Способ получения производных камптотецина

 

Настоящее изобретение относится к способу получения производных камптотецина формулы (I), где Y и Z представляют собой водород, алкил, гидроксиалкилгруппу или обычную защитную аминогруппу, R₁ - водород, алкил, гидроксигруппа, R₂ и R₃ - водород, гидроксигруппа, или они могут связываться, образуя циклический фрагмент - метилендиокси- или этилендиоксигруппу, R₄ - водород или алкил, R₅ - водород, гидроксигруппа, фтор, бром, хлор, йод или аминогруппа. В вышеупомянутом изобретении описан более удобный способ получения, заключающийся в получении соединения общей формулы (I) по реакции Манниха, т.е. соединение общей формулы (II) реагирует с амином или его солью и с источником формальдегида в присутствии кислоты. 4 з.п.ф-лы.

Данное изобретение относится к способу получения производного камптотецина, представленного следующей общей формулой I: или его фармацевтически приемлемой соли, где Y и Z - одинаковы или различны и каждая группа представляет собой атом водорода, C₁-С₆алкил-, C₁-С₃гидроксиалкилгруппу или обычную защитную аминогруппу, например бензилоксикарбонил-, бензилгруппу и т.д.; R₁ - атом водорода, C₁-С₆алкил- или гидроксигруппа; R₂ и R₃ - одинаковы или различны и каждая представляет собой атом водорода или гидроксигруппу, или они могут связываться, образуя циклический фрагмент - метилендиокси- или этилендиоксигруппу; R₄ - атом водорода или C₁-С₆алкилгруппа; R₅ - атом водорода, гидроксигруппа, атом фтора, хлора, брома или йода или аминогруппа.

Предпосылки изобретения Со времени первого выделения камптотецина из древесины и коры Camptotheca acuminata, Wall с сотр. [М.Е. Wall et a., J. Am. Chem. Soc. 88, 3888 (1966)] , было предпринято много попыток синтезировать камптотецин. Однако применение камптотецина в качестве эффективного противоопухолевого препарата было неудачным вследствие его сильной токсичности, показанной в клинических исследованиях в 1970 году. Впоследствии Liu с сотр. в 1985 году сообщали, что комптотецин обладает специфическим методом действия в ингибировании топоизомеразы I. Таким образом, значительный интерес был сосредоточен на данном соединении.

Для того чтобы уменьшить токсичность камптотецина и способствовать усилению его противоопухолевой активности, в последнее время были предприняты различные исследования по созданию производных камптотецина. Среди названных исследований клиническая проверка СРТ-11 (иринотекана), синтезированного в Японии компанией Yakurt-Honsha Co. в 1986 году, показала, что он обладает превосходной противоопухолевой активностью и меньшей токсичностью (Japanese Patent Laid Open Publication No. 64-61482); исследования продолжались другими фармацевтическими компаниями, такими как SmithKline Beecham (топотекан) и Glaxo (MDO-камптотецин и 9-аминокамптотецин). Среди них начаты исследования СРТ-11 и топотекана.

С другой стороны, создатели данного изобретения сообщали в Корейских патентных заявках (Korean Patent Applications No. 95-269 и 96-248) о производных 7-аминоэтилкамптотецина, которые обладают сильной противоопухолевой активностью, слабой токсичностью и обширной областью безопасности, и способе их получения посредством полного (тотального) синтеза.

В вышеупомянутом изобретении описано получение производных камптотецина, которые обладают сильной противоопухолевой активностью. Однако способ получения их является сложным, поскольку принят полный синтез и поскольку используемое промежуточное вещество является новым соединением. Следовательно, имелась определенная необходимость в создании простого и удобного способа получения производных камптотецина для серийного производства.

Таким образом, авторы изобретения предложили удобный способ, с помощью которого производные камптотецина, обладающие превосходной активностью, могут быть получены из соединения общей формулы II, например, (S)-7-метилкамптотецина [S. Sawada et a., Chem. Pharm. Bull., 39 (1991) 2574-2580]. Таким образом, было завершено данное изобретение.

Изложение изобретения
Способ получения производного камптотецина или фармацевтически приемлемой соли его описан более подробно, как это изложено ниже в соответствии с осуществлением на практике данного изобретения.

Способ получения производного камптотецина или его фармацевтически приемлемой соли согласно данному изобретению заключается в получении соединения общей формулы I по реакции Манниха, т.е. соединение общей формулы II реагирует с амином или его солью и с источником формальдегида в присутствии кислоты (схема 1).

Схема 1


где Y и Z - одинаковы или различны и каждая группа представляет собой атом водорода, C₁-С₆алкил-, C₁-С₃гидроксиалкилгруппу или обычную защитную аминогруппу, например бензилоксикарбонил-, бензилгруппу и т.д.;
R₁ - атом водорода, C₁-С₆алкил- или гидроксигруппа;
R₂ и R₃ - одинаковы или различны и каждый представляет собой атом водорода или гидроксигруппу, или они могут связываться, образуя циклический фрагмент - метилендиокси- или этилендиоксигруппу;
R₄ - атом водорода или С₁-С₆алкилгруппа;
R₅ - атом водорода, гидроксигруппа, атом фтора, хлора, брома или йода или аминогруппа;
R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ и Y предпочтительно представляют собой-атомы водорода;
Z - изопропильная группа.

Примеры источников формальдегида включают раствор формалина, параформальдегид (полиоксиметилен), триоксан, диметилсульфоксид и т.д.

Применяемый амин включает первичные или вторичные амины, такие как метиламин, этиламин, пропиламин, изопропиламин, бутиламин, пентиламин, гексиламин, бензиламин, изопропилбензиламин, диметиламин, диэтиламин, бензилоксикарбониламин, гидроксиметиламин, гидроксиэтиламин, гидроксипропиламин и тому подобное.

В данной реакции растворителями являются вода, метанол, этанол, диоксан, уксусная кислота, диметилформамид, диметилсульфоксид и тому подобное. Применяемые кислоты включают соляную, серную, уксусную, фосфорную, n-толуолсульфокислоту, метансульфокислоту, трифторметансульфокислоту, трифторид бора, хлорид олова и тому подобные. Реакцию проводят при температуре 20-150^oС.

Согласно данному изобретению фармацевтически приемлемые соли соединений, представленных общей формулой I, являются солями неорганических кислот, например гидрохлоридами, сульфатами, фосфатами и т.д. или солями органических кислот, например n-толуолсульфонатами, ацетатами, метансульфонатами, трифторсульфонатами и т.д.

Оптимальный способ осуществления изобретения
Данное изобретение иллюстрируется более подробно с помощью следующих примеров, но формула изобретения этими примерами не ограничивается.

Пример 1. Гидрохлорид (S)-7-[2-(N-изопропиламино)этил]камптотецина
(S)-7-метилкамптотецин (8 г, 0,0221 моль), изопропиламин (3,91 г, 0,0662 моль) и концентрированную соляную кислоту (6,93 мл, 0,0684 моль) прибавляли к диметилсульфоксиду (80 мл). Реакционную смесь перемешивали при 140^oС в течение одного часа, затем охлаждали до комнатной температуры и растворитель удаляли отгонкой под пониженным давлением. Таким образом, полученный остаток очищали с помощью "флеш" колоночной хроматографии с метиленхлористый: метанол = 10:1 с получением целевого продукта (6,75 г, 65%) в виде светло-желтого твердого вещества.

¹H ЯМР (DMSO-d₆, 400 MHz), δ, м.д.:
9,29 (уш. с, 1Н), 8,39 (д, 1Н, J=8,3 Гц), 8,13 (д, 1Н, J=8,3 Гц), 7,83 (т, 1Н, J=7,1 Гц), 7,72 (т, 1Н, J=7,1 Гц), 7,29 (с, 1Н), 6,52 (с, 1Н), 5,43 (с, 2Н), 5,37 (с, 2Н), 3,64-3,60 (м, 2Н), 3,45-3,34 (м, 1Н), 3,20-3,14 (м, 2Н), 1,92-1,82 (м, 2Н), 1,27 (д, 6Н, J=6,4 Гц), 0,87 (т, 3Н, J=8,0 Гц).

Пример 2. Гидрохлорид (S)-7-[2-(N-изопропиламино)этил]камптотецина
(S)-7-метилкамптотецин (8 г, 0,0221 моль) и изопропиламин (3,91 г, 0,0662 моль) добавляли поочередно к смешанному раствору формалина (37%, 9,73 мл, 0,12 моль) и концентрированной соляной кислоты (6,93 мл, 0,0684 моль). Реакционную смесь перемешивали при кипячении в течение 12 часов и затем охлаждали до комнатной температуры. Растворитель удаляли отгонкой при пониженном давлении и таким образом полученный остаток очищали "флеш" колоночной хроматографией (метиленхлористый: метанол = 10: 1) с получением целевого продукта (6,23 г, 60%) в виде светло-желтого твердого вещества. Данные анализа продукта аналогичны примеру 1.

Пример 3. Гидрохлорид (S)-7-[2-(N-изопропиламино)этил]камптотецина
(S)-7-метилкамптотецин (8 г, 0,0221 моль), изопропиламин (3,91 г, 0,0662 моль) и параформальдегид (полиоксиметилен) (5 г) поочередно прибавляли в смешанный растворитель этанола (30 мл), воды (30 мл) и концентрированной соляной кислоты (6,93 мл, 0,0684 моль). Далее реакционную смесь перемешивали при кипячении в течение 20 часов и затем охлаждали до комнатной температуры. Растворитель удаляли отгонкой при пониженном давлении и таким образом полученный остаток очищали с помощью "флеш" колоночной хроматографии (метиленхлористый: метанол = 10:1) с получением целевого продукта (6,35 г, 61,1%) в виде светло-желтого твердого вещества. Данные анализа продукта аналогичны примеру 1.

Пример 4. Гидрохлорид (S)-7-[2-(N-пропиламино)этил]камптотецина
Аналогичную примеру 1 методику применяли для пропиламина (496 мг, 0,0084 моль) и (S)-7-метилкамптотецина (1,005 г, 0,0028 моль) с получением целевого продукта (677 мг, 52%) в виде светло-желтого твердого вещества.

¹H ЯМР (DMSO-d₆), δ, м.д.: 9,26 (уш.с, 1Н), 8,43-7,7 (м, 4Н), 7,3 (с, 1Н), 6,48 (с, 1Н), 5,42 (с, 2Н), 5,29 (с, 2Н), 3,64-3,37 (м, 2Н), 3,2-3,11 (м, 4Н), 1,92-1,82 (м, 2Н), 1,27-1,11 (м, 8Н), 0,88 (т, 3Н, J=7,2 Гц), 0,81 (т, 3Н, J=7,3 Гц).

Пример 5. Гидрохлорид (S)-7-[2-(N-изопропиламино)этил-10,11-метилендиоксикамптотецина
Аналогичную примеру 1 методику применяли для (S)-7-метил-10,11-метилендиоксикамптотецина (1 г, 0,00248 моль) и изопропиламина (440 мг, 0,0744 моль) с получением целевого продукта (540 мг, 48%) в виде светло-желтого твердого вещества.

¹H ЯМР (DMSO-d₆), δ, м.д.: 9,21 (уш.с, 1Н), 7,6 (с, 1Н), 7,4 (с, 1Н), 7,21 (с, 1Н), 6,28 (с, 2Н), 5,4 (с, 2Н), 5,32 (с, 2Н), 3,64-3,60 (м, 2Н), 3,45-3,34 (м, 1Н), 3,19-3,10 (м, 2Н), 1,92-1,81 (м, 2Н), 1,27 (д, 6Н, J=7,1 Гц), 0,88 (т, 3Н, J=7,2 Гц).

Пример 6. Гидрохлорид (S)-7-[2-(N-изопропиламино)этил]-10,11-метилен-диоксикамптотецина
Аналогичную примеру 2 методику применяли для (S)-7-метил-10,11-метилендиоксикамптотецина (1 г, 0,00248 моль) и изопропиламина (440 мг, 0,00744 моль) с получением целевого продукта (600 мг, 53%) в виде светло-желтого твердого вещества. Данные анализа продукта аналогичны примеру 5.

Пример 7. Гидрохлорид (S)-7-[2-(N-изопропиламино)этил]-10,11-метилендиоксикамптотецина
Аналогичную примеру 3 методику применяли для (S)-7-метил-10,11-метилендиоксикамптотецина (1 г, 0,00248 моль) и изопропиламина (440 мг, 0,00744 моль) с получением целевого продукта (565 мг, 51%) в виде светло-желтого твердого вещества. Данные анализа продукта аналогичны примеру 5.

Пример 8. Гидрохлорид (S)-7-[2-(N-изопропиламино)этил-10,11-этилендиоксикамптотецина
Аналогичную примеру 1 методику применяли для (S)-7-метил-10,11-этилендиоксикамптотецина (1 г, 0,00239 моль) и изопропиламина (440 мг, 0,00744 моль) с получением целевого продукта (703 мг, 56%) в виде светло-желтого твердого вещества.

¹H ЯМР (DMSO-d₆), δ, м.д.: 9,20 (уш.с, 1Н), 7,58 (с, 1Н), 7,4 (с, 1Н), 7,23 (с, 1Н), 6,31 (м, 2Н), 5,8 (м, 2Н), 5,4 (с, 2Н), 5,32 (с, 2Н), 3,61-3,3 (м, 2Н), 3,17-3,11 (м, 3Н), 1,96-1,84 (м, 2Н), 1,27 (д, 6Н, J=7,5 Гц), 0,92 (т, 3Н, J=6,8 Гц).

Пример 9. Гидрохлорид (S)-7-[2-(N-изопропиламино)этил-10,11-этилендиоксикамптотецина
Аналогичную примеру 2 методику применяли для (S)-7-метил-10,11-этилендиоксикамптотецина (1 г, 0,00239 моль) и изопропиламина (440 мг, 0,00744 моль) с получением целевого продукта (579 мг, 46%) в виде светло-желтого твердого вещества. Данные анализа продукта аналогичны примеру 8.

Пример 10. Гидрохлорид (S)-7-[2-(N-изопропиламино)этил-10,11-этилендиоксикамптотецина
Аналогичную примеру 3 методику применяли для (S)-7-метил-10,11-этилендиоксикамптотецина (1 г, 0,00239 моль) и изопропиламина (440 мг, 0,00744 моль) с получением целевого продукта (668 мг, 53%) в виде светло-желтого твердого вещества. Данные анализа продукта аналогичны примеру 8.

Пример 11. Гидрохлорид (S)-7-[2-(N-пропиламино)этил-10,11-метилендиокси-камптотецин
Аналогичную примеру 1 методику применяли для (S)-7-метил-10,11-метилендиоксикамптотецина (1 г, 0,00248 моль) и пропиламина (440 мг, 0,00744 моль) с получением целевого продукта (466 мг, 42%) в виде светло-желтого твердого вещества.

¹Н ЯМР (DMSO-d₆), δ, м.д.: 7,6 (с, 1Н), 7,38 (с, 1Н), 7,21 (с, 1Н), 6,26 (с, 2Н), 5,4 (с, 2Н), 5,29 (с, 2Н), 3,56-3,31 (м, 2Н), 3,18-3,03 (м, 4Н), 1,91-1,81 (м, 2Н), 1,29-1,04 (м, 8Н), 0,87 (т, 3Н, J=6,8 Гц), 0,74 (т, 3Н, J=7,1 Гц).

Пример 12. Гидрохлорид (S)-7-[2-(N-пропиламино)этил]-10,11-этилендиоксикамптотецина
Аналогичную примеру 1 методику применяли для (S)-7-метил-10,11-этилендиоксикамптотецина (1 г, 0,00239 моль) и пропиламина (440 мг, 0,00744 моль) с получением целевого продукта (575 мг, 46%) в виде светло-желтого твердого вещества.

¹H ЯМР (DMSO-d₆), δ, м.д.: 7,6 (с, 1Н), 7,36 (с, 1Н), 7,20 (с, 1Н), 6,26 (с, 2Н), 5,81 (с, 2Н), 5,41 (с, 2Н), 5,28 (с, 2Н), 3,52-3,41 (м, 2Н), 3,16-3,01 (м, 4Н), 1,93-1,79 (м, 2Н), 1,28-1,02 (м, 8Н), 0,88 (т, 3Н, J=7,1 Гц), 0,78 (т, 3Н, J=7,1 Гц),
Пример 13. Гидрохлорид (S)-7-[2-(N-изопропилбензиламино)этил]камптотецина
(S)-7-метилкамптотецин (8 г, 0,0221 моль), изопропилбензиламин (9,88 г, 0,0662 моль) и концентрированную соляную кислоту (6,93 мл, 0,0684 моль) прибавляли к диметилсульфоксиду (80 мл). Далее применяли аналогичную примеру 1 методику для получения целевого продукта (9,27 г, 75%) в виде светло-желтого твердого вещества.

¹H ЯМР (DMSO-d₆, 400 MHz) δ, м.д.: 8,38 (д, 1Н, J=8,5 Гц), 8,13 (д, 1Н, J= 8,5 Гц), 7,86 (дд, 1Н, J=8,5; 8,0 Гц), 7,74 (дд, 1Н, J=8,5; 8,0 Гц), 7,52-7,31 (м, 5Н), 7,29 (с, 1Н), 6,52 (с, 1Н), 5,43 (с, 2Н), 5,35 (с, 2Н), 3,66-3,59 (м, 2Н), 3,54 (с, 2Н), 3,45-3,34 (м, 1Н), 3,21-3,16 (м, 2Н), 1,92-1,82 (м, 2Н), 1,26 (д, 6Н, J=6,4 Гц), 0,88 (т, 3Н, J=8,0 Гц).

Пример 14. Гидрохлорид (S)-7-[2-(N-изопропиламино)этил]камптотецина
Pd-C (10%, 500 мл), 4,4% муравьиную кислоту и метанол (100 мл) добавляли к гидрохлориду (S)-7-[2-(N-изопропилбензиламино)этил] -камптотецину (5 г, 0,0089 моль) и реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 18 часов. Далее реакционную массу фильтровали и полученный фильтрат концентрировали под пониженным давлением. Полученный остаток очищали с помощью "флеш" колоночной хроматографии (метиленхлористый: метанол = 10:1) с получением целевого продукта (3,6 г, 86%) в виде светло-желтого твердого вещества. Данные анализа продукта аналогичны примеру 1.

Данное изобретение относится к способу получения производных камптотецина или их фармацевтически приемлемых солей. Особенно 7-замещенные производные камптотецина, которые обладают прекрасной противоопухолевой активностью, могут быть получены легко и экономически выгодно с помощью данного способа.

Формула изобретения

1. Способ получения соединения общей формулы I или его фармацевтически приемлемой соли, отличающийся тем, что он включает стадию, в которой соединение общей формулы II реагирует с амином


или его солью и с источником формальдегида в присутствии кислоты,
где Y и Z - одинаковы или различны и каждая группа представляет собой атом водорода, C₁-С₆-алкил-, C₁-С₃-гидроксиалкилгруппу или обычную защитную аминогруппу, например бензилоксикарбонил-, бензилгруппу и т.д.;
R₁ - атом водорода, C₁-С₆алкил- или гидроксигруппа;
R₂ и R₃ - одинаковы или различны и каждая представляет собой атом водорода или гидроксигруппу, или они могут связываться, образуя циклический фрагмент - метилендиокси- или этилендиоксигруппу;
R₄ - атом водорода или C₁-С₆алкилгруппа;
R₅ - атом водорода, гидроксигруппа, атом фтора, хлора, брома или йода, или аминогруппа.

2. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что R₁, R₂, R₃, R₄ R₅ и Y - одинаковы и каждая группа представляет собой атом водорода, Z - изопропильная группа.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что источником формальдегида является раствор формалина, параформальдегид (полиоксиметилен), триоксан или диметилсульфоксид.

4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что амином является метиламин, этиламин, пропиламин, изопропиламин, бутиламин, пентиламин, гексиламин, бензиламин, изопропилбензиламин, диметиламин, диэтиламин, бензилоксикарбониламин, гидроксиметиламин, гидроксиэтиламин или гидроксипропиламин.

5. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что дополнительно в качестве растворителя используют воду, метанол, этанол, диоксан, уксусную кислоту, диаметилформамид или диаметилсульфоксид, а кислотой является соляная, серная, уксусная, фосфорная, n-толуолсульфокислота, метансульфокислота, трифторметансульфокислота, трифторид бора или хлорид олова, при этом реакцию проводят при температуре 20-150^oС.