DE2119964C3

DE2119964C3 - Methyl N (N5 methyl N1 nitroso carbamoyiyD glycosaminid und Ver fahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE2119964C3
Application number: DE2119964A
Authority: DE
Inventors: Tomoya Saitama Machinami; Tetsuo Tokio Suami
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-04-25
Filing date: 1971-04-23
Publication date: 1973-12-06
Also published as: JPS4843333B1; DE2119964B2; FR2092093A1; DE2119964A1; FR2092093B1; US3767640A

Description

NH — C — N — CH₃

O NO

2. Verfahren zur Herstellung der Verbindung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in an sich bekannter Weise Methyl-D-glucosaminid oder sein Salz durch Erhitzen in einer wäßrigen Losung auf 50 bis 150⁰C mit Methylisocyanat kondensiert und das entstandene Methyl-N-(N '-methy 1-carbamoyl)- D-glucosaminid mit einer Nitrosoverbindung behandelt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man, das entstandene Methyl-N - (N' - methyl - carbamoyl) - D - glucosaminid mit salpetriger Säure, einem Alkalisalz hiervon oder einem Alkylnitrit in Anwesenheit einer Säure bei einer Temperatur von —5 bis 10⁼C behandelt.

Die Erfindung betrifft ein Streptozotocinderivat, nämlich Methyl-N-(N '-methyl-N '-nitrosocarbamoyl)-D-glucosaminid der folgenden Formel

CH₂OH

HO

wendung von Streptozotocin als Antitumormittel infolge seiner bemerkenswerten Diabetis erzeugenden Aktivität nicht empfehlenswert, welche an Versuchstieren und ebenfaSs an menschlichen Lebewesen beobachtet werden kann. Wenn z. B. Streptozotocin intravenös an männlichen Wistarratten mit einem Körpergewicht von 220 bis 250 g in einer Dosis von 50 mg/kg injiziert wurde, stiegen die Blutzuckerwerte der Ratten bis auf einen Wert von annähernd 370 mg dl nach zweitägiger Injektion an, während die Werte der unbehandelten Ratten auf einem Pegel von etwa 150 mg'dl lagen.

Es wurde nun gefunden, daß ein Streptozotocinderivat das Methyl-N-(N'-methyl-N'-ni^frosocarbamoyi)-D-glycosaminid als Antitumormittel brauchbar ist. Es besitzt eine wirksame Antitumoraktivität gegenüber verschiedenen Arten von Tumoren einschließlich Aszitestumoren und festen Tumoren. Darüber hinaus ist dieses Streptozotocinderivat im Gegensatz zu Streptozotocin praktisch frei von diabeteserzeugender Aktivität oder anderen, nicht günstigen Nebeneffekten, selbst bei einer Dosis von 50 mg/kg. Zur Erläuterung sind die Antitumorakti vität von Methyl-N-(N'-methy 1-N'-nitrosocarbamoyl)-a- oder -/f- D-glucosaminid gegenüber Aszitestumoren und dem festen Typ von Ehrlich carzinoma in Mäusen jeweils wie in den Tabellen I und II gezeigt. Die Versuche wurden nach der Methode von Sugiura (Cancer Research 27 [1967], S. 179) durchgefiihrt.

Antitumoraktivität
gegenüber Aszitestumoren

Jede der Testverbindungen wurde intraperitoneal Mäusen, die einen Tumor implantiert erhalten hatten, an fünf aufeinanderfolgenden Tagen injiziert. Die tägliche Dosis, die es dci einen implantierten Tumor aufweisenden Mäusen mindestens zweimal so lange zu überleben gestattete, wie einer Kontrollgruppe von

'implantierten Tumor aufweisenden Mäusen, wurde als minimale wirksame Dosis eingestuft.

Tabelle I
Minimale wirksame Dosis (mg/kg/d)

OCH₃ (I)

NH-C-N-CH₃
C NO

sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Das erfindungsgemäße Methyl-N-(N '-methyl-N '-nitrosocarbamoyl)-D-glucosaminid kann in Form seiner Anomeren vom α-Typ oder /f-Typ vorliegen.

Streptozotocin bzw. mit der chemischen Bezeichnung N-iN'-Nitroso-carbamoyl-D-glucosamin) ist ein Antibiotikum, welches aus der Fermentationslösung eines Stammes von Streptomyces achromogenes var. (Antibiotics Annual., 1959 bis 1960, 230 bis 240 (1960), isoliert wurde. Es ist bekannt, daß dieses Antibiotikuni gegen einige Arten von Tumoren aktiv ist, z. B. gegen Ehrlich carcinoma, Leucaemia L-1210 und Walker-256 carcinosarcoma. Jedoch ist die Ver-

	cn	Methyl-N-(N'-methyl-	Ehrlich	Tumor	Leucaemia
Verbindung	3°	N '-nitroso-carbamoyl)-	a seiles	Sarcoma	SM-36
u-ü-glucosaminid ...	carcinoma	S-180
35 Methyl-N-(N'-methyl-
N '-nitroso-carbamoyl)-
ß- D-glucosaminid ...	12,5		25,0
		6,3

12,5		6,3
3,2

Antitumoraktivität

gegenüber dem festen Typ von

Ehrlich carcinoma

Jede der Testverbindungen wurde intraperitoneal an mit Tumor behafteten Mäusen Tür fünf aufeinanderfolgende Tage injiziert. Nach 14 Tagen der Behandlung wurden die Tumorgewichte der behandelten Mäuse mit demjenigen der nicht behandeilen Mäuse ver-

glichen, und die Inhibhrungsgrade gegenüber Tumor wurden gemessen.

Tabelle II
Inhibierungsgrad

Verbindung

Methyl-N-(N -methyl-N -nitrosocarbamoyl)-a-D-glucosaminid .,

Methyl-N-(N-methyl-N-nitrosocarbamoyl)-/f-D-glucosaminid .

Tägliche Dosis/kg
50 25

16%

75%

3% 40%

Der Effekt von Methyl-N-(N'-methyl-N'-nitrosocarbamoyl)-/i-D-glucosaminid auf den Blutzuckerwert bei Ratten ist in der Tabelle III wiedergegeben.

Wirkung auf die Blutzuckerwerte

Jede der Testverbindungen wurde intraperitoneal an männlichen S.D.-Ratten mit einem Körpergewicht von 220 g injiziert. Nach der Injektion wurden 0,02 ml Blut aus der Schwanzvene entnommen. Das Blut wurde mit 0,88 ml destilliertem Wasser hämalysiert. Zu der Lösung wurden 0,05 ml 5%ige wäßrige Zinksulfatlösung und 0,05 ml 5%iges wäßriges Bariumhydroxid hinzugegeben. Das Gemisch wurde dann

ίο zentrifugiert. Zu 0,5 ml der Oberstehenden Lösung wurden 0,5 ml einer alkalischen Lösung von 3,6-Dinitrophthalsäure hinzugegeben. Das Gemisch wurde 10 Minuten auf einem Wasserbad von 100⁰C erhitzt. 4,0 ml destilliertes Wasser wurde zu dem Gemisch hinzugegeben. Der Blutzuckerwert wurde aus der optischen Dichte des Gemisches bei der Wellenlänge von 450 nm gemessen.

Tabelle III Blutzuckerwerte (mg/dl)

Verbindung	Dosis (mg/kg)	U Stunden	2 Stunden	Zeil m 4 Stunden	ch der Inje 7 Stunden	ction 24 Stunden	2 Tage	6 Tage
Methyl-N-(N-methyl-N-nitroso- carbamoyl)-/J-D-glucosaminid ...	10 50	72,4 73,2	66,4 61,4	64,6 67,8	74,8 71,2	69,0 76,4	147,2 159,0	99,6 95,8
Kontrolle		73,6	60,0	58,4	70,4	"",8	151,2	111,8 ·

Die Toxizität der erfindungsgemäßen Verbindung ist bemerkenswert niedrig. Beispielsweise starb keine Maus, wenn Methyl-N-(N'-methyl-N'-nitroso-carbamoyl)-/i-D-glucosaminid intraperitoneal in einer täglichen Dosis von 400 mg/kg während 5 Tagen appliziert wurde.

Erfindungsgemäß wird Methyl-N-(N'-methyl-N'-nitroso-carbamoyl)-a- oder -/J-D-glucosaminid dadurch hergestellt, daß man in an sich bekannter Weise Methylu- oder -ß-D-glucosaminid oder sein Salz durch Erhitzen in einer wäßrigen Lösung auf 50 bis 150⁰C mit Methylisocyanat kondensiert und das entstandene Methyl-N-(N'-methyl-carbamoyl)-«- oder -/i-D-glucosaminid mit einer Nitrosoverbindung behandelt.

Natürlich kann das Gemisch des α-Typs und //-Typs der Anomeren der gewünschten Verbindung in gleicher Weise hergestellt werden, indem das Gemisch vom α-Typ und ß-Typ der Anomeren der Ausgangsverbindung eingesetzt wird.

Die oben angegebenen erfindungsgemäßen Reaktionen werden durch folgendes Schema wiedergegeben:

CH₂OH

HO

OCH,

HO

(H)

Die Kondensationsreaktion kann durch Erhitzen einer Lösung von Methyl-α- oder -/i-D-glucosaminid und von Methylisocyanat in einem inerten Lösungsmittel bei 50 bis 150° C, insbesondere bei etwa 80° C, durchgeführt werden. Wasser und ein Gemisch von Wasser und Acetonitril, Chloroform oder Benzol sind als Reaktionslösungsmittel geeignet. Die Ausgangsverbindung II kann entweder in Form der freien Base oder in Form eines Salzes, mit einer üblichen Säure wie Chlorwasserstoffsäure, Bromwasserstoffsäure oder Schwefelsäure eingesetzt werden. Wenn ein Säureadditionssalz der Verbindung II als eines der Ausgangsmaterialien eingesetzt wird, wird es vorgezogen, die Reaktion in Anwesenheit einer Base durchzuführen. Geeignete Beispiele einer solchen Base sind Magnesiumcarbonat, Magnesiumoxid, Silberoxid, Silbercarbonat, Pyridin und Triäthylamin.
Die nachfolgende Nitroso - Substitutionsreaktion

^b5 kann durch Behandeln der Verbindung III mit salpetriger Säure, einem Alkalisalz hiervon (z. B. deir. Natriumsalz, Kaliumsalz) oder einem Alkylnitrit, z. B. Amylnitrit, in Anwesenheit einer Säure, z. B.

Chlorwasserstoffsäure, Schwefelsäure oder Essigsäure, durchgerührt werden. Alternativ kann dies durch Behandeln der Verbindung III mit Nitrosylchlorid in einem geeigneten Lösungsmittel, z. B. Pyridin oder einem Gemisch von Natriumacetat und Essigsäure, bewerkstelligt werden. In beiden Fällen wird es vorgezogen, die Reaktion bei — 5 bis 10° C, insbesondere bei 0 bis 5° C, durchzuführen.

Das so erhaltene erfindungsgemäße Produkt wird dann einem Reinigungsvorgang unterworfen. Direkte Kristallisation aus einem Alkanol mit i bis 3 Kohlenstoffatomen, Verfahren unter Verwendung starker Kationenaustauscherharzabsorption Gefriertrocknung oder einer Kombination dieser Verfahrensweisen können bevorzugt für diesen Zweck angewandt werden.

Die erfindungsgemäße Verbindung kann in einer pharmazeutischen Präparation in Verbindung mit oder zugemischt zu einem pharmazeutischen Träger, der für die enterale oder parenterale Applikation geeignet ist, eingebracht werden. Träger, die nicht mit den Streptozotocinderivaten I reagieren, sollten hierzu ausgewählt werden. Gelatine, Lactose, Glucose, Natriumchlorid, Stärke. Magnesiumstearat, Talkum, pflanzliche öle. Benzylalkohol, Gumme sind geeignet. Andere bekannte medizinische Träger können ebenfalls eingesetzt werdea. Die pharmazeutische Präparation kann z. B. eine Lösung, eine Suspension oder eine Emulsion sein. Die pharmazeutische Präparation kann sterilisiert werden, und/oder sie kann Hilfsstoffe enthalten, z. B. konservierende, stabilisierende, benetzende oder emulgierende Mittel. Die pharmazeutische Präparation kann weiterhin andere therapeutisch wertvolle Substanzen enthalten.

Der Gegenstand der Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiele erläutert.

Beispiel 1

735 mg Methyl - α - η - glucosaminidhydrochlorid werden in 15 ml Wasser aufgelöst, und es werden 30 ml Acetonitril zu der Lösung hinzugegeben. 200 mg Methylisocyanat und 532 mg Silbercarbonat werden zu der Lösung hinzugesetzt. Das Gemisch wird auf einem Wasserbad 45 Minuten unter Erhitzen untgr Rückflußbedingungen gehalten. Das Reaktionsgemisch wird zur Entfernung unlöslicher Stoffe nitriert. Das Filtrat wird unter vermindertem Druck eingeengt. Der so erhaltene Rückstand wird aus Äthanol umkristallisiert. Es werden 494 mg Methyl-N-(N'-methylcarbamoyl) - α - υ - glucosaminid erhalten; Ausbeute 65%; Fp. 182 bis 188° C.

Das Produkt wird weiter aus n-Propanol umkristalisiert, um bei 188 bis 191°C schmelzende Kristalle zu erhalten; [,<]£ +97,5° (c 1; H₂O).

Analyse auf C₉H₁₈N₂O₆:

Berechnet ... C 43,19, H 7,25, N 11,20;
gefunden ... C 42,53, H 7,51, N 10,95.

400 mg der Kristalle werden in 10 ml Wasser aufgelöst, und es werden 3,0 ml Eisessig zu der Lösung hinzugegeben. Unter Eiskühlung werden zu der Lösung 3,8 ml einer wäßrigen 0,5 n-Natriumnitntlösung tropfenweise hinzugefügt. Die Lösung wird über Nacht in einem Kühlschrank stehengelassen. Dann werden zu der Lösung 10 ml eines Harzes eines starken Kationenaustauschers in der H-Form hinzugesetzt. Das Gemisch wird 20 Minuten gerührt. Das Ionenaustauscherharz wird durch Filtration entfernt, und das Fillrat wird lyophilisiert- Die so erhaltenen rohen Kristalle werden aus Äthanol umkristallisiert. Es werden 214 mg Methyl-N-(N'-methyl-N'-nitroso-carbamoyl)-iz-D-glucosaminid als Nadeln erhalten; Ausbeute 48%; Fp. 129 bis 133° C; [«]? +107° (c 0,5; H₂O).

Analyse auf C₉H₁₇N₃O₇:
Berechnet ... C 38,71,
gefunden ... C 38,81,

H 6,14, N 15,05;
H 6,31, N 14.78.

Beispiel 2

800 mg Methyl - /f - d - glucosaminidhydrochlorid werden in 20 ml Wasser aufgelöst, und es werden 40 ml Acetonitril zu der Lösung hinzugegeben. 200 mg Methylisocyanat und 583 mg Silbercarbonat werden zu der Lösung hinzugesetzt. Das Gemisch wird auf einem Wasserbad Tür 1 Stunde unter Erhitzen unter Rückflußbedingungen gehalten. Das Reaktionsgemisch wird zur Entfernung von löslichen Stoffen filtriert. Das Filtrat wird unter vermindertem Druck konzentriert. Das zurückbleibende öl wird aus Äthanol umkristallisiert. Es werden 555 mg Methyl-N-(N-methylcarbamoyl)-^-D-glucosaminid als weiße Kristalle erhalten; Fp. 239,5 bis 241°C; Ausbeute 64%.

Analyse auf C₉H₁₈N₂O₆:

Berechnet ... C 43,19, H 7,25, N 11,20;
gefunden ... C 43,34, H 7,36, N 11,94.

456 mg der Kristalle werden in 10 ml Wasser aufgelöst, und es werden 3,0 ml Eisessig zu der Lösung hinzugesetzt. 4,3 ml einer wäßrigen 0,5 n-Natriumnitritlösung werden tropfenweise zu der Lösung unter Eiskühlung hinzugegeben. Die Lösung wird über Nacht in einem Kühlschrank stehengelassen. Dann werden 5 ml eines Harzes eines starken Kationenaustauschers in der H-Form zu der Lösung hinzugesetzt. Das Gemisch wird 30 Minuten gerührt. Das Ionenaustauscherharz wird durch Filtration entfernt, und das Filtrat wird lyophilisiert. Die so erhaltenen rohen Kristalle werden aus Äthanol umkristallisiert. Es werden 354 mg Methyl-N-{N'-methyl-N'-nitroso-carbamoyl)-/i-D-glucosaminid als weiße Nadeln erhalten; Ausbeute 70%; Fp. 149°C; [«]s -23,7 (<■ 0,5; H₂O).

Analyse auf	C₉	H₁₇N₃O₇:	H	6,14,	N	15,05;
Berechnet		. C 38,71,	H	6,56,	N	14,87.
gefunden		. C 39,56,

Claims

Patentansprüche:

1. Methyl - N - (N' - methyl - N' - nitroso - carbamoyl)-D-glucosaminid der Formel

CH₇OK

HO

OCH₃