CH638814A5

CH638814A5 - 4-desacetoxy-4alpha-hydroxyindole-dihydroindols et leur preparation.

Info

Publication number: CH638814A5
Application number: CH1141978A
Authority: CH
Inventors: Ian Glaisby Wright; Norbert Neuss; Gerald Lee Thompson
Original assignee: Lilly Co Eli
Priority date: 1977-11-07
Filing date: 1978-11-06
Publication date: 1983-10-14
Also published as: IE47489B1; IL55865A0; FR2407935A1; LU80474A1; GB2012260A; IT1100920B; AR227620A1; JPS5473796A; DK494178A; GB2089806A; DK147302C; HU184623B; GB2012260B; IL55865A; DK147302B; FR2407935B1; GB2089806B; IT7829435A0; IE782189L

Description

35 C'est un but de cette invention de préparer des dérivés 4a d'alcaloïdes de Vinca actifs sur le plan destructeur des cellules cancéreuses, ayant, soit un spectre antitumoral différent, soit des effets secondaires amoindris ou différents, ou les deux, par rapport aux produits vendus à l'heure actuelle, la vinblastine et la vincristine, et de fournir 40 les dérivés 4-oxo nécessaires à leur préparation.

Pour satisfaire ces buts et d'autres encore, la présente invention fournit un indoledihydro-indole de formule

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dans laquelle:

R2 est un groupement CH3 ou CHO;

quand il est pris indépendamment, R5 est un atome d'hydrogène, et l'un de R3 et R4 est OH ou H et l'autre est C2H5, et quand R4 et R5 sont pris ensemble, ils forment un cycle a-époxyde et R3 est un groupement C2H5;

quand il est pris indépendamment, R6 est un atome d'hydrogène et R7 est OR1 et, quand R6 et R7 sont pris ensemble, ils forment un substituant = O (dans ce dernier cas, il s'agit d'une substance de départ pour obtenir les composés thérapeutiquement actifs);

R1 est un atome d'hydrogène ou un groupement acétyle;

R est un groupement OCH3 ou NH-NH2, pourvu que, si R est -NH-NH2, R1 soit H,

et ses sels d'addition d'acide pharmaceutiquement acceptables.

L'invention fournit également un procédé de préparation d'un indoledihydro-indole ayant la formule V décrite ci-dessus dans laquelle:

R2 est un groupement CH3 ou CHO;

quand ils sont pris séparément, Rs est H, et l'un de R3 et R4 est OH ou H et l'autre est C2H5, et quand R4 et Rs sont pris ensemble, ils forment un cycle a-époxyde et R3 est un groupement C2H5;

R6 est un atome d'hydrogène;

R7 est un groupement OR1 où R1 est H;

R est OCH3,

qui consiste à faire réagir un indoledihydro-indole de formule précédente dans laquelle R, R1, R2, R3, R4 et R5 sont tels que définis précédemment, et où R6 et R7 pris ensemble forment un substituant avec un agent réducteur dans un solvant anhydre non réactif, et à recueillir le produit sous forme de sa base libre ou d'un de ses sels pharmaceutiquement acceptables, et éventuellement à faire d'abord réagir un indoledihydro-indole de formule précédente où R, R1, R2, R3, R4 et R5 sont tels que ci-dessus et R6 est OH et R7 est H avec un agent oxydant en phase liquide.

L'invention fournit également une composition pharmaceutique qui comprend un ingrédient inerte et, comme ingrédient actif, un indoledihydro-indole de formule V décrite précédemment dans laquelle R7 est un groupement OR1.

Les composés de formule V comprennent ainsi, quand R2 est CH3, les dérivés 4-épihydroxylés ou acétoxylés (ou bien 4a-hydroxylés ou acétoxylés) de la vinblastine, de la leurosidine, de la leurosine et des désoxy VLB A et B, qui sont tous des agents destructeurs des cellules cancéreuses connus, et quand R2 est CHO, les dérivés correspondants de vincristine, 1-formylleurosine (leuroformine), 1-fomylleurosidine, 4'-désoxy-l-formylleurosidine, et de 4'-désoxyvincristine, les deux dernières étant décrites dans la demande de brevet française N° 7801262 publiée, déposée le 17 janvier 1978, et également les dérivés 4-oxo qui sont des intermédiaires de leur préparation.

Sont également inclus dans le domaine de cette invention les sels d'addition d'acide pharmaceutiquement acceptables des bases alcaloïdes précédentes, comprenant des sels provenant des acides minéraux comme les acides chlorhydrique, nitrique, phosphorique, sulfu-rique, bromhydrique, iodhydrique, nitreux, phosphoreux, etc., ainsi que les sels des acides organiques comprenant les acides mono et di-carboxyliques aliphatiques, les acides phénylalcanoïques, les acides hydroxyalcanoïques et alcanedioïques, les acides aromatiques, les acides sulfoniques aliphatiques et aromatiques, etc. De tels sels pharmaceutiquement acceptables comprennent ainsi les sulfate, pyrosulfate, bisulfate, sulfite, bisulfite, nitrate, phosphate, phosphate monoacide, phosphate diacide, métaphosphate, pyrophosphate, chlorure, bromure, iodure, acétate, propionate, décanoate, caprylate, acrylate, formiate, isobutyrate, caprate, heptanoate, propiolate, Oxalate, ma-lonate, succhiate, subérate, sébacate, fumarate, maléate, benzoate, chlorobenzoate, méthylbenzoate, dinitrobenzoate, hydroxybenzoate, méthoxybenzoate, phtalate, téréphtalate, benzènesulfonate, toluène-sulfonate, chlorobenzènesulfonate, xylènesulfonate, phénylacétate, phénylpropionate, phénylbutyrate, citrate, lactate, 2-hydroxy-

butyrate, glycollate, malate, tartrate, méthanesulfonate, propane-sulfonate, naphtalène-l-sulfonate, naphtalène-2-sulfonate, etc.

On prépare les dérivés 4-oxo d'indoledihydro-indole de formule

V en oxydant un composant 4p-hydroxylé dans lequel R6 est OH, R7 est H et R est OCH3, à l'aide du réactif de Moffat [diméthyl-sulfoxyde (DMSO), dicyclohexylcarbodiimide (DCC) et acide ortho-phosphorique] ou d'autres agents oxydants similaires. Ce réactif a été décrit initialement par Pfitzner et Moffat, «J. Am. Chem. Soc.» 85, 3027 (1963) 87 5661, 5670 (1965), voir également Fieser et Fieser «Reagents for Organic Synthesis», 1, 304, 2 162 (John Wiley and Sons, Inc., 1967).

Dans la mise en œuvre de la synthèse des dérivés 4-oxo (formule

V dans laquelle R6 et R7 pris ensemble forment un substituant oxo) avec le réactif de Moffat, on dissout un composé p-hydroxylé de formule V dans laquelle R6 est OH (sous forme de la base libre) et le dicyclohexylcarbodiimide dans du DMSO à la température ambiante puis on ajoute l'acide phosphorique. On agite le mélange réactionnel jusqu'à dissolution totale (5 à 10 min). Puis on bouche le ballon de réaction et on le laisse à la température ambiante jusqu'à ce que la réaction soit pratiquement terminée, 5 à 6 h, comme le montre une analyse par CCM de parties aliquotes traitées par des modes opératoires classiques. On isole le produit désiré en diluant le produit de réaction avec de l'acide sulfurique dilué, en filtrant le mélange résultant et en lavant la dicyclohexylurée qui a précipité avec de l'acide sulfurique aqueux à 1%. On alcalinise le filtrat avec de l'hydroxyde d'ammonium aqueux 14N et on l'extrait dans un solvant organique non miscible à l'eau, comme le dichlorure de méthylène ou l'éther. On réunit les extraits organiques, on les sèche et on chasse le solvant par évaporation. On purifie le résidu contenant le dérivé 4-oxo désiré par Chromatographie, Chromatographie d'élu-tion avec gradient, ou extraction avec gradient de pH. On préfère ce dernier mode opératoire.

Dans la mise en œuvre de l'oxydation susmentionnée, utilisant le réactif de Moffat, il est courant d'utiliser un excès de réactif. Par exemple, on utilise un excès de dicyclohexylcarbodiimide de 2 à 10 fois et un excès de 2 à 5 fois d'acide orthophosphorique. On utilise le diméthylsulfoxyde à la fois comme réactif et comme solvant, et il est donc toujours présent à un excès de 10 à 20 fois. On préfère utiliser un excès de 6 à 7 fois de dicyclohexylcarbodiimide en moles, et un excès de 2,5 à 3 fois en moles d'acide orthophosphorique par mole de substance de départ. On peut effectuer la réaction à des températures comprises entre 20 et 50° C, mais on préfère utiliser une température d'environ 20° C. Comme on s'y attendait, plus élevée est la température, plus rapide est la réaction. Cependant, des températures supérieures à environ 25° C peuvent donner lieu à des quantités excessives de produits de décomposition. Par ailleurs, la réaction ne se fait pas rapidement à 20° C et des durées de 5 à 7 h sont nécessaires pour un achèvement substantiel du mode opératoire d'oxydation. Des durées plus longues seront évidemment nécessaires si l'on utilise des températures de réaction inférieures.

Un autre agent oxydant est la combinaison du N-chloro-succinimide et du sulfure de diméthyle, utilisée avec une amine tertiaire comme la triéthylamine. D'autres agents oxydants également utilisables se présenteront d'eux-mêmes à l'esprit de l'homme de l'art.

On peut préparer les composés de formule V, dans laquelle R est OCH3, R6 et R7 sont un substituant = O et R2 est CHO, par oxydation à basse température du composé correspondant dans lequel R2 est CH3, par le mode opératoire de Jovanovics et al., brevet des E.U.A. N° 3899493.

On prépare les substances de départ utiles pour préparer les dérivés 4-oxo de cette invention, c'est-à-dire les substances représentées par la formule V dans laquelle R est OCH3, R6 est OH et R7 est H, par hydrolyse des acétates en C-4 correspondants. Les composés de formule V où R2 est CH3 et R6 est un groupement acétoxy et R7 est H sont des composés connus; la vinblastine est décrite dans le brevet des E.U.A. N° 3097137, la leurosidine dans le brevet des

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20

25

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35

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65

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E.U.A. N° 3205220, la leurosine dans le brevet des E.U.A. N° 3370057 et les désoxy VLB A et B dans «Tetrahedron Letters», 783 (1958). Les composés correspondants, dans lesquels R2 est CHO, sont également connus et comprennent la vincristine, également décrite dans le brevet des E.U.A. N° 3205220, la leuroformine dans le brevet belge N° 811110, la 4'-désoxyvincristine et la 4'-désoxy-l-formylleurosidine dans la demande de brevet française N° 7801262 déposée le 17 janvier 1978. On prépare le composé restant, la 1-déméthyl-l-formylleurosidine, par oxydation à basse température de la leurosidine avec l'oxyde chromique, selon le mode opératoire du brevet des E.U.A. N° 3899493. On prépare les dérivés 4-désacétylés correspondants à partir des alcaloïdes de Vinca précédents, par hydrolyse dans des conditions acides ou basiques. Har-

grove, «Lloydia», 27, 340 (1964) a préparé d'abord la 4-désacétyl-vinblastine par hydrolyse acide de la vinblastine en utilisant des volumes importants de méthanol absolu saturé à 0° avec du gaz chlorhydrique anhydre. Il utilise un temps de contact d'environ 6 h. s L'hydrolyse acide semble également être le mode opératoire de choix pour préparer les 4-désacêtyldésoxy VLB B et A. Cependant, on a trouvé que l'on préfère un mode opératoire d'hydrolyse alcaline pour la préparation des dérivés 4-désacétylés de la leurosine et de la vinblastine. Selon ce mode opératoire, on utilise comme milieu d'hy-io drolyse du carbonate de sodium dans du méthanol à reflux.

On prépare les bases alcaloïdes de formule V de cette invention, dans lesquelles R6 est H, R7 est OR'1, R' est H, R est OCH3 et R2 est CH3 ou CHO, en réduisant un composé de formule

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JCH3

CHs dans laquelle R3, R4 et Rs ont la même signification que ci-dessus, avec un composé de formule LiAlH(t-butyloxy)3 dans le THF sec (tétrahydrofuranne). On utilise généralement un excès d'agent réducteur dans cette réaction. On peut utiliser à la place du THF d'autres solvants anhydres non réactifs comme l'éther diéthylique.

On prépare des composés de formule V, dans laquelle R2 est CHO, R est OCH3 et R7 est OR1, par oxydation à basse température par un mélange acide chromique-acide acétique du composé correspondant, dans lequel R2 est un groupement méthyle. Les conditions de réaction utilisées sont en général celles de Jovanovics (voir les références citées ci-dessus). On prépare les composés, dans lesquels R est NH—NH2, R2 est CHO ou CH3 et R7 est OR1, en faisant réagir l'hydrate d'hydrazine avec le composé correspondant dans lequel R est un groupement méthoxy, que l'on a préparé par les modes opératoires indiqués précédemment. On prépare les composés, dans lesquels R2 est un groupement méthyle ou formyle, R est un groupement méthoxy et R1 est un groupement acétyle, par acéty-lation du composé correspondant dans lequel R1 est H. Les composés suivants illustrent le domaine de cette invention: 4-désacétoxy-4a-acétoxyleurosine 4-désacétoxy-4a-acétoxyvinblastine 4-désacêtoxy-4a-acétoxyleuroformine

CH

3 *

C—O-CH3

II 0

4'-désoxy-4-désacétoxy-4a-acétoxyleurosidine 4'-désoxy-4-désacétoxy-4a-hydroxyvinblastine 4'-désoxy-4-désacétoxy-4a-hydroxy-1 -formylleuròsidine 50 4-désacétoxy-4a-acétoxyvincristine 4-désacétoxy-4a-hydroxyleurosine 4'-désoxy-4-désacétoxy-4a-hydroxyvincristine

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Cette invention est en outre illustrée par les exemples spécifiques suivants.

Exemple 1

4-Désacétoxy-4-oxovinblastine

On prépare un mélange réactionnel en ajoutant 3,0739 g de 4-60 désacétylvinblastine et 5,8929 g de dicyclohexylcarbodiimide à 20 ml de DMSO. On ajoute 1,2185 g d'acide orthophosphorique (anhydre) dissous dans 5 ml de DMSO. On bouche le ballon de réaction et on remue jusqu'à ce que la dissolution soit terminée. On maintient le mélange réactionnel à la température ambiante (18-22° C) pendant 65 5 h, puis on le verse dans un mélange de glace et d'acide sulfurique aqueux à 1%. On enlève par filtration la dicyclohexylurée qui a précipité et on lave le gâteau de filtration avec de l'acide sulfurique aqueux à 1 %. On alcalinise la couche aqueuse avec de l'hydroxyde

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d'ammonium aqueux 14 N. On extrait ce mélange alcalin aqueux plusieurs fois avec du dichlorure de méthylène. On réunit les extraits de dichlorure de méthylène et on les sèche, on en chasse le solvant par évaporation sous vide, ce qui laisse un résidu contenant de la 4-désacétoxy-4-oxovinblastine (2,6534 g). On dissout le résidu dans de l'acide sulfurique aqueux à 1%, on filtre la solution résultante et on alcalinise le filtrat avec NaOH 14 N comme précédemment. L'extraction par CHC12 puis le séchage et l'élimination du solvant fournissent un résidu. Une Chromatographie sur couche mince d'une partie aliquote sur gel de silice en utilisant un mélange solvant 1:1 d'acétate d'éthyle et d'éthanol montre que le résidu est essentiellement une substance à une tache. On combine le résidu avec 298 mg d'un résidu similaire provenant d'une séparation chromatographi-que dans un essai préalable, et on dissout le matériau réuni dans 400 ml d'un tampon d'acide citrique 0,1 M (pH 2,35) et on le soumet à un mode opératoire d'extraction avec gradient de pH. On extrait la solution acide avec 400 ml de benzène et on ajuste le pH à 30. On extrait à nouveau la solution avec 400 ml de benzène, on élève à nouveau le pH, etc. Le tableau suivant donne le pH de la solution dans la colonne 1 et, dans la colonne 2, le poids de substance dans la fraction après élimination du benzène. On analyse chaque fraction par Chromatographie sur couche mince comme précédemment pour déterminer la présence de 4-désacétoxy-4-oxovinblastine.

Tableau 1

pH de la couche

Poids en mg de produit extrait aqueuse

2,35

205,8

(rejeté)

3,0

167,1

3,5

270,6

. 4,0 4,5

671,4] 740,1

(réunis)

5,0

257,7

5,5

123,0

6,0

66,7

6,5

26,7

7,0

23,8

7,5

12,8

(rejetés)

8,0

22,7

9,0

17,8

On réunit les fractions prises à pH 3,0-5,0 avec un filtrat provenant d'une cristallisation de 4-désacétoxy-4-oxovinblastine obtenue préalablement par Chromatographie, et on dissout les fractions réunies dans 400 ml d'un tampon d'acide citrique 0,1 M comme précédemment. On effectue une seconde extraction avec gradient de pH comme précédemment mais, dans certains cas, on effectue plus d'une extraction avec une portion de 400 ml de benzène. Le tableau 2 donne les résultats de cette extraction. La colonne 1 donne le pH de la couche aqueuse, la colonne 2 le nombre d'extractions avec des portions de 400 ml de benzène, et la colonne 3 le poids en mg du produit extrait après évaporation du solvant.

Tableau 2

pH de la couche aqueuse

Nombre d'extractions

Poids en mg du produit extrait

2,35

3

252,4 (rejeté)

2,75

2

97,1

3,15

1

114,2

3,55

1

276,1

4,00

3

1154,2

Tableau 2 (suite)

pH de la couche aqueuse

Nombre d'extractions

Poids en mg du produit extrait

4,5

1

213,2

5,0

1

89,7

5,5

1

32,3

6,0

1

18,7

8,0

1

13,5

On cristallise la fraction à pH 4,0, pesant 1,1542 g, dans un mélange méthanol et eau. On obtient 854,3 mg de 4-désacétoxy-4-oxovinblastine cristalline. Les spectres RMN et infrarouge sont en accord avec la structure proposée.

Exemple 2

Autre préparation de la 4-désacétoxy-4-oxovinblastine

On prépare une solution contenant 2,47 g de 4-désacétyl-vinblastine dans 37 ml de toluène et 7,4 ml de dichlorure de méthylène. On met 1,29 g de N-chlorosuccinimide en suspension dans 30 ml de toluène anhydre, et on agite la suspension sous atmosphère d'azote en la refroidissant. On ajoute à cette suspension goutte à goutte 1,06 ml (0,9 g) de sulfure de diméthyle. Puis on agite le mélange pendant 15 min supplémentaires. On ajoute ensuite la solution de 4-désacétylvinblastine, goutte à goutte en 5 min à 0e C, au mélange de N-chlorosuccinimide et de sulfure de diméthyle dans le toluène. (On utilise les volumes de solvants suivants: 15 fois le poids de la substance de départ pour le toluène en poids/volume, 3 fois le poids de la substance de départ en poids/volume pour le N-chlorosuccinimide et un excès de sulfure de diméthyle.) Après avoir agité pendant 5 à 6 h à 0°C, on ajoute 2,02 ml (1,47 g) de triéthylamine et on agite le mélange réactionnel pendant une demi-heure supplémentaire à la température ambiante, puis on le conserve pendant une nuit au réfrigérateur. Une Chromatographie sur couche mince indique que toute la substance de départ, la 4-désacétylvinblastine, a été consommée, et que le mélange réactionnel consiste essentiellement en un matériau à une seule tache. On dilue le mélange réactionnel avec de l'éther et du dichlorure de méthylène, on lave la couche organique résultante trois fois avec de l'eau puis on la sèche. L'élimination des solvants sous vide fournit un solide jaune comprenant la 4-désacétoxy-4-oxovinblastine, 2,39 g. On Chromatographie cette substance sur 240 g de silice d'activité I. On développe le chro-matographe avec des portions de 400 ml d'un mélange 1:1 de dichlorure de méthylène et d'acétate d'éthyle contenant 9,13,5, 20, 30 et 45% de méthanol ajouté. Après avoir recueilli 700 ml d'éluant, on prélève des fractions de 20 ml. Les fractions 21-45, quand on les réunit et qu'on évapore les solvants, donnent 1,28 g d'un solide jaune brun, la 4-désacétoxy-4-oxovinblastine.

On prépare d'une façon similaire la 4-oxo-4-désacétoxy-leurosidine, la 4-oxo-4-désacétoxyvincristine, la 4-oxo-4-désacétoxy-1-déméthyl-l-formylleurosidine, la 4-oxo-4-désacétoxyleurosine, la 4-oxo-4-désacétoxy-1 -leuroformine, la 4-oxo-4-désacétoxy-4'-désoxy VLB, la 4-oxo-4-désacétoxy-4'-désoxyleurosidine, et les dérivés 1-formylés correspondants, en oxydant le dérivé 4-désacétylé correspondant avec le réactif de Moffat ou un agent oxydant similaire.

Exemple 3

Préparation de la 4-désacétoxy-4a-hydroxyvinblastine

On prépare une solution à partir de 76,6 mg de 4-désacétoxy-4-oxovinblastine et de 0,90 ml de tétrahydrofuranne (THF) anhydre. Tous les équipements utilisés pour former la solution et effectuer la réaction sont séchés à l'étuve. On ajoute à la solution précédente 76,2 mg de LiAlH (t-BuO)3. On agite le mélange réactionnel à la température ambiante dans un flacon scellé sous atmosphère d'azote pendant environ 22 h. Puis on ajoute une solution de 0,11 g de

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10

15

20

25

30

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40

45

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sulfate d'ammonium et de 0,17 ml d'eau. On ajoute ensuite de la terre d'infusoire et on filtre le mélange réactionnel sur la terre d'infu-soire. On lave le gâteau de filtration avec du THF. On concentre le filtrat incolore limpide sous vide et on dissout dans du dichlorure de méthylène le résidu résultant comprenant la 4-désacétoxy-4a-hydroxyvinblastine formée dans la réaction précédente. L'élimination du dichlorure de méthylène donne 78,7 mg d'un solide blanc, dont une CCM montre qu'il est essentiellement une substance à une tache. On Chromatographie le résidu sur 20 g de gel de silice Woelm en utilisant un mélange 2:1 de benzène et de chloroforme contenant 6,9,13,5,20, 30 et 45% de méthanol pour chaque portion de 30 ml d'éluant. On prélève des fractions de 10 ml. On réunit les fractions 7 à 12 qui donnent, après évaporation des solvants, 55,1 mg d'un solide jaune brillant, dont une CCM montre qu'il est essentiellement une substance à une tache. La recristallisation dans l'éthanol donne 28,8 mg de cristaux blancs floconneux. La 4-désacétoxy-4a-hydroxy-vinblastine ainsi préparée a les caractéristiques physiques suivantes :

Spectre RPM à 100 MHz: 5 (COCl3) 8,23 (s large, 1, NH de l'indole), 7,43-7,61 (m, 1, H en C„), 7,01-7,22 (m, 3, H en Ci2-_i4<), 6,59 (s, 1, H en C14), 6,05 (s, 1, H en CI7), 5,66-5,77 (m, 2, H en C67), 4,02 (d, J=3, 1, H en C4), 3,88 (s, 3, OCH3 en C15), 3,75 (s, 3, CÓ2CH3 en C3), 3,73 (s large, 1, H en C2), 3,59 (s, 3, C02CH3 en C18.), 2,85 (s, 3, N—CH3), 0,98 et 0,87 (2t, J=7, 6, H en C2iav).

Spectre infrarouge: v(CHCl3)=3465, 3005,1724, 1616,1500, 1458,1432 cm-1.

Spectre ultraviolet: A.(EtOH) = 214 (e4,46 x 104), 288,296 nm.

Spectre de masse: m/e 768 (M+), 737, 709, 651, 543, 154.

Exemple 4

Préparation de la 4-désacétoxy-4a-hydroxyvincristine

On prépare une solution à partir de 76,8 mg de 4-désacétoxy-4a-hydroxyvinblastine et de 10 ml d'acétone. On ajoute 43,5 |xl d'une solution acide préparée à partir de 19,9 ml d'eau et de 2,5 ml d'acide sulfurique 18 M. Il se forme immédiatement un précipité fin. On refroidit ce mélange acide jusqu'à environ — 60° C, et on y ajoute goutte à goutte en 4 min une solution oxydante contenant 90 mg d'anhydride chromique dans 10 ml d'acide acétique glacial et 0,1 ml d'eau. On agite le mélange réactionnel entre —60 et — 50° C pendant 20 mirr puis on le refroidit à — 70° C. On ajoute 2 ml d'hydroxyde d'ammonium aqueux 14 N et on verse le mélange résultant dans 50 ml d'un mélange de glace et d'eau. On extrait la couche aqueuse trois fois avec du chloroforme et on réunit les extraits chloro-formiques. On lave les extraits réunis avec du bisulfite de sodium dilué puis on les sèche. L'évaporation du solvant donne 61,6 mg d'un résidu solide jaune clair. On Chromatographie le résidu sur 20 g de gel de silice Woelm d'activité I. On développe le chromato-gramme avec des portions de 30 ml d'un mélange 1:1 de dichlorure de méthylène et d'acétate d'éthyle contenant 4, 6, 9, 13,5, 20 et 30% de méthanol. On prélève des fractions de 10 ml. On réunit les fractions 15 à 20, et on obtient 34,8 mg d'un solide blanc consistant en 4-désacêtoxy-4a-hydroxyvincristine formée à la réaction précédente.

On dissout le résidu dans de l'éthanol anhydre et on ajoute 124 microlitres d'une solution d'acide sulfurique aqueux à 2% volume/volume dans l'éthanol anhydre, en formant ainsi le sulfate de la 4-désacétoxy-4a-hydroxyvinblastine. La base libre a les caractéristiques physiques suivantes: spectre de masse: m/e 782 (M+), 751,355, 154.

Exemple 5

Préparation du carbohydrazide en C-3 de la 4-désacétoxy-4a-hydroxyvinblastine

On prépare un mélange réactionnel à partir de 76,8 mg de 4-désacétoxy-4a-hydroxyvinblastine, de 6 ml d'hydrazine anhydre (97%) et de 9 ml de méthanol anhydre. Les récipients de réaction ont été séchés à l'étuve et purgés à l'azote. On chauffe le mélange réactionnel à 53°C pendant 24 h puis on le concentre sous vide. On dissout deux fois le résidu résultant dans du dichlorure de méthylène et on concentre sous vide l'extrait de dichlorure de méthylène résultant, ce qui donne un résidu solide blanc qui présente une tache principale par CCM et pas de tache correspondant à la substance de départ. On Chromatographie le solide blanc sur 22 g de gel de silice Woelm activité I. On développe le chromatogramme avec des portions de 30 ml d'un mélange 2:1 de benzène et de chloroforme contenant 4, 6, 9, 13,5, 20, 30 et 45% de méthanol. On prélève des fractions de 10 ml. On combine les fractions 15-23 et l'on obtient 54,3 mg du carbohydrazide en C-3 de la.4-désacétoxy-4a-hydroxy-vinblastine, ayant les caractéristiques physiques suivantes:

Spectre de masse: m/e 768 (M+), 737, 709, 651,154.

Spectre infrarouge: v(CHCl3) 3430, 3050,1720, 1655, 1615, 1497,1455,1428,1220 cm-'.

Exemple 6

Préparation de la 4-épi VLB (4-désaeétoxy-4a-acétoxy VLB)

On prépare un mélange réactionnel contenant 440 mg de 4-désacétoxy-4a-hydroxy VLB, 6 ml d'anhydride acétique et 6 ml de Pyridine, et on le laisse reposer à la température ambiante pendant 17 h. On chasse les constituants volatils sous vide à 30° C. On dissout dans du dichlorure de méthylène l'huile résiduelle comprenant la 4-épi VLB formée dans l'acétylation précédente. On lave la couche organique avec de l'eau froide. On sépare la couche aqueuse et on l'extrait avec du chlorure de méthylène. On ajoute cet extrait de chlorure de méthylène à la couche aqueuse et on sèche les couches réunies. L'évaporation du solvant donne un résidu de 4-épi VLB que l'on purifie par Chromatographie sur 20 g de gel de silice (activité I) en utilisant un mélange 1:1 de chlorure de méthylène et d'acétate d'éthyle, contenant des quantités croissantes (9, 13,5, 30 et 45%) de méthanol comme solvant d'élution. On réunit les fractions dont une CCM montre qu'elles contiennent la 4-épi VLB, et on chasse le solvant des extraits réunis. Le résidu résultant est un solide jaune comprenant la 14-épi VLB avec les caractéristiques physiques suivantes:

Spectre RPM à 100 MHz: 5(CDC13) 8,41 (s large, 1, NH de l'indole), 7,39-7,58 (m, 1, H en Cn), 7,0-7,3 (m, 3, H en CI2M4<), 6,58 (s, 1, H en Ci4), 6,03 (s, 1, H en C17), 5,49-5,82 (m, 2, H en C6)7), 4,56 (s, 1, H en Q), 3,79 (s, 3, OCH3 en C15), 3,75 (s, 3, CÒ2CH3 en C3), 3,60 (s, 3, C02CH3 en C18-), 2,90 (s, 3, N-CH3), 1,25 et 0,90 (2t, J=7, 6, H en C212r).

Spectre infrarouge: v(CHC13) = 3450, 3000,1730, 1225 cm-'.

Spectre ultraviolet: À(EtOA)=214 (s4,46 x 104), 288, 296 nm.

Spectre de masse: m/e 810 (M+), 779, 751, 469, 295,154.

On prépare le sulfate dans l'acide sulfurique éthanolique à pH 2.

On peut soumettre la leurosidine, la désoxy VLB A, la désoxy VLB B et la leurosine à la même série de réactions; c'est-à-dire une hydrolyse alcaline modérée pour former le dérivé 4-désacétylé, l'oxydation du dérivé 4-hydroxylé en dérivé 4-oxo, la réduction du dérivé 4-oxo par LiAlH(t-BuO)3 et pour obtenir le dérivé 4-désacétoxy-4a-hydroxylé correspondant. On peut ensuite oxyder chacun de ces dérivés pour obtenir le dérivé correspondant du type vincristine (composés dans lesquels R2 est CHO); puis on peut faire réagir l'un quelconque des composés avec l'hydrazine pour obtenir le carbohydrazide en C-3 correspondant.

On peut acétyler l'un quelconque des dérivés 4a-hydroxylés de cette invention, sauf ceux dans lesquels R est NH—NH2, avec l'anhydride acétique en présence d'une base pour obtenir le dérivé 4a-acétoxylé correspondant.

Les composés de cette invention sont des inhibiteurs de la mitose dans les cellules ovariennes de hamsters chinois. En particulier, la 4-désacétoxy-4a-hydroxyvinblastine présente une inhibition de la mitose, correspondant en gros à celle que l'on peut voir avec le sulfate de vinblastine ou la 4-désacétylvinblastine, manifestant une activité à une dose aussi faible que 0,01 ng/ml.

Les composés de cette invention, représentés par la formule V dans laquelle R7 est OR1, sont des agents antitumoraux. Ils montrent leur activité vis-à-vis de tumeurs transplantées chez les souris.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

Pour cette détermination, on utilise un protocole qui comprend l'administration du médicament par voie intrapéritonéale à une dose donnée pendant 7 à 10 d après l'inoculation par la tumeur, ou bien le premier, le cinquième et le neuvième jour après l'inoculation.

Le tableau suivant, le tableau 3, donne les résultats de plusieurs expériences dans lesquelles on a traité avec succès, par un composé de cette invention, des tumeurs transplantées chez les souris.

9 638 814

Dans le tableau 3, la colonne I donne le nom du composé, la colonne 2 la tumeur transplantée, la colonne 3 la dose ou l'intervalle de dose et le nombre de jours pendant lesquels on a administré cette dose, et la colonne 4 le pourcentage d'inhibition de la croissance de s la tumeur ou le pourcentage de prolongement de la durée de survie. (GLS est une abréviation pour lymphosarcome de Gardner; CA 755 est un adénocarcinome; et B16 est un mélanome.)

la toxicité du médicament. Un autre procédé, permettant d'arriver à une dose thérapeutique, se base sur la superficie du corps, en admi-40 nistrant une dose comprise entre 0,1 et 10 mg/m2 de surface corporelle du mammifère tous les 7 ou 14 d.

Lorsqu'on utilise un composé de cette invention cliniquement, le praticien administrera le composé initialement par la même route et 45 dans le même véhicule et vraisemblablement vis-à-vis des mêmes types de tumeurs que ce qui est indiqué pour la vincristine et la VLB. Les doses utilisées refléteront la différence dans les doses trouvées dans le traitement de tumeurs expérimentales chez les souris, les doses des composés de cette invention étant inférieures à celles utili-50 sées avec la vincristine et la VLB. Dans les essais cliniques, ainsi qu'avec les autres agents antitumoraux, il faut porter une attention particulière à l'effet des composés de cette invention sur les dix tumeurs témoins décrites à la page 126 de «The Design of Clinical Trials in Cancer Therapy» édité par Staquet (Futura Publishing 55 Company, 1973).

Tableau 3

Composé

Tumeur mg/kg x d

% d'inhibition ou de prolongement du temps de survie

4-Désacétoxy-4a-hydroxyvin-blastine

GLS

6,0 x 3,0 x 1,5 x

10 10 10

100 (jour 7) 91 (jour 7) 35 (jour 7)

toxique 78 (jour 11) 25 (jour 11)

B16

9,0 x 6,0 x 3,0 x

3 3 3

Toxique 90 65

755

3,0 x

10

38

Sulfate de 4-désacétoxy-4a-hydr-oxyvincristine

GLS

6,0 x 3,0 x 1,5 x

10 10 10

100 (jour 7) 100 (jour 7) 36 (jour 7)

toxique 100 (jour 11) 29 (jour 11)

Carbohydrazide en C-3 de la 4-désacétoxy-4a-hydroxyvinblastine

GLS

6,0 x 3,0 x 1,5 x

10 10 10

Toxique 100 (jour 7) 97 (jour 7)

100 (jour 11) 98 (jour 11)

B16

9,0 x 6,0 x 3,0 x

3 3 3

Toxique 121*

67

* Survivants indéfinis.

Lorsque l'on utilise les nouveaux composés de cette invention comme agents antitumoraux, on peut utiliser la voie parentérale ou orale d'administration. Pour une administration orale, on mélange avec de l'amidon ou un autre excipient une quantité appropriée d'un sel pharmaceutiquement acceptable d'une base selon la formule II, formé avec un acide non toxique, comme le sulfate, et on place le mélange dans des capsules de gélatine s'emboîtant, qui contiennent chàcune de 7,5 à 50 mg d'ingrédients actifs. De même, on peut mélanger le sel actif sur le plan anti-néoplastique avec de l'amidon, un liant et un lubrifiant, et comprimer le mélange pour obtenir des comprimés contenant chacun de 7,5 à 50 mg de sel. Les comprimés peuvent être entaillés si l'on doit utiliser des doses inférieures ou divisées. On préfère cependant l'administration parentérale. Dans ce but, on utilise des solutions isotoniques contenant 1 à 10 mg/ml d'un sel d'un indoledihydro-indole de formule II comme le sulfate. On administre les composés à raison de 0,01 à 1 mg/kg, et de préférence à raison de 0,1 à 1 mg/kg du poids corporel du mammifère, une ou deux fois par semaine, ou toutes les deux semaines, selon l'activité et r

Claims

638 814

2

REVENDICATIONS

1. Indoledihydro-indole thérapeutiquement actif de formule e'

I rrp-.

,a

R

(V)

I

H

f—C-O-CHs II 0

CHaO-

8 /e\

F~ï 7i

Wy!~

C-R

II

0

dans laquelle:

R2 est CH3 ou CHO;

quand il est pris indépendamment, R5 est H, et l'un de R3 et R4 est OH ou H et l'autre est C2H5, et quand R+ et Rs sont pris ensemble, ils forment un cycle a-époxyde et R3 est un groupement C2HS;

R6 est H et R7 est OR1 ;

R1 est H ou un groupement acétyle;

R est OCH3 ou NH-NH2, pourvu que, quand R est NH-NH2, R1 soit H, et ses sels d'addition d'acide pharmaceutiquement acceptables.
2. 4-Désacêtoxy-4-a-hydrovinblastine selon la revendication 1.
3. Procédé de préparation d'un indoledihydro-indole de formule V selon la revendication 1, dans laquelle les symboles ont la signification donnée à la revendication 1, R1 étant de l'hydrogène, qui consiste à faire réagir un indoledihydro-indole de formule V dans laquelle R, R1, R2, R3, R4, Rs sont tels que décrits précédemment et dans laquelle R6 et R7, pris ensemble, forment un substituant oxo avec un agent réducteur dans un solvant anhydre non réactif, et à

recueillir le produit sous forme de la base libre ou d'un de ses sels pharmaceutiquement acceptables.
4. Procédé selon la revendication 3 pour préparer un 4-désacétyl-4a-hydroxyindoledihydro-indole de formule V, où l'agent réducteur est LiAlH(t-butyloxy)3.
5. Procédé selon l'une des revendications 3 ou 4 pour préparer la 4-désacétoxy-4a-hydroxyvinblastine en faisant réagir la 4-désacétyl-4-oxovinblastine avec du LiAlH(t-butyloxy)3 dans le tétrahydro-furanne anhydre à la température ambiante sous atmosphère d'azote en agitant pendant 22 h.
6. 4-Oxo-indòledihydro-indole de formule Y dans laquelle R6 et R7 forment ensemble un groupe oxo, les autres symboles ayant la

50 signification donnée à la revendication 1, à titre de produit pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 3.
7. 4-Désacétoxy-4-oxovinblastine selon la revendication 6.
8. Composition pharmaceutique qui comprend un ingrédient inerte et, comme ingrédient actif, un indoledihydro-indole selon la

55 revendication 1 de formule V dans laquelle R7 est OR1.

40

45

Les alcaloïdes de Vinca, un groupe d'indoledihydro-indoles dimères, ont obtenu une prééminence considérable comme médicaments chimiothérapeutiques expérimentaux ou vendus dans le commerce pour le traitement de carcinomes, sarcomes et leucémies sensibles. Ces agents sont utilisés seuls ou en combinaison avec d'autres agents de destruction des cellules cancéreuses. En tant que catégorie, les alcaloïdes de Vinca comprennent les composés que l'on peut obtenir à partir des feuilles de Vinca rosea, les dérivés obtenus par leur modification chimique et, plus récemment, les alcaloïdes dimères obtenus en copulant deux indoles monomères par une réaction de Polonovski modifiée, voir Langlois et Potier, «Tetrahedron Letters», 1099 (1976), Potier et al., «J.C.S. Chem. Comm.», 670 65 (1975), Kutney et al., «Heterocycles», 3,205 (1975) et Atta-ur-Rahman, «Tetrahedron Letters», 2351 (1976).

Une majorité d'alcaloïdes de Vinca connus peuvent être représentés par la formule suivante :

3

638 814

R"

11

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P^OH

2 C~0— CH?

II 0

CH

/

,CH3

IN

I

R1,

Dans la formule précédente, quand R1 est un groupement acétoxy, R2 un groupement méthyle, R3 un groupement hydroxy, R4 un groupement êthyle et R5 un atome d'hydrogène, la vinblas-tine est représentée; quand R1 est un groupement acétoxy, R2 un groupement formyle, R3 un groupement hydroxy, R4 un groupement éthyle et R5 un atome d'hydrogène, la vincristine est représentée; quand R1 est un groupement acétoxy, R2 un groupement méthyle, R3 un groupement éthyle, R4 un groupement hydroxy et R5 un atome d'hydrogène, la leurosidine est représentée; quand R1 est un groupement acétoxy, R2 un groupement méthyle, R3 et R5 des atomes d'hydrogène et R4 un groupement éthyle, la désoxy VLB A est représentée; quand R1, R2 et R5 sont les mêmes que dans la désoxy VLB A (4'-désoxyvinblastine), mais que R3 est un groupement éthyle et R4 un atome d'hydrogène, la désoxy VLB B (4'-désoxyleurosidine) est représentée; quand R1 est un groupement acétoxy, R2 un groupement méthyle, R3 un groupement éthyle et R4 et R5 pris ensemble forment un noyau a-époxyde, la leurosine est représentée; et quand R1, R3, R4 et R5 sont les mêmes que dans la leurosine, mais que R2 est un groupement formyle, la leuroformine (N-formylleurosine) est représentée.

Les alcaloïdes susmentionnés sont décrits dans les publications suivantes: leurosine (vinleurosine, brevet des E.U.A. N° 3370057), VLB (vincaleucoblastine, vinblastine, brevet des E.U.A.

N° 3097137), leurosidine (vinrosidine) et vincristine (leurocristine ou VCR) (toutes deux dans le brevet des E.U.A. N° 3205220) et désoxy VLB A et B, «Tetrahedron Letters», 783 (1958). D'autres alcaloïdes, que l'on peut obtenir à partir de Vinca rosea, comprennent la 4-désacétoxyvinblastine (brevet des E.U.A. N° 3954773); la 4-désacétoxy-3'-hydroxyvinblastine (brevet des E.U.A. N° 3944554); la leurocolombine (2'-hydroxy VLB, brevet des E.U.A. N° 3890325) et la vincadioline (3'-hydroxy VLB, brevet des E.U.A. N° 3887565).

Deux des alcaloïdes précédents, la VLB et la vincristine, sont vendus à l'heure actuelle comme médicaments pour le traitement des tumeurs malignes, en particulier des leucémies et des maladies apparentées chez l'homme. Parmi ces deux derniers composés, la vincristine est l'agent le plus actif et le plus utilisable dans le traitement des leucémies, mais c'est également le moins abondant des alcaloïdes antinéoplastiques de Vinca rosea. Jovanovics et al., dans le brevet des E.U.A. N° 3899493, ont mis au point un élégant mode opératoire d'oxydation pour transformer en vincristine l'alcaloïde le plus abondant, la VLB, en utilisant l'acide chromique dans l'acétone et l'acide acétique à environ — 60° C. Le même mode opératoire a été 35 utilisé pour préparer la leuroformine (N-formylleurosine) à partir de la leurosine, voir le brevet belge N° 811110. La leuroformine subit à l'heure actuelle des essais cliniques en Europe, principalement dans le traitement des leucémies et des myélomes multiples.

Les modifications chimiques qui ont été apportées à la VLB et à 40 la vincristine comprennent l'hydrolyse du groupement 4-acétoxy pour obtenir la 4-désacétyl-VLB (DAVLB) ou la 4-désacétyl-vincristine (DAVCR), puis la réestérification avec d'autres groupements acyle ou amino-acyle, voir les brevets des E.U.A. N° 3392173 et 3387001, et le remplacement de la fonction ester en C-3 par une 45 fonction amide, voir le brevet belge N° 837390. L'un des premiers dérivés 4-acylés, l'ester de 4-N,N-diméthylglycine, a subi un bref essai clinique, et l'un des derniers, la vindésine (carboxamide en C-3 de la désacétyl VLB), est essayé à l'heure actuelle cliniquement vis-à-vis de divers néoplasmes.

50 D'autres modifications chimiques de la molécule de VLB,

comme l'hydrolyse et la décarboxylation du groupement carbomé-thoxy en position C-18', ont entraîné une perte de l'activité anticancéreuse, ainsi que la formation de N-oxydes, c'est-à-dire la pleuro-sine (N-oxyde de leurosine). L'attaque oxydante sur la VLB dans 55 des températures supérieures à — 60° C ou en solution neutre ou basique a entraîné la formation d'un composé inactif sur le plan chimiothérapeutique, la vinamidine représentée par la formule suivante:

(Formule en tête de la page suivante)

60

L'oxydation de VLB par Mn02, dans l'acétone ou dans CH2C12 à la température ambiante, a également donné la vinamidine. On a trouvé ce même alcaloïde dans des fractions alcaloïdales de feuilles de Vinca rosea, voir Tafur et al. «J. Pharm. Sci.», 64,1953 (1975), 65 mais on pense que la structure qui lui est attribuée dans cette référence (formule II page 1956) est incorrecte et que la structure précédente représente de manière plus fidèle les données spectrales de RMN, de IR et de spectre de masse obtenues dans les études

638 814

CHO C2H5 ! I

0

„• r—y 4'f

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II

1 4 '

H

e /8\ •-—y 7 •

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i'° i ii

CH 0 ! "'3 f 'f'"

•CH

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OH

CHs

C-O-CH3

II

0

physico-chimiques du composé. La vinamidine peut provenir de l'attaque oxydante sur la VLB, dans laquelle se forme un dérivé 4',5'-dihydroxylé voisin, glycol qui, par oxydation plus poussée, est coupé entre les groupements hydroxy (liaison 4', 5') pour donner un dérivé à cycle ouvert comme dans la formule II précédente.

La 4-désacétyl VLB et d'autres composés 4-désacétylés, c'est-à-dire ceux dans lesquels R1 dans la formule I est un groupement hydroxy, ne sont pas oxydés en dérivés 4-oxo correspondants par l'oxydation par l'acide chromique à basse température de Jovano-vics. Des considérations théoriques montrent la difficulté de l'oxydation du groupement hydroxyle en C-4 pour former un groupement carbonyle. Le noyau contenant le carbone en C-4 est bloqué dans sa position, car quatre des carbones cycliques font partie d'autres cycles de la portion vindoline de la molécule. Pour subir l'oxydation,

en passant d'un groupement hydroxy secondaire à un groupement 30 carbonyle, les angles de liaison du carbone en C-4 devraient passer de l'angle du tétraèdre (108°) à l'angle sp2 (120°). Un tel changement, dans un environnement à cycles condensés dans lequel se trouve le carbone en C-4, entraînerait des contraintes cycliques considérables.