DE3317702C2

DE3317702C2 -

Info

Publication number: DE3317702C2
Application number: DE3317702A
Authority: DE
Inventors: Alberto Dr. Bargiotti; Sergio Dr. Penco; Anna Maria Dr. Mailand/Milano It Casazza
Original assignee: Farmitalia Carlo Erba SRL
Current assignee: Pfizer Italia SRL
Priority date: 1982-05-24
Filing date: 1983-05-16
Publication date: 1988-02-25
Also published as: US4522815A; FI831709A0; IE55231B1; DE3317702A1; ATA178083A; FR2527212A1; FI75834C; SE8302831L; IE831141L; IL68720A; SE8302831D0; IT1206116B; AU1455483A; GR79271B; FI831709L; DK219483A; AU554416B2; BE896775A; NL8301792A; HU192803B

Description

Die Erfindung betrifft neue Anthracyclinglykoside, Verfahren zu deren Herstellung und Arzneimittel, welche diese enthalten. Die neuen Anthracyclinglykoside sind wirksame Antitumormittel.

Die erfindungsgemäßen Anthracyclinglykoside haben die allgemeine Formel (I)

worin R₁ Wasserstoff oder Hydroxy bedeutet.

Die Glykoside sind somit A) 4-Desmethoxy-7-O-(2,6- didesoxy-α-L-arabino-hexopyranosyl)-daunomycinon und B) 4-Desmethoxy-7-O-(2,6-didesoxy-α-L-arabino-hexopyranosyl)- adriamycinon.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Anthracyclinon der allgemeinen Formel (III)

worin R ein Wasserstoffatom oder eine Hydroxygruppe bedeutet, die mittels t-Butylchlorodiphenylsilan unter Ausbildung einer t-Butyldiphenylsiloxygruppe geschützt ist, mit 3,4-Di-O- acetyl-2,6-didesoxy-α-L-arabino-hexapyranosylchlorid der Formel (IV) kondensiert und dann werden die Acetyl- Schutzgruppen und erforderlichenfalls die t-Butyldiphenyl- silyl-Schutzgruppe aus den gebildeten Anthracyclinglykosiden der allgemeinen Formel (V), worin R die vorher angegebene Bedeutung hat, entfernt.

Das Verfahren wird im nachfolgenden Reaktionsschema beschrieben:

Die als Ausgangsmaterialien verwendeten Anthracyclinone (III) sind die bekannten Verbindungen 4-Desmethoxy- daunomycinon (III, R=R₂=H: nachfolgend IIIb) und die neue Verbindung 14-O-(t-Butyl-diphenyl-silyl)-4- desmethoxy-adriamycinon (III, R=t-Butyl-diphenyl-siloxy, nachfolgend IIId). Die Verbindung (IIId) kann durch Kondensation der bekannten Verbindungen Adriamycinon und 4-Desmethoxy-adriamycinon mit t-Butyl-diphenyl-chlorosilan in einem Lösungsmittel, wie wasserfreiem Dimethylformamid in Gegenwart einer organischen Base, wie Imidazol, hergestellt werden. Die t-Butyl-diphenyl-silyl-Schutzgruppe bietet den Vorteil, daß sie während der Kondensation und der Entfernung der Acetylschutzgruppen nicht beeinflußt wird und daß man sie leicht durch Behandlung mit Tetra- n-butylammoniumfluorid abspalten kann. Die anderen Ausgangsmaterialien, der geschützte Chlorzucker (IV), ist eine bekannte Verbindung (H. S. El Khadem et al., Carbohydr. Res. 58, 1977, 230).

Die Kondensation kann unter modifizierten Koenigs- Knorr-Reaktionsbedingungen durchgeführt werden, indem man das Anthracyclinon (III) in einem Lösungsmittel, wie Dichlormethan, löst und es mit dem Chlorzucker (IV) in einer heterogenen Phase, katalysiert durch Quecksilber (II)-bromid und Quecksilber(II)-oxid, oder in homogener Phase, katalysiert durch Silbertrifluoromethansulfonat, umsetzt. Man erhält eine Mischung des Anthracyclinglykosids (V) mit als Nebenprodukt gebildeten verwandten 2,3,6-Tridesoxy-α-L-erythro-hex-2-enopyranosylderivaten. Bei Verwendung des Anthracyclinons (IIIb) erhält man das Anthracyclinglykosid (V), R=H (nachfolgend Vb). Bei Verwendung des Anthracyclinons (IIId) erhält man Anthracyclinglykoside (V), R=t-Butyl-diphenyl-siloxy (nachfolgend Vd).

Die Mischungen der Anthracyclinglykoside (Va) und (Vd) können durch fraktionierte Kristallisation oder chromatografisch gereinigt werden. Durch Entfernung der Acetylschutzgruppen durch Behandeln mit katalytischen Mengen von Natriummethoxid in Methanol oder mit einer wäßrigen Natriumhydroxidlösung von (Vb) erhält man das Anthracyclinglykosid 4-Desmethoxy-7-O-(2,6-didesoxy-α-L- arabino-hexopyranosyl)-daunomycinon (I, R₁=H: nachfolgend Ib).

Nach Entfernung der Acetylschutzgruppen in der vorbeschriebenen Weise und anschließendem Entfernen der t-Butyl-diphenyl-silyl-Schutzgruppe durch Behandeln mit Tetra-n-butyl-ammoniumfluorid in Tetrahydrofuran aus (Vd) erhält man das entsprechende Anthracyclinglykosid 4-Desmethoxy-7-O-(2,6-didesoxy-α-L-arabino- hexopyranosyl)-adriamycinon (I, R₁=OH, nachfolgend Id).

Die erfindungsgemäßen Verbindungen (Ib) und (Id) sind zur Behandlung von bestimmten Tumoren im Lebewesen geeignet, und die Erfindung betrifft auch Arzneimittel, welche diese Verbindungen in Kombination mit einem pharmazeutisch annehmbaren Träger oder Verdünnungsmittel enthalten.

Beispiel 1 Herstellung von 4-Desmethoxy-14-O-(t-butyl-diphenyl)- silyl)-adriamycinon (IIId)

Eine Lösung aus 0,385 g 4-Desmethoxyadriamycinon in 15 ml wasserfreiem Dimethylformamid wurde mit 0,3 ml t- Butyl-diphenyl-chlor-silan und 0,15 g Imidazol behandelt. Das Reaktionsgemisch wurde 4 Stunden bei Raumtemperatur stehen gelassen und anschließend wurden 200 ml Wasser zugegeben und die Lösung wurde mit Methylendichlorid extrahiert. Die organische Schicht wurde abgetrennt, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, filtriert und im Vakuum zur Trockne eingedampft. Der Rückstand wurde dann chromatografisch über Kieselgel, unter Verwendung eines Lösungsmittelgemisches aus Toluol : Aceton (95 : 5 v/v) als Eluiersystem, gereinigt. Das reine (IIId) (0,6 g) schmilzt bei 101 bis 102°C.
FD-MS: m/z 622(M^+.)

PMR (CDCl₃): inter alia bei1,13 δ (s, CH₃)₃, 3,41 δ (d, OH-C-7), 4,87 δ (s, CH₂-Si-), 5,24 δ (m, C-H-7).

Beispiel 2 Herstellung von 4-Desmethoxy-7-O-(2,6-didesoxy-α-L- arabino-hexopyranosyl)-daunomycinon (Ib)

Zu einer Lösung aus 0,74 g 4-Desmethoxy-daunomycinon (IIIb) in wasserfreiem Methylendichlorid (70 ml) wurden 0,65 g des Halogenzuckers (IV) in 10 ml Methylenchlorid in Gegenwart von 5 g eines Molekularsiebes (4Å) zugegeben. Die Mischung wurde mit 0,64 g Silbertrifluormethansulfonat, gelöst in 15 ml wasserfreiem Diethylether, behandelt. Nach 5 Minuten wurde das Reaktionsgemisch mit 0,4 ml Kollidin neutralisiert. Nach 1 Stunde bei Raumtemperatur wurde die organische Lösung mit einer gesättigten wäßrigen Lösung von Natriumbikarbonat, Wasser, wäßriger 0,1N Salzsäure und schließlich mit Wasser gewaschen. Die organische Phase wurde abgetrennt und im Vakuum zur Trockne eingedampft. Der erhaltene Rückstand wurde chromatografisch über einer Kieselgelsäule, unter Verwendung von Chloroform : Aceton (96 : 4 v/v) als Eluiersystem, gereinigt. Man erhielt 0,48 g des Produktes (Vb),
F: 65-66°C
FD-MS: m/z 582 (M^+.).

Die Verbindung (Vb) wurde in 20 ml Aceton gelöst und mit 20 ml 0,2N wäßriger Natriumhydroxidlösung bei Raumtemperatur behandelt. Nach 1 Stunde wurde die Lösung auf den pH-Wert 7 eingestellt und mit Chloroform extrahiert. Nach dem Abdampfen des organischen Lösungsmittels im Vakuum erhielt man reines (Ib) in quantitativer Ausbeute,
F: 165-166°C
FD-MS: m/z 498 (M^+.).

Beispiel 3 Herstellung von 4-Desmethoxy-7-O-(2,6-didesoxy-α-L- arabino-hexopyranosyl)-adriamycinon (Id)

Zu einer Lösung von 0,63 g (IIId), hergestellt gemäß Beispiel 1, in 50 ml wasserfreiem Methylenchlorid wurden 1,2 g Quecksilber(II)oxid, 0,4 g Quecksilber (II)bromid, 8 g eines Molekularsiebes (4 Å) und 0,75 g des Chlorzuckers (IV) gegeben. Die Mischung wurde über Nacht bei Ramptemperatur gerührt und dann filtriert. Das Filtrat wurde im Vakuum eingedampft und der Rückstand wurde chromatografisch über einer Kieselgelsäule, unter Verwendung von Toluol : Aceton (96 : 4 v/v) als Eluiersystem, gereinigt. Man erhielt 0,585 g des Produktes (Vd),
F: 212-213°C
FD-MS: m/z 236 (M^+.).

Das Produkt (VId) (0,5 g) wurde in wasserfreiem Methylendichlorid (10 ml) gelöst und mit 150 ml einer 0,01N Lösung Natriummethoxid in wasserfreiem Methanol behandelt. Nach 3 Stunden bei Raumtemperatur war die Entfernung der Acetylschutzgruppen vervollständigt. Das Reaktionsgemisch wurde mit Essigsäure angesäuert und im Vakuum zur Trockne eingedampft. Der Rückstand wurde in 100 ml Tetrahydrofuran gelöst und mit 0,5 g Tetra-n-butyl- ammoniumfluorid behandelt. Nach 2 Stunden war die Hydrolyse der t-Butyl-diphenyl-silyl-Gruppe vervollständigt. Vom Rückstand wurde das Lösungsmittel im Vakuum abgedampft und dann wurde die Reinigung durch Chromatografie über einer Kieselgelsäule, unter Verwendung von Toluol : Aceton (1 : 1 v/v) als Eluiersystem, durchgeführt, wobei man 0,2 g reines (Id) erhielt.
F: 204-206°C
FS-MS: m/z 514 (M^+.).

PMR (CDCl₃): inter alia bei1,3 δ (d, CH₃-C-5′), 4,78 δ (s, CH₂OH), 5,34 δ (breites s, CH-7), 5,54 δ (bs, C-H-1′).

Biologische Aktivitäten von (Ib) und (Id)

Die Verbindungen (Ib) und (Id) wurden in vitro gegenüber HeLa-Zellen und P388 Leukämie-Zellen, die empfindlich (P388) und resistent (P388/DX) gegenüber DX waren, sowie in vitro gegenüber P388 und Groß-Leukämie untersucht. Die in Tabelle 3 gezeigten Daten geben an, daß (Ib), das hinsichtlich der HeLa-Zellen-Klonungseffizienz in vitro im Vergleich zu der Stammverbindung DNR und 4-Desmethoxy-DNR (4-dm DNR) geprüft wurde, drei- bzw. sechsmal weniger cytotoxisch ist als DNR bzw. 4-dm DNR, während (Id) beim gleichen Versuch ebenso cytotoxisch wie DX ist.

Die Verbindung (Ib) wurde in vitro gegenüber P388/DX geprüft.

P388 und P388/DX-Leukämie-Zellen wurden aus einer Mäuse-aszitischen Flüssigkeit geerntet und in vitro in Suspension wachsen gelassen. Die Cytotoxizitätsprüfungen wurden durchgeführt, indem man die Zellen verschiedenen Arzneimittelkonzentrationen während 40 Stunden aussetzte; nach der Beendigung der Aussetzungszeit wurden die Zellen in einer Zellzählvorrichtung gezählt und der ID₅₀ (Dosis, die eine 50%ige Verminderung der Anzahl im Vergleich zu einer unbehandelten Kontrollprobe ergibt) wurde berechnet.

Tabelle 2 zeigt, daß (Ib) etwa so cytotoxisch ist wie DNR gegenüber P388-Leukämie-Zellen und daß es sehr aktiv ist gegenüber P388/DX-Leukämie-Zellen. DNR war etwa 500 mal weniger aktiv gegenüber der resistenten als gegenüber der empfindlichen Linie.

Ergebnisse einer ersten Untersuchung in vivo, die an CDF-1-Mäusen, die von P388 aszitischer Leukämie befallen waren, durchgeführt wurden und wobei man nach dem Tag der Tumortransplantationsbehandlung i. p. durchführte, werden in Tabelle 3 gezeigt.

(Ib) ergab eine zweifach größere Wirksamkeit als DNR und eine um etwa 1,5fach wenigere Wirksamkeit als 4-dm DNR; im Vergleich zu Mx TD zeigt die Verbindung eine geringere Aktivität als DNR und 4-dm DNR. Die Verbindung (Id) war etwa um das 5fache wirksamer als DX. Die Antileukämieaktivität gegenüber P388- Leukämie war gut, aber niedriger als im Vergleich zu DX.

Untersuchungen, die an C3H/Me-Mäusen, denen i. v. Groß-Leukämie transplantiert worden war und die i. v. am Tag nach der Tumortransplantation behandelt wurden, werden in Tabelle 4 gezeigt. Sowohl (Ib) als auch (Id) waren toxischer und wirksamer als die Ausgangsverbindungen. Im Vergleich zu Mx TD zeigte (Ib) eine größere Aktivität als DNR und (Id) zeigte eine gute Antitumoraktivität, die in der gleichen Größenordnung wie die von DX liegt. Die Verbindungen (Ib) und (Id) wurden weiterhin auf ihre orale Aktivität gegenüber Groß-Leukämie, die i. v. transplantiert worden war, im Vergleich zu DNR, DX, welche i. v. verabreicht wurde, und 4-dm DNR, die oral verabreicht wurde, untersucht.

Die in Tabelle 5 angegebenen Daten zeigen, daß (Ib) eine gute Antitumoraktivität bei oraler Verabreichung am ersten Tage aufweist, die mit der von 4-dm DNR (von dem bereits gezeigt wurde, daß diese Verbindung bei oraler Verabreichung aktiv ist) vergleichbar ist und von i. v.-infiziertem DNR.

Die Daten über die Antitumoraktivität von (Id), verabreicht am ersten Tage oder 1, 2 oder 3 Tage nach der Tumortransplantation werden gleichfalls in Tabelle 5 gezeigt. Bei oraler Verabreichung am Tage 1 war (Id) bei der Mx TD weniger aktiv als DX i. v. Bei einem unterschiedlichen Behandlungsschema (1, 2, 3) war die Antitumoraktivität der Verbindung höher als bei i. v. verabreichtem DX.

Tabelle 1

Kolonieninhibierungstest gegenüber HeLa-Zellen in vitro (24 Stunden Behandlung)

Tabelle 2

Wirkung auf die Empfindlichkeit und doxorubicin empfindlicher P388-Leukämie in vitro

Tabelle 3

Antitumoraktivität von (Ib) und (Id) gegen aszitische P388-Leukämie (Behandlung 1mal täglich i. p.)

Tabelle 4

Antitumoraktivität gegenüber i. v. Groß-Leukämie Behandlung i. v. am Tage 1

Tabelle 5

Orale Aktivität von (Ib) und (Id) gegenüber Groß-Leukämie

Claims

1. Die Anthracyclinglykoside A) 4-Desmethoxy-7-O-(2,6- didesoxy-α-L-arabino-hexopyranosyl)-daunomycinon und B) 4-Desmethoxy-7-O-(2,6-didesoxy-α-L-arabino-hexopyranosyl)- adriamycinon der allgemeinen Formel (I) worin R₁ Wasserstoff oder Hydroxy bedeutet.

2. Verfahren zur Herstellung des Anthracyclinglykosids B) der allgemeinen Formel (I),
worin R₁ Hydroxy bedeutet, dadurch gekennzeichnet, daß man in jeweils an sich bekannter Weise eine Lösung eines Anthracyclinon der allgemeinen Formel (III) worin R Hydroxy bedeutet, in wasserfreiem Dimethylformamid bei Raumtemperatur mit t-Butylchlorodiphenylsilan in Gegenwart von Imidazol umsetzt; den erhaltenen 14-t-Butyldiphenylsilylether in wasserfreiem Methylenchlorid mit 3,4-Di-O-acetyl-2,6-didesoxy-α-L-arabino- hexapyranosylchlorid der Formel (IV) in Gegenwart eines Gemisches aus Quecksilber(II)-bromid/ Quecksilber(II)-oxid und einem Molekularsieb kondensiert, und das erhaltene geschützte Glykosid der Formel (V) worin R t-Butyl-diphenyl-silyloxy bedeutet, chromatografisch über einer Kieselgelsäule unter Verwendung des Systems Toluol : Aceton (1 : 1 v/v) als Eluiermittel reinigt;
die O-Acetyl-Schutzgruppen am Zuckerrest durch Behandeln mit einer katalytischen Menge Natriummethoxid in Methanol entfernt;
und anschließend die 14-t-Butyldiphenylsilyl-Schutzgruppe am Aglykonrest durch Behandeln mit Tetra-n- butylammoniumfluorid und Tetrahydrofuran entfernt;
oder daß man zur Herstellung der Verbindung A) der allgemeinen Formel (I), worin R₁ Wasserstoff bedeutet, in jeweils an sich bekannter Weise ein Anthracyclinon der allgemeinen Formel (III), worin R Wasserstoff bedeutet, in Methylenchlorid löst; in Gegenwart von Silbertrifluoromethansulfonat und einem Molekularsieb mit 3,4-Di-O-acetyl-2,6- didesoxy-α-L-arabino-hexopyranosyl-chlorid der Formel (IV) umsetzt, das erhaltene geschützte Glykosid der Formel (V), in welcher R Wasserstoff bedeutet, über einer Kieselgelsäule unter Verwendung des Systems Ethylacetat : Cyclohexan (1 : 1 c/v) als Eluiermittel reinigt; und
die O-Acetyl-Schutzgruppen vom Zuckerrest durch Behandeln mit 0,2 N wäßrigem Natriumhydroxid bei Raumtemperatur entfernt.

3. Arzneimittel, enthaltend als Wirkstoff ein Anthracyclinglykosid der allgemeinen Formel (I) gemäß Anspruch 1 neben üblichen Trägerstoffen und/oder Verdünnungsmitteln.