DK148961B - Fremgangsmaade til fremstilling af vindesin - Google Patents

Description

148961 i

Den foreliggende opfindelse angår en særlig fremgangsmåde til fremstilling af vindesin.

Vindesin, som også benævnes 4-desacetyl-VLB-C-3-carbox-amid, har den neden for viste struktur: 5'

. . A 0H

»· ..r—r ::f.....^ /\,o'\;9:v :?I ΓΤ..Ι· \/l C-0-CH3 *4' i : ii

η : o I

! r 'T~t\ ki \r—/ \ · · · -CH2-CH3 17 i

Ota C-NHs

II

I 0 5 Vindesin blev første gang beskrevet af Cullinan og Gerzon i belgisk patentskrift nr. 813 158 som en af forbindelserne i en hidtil ukendt gruppe af vinca-alkaloid-derivater, nærmere bestemt C-3-carboxamiderne. En af de hidtil benyttede metoder til fremstilling af vindesin består i at omsæt-10 te VLB og ammoniak i et tillukket rør (den partielle hydrolyse af C-4-acetylgruppen finder sted under reaktionen og/eller under oparbejdningen). Ved en anden metode omsætter man VLB med hydrazinhydrat til opnåelse af 4-desacetyl-VLB-C-3-car-boxhydrazid (med hydrazin er hydrolysen af C-4-acetylgrup-15 pen i det væsentlige fuldstændig), hvorefter man foretager en omsætning med salpetersyrling til opnåelse af C-3-carbox-azidet, som derefter omsættes med ammoniak til opnåelse af C-3-carboxamidet. En tredje metode består i hydrogenolyse af 4-desacetyl-VLB-C-3-carboxhydrazid (fremstillet som 20 beskrevet ovenfor) med Raneynikkel ifølge den i U.S.A. pa- 148961 2 tentskrift nr. 2 756 235 beskrevne fremgangsmåde, hvorved man direkte opnår vindesin. Hver af de nævnte tre metoder lider imidlertid under en eller flere ulemper, F.eks. er det meget vanskeligt at overføre en produktion på basis 5 af Raneynikkel til en større målestok, og udbytterne af de ønskede produkter varierer for hver fremstilling med Raneynikkel. Den direkte omsætning af VLB med ammoniak fører til en blanding af reaktionsprodukter. Der er derfor et klart behov for en pålidelig proces, som eg-10 ner sig til fremstilling af vindesin i kommerciel målestok.

I U.S.A. og i andre lande undergår vindesin for tiden omfattende kliniske afprøvninger som oncolytisk middel, specielt til behandling af leukæmi. Forbindelsen har tilnær-15 melsesvis samme virkning som vineristin ved behandling af leukæmi, men den udviser et noget anderledes spektrum af bivirkninger. Desuden har visse vineristin-resistente leukæmiformer vist sig at være modtagelige for behandling med vindesin. Endelig er der tegn på, at vindesin har virk-20 ning over for både oat cell og non-oat cell carcinoma i lungerne.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommelig ved det i krav l's kendetegnende del anførte.

Herved opnås en kommercielt gennemførlig fremgangsmåde 25 til syntese af vindesin, hvilken fremgangsmåde fører til udpræget reproducerbare udbytter af det ønskede produkt og ledsages af et minimalt antal af sådanne biprodukter, som er vanskelige at fjerne fra vindesin ved chromatografi.

30 Forud for gennemførelsen af fremgangsmåden ifølge opfindelsen omsætter man 4-desacetyl-VLB-C-3-carboxhydrazid, frem-, stillet som beskrevet af Cullinan og Gerzon i belgisk patentskrift nr. 813 168, med salpetersyrling eller en organisk nitritester i sur opløsning, hvorved man ophår det tilsvaren- 3 1Λ 89 61 de azid. Dette azid behandles derefter ifølge opfindelsen med triarylphosphin til opnåelse af en acyliminophosphoran, som ved hydrolyse med syre direkte giver vindesin. Dette reaktionsforløb kan eksemplificeres mere fuldstændigt ved det følgen-5 de reaktionsskema, hvori azidet behandles med triphenylphos-phin. I reaktionsskemaet er kun vist vindolin-delen (den nederste del) af alkaloidet, mens velbanamin-delen (den øverste del) af alkaloidet er vist ved en stiplet linie og betegnelsen "VELB".

4 148961

v“ A

;« p • Λ · .· .· \f5 \^-X/ η..... .CH2-CH3 ch3-o-vs l 1 k. ;Uoh _ -syX NOa 17 I : \ CH3 '· \, 8 C-NH-NHa \j e II II 9/\ 0 velbi4 10,-U ft? : . »I l·9 l· • J \ \2/ \ / ψ5 j*15—sf...... CHa-CHs

CH3-0—V JL k >«#0H

\Aa Vho«^*/

17 I

ch3 : hi ^3 0

(CeHsJsP

\/

VELB I

: ,0*— : i4 ”\ϋ/·\ /° /syre \ks -? sf......CHa-CHs

V, NDES IN <-*— 11 U A*0H

/ X.1 / X3 / x·18 WHO»*· 17 I : chs : C-N=P(C6Hs)3

IV II

0 148961 5 I den oven for beskrevne reaktion har det vist sig, at det foretrukne reagens til omdannelse af hydrazidet til azid er n-butylnitrit eller isoamylnitrit, og at tetra-hydrofuran (THP) er det foretrukne organiske opløsnings-5 middel til den beskrevne reaktion. Andre mulige opløsningsmidler omfatter dimethoxyethan, ethylacetat og alkoholer. Man bør indstille pH-værdien til 4,5 eller derunder ved hjælp af en syre. Hvis man vil opnå en fuldstændig omdannelse af hydrazidet til azid i løbet af en 10 ønskelig kort tidsperiode, f.eks. 5 minutter, er det nødvendigt at anvende seks ækvivalenter'IN saltsyre og 2 ækvivalenter n-butylnitrit. Længere reaktionstider resulterer i en forøget dannelse af uønskede biprodukter. Desuden bør man holde temperaturen i den sure vandige reak-15 tionsblanding på mellem 10°C og frysetemperaturen, fortrinsvis under 0°C, med henblik på at undgå dannelse af biprodukter. Lavere temperaturer fører til, at det tilstedeværende vand fryser. Omdannelsen af det isolerede azid til acyliminophosphoranen gennemføres under apro-20 tiske betingelser ved dråbevis at sætte en triarylphos- phin, fortrinsvis triphenylphosphin, i et organisk opløsningsmiddel til reaktionsblandingen indeholdende 4-des-acetyl-VLB-C-3-carboxazid, fortrinsvis i det samme opløsningsmiddel. Reaktionstemperaturen er ikke kritisk, og 25 reaktionen starter ved blanding af bestanddelene. Fortrinsvis omrøres blandingen ved 0°C i 1 time.

148961 6

De flygtige bestanddele fjernes derefter ved inddampning i vakuum, hvilket efterlader acyliminophosphoranen (XV) samt overskydende triarylphosphin som en ind-dampningsrest. Denne inddampningsrest er stabil og kan op-5 bevares. Derpå behandles inddampningsresten med vandig syre, hvorved acyliminophosphoranen hydrolyseres til vin-desin. Der er en mængde syre og vand til stede, som er tilstrækkelig til at solubilisere vindesin i form af et syreadditionssalt. Den uopløselige phosphin og phosphinoxidet 10 fjernes ved ekstraktion med et passende med vand ublandbart organisk opløsningsmiddel, såsom methylenchlorid, chloroform, carbontetrachlorid, toluen eller ethylacetat. Derefter isoleres den fremstillede vindesin og renses ved anvendelse af standardprocesser såsom chromatografi 15 eller omkrystallisation. Udbyttet af vindesin ud fra 4- desacetyl-VLB-C-3-carboxhydrazid ligger i området fra 60 -80%.

Man foretrækker imidlertid at gennemføre den ovenfor beskrevne reaktionsrække uden at isolere nogen af mellem-20 produkterne. Man omdanner 4-desacetyl-VLB-C-3-carboxhydra-zid til azid ved hjælp af et organisk nitrit i en sur vandig opløsning med et organisk opløsningsmiddel såsom tetra-hydrofuran. Hertil sættes triphenylphosphin i form af en opløsning i det samme opløsningsmiddel# som anvendtes ved 25 dannelsen af azidet, og acyliminophosphoranen dannes som et flygtigt mellemprodukt, idet den fortsatte tilsteder værelse af vandig syre bevirker en hurtig hydrolyse af mellemproduktet til vindesin. Samtlige 4-desacetyl-VLB-derivater, samt C-3-carboxhydrazid, -carboxazid og -carboxamid er til 30 stede under reaktionsforløbet i form af deres syreadditionssalte. Der skal til stadighed være tilstrækkeligt meget vand til stede til solubilisering af disse syreadditionssalte.

Efter tilsætning af triphenylphosphinen tilsættes en yder-35 ligere mængde vandig syre med det formål at holde 7 148961 vindesinen i den vandige fase under den efterfølgende reaktion. Man tilsætter methylenchlorid, og den organiske fase skilles fra ligesom før. vindesinen isoleres som det fri produkt ved at gøre den sure vandige fase basisk 5 og ekstrahere den nu uopløselige vindesin-base over i et organisk opløsningsmiddel. Ved afdampning af opløsningsmidlet opnås vindesin, som kan underkastés yderligere rensning ved høøtryksvæskechromatografi eller ved en anden bekvem metode.

10 Muligheden for at gennemføre den ovenfor beskrevne proces i en enkelt reaktionsbeholder (en såkaldt "one-pot" reaktion) har stor kommerciel interesse.

I det ovenfor beskrevne procesforløb er det muligt at anvende andre nitrit-kilder end isoamylnitrit eller n-butyl-15 nitrit. F. eks. kan man anvende natriumnitrit, men som tidligere anført foretrækkes det at anvende n-butylnitrit eller isoamylnitrit i tetrahydrofuran med henblik på at opnå maksimale udbytter.

Opfindelsen illustreres nærmere ved de følgende eksem-20 pier.

EKSEMPEL 1 77 g mg 4-desacetyl-VLB-C-3-carboxhydrazid blev opløst i 2 ml 1 N saltsyre, og den resulterende opløsning blev afkølet til omkring 0° C. Der tilsattes 8,4 mg natrium-25 nitrit, og reaktionsblandingen omrørtes ved omkring 0° C i 5 minutter. Derefter tilsattes en kold mættet opløsning af natriumbicarbonat i vand, og den resulterende vandige blanding ekstraheredes med kold methylenchlorid.

Derpå skiltes methylenchlorid-ekstrakt en fra og tørredes over 30 natriumsulfat, hvorefter methylenchloridet fjernedes der fra ved inddampning. Inddampningsresten, som bestod af 4-desacetyl-VLB-C-3-carboxazid, blev opløst i 7 ml tetra- 148961 8 hydrofuran, og der tilsattes dråbevis et overskud af triphenylphosphin i tetrahydrofuran. Reaktionsblandingen blev omrørt i en time efter fuldstændig tilsætning af triphenylphosphin, Til t etrahydr of uran-oplø sningen sattes der-5 efter et overskud af 1 N saltsyre, og reaktionsblandingen omrørtes ved stuetemperatur i omkring 30 minutter. Tyndt-lagschromatografi viste, at reaktionens hovedprodukt var vindesin, og at der var meget få biprodukter til stede.

EKSEMPEL 2 76»8 mg 4-desacetyl-VLB-C-3-carboxhydrazid blev opløst i 1 ml tetrahydrofuran og 1 ml iseddike. Reaktionsblandingen blev afkølet til omkring 0° C, hvorefter der dråbevis blev tilsat 0,2 ml af en 10$ (v/v) opløsning af n-butyl-nitrit i tetrahydrofuran. Den herved opnåede reaktions-blanding blev omrørt ved omkring 0° C i omkring 5 minutter.

Derpå tilsatttes dråbevis 262 mg triphenylphosphin i 2 ml tetrahydrofuran, og den resulterende reaktionsblanding omrørtes ved 0° C i omkring 30 minutter efter fuldstændig tilsætning af triphenylphosphin. Tyndtlagschromatogra-20 fi ved hjælp af et opløsningsmiddelsystem bestående af ethylacetat, methylenchlorid og methanol viste, at der dannedes vindesin, men at omdannelsen kun var omkring 20$, og endvidere indeholdt reaktionsblandingen både udgangsmateriale og en eller to ukendte forbindelser.

25 EKSEMPEL 3 1 g 4-desacetyl-VLB-C-3-carboxhydrazid blev opløst i 25 ml tetrahydrofuran, og den resulterende opløsning blev afkølet til omkring 0° C. Der tilsattes 7,8 ml 1 N saltsyre og derefter 2,6 ml af en 10$ (v/v) opløsning af n-butylnitrit 30 i tetrahydrofuran svarende til 2 ækvivalenter n-butylnitrit. Reaktionsblandingen blev omrørt ved 0° C i 5 minutter, hvorefter der dråbevis blev tilsat 3,4 g triphenylphosphin i 25 ml tetrahydrofuran svarende til 10 ækviva- 1413961 9 lenter triphenylphosphin. Herefter blev reaktionsblan-dingen omrørt ved 0° C i omkring 1 time. Reaktionsblandingen blev derefter opvarmet til stuetemperatur og fortyndet med 1 N saltsyre. Blandingen ekstraheredes 3 gange 5 med ækvivalente volumener methylenchlorid, hvorefter op løsningen blev gjort basisk ved tilsætning af 5 N vandig natriumhydroxid. Den basiske opløsning ekstraheredes 4 gange med lige store volumener methylenchlorid. De organiske ekstrakter blev kombineret og tørret, og ved af-10 dampning af det organiske opløsningsmiddel opnåedes 946 mg af en inddampningsrest indeholdende vindesin. Udbyttet af vindesin bestemt ved højtryksvæskechromatografi var mindst 63,7% af den totale mængde faststof, hvilket svarer til et udbytte på 61,6% vindesin baseret på mængden af udgangs-15 materialet 4-desacetyl-VLB-C-3-carboxhydrazid.

EKSEMPEL 4 1,973 g 4-desacetyl-VLB-C-3-carboxhydrazid blev opløst i 50 ml tetrahydrofuran, og den resulterende opløsning blev afkølet til omkring 0° C under omrøring i en nitrogen-20 atmosfære. Der tilsattes 15,6 ml 1 N saltsyre og derefter, i en portion, 5,2 ml af en 10% (v/v) opløsning af n-bu-tylnitrit i tetrahydrofuran. Reaktionsblandingen blev omrørt ved 0° C i 5 minutter, hvorefter der dråbevis tilsattes en opløsning af 6,8 g triphenylphosphin i 50 ml te-25 trahydrofuran. Efter fuldstændig tilsætning af triphenyl phosphin blev reaktionsblandingen anrørt ved 0 °c i omkring 1 time og derefter fortyndet med 25 ml vand. Tetrahydrofu-ranen blev af dampet i vakuum. Den tiloversblevne vandige suspension blev fortyndet med 1 N saltsyre, og den sure 30 opløsning blev ekstraheret 2 gange med methylenchlorid.

Den sure opløsnings pH-værdi blev indstillet til omkring 10 ved hjælp af 14 N vandig ammoniumhydroxid, og den resulterende basiske opløsning blev ekstraheret 3 gange med methylenchlorid. De organiske ekstrakter blev kombineret 35 °g tørret, og ved afdampning af opløsningsmidlerne opnåedes 148961 10 1,95 g rå vindesin. Rensning ved højtryksvæskechromato-grafi efterfulgt af krystallisation gav 1,44 g af den fri base svarende til et udbytte på 74,6% ren vindesin.