylgruppe geeignet geschützt, verwendet werden.

Selbstverständlich können auch andere Schutzgruppen als die Trifluoracetylgruppe vorteilhaft angewendet werden.

Wenn die Reaktionsaddition beendet ist, wird die Mischung neutralisiert und im Vakuum zur Trockene eingedampft.

Der Rückstand wird dann einer geeigneten Hydrolyse unterworfen, alkalisch bei der Herstellung von Daunomycin oder alkalisch und sauer bei der Herstellung von Adriamycin, um die Schutzgruppen zu entfernen.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch eine Verbindung der Formel II,nämlich 1,2,3,6-Tetradeoxy-4-G-trifluoracetyl-3-trifluoracetamido-L-lyxo-hex-i-enopyranose und ein Verfahren zu deren Herstellung, wobei 2,3,6-Trideoxy-4-0~ trifluoracetyl-3-trifluc:--acetamido-L-lyxo-hexopyranosylchlorid (I) mit einem geeigneten Chlorwasserstoffakzeptor, v/ie Queck-

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silber- und Silberoxyden und Salzen hievon, in einem organischen Lösungsmittel, beispielsweise Benzol, Toluol, Nitromethan, Dioxan oder einer Mischung hievon, entweder bei Raumtemperatur oder bei Temperaturen bis zum Siedepunkt der Lösungsmittelmischung behandelt wird.

Reaktionsschema

(I)

(ID

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(IV)

COCH-

- OH

NaOH

1) p-TsOH

6 6

CH-OR

O OH

COCH.

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II +

OH ^0CH3

C - CH,

CH₃ CH₃

(VI)

0 OH

COCH₂OH

1) p-TsOH/CgHg

2) NaOH

3) HCl

HO

(VII)

Die folgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung näher erläutern, ohne daß diese jedoch hierauf beschränkt sein soll.

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Beispiel 1: Synthese von 1,2,3,6-Tetradeoxy~4-0-trifluoracetyl-3-trifluoracetamido-L~lyxo-hex-1-enopyranose (II) aus 2,3,6-Trideoxy-4-0-trifluoracetyl-3-trifluoracetamido-L-lyxo-hexopyranosylchlorid (1 -Cnlor-3,4-N-O-trifluoracetyldaunosamin I)

Zu einer Lösung von 800 mg der Verbindung (I) (hergestellt gemäß Beispiel 1 der Provisional Specification No. 12254/74) in 25 ml einer 4:1 Mischung von Benzol und Dioxan wurden 500 mg Hg(CN)- zugesetzt. Die Suspension wurde 3 1/2 Stunden lang am Rückfluß erhitzt. Nach Abkühlen wurde die Mischung filtriert, wobei eine klare Lösung erhalten wurde, die zur Trockene eingedampft wurde. Der Rückstand wurde mit Benzol extrahiert und bei Eindampfen der Lösung wurde die Verbindung (II) in kristalliner Form erhalten, Fp. 73 bis 74°C, Ausbeute 650 mg, charakterisiert durch NMR-, IR- und Massespektren.
NMR (CDCl₃): 1,28ί (d, J=6,5Hz, 3H, CH₃)

4,25<T(dq, J=6,5Hz und J<1Hz, 1H

4,51 t (dt, J=6,0Hz und J=2,0Hz, 1H, C₍₂₎H) 4,7-5,2 ί (breites m, 1H, C₍₃₎H) 5,2-5,6 ί im, 1H, C₍₄₎H) 6,20 «Γ (breites s, 1H, NH)

6,50<i(dd, J=6,5Hz und J=2,0Hz, 1H, C. .H) MS (DIS): m/e 322 (M + 1)

m/e 207 (M - CF₃COOH)

m/e 192 (M - CF₃COOH - CH₃)

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12 3
m/e 168 (HS=CH-CH=CiI-NH-COCF₃)

4 3 + m/e 154 (CF-CO-O-CH=CH-NH)

CH,
m/e 95 (

m/e 69 (CF - CO⁺)

Beispiel 2: Synthese der Verbindung (II)

Eine 100 mg-Suspension von Hg(CN)„ in 40 ml einer 1:1 (bezogen auf das Volumen) Mischung von wasserfreiem Nitromethan und Benzol wurde bis zum Siedepunkt erhitzt und 25 ml Lösungsmittel wurden abdestilliert. Zu der erhaltenen Suspension wurden 100 mg Verbindung (I) zugesetzt und die Mischung 2 1/2 Stunden lang auf RückfIußtemperatur erhitzt. Die Mischung wurde im Vakuum zur Trockene eingedampft und mit wasserfreiem Benzol extrahiert. Bei Eindampfen des Extraktes wurde die Verbindung (II) in 8 5 %iger Ausbeute erhalten, Fp. 73 - 74°C.

Beispiel 3: Synthese der Verbindung (II)

100 mg Verbindung (I) wurden zu einer Suspension von 80 mg Ag-CO... in 3 ml Nitromethan zugesetzt. Die Mischung wurde über Nacht bei Raumtemperatur gerührt und dann filtriert. Nach Eindampfen der filtrierten Lösung wurde die Verbindung (II) in 80 %iger Ausbeute in reiner Form erhalten, Fp. 72 - 73°C.

Beispiel 4: Synthese von Daunomycin (V) 220 mg Daunomycinon (III) wurden in 100 ml wasser-

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freiem Benzol gelöst und mit 320 mg Verbindung (II) in 5 ml wasserfreiem Benzol und mit 13 mg p-Toluolsulfonsäure behandelt. Die Mischung wurde 4 Stunden lang auf 50⁰C erhitzt. Nach Abkühlen und Neutralisieren mit Pyridin wurde die Lösung zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wurde in 50 ml wasserfreiem Methanol gelöst und 1 Stunde lang auf 55⁰C erhitzt. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum abgedampft und der Rückstand in Chloroform gelöst. Die Lösung wurde mit Wasser gewaschen und mit Natriumsulfat getrocknet, auf ein kleines Volumen eingeengt und und auf eine Silikagelsäule aufgebracht, die mit zunehmende Mengen Äthylacetat enthaltendem Chloroform eluiert wurde. Die Ausbeute betrug 145 mg (50 %) N-Trifluoracetyldaunomycin (IV), kristallisiert aus Tetrahydrofuran und Hexan, Fp. 170 - 171 ⁰C, /Vp³ = + 235° (c = 0,1 in CHCl₃).
NMR (CDCl₃): 1,32 i(d, J=6,5Hz, CH₃-C(H))

2,40 T(s, CH₃CO)

4,02 <T (s, CH₃O)

5,17 Γ(breites s, C₍₇.H) 12,85 und 13,60 £ (zwei s, chelatisiertes OH bei

100 mg N-Trifluoracetyldaunomycin wurden in 20 ml 0,1N wässerigem Natriumhydroxyd gelöst. Nach 1 Stunde bei Raumtemperatur wurde die Lösung mit 0,5N wässeriger Salzsäure behandelt, um den pH-Wert auf 8,5 zu bringen, und dann mit Chloroform extrahiert. Der mit Natriumsulfat ge-

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trocknete Extrakt wurde auf ein kleines Volumen eingeengt und Daunomycin (V) wurde als Hydrochlorid in kristalliner Form durch Zusatz eines Äquivalents 1N methanolischem Chlorwasserstoff erhalten. Ausbeute 70 mg, Fp. 188 - 189°C (Zers.), ^ = + 240° (c = 0,1 in CH₃OH) .

Beispiel 5: Synthese von Adriamycin (VII)

550 mg Verbindung (VI) (hergestellt gemäß Beispiel 1 der Provisional Specification Nr. 12783/74) wurden in 100 ml wasserfreiem Benzol gelöst und mit 6 50 mg Verbindung (II) in 10 ml wasserfreiem Benzol und 26 mg p-Toluolsulfonsäure behandelt. Die Mischung wurde 3 Stunden lang auf 30°C erhitzt, dann mit Pyridin neutralisiert und zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wurde in 10 ml Aceton gelöst und mit 50 ml 0,1N wässerigem Natriumhydroxyd behandelt. Nach 30 Minuten bei Raumtemperatur wurde der pH-Wert mit wässeriger Salzsäure auf 8,4 eingestellt und die Lösung mehrmals mit Chloroform extrahiert. Die vereinigten Extrakte wurden mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, filtriert und im Vakuum eingedampft. Der Rückstand wurde in 0,1N wässeriger Salzsäure aufgenommen und 3 6 Stunden lang bei Raumtemperatur stehen gelassen. Die saure Lösung wurde durch Extrahieren mit Chloroform gewaschen, um Spuren von Aglycon zu entfernen, und dann unter Rühren in Anwesenheit von 50 ml Chloroform durch langsames Zusetzen von 0,1N wässerigem Natriumhydroxyd auf einen pH-Wert von 8,6 gebracht. Dann wurde die organische Phase

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abgetrennt, mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und auf 10 ml eingeengt. Adriamycin (VII)-hydrochlorid kristallisierte durch Zusetzen von 1 Äquivalent 1N methanolischer Salzsäure. Die Ausbeute betrug 420 mg Kristalle, Fp. 204 - 205⁰C, /V7p³° = +230° (c = 0,05 in CH₃OH).

Die gleichen Ergebnisse wurden erhalten, als anstelle der Verbindung (VI) ein anderes geeignetes geschützes Derivat von Adriamycinon verwendet wurde.

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Claims

- 13 - Patentansprüche :

1. Verfahren zur Herstellung von Glycosiden der allgemeinen Formel

0 OH

COCH₂R₄

mit Antitumqrwirksamkeit, in welcher Formel R₁ Wasserstoff ist, R„ und R., Wasserstoff, Methyl, Methoxy, Chlor oder Brom bedeuten und, wenn R₃ und R₃ Wasserstoff sind, R Methyl, Chlor oder Brom sein kann, und R. und R Wasserstoff oder Hydroxyl darstellen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anthracyclinon der allgemeinen Formel

0 OH

COCH₂R₄

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worin R₁, R„, R_ , R. und R₁- die oben angegebene Bedeutung haben, oder ein geeignetes geschütztes Derivat hievon mit 1,2,3,6-Tetradeoxy-4-0-trifluoracetyl-3-trifluoracetamido-L-lyxo-hex-1-enopyranose in Anwesenheit von p-Toluolsulfonsäure umgesetzt und die Reaktionsmischung einer geeigneten Alkali- oder Säurebehandlung unterworfen wird.

2. Verfahren zur Herstellung von Daunomycin, dadurch gekennzeichnet, daß in einem geeigneten wasserfreien Lösungsmittel gelöstes Daunomycinon mit 1,2,3,6-Tetradeoxy-4-0-trifluoracetyl-3-trifluoracetamido-L-lyxo-hex-1-enopyranose in Anwesenheit von p-Toluolsulfonsäure umgesetzt wird, wobei nach Behandlung mit Methanol das Zwischenprodukt N-Trifluoracetyldaunomycin erhalten wird, das isoliert und als solches charakterisiert oder mit einem Alkalihydroxyd, wie Natriumhydroxyd, unter Bildung von Daunomycin umgesetzt werden kann.

3. Verfahren zur Herstellung von Adriamycin, dadurch gekennzeichnet, daß 9-Desacetyl-9-(2',2'-dimethyl-4'-methoxy-4 ' -dioxolanyl) -daunomycinon, gelöst in einem geeigneten wasserfreien Lösungsmittel, mit 1,2,3,6-Tetradeoxy-4-0-trifluoracetyl-3-trifluoracetamido-L-lyxo-hex-1-enopyranose in Anwesenheit von p-Toluolsulfonsäure umgesetzt und die Reaktionsmischung zunächst einer alkalischen Behandlung mit einem Alkalihydroxyd und danach einer Säurebehandlung mit einer starken anorganischen Säure unter Bildung von Adriamycin unterworfen wird.

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