Производные таксана, способ их получения и фармацевтическая композиция

 

Описываются новые производные таксана общей формулы I, где R₁ и R₂ представляют атомы водорода или R₁ и R₂ вместе образуют циклическую карбонатную или циклическую тиокарбонатную группу формулы (а) или (b), R₃ представляет водород, R₄ представляет водород или остаток изосерина формулы II, где ₅ представляет С₁ -C₅-алкильную группу или фенильный остаток, R₆ имеет такие же значения, как и R₅, или представляет трет-бутоксигруппу. Новые производные таксана проявляют противоопухолевую активность, ингибируя клеточную пролиферацию нормальных и устойчивых клеточных линий опухолей и индуцируя апоптоз. Эти молекулы, благодаря их основному характеру, можно вводить после образования соли в водной среде без необходимости использования токсичных поверхностно-активных веществ. Описывается способ их получения и фармацевтическая композиция. 3 с. и 8 з. п. ф-лы, 1табл.

Настоящее изобретение относится к производным таксана, полученным из 10-деацетилбаккатина III, 14-гидрокси-10-деацетилбаккатина III, 19-гидрокси-10-деацетилбаккатина III и их сложных эфиров по ₁₃ реакцией соответствующих 10-дегидропроизводных с гидразином, гидроксиламином и их производными.

В EP 253738 описываются производные таксола, имеющие гидроксилы в положениях 10 и 7 и кето в положении 9, эти производные могут быть замещены остатком изосерина в положении 13; в WO 94/25441 описываются антрапиразолоны, которые можно использовать в качестве противораковых средств, и способ их синтеза; в "Journal of the American Chemical Society", vol. 93, N 9, стр. 2325-2327 описывается выделение и исследование производных таксола, обладающих свойствами ингибирования опухолей.

Новые соединения содержат группу пиразолина, включающую углероды C₂ и C₉. Сложные эфиры по C₁₃ с изосериновыми цепями, функционализированными по C'₃ и по NH, обладают цитотоксической активностью на клеточных линиях наиболее обычных опухолей человека, а также противораковой активностью in vivo. Соединения изобретения являются сильнодействующими цитотоксическими средствами, особенно активными на клетках, устойчивых к известным средствам, препятствующим росту клеток, и являются сильными средствами, вызывающими апоптоз на этих клеточных линиях, эта активность существенно важна в онкологической терапии.

Производные настоящего изобретения имеют следующую общую формулу (1) где R₁ и R₂ представляют атомы водорода или R₁ представляет водород и R₂ представляет гидрокси-, алкокси- или ацилоксигруппу, или R₁ и R₂ вместе образуют циклическую карбонатную или циклическую тиокарбонатную группу формулы R₃ представляет водород или гидрокси; R₄ представляет водород или остаток изосерина формулы (2).

где R₅ представляет C₁-C₅-алкильную или C₂-C₅-алкенильную группу или арильный остаток, R₆ имеет такие же значения, как и R₅, или представляет трет-бутоксигруппу.

Арильная группа предпочтительно представляет фенильную группу. Алкоксигруппа предпочтительно представляет метокси или этоксигруппу. Ацилоксигруппа предпочтительно представляет ацетоксигруппу.

Соединения формулы (1) получают из таксана формулы (3)
где R₁, R₂, R₃ и R₄ являются такими, как определено выше, реакцией с гидразином в спиртах, предпочтительно в метаноле.

В результате реакции образуются два диастереомера в α- и β-конфигурации по C₇, которые можно разделить фракционной кристаллизацией или, что лучше, хроматографией с использованием, например, колонок с силикагелем и смесей этилацетата и гексана в качестве элюентов. В реакции с гидразином изомер β образуется предпочтительно в отношении примерно 8:2. Следовательно, две формы изомеров также являются объектом настоящего изобретения. Реакцию можно применять, кроме баккатина III или 14-β-гидроксибаккатина III или соответствующих карбонатов или тиокарбонатов, полученных реакцией с фосгеном или тиофосгеном в пиридине (заявки на патенты Италии M195A000533 и M195001022), также для продуктов, уже этерифицированных по C₁₃, таких как паклитаксел, цефаломаннин, доцетаксел и их полусинтетические аналоги. Вышеуказанные продукты, после удаления ацетата по C₁₀ обработкой гидразином в метаноле, окисляют ацетатом меди в 10-дегидропроизводные (см. цитированные выше заявки на патенты Италии), которые непосредственно превращают в соответствующие производные пиразолина путем обработки гидразином. Выходы превращения являются почти количественными в различных стадиях. Производные пиразолина можно использовать как таковые, и они имеют активность, сравнимую или выше, чем активность исходных продуктов, что касается цитотоксичности. Полученные производные пиразолина можно превратить в дигидропроизводные каталитическим гидрированием или их можно превратить в производные у атома азота.

В качестве примера описывается цитотоксичность некоторых полученных соединений.

Результаты приведены в таблице.

Соединения настоящего изобретения содержат, предпочтительно, соединения с цепью по C₁₃, модифицированной по сравнению с паклитакселом и доцетакселом, где фенил фенилизосерина замещен изобутильной, изобутенильной или пропенильной группой.

Соединения изобретения можно вводить в общепринятые фармацевтические композиции, такие как растворы активного ингредиента в полиоксиэтиленированном касторовом масле, свободные от, в частности, катионов металла, неблагоприятно влияющих как на стабильность действующих (активных) начал, так и на их кардиотоксичность, или в композиции, содержащие другие эксципиенты, такие как полисорбаты или фосфолипиды, образующие с последними липосомы. Соединения настоящего изобретения могут быть, кроме того, измельчены вместе с олигомерами циклодекстрина, в частности с β - и γ - циклодекстрином, или образовать соль с фармацевтически приемлемыми кислотами, чтобы затем быть введенными в полностью водной среде. Следующие примеры иллюстрируют изобретение.

Пример 1
Синтез 10-деацетил-10-дегидробаккатин III α- или β-пиразолина
К суспензии 10-деацетил-10-дегидробаккатина III (1 г, 1,845 ммоль) в 15 мл метанола добавляют 11,7 мл 10% раствора гидразина (31,5 ммоль). Суспензию кипятят с обратным холодильником, и через 10 мин она становится прозрачной. Реакцию контролируют ТСХ на силикагеле, следя за исчезновением 10-деацетил-10-дегидробаккатина III (CHCl₃-ацетонитрил, 2:1). Через 2 ч реакционную смесь разбавляют H₂O, подкисляют HCl (100 мл) и экстрагируют EtOAc. Органическую фазу сушат на Na₂SO₄ и концентрируют досуха. Остаток очищают хроматографией на колонке с силикагелем (40 г силикагеля, элюент гексан-этилацетат, 1: 1). Получают 687 мг β-пиразолина и 208 мг α-пиразолина, имеющих следующие физико-химические и спектроскопические характеристики:
β-пиразолин: т. пл. 195^oC,
MS⁺ 538, ¹H-NMR (CDCl₃) H2 5.80 d J 8.6, H3 3.16 d J 8.6, H5 5.04 dd J 9.5/4.5, H6a 2.43 ddd J 13.5/9.5/4.5, H6 2.20 dd J 13.5/13.5/4.5, H7 4.20 ddd J 15.5/4.5/3.0, H13 4.69, H14 2.34 m, H16 1.23 s, H17 1.15 s, H18 1.66 s, H19 1.50 s, H20a 4.47 d, J 8.6, H20b 4.33 d J 8.6, NH 6.44 br s, OH 2.33 brs/i,87 brs, Ac 2.26 s, Bz 8.14 brd 6.7.

α-пиразолин: т. пл. 219-222^oC, MS 538^-, ¹H-NMR (CDCl₃)
H26.04 d J 6.0, H3 3.71d J 6.0, H5 4.93 br d J 2.5, H6 2.06 td J14.0/14.0/2.5, 6' 1.85 m, H7 4.39dd J14.0/4.2, H13 4.79, brdd J 10.0/6.5, 14a 2.46 dd J 15.0/10.0, 14b 1.88dd J15.0/6.5, H16 1.33s, H17 1.23 s, H18 1.74 brs, H19 1.70 s, ₂O 4.38s, NH 6.34 brs, OH 2.63/2.00, Ac 2.36s, Bz 8.12 brd, /.6.

Пример 2
Синтез 10-деацетил-10-дегидропаклитакселпиразолина
400 мг 10-дегидропаклитаксела (0,49 ммоль) растворяют в 10 мл метанола и добавляют 10 мол. экв. раствора NH₂NH₂ (4,9 ммоль, 1,5 мл), полученного разбавлением 1 мл чистого NH₂NH₂ в 10 мл метанола. Через 2 ч реакционную смесь разбавляют водой и 3 мл разбавленной HCl и экстрагируют этилацетатом. Органическую фазу противоточно промывают, затем сушат над сульфатом натрия и выпаривают досуха. Остаток хроматографируют через 10 г силикагеля, элюируя смесью гексан/этилацетат, 1: 1, выделяя фракции, содержащие паклитаксел- β -пиразолин. Получают 250 мг соединения, имеющего следующие характеристики: т. пл. 190^oC,
MC 823 (M⁺ NH₄)⁺ и ¹H-ЯМР и ¹³C-ЯМР, соответствующие этой структуре.

Пример 3
Синтез 10-дегидро-13-(N-Boc-фенилизосеринил)-10-деацетилбаккатина III
1 г доцетаксела растворяют в 50 мл сухого метанола и при перемешивании добавляют 3,71 г мелкоизмельченного ацетата меди; реакционную смесь перемешивают в течение 6 ч при комнатной температуре. Нерастворенный ацетат меди отфильтровывают, и раствор разбавляют водой и экстрагируют этилацетатом. Органическую фазу противоточно промывают разбавленным раствором аммиака, затем сушат и концентрируют досуха. Получают бледно-желтый твердый продукт с выходом 85%, соответствующий 10-дегидро-13-(N-Boc-фенилизосеринил)-10-деацетилбаккатину III.

М⁺ 801.

Пример 4
Синтез 13-(N-Boc-фенилизосеринил)-10-дегидро-10-деацетилбаккатин III-пиразолина
390 мг 10-дегидро-13-(N-Boc-фенилизосеринил)-10-деацетилбаккатина III (0,49 ммоль) растворяют в 10 мл метанола и добавляют 10 мол. экв. раствора NH₂NH₂ (4,9 ммоль, 1,5 мл), полученного разбавлением 1 мл чистого NH₂NH₂ в 10 мл метанола. Через 2 ч реакционную смесь разбавляют водой и 3 мл разбавленной HCl и экстрагируют этилацетатом. Органическую фазу промывают противотоком, сушат над сульфатом натрия и выпаривают досуха. Остаток хроматографируют через 10 г силикагеля с элюированием смесью гексан/этилацетат, 1: 1, выделяя фракции, содержащие доцетаксел- β -пиразолин. Получают 280 мг соединения, имеющего следующие характеристики: т. пл. 190^oC, MC 823 (M⁺ NH₄)⁺ и ¹H-ЯМР и ¹³C-ЯМР, соответствующие этой структуре.

Пример 5
Синтез 13-(N-Boc-3'-изобутил)изосеринил-10-дегидробаккатин III-пиразолина
К раствору 100 мг 13-(N-Boc-3'-изобутил)изосеринилбаккатина III (0,12 ммоль) в 2 мл этанола добавляют 10 мол. экв. свежеприготовленного 10% раствора гидразина в этаноле (1,2 ммоль, 0,38 мл этанольного раствора), затем два раза последовательно добавляют 15 мол. экв. гидразина с интервалом 12 ч между добавлениями. Через три дня реакция деацетилирования завершается, и смесь разбавляют водой и 2 мл разбавленной HCl, и всю смесь экстрагируют этилацетатом. Органическую фазу промывают водой до нейтральности, затем сушат и концентрируют досуха. Остаток хроматографируют через колонку силикагеля, элюируя смесью этилацетат/гексан, 4:6. Получают 67 мг 13-(N-Boc-3'-изобутил)изосеринил-10-деацетилбаккатина III.

К раствору 57 мг 13-(N-Boc-3'-изобутил)изосеринил-10-деацетилбаккатина III (0,07 ммоль) в 3 мл метанола добавляют 15 мол. экв. порошкообразного Cu(OAc)₂, и всю смесь перемешивают в течение 6 ч. Реакционную смесь разбавляют водой и экстрагируют этилацетатом; органическую фазу промывают аммиаком, затем водой до достижения нейтральности и концентрируют досуха. Остаток растворяют в 3 мл метанола и добавляют 20 мол. экв. 10% раствора гидразина в этаноле. Реакционную смесь в течение двух часов кипятят с обратным холодильником, контролируя реакцию ТСХ до тех пор, пока реагенты не исчезают. Реакционную смесь разбавляют водой, и разбавленной хлористоводородной кислотой и затем экстрагируют этилацетатом. Органическую фазу промывают водой, сушат и концентрируют досуха; остаток хроматографируют на силикагеле, элюируя смесью гексан/этилацетат, 1:1. Получают 29,2 мг β -пиразолина и 11 мг α -пиразолина.

Пример 6
Синтез 13-(N-Boc-фенилизосеринил)-1,14-карбонат-10-дегидро-10- деацетилбаккатин III-пиразолина
К раствору 100 мг N-Boc-14-гидрокситаксол 1,14-карбоната (0,11 ммоль) в 3 мл MeOH добавляют 10 мол. экв. свежеприготовленного 10% раствора NH₂NH₂ в этаноле (1,12 ммоль, 0,36 мл этанольного раствора. Через 12 часов добавляют дополнительные 10 мол. экв. (всего было добавлено 20 мол. экв.). Реакцию контролируют ТСХ (Ex-EtOAc, 3:7). Через 48 часов реакционную смесь разбавляют водой и 2 мл разбавленной HCl, экстрагируют EtOAc (x 3), органическую фазу промывают соляным раствором, сушат, фильтруют, выпаривают и разделяют КХ (колоночной хроматографией) (Ex-EtOAc, 6:4 и затем 5:5), получая 30 мг исходного продукта и 40 мг 10-деацетилпроизводного.

К раствору 40 мг 10-деацетилпроизводного (0,05 ммоль) в 3 мл MeOH добавляют 15 мол. экв. порошкообразного Cu(OAc)₂ (0,69 ммоль, 138 мг). Реакцию, которая продолжается 24 часа, контролируют ТСХ (Ex-EtOAc, 3:7). Реакционную смесь разбавляют водой и экстрагируют EtOAc (x 3); органическую фазу промывают раствором NH₃:H₂O, 1:5, (x 2) и затем соляным раствором. Органическую фазу выпаривают, получая бледно-желтое твердое вещество почти с количественным выходом.

Сырой продукт окисления при помощи Cu(OAc)₂ растворяют в 2 мл MeOH и добавляют 20 мол. экв. 10% раствора NH₂NH₂ в этаноле (0,8 ммоль, 0,25 мл этанольного раствора). Реакционную смесь кипятят с обратным холодильником в течение 2 часов, реакцию контролируют ТСХ (Ex-EtOAc, 3:7), затем разбавляют водой, добавляют 2-3 мл разбавленной HCl и экстрагируют EtOAc (x 3). Органическую фазу промывают соляным раствором, сушат, смешивают, фильтруют, выпаривают и разделяют КХ с Ex-EtOAc, 6:4/5:5, получая 10,5 мг пиразолина (смесь α и β).

Пример фармацевтической композиции 1
Получают фармацевтическую композицию в форме инъецируемого стерильного раствора, состоящего из:
Соединение примера 1 - 2 мг
Кремофор EL - 175 мг
Абсолютный этанол - Сколько потребуется до 0,4 мл
Пример фармацевтической композиции 2
Получают фармацевтическую композицию в форме инъецируемого стерильного раствора, состоящего из:
Соединение примера 2 - 6 мг
Кремофор EL - 0,5 мл
Безводная лимонная кислота - 2,0 мг
Абсолютный этанол - Сколько потребуется до 1 мл
Пример фармацевтической композиции 3
Получают фармацевтическую композицию в форме инъецируемого стерильного раствора, состоящего из:
Соединение примера 3 - 4 мг
Эмульфор EL - 0,1 мл
Абсолютный этанол - 0,1 мл
Физиологический раствор - 1,8 мла

Формула изобретения

1. Производные таксана формулы I

где R₁ и R₂ представляют атомы водорода или R₁ и R₂ вместе образуют циклическую карбонатную или циклическую тиокарбонатную группу формулы

R₃ представляет водород,
R₄ представляет водород или остаток изосерина формулы II

где R₅ представляет C₁ - C₅-алкильную группу или фенильный остаток;
R₆ имеет такие же значения, как и R₅, или представляет третбутоксигруппу.

2. Соединение по п.1, где R₁, R₂, R₃ и R₄ представляют водород.

3. Соединение по п.1, где R₁, R₂, R₃ представляют водород и R₄ представляет остаток формулы II, где R₅ и R₆ представляет фенил.

4. Соединение по п.1, где R₁, R₂ и R₃ представляют водород и R₄ представляет остаток формулы II, где R₅ представляет фенил и R₆ представляет трет.бутокси.

5. Соединение по п.1, где R₁, R₂ и R₃ представляют водород и R₄ представляет остаток формулы II, где R₅ представляет изобутил и R₆ представляет трет.бутокси.

6. Соединение по п.1, где R₁ и R₂ вместе образуют циклическую карбонатную группу, R₃ представляет водород и R₄ представляет остаток изосерина, где R₅ представляет фенил и R₆ представляет трет.бутокси.

7. Соединение по п.1, выбранное из: 7-деокси-9-деоксо-7-гидразинил-9-илиден-10-деацетил-10-дегидробаккатин III (7α- и 7β-изомеры); 7-деокси-9-деоксо-7-гидразинил-9-илиден-10-деацетил-10-дегидропаклитаксел; 13-(N-BOC-фенилизосеринил)-10-деацетил-10-дегидробаккатин III; 13-(N-BOC-фенилизосеринил)-7-деокси-9-деоксо-7-гидразинил-9-илиден-10-деацетил-10-дегидробаккатин III; 13-(N-BOC-3'-изобутилизосеринил)-7-деокси-9-деоксо-7-гидразинил-9-илиден-10-деацетил-10-дегидробаккатин III; 13-(N-BOC-фенилизосеринил)-7-деокси-9-деоксо-7-гидразинил-9-илиден-10-деацетил-10-дегидро-14β-гидроксибаккатин III-1,14-карбоната.

8. Соединения по п.1 для получения цитотоксического и противоопухолевого лекарственного средства.

9. Способ получения соединений формулы I по п.1 из таксана формулы III:

где R₁, R₂, R₃ и R₄ являются такими, как определено выше, реакцией с гидразином в спирте.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что в качестве спирта используют метанол.

11. Фармацевтическая композиция, обладающая цитотоксическим и противоопухолевым действием и содержащая в качестве активного ингредиента соединение по п.1 в смеси с подходящим носителем.

РИСУНКИ

Рисунок 1