DK144420B - Analogifremgangsmaade til fremstilling af vincaalkaloidderivater og salte deraf - Google Patents

Description

(19) DANMARK ijllO

±

Ip (12) FREMLÆGGELSESSKRIFT di) 144420 B

DIREKTORATET FOfl PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET

(21) Ansøgning nr. 224/78 (51) |nt.CI.3 C 07 D 519/04 (22) Indleveringsdag ^7· jan. 1978 (24) Løbedag 17· jan. 1978 (41) Aim. tilgængelig 20. jul. 1978 (44) Fremlagt 8. mar. 1982 (86) International ansøgning nr. ~ (86) International indleveringsdag ~ (85) Videreførelsesdag ~ (62) Stamansøgning nr, -

(30) Prioritet 19· jan. 1977* 760595, US 25. nov. 1977, 855979, US

(71) Ansøger ELI LILLY AND COMPANY, Indianapolis, US.

(72) Opfinder Gerald Lee Thompson, US.

(74) Fuldmægtig Ingeniørfirmaet Hofman-Bang & Boutard.

i (54) Analogifremgangsmåde til fremstil= ling af vincaalkaloidderivater og salte deraf.

Den foreliggende opfindelse angår en analogifremgangsmåde til fremstilling af vincaalkaloidderivater med den i krav l*s indledning anførte almene formel II samt farmaceutisk acceptable salte deraf, og fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendomme-

GQ

lig ved det i krav l’s kendetegnende del anførte.

CM

J- -d- -d- *

Q

2 144420

Adskillige naturligt forekommende alkaloider, der kan udvindes fra Vinca rosea, er blevet konstateret virkningsfulde ved behandlingen af eksperimentelt fremkaldte maligne tilstande hos dyr.

Blandt disse er leurosin (U.S.A. Patentskrift nr. 3 370 057) > vincaleukoblastin (vinblastin), som i det følgende betegnes som VLB (U.S.A. Patentskrift nr. 3 097 137), leurosidin (vinrosidin) og leurocristin (VCR eller vineristin) begge i U.S.A. Patentskrift nr. 3 205 220), 4,-desoxy-VLB-"A" og "B", Tetrahedron Letters, 783 (1968) (desacetyl-leurosinhydrazid nævnes ligeledes heri); 4-desacetoxy-vinblastin (U.S.A. Patentskrift nr. 3 954 773); 4-desacetoxy-3’-hydroxyvinblastin (U.S.A. Patentskrift nr. 3 944 554); leurocolombin (U.S.A. Patentskrift nr. 3 890 325)> leuroformin (N-formylleurosin, se Belgisk Patentskrift nr. 811 110) og vincadiolin (U.S.A. Patentskrift nr. 3 887 565). To af disse alkaloider, VLB og leurocristin, markedsføres nu som lægemidler til behandling af maligne tilstande hos mennesker, særligt leukæmierne og hermed beslægtede sygdomme.

De udfra Vinca rosea fremstillede dimere alkaloider kan afbildes ved den almene formel I: 5' ® R3 , r—-i/ >j---r4 Formel 1 \?5 V \-c-0-ch3 14 i ; ii h ; o ! 9/*\ ! I—f i IA Vv’··™/"3 >2 :

R 6-0-CH3 II

o 3 144420 1 2 3 I formel I, hvori R er acetoxy, R er methyl, R-' er hydroxyl, 4 5 1 R er ethyl og R er H, er VLB afbildet ; dersom R er acetoxy, 2 3 4 5 R er formyl, R er hydroxyl, R er ethyl og R^ er H, er vincristin 1 2 3 4 afbildet; dersom R er acetoxy, R er methyl, R^ er ethyl, R er 5 1 hydroxyl, og R er H, er leurosidin afbildet; dersom R er acetoxy, R^ er methyl, R3 og R3 er H og R^ er ethyl, er 4,-desoxy-VLB-"A" 1 2 5 afbildet; dersom R , R og R er det samme som i 4’-desoxy-VLB-MA", men R^ er ethyl, og R^ er hydrogen, er 4,-desoxy-VLB-"B" afbildet; 1 2 3 4 5

og dersom R er acetoxy, R er methyl,* R^ er ethyl, og R og R

taget under et danner en a-epoxidring, er leurosin afbildet.

Af ovennævnte alkaloider er vincristin det mest anvendelige og samtidig det, der i den mindste udstrækning kan udvindes fra Vinca. Jovanovics et al, U.S.A. Patentskrift 3 899 493' bar fornylig udviklet en oxidativ metode til omdannelse af det forholdsvis mere rigeligt forekommende VLB til vincristin ved chromsyreoxidation ved lave temperaturer (-60°C). I vinca-alkaloidfraktionen indeholdende dimere indol-dihydroindoler er der andre forholdsvis rigeligt forekommende alkaloider såsom leurosin, og det ville være ønskværdigt at omdanne disse direkte eller indirekte til vincristin eller til et lægemiddel med tilsvarende tumor-nedbrydende virkning. Det er velkendt, at leurosin kan omdannes til 4’-desoxy-VLB-"B" (sammen med vekslende mængder 4,-desoxy-VLB-,,A',) ved behandling med Raney-nikkel under tilbagesvaling i absolut ethanol, se Neuss, Gorman, Cone og Huckstep, Tetrahedron Letters 783-787 (1968). Mens leurosin udviste svulst-nedbrydende virkning overfor eksperimentelt fremkaldte tumorer hos dyr, var den kliniske respons begrænset. 4,-desoxy-VLB-"A,, og 4,-desoxy-VLB-"B" blev anført som manglende reproducerbar virkning overfor eksperimentelt fremkaldte tumorer hos mus.

Det har nu vist sig, at de ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen ud fra 4,-desoxy-VLB-"A" og "B" opnåede derivater af 4*-desoxy-VLB-"A" og "B" til forskel fra 4,-desoxy-VLB-"A" og "B" selv har tumor-nedbrydende virkning, og derved kan finde anvendelse som lægemidler, jævnfør nedenfor.

En forbindelse med den almene formel I, hvori R^ er ethyl, R^ er 2 3 5 acetoxy, R er CHO, og R·' og R^ er hydrogen, betegnes som 4'-desoxy-vincristin; en forbindelse, hvori R·^ er hydroxy, medens de andre grupper er de samme, betegnes som 4,-desoxy-4-desacetyl-vincristin.

4 UU2€

Eftersom man ikke kender det til vineristin svarende alkaloid, som har den modsatte konfiguration af hydrogen og ethyl ved 4'- 3 4 carbonatomet, vil sådanne forbindelser, hvori ϊν er ethyl og R er hydrogen, blive benævnt under henvisning til forbindelsen leu-rosidin, som har den samme konfiguration ved 4’-carbonatomet som 4,-desoxy-VLB-"Bn, og de vil blive benævnt som derivater af 1-for-mylleurosidin; f.eks. 4,-desoxy-l-formylleurosidin (eller 4’-des-oxyepivineristin) og 4'-desoxy-4-desacetyl-l-formylleurosidin, hvor R·1" er henholdsvis acetoxy og hydroxy. I hvert af de ovenfor anførte navne skal det underforstås, at 1-methylgruppen i leurosi-din er blevet erstattet af en formylgruppe, og at betegnelsen "1-desmethyl" er blevet udeladt for at simplificere nomenklaturen.

Ikke-toxiske syrer, der er anvendelige til dannelse af farmaceutiskacceptable syreadditionssalte af forbindelserne, der opnås ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, omfatter salte afledt af uor-. ganiske syrer, såsom saltsyre, salpetersyre, phosphorsyre, svovlsyre, hydrogenbromidsyre, hydrogeniodidsyre, salpetersyrling, phosphor syrling og lignende, såvel som salte af ikke-toxiske organiske syrer omfattende alifatiske mono- og dicarboxylsyrer, phenyl substituerede alkancarboxylsyrer, hydroxyalkancarboxylsyrer, alkandicarboxylsyrer, aromatiske syrer, alifatiske og aromatiske sulfonsyrer, etc.. Sådanne farmaceutisk acceptable salte omfatter således sulfat, pyrosulfat, hydrogensulfat, sulfit, hydrogensulfit, nitrat, phosphat, monohydrogenphosphat, dihydrogenphosphat, dihydrogenphosphat, metaphosphat, pyrophosphat, chlorid, bromid, iodid, acetat, propionat, decanoat, caprylat, aerylat, formiat, isobutyrat, caprat, heptanoat, propiolat, oxalat, malonat, suc-cinat, suberat, sebacat, fumarat, maleat, benzoat, chlorbenzoat, methylbenzoat, dinitrobenzoat, hydroxybenzoat, methoxybenzoat, phthalat, terephthalat, benzensulfonat, toluensulfonat, chlor-benzensulfonat, xylensulfonat, phenylacetat, phenylpropionat, phenylbutyrat, citrat, lactat, 2-hydroxybutyrat, glycollat, malat, tartrat, methansulfonat, propansulfonat, naphthalen-l-sulfonat, napthtalen-2-sulfonat og lignende salte.

Ved chromsyreoxidationen ifølge opfindelsen ved lav temperatur i surt miljø, kan f.eks. 'anvendes chromtrioxid og eddikesyre.

^ 144420

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen illustreres nærmere ved det efterfølgende eksempel.

EKSEMPEL

Fremstilling af 4'-desoxyvincristin 582 mg chromtrioxid opløses i 5,8 ml eddikesyre og 0,6 ml vand.

Denne oxiderende blanding sættes dråbe for dråbe i løbet af 5 minutter til en under omrøring holdt opløsning af 462 mg 4'-desoxy-VLB-"A" i 58 ml acetone og 2,9 ml iseddikesyre ved en temperatur på ca. -50°C. Reaktionsblandingen holdes under omrøring ved denne temperatur i ca. 30 minutter, og den nedkøles derpå til -65°C, ved hvilken temperatur reaktionen afbrydes ved tilsætning af 12 ml 14 N vandig ammoniumhydroxid. Den basiske reaktionsblanding hældes derpå ud i 400 ml af en is/vandblanding, og det vandige lag ekstraheres med 150 ml ether efterfulgt af tre extraktioner med hver 150 ml chloroform. De organiske lag forenes, og de samlede organiske lag vaskes med fortyndet vandig natriumhydrogensulfit, adskilles og tørres. Fordampning af de organiske opløsningsmidler efterlader som inddampningsrest 4*-desoxyvincristin. Chromatografering af inddampningsresten på 50 g silica "aktivitet I" anvendes til yderligere oprensning af den ønskede forbindelse. Chromatogrammet fremkaldes på følgende måde: 300 ml 3:1 ethylacetat/methanol efterfulgt af 300 ml 1:1 ethylacetat/methanol. Efter en begyndelsesfraktion på 100 ml opsamles 20 ml fraktioner. Fraktionerne 8-20 kombineres. Afdampning af opløsningsmidlerne fra de forenede fraktioner fører til 297 mg lysebrunt faststof, som ved tyndtlagschromatografi fremtræder som i det væsentlige et "enkeltpletmateriale" (rent materiale).

41-desoxyvincristin på fri baseform fremstillet på denne måde udviser følgende fysiske karakteristika:

Massespektrum: m/e 808 (M+), 806, 707 IR-spektrum: 3465, 1745, 1687, 1220 cm ^ UV-spektrum: 210, 222, 255, 290, 298 nm 100 MHz MMR-spektrum: methyl enkeltbånd ved d 3,88, 3,67 og 2,07.

6 144420 4'-desoxyvincristin som et lysebrunt, fast materiale opløses i acetone, og acetoneopløsningen behandles med 0,96 ml 0,36M (2% rumfang/rumfang) svovlsyre i absolut ethanol. Derved opstår en grøn opløsning, som holdes natten over ved ca 0°C. Krystallisation fremkaldes ved skrabning eller podning, og det faste, krystallinske 4*-desoxyvincristinsulfat fraskilles ved filtrering. Filterkagen vaskes med kold acetone. Sulfatsaltet er noget opløseligt i acetone, så filtratet inddampes til tørhed, og den derved fremkomne inddampningsrest omkrystalliseres fra ethanol. Det således fra ethanol fremstillede krystallinske 4’-desoxyvincristinsulfat filtreres,og filterkagen vaskes med ethanol. Totalt udbytte af 4*-desoxyvincristinsulfat er 226 mg.

På lignende måde kan 794mg 4,-desoxy-VLB-,,Bn oxideres med 900 mg chromtrioxid i 10 ml iseddike og 1 ml vand førende til 4’-desoxy- 1-formylleurosidin. Tyndtlagschromatografi af inddampningsres-ten udvundet direkte fra oxidations-blandingen forud for rensningen viser tilstedeværelsen af en stor og en lille plet plus spor af andre komponenter. Omkrystallisation af inddampnings-resten udfra vandfrit ethanol fører stort set til et krystallinsk materiale, der udviser en enkelt plet, og som isoleres ved filtrering, og krystallerne vaskes med kold ethanol.

Chromatografering af den således dannede frie base gennem 50 g silicagel under anvendelse af et 1:1 methylenchlorid/ethylacetat- opløsningsmiddelsystem indeholdende 20, 30, 45 og 60 volumen-% methanol som elueringsmiddel efter følgende skema:

System Mængde 1:1 20% 200 1:1 30% 100 1:1 45% 100 1:1 60% 400 fører til følgende fraktioner: 7 144420

Fraktion Eluatrumfang 1 160 ml 2 100 " 3 50 " 4 50 " 5 50 " 6 120 " 7 120 "

Fraktionerne 4-7 kombineres, hvilket fører til 597 mg af en lysebrun inddampningsrest, som derpå fører til 435.mg hvidt, krystallinsk 4,-desoxy-l-formylleurosidin (fra ethanol). Forbindelsen udviste følgende fysiske karakteristika:

Massespektrum: m/e 808 (M+), 806, 777, 775, 336, 138, 136.

IR-spektrum : (CHCl^) 3470, 1743, 1690, 1222cm-1.

UV-spektrum : (C^OH) 210, 222, 254, 290, 298.

100 MHz NMR-spektrum: methyl-enkeltbånd ved 6 3,87, 3,65 og 2,07. pK* =9,0 og 4,9 (i 66% DMF).

Cl

Sulfatsaltet dannes ved at opløse 435 mg af den frie base i 10 ml varmt ethanol og tilsætte 1,5 ml 2% svovlsyre i ethanol.

Krystallinsk 4,-desoxy-l-formylleurosidinsulfat bundfældes ved nedkøling.

Forbindelserne fremstillet ifølge den foreliggende opfindelse, som kan afbildes ved ovennævnte formel II, særligt sådanne, hvori R1 er acetoxy, er kraftige anti-tumormidler. Ved påvisning af disse midlers virkning imod i mus transplanterede tumorer blev anvendt en fremgangsmåde, som indebar indgivning af midlet intraperitonealt ved et fastlagt doseringsniveau i 7 til 10 dage efter indpodningen af tumoren, eller alternativt på den første, femte og niende dag efter indpodningen.

Tabel 1 viser resultaterne af et antal eksperimenter, i hvilke transplanterede tumorer hos mus blev behandlet med held med en forbindelse fremstillet ifølge opfindelsen.

8 U4420 I tabellen viser kolonne 1 forbindelsens navn, kolonne 2 den transplanterede tumor, kolonne 3 doseringsniveauet, eller doseringsniveauområdet samt antallet af dage, i hvilket doseringen blev indgivet; kolonne 4 indgivningsmetoden, og kolonne 5 den procentvise inhibering af tumorvæksten eller den procentvise forlængelse af overlevelsestiden, f.eks. for B16. (ROS er en forkortelse for Ridgeways osteogeniske sarcom; GLS for Gardner Lympho-sarcom; P1534 (<J) L1210 er leukæmi er; CA755 er en adenocarcinom; og Bl 6 er et melanom).

9 14442 0 : 'Η cd ω ϋ φ d •η cq ω 3 Η ϋ g 0) Ή æ ω> -μ fig” I & Ί -a νο ·3 « ο ^ ·3 -a a jj ch > -Η <t Ή ΙΟ t\l Ή VO Ο ·Η ·Η ·Η ·Η ri ί Μ Η CQCTi[>-CQ<fnl m CQ CQ 2 φ £-ι Η ,Χ I X I I X I I ΟΟΧΧΧ+Ο Χ Ο S h O®<|-IOI>-OIOC0 οσνΙΛ ο Ο ο Ο Ο in 2ί5ιΕ OHO) EH CT\ m 0- <Ι" EH m Η Ο- Η Η Εη Η Εη ΕΟ HCTiéh

Eh Η !> Οι 03 Ο •Π Φ > 03 03 0! γΗ 0) > •Η Μ 03 Ρ-ι __________ ηη= = = = = = = = = = = = -- - - - -- ο Η Ο CFV Η 03 ΟΧ m

bi Η Μ X

cd X m X ,.

Η Μ ΙΟ 03 Ο CO X „ uo tn ΗΟΗΗΌΐη tn no tn m X m ·> m m m ·> ·* - m m , νώ ,, m ” o X-OOXOO ^,,^Χ-Χ ,.*!*! ωχιχχ οιι ii XX ο X ^ X m miMDtnoocom oo miin oqin \ cnwvo-iwoiooHOW h <r co w CM_ ^ ^ ^ S ooooooooooo o' o 6 6 oo ooo H ’ ^ 03

H ^ h) 'S

S 3w S

S S A ii S &

HOin in in co co coca H

3 H m H H 3 J HQ ^ EHpqt>- 0(0)00 (OOO ω o

CQ

I ^

_j I *H

& s f

+3 ί| H

φ £ -P S to g ·Η 03 ·Η Η mo so 0) Ή β ω ·Η φ •ti m u J 5 η I O O HO Φ H h Ή I j4 π

03 I 3 03 H 2 H

mom i φ .

H b H cd H ft 03 X Η Π X H j5

Η Ο >5 ° >? +J H

d m s ή m e cd H

Η Φ E-i £ Φ ft ^ 0

£1 Η Ο Ή HOH

Eh I Η I tH 3 H

o - i ocd “It? ,

En <t H ft -ί Η I + ^ 144420 10 ø Μ død •h m <u g ri tj

S 0 H

§ bO -P

Ά d ω æ ø φ η φ •Η d γΗ > Ο Q) -Ρ <Η > + Ρί ,Χ ,Χ + .X _ d æ η ίο Ο a Ο φ + ίο Ο φ ^ ri -d* Ή Ο *Η Ο Ή -d" C\i Η Ο Ο 0 d Η Φ Η Φ Η Φ 0"\ Ό Φ rri

ΟΗΦ 1 Pd I -id 1 Pil I ,Χ I

dHi>OOlOOO Ο W ri O <t in

(¼ 0 O to EH H E-l JO B Φ EH W W

•r: Φ t> Φ Φ Φ

H

Φ ί> •rri b£ τ)

S CU

HH= = = = = = = .

bO

ø O O Ti rri rri II ΙΟ ΙΟ Φ 0 IO CT\ Or tO Ti bt , X to ro x X d ø X X , X Λ φ tj to x X m o ro

σι od η c\ivo<t-ro H

fri λ λ ·» γ<λ fc\ νο *· λ ro ** OHO ~ - Ο Ο , Ο X Μ r-N b£ I 1 1 X Ο Ο I I X I o

-p ,Χ O LO Ό I I 03 in IOOO

0 ^rOCMOCT\H<t-HHOCMH Φ (Q y «V n ft K tv K #» ♦. ·, tv -P aooooooooooo d d Φ O CTi

<H

φ Φ

H 'd-P

d m Η Φ

Ød > -P

,Q O φ Φ cd Svoio cQvocn Hd E-l d ri in (PI rri i—I dØ B ffl Iri O (3 O 0Φ

> O

o τί Φ ··

I *H bQ

H , -PS

I ί>> H bO H

d -p b d h •H ø S cd Ti •P Od H d

Φ 0 O -P CO

•rri Φ H 0 0 ,d d 0 I Ή dø

O Ti Η H 0 ,Q

d ii.d h

ØH -d" Η Φ Η -P

φ !> i t>i d ø h b b -S r! d ,x ø X X -P Ti Ød

Ti O O 0 H HH

dø-p φ a φ η φ H Øø 0ΦΟ ød ,Q d H Ti 0 d o

d I H I Ti d H (X

o - d - i ø (ii -d" Φ -d" Η H ri- ri- ri- 11 144420

Ved anvendelsen af de omhandlede hidtil ukendte forbindelser som anti-tumormidler kan man indgive dem enten parenteralt eller peroralt. Ved peroraldosering blandes en passende mængde af et farmaceutisk acceptabelt salt af en base overensstemmende med formel II dannet med en ikke-toxisk syre, såsom sulfatsaltet, med stivelse eller en anden excipiens, og blandingen fyldes på teleskopiske gelatinekapsler hver indeholdende mellem 7»5 og 50 mg aktive bestanddele. Tilsvarende kan det anti-neoplastisk virksomme salt blandes med stivelse, et bindemiddel og et smøremiddel, og blandingen kan slås til tabletter hver indeholdende fra 7»5 til 50 mg salt. Tabletterne kan forsynes med dele-kærv, dersom mindre eller partielle doseringer skal anvendes. Parenteral indgivning foretrækkes imidlertid. Til dette formål anvendes isotoniske opløsninger indeholdende 1-10 mg/ml salt med formel II såsom sulfatsaltet. Forbindelserne indgives i et omfang svarende til fra 0,1 til 1 mg/kg, fortrinsvis fra 0,1 til 1 mg/kg, dyrelegemsvægt en eller to gange om ugen eller hveranden uge afhængig af såvel midlets aktivitet som af dets toxicitet. En alternativ metode til· fastlæggelse af den terapeutiske dosering er baseret på legemsoverfladearealet, og be-s£&.r i dosering af mellem 0,1 og 10 mg/m dyrelegemsoverflade hver syvende eller fjortende dag.

Ved klinisk anvendelse af en forbindelse fremstillet ifølge opfindelsen vil den behandlende læge i begyndelsen indgive forbindelsen på samme måde og i samme medium og sandsynligvis imod de samme tumortyper, som er anvist for vineristin eller VLB. De anvendte doseringsniveauer ville være udtryk for forskellen i doseringsniveau fundet ved behandlingen af eksperimentalt fremkaldte tumorer hos mus, idet doseringsniveauerne for forbindelserne fremstillet ifølge opfindelsen er betydeligt lavere, end de, der anvendes med vineristin og VLB. Som det er tilfældet ved andre antitumormidler, vil man ved kliniske afprøvninger være særlig opmærksom på den onkolytiske (svulst-fjernende) virkning af forbindelserne fremstillet ifølge opfindelsen overfor de ti anførte "indikator"-tumorer, som er anført på side 266 i "The Design of Clinical Trials in Cancer Therapy" redigeret af Staquet (Futura Publishing Company, 1973)..

Claims (3)

12 U4A20 Patentkrav.

1. Analogifremgangsmåde til fremstilling af vincaalkaloidderivater med den almene formel II s* 5 li y-C-O-CHs i4 I II Η I 0. ! e/\ « Ί! fs ffrr~r 5t.....092 CHsO—t6 i is /i—R1 V°YYoH ^ · CH0 6-0-CH3 II o hvori R^ er OH eller 0-C-CH,; og hvori II > O x 4 den ene af grupperne R og R er H og den anden er CgH^; samt farmaceutisk acceptable salte deraf; kendetegnet ved, at man i en reaktionsblanding ved lav temperatur omsætter et vincaalkaloidderivat med den almene formel III 13 144420 - V\f * „· i—iv i 'R 111 /V°'VV 5>/ X^~C-0-0H3 14' i II H j 0 I A 1 9 /s\ ! ' 7ί 1 /\ /* /Hs i · CH3 C-0-CH3 II o hvori R , eller R har den ovenfor anførte betydning, med et chromsyre-oxidationsmiddel, og udvinder den frie hase eller et farmaceutisk acceptabelt salt deraf.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1 til fremstilling af 4’desoxyvincri-stin, kendetegnet ved, at man omsætter 4*-desoxy-VLB-"A" med chromtrioxid og eddikesyre.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 2 til fremstilling af 4’-desoxyvin-cristinsulfat, kendetegnet ved, at man omsætter 4’-desoxy-VLB-,,A'f med chromtrioxid og eddikesyre og udvinder produktet -som sulfatsalt.