DK160274B - Fremgangsmaade til fremstilling af 4'-deoxydaunorubicin eller 4'-deoxydoxorubicin - Google Patents

Description

DK 160274 B

Den foreliggende opfindelse angår en forbedret fremgangsmåde til fremstilling af 41-deoxydaunorubicin eller 4'--deoxydoxorubicin, hvilke forbindelser er egnet til behandling af bestemte tumorer hos dyr. Forbindelserne er beskrevet 5 i US patentskrift nr. 4.067.969 og har formlen

0 OH

|l 1 .coch2r

il jl 'vOH

10 Il 5^ (I) H3CO ό OH ! Æpy nh2 15 hvor R, når det drejer sig om 4'-deoxydaunorubicin, er et hydrogenatom, og, når det drejer sig om 41-deoxydoxorubicin, er en hydroxygruppe.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen til fremstilling af 41-deoxydaunorubicin eller 4'-deoxydoxorubicin er ejendom-20 melig ved, at 4'-epi-N-trifluoracetyldaunorubicin (III), opløst i methylenchlorid og i nærvær af vandfrit pyridin, ved en temperatur på ca. 0“C behandles med trifluormethyl-sulfonsyreanhydrid, at det således fremstillede 4'-epi-4'-trifluormethylsulfonyloxy-N-trifluoracetyldaunorubicin (IV), 25 der er et nyt mellemprodukt, omsættes med tetrabutylammonium-iodid til dannelse af 41-deoxy-4'-iod-N-trifluoracetyldaunorubicin (V), som derefter i vandfrit toluen ved tilbagesvalingstemperatur ved hjælp af tributyltinhydrid i nærvær af α,α'-azobis-isobutyronitril reduktivt dehalogeneres til 30 det ønskede 4'-deoxydaunorubicin, som derefter, om ønsket, på i og for sig kendt måde omdannes til 4'-deoxydoxorubicin ved hjælp af bromering og derpå følgende hydrolyse med en vandig opløsning af natriumformiat.

En foretrukken udførelsesform for fremgangsmåden 35 ifølge opfindelsen kan belyses ved hjælp af det følgende reaktionsskema: 2

DK 160274 B

O OH

T T T \\h ' CCF^°2)2°

XvXÆxvxÆ ^

T T o OH

H^CO O 0H b "kH QpCXk'·" (III) \_ / II · j NHCOCF, HjC CFjSOgO H <» OV), Æ \ Ψ Cn.C^HgD^J" · VH3 / NHCOCF-, O OH 5 II · .COCHj . .

Cn.C^HgD^SnH

^ 'S-0H ”” o H^ H,CO i )H b

Λ-°\ I X°H

Æv tYty r . d H CO O OH o K J · NHCOCF- „_n (VI) 0 r~-r-- 0H NHCOCF, ) OH . O OH 3

^ [ I - XOCH, ^ 1 JL XOCHnOH

3 /Vv\/\/ 2

T T

't>H ^ OH

YYrV ' tytV

CH-O 6 OH a‘ ch30 O OH ! _ 0 (O Br2 A \ C2) Hydrolyse A \ nh2 nh2 h' -Deoxydaunorub I c I n *»' -Deoxydoxorub I c I n 3

DK 160274 B

Ifølge det allerede omtalte US patentskrift nr. 4.067.969 fremstilles 41-deoxy-daunorubicin ved kondensation af daunomycinon med et egnet sukkerderivat, nemlig 2,3,4,6-tetradeoxy-3 -trif luoracetamido-L-threo-hexopyranosylchlorid ; 5 denne sidstnævnte forbindelse fremstilles ved en besværlig flertrinsmetode med deraf følgende meget lave udbytter af slutproduktet. Det er væsentligt at bemærke, at det anvendte sukkerderivat fremstilles ved som udgangsmateriale at anvende den naturlige daunosamin, der fås ved spaltning i surt medium 10 af glycosid-daunorubicinet, der fås ved en fermenterings-proces.

De talrige trin, der var nødvendige til fremstilling af det ønskede sukker-mellemprodukt, der på det pågældende tidspunkt var hidtil ukendt, kan anskueliggøres som følger: 15 1) Daunorubicin -> 2) daunosamin-hydrochlorid -> 3) N-trifluoracetyl-daunosamin -> 4) methyl-N-trifluoracetyl-daunosaminid -> 5) methyl-4-mesyl-N-trifluoracetyl-daunos- aminid 20 > 6) methyl-4-iod-N-trifluoracetyl-daunosaminid -> 7) 4-deoxy-N-trifluoracetyl-daunosamin -> 8) l-chlor-4-deoxy-N-trifluoracetyl-daunosamin.

Det sidstnævnte mellemprodukt, der svarer til for-25 bindeisen (II) i US patentskrift nr. 4.067.969, blev opnået i et totaludbytte på ca. 10%, beregnet på udgangsmaterialet methyl-N-trifluoracetyl-daunosaminid i trin 4), dvs. på basis af et 100%'s udbytte af den nødvendige, tidligere fremstillede daunosamin ved sur hydrolyse af daunorubicin 30 og efterfølgende omdannelse af den opnåede sukkerforbindelse til dens N-trifluoracetyl-derivat, men uden hensyn til, at det reaktive sukkerderivat senere skulle kondenseres med aglyconen. Totaludbyttet på mindre end 10% var således særdeles utilfredsstillende.

35 På grund af den farmakologiske betydning af de ønskede glycosidslutprodukter blev der arbejdet med det formål at 4

DK 160274 B

finde frem til en forenklet metode til fremstilling af de pågældende forbindelser, hvilket resulterede i fremgangsmåden ifølge opfindelsen.

Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen er udgangs-5 materialet 4'-epi-N-trifluoracetyl-daunorubicin, og der skal kun udføres nogle få kemiske omsætninger til opnåelse af det ønskede slutprodukt, og disse omsætninger udføres med det intakte glycosidiske netværk i molekylerne. Forenklingen og den lette gennemførlighed af de nødvendige trin 10 øver en væsentlig indflydelse på totaludbytterne, der er betydeligt højere end ved den i den nævnte kendte teknik beskrevne fremgangsmåde.

På grund af den kemiske instabilitet af 4'-epi-tri-fluormethylsulfonyloxy-N-trifluoracetyl-daunorubicin (IV), 15 hvis fremstilling er beskrevet i det følgende eksempel (a), anvendes denne ester (100%'s udbytte) som sådan i det følgende ioderingstrin (eksempel (b)). Udbyttet på 75% af det fremstillede iodderivat (V) er således beregnet på udgangsforbindelsen (III). Den følgende reduktive dehalogenering 20 (eksempel (c)) til opnåelse af forbindelsen (VI) udføres med et 75%'s udbytte. Da de to følgende trin, forsæbning af N-trifluoracetylgruppen på sukkerdelen og fremstilling af hydrochloridet, kan udføres i næsten kvantitativt udbytte, er totaludbyttet af glycosid-slutproduktet, beregnet på 25 udgangsmaterialet (III) , ca. 50% af det teoretiske. Der opnås altså en væsentlig forbedring med hensyn til total-udbyttet og forenkling af fremstillingen.

Det bemærkes, at konfigurationen af udgangsmaterialet er af væsentlig betydning, idet kun 41-epi-derivatet giver 30 det ønskede resultat, medens det "normale" daunorubicin giver en uanvendelig blanding af flere biprodukter. Reaktionen forløber således kun som ønsket, når 4'-hydroxyl-gruppen på sukkerdelen af glycosidmolekylet er ækvatorial (epi):

DK 160274 B

. 5 HO _n 0

/ÆTN

ækvatorial \_/ NH2 , 5 i modsætning til: · ^ K_L/

aksial-------- I

NH2 10 For at indføre et halogenatom i C-4'-stillingen i forbindelsen III ved hjælp af en Sn2-fortrængningsreaktion, indføres der først trifluormethylsulfonyloxygruppen. Tri-fluormethylsulfonylderivatet (IV), der ikke tidligere har været beskrevet, tillader gennemførelse af substituerings-15 reaktionen under milde betingelser, der ikke ødelægger glyco-sidbindingen.

Den reduktive dehalogenering, der sker under anvendelse af tributyltinhydrid i nærværelse af a,a'-azobis-(iso-butyronitril), er en radikal-igangsat reduktion, der hidtil 20 ikke har været anvendt inden for anthracyclinglycosidkemien. Anvendelsen af denne reaktion er vigtig med henblik på at undgå den uønskede reduktive fraspaltning af sukkerresten, der ofte er resultatet ved anvendelse af andre kendte reduktionsmidler.

25 Udgangsmaterialet, 41 -epi-N-trifluoracetyldaunorubicin (III) kan fremstilles således, som det er beskrevet i EP patentskrift nr. 30.295, ved oxidation af N-trifluoracetyl-daunorubicin til 4'-keto-N-trifluoracetyldaunorubicin og behandling af dette med natriumborhydrid. Indførelsen af 30 trifluormethylsulfonylgruppen i C-4'-OH-stillingen i forbindelse III foregår under anvendelse af trifluormethylsul-fonsyreanhydrid i nærvær af pyridin ved 0°C. Esterdannelsen kan følges ved tyndtlagschromatografi, hvorved det ses, at udgangsmaterialet på ca. 20 minutter forsvinder fuldstændig.

35 Ved at behandle forbindelsen IV, opløst i et organisk opløsningsmiddel såsom methylendichlorid, med et overskud 6

DK 160274 B

af tetrabutylammoniumiodid ved 308C fås iodderivatet V i højt udbytte (75%) med næsten fuldstændig bibeholdelse af forbindelse IV s glycosidbinding, hvilket ikke umiddelbart kunne forudses. Den reduktive dehalogenering sker ved hjælp 5 af behandling af forbindelsen V, opløst i toluen, med 2 mol tributyltinhydrid i nærvær af c^a'-azobis-tisobutyronitril). Reaktionen foretages ved tilbagesvalingstemperatur, og hydri-det tilsættes i 4 portioner. Dannelsen af 41-deoxy-N-tri-fluoracetyldaunorubicin (VI) kan overvåges ved hjælp af 10 tyndtlagschromatografi; udgangsmaterialet forsvinder fuldstændigt i løbet af ca. 60 minutter.

Til sidst kan N-beskyttelsesgruppen fjernes under mildt alkaliske betingelser. Yderligere behandling af det fremstillede 41-deoxydaunorubicin ifølge den i USA patent-15 skrift nr. 4.067.969 beskrevne fremgangsmåde giver 4'-deoxy-doxorubicin.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen vil i det følgende blive nærmere belyst ved hjælp af et eksempel.

20 Eksempel fa) 41-Epi-41-trifluormethylsulfonyloxy-N-trifluor-acetvldaunorubicin VI. Til en omrørt opløsning af 26 g 4'-epi-N-trifluoracetyldaunorubicin (III) i 650 ml vandfrit methylendichlorid og 32 ml vandfrit pyridin afkølet til 0°C 25 sættes i løbet af 20 minutter en opløsning af 11 ml trif luormethylsulf onsyreanhydr id i 140 ml vandfri methylendichlorid.

Den organiske fase vaskes med en afkølet 5%'s vandig opløsning af natriumdicarbonat, vand, en 0,1N vandig opløsning af saltsyre og endelig vand i den anførte rækkefølge. Den or-30 ganiske opløsning tørres over vandfrit natriumsulfat og anvendes til det følgende trin uden yderligere rensning.

Tyndtlagschromatografi på en silicagelplade F 254 (Merck) med chloroform:acetone (9:1 volumendele) giver en Rf-værdi på 0,54.

35 (b^ 41-Deoxy-41-iod-N-trifluoracetvldaunorubicin V.

Til en opløsning af det i trin (a) fremstillede 4'-epi-tri- 7

DK 160274 B

fluormethylsulfonyloxy-N-trifluoracetyldaunorubicin i 1200 ml methylendichlorid sættes 23 g tetrabutylammoniumiodid.

Efter 30 minutters forløb ved 30°C er reaktionen fuldstændig, og reaktionsblandingen vaskes med en 5%'s vandig opløsning 5 af natriumbicarbonat, vand, en 0,1N vandig opløsning af saltsyre og vand i den anførte rækkefølge. Fjernelse af opløsningsmidlet ved hjælp af inddampning giver forbindelsen V i rå form. Denne renses ved hjælp af chromatografi over en silicagelkolonne, idet der elueres med methylendichlorid.

10 Der fås således 23 g af den i overskriften nævnte forbindelse (udbytte 75%). FDMS [M+]: 733.

Tyndtlagschromatografi på en silicagelplade F 254 (Merck) med chloroformracetone (9:1 volumendele) giver en Rf-værdi på 0,54.

15 (c) 4 1 -Deoxydaunorubicin, I (R = H). Til en opløsning af 7,33 g 4'-deoxy-41-iod-N-trifluoracetyldaunorubicin V i 200 ml vandfrit toluen sættes ved tilbagesvalingstemperatur under omrøring og under nitrogenatmosfære 7 ml tributyltin-hydrid i 4 portioner i løbet af 45 minutter, og der behandles 20 med 1 g a,a'-azobis-isobutyronitril. Efter 1 times forløb er reduktionen fuldstændig, reaktionsblandingen afkøles til stuetemperatur og rystes i et overskud af petroleumsether (40-60°C). Bundfaldet filtreres fra, vaskes med petroleumsether og tørres under vakuum. Der fås 4,55 g 4'-deoxy-N-25 -trifluoracetyldaunorubicin VI i et udbytte på 75%. Forbindelsen opløses i 300 ml acetone og behandles med 300 ml af en 0,1N vandig natriumhydroxidopløsning i 3 timer ved 10°C. Derefter sættes der til opløsningen 0,1N vandig saltsyre, og pH-værdien indstilles til 4,5, hvorefter aglyconerne 30 fjernes ved ekstrahering med chloroform. Derpå indstilles den vandige opløsning på en pH-værdi på 8,6 og ekstraheres igen med chloroform. De forenede ekstrakter tørres over vandfrit natriumsulfat, inddampes til et lille volumen og syrnes med 0,1N methanolisk saltsyre til en pH-værdi på 4,5 35 for at fremkalde krystallisation af den i overskriften nævnte forbindelse i form af hydrochloridet. Smeltepunkt 160-164°C,

DK 160274B

8 [a]D + 296® (c - 0,05, methanol).

(d) 4'-Deoxvdoxorubicin. I fR = OH). Der fremstilles som beskrevet under (c) en opløsning i en blanding af methanol og dioxan, og denne behandles med brom, hvorved fås 14-5 -bromderivatet. Behandling af 14-bromderivatet med en vandig opløsning af natriumformiat ved stuetemperatur i 100 timer giver 4'-deoxydoxorubicin, der isoleres i form af hydro- 20 chloridet. Smeltepunkt 163"C (sønderdeling); [a]D = +320° (c = 0,05, CH3OH). Tyndtlagschromatografi på Merck silicagel 10 HF, puf ret til pH 8 med phosphat M/15 under anvendelse af methyl en chlorid/methanol/vand (10:2:0,2 volumen/volumen) som opløsningsmiddelsystem giver en Rf-værdi på 0,13.

Claims (4)

1. 9 DK 160274 B PATENTKRAV. Fremgangsmåde til fremstilling af 4 1-deoxydaunorubicin eller 4'-deoxydoxorubicin, kendetegnet ved, at 41-epi-N-trifluoracetyldaunorubicin, opløst i methylendi-5 chlorid og i nærvær af vandfrit pyridin, ved en temperatur på ca. 0 ° C behandles med trifluormethylsulfonsyreanhydrid, at det således fremstillede 4'-epi-4'-trifluormethylsul-fonyloxy-N-trifluoracetyldaunorubicin omsættes med tetra-butylammoniumiodid til dannelse af 41-deoxy-4'-iod-N-tri-10 fluoracetyl-daunorubicin, som derefter i vandfrit toluen ved tilbagesvalingstemperatur ved hjælp af tributyltinhydrid i nærvær af α, α1 -azobis-isobutyronitril reduktivt dehalogene-res til det ønskede 41-deoxydaunorubicin med formlen
2. 0 OH Il I .COCH, ^iTTT'nn°h H^CO 1 OH I 20 nh2 som derefter, om ønsket, på i og for sig kendt måde omdannes til 4'-deoxydoxorubicin med formlen
3. 25. OH Il 1 .coch2oh 'V°H
4. 30 H3C Ί 08 [ 6¾ ved hjælp af bromering og derpå følgende hydrolyse med en 35 vandig opløsning af natriumformiat.