Производные камптотецина, их n-оксиды, способы их получения и фармацевтическая композиция
Описываются новые производные камптотецина общей формулы (I), где R1 является -CH, -CH(CN)-R4, -CH= C(CN)-R4, -C(=NOH)-NH2, -C(=NH)-NH2, -CH= C(NO2)-R4, -CH(CN)-R5, -CH(CH2NO2)-R5, 5-тетразолилом, 2-(4,5-дигидрооксазолилом), 1, 2, 4-оксадиазолин -3-ил-5-оном; R2 - водород; R3 - водород, OR6; R4 - водород, C1 - C6 линейный или разветвленный алкил, CN, COOR7; R5 - водород, OR8; R6 является водородом, C1 - C6 линейным или разветвленным алкилом, (C6 - C12) арил (C1 - C4) алкилом, (C1 - C4)алкокси(C1 - C4)алкилом, (C1 - C4)алкил (C6 - C12)арилом, (C6 - C12)арил(C2 - C4)ацилом, (C2 - C4)ацилом, амино (C1 - C4)алкилом, амино(C2 - C4)ацилом, гликозилом; R7 является водородом, C1 - C6 линейным или разветвленным алкилом, (C6 - C12) арил (C1 - C4)алкилом, (C1 - C4) алкокси(C1 - C4)алкилом, (C1 - C4)алкил (C6 - C12)арилом; R8 имеет те же значения, что и R6, независимо от последнего, их N1-оксиды, их изомеры, диастереоизомеры, энантиомеры и их смеси, а также их активные метоболиты. Соединения проявляют противоопухолевую активность и подходящие физико-химические свойства, которые допускают их технологию приготовления в подходящие фармацевтические композиции. Описываются также способ их получения и фармацевтическая композиция. 9 с. и 7 з. п. ф-лы, 2 табл.




R3 является водородом, OR6;
R4 является водородом, C1-C6 линейным или разветвленным алкилом, CN, COOR7;
R5 является водородом, OR8:
R6 является водородом, C1-C6 линейным или разветвленным алкилом, (C6-C12)арил(C1-C4)алкилом, (C1-C4)алкокси(C1-C4)алкилом, (C1-C4)алкил(C6-C12)арилом, (C6-C12)арил(C2-C4)ацилом, (C2-C4)ацилом, амино(C1-C4)алкилом, амино(C2-C4)ацилом, гликозилом;
R7 является водородом, C1-C6 линейным или разветвленным алкилом, (C6-C12)арил(C1-C4)алкилом, (C1-C4)алкокси(C1-C4)алкилом, (C1-C4)алкил(C6-C12)арилом;
R8 имеет те же значения, что и R6, независимо от последнего;
их N1-окислы, их изомеры, диастереоизомеры, энантиомеры и их смеси, так же как и их метаболиты, в частности активные метаболиты. Настоящее изобретение включает в себя также фармацевтически приемлемые соли. Настоящее изобретение включает в себя применение соединений формулы (I) в качестве активных ингредиентов для получения лекарственных средств, в частности лекарственных средств, пригодных для лечения опухолей. Настоящее изобретение включает в себя фармацевтические композиции, содержащие соединения формулы (I) как активные ингредиенты. Настоящее изобретение включает в себя способ получения соединений формулы (I). Настоящее изобретение включает в себя использование соединений формулы (I), где R1 является CN как промежуточных соединений для получения других соединений формулы (I), где R1 является -C=(NOH)-NH2, -C(=NH)-NH2, 5-тетразолилом, 2-(4,5-дигидрооксазолилом). Примерами C1-C6 алкила являются метил, этил, пропил, изопропил, бутил, втор-бутил, трет-бутил, пентил, 2-метилбутил, изопентил, гексил, 3-метилпентил, 2-этилбутил. Примером (C6-C12)арил(C1-C4)алкила являются бензил, моно- или полизамещенный C1-C6-алкилбензил,












Соединения формулы (I), где R1 = -CN готовят способом, включающим в себя окисление соединений формулы (II, R1 = -CH2OH) до соединений формулы (II, R1 = -CHO) с помощью известных способов окисления спиртов до альдегидов, таких, как окисления Moffatt или Swern, или с помощью иодозобензойной кислоты в диметилсульфоксиде (Frigerio et al., J. Org. Chem. 60, 7272-6 (1995)) или с помощью обработки кислотой, как описано у Sawada et al. (Chem. Pharm. Bull. 39, 2572 (1991)), а затем обработки этих альдегидов гидроксиламином для получения соответствующих оксимов, за чем следует нагревание оксима с муравьиной кислотой и формиатом натрия, или с помощью других известных способов превращения альдегидов в нитрилы. Соединения формулы (I, R1 = -CN, R1 = -CH(CN)-R4) могут также быть получены путем взаимодействия N-оксидов камптотецина, например тех, что описаны Sawada et al. (Chem. Pharm. Bull. 39, 2572 (1991)), с цианидом калия или триметилсилилцианидом, или с малононитрилом или эфирами цианоуксусной кислоты соответственно (как описано в A. Albini and S. Pietra, Heterocyclic N-Oxides, CRC, 1991, p. 165), или с помощью обработки соединений формулы (II, R1 = -CONH2) при помощи известных способов дегидратации амидов до нитрилов, или с помощью других способов, пригодных для получения квинолин-4-карбонитрилов. Аминогидроксиимины (I, R1 = -C(=NOH)-NH2) получают взаимодействием соответствующих нитрилов (I, R1 = -CN) с гидроксиламином (F. Eloy and R. Lenaers, Chem. Rev. 61, 157 (1961)). Аминогидроксиимины могут быть восстановлены до соответствующих амидинов (I, R1 = -C(=NH)-NH2) с помощью каталитической гидрогенизации, предпочтительно с катализатором Никель-Ренея (F. Eloy and R. Lenaers, Chem. Rev. 61, 166 (1961)). Те же амидины могут также быть получены из нитрилов (I, R1 = -CN) с помощью известных способов превращения нитрилов в амидины, таких, как взаимодействие с HCl и спиртом, за чем следует обработка аммиаком или солью аммония; или из амидов (II, R = -CONH2) с триэтилоксониумфторборатом (A.I. Meyers et al., Tetrahedron 39, 1991 (1983)). Соединения формулы (I, R1 = -CH=C(CN)-R4) получают, например, взаимодействием альдегидов (II, R1 = -CHO) с малононитрилом или с эфирами малоновой или цианоуксусной кислоты в присутствии органических или неорганических оснований или без них, или взаимодействием альдегидов или кетонов (II, R1 = -CHO или -CO-алкил) с подходящими илидами или анионами фосфонатов в соответствии с реакциями Wittig или Wadsworth-Emmons. По желанию соединения формулы (I, R1 = -C=C(CN)-R4) могут быть гидрогенизированы в присутствии катализатора, такого как Pd, Pt или Ni с образованием соответствующих соединений формулы I (R1 = CH2CH(CN)R4). Соединения формулы (I, R1 = -CH(CN)-R4), -CH(CH2NO2)-R5, где R5 является OH могут быть получены взаимодействием альдегидов (II, R1 = -CHO) с цианидом калия или натрия или триметилсилилцианидом и соответственно с нитрометаном в присутствии органического или неорганического основания. Соединения формулы (I, R1 = -CH=CH(NO2)-R4) получают обработкой кислотой соединений, где R1 является -CH(CH2NO2)-R5. По желанию соединения формулы (I, R1 = -CN) могут быть превращены с помощью известных подходящих методов в соединения формулы (I), где R1 является гетероциклическим кольцом, предпочтительно 2-(4,5-дигидрооксазолом) (J.F. Bower et al. , J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1, 333 (1996)) или 5-тетразолом (Duncia et al., J. Org. Chem. 56, 2395 (1991)). Соединения формулы (I, R1 = 1,2,4-оксадиазолин-3-ил-5-он) получают из соответствующих амидинов. N-оксиды соединений формулы (I) получают в соответствии с известными способами окисления гетероароматического азота, предпочтительно с помощью окисления уксусной или трифторуксусной кислотой и перекисью водорода, или с помощью взаимодействия с органическими надкислотами (A. Albini and S. Pietra, Heterocyclic N-oxides, CRC, 1991). Фармацевтически приемлемые соли соединений формулы (I) могут быть получены в соответствии с описанными в литературе способами. Соединения, описанные в настоящем изобретении, проявляют сильную антипролиферативную активность и имеют физико-химические свойства, которые делают эти соединения подходящими для включения в фармацевтически приемлемые композиции. Цитотоксическая активность соединений по настоящему изобретению была протестирована в клеточных системах клеток опухоли человека с использованием антипролиферативного теста как способа для оценки цитотоксического потенциала. Этот способ состоит в определении числа клеток, выживших в течение 72 ч после 1 ч экспозиции с цитотоксическим агентом. Цитотоксическая активность соединений по настоящему изобретению сравнивалась с таковой I) топотекана как контрольного агента среди ингибиторов ДНК топоизомераз I; II) доксорубицина, стандартного противоопухолевого агента, одного из наиболее эффективных среди таковых, используемых при клинической терапии опухолей. Результаты приведенные в табл. 1 показывают, что соединение формулы (I), описанное в примере 1 ниже (I, R1 = -CN, R2 = H, R3 = H), и соединение формулы (I), описанное в примере 4 ниже (I, R1 = CH=C(CN)-R4, R4 = CN, R2 = H, R3 = H), проявляют цитотоксическую активность, большую, чем активность контрольных соединений в системе немелкоклеточной карциномы легкого (не МККЛ) (H-460), которой присуща устойчивость к цитотоксичной терапии и только умеренная чувствительность к ингибиторам топоизомеразы I, несмотря на сверхэкспрессию целевого фермента. Более того, соединение примера 1 проявляет значительную эффективность при обработке клеточной линии (H460/TPT), отобранной после продолжительной экспозиции с топотеканом и характеризующейся высокой степенью сильной устойчивости к топотекану. Так как линия H460 экспрессирует высокие уровни топоизомеразы I, улучшенная цитотоксичность соединения, приведенного в примере 1, при обработке этой линии опухолевых клеток указывает на улучшенную специфичность этого соединения по отношению к клеточной мишени. Эта интерпретация поддерживается пониженной эффективностью этих соединений на GBM клеточную линию, которая довольно устойчива к этим ингибиторам, благодаря низкой экспрессии топоизомеразы I. Доклиническое изучение эффективности было разработано для оценки противоопухолевой активности соединений по настоящему изобретению по сравнению с топотеканом (первое поколение камптотецина уже в клинических испытаниях) как контрольным лекарством. Линия опухоли человека NCI-H460, немелкоклеточной карциномы легкого, была выбрана из-за высокой экспрессии топоизомеразы I, известной мишени лекарств на основе камптотецина. Эта модель опухоли относительно устойчива к обработке in vivo общепринятыми цитотоксическими агентами (например, доксорубицином, цисплатином). Клетки опухоли инъецировались внутрибрюшинно "голым" мышам (2,5


20S-камптотецин-7-карбонитрил
1) 400 мг оксима камптотецин-7-альдегида (Sawada et al. Chem. Pharm. Bull. 39, 2572 (1991)), 102 мг формиата натрия и 15 мл 99% муравьиной кислоты кипятили с обратным холодильником в течение 6 ч. К этому раствору было добавлено 150 мл воды и 50 мл CH2Cl2, две фазы разделяли, и водная фаза была снова экстрагирована 4 раза. Органические экстракты были выпарены, и остаток хроматографировали на силикагеле MerckR с CH2Cl2-MeOH в соотношении 96:4. Нитрил (300 мг) был получен как желтое твердое вещество, tплавл. 263o. Масса (М/э %): 374 (16), 373 (98), 344 (36), 329 (48), 314 (55), 301 (53), 300 (53), 273 (100). 1H ЯМР (ДМСО-d6) 0.92 (CH3), 1.92 (CH2), 5.48, 5.51 (CH2-5), 5.56 (CH2-17), 6.62 (OH), 7.13 (CH-14), 8.02 (CH-11), 8.10 (CH-10), 8.30 (CH-9), 8.39 (CH-12). 2) 320 мг камптотецин-7-альдегида, 154 мг NH2OH



20S-камптотецин-7-карбамидоксим
Суспензия 60 мг камптотецин-7-карбонитрила, 40 мг гидроксиламин гидрохлорида и 0,2 мл триэтиламина в 5 мл абсолютного этанола кипятили с обратным холодильником в течение 8 ч, с добавлением дополнительных 40 мг NH2OH

20S-7-амидинокамптотецин
100 мг 20S-камптотецин-7-карбамидоксима в 10 мл метанола были гидрогенизированы в присутствии 1 г катализатора Никель-Ренея под давлением 50 атм и при температуре 70oC в течение 5 ч. Фильтрование катализатора и выпаривание дали 20S-7-амидинокамптотецин в виде стеклообразного твердого вещества. Следующие соединения были получены аналогично: 20S-10-гидрокси-7-амидинокамптотецин; 20S-10-ацетокси-7-амидинокамптотецин; 20S-10-метокси-7-амидинокамптотецин. Пример 4
20S-7-(2,2-дицианоэтенил)камптотецин
60 мг камптотецин-7-альдегида кипятили с обратным холодильником 4 ч с 3 мл малононитрила в 8 мл 1,1,2,2-тетрахлорэтана и в присутствии 20 мг LiBr. Охлаждение, фильтрование и хроматография на силикагеле с этилацетатом дали 20S-7-(2,2-дицианоэтенил)-камптотецин как стекловидное твердое вещество. Масса (М/э) 424, 380. 1H ЯМР (ДМСО-d6) 0.85 (CH3), 1.88 (CH2), 5.38 (CH2-5), 5.45 (CH2-17), 6.56 (OH), 7.36 (CH-14), 7.82 (CH-11), 7.96 (CH-10), 8.18 (CH-9), 8.26 (CH-12), 9.30 (CH=). Следующие соединения были получены аналогично: 20S-7-(2,2-дицианоэтенил)-10-гидроксикамптотецин; 20S-7-(2,2-дицианоэтенил)-10-метоксикамптотецин; 20S-7-(2,2-дицианоэтенил)-10-этоксикамптотецин; 20S-7-((2-циано-2-этоксикарбонил)этенил)камптотецин. Пример 5
20S-7-(2-нитро-1-гидроксиэтил)-камптотецин
150 мг камптотецина, 0,05 мл нитрометана, 0,01 мл триэтиламина в 3 мл изопропанола кипятили с обратным холодильником 10 ч. Выпаривание, обработка разбавл. HCl и CH2Cl2 и хроматография экстракта с 4% метанолом в CH2Cl2 дали 20S-7-(2-нитро-1-гидроксиэтил)-камптотецин. 1H ЯМР (ДМСО-d6) 0.80 (CH3), 1.84 (CH2), 4.90-5.05 (CH2-7), 5.46 (CH2-5), 5.54 (CH2-17), 6.33 (CHOH), 6.56 (OH-16), 6.91 (CHOH), 7.33 (CH-14), 7.70 (CH-11), 7.82 (CH-10), 8.17 (CH-9), 8.20 (CH-12). Следующие соединения были получены аналогично: 20S-7-(2-нитро-1-гидроксиэтил)-10-метоксикамптотецин; 20S-7-(2-нитро-1-гидроксиэтил)-10-этоксикамптотецин. Пример 6
20S-7-(2-нитроэтенил)-камптотецин
50 мг 20S-7-(2-нитро-1-гидроксиэтил)-камптотецина в 5 мл тетрагидрофурана кипятили с обратным холодильником 1-2 ч с 20 мг п-толуолсульфокислоты или с 0,03 мл трифтороуксусной кислоты для получения 20S-7-(2-нитроэтенил)-камптотецина как желтого стекловидного твердого вещества. Следующие соединения были получены аналогично: 20S-7-(2-нитроэтинил)-10-метоксикамптотецин; 20S-7-(2-нитроэтинил)-10-этоксикамптотецин.
Формула изобретения

где R1 является -CN, -CH(CN)-R4, -CH=C(CN)-R4, -CH2-CH(CN)-R4, -C(= NOH)-NH2, -C(= NH)-NH2, -CH=C(NO2)-R4, -CH(CN)-R5, -CH(CH2NO2)-R5, 5-тетразолилом, 2-(4,5-дигидрооксазолилом), 1,2,4-оксадиазолин-3-ил-5-оном;
R2 - водород;
R3 - водород или OR6;
R4 - водород, C1 - C6 линейный или разветвленный алкил, CN, COOR7;
R5 - водород, OR8;
R6 - водород, C1 - C6 линейный или разветвленный алкил, (C6 - C12)арил(C1 - C4)алкил, (C1 - C4)алкокси(C1 - C4)алкил, (C1 - C4)алкил(C6 - C12)арил, (C6 - C12)арил(C2 - C4)ацил, (C2 - C4)ацил, амино(C1 - C4)алкил, амино(C2 - C4)ацилом, гликозил;
R7 - водород, C1 - C6 линейный или разветвленный алкил, (C6 - C12)арил(C1 - C4)алкил, (C1 - C4)алкокси(C1 - C4)алкил, (C1 - C4)алкил(C6 - C12)арил;
R8 имеет те же значения, что и R6, независимо от последнего;
их N1-оксиды, их изомеры, диастереоизомеры, энантиомеры и их смеси, а также их активные метаболиты. 2. Соединение по п.1 в форме фармацевтически приемлемой соли. 3. N1-Оксид соединения по пп.1 и 2. 4. Соединение по пп.1 - 3, где R3 - водород. 5. Соединение по пп.1 - 3, где R3 - OR6 и R6 такой, как определено выше. 6. Соединение по пп.1 - 3, где R1 - -CN, R2 и R3 - водород. 7. Соединение по пп.1 - 3, где R1 - -CH=C(CN)-R4, где R4 - CN, R2 и R3 - водород. 8. Способ получения производных камптотецина по п.1, отличающийся тем, что а) осуществляют конверсию соединения формулы (II):

где R1 - CHO;
R3 имеет те же значения, что и в формуле (I),
в соответствующий оксим, затем обрабатывают HCOOH/HCOONa для получения соответствующих соединений формулы (I), где R1 - -CN; и при желании б) обрабатывают соединение формулы (I), полученное на стадии (а), гидроксиламином для получения соответствующих соединений формулы (I), где R1 - -C(=NOH)-NH2; и при желании в) каталитически гидрогенизируют соединение формулы (I), полученное на стадии (б), для получения соответствующего соединения формулы (I), где R1 - -C(=NH)-NH2; или желании трансформируют соединение, полученное на любой из стадий (а), (б) или (в), в соответствующий N1-оксид или фармацевтически приемлемую соль. 9. Производное камптотецина формулы (I)

где R1 - -CN;
R2 и R3 такие, как определено выше,
как промежуточное соединение на стадии (б) в способе по п.8. 10. Производное камптотецина формулы (I)

где R1 - -CN;
R2 и R3 такие, как определено выше,
как промежуточное соединение в способе получения соединений по п.1, где R1 выбран из группы, состоящей из -C(=NOH)-NH2, -C(=NH)-NH2, 2-(4,5-дигидроксазол-ила), 5-тетразолила. 11. Способ получения производных камптотецина по п.1, где R1 выбран из -CN или -CH(CN)-R4, где R4 такой, как определено выше, отличающийся тем, что подвергают взаимодействию камптотецин N-оксид с цианидом калия или триметилсилила или соединением R4-CH2-CN, где R4 такой, как определено выше, или возможно осуществляют конверсию в фармацевтически приемлемую соль. 12. Способ получения производных камптотецина формулы I по п.1, где R1 - -CH=C(CN)-R4 или -CH2-CH(CN)-R4, где R4 такой, как определено выше, отличающийся тем, что соединение формулы (II)

где R1 - CHO;
R2 - водород;
R3 имеет те же значения, что в формуле (I),
подвергают взаимодействию с соединением R4-CH2-CN, где R4 такой, как определено выше,
для получения соединения формулы (I), где R1 - -CH=C(CN)-R4, и при желании гидрогенизируют до соединения формулы (I), где R1 - -CH2-CH(CN)-R4, или возможно осуществляют конверсию в фармацевтически приемлемую соль. 13. Способ получения производных камптотецина формулы I по п.1, где R1 выбран из -CH(CN)-R4, -CH(CH2NO2)-R5, где R4 такой, как определено выше, и R5 - OH, при котором соединение формулы (II)

где R1 - CHO;
R2 - водород;
R3 имеет те же значения, что и в формуле (I),
подвергают взаимодействию с цианидом калия, натрия или триметилсилила или нитрометаном в присутствии неорганического или органического основания и возможно осуществляют конверсию в фармацевтически приемлемую соль. 14. Соединение по пп.1 - 7 для использования в качестве активного ингредиента в приготовлении лекарственного средства. 15. Соединение по пп.1 - 7 для использования в качестве активного ингредиента в приготовлении лекарственного средства, пригодного для лечения опухолей. 16. Фармацевтическая композиция, обладающая противоопухолевой активностью, включающая активный ингредиент в смеси с фармацевтическими носителями и эксципиентами, отличающаяся тем, что в качестве активного ингредиента она содержит по меньшей мере одно соединение по п.1 в эффективной дозе.
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2