DK147069B - Analogifremgangsmaade til fremstilling af 1,6-dimesyl-3,4-dimethyl-d-mannitol - Google Patents

Description

147069 i o

Den foreliggende opfindelse angår en analogifremgangsmåde til fremstilling af l,6-dimesyl-3,4-dimethyl--D-mannitol med formlen I

5 CH20~S02-CH3

HOCH

ch3och I

hcoch3

10 HCOH

ch2o-so2-ch3 15 Forbindelsen med formlen I er hidtil ukendt. Den analoge forbindelse med en cyclisk ethergruppe i 3,4-stil-ling (dvs. 3,4-0-isopropylidenderivatet, der indeholder en dioxolanring) beskrives i Naturwissenschaften _46, 84 (1959) og Acta Chim. Hung. :25, 361-368 (1960). Biologiske 20 undersøgelser har imidlertid vist, at 3,4-O-isopropyliden--hexitoler, der indeholder cytostatiske grupper i 1- og 6-stilling er ineffektive (Chem. Ber. 9_2, 2506-2515 (1959) , Arzneimittelforschung 1/7, 145-149 (1967)).

Det har nu uventet vist sig, at 1,6-dimesy1-3,4-25 -dimethyl-D-mannitol med formlen I er et overordentligt kraftigt virkende cytostatisk middel, der endog er mere effektivt end 1,6-dimesyl-D-mannitol, der indeholder frie hydroxygrupper ("Mannogranol"), 1,6-dibrom-l,6-didesoxy--D-mannitol ("Myelobromol") og l,6-dibrom-l,6-didesoxy-30 -dulcitol ("Elobromol"), det mest aktive af de i handelen gængse cytostatika af denne type.

Der er gennemført forsøg med forskellige transplanterbare tumorer hos mus og rotter. Der anvendes følgende tumortyper: 35 2 147069

Mus: SC-180 sc. sarcom (fast)

Harding-Passey melanom " NK/Lymphom (as ci tes)

Ehrlich carcinom " 5 P-388 (leukæmi)

Rotte: Yoshida. sc. sarcom (fast)

Walker sc. carcino-sarcom "

Dyrene, der anvendes ved forsøgene, er følgende: 10 CFY rotter CFLP mus BDF^us (L-1210, P-388)

Forsøgene gennemføres hver gang med dyr af begge 15 køn. Ved forsøgenes begyndelse er musenes gennemsnitlige legemsvægt 20-22 g, medens rotternes er 150-180 g. Dyrene holdes i plastbure og fodres med et standardfoder til laboratoriedyr (LATI, Godollo, Ungarn). Dyrene får vand ad libitum.

20 Faste tumorer overføres ved subkutan implantation af tumorstykker. Tumorer af ascitestypen overføres med 10 celler fra ascites, medens tumorer af leukæmitypen overføres med en milt-suspension. Behandlingen af dyrene startes 24 timer efter transplantationen, dog med und-25 tagelse af Harding-Passey melanom, hvor behandlingen startes på den 4. dag efter transplantationen. Resultaterne er anført i tabel I til III.

3 147069

Tabel I

Sammenligning af ED5Q-værdier ved Yoshida sc. sarcom hos rotter 5 Forbindelse ED50 Relativ Aktivitet _i.p. p.o. i.p._P.o._ 1.6- Dimesyl-3,4-di- methyl-mannitol 20 70 1 1 1.6- dibrom-l,6-di-10 desoxy-D-mannitol ("Myelobromol") 490 170 0,04 0,41 * 1.6- dimesyl-D-manni- tol ("Mannogranol") 500 600 0,04 0,116 1.6- dibrom-l,6-di-15 desoxy-dulcitol ("Elobromol") 50 - 0,4

Tabel II

Tumor-inhiberende effekt på faste tumorer 20 _

Tumor Forbindelse Dosering Behand- Inhibe- _mg/kg ling_ring, %

Walker sc. l,6-dimesyl-3,4-di- 10 5x i.p. 90 sarcom_____methyl-D-mannitol_____10_____5χ_ρ^ο_1____97______ 25 l,6-dibrom-l,6-di- ___________desoxy-dulcitol______100_____6x_iip_1____95**____ S-180 sc. l,6-dimesyl-3,4-di- 100 4x p.o. 50 sarcom methyl-D-mannitol 200 6x p.o. 70 1.6- dibrom-l,5-di- 30 desoxy-dulcitol 200 8x i.p. 57** 1.6- dimesyl-l,6-di- 300 6x i.p. 31 _____desoxy-D-mannitol____500_____6x_i toksisk__

Harding-P..l,6-dimesyl-3,4-di- 30 lOx p.o. 31 melanom methyl-D-mannitol 100 lOx p.o. 52 35 1,6-dibrom-l,6-di- desoxy-dulcitol 200 13xi.p. 67 4 147069 xGennemført på grupper af 8 dyr xxNémeth et al.: Cancer Chemother. Hep. 5j3, 593-602 (1972) tumorvægt hos behandlede dyr x 100

Inhibering % = ---———- 5 tumorvægt hos kontroldyr

Tabel III

Tumor-inhiberende effekt på ascites- og leukæmi-type-tumorer

Tumor Forbindelse Forlæn- 10 Dosering Behand- gelse af Helbre- _mg/kg ling levetid delse NK/Ly 1,6-Dimesyl-3,4-di- 30 4x i.p. 101 lymphom methyl-D-mannitol l,6-Dibrom-l,6-di- 125 6x i.p. 90 .________des:oxy-dulcitol______________________________________

Ehrlich 1,6-Dimesyl-3,4-di- 100 4x i.p. 99,6 ase. methyl-D-mannitol carcinom P-388 1,6-Dimesy1-3,4-di- 100 4x i.p. 82 0/8 2Q leukæmi methyl-D-mannitol xxNémeth et al.: Cancer Chemother. Rep. 5£, 593-602 (1972). Helbredelse = tumorfri overlevelse i 90 dage efter transplantationen .

levetid af behandlede dyr x 100

Forlængelse af levetid (%) = —--------- levetid af kontroldyr

Resultaterne i tabel I-III viser, at forbindelsen med formlen I inhiberer væksten af faste tumorer betyde-30 ligt. På disse tumorer udøver forbindelsen en betydelig inhibering, selv i meget lave doser i sammenligning med den toksiske, hvilket giver meget fordelagtige terapeutiske indices (LD5Q/ED50).

Da giftigheden af den omhandlede forbindelse og 35 sammenligningsforbindelseme er af samme størrelsesorden, kan der beregnes relative aktivitetsværdier ved sammen- 5 147069 ligning af ED^q-værdierne (jf. tabel I). Resultaterne af disse beregninger viser også utvetydigt den særdeles overlegne virkning af forbindelsen med formlen I.

Forbindelsen med formlen I har ligesom sammenlig-5 ningsforbindelserne en svag antileukæmisk virkning. På Ehrlich ascites tumor udøver forbindelsen med formlen I imidlertid en helbredende virkning (jf. tabel III), medens sammenligningsforbindelsen kun har en moderat inhi-berende virkning.

10 Den akutte giftighed (LDg0~værdien) af forbin delsen med formlen I, bestemt på CFLP og BDF^ mus, er 1000 mg/kg efter intraperitoneal indgivelse og 1100 mg/kg efter oral indgivelse, hvilket viser den fremragende orale resorption af den omhandlede forbindelse. Forsøgene 15 gennemføres med grupper på 10 mus (5 hanner og 5 hunner), og dyrene holdes under observation i 3 uger. Blandt sammenligningsforbindelserne er LD,-Q-værdien for f.eks. 1,6--dibrom-l,6-desoxy-dulcitol bestemt på de samme dyr hhv.

900 mg/kg (i.p.) og 1500 mg/kg (p.o.) (Németh et al.: 20 Cancer Chemother. Rep. 56., 593-602 (1972)).

1,6-Dibrom-l,6-didesoxy-D-mannitol, 1,6-dimesyl--D-mannitol og l,6-dibrom-l,6-didesoxy-dulcitol, der anvendes som sammenligningsforbindelser, udøver en karakteristisk virkning på hæmatopoiesis. Denne virkning er 25 til sidst en ret stærk og selektiv indvirkning på dannelsen af myeloide leukocyter. En undersøgelse af forbindelsen med formlen I i denne henseende har vist, at dens virkning på hæmatopoiesis er svag, og til forskel fra det ovenfor angivne er virkningen ikke selektiv.

30 Resultaterne af undersøgelsen af blodtællinger i det perifere kredsløb hos rotter er anført i tabel IV.

35 0 6 147069

Tabel IV

Virkning på perifere blodtal hos rotter

Dosering Maksimalt fald Varighed Maksimalt fald Varighed mg/kg i granulocyt- af virk- i lymfocyttal af virk- 5 tal, % ning, dage % ning, dage 30 38,8 1 26 2 100 38,8 1 47 5 300 52,1 3 (4-7) 38 5 10 -

De ovenfor anførte forsøgsresultater viser, at forbindelsen med formlen I har en stærk cytostatisk virkning og en lav giftighed og kan anvendes med en høj grad 15 af sikkerhed.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen til fremstilling af forbindelsen med formlen I er ejendommelig ved, at et raanni-tolderivat med formlen II

20 CH20H

HOCH

ch3och (II) HCOCH, r 3

HCOH

25 CH20H

underkastes en delvis mesylering efterfulgt af en acylering, og den fremkomne forbindelse med den almene formel III

30 CH20-S02-CH3

R-CO-OCH

CH3°?H (III) HCOCH, f

HCO-CO-R

35 CH20-S02-CH3 hvori R betyder mættet, lavere aliphatisk gruppe, deacyleres med en sur alkohol.

o 147069 7

Der gås fortrinsvis frem på følgende måde: 3,4-di-O-methyl-D-mannitol, en forbindelse, der let kan fremstilles ved metoder, der er kendt fra litteraturen (Am. Chem. Soc. 76.' 2701-2705 (1954), J. Org. Chem.

5 21/ 3714-3718 (1968)) opløses i pyridin, og der sættes 2,2 ækvivalenter mesylchlorid til den afkølede opløsning.

Efter omsætningen tilsættes 3 ækvivalenter eddikesyre-anhydrid. Den fremkomne ester (med formlen III, R = methyl) isoleres ved at udhælde reaktionsblandingen i 10 vand og ekstrahere den fremkomne blanding med chloroform.

Stoffet, der fås efter inddampning af chloroformopløs-ningen, koges på et dampbad i nærværelse af methanol, der indeholder tørt, gasformigt hydrogenchlorid, til fraspaltning af acetylgrupperne. Efter omsætningen ind-15 dampes opløsningen, og det fremkomne rå produkt omkrystalliseres fra ethanol. På denne måde fås 1,6-di-O--mesyl-3,4-di-O-methyl-D-mannitol i godt udbytte.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen belyses nærmere ved hjælp af følgende eksempel.

20

Eksempel

Fremstilling af l,6-di-Q-mesyl-3,4-di-O-methyl-D-mannitol Trin A: Fremstilling af l,6-di-0-mesyl-2,5-di-0-acetyl-25 -3,4-di-O-methyl-D-mannitol (formel III, R = methyl).

105 g krystallinsk 3,4-dimethyl-D-mannitol med formlen II (Am. Chem. Soc. 76_, 2701-2705 (1954) , J. Org.

Chem. 33_f 3714-3718 (1968)) opløses i 1500 ml absolut 30 pyridin. Opløsningen afkøles til -10°C, og der tilsættes dråbevis 85 ml mesylchlorid til den afkølede og kraftigt omrørte opløsning i løbet af én time. Derefter hæves temperaturen af blandingen til 0°C, og blandingen holdes ved denne temperatur i yderligere 30 minutter. Den 35 fremkomne suspension afkøles igen, og der tilsættes 150 ml eddikesyreanhydrid under omrøring med en sådan hastighed, at blandingens temperatur ikke stiger over 0°C.

Den fremkomne blanding holdes ved 0°C natten over og 147069 8 o udhældes derefter i 5 liter isvand. Den udskilte olie optages i én liter chloroform, og den vandige fase eks-traheres med 3 x 200 ml chloroform. De organiske ekstrakter forenes, vaskes med iskold IN vandig svovlsyre ind-5 til vaskevandet er surt og derefter med vand, iskold 5%'s vandig natriumhydrogencarbonatopløsning og igen med vand. Opløsningen tørres over natriumsulfat og inddampes derefter. Den faste remanens opløses i det dobbelte volumen varmt ethylacetat, og der sættes petroleumsether 10 til opløsningen, indtil denne bliver uklar. Blandingen afkøles, og det udskilte stof frafiltreres og vaskes med petroleumsether. Der fås 161 g (71,5% af det teoretiske udbytte) af et råt produkt med et smeltepunkt på 99-101°C, der er tilstrækkelig rent til anvendelse i det næste trin.

15 Ved omkrystallisation fra det tredobbelte volumen ethanol fås et rent stof, der smelter ved 101-103°C. [a]^®= +18,7° (c = 1, i chloroform), = 0,5 (løbemiddel: carbontetra-chlorid/ethylacetat i forholdet 1:2).

Analyse for ci4H26°12S2 450,48): 20 C% H% S%

Beregnet: 37,33 5,82 14,24

Fundet: 37,45 5,91 14,43

Trin B: Fremstilling af 1,6-di-0-mesyl-3,4-di-O-methyl-25 -D-mannitol (formel X).

45 g af det rå produkt (formel III, R = methyl), der er fremstillet i trin A, suspenderes i 450 ml 7,5N tør methanolisk saltsyre, og suspensionen koges under tilbagesvaling på et dampbad. Når opløsningen er fuld-30 stændig, fortsættes kogningen i yderligere 10 minutter, og derefter inddampes opløsningen til tørhed i vakuum.

Remanensen suspenderes i en lille mængde ethanol, og det faste stof frafiltreres. Der fås 25 g (68% af det teoretiske udbytte) af ovennævnte forbindelse. Smeltepunkt: 35 99-102°C. Dette produkt omkrystalliseres fra det syv- dobbelte volumen ethanol, hvorved der fås 22 g (60%) 9 147069

O

rent l,6-di-0-mesyl-3,4-di-0-methyl-D-mannitol med et smeltepunkt på 112-114°C. [a]^ = +35° (c = 1, i methanol)

Analyse for cigH22°10S2 366,41): C% H% S% 5 Beregnet: 32,78 6,05 17,50

Fundet: 32,81 6,08 17,65