DE2757102A1 - Antitumorglycoside, verfahren zu deren herstellung und pharmazeutische mittel enthaltend diese verbindungen - Google Patents
Antitumorglycoside, verfahren zu deren herstellung und pharmazeutische mittel enthaltend diese verbindungenInfo
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Description
PATENTANWXLTt 2757 I
BAUERSTRASSE 22. D-SOOO MÜNCHEN *O ■ FCBNRUF COBB) 37 «3 S3 · TELU S2IB2O· ISAM
POSTANSCHRIFT: POSTFACH 7SO. D-SOOO MÜNCHEN
-3
München, 21. Dezember 1977 M/18 339
S.p.A.
1/2 Largo Guido Donegani
1-20121 Mailand
Antitumorglycoside, Verfahren zu deren Herstellung und pharmazeutische Mittel enthaltend
diese Verbindungen
809827/0802
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Die Erfindung betrifft neue Verbindungen der allgemeinen Formel
OCH2R
* OH
worin X
oder
H3CO NHR1
H3C
NHR4
bedeutet, R für Wasserstoff oder eine Hydroxylgruppe und Rj
für Wasserstoff oder eine Trifluoracetylgruppe steht.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung
der erfindungsgemäßen Verbindungen und pharmazeutische MIttel«
die diese Verbindungen enthalten.
Die erfindungsgemäßen Glycoside werden insbesondere durch,eine
Reihe von Verbindungen repräsentiert, in welchen eine 3-Am1no-2 ,3,6-trideoxy-4-G-methyl-L-hexopyranose glycosidisch an ein
tetracyclisches Aglycon mit einem Hydroxyanthrachinonchromophorensystem
der Formel:
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(I)
OCH
gebunden ist.
Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen
beruht auf der Kondensation eines ausgewählten tetracyclischen
Aglycons mit geschützten 1-Halogenderivaten von Aminodeoxyzuckern, nämlich 2,3,6-Trideoxy-3-trifluoracetamido-4-O-methyl-L-lyxo-hexopyranosylchlorid (H-E) und 2,3,6-Trideoxy-3-trifluoracetamido-4-O-methyl-ei-L-arabino-hexopyranosylchlorid
(HI-E)
H3CO
Cl
NH
C=O
CF,
NH
CO
ι
CF,
(II-E)
(HI-E)
wobei die geschützten Glycoside (IV) und (VI) erhalten werden:
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π | O λ |
) | Γ CO. |
>1Ι ) |
1 ■ C |
• | O Il /C-CH3 %OH |
( | IV: | R1 | 0 = -C-CF3) |
T OCH |
Π 0 3 |
k | DH | ■ ) |
( | V: | R1 | - H) | |||
< | |||||||||||
H3CZ | |||||||||||
Η3 |
Il
(VI: R1 = -C-CF3)
(VII: R1 = H)'
NH-R*
aus welchen nach Entfernung der Schutzgruppe die Endprodukte (V) und (VII) erhalten werden.
Die Kondensationsreaktion zwischen den Aglyconen (I) und den
geschützten Halogenzuckern (H-E) und (HI-E) unter Bildung
der Glycosidbindung wird in einem geeigneten organischen Lösungsmittel, wie Chloroform oder Methylenchlorid, in Anwesenheit
eines löslichen Silbersalzes als Katalysator, wie Silber-
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trifluormethansulfonat (AgSO3CF3), und Molekularsieben als
Dehydratisierungsmitteln entsprechend der in der GB-Patentanmeldung 18098/75 beschriebenen Methode durchgeführt.
Die Ausgangsverbindungen für die Antitumorglycoside sind
Methyl-Z.S.e-trideoxy-S-trifluoracetamido-oi-L-lyxo-hexopyranosid (H-A) und Methyl-ZjS.e-trideoxy-S-trifluoracetaraido-cx'-L-arabino-hexopyranosid (HI-A) (vgl. GB-Patentanmeldung 12254/74)
M3cr^< | R = H) | ) | KH-CO-CF3 | R = H) |
>f'3 | R = CH3 | (HI-A: | R « CH3) | |
/-"7 -^
R0 NH-C°-CF3 |
(HI-B: | |||
(H-A: | ||||
(H-B: |
Bei der Behandlung der Ausgangsverbindungen (H-A) und (HI-A)
mit Diazomethanbortrifluoridätherat in Methylenchlorid (vgl.
J.O.Deferrari et al. in Methods in Carbohydrate Chemistry, Bd. VI, Seite 365, 1972, Academic Press, New York und London)
werden die neuen 4-0-Methylderivate (H-B) und (HI-B) in guter
Ausbeute erhalten.
NH-CO-CP3
(H-C) . (HI-C)
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erhalten, die die freie OH-Gruppe in 1-Stellung enthalten.
Diese Verbindungen werden mit p-Nitrobenzoylchlorid in Pyridin umgesetzt, wobei die entsprechenden 1-0-p-Nitrobenzoylderivate
(H-D) und (HI-D)
H3cT^o-7H/OR. H3C7^0
H ' NH-CO-CF3
(II-D)
,OR
NH-CO-CF3
(HI-D)
worin R für -C-^ /N02 stent»
erhalten werden, die bei Behandlung mit trockenem Chlorwasserstoff in wasserfreiem Methylenchlorid in die entsprechenden
1-Chlorderi vate (H-E) und (III-E) umgewandelt werden.
Das Verfahren zur Herstellung der erf indungsgema'ßen Verbindungen wird z.B. an der Umsetzung von Daunomycin
O .
COCH.
H' OH
OH
(D
als Reaktant vom Anthracyclinontyp mit 2,3,6-Tr1deoxy-4-0-methy 1-3-trifluoracetarnido-L-lyxo-hexopyranosylChlorid (H-E)
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bzw. Z.S.e-Trideoxy^-O-methyl-S-trifluoracetamido-oc-L-arabinohexopyranosylchlorid
(HI-E) als Reaktant vom Halogenzuckertyp erläutert. Die Kopplungsreaktion ergibt die geschützten Glycoside
(IV) und (VI), aus denen durch milde alkalische Behandlung zur Entfernung der N-Trifluoracetylgruppe 41-O-Methyldaunomycin
(V) bzw. 4'-Epi-4'-0-methyldaunomycin (VII) erhalten und als
kristalline Hydrochloride isoliert werden. Die nachfolgende Behandlung der Verbindungen (V) und (VII) gemäß den in der
US-PS 3 803 124 beschriebenen Verfahren ergibt 4'-0-Methyladriamycin
(VIII) bzw. 4'-Epi-4'-0-methyladriamycin (IX):
COCH2R
COCH2R
NHR' _
(IV: R = H, R1 * COCF.
(V: R = R1 » H)
(VIII: R = OH, R1 = H)
(VI: R = H, R· = COCF
(VII: R - R1 ' H) (IX: R = OH, R' * H)
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Die neuen Verbindungen (V), (VIII), (VII) und (IX) sind antimikotisch wirksam und sind wertvolle therapeutische Mittel zur
Behandlung von Tumoren bei Tieren.
Die therapeutische Wirksamkeit der erfindungsgemaßen Verbindungen ist an BDFj-Mäusen (C57BL/6 χ DBA)1, denen man pro Maus
105 Zellen L1210 ascitic leukaemia oder 106 Zellen P388 ascitic
leukaemia i.p. injiziert hatte, untersucht worden. Die i.p. Behandlung mit den erfindungsgemaßen Verbindungen in der Hydrochloridform, gelöst in destilliertem Wasser, wurde 1 Tag nach
der Inokulation der Tumore vorgenommen. Die Wirksamkeiten der
erfindungsgemaßen Verbindungen im Vergleich zur Wirksamkeit des Daunomycins gegen P388 leukaemia, die sehr empfindlich
gegen Anthracyclinverbindungen reagieren, sind in der folgenden Tabelle 1 zusammengefaßt.
Wi rksamkei | Verbindung | t gegen P338 | leuk | aemia |
Daunomycin
(Vergleichs verbindung) |
Dosis
(mg/kg) |
T/c"
(*) |
Toxi zitat
(tote Versuchs tiere/Versuchs tiere gesamt) |
|
2,9
4.4 |
169
169 |
2/10 | ||
4'-O-Methyldaunomy-
cin-HCl (V) |
6.6 | 160 | 7/10 | |
2,9
4,4 |
156
191 |
3/10 | ||
4l-Epi-4'-0-methyldauno-
mycin-HCl (VII) # |
6,6 | 139 | 7/10 | |
4,4
10,0 |
150
143 |
|||
20,0 ' | 174 | |||
40.0 | 34 | 9/9 |
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Verhältnis der mittleren Oberlebenszeit (T)
der mit den Testverbindungen behandelten Mause zur mittleren Oberlebenszeit (C) der
Kontrollmäuse χ 100
Die in Tabelle 1 zusammengefaßten Ergebnisse zeigen, daß das 4'-0-Methyldaunomycin bei einer Dosis von 4,4 mg/kg wirksamer
ist als das Daunomycin (Vergleichssubstanz). Das 4'-Epi-4'-0-methyldaunomycin weist einen weiten Bereich aktiver Dosen (z.B.
von 4,4 bis 20 mg/kg) auf und ist weniger toxisch als das Daunomycin (Vergleichssubstanz). Das 4'-Epi-4'-0-methyldaunomycih
zeigt selbst bei einer Dosis von 20 mg/kg noch keine Toxizität, während die optimale nicht toxische Dosis beim Daunomycin bei
2,9 mg/kg liegt.
Die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Adriamycinderivate im
Vergleich zum Adriamycin (Vergleichssubstanz) wurde gegen L1210 leukaemia untersucht, da der Stamm P388 leukaemia zu empfindlich gegen Adriamycin ist und es daher sehr schwierig ist,
die technische Überlegenheit der erfindungsgemäßen Adriamycinderivate gegen diesen Stamm zu demonstrieren. Die Ergebnisse
der Vergleichsversuche sind in der folgenden Tabelle 2 zusammengefaßt.
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TABELLE 2
Wirksamkeit gegen L1210 leukaemia
Wirksamkeit gegen L1210 leukaemia
Verbindung | Dosis (mg/kg) |
T/C 1.Ver such |
% 2.Ver such |
Toxizi tat tote Versuchs tiere/Versuchs tiere gesamt |
Adri amycin (Vergleichsverbin dung) |
4,4 6,6 10,0 |
169 175 187 |
175 187 |
3/20 |
4 ' -0-Methyladriamy- cin-HCl (VIII) |
4,4 6,6 |
287 231 |
312 275 |
1/20 |
10,0 | 75 | 62 | 17/18 | |
4'-Epi-4'-0-methyl- adriamycin-HCl (IX) |
6,6 10,0 |
169 187 |
||
15,0 | 181 | . 2/10 | ||
22,5 | 87 | 9/10 |
Die in Tabelle 2 zusammengefaßten Ergebnisse zeigen, daß 4'-0-Methyladriamycin in zwei Versuchen eine bessere Wirksamkeit
aufweist als das Adriamycin (Vergleichssubstanz). Die erfindungsgemäßen
Verbindungen zeigen bei Dosen von 4,4 und 6,6 mg/kg eine Erhöhung der Oberlebenszeit von 130 bis 212 *, während
Adriamycin bei der optimalen nicht-toxischen Dosis von 6,6 mg/kg die Oberlebenszeit nur um 75 % erhöht.
Die im Vergleich zum Adriamycin höhere Wirksamkeit von 4'-O-Methyladriamycin
gegen L1210 leukaemia ist von großer Bedeutung
Das 4'-Epi-4'-0-methyladriamycin weist eine gleich gute Antitumorwirksamkeit
wie das Adriamycin auf, wobei es jedoch weni ger toxisch ist als das Adriamycin.
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Die Vergleichsversuche zeigen, daß die Substitution der Hydroxyl
gruppe in 4-Stellung des Aminozuckers durch eine Methoxylgruppe
mit einer beachtlichen Verbesserung der Antitumorwirksamkeit
der Verbindungen, insbesondere im Vergleich zu Adriamycin, verbunden
ist. Die Epimerisierung des 4'-Substituenten ist mit einer Herabsetzung der allgemeinen Toxizitä't der Verbindungen,
ermittelt an mit Tumorzellen infizierten Mäusen,verbunden.
Herstellung des Zwischenproduktes 2,3 ,6-Trideoxy-4-0-methyl-3-trifluoracetamido-L-lyxo-hexopyranosylchlorid (11-E)
Eine Lösung von 2,57 g (10 mMol) Methyl-2,3,6-trideoxy-3-trifluoracetamido-a-L-lyxo-hexopyranosid (II-A) in 45 ml trockenem Methylenchlorid wurde bei O0C mit 0,1 ml Bortrifiuoridätherat behandelt. Während die Temperatur bei O0C gehalten wurde, wurde Diazomethan in Methylenchlorid zugesetzt, bis die
Lösung eine mattgelbe Farbe zeigte. Nach 90 Minuten bei 0 C wurde ein weißer Feststoff (Polymethylen) abfiltriert und das
Filtrat nacheinander mit 10 %-iger Natriumbicarbonatlösung und
Wasser gewaschen und dann Über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Der durch Eindampfen erhaltene Rückstand wurde aus Äthyl
äther-Hexan kristallisiert. Es wurden 2,3 g (85 %) reines Methyl-2,3,6-trideoxy-3-trifluoracetamido-4-0-methyl-«Y-L-lyxohexopyranosid (H-B) erhalten.
Fp. 137-1380C, Qx]0 = -150° (c = 1 in CHCl3);
Massenspektrum m/e 271 (M+).
Das NMR-Spektrum (CDCI3) zeigt Absorptionen bei 1,23 (d,
CH3-C-S), 3,23 und 3,40 (zwei s, -OCH3) und 4,70
<f(breites s, C-I-H).
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Eine Lösung von 2,17 g (8 mMol ) der Verbindung (H-B) in
40 ml Essigsäure wurde mit 160 ml Wasser versetzt und 1 Stunde auf 1000C erwärmt. Die Lösung wurde eingeengt und der
erhaltene Rückstand aus Aceton-Hexan umkristallisiert. Es
! wurden 2 g (97 %) 2,3,6-Trideoxy-3-trif1uoracetamido-4-0-methyl-tf-L-lyxo-hexopyranose
(11 -C) erhalten.
j Fp. 193-1940C, [V]0 = -130° (c = 0,97 in CHCl3),
j Massenspektrum m/e 257 (M+).
: Das NMR-Spektrum (CDCl3) zeigte Absorptionen bei 1,23 (d,
CH3-C-S), 3,50 (s, CH3O) und 5,40<f(breites s, C-I-H).
Eine Lösung von 1,68 g (6,53 mMol) der Verbindung (H-C) in
48 ml trockenem Pyridin wurde bei O0C unter Rühren mit 2,52 g
p-NitrobenzoylChlorid behandelt. Die Reaktionsmischung wurde
: 14 Stunden bei Raumtemperatur gehalten und dann in Eiswasser gegossen. Der Niederschlag wurde abfiltriert und
mit Wasser neutral gewaschen. Das 1-p-Nitrobenzoat (Mischung
aus c*- und ß-Anomer ) wurde in Chloroform gelöst und über
Magnesiumsulfat getrocknet. Der durch Eindampfen erhaltene Rückstand ergab 2,4 g 2,3,6-Trideoxy-4-O-methyl-1-0-p-nitrobenzoyl
-3-trifluoracetamido-L-lyxo-hexopyranose (II-D).
Ausbeute: 92 *, Fp. 168-17O0C, \öiJ0 = -39° (c - 0,45 in CHCl3),
Massenspektrum m/e 240 /M . ηηΓ ./~\.N0 j
Eine Lösung von 1,05 g (2,5 mMol) der Verbindung (H-D) in
trockenem Methylenchlorid wurde bei O0C mit trockenem Chlorwasserstoff
gesättigt. Der p-Nitrobenzoesäureniederschlag wurde unter wasserfreien Bedingungen abfiltriert und das
Filtrat zur Trockene eingedampft. Das erhaltene 2,3,6-Trideoxy-4-0-methyl-3-trifluoracetamido-L-lyxo-hexopyranosyl-Chlorid
(H-E) (0,69 g) wurde ohne weitere Reinigung für die Kopplungsreaktion verwendet.
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Herstellung des Zwischenproduktes 2,3,6-Trideoxy-4-0-methyl-3- '
trifl uoracetamido-of-L-arabino-hexopyranosyl chlorid (III-E)
Bei Behandlung von 2,57 g (10 mMol) Methyl-2,3,6-trideoxy-3-trifluoracetamido-oi-L-arabino-hexopyranosid (III-A) in Methylenjchlorid mit Diazomethan/Bortrif1uorid, wie oben beschrieben,
wurden 1,7 g (63 %) des entsprechenden 4-0-Methylderivats er- |
halten. ·
r n23
Fp. 1850C, L^J0 = -101° (c- 1 in CHCl3), '
NMR-Spektrum (CDCl3): 1,31 (d, CH3-C-S), 3,30 und 3,43 (zwei s,
OCH3) und 4,70 <f(breites s, C-I-H). |
Durch Säurehydrolyse von 1,63 g (6 mMol) der Verbindung (III-B)
wurden 1,51 g (98 %) 2,3,6-Trideoxy-4-0-raethyl-3-trifluoracetamido-L-arabino-hexopyranose (III-C) erhalten. · '
r-,23 j
Fp. 2010C, L0Ud * -12'7 (c β °»48 in CHCl3),
Massenspektrum m/e 257 (M+). ,
i Die Behandlung von 1,41 g (5,5 mMol) der Verbindung (III-C) ',
mit p-Nitrobenzoylchlorid in Pyridin ergab 1,78 g (80 %) des !
entsprechenden 1-0-p-Nitrobenzoylderivats (III-D).
ο ΓΊ23 '
Eine Lösung von 1,6 g (4 mMol) der Verbindung (III-D) in trockenem Methylenchlorid wurde bei O0C mit trockenem Chlorwasserstoff gesättigt. Nach Abfiltrieren der ausgefällten p-Nitrobenzoesäure wurde die Lösung zur Trockene eingedampft, wobei 1,1 g
2,3 ,6-Trideoxy-4-0-methyl -3-tr i fluor acetamid o-o^-L-arabi nohexopyranosyl chlorid (HI-E) erhalten wurden. ;
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■ NMR-Spektrum (CDCl3): 1,34 (d, CH3-C-S), 3,44 (s, CH3O-C-H)
und 6,17 <f (breites s, C-I-H).
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.
4'-0-Methyldaunomycin (V) (IMI 69)
Eine Lösung von 1 g (2,5 mMol) Daunomycin in 100 ml trockenem j
Methylenchlorid wurde mit 0,69 g 2,3,6-Trideoxy-4-0-methyl-3- !
trifluoracetamido-L-lyxo-hexopyranosyl Chlorid (H-E) und 7 g j
Molekularsieb (4 A Merck) versetzt. Die Reaktionsmischung wur- ;
de mit 0,78 g AgSO3CF3 in wasserfreiem Äthyläther unter starkem,
Rühren behandelt. Nach 2 Stunden bei Raumtemperatur wurde die Reaktionsmischung mit einer gesättigten wässerigen NaHCO3-Losung
neutralisiert und die organische Phase abgetrennt und im Vakuum eingedampft. Durch chromatographische Reinigung des
rohen Rückstandes auf einer Kieselsäuresäule unter Verwendung !
von 99:1 ChIoroform-Aceton als Eluierungsmittel wurden 0,9 g ■
4'-O-Methyl-N-trifluoracetyldaunomycin (IV) erhalten. .
0C [*] = +250°
Das NMR-Spektrum (CDCl3) zeigte Absorptionen bei 1,33 (d, |
CH3-C-S1), 2,40 (s, CH3-CO), 3,53 (s, C-4'-0-CH3), 4,03 (s, |
C-4-0-CH3), 5,20 (breites s, C-7-H), 5,50 (breites s, C-l'-H), j
6,43 (NH), 7,16-8,06 (m, aromatische Protonen), 16,26 und 17,74cf(zwei s, phenolisches OH).
Eine Lösung von 0,5 g der Verbindung (IV) in 30 ml Aceton wurde mit 30 ml 0,1η wässerigem Natriumhydroxyd behandelt und
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unter Stickstoff bei Raumtemperatur gerührt. Nach 1 Stunde ,
wurde die Reaktionsmischung mit In wässerigem Chlorwasserstoff
auf einen pH-Wert von 3,5 eingestellt und dann mit Chloroform
extrahiert, um vorhandene Verunreinigungen zu entfernen. Die
auf pH 8,5 eingestellte wässerige Phase wurde mit Chloroform
in 50- und 30 ml-Portionen extrahiert. Der über Na-SO^ ge- !
' trocknete organische Extrakt wurde auf ein kleines Volumen |
eingeengt und mit 0,5n methanolischem Chlorwasserstoff auf i
! pH 4,5 angesäuert. Durch Zusetzen von überschüssigem Diäthyl- j
äther wurden 0,4 g 41-O-Methyidaunomycin (V) als Hydrochlorid '
! erhalten. j
mittel: Rf 0,40 (Daunomycin Rf 0,25). ;
4'-0-Methyladriamycin (VIII) (IMI 80)
Eine Lösung der Verbindung (V) in einer Mischung aus Methanol und Dioxan wurde mit Brom behandelt, wobei das entsprechende
14-Bromderivat erhalten wurde. Durch nachfolgende Behandlung
mit einer wässerigen Natriumformiatlösung bei Raumtemperatur während 4 Tagen wurde 4'-O-Methyladriamycin (VIII) erhalten,
das als Hydrochlorid isoliert wurde.
r τ23
Fp. 1770C (Zers.). L^J0 * +259° (c = 0,046 in CH3OH).
Fp. 1770C (Zers.). L^J0 * +259° (c = 0,046 in CH3OH).
Beispiel 2
4'-Epi-4'-0-methyldaunomycin (VII) (IMI 74)
Die Herstellung der obigen Verbindung, ausgehend von Daunomycinon(I) und 2 ,3,6-Trideoxy-4-0-methyl -3-trif luoracetamido-tf-
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L-arabino-hexopyranosyl chlorid (HI-E), erfolgte nach dem in
Beispiel 1 beschriebenen Verfahren.
4'-Epi-4'-O-methyldaunomycin (VII) wurde als Hydrochlorid in
Λ r -ι23
Fp. 1920C (Zers.), [#JD = +270° (c = 0,047 in CH3OH).
4'-Epi-4'-0-niethyladrianiycin (IX) (IMI 79)
Die Hydroxylierung der Verbindung (VII) am Kohlenstoffatom
über das 14-Bromderivat wurde entsprechend dem in der US-PS
3 803 124 beschriebenen Verfahren durchgeführt. Es wurde das 4'-Epi-4'-0-methyladriamycin (IX) als Hydrochlorid in Form von
orangeroten Kristallen erhalten.
r ι23
Fp. 17O0C (Zers.), [^J0 = +252° (c = 0,052 in CH3OH).
Fp. 17O0C (Zers.), [^J0 = +252° (c = 0,052 in CH3OH).
239/V. j
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Claims (7)
1. Verbindungen der allgemeinen Formel
worin X
H3Ci NHR1
oder
NHR.
bedeutet, R für Wasserstoff oder eine Hydroxylgruppe und Rj für Wasserstoff oder eine Trifluoracetylgruppe steht.
2. 4'-0-Methyldaunomycin.
3. 4*-O-Methyladriamycin.
4. 41-Epi-41-O-methyldaunomycin.
5. 4l-Epi-4'-0-methyladriamycin.
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ORIGINAL INSPECTED
M/18 339 - / -
6. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man
a) für den Fall, daß in der obigen allgemeinen Formel R und R, Wasserstoff sind, Daunomycinon mit 2,3,6-Trideoxy-4-0-methyl-3-tri fluoracetamido-L-lyxo-hexopyranosylchlorid
oder 2,3 ,6-Tri deoxy-4-O-methyl-3-tri f 1 uoracetami do-of-L-arabino-hexopyranosyl chlorid kondensiert und die N-Tri-
f1uoracetylgruppe durch milde alkalische Behandlung entfernt bzw.
b) für den Fall, daß in der obigen allgemeinen Formel R
eine Hydroxylgruppe und R^ Wasserstoff bedeuten, die in
der Verfahrensstufe a) erhaltenen Verbindungen mit Brom behandelt und das entsprechende 14-Bromderivat mit
Natriumformiat hydrolysiert.
7. Pharmazeutisches Mittel enthaltend mindestens eine Verbindung nach Anspruch 1, übliche Träger und/oder Formulierungsmittel.
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