CH637401A5 - Acylderivate der 2-(3-(2-chloraethyl)-3-nitrosoureido)-2-desoxy-d-glucopyranose. - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Acylderivate der 2-[3-(2-Chloräthyl)-3-nitrosoureido]-2-desoxy-D-glucopyranose, welche die folgende Formel I
CH2OR
35
"-OR (X)
NHC0NCH2CH2C1 NO
besitzen. In dieser Formel I sind die Reste R miteinander gleich oder voneinander verschieden, und sie bedeuten Wasserstoffatome oder sind Gruppierungen der Formel CO(CH2)nCH.% in welchen n eine ganze Zahl im Bereich von 8 bis einschliesslich 16 ist, wobei jedoch nicht sämtliche Reste R gleichzeitig Wasserstoffatome sein dürfen.
Im Zuge der Entwicklung des Erfindungsgegenstandes wurden intensive Forschungsarbeiten unternommen, um ein Mittel zur Bekämpfung von Tumoren zu entwickeln, das im wesentlichen frei von einer hämatopoietischen Funktion ist, welche sich hinderlich auswirkt.
Die Störung der hämatopoietischen Funktion ist eine wichtige Grösse, die das Ausmass bestimmt, in dem Antitumor-Medikamente verabreicht werden können. Diese Arbeiten führten zu der Untersuchung und Entwicklung der erfindungsgemässen Substanzen.
Die erfindungsgemässen Acylderivate der 2-[3-(2-Chlo-räthyl)-3-nitrosoureido]-2-desoxy-D-glucopyranose sind neue Verbindungen, die sich nicht nur durch eine verminderte Beeinträchtigung der hämatopoietischen Funktion auszeichnen, sondern die auch eine wesentliche Verminderung der akuten Toxizität besitzen. Diese verminderte akute Toxizität wird durch die Acylierung erreicht. Ferner besitzen die erfindungsgemässen Verbindungen minimale schädliche Einflüsse auf die Nieren, die Milz, die Leber und andere
40
45
50
Verbindung
Dosierung in mg/kg Körpergew./ Dosis
Mittlere
Überlebenszeit Steigerung d. i. Tagen Lebenszeit in %
2-[3-(2-Chloräthyl)-3-
nitrosoureido]-2-
1,0
18,8
84,3
desoxy-D
0,5
16,3
59,8
glucopyranose
0,25
14,5
42,2
(Chlorozotocin)
0,125
12,3
20,6
Dicaprat
1,0
19,8
94,1
0,5
18,3
79,4
0,25
15,7
53,9
0,125
10,8
5,9
Monopalmitat
1,0
17,5
71,6
0,5
16,3
59,8
0,25
15,5
52,0
0,125
14,8
45,1
Dipalmitat
1,0
21,0
105,9
0,5
19,3
89,2
0,25
17,8
74,5
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16,5
61,8
Monomyristat
1,0
17,8
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0,5
16,0
56,9
0,25
15,5
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14,0
37,3
Dimyristat
1,0
20,8
103,9
0,5
19,8
94,1
0,25
17,3
69,6
0,125
15,3
50,0
Vergleichsversuch (Physiologische
Kochsalzlösung)
10,2
0
Wie man aus den Ergebnissen der Tabelle I sehen kann, «o zeigten die Gruppen der Mäuse, an welchen erfindungsge-mässe Verbindungen verabreicht wurden, eine wesentliche Verlängerung bezüglich der durchschnittlichen Lebensdauer, die von diesen Gruppen im Vergleich zu der Gruppe der Vergleichsmäuse erreicht wurde. Dementsprechend ist es klar, 65 dass die Acylderivate der 2-[3-(2-Chloräthyl)-3-nitrosou-reido]-2-desoxy-D-glucopyranose eine hervorragende Aktivität gegen Leukämie besitzen.
Die Ergebnisse bezüglich der akuten Toxizität der erfin-
3
637401
dungsgemässen Verbindungen, die wieder an Mäusen bestimmt wurde, sind in der folgenden Tabelle II zusammengestellt. Die getesteten Tiere waren männliche Mäuse der Rasse ddy.
Tabelle II Akute Toxizität bei Mäusen
Verbindung
LDso*
Chlorozotocin
Monocaprat
Dicaprat
Tricaprat
Monomyristat
Dimyristate
Trimyristat
Monopalmitat
Dipalmitat
Tripalmitat
Monostearat
Distearat
Tristearat
45-47 mg/kg 17,7
141.4 >400
61,5 >800 >800
162.5 >800 >800
187 >800 >800
* Die Dosierung wurde intraperitoneal in Form einer einzigen Dosis verabreicht. Es u urde bei den Mäusen das Überleben nach 7 Tagen bestimmt.
Die erfindungsgemässen Verbindungen können nach mehreren verschiedenen Herstellungsverfahren erzeugt werden.
Beispielsweise können die erfindungsgemässen Verbindungen erhalten werden, indem man 2-[3-(2-Chloräthyl)-ur-eido]-2-desoxy-D-glucopyranose in einem geeigneten Lösungsmittel, wie zum Beispiel Pyridin, suspendiert und mit einem Fettsäurehalogenid, beispielsweise einem entsprechenden Chlorid, oder einem Fettsäureanhydrid umsetzt. Diese Umsetzung erfolgt bei Zimmertemperatur oder unterhalb der Zimmertemperatur, und das so erhaltene Acylie-rungsprodukt wird dann mit einem geeigneten nitrosierenden Mittel umgesetzt, wie zum Beispiel Natriumnitrit, das entweder vorher in Wasser aufgelöst wurde oder direkt in teil-chenförmiger Form dem Reaktionssystem zugesetzt wurde, wobei die Reaktion in einem geeigneten Lösungsmittel durchgeführt wird, beispielsweise in Essigsäure. Diese Nitro-sierung wird bei einer Temperatur vorgenommen, die nicht über der Zimmertemperatur liegt.
Nach einem anderen Herstellungsverfahren kann die 2-[3-(2-Chloräthyl)-3-nitrosoureido]-2-desoxy-D-glucopyranose mit einem Fettsäurechlorid oder Fettsäureanhydrid umgesetzt werden.
Wenn man die erfindungsgemässen Verbindungen nach einem Umesterungsverfahren herstellt, dann können die erwünschten Verbindungen dadurch erhalten werden, dass man einen Fettsäureester der 2-[3-(2-Chloräthyl)ureido]-2-desoxy-D-glucopyranose in einem geeigneten Lösungsmittel zusetzt, beispielsweise in Dimethylformamid, wobei bei dieser Umsetzung Kaliumcarbonat anwesend ist. Anschliessend wird dann das Reaktionssystem erhitzt und das so erhaltene Acylderivat in der gleichen Weise nitrosiert, wie sie weiter oben beschrieben wurde. Wenn die Anzahl der Kohlenstoffatome in der Fettsäure, welche in die Reaktion eingesetzt wird, weniger als 8 ist, dann hat das Acylderivat eine hohe akute Toxizität, und insbesondere ein entsprechendes Monoacylderivat hat eine speziell hohe Toxizität und ist dementsprechend unerwünscht.
Anhand der folgenden Beispiele werden Arbeitsverfahren zur Herstellung der erfindungsgemässen Verbindungen näher erläutert.
Beispiel 1
Es wurden 1,5 g an der 2-[3-(2-ChloräthyI)ureido]-2-
desoxy-D-glucopyranose in 30 ml Pyridin suspendiert, und unter Rühren bei Zimmertemperatur wurden 3,6 g an Palmi-tinsäurechlorid (Palmitoylchlorid) tropfenweise zugesetzt. Nach der vollständigen Zugabe rührte man noch 1 Stunde s lang weiter und goss die Reaktionsmischung in Eiswasser ein. Dann wurde der pH-Wert unter Verwendung von konzentrierter Schwefelsäure auf 3 gebracht, und man schüttelte mit Chloroform aus. Der Extrakt wurde mit Wasser gewaschen, dehydratisiert und destilliert, um das Lösungsmittel zu ent-10 fernen. Zu dem Rückstand setzte man 45 ml an Essigsäure und unter Rühren bei Zimmertemperatur 1 g an Natriumnitrit der Formel NaNÜ2 zu. Die Mischung wurde 30 Minuten lang gerührt, und nachdem eine kleine Menge an Wasser zugesetzt worden war, wurde der gebildete Niederschlag 15 abfiltriert, gut mit Wasser gewaschen, getrocknet und auf einer Silicagelsäule chromatographiert. Die Silicagelsäule war mit WakogelR C-200 gefüllt. Bei der Elution mit Benzol erhielt man den Tetraester; wenn man mit einer Mischung aus Benzol+Essigsäureäthylester im Mischungsverhältnis 20 15:1 eluiert, erhielt man den Triester und bei der Elution mit einer Mischung von Benzol + Essigsäureäthylester im Mischungsverhältnis von 5:1 den Diester. Schliesslich erhielt man bei der Elution mit einer Mischung aus Benzol + Essigsäureäthylester im Mischungsverhältnis von 5:2 den Mono-25 ester.
Die Eigenschaften der so hergestellten Ester waren die folgenden:
( 1 ) 2-[3-(2-Chloräthyl)-3-nitrosoureido]-2-desoxy-D-glu-30 copyranose-tripalmitat.
Die Ausbeute an dieser Verbindung betrug 120 mg. Sie besass einen Schmelzpunkt von 95-97°C. Das Molekül dieser Verbindung besitzt die Summenformel C57H106CIN3O10; bei der Elementaranalyse wurden die folgenden Ergebnisse 35 erzielt, wobei die berechneten Prozente immer in Klammer angeführt sind:
C: 66,85 (66,57); H: 10,38 (10,58); N: 4,08 (3,87). Das Infra-rotsprektrum (KBr) lieferte die folgenden Werte, angegeben in cm"1,3500,3375,2920, 2855, 1760, 1740, 1715, 1535, 1495, 40 1470.
(2) 2-[3-(2-Chloräthyl)-3-nitrosoureido]-2-desoxy-D-glu-copyranose-dipalmitat.
Die Ausbeute an dieser Verbindung betrug 900 mg. Sie besass einen Schmelzpunkt von 116-118°C. Die Summen-45 formel des Moleküls dieser Verbindung ist C41H76CIN3O9. Bei der Elementaranalyse wurden die folgenden Werte gefunden, wobei die berechneten Werte immer nach den gefundenen Werten in Klammer angeführt werden:
C: 62,13 (62,29); H: 9,64 (9,69); N: 5,20 (5,31). Im Infrarot-50 spektrum (KBr) wurden die folgenden Werte, angegeben in cm"1 gefunden: 3380,2920,2855,1725,1715,1550,1495,
1465.
(3) 2-[3-(2-Chloräthyl)-3-nitrosoureido]-2-desoxy-D-glu-copyranose-monopalmitat.
55 Die Ausbeute an dieser Verbindung betrug 300 mg, und sie besass einen Zersetzungsschmelzpunkt von 119°C. Die Summenformel für das Molekül dieser Verbindung ist C25H46CIN3O8.
Bei der Elementaranalyse wurden die folgenden Werte 60 gefunden, wobei jeweils die berechneten Werte nach den gefundenen Werten in Klammer gesetzt sind:
C: 54,45 (54,39); H: 8,67 (8,40); N: 7,67 (7,61). Im Infrarotspektrum, aufgenommen in KBr, erhielt man die folgenden Werte, angegeben in cnr1:3480,3400,2925,2850,1730,1690, 65 1535, 1490, 1465.
(4) 2-[3-(2-Chloräthyl)-3-nitrosoureido]-2-desoxy-D-glu-copyranose-tetrapalmitat.
Man erhielt diese Verbindung in einer Ausbeute von 10
637401
4
mg, und sie besass einen Schmelzpunkt von 73-75°C. Das Molekül der Verbindung besitzt die folgende Summenformel: C73H136CIN3O11.
Bei der Elementaranalyse wurden die folgenden Werte gefunden, wobei jeweils die berechneten Werte nach dem gefundenen Wert in Klammer gesetzt sind:
C: 69,01 (69,18); H: 10,77 (10,82); N: 3,51 (3,32). Beim Infrarotspektrum, aufgenommen in KBr, wurden die folgenden Werte, angegeben in cm-1, gefunden: 3500,3380, 2920,2855, 1780, 1755, 1730, 1715,1535,1495, 1470.
Beispiel 2
In 20 ml Pyridin löste man 1 g an der 2-[3-(2-Chloräthyl)-3-nitrosoureido]-2-desoxy-D-glucopyranose, und dann setzte man tropfenweise unter Rühren bei Zimmertemperatur 2,2 g an Palmitinsäurechlorid (Palmitoylchlorid) zu. Anschliessend wurde die Mischung 1 Stunde lang gerührt, und am Ende dieser Zeit wurden Äthanol und Benzol zugesetzt. Die so erhaltene Mischung wurde bei vermindertem Druck und einer Temperatur von 40°C zur Trockne eingeengt. Der Rückstand wurde dann durch eine Chromatographie auf einer Silicagelsäule in der gleichen Weise gereinigt, wie dies in Beispiel 1 gemacht wurde. Bei diesem Verfahren erhielt man Monopalmitate, DipalmitateundTripalmitate, die bezüglich ihrer Infrarotspektren, ihrer Elementaranalyse und ihrer Schmelzpunkte identisch mit den entsprechenden Verbindungen waren, die nach dem Verfahren gemäss Beispiel 1 erhalten wurden.
Beispiel 3
In 20 ml Pyridin wurde 1 g an der 2-[3-(2-Chloräthyl)-oureido]-2-desoxy-D-glucopyranose suspendiert, und dann setzte man eine katalytische Menge an p-Toluolsulfonsäure zu. Linter Rühren bei Zimmertemperatur wurden dann 3,5 g an Palmitinsäureanhydrid, gelöst in Pyridin, zugesetzt. Anschliessend wurde die Mischung 5 Stunden lang gerührt, und am Ende dieser Zeit wurde das Pyridin unter vermindertem Druck abdestilliert. Zu dem Rückstand setzte man Äther zu, und die unlöslichen Materialien wurden abfiltriert und der Äther abdestilliert. Zu dem so erhaltenen Rückstand wurden dann 30 ml Essigsäure zugesetzt und unter Rühren bei Zimmertemperatur 0,8 g an Natriumnitrit zugegeben. Die Mischung wurde 30 Minuten lang gerührt, und nach dieser Zeit wurde eine kleine Menge an Wasser zugesetzt, und der Niederschlag wurde abfiltriert. Der abfiltrierte Niederschlag wurde dann gut mit Wasser gewaschen und durch Säulenchromatographie auf Silicagel in der gleichen Weise gereinigt, wie dies in Beispiel 1 beschrieben ist. Bei diesem Arbeitsverfahren erhielt man das Monopalmitat, das Dipal-mitat, das Tripalmitat und das Tetrapalmitat, wobei diese so erhaltenen Verbindungen bezüglich ihres Infrarotspektrums,
ihres Schmelzpunktes und ihrer Elementaranalyse identisch mit den entsprechenden Verbindungen waren, die nach dem Verfahren gemäss Beispiel 1 erhalten wurden.
Beispiel 4
5 In 20 ml Pyridin wurde 1 g an der 2-[3-(2-Chloräthyl)-3-nitrosoureido]-2-desoxy-D-glucopyranose gelöst, und man setzte eine katalytische Menge an p-Toluolsulfonsäure zu. Dann wurden unter Rühren bei Zimmertemperatur 3;4 g an Palmitinsäureanhydrid, gelöst in Pyridin, beigegeben. Die so 10 erhaltene Mischung wurde dann gerührt und eingedampft. Dann setzte man Äther zu dem Rückstand zu, filtrierte, dampfte das Filtrat ein und reinigte den Rückstand. Nach diesem oben beschriebenen Arbeitsverfahren erhielt man das Monopalmitat, das Dipalmitat, das Tripalmitat und das 15 Tetrapalmitat, wobei die so erhaltenen Verbindungen bezüglich ihres Infrarotspektrums, ihres Schmelzpunktes und der Ergebnisse ihrer Elementaranalyse identisch mit den entsprechenden Verbindungen waren, die nach dem Verfahren 2o gemäss Beispiel 1 erhalten wurden.
Beispiel 5
In 30 ml Dimethylformamid löste man 1 g an der 2-[3-(2-Chloräthyl)ureido]-2-desoxy-D-glucopyranose auf und setzte dann 0,15 g Kaliumcarbonat und 2,4 g an Palmitinsäure-2s methylester zu. Die Reaktion wurde unter einem leicht verminderten Druck bei einer Temperatur von 80-90°C während etwa 6 Stunden durchgeführt, wobei das bei dieser Umesterung als Nebenprodukt gebildete Methanol kontinuierlich aus der Lösung entfernt wurde. Dann wurde das 30 Dimethylformamid unter vermindertem Druck abdestilliert, und die unlöslichen Stoffe wurden durch Ausschütteln mit zwei 30 ml Anteilen an Äthyläther entfernt. Der Äthyläther wurde dann abdestilliert und der so erhaltene Rückstand in 30 ml Essigsäure aufgelöst, und man setzte 0,8 g an Natrium-35 nitritpulver unter Rühren bei Zimmertemperatur zu. Die Mischung wurde 30 Minuten lang gerührt, und nach dieser Zeit wurde das Wasser zugesetzt und der gebildete Niederschlag durch Filtrieren entfernt. Der Niederschlag wurde gewaschen und dehydratisiert. Anschliessend wurde das so 40 erhaltene Produkt in der gleichen Weise gereinigt, wie dies in Beispiel 1 beschrieben ist. Dabei erhielt man das Monopalmitat, das Dipalmitat und das Tripalmitat sowie eine sehr kleine Menge an dem Tetrapalmitat.
In der gleichen Weise, wie dies oben beschrieben wurde, 45 wurden auch die in der folgenden Tabelle III angeführten Verbindungen synthetisiert. In den drei letzten Spalten der Tabelle III sind die Analysenergebnisse für die fraglichen Verbindungen angeführt, wobei wieder jeweils unterhalb des gefundenen Wertes in Klammer der theoretisch berechnete 50 Wert angegeben wird.
Tabelle III
Summenformel Schmelzpunkt Elementaranalyse: % gefunden (% berechnet)
Monocaprat
C19H34CIN3O8
1110 (Zers.)
C: 48,99 (48,76)
H:
7,56 (7,32)
N:
8,88 (8,98)
Dicaprat
C29H52C1N309
103-104°
C: 55,71 (55,89)
H:
8,70(8,41)
N:
6,87 (6,74)
Tricaprat
C39H70CIN3O10
105-106° (Zers.)
C: 60,47 (60,33)
H:
9,17(9,09)
N:
5,53 (5,41)
Monolaurat
C2,H38C1N30S
109-110° (Zers.)
C: 50,71 (50,85)
H:
7,66(7,72)
N:
8,45 (8,47)
Dilaurat
C33H60C1N3O9
114°
C: 58,29 (58,43)
H:
8,86(8,92)
N:
6,03 (6,19)
Trilaurat
C45H82CIN3010
105-106° (Zers.)
C: 62,77 (62,80)
H:
9,41 (9,60)
N:
4,65 (4,88)
Monomyristat
C23H42CIN3O8
115-116° (Zers.)
C: 52,80(52,71)
H:
8,35 (8,08)
N:
7,75 (8,02)
Dimyristat
C37H68CIN3O9
106-108°
C: 60,32 (60,51)
H:
9,63 (9,33)
N:
5,54(5,72)
Trimyristat
C5.H94CIN3O.O
102-104°
C: 64,87 (64,84)
H:
10,13(10,03)
N:
4,35(4,45)
Monostearat
C27H50CIN3O8
112° (Zers.)
C: 55,84 (55,90)
H:
8,71 (8,69)
N:
6,98 (7,24)
Distearat
C45H84C1N309
101-104°
C: 63,68 (63,84)
H:
10,10(10,00)
N:
4,77 (4,96)
Tristearat
C63H1I8CIN3O1O
82-84°
C: 67,96 (67,98)
H:
10,91 (10,68)
N:
3,51 (3,78)
B
Claims (2)
- 637 401PATENTANSPRÜCHE 1. Ein acyliertes Derivat der 2-[3-(2-Chloräthyl)-3-nitro-soureido]-2-desoxy-D-glucopyranose, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgende Formel ICH2OR•OR (!)COyCH2CH2Cl NOaufweist, in welcher die ResteR miteinander gleich oder voneinander verschieden sind und für Wasserstoffatome oder Gruppierungen der Formel CO(CH:)nCHj stehen, in welchen n eine ganze Zahl im Bereich von 8 bis einschliesslich 16 ist, wobei jedoch nicht sämtliche Reste R die Bedeutung von Wasserstoffatomen haben dürfen.
- 2. Acyliertes Derivat gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in ihm mindestens einer der in der Formel I aufscheinenden Reste R ein Acylrest der Caprin-säure oder der Myristinsäure oder der Palmitinsäure oder der Stearinsäure ist.Organe, und sie weisen ferner eine hohe Antitumoraktivität und eine hohe anti-leukämische Aktivität auf. Die erfin-dungsgemässen Verbindungen sind daher als Heilmittel, bzw. als Komponente von Heilmitteln von hohem Wert. 5 Anhand der folgenden Beschreibung wird die Antitumoraktivität und die akute Toxizität der erfindungsgemässen Acylderivate der 2-[3-(2-Chloräthyl)-3-nitrosoureido]-2-desoxy-D-glucopyranose beschrieben. 1 000 000 Zellen der lymphatischen Leukämie P-388 der Maus wurden intraperi-io toneal in jede getestete Maus transplantiert. Bei den Tieren handelte es sich um männliche Mäuse der Gattung SLC-BDFi, wobei jede dieser Mäuse 18 g±l g wog und 5 Wochen alt war. Anschliessend wurde dann 24 Stunden später und in Intervallen von 24 Stunden eine vorher bestimmte Menge 15 eines bestimmten Acylderivates der 2-[3-(2-ChloräthyI)-3-nitrosoureido]-2-desoxy-D-gIucopyranose intraperitoneal verabreicht, und zwar wurden insgesamt 9 Dosierungen gegeben.Die Mäuse wurden während des Versuches ständig beob-20 achtet. Die dabei erhaltenen Resultate werden in der folgenden Tabelle I zusammengestellt.Tabelle IAntileukämische Aktivität gegen Leukämie P-388.25
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