NO174204B

NO174204B - Analogifremgangsm}te til fremstilling av et terapeutisk aktivt 4'-demetylepipodofyll toksinglukosid-derivat

Info

Publication number: NO174204B
Application number: NO904967A
Authority: NO
Inventors: Takeshi Ohnuma; Takayuki Naito; Hideo Kamei
Original assignee: Bristol Myers Squibb Co
Priority date: 1989-11-20
Filing date: 1990-11-16
Publication date: 1993-12-20
Also published as: NZ236106A; NO174204C; ZA909252B; NO904967L; AU6671190A; AU614698B2; CA2029748A1; FI905685L; EP0433678A1; IL95884A; YU220790A; US5034380A; IL95884A0; FI905685A0; PT95931A; JPH0686476B2; JPH03170494A; NO904967D0; IE904162A1; HU208019B

Description

En analogifremgangsmåte til fremstilling av et terapeutisk, aktivt 4'-demetylepipodofyllotoksinglukosid-derivat med formelen

hvor én av Rx 1 og 9 er C-j^-alkosy, og den andre er valgt blant hydrogen, og C-^-alkoksy.

Etoposid og teniposid er to derivater av 4'-demetylepipodofyllotoksinglukosid. Den kliniske virkning av etoposid og teniposid ved behandlingen av forskjellige cancertyper er vel-dokumenteret, og etoposid er nylig blitt godkjent i USA

til behandling av småcellet lungecancer og testikkelcancer.

Den gunstige terapeutiske og farmakologiske profil av etoposid og teniposid har ført stor aktivitet med henblikk på å til-veiebringe andre aktive analoger innenfor samme klasse, og den utviste forskningsaktivitet innenfor dette område har ført til de i det foreliggende beskrevne, hittil ukjente analoger.

Disse hittil ukjente derivater oppviser god aktivitet overfor eksperimentell leukemi i testmodeller under anvendelse av dyr.

Analogifremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kjennetegnes ved at man omsetter en forbindelse med formelen

med en forbindelse med formelen

hvor R<1> og R<2> har de ovenfor anførte betydninger, og Y er C]__ ej-alkyl, i nærvær av en syre i et reaksjonsinert løsningsmid-del.

Alkoksygruppen(e) har fortrinnsvis 1-3 karbonatomer.

I det foreliggende representerer uttrykkene "alkyJJi og "alkoksy" både uforgrenede og forgrenede karbonkjeder.

Utgangsmaterialet 4' -demetyl-4-O-Jl-D-glukopyranosyl-epipodofyllotoksin (heretter benevnt DGPE) er kjent i teknikken, og fremstillingen derav er beskrevet i f.eks. US-patentskrift nr. 3.524.844. Forbindelsen er også lett til-gjengelig ut fra etoposid ved syrehydrolyse. Andre utgangsmaterialer, dvs. ortoestere og ortokarbonater er enten kommer-sielt tilgjengelige eller kan fremstilles ved i teknikken

kjente metoder.

Egnete ortoestere med formelen II er f.eks. trimetylor-toformiat, trimetylortoacetat, trimetylortobutyrat og trietyl-ortopropionat, og egnede ortokarbonater er f.eks. tetrametyl-ortokarbonat og tetraetyl-ortokarbonat. Kondensasjonsreaksjon-en utføres i et inert organisk løsningsmiddel, såsom acetonitril, metylenklorid, aceton eller lignende, ved en tempera-tur fra ca. 0 til ca. 400°C, fortrinnsvis ved romtemperatur. Kondensasjonen er vanligvis fullført etter ca. 1 til ca. 24 timer. Ortoester- eller ortokarbonatreagenset anvendes i en mengde, som er minst molær ekvivalent med DGPE- utgangsmaterialet, men det anvendes fortrinnsvis i en overskytende mengde i forhold til DGPE. Omsetningen er syrekatalysert, og egnede syrekatalysatorer er f.eks. en sulfonsyre, såsom tolu-ensulfonsyre eller kamfersulfonsyre.

Når det ved omsetningen anvendes en reagens med formelen (II), hvor R 1 og R 9 ikke er like, oppnås vanligvis en blanding inneholdende to ønskede produkter: ett, hvor R<1> er i aksial stilling og R<2> er i ekvatorial stilling, og et annet, hvor R<2 >er i aksial stilling og R<1> er i ekvatorial stilling. Ved anvendelse av f.eks. trimetyl-ortoformiat gir omsetningen således ett produkt, hvor metoksy er i aksial stilling (7"-J5-metoksy), og et annet produkt, hvor metoksy er i ekvatorial stilling (7"-a-metoksy). De to isomere produkter kan separeres under anvendelse av konvensjonelle separasjonsmetoder, f.eks. ved å underkaste blandingen kolonnekromatografi, såsom på C]_g-reversfasekolonne.

De således oppnådde forbindelser med formelen (I) kan videre derivatiseres til tilveiebringelse av det tilsvarende 4'-fosfat (forbindelser med formelen (I), hvor R^ er -P(0)-(0-M)2). Dette kan oppnås under anvendelse av kjente metoder til omdannelse av en hydroksygruppe til dens fosfatester. Slike metoder omfatter omsetning av en forbindelse med formelen (I) , hvor RJ er hydrogen, med et fosforyleringsmiddel, såsom fos-foroksyklorid, etterfulgt av hydrolyse til oppnåelse av fos-fatproduktet, eller omsetning av førstnevnte med difenylklor-fosfat etterfulgt av katalytisk hydrogenering til oppnåelse av

fosfatesteren.

Representative forbindelser ifølge den foreliggende oppfinnelse vurderes med hensyn til antitumoraktivitet overfor transplanterbar murin P388 leukemi. CDFl-hunnmus inokuleres intraperitonealt med 106 P388 leukemiceller (dag 0). Testfor-bindelsene administreres intraperitonealt som en enkelt dose på dag 1, og dyrene iakttas i 50 dager. Den prosentvise stigning i middeloverlevelsestiden (MST) for de behandlede dyr i forhold til middeloverlevelsestiden for de ubehandlede kon-trolldyr ble bestemt og notert som %-T/C. Forbindelser med %-T/C-verdier på 125 eller mer anses for å ha signifikant anti-tumor-aktivitet. Tabell I viser resultatene av in vivo vur-deringen .

Representative forbindelser ifølge den foreliggende oppfinnelse ble utprøvet også i in vitro cytotoksisitetsprøver overfor fire tumorcellelinjer. Disse cellelinjer dyrkes og holdes på 37°C under en fuktig atmosfære i en 5 prosentig CC^-inkubator: - B16-F10 murin melanoma i Eagle's MEM-medium (Nissui) inneholdende kanamycin (60 |ig/ml) og supplert med varme-inaktivert føtalt kalveserum (FCS, 10%) og ikke-essensielle aminosyrer (0,6%), - Moser human colon carcinoma i Eagle's MEM-medium supplert med FCS (10%), - K562 human myelogen leukemi og K562/ADM, én adriamycin-resistent underlinje, som ble stilt til rådighet av Dr. Takashi Tsuruo, University of Tokyo, i RPMI 1640 medium (Nissui) supplert med FCS (10%) , penicillin (100 U/ml) og streptomycin (100 [i.g/ml) .

I de forsøk, hvor det ble anvendt B16-F10 og Moser cellelinjer, ble det oppnådd eksponensielt voksende celler, de ble talt og deretter suspendert i dyrkningsmediet i en konsen-trasjon på henholdsvis 1,5 x IO<4> og 3 x IO<4> celler/ml. 24 timer etter anbringelse av cellesuspensjonen (180 |il) i brønner på en mikrotiterplate med 96-brønner ble det tilsatt testmaterialer (20 jil) til brønnene, og platene ble inkubert i 72 timer. Cytotoksisitet overfor tumorcellene ble bestemt kolorimetrisk ved 540 nm etter farging av levedyktige celler med en nøytralrød løsning. Hva angår K562- og K562/AMD-celle-linjene inkuberes 900 ul av cellesuspens jonen (8 x IO<4 >celler/ml) med testmaterialer (100 ^1) ved 37°C, 5% C02 i 48 timer i en vevsdyrkningsplate med 24 brønner. Cytotoksisitet ble bestemt ved telling av antallet celler under anvendelse av en celleteller. Resultater av in vitro cytotoksisitetsprøver er vist i tabell 2.

Testresultatene viser at forbindelsene fremstilt ifølge den foreliggende oppfinnelse er nyttige som antitumor-forbindelser.

Forbindelsene kan følgelig anvendes i en metode til in-hibering av mammale tumorer, hvilken metode omfatter administrering av en virksom tumor-inhiberende dose av en anti-tumor-forbindelse med formel (I) til en tumorbærende vert. Til dette formål kan legemidlet administreres på konvensjonell måte, herunder, men ikke begrenset til intravenøst, intra-muskulært, intratumoralt, intraarterielt, intralymfatisk eller oralt, idet intravenøs administrering foretrekkes.

Et farmasøytisk preparat inneholder en forbindelse med formelen (I) og en farmasøytisk akseptabel bærer. Antitumor-preparatet kan ha en hvilken som helst farmasøytisk form, som er egnet til den ønskede administreringsvei. Eksempler på slike preparater omfatter faste preparater til oral administrering, såsom tabletter, kapsler, piller, pulvere og granu-later, flytende preparater til oral administrering, såsom løs-ninger, suspensjoner, siruper eller eliksirer, samt preparater til parenteral administrering, såsom sterile løsninger, suspensjoner eller emulsjoner. De kan også utformes som sterile, faste preparater, som kan løses i sterilt vann, fysiologisk saltvann eller et annet sterilt, injiserbart medium umiddelbart før anvendelse.

Optimale doser og kurer for en gitt pattedyrsvert kan lett bestemmes av fagmannen. Det er åpenbart, at den faktisk anvendte dose kan varieres i overensstemmelse med den særlige sammensetning av preparatet, den særlig anvendte forbindelse, administreringsmåten og det særlige sted, verten og sykdommen, som skal behandles. Det må tas hensyn til mange faktorer, som kan modifisere virkningen av legemidlet, herunder alder, vekt, kjønn, kost, administreringstidspunktet, administreringsveien, utskillelseshastigheten, pasientens tilstand, legemiddelkom-binasjoner, reaksjonssensibiliteter og alvorligheten av- sykdommen .

De følgende eksempler tjener til belysning av den foreliggende oppfinnelse.

Fremstilling av 4'- demetvl- 4- 0- fl- D- qlukopvranosvl- epipodo-fvllotoksin fra etoposid

En blanding av etoposid (5,88 g, 10 mmol) i 30% vandig eddikksyre (100 ml, AcOH:H20 = 3:7) og acetonitril (50 ml) ble kokt med tilbakeløp i 9 timer og konsentrert i vakuum. Den resulterende rest ble renset ved silikagel-kolonnekromatografi (10% MeOH-CH2Cl2)/ og 2,60 g (51%) av tittelforbindelsen ble oppnådd som fargeløse krystaller, smp. 229- 233°C (225-227°C ifølge Heiv. Chim. Acta, 1969, 52:948).

Eksempel 1

Fremstilling av 4'- demetyl- 4- O-( 4, 6- O- lf- metoksvmetvliden- fl- D-glukopyranosyl) epipodofyllotoksin ( la) og 4'- demetyl- 4- O-( 4, 6-O- g- metoksvmetvliden- fi- D- qlukopvranosvl) epipodofyllotoksin _Qbl

Til en blanding av 4' -demetyl-4-O-ii-D-glukopyranosyl-epipodofyllotoksin (600 mg, 1,1 mmol) og trimetyl-ortoformiat (1,5 ml) i diklormetan (60 ml) ble det tilsatt kamfersulfonsyre (85 mg, 0,37 mmol). Reaksjonsblandingen ble omrørt ved romtemperatur i 20 timer, vasket med mettet natriumbikarbonat og tørket over Na2SO^. Løsningsmidlet ble avdampet i vakuum for å oppnå 860 mg av en råolje, som ble separert ved C-j_g — reversfasekolonnekromatografi (35% MeOH-H20), og det ble oppnådd 292 mg (45%) la som fargeløse krystaller fra MeOH og 60 mg (9%) lb som fargeløse krystaller fra MeOH.

la:

Smp. 195-198°C. Vurdert renhet 95% ved HPLC (LiChrosorb RP-18, 70% MeOH-H20).

IR Vmaks (KBr) cm-<1>:3400, 1760, 1610.

m \naks <Me0H) nm <£) 240 <sn' 13.300), 284 (4.200).

<1>H-NMR (CDC13) 5: 5,42 (1H, s, 7"-H), 4,68 (1H, d, J=7,3 Hz, 1"-H), 4,00 (1H, t, J=10,3 Hz, 6"-Hax), 3,88 (1H, dd, J=5,l og 9,7 Hz, 6"-Heq), 3,85 (1H, t, J=9,5 Hz, 4"-H), 3,71 (1H, dt, J=2,2 og 9,2 Hz, 3"-H), 3,4- 3,5 (2H, m, 2" og 5"-H), 3,38 (3H, s, 7"-OCH3), 2,64 (1H, d, J=2,2 Hz, 3"-OH), 2,45 (1H, d, J=2,9 Hz, 2"-OH).

Analyse for C29H32014_^.

Beregnet: C: 55,95% H: 5,50%.

Funnet: C: 56,11%; H: 5,33%.

lb:

Smp. 203-205°C. Vurdert renhet 85% ved HPLC.

IR vmaks (Nujol) cm-1: 3350, 1760, 1603.

UV tanaks (MeOH) nm (e) 240 (13.200), 284 (4.300).

<1>H-NMR (CDC13) 5: 5,30 (1H, s, 7"-H), 4,68 (1H, d, J=7,3 Hz, 1"-H), 4,23 (1H, dd, J=4,6 og 10,4 Hz, 6"-Heq), 3,82 (1H, dt, J=2,2 og 8,8 Hz, 3"-H), 3,71 (1H, t, J=10,5 Hz, 6"-Hax), 3,54 (3H, s, 7"-OCH3), 3,46 (1H, t, J=8,8 Hz, 4"-H), 3,4-3,5 (2H, m, 2" og 5"-H), 2,72 (1H, d, J=2,6 Hz, 3"-OH), 2,40 (1H, d, J=2,9 Hz, 2"-OH).

Analyse for C29H32014 .

Beregnet: C: 55,95%; H: 5,50%.

Funnet: C: 56,07%; H: 5,32%.

Eksempel 2

Fremstilling av 4'- demetyl- 4- O-( 4, 6- O- if- etoksymetyliden- fi- D-glukopvranosvl) epipodofyllotoksin ( 2a) og 4'- demetvl- 4- O-( 4, 6-O- a- etoksvmetvliden- fi- D- glukopyranosvl) epipodofyllotoksin ( 2b)

Fremgangsmåten i eksempel 1 gjentas under anvendelse av 4'-demetyl-4-0-13-glukopyranosyl-epipodofyllotoksin (1,012 g, 1,8 mmol), trietyl-ortoformiat (6 ml) og kamfersulfonsyre (60 mg, 0,26 mmol) til oppnåelse av 450 mg (40%) 2a som fargeløse krystaller fra MeOH og 221 mg (19%) 2b som fargeløse krystaller fra MeOH.

2a:

Smp. 177-178°C. Vurdert renhet 90% ved HPLC.

IR vmaks (Nujol) cm<-1>: 3380, 1760, 1610.

UV A.maks (MeOH) nm (£) 240 (13.600), 285 (4.200). 1H-NMR (CDC13) 5: 5,52 (1H, s, 7"-H), 4,68 (1H, d, J=7,7 Hz, 1"-H), 4,03 (1H, t, J=10,3 Hz, 6"-Hax), 3,87 (1H, t, J=9,5 Hz, 4"-H), 3,86 (1H, dd, J=5,l og 9,7 Hz, 6"-Heq), 3,71 (1H, dt, J=2,2 og 9,2 Hz, 3"-H) , 3,61 (2H, q, J=7,0 Hz, 7"-OCH2CH3) , 3,4-3,5 (2H, m, 2" og 5"-H), 2,62 (1H, d, J=2,2 Hz, 3"-OH), 2,43 (1H, d, J=2,6 Hz, 2"-OH), 1,28 (3H, t, J=7,0 Hz. 7"-OCH2CH3).

Analyse for C30H34O14

Beregnet: C: 56,60%; H: 5,70%.

Funnet: C: 56,30%; H: 5,51%.

2b:

Smp. 168-171°C. Vurdert renhet 90% ved HPLC.

IR Vmaks (Nujol) cm-<1>: 3400, 1770, 1610.

<1>H-NMR (CDC13) 8: 5,35 (1H, s, 7"-H), 4,68 (1H, d, J=7,7 Hz, 1"-H), 4,22 (1H, dd, J=4,7 og 10,6 Hz, 6"-Heq), 3,82 (2H, q, J=7,3 Hz, 7"- OCH2CH3), 3,70 (1H, t, J=10,3 Hz, 6"-Hax), 3,45 (1H, t, J=9,l Hz, 4"-H), 3,4-3,5 (2H, m, 2" og 5"-H), 2,73 (1H, d, J=2,2 Hz, 3"-OH), 2,41 (1H, d, J=2,2 Hz, 2"-OH), 1,28 (3H, t, J=7,3 Hz, 7M<->OCH2C<H>3).

Analyse for C3QH34014 ^ 2o.

Beregnet: C: 56,60%; H: 5,70%.

Funnet: C: 56,31%; H: 5,43%.

Eksempel 3

Fremstilling av 4'- demetyl- 4- O-( 4, 6- O- dimetoksymetyliden- fi- D-glukopyranosyl) epipodofyllotoksin ( 3)

Til en blanding av 4'-demetyl-4-0-Ji-D-glukopyranosyl-epipodofyllotoksin (344 mg, 0,61 mmol) og tetrametyl-ortokarbonat (0,5 ml) i tetrahydrofuran (3ml)-diklormetan (30 ml) ble det tilsatt kamfersulfonsyre (31 mg, 0,13 mmol). Blandingen ble omrørt ved romtemperatur i 2 timer, vasket med mettet natriumbikarbonat og tørket over Na2S04. Løsningsmidlet ble avdampet i vakuum for å oppnå ett rått, halvfast stoff, som ble renset på en silikagelkolonne (5% MeOH-CH2Cl2), og det ble oppnådd 310 mg (80%) 3 som et fargeløst pulver.

1-

Smp.: 170-173°C. Vurdert renhet 95% ved HPLC.

IR Vmaks (KBr) cm<-1>: 3500, 1775, 1610.

UV ^maks (MeOH) nm (£) 240 (12.600), 284 (4.100).

1H-NMR (CDCI3) 5: 4,69 (1H, d, 3=1, 1 Hz, 1"-H), 4,04 (1H, dd, J=5,3 og 10,1 Hz, 6"-Heq), 3,95 (1H, t, J=10,3 Hz, 6"-Hax), 3,7-3,8 (2H, m, 3" og 4"-H), 3,46 (3H, s, 7"-OCH3eq), 3,36 (3H, s, 7"-OCH3aq), 3,4-3,5 (2H, m, 2" og 5"-H), 2,63 (1H, d, J=2,l Hz, 3"-OH), 2,39 (1H, d, J=2,6 Hz, 2"-OH).

Analyse for C30H34O15

Beregnet: C: 55,21%; H: 5,56%.

Funnet: C: 55,68%; H: 5,43%.

Eksempel 4

Fremstilling av 4'- demetyl- 4- O-( 4, 6- dietoksymetvliden- fi- D-glukopyranosyl) epipodofyllotoksin ( 4)

Fremgangsmåten i eksempel 3 ble gjentatt under anvendelse av 4'-demetyl-4-0-15-D-glukopyranosyl-epipodofyllo-toksin (101 mg, 0,18 mmol), tetraetyl-ortokarbonat (0,2 ml) og kamfersulfonsyre (25 mg, 0,11 mmol), og det ble oppnådd 81 mg (68%) 4 som et fargeløst, amorft faststoff.

1-

Smp. 152-156°C. Vurdert renhet 90% ved HPLC.

IR Vmaks (KBr) cm<-1>: 3450, 1776, 1610.

UV ^maks (MeOH) nm (e) 240 (12.700), 285 (4.300).

<X>H-NMR (CDC13) 5: 4,67 (1H, d, J=7,7 Hz, 1"-H) , 4,02 (1H, dd, J=5,9 og 10,4 Hz, 6"-Heq), 3,97 (1H, t, J=10,3 Hz, 6"-Hax), 3,76 (2H, q, J=7,3 Hz, 7n<->OCH2CH3eq), 3,74 (1H, t, J=9,5 Hz, 4"-H), 3,65 (2H, q, J=7, 3 Hz, 7"-OCH2CH3ax) , 3,4-3,5 (2H, m, 2" og 5"-H), 2,64 (1H, d, J=l,8 Hz, 3"- OH), 2,41 (1H, d, J=2,6 Hz, 2"-OH), 1,27 og 1,24 (6H, hver især t, J=7,0 Hz, 7"-OCH2C<H>3 x 2) .

Analyse for <C>32<H>38<0>15^1/2h20<:>

Beregnet: C: 57,22%; H: 5,85%.

Funnet: C: 57,19%; H: 5,97%.

Claims

PATENTKRAV. 1. Ananlogifremgangsmåte til fremstilling av et terapeutisk aktivt 4' -demetylepipodofyllotoksinglukosid-derivat med formelen

hvor én av R<1> og R<2> er C-^tj-alkoksy, og den andre er valgt blant hydrogen, og C-^^-alkoksy, karakterisert ved at man omsetter en forbindelse med formelen med en forbindelse med formelen

hvor R 1 og R 7 har de ovenfor anførte betydninger, og Y er C1_5~alkyl, i nærvær av en syre i et reaksjonsinert løsnings-middel .
2. Analogifremgangsmåte i samsvar med krav 1 til fremstilling av 4'-demetyl-4-0-(4,6-0-p-metoksymetyliden-P-D-glukopyranosyl)epipodofyllotoksin, karakterisert ved at de tilsvarende utgangsmaterialer omsettes.
3. Analogifremgangsmåte i samsvar med krav 1 til fremstilling av 4'-demetyl-4-0-(4, 6-0-<x-metoksymetyliden-|3-D-glukopyranosyl)epipodofyllotoksin, karakterisert ved at de tilsvarende utgangsmaterialer omsettes.
4. Analogifremgangsmåte i samsvar med krav 1 til fremstilling av 4'-demetyl-4-0-(4, 6-0-|3-etoksymetyliden-p-D-glukopyranosyl)epipodofyllotoksin, karakterisert ved at de tilsvarende utgangsmaterialer omsettes.
5. Analogifremgangsmåte i samsvar med krav 1 til fremstilling av 4'-demetyl-4-0-(4, 6-0-a-etoksymetyliden-(3-D-glukopyranosyl)epipodofyllotoksin, karakterisert ved at de tilsvarende utgangsmaterialer omsettes.
6. Analogifremgangsmåte i samsvar med krav 1 til fremstilling av 4'-demetyl-4-0-(4,6-0-dimetoksymetyliden-p-D-glukopyranosyl)epipodofyllotoksin, karakterisert ved at de tilsvarende utgangsmaterialer omsettes.
7. Analogifremgangsmåte i samsvar med krav 1 til fremstilling av 4'-demetyl-4-0-(4, 6-dietoksymetyliden-(3-D-glukopyranosyl)epipodofyllotoksin, karakterisert ved at de tilsvarende utgangsmaterialer omsettes.