DE2642837A1

DE2642837A1 - Anthracyclinglycoside

Info

Publication number: DE2642837A1
Application number: DE19762642837
Authority: DE
Inventors: Federico Arcamone; Aurelio Di Marco; Sergio Penco
Original assignee: Farmaceutici Italia SpA
Current assignee: Pfizer Italia SRL
Priority date: 1975-09-26
Filing date: 1976-09-23
Publication date: 1977-04-07
Also published as: DK146626C; JPS6123189B2; SE429655B; NL174015C; DE2642837B2; SU670226A3; US4067969A; HK1182A; DE2642837C3; SE8001616L; NL174015B; AT347582B; SE7610564L; ZA765736B; BE846548A; DK146626B; SE435514B; SU730310A3; CA1060002A; JPS5242869A

Description

PATENTANWÄLTE PROF. DR. DR. J. REITSTÖTTER DR.-ING. WOLFRAM BUNTE DR. WERNER KINZEBACH

D-SOOO MÜNCHEN 40. BAUERSTRASSE 22 · FERNRUF (089) 37 «5 83 · TELEX B218208 ISAR D POSTANSCHRIFT: D-8OOO MÜNCHEN'43. POSTFACH 7ΘΟ

■ 1

München, 23. Sept. 1976 M/17221

SOCIETA FARMACEUTICI ITALIA S.p.A.

1/2 Largo Guido Donegani, 1-20121 Mailand

Anthracyclinglycoside

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ORlGfNA!. INSPECTED

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf neue Antitumorglycoside der Anthracyclinreihe und auf ein Verfahren zu deren Herstellung.

Die neuen Glycoside der Erfindung umfassen Kondensationsprodukte von tetracyclischen Aglykonen mit einem Hydroxy-Anthrachinonchromophorsystem der allgemeinen Formel

^R3

(D

worin, wenn R₁ = R₃ = H, R₃ Wasserstoff, Methyl, Methoxy, Chlor oder Brom bedeutet; wenn R₁ = R- = H, R_ Alkoxy mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt; oder, wenn R« = H, R₁ und R jeweils Methyl, Methoxy, Chlor oder Brom

£ I «j

sind, mit dem Halogenzucker 2,3,4,6-Tetradeoxy-3-trifluoracetamido-L-threo-hexopyranosylchlorid der Formel

Cl

CH.

NH I

C = O I

(H)

Nach Entfernung der Schutzgruppe unter alkalischen Bedingungen wird das Endprodukt der allgemeinen Formel

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, (IV)

worin R₁ , R„ und R die oben angegebene Bedeutung haben, erhalten.

Die Kondensation kann in einem organischen Lösungsmittel, wie Chloroform, Methylendichlorid, Diäthyläther, Tetrahydrofuran, Acetonitril oder Dimethylformamid, in Anwesenheit eines löslichen Silbersalzes als Katalysator durchgeführt werden. In der Reaktionsmischung soll vorzugsweise ein Dehydratisierungsmittel, wie ein Molekularsieb, vorhanden sein.

Der als Ausgangsmaterial verwendete Aminozucker kann 3-Amino-2,3,4,6-tetradeoxy-L-threo-hexose:

(V)

sein. Dieser Aminozucker war bisher unbekannt und kann aus Methyl-N-trifluoracetyIdaunosaminid:

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(VI)

erhalten werden. Diese Verbindung wird in trockenem Pyridin mit Methansulfonylchlorid umgesetzt und auf diese Weise in quantitativer Ausbeute in das 4-0-Mesylderivat:

OMe

(VII)

^CH3^SO2° c

übergeführt. Durch Behandlung mit Natriumjodid in Methyläthylketon wird das 4-Jodderivat:

OMe

(VIII)

erhalten. Durch katalytische Hydrierung dieser Verbindung und Säurehydrolyse des erhaltenen Methylglycosids wird die 2,3,4,6-Tetradeoxy-3-trifluoracetamido-L-threo-hexopyranose:

CH

OH

(IX)

C = O

i CF₃

erhalten. Durch Behandlung derselben mit p-Nitrobenzoylchlorid in trockenem Pyridin wird das entsprechende 1-p-Nitrobenzoat erhalten. 709814/094 2

- 4 -g

Dieses kann bei O⁰C mit trockenem Chlorwasserstoff in wasserfreiem Methylendichlorid behandelt werden, wobei das gewünschte 2,3,4,6-Tetradeoxy-3-trifluoracetamido-L-threohexopyranosylchlorid (II) erhalten wird.

Wenn im Aglykon der Formel (I) R₁ = R„ = H und R_ Methoxy darstellt, wird schließlich 4'-Deoxydaunomycin erhalten und als Hydrochlorid isoliert. Die nachfolgende Behandlung gemäß der GB-PS 1 217 133 ergibt 4'-Deoxyadriamycin, das ebenfalls als Hydrochlorid isoliert wird. 4'-Deoxydaunomycin und 4'-Deoxyadriamycin zeigen jeweils antimitotische

Wirksamkeit und sind als therapeutische Mittel zur Behandlung von Tumorerkrankungen geeignet.

Herstellung des Zwischenproduktes 2,3,4,6-Tetradeoxy-3-trifluoracetamido-L-threo-hexopyranosylchlorid (II)

5,2 g Methyl-N-trifluoracetyldaunosaminid (VI), gelöst in 40 ml wasserfreiem Pyridin, wurden bei -5⁰C mit 8 ml Methansulfonylchlorid behandelt. Die Reaktionsmischung wurde über Nacht bei 4⁰C gehalten und dann im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wurde in 300 ml Chloroform gelöst und mit Wasser bis zur Neutralität gewaschen. Die organische Lösung wurde über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und eingedampft und ergab 4,2 g kristallines 4-0-Mesylderivat (VII), Fp. 169-17O°C; [α]_D = -160° (c = 0,1 in CHCl₃); m/e 304 (M-OCH₃); NMR (CDCl₃-DMSO-U₆ 4:1): 1,26 δ (d, J = 6,5 Hz, CH₃-C-5), 3,18 δ (s, CH₃OSO₂), 3,38 δ (s, CH₃O),

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- 9 -4,80 δ (breites s, W„ = 5,5 Hz, C-1H).

Xl

8,7g der getrockneten Verbindung (VII) wurden in 150 ml Methyläthylketon gelöst, mit 5 g Natriumjodid behandelt und 24 Stunden lang auf Rückflußtemperatur erhitzt. Die Reaktionsmischung wurde zur Trockene eingedampft und der Rückstand in 200 ml Chloroform suspendiert. Das unlösliche Material wurde abfiltriert und die organische Lösung mit 3 %igem wässerigen Natriumthiosulfat und dann mit Wasser gewaschen und im Vakuum zur Trockene eingedampft. Das Rohprodukt wurde durch Chromatographie auf einer Kieselsäuresäule unter Verwendung

1 ι

von Benzol/Aceton (20 : 1) als Eluierungsmittel gereinigt. Dabei wurden 2,3 g der kristallinen Verbindung (VIII) erhalten, Fp. 194-195°C; [a]_D = -100° (c = 0,1 in CHCl₃); m/e 367 (M⁺);

NMR (CDCl^-DMSO-d_c 2:1): 1,46 δ (d, J = 6,0 Hz, CH_-C-5), ob j

3,38 δ (s, CH₃O) und 4,83 δ (dd, J = 2,5 Hz, C-1 H).

2,3 g der Verbindung (VIII) wurden in 80 ml Methanol gelöst und bei einem Druck von 15 atm bei Raumtemperatur während 62 Stunden in Anwesenheit von 4 g Bariumcarbonat und 4 g 10 Palladium auf Aktivkohle hydriert. Der Katalysator wurde abfiltriert und die organische Lösung zur Trockene eingedampft. Der Rückstand (1 g) wurde in 100 ml Chloroform suspendiert, das unlösliche Material abfiltriert und die Lösung eingedampft. Der erhaltene Rückstand wurde in 20 ml Wasser gelöst und mit 5 ml Eisessig versetzt. Die Lösung wurde zum Abdampfen der Lösungsmittel 3 Stunden lang auf 90 C erhitzt, wobei die kristalline Verbindung (IX) in quantitativer Ausbeute erhalten wurde, Fp. 159 - 160⁰C; im Gleichgewicht

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ρ° = -80° (c = 0,1 in CHCl₃); m/e 210 (M-OH); NMR (DMSO-dg): 1,03 δ (d, J = 6,0 Hz, CH₃-C-S a-Anomer), 1,09 δ (d, J = 6,0 Hz, CH₃~C-5 ß-Anomer), 1,2-1,9 δ (m, C-2H₂ und C-4H₂), 4,60 δ (dd, J = 2,0 Hz, J¹ = 9 Hz, C-1 Hax), 5,17 δ (breites s, W_R 6 Hz, C-1 Häq.)·

Zu einer Lösung von 1 g der Verbindung (IX) in 10 ml wasserfreiem Pyridin wurden 2 g p-Nitrobenzoylchlorid zugesetzt. Nach 12 Stunden bei Raumtemperatur wurde die Reaktionsmischung in Eis gegossen und der Niederschlag mit Wasser bis zur Neutralität gewaschen. Das erhaltene rohe 1-p-Nitrobenzoat (Mischung aus α- und ß-Anomer) wurde mehrere Stunden lang im Vakuum auf Phosphorpentoxyd getrocknet, darauf in trockenem Methylendichlorid gelöst und bei 0 C mit trockenem Chlorwasserstoff gesättigt. Die ausgefällte p-Nitrobenzoesäure wurde unter wasserfreien Bedingungen abfiltriert und das 1-Chlorderivat (II) in quantitativer Ausbeute durch Abdampfen des Lösungsmittels erhalten; es kann ohne weitere Reinigung für die Kondensation verwendet werden.

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

Beispiel 1:4'-Deoxydaunomycin

Eine Lösung von 1,5 g Daunomycinon in 150 ml wasserfreiem Methylendichlorid, enthaltend 0,75 g 2,3,4,e-Tetradeoxy-S-trif luoracetamido-L-threo-hexopyranosylchlorid (II), wurde in Anwesenheit von 10 g Molekularsieb (4Ä Merck) mit 0,77 g AgSO₃CF₃ in 20 ml wasserfreiem Diäthylather stark gerührt.

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Nach 2 Stunden bei Raumtemperatur wurde die Reaktionsmischung mit einer gesättigten wässerigen Natriumbicarbonatlösung neutralisiert und die abgetrennte organische Phase im Vakuum eingedampft. Der Rückstand wurde in 50 ml 0,1 N wässerigem Natriumhydroxyd gelöst und nach 30 Minuten bei 0°C wurde die Lösung auf einen pH-Wert von 3,5 eingestellt und wiederholt mit Chloroform extrahiert, um das Aglykon zu entfernen. Dann wurde die Lösung auf einen pH-Wert von 8,3 eingestellt und mit Chloroform extrahiert, bis die Extrakte nicht mehr gefärbt waren. Die vereinigten organischen Extrakte wurden über

wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, auf ein kleines Volumen eingeengt und mit 0,1N methanolischem Chlorwasserstoff auf einen pH-Wert von 4,5 angesäuert. Der Zusatz eines Überschusses an Diäthylather ergab 4'-Deoxydaunomycin als Hydrochlorid, Fp. 16O-164°C (Zers.); Dünnschichtchromatographxe auf Merck Kieselgel F₉₁-A^-Platte unter Verwendung von Chloroform-Methanol-Wasser (150:42:6 V/V) als Lösungsmittelsystem: Rf 0,47; [a]^⁰ = +296° (c = 0,05 in MeOH).

Beispiel 2: 4'-Deoxyadriamycin

Eine Lösung von 4'-Deoxydaunomycin, hergestellt wie in Beispiel 1 beschrieben, in einer Mischung aus Methanol und Dioxan wurde mit Brom behandelt, wobei das 1 4-Bromderivat erhalten wurde. Die Behandlung desselben mit einer wässerigen Natriumformiatlösung bei Raumtemperatur während 100 Stunden ergab 4'-Deoxyadriamycin, das als Hydrochlorid isoliert wurde, Fp. 163^PC (Zers.); [a]^⁰ = +320

20 D

(c = 0,05 in MeOH); Dunnschichtchromatographie auf Merck

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Kieselgel HF, mit Phosphat M/15 auf pH 7 gepuffert, unter Verwendung von Methylenchlorid-Methanol-Wasser (10:2:0,2 V/V)" als Lösungsmittelsystem: Rf 0,13.

Die Kondensation der Verbindung (II) mit den folgenden Anthracyclinonen: 1,4-Dimethyl-4-demethoxydaunomycinon, 1,4-Dichlor-4-demethoxydaunomycinon, 1,4-Dibrom-4-demethoxydaunomycinon, 2,3-Dimethyl-4-demethoxydaunomycinon-2,3-dichlor-4-demethoxydaunomycinon, 2,3-Dibrom-4-demethoxydaunomycinon und 1-Methoxydaunomycinon ergab die entsprechenden 4'-Deoxyglycoside.

Biologische Wirksamkeit

Die Antitumorwirksamkeit der neuen antibiotischen Verbindungen der Erfindung, d.h. 4'-Deoxydaunomycin und 4¹-Deoxyadriamycin, wurde an mehreren transplantierten Tumoren bei Mäusen im Vergleich mit den bekannten Antitumormitteln Daunomycin und Adriamycin festgestellt.

Die Ergebnisse sind in den folgenden Tabellen angegeben .

BDF₁-MaUSe wurden intraperitoneal mit 10 Leukämiezellen/Maus angeimpft und dann (intraperitoneal) einen Tag nach der Tumoreinimpfung mit variierenden Dosen der zu prüfen den Verbindungen behandelt. Die mittlere Überlebenszeit in % und die Anzahl der lange Zeit überlebenden ist in Tabelle I angegeben.

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Tabelle

Verbindung	Dosis mg Ag	Wirkung auf I	J₁₂' -Leukämie	toxische Todes fälle
	2 4 6	mittlere Über lebenszeit %	lange Zeit Überlebende (nach 60 Tagen)	4/10
Daunomycin	4 - 8 16	162 162 156	-	1/10 8/10
4'-Deoxydauno- mycin	2,5 5 10	162 187 162		3/18
Adriamycin	1 2 4 5 10	145 155 163	2/20 2/20	6/10 10/10
- 4'-Deoxy- adriamycin	155 .162 177 133 66	2/10 1/10

Transplantierte Gross-Leukämie

Weibliche C₃H-MaUSe wurden intravenös mit einer Suspension von Leukämie-Lymphonoden und Milzzellen (2 χ 10 Leukämiezellen/Maus) angeimpft und intravenös am 1., 2. und 3. Tag nach der Animpfung mit den zu prüfenden Verbindungen behandelt. Die mittlere Überlebenszeit in % ist in Tabelle II angegeben.

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Tabelle

II

Verbindung	Wirkung auf transplantierte Gross-Leukämie	Dosis ng/kg	mittlere über- lebenszeit %	lange Zeit überlebende (nach 45 Tagen)	toxische Todes fälle
Daunomycin	3,5 4,5 5,5	128 143 171	-	-
4'-Deoxydauno-' mycin	2 4 8	128 157 100		2/10 9/10
Adriamycin	3,5 4,5 5,5	183 200 216	3/10	—
4'-Deoxy- adriamycin	1,75 2,25 2,75	200 233 233	1/10	1/9

Lymphocytische Ascites-P₀₀₀-Leukämie

—»—*■ ■* Job

Männliche CDF₁-MaUSe wurden intraperitoneal mit

10 -Leukämiezellen/Maus angeimpft und einen Tag nach der Animpfung intraperitoneal mit unterschiedlichen Dosen der zu prüfenden Verbindung behandelt. Die mittlere Überlebenszeit in % ist in Tabelle III angegeben.

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JT -

Tabelle III

Verbindung	Wirkung auf P__o «,-Leukämie Job	mittlere Überlebenszeit • %
Adriamycin 4'-Deoxyadriamycin	Dosis mg/kg	218 209 264 204 218 236 245
2,5 5 10 2 4 6 8

Festes Sarkom 180

Swiss CD₁-Mäusen wurden subkutan Fragemente von neoplastischem (festes Sarkom 180) Gewebe eingepflanzt und die Tiere wurden am 1., 2., 3., 4. und 5. Tag danach mit verschiedenen Dosen der zu prüfenden Verbindung intravenös behandelt. Das Wachstum des Tumors wurde am 11. Tag nach der Tumorimplantation gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle IV angegeben.

Tabelle IV

Verbindung	Wirkung auf festes Sarkom 18O	Tumorgewicht g	T/C % (*)
Adriamycin 4'-Deoxyadria mycin	Dosis mg/kg	0,890 0,875 0,810 0,790	52 51 47 46
1,6 2,0 0,8 1,0

*) T/C = mittl. Tumorgewicht der behandelten Mäuse/mittl, Tumorgewicht der Kontrollmäuse χ 100

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Claims

Patentansprüche :

1. ) Verfahren zur Herstellung von neuen Glycosidverbindungen der allgemeinen Formel

GOCH.

, (IV)

worin a) R₁ und R„ Wasserstoff und R_ eine nied.Alkoxygruppe mit 1 bis 4 C-Atomen bedeuten,

b) R₉ Wasserstoff ist und R₁ und R_ gleich sind und

& I «3

Wasserstoff, Methyl, Methoxy, Chlor oder Brom darstellen,

c) R. und R_ jeweils Wasserstoff sind und R_ Methyl, Methoxy, Chlor oder Brom bedeutet,

dadurch gekennzeichnet, daß man ein Aglycon der allgemeinen Formel

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COCH,

^H OH

, (D

worin R₁, R„ und R- die oben angegebene Bedeutung haben, mit 2,3,4,6-Tetradeoxy-3-trifluoracetamido-L-threohexopyranosylchlorid in einem inerten organischen Lösungsmittel in Anwesenheit von Sxlbertrifluormethansulfonat als Katalysator und eines

Dehydratisierungsmittels unter Bildung eines geschützten Derivats der Glycosidverbindung umsetzt, worauf die N-Trifluoracetylschutzgruppe von der Glycosidverbindung durch milde alkalische Hydrolyse mit 0,1N Natriumhydroxyd unter Bildung des gewünschten Produktes entfernt wird, welch letzteres als Hydrochlorid isoliert wird.

Verfahren zur Herstellung einer Glycosidverbindung

der allgemeinen Formel

CO-CH₂OH

■**0H

NH₂

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r (XU)

worin R₁, R„ und R^ die oben angegebene Bedeutung haben, da durch gekennzeichnet, daß man die gemäß Anspruch 1 hergestellte Glycosidverbindung der allgemeinen Formel (IV) mit Brom umsetzt, das so erhaltene 14-Bromderivat mit einer wässerigen Natrxumformiatlosung 100 Stunden lang bei Raumtemperatur hydrolysiert und schließlich das gewünschte Produkt als Hydrochlorid isoliert.

3. 4'-Deoxydaunomycin.

4. 4^r-Deoxyadriamycin.

5. 1,4-Dimethyl-4-demethoxy-4'-deoxydaunomycin. 6 . 1 , 4-Dimethyl->4-demethoxy-4 ' -deoxyadriamycin.

7. 1,4-Dichlor-4-demethoxy-4'-deoxydaunomycin.

8. 1 ,4-Dichlor-4-demethoxy-4'-deoxyadriamycin.

9. . 1,4-Dibroin-4-deme.thoxy-4' -deoxydaunomycin.

10. 1,4-Dibrom-4-demethoxy-4'-deoxyadriamycin.

11. 2,3-Dimethyl-4-demethc)Xy-4^I-deoxydaunomycin.

12. 2 , 3-Dimethyl-4-demethoxy-4 ' -deoxyadri.amycin.

13. 2,3-Dichlor-4-demethoxy-4'-deoxydaunomycin.

14. 2,3-Dichlor-4-demethoxy-4'-deoxyadriamycin.

15. 2,3-Dibrom-4-demethoxy-4'-deoxydaunomycin.

16. 2,3-Dibrom-4-demethoxy-4'-deoxyadriamycin.

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