DE69828780T2

DE69828780T2 - Amidinocamptpthecin-derivate

Info

Publication number: DE69828780T2
Application number: DE69828780T
Authority: DE
Inventors: Angelo Bedeschi; Walter Cabri; Ilaria Candiani; Laura Capolongo
Original assignee: Pharmacia Italia SpA
Current assignee: Pfizer Italia SRL
Priority date: 1997-07-25
Filing date: 1998-07-20
Publication date: 2006-04-06
Anticipated expiration: 2018-07-21
Also published as: GB9715821D0; EP0975637B1; WO1999005103A2; DE69828780D1; EP0975637A2; JP2001506282A; ES2236935T3; US6093721A; CA2266891A1; WO1999005103A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Amidino-Camptothecin-Derivate, und ausdrücklicher betrifft sie 20(S)-7-Ethyl-9-(N-methyl-N-phenyl)amidino-camptothecin und seine pharmazeutisch verträglichen Salze, ein Verfahren für deren Herstellung und pharmazeutische Zusammensetzungen, die diese umfassen.
Camptothecin und einige seiner analogen Verbindungen wie zum Beispiel 9-Amino-camptothecin zeigen wirksame Antitumor-Aktivität durch Hemmung von Topoisomerase I, welches ein monomeres Enzym ist, das in einige wichtige Zellfunktionen und Zellwachstum verwickelt ist. Als eine allgemeine Referenz für Camptothecin und seine Derivate siehe zum Beispiel Wani et al., J. Med. Chem. 1987, 30,1774; Hsiang et al., Cancer Res. 1989, 49, 4385 und Cancer Res. 1989, 49, 1465.
Unsere vorherige internationale Patentanmeldung Nr. WO 95/22549 beschreibt wasserlösliche Camptothecin-Derivate der Formel
worin
B eine Gruppe B' oder B'' ist
worin
jedes von (x) und (y) eine Einfach- oder Doppelbindung ist;
R₁ und R₂ sind jeweils unabhängig Wasserstoff, C₁-C₆-Alkyl, C₃-C₇-Cycloalkyl, Phenyl-C₁-C₆-Alkyl oder ein wahlweise substituierter Phenylring;
R₃ und R₄ sind

(a) jeweils unabhängig Substituenten mit der gleichen Bedeutung wie R₁ und R₂ oder
(b) zusammen mit dem Stickstoffatom kombiniert, an das sie gebunden sind, um einen 3–7-gliedrigen gesättigten, wahlweise substituierten heteromonocyclischen Ring zu bilden, welcher zusätzlich ein anderes Heteroatom enthalten kann, gewählt aus Stickstoff, Sauerstoff und Schwefel; und A^– ist ein pharmazeutisch verträgliches Anion von einer pharmazeutisch verträglichen anorganischen oder organischen Säure; vorausgesetzt dass
(i) wenn (x) eine Doppelbindung ist, dann ist (y) eine Einfachbindung, und wenn (y) eine Doppelbindung ist, dann ist (x) eine Einfachbindung, und
(ii) wenn B eine Gruppe B' ist, dann fehlt eines von R₂, R₃ und R₄; R₆ ist Wasserstoff oder ein C₁-C₆-Alkyl; und X ist Wasserstoff, C₁-C₆-Alkyl, C₁-C₆-Alkoxy, C₁-C₆-Acyloxy, C₃-C₇-Cycloalkyl, C₃-C₇-Cycloalkoxy, Benzoyloxy, Amino, Hydroxy, Nitro, ein Halogenatom oder eine Methylendioxygruppe, die an die Positionen 10 und 11 des Moleküls gebunden ist.

Die Verbindungen, die darin beschrieben sind, sowie das natürlich vorkommende Camptothecin haben eine 20(S)-Konfiguration. Wie in der oben berichteten Formel (I) ausgeführt, zeigt eine gestrichelte Linie
in Position 20 einen Substituenten in der α-Konfiguration an, d.h. unter der Ebene des Rings, während die keilförmige Linie
einen Substituenten in der β-Konfiguration anzeigt, d.h. über der Ebene des Rings.
Die Verbindungen von Formel (I), die darin beschrieben sind, sind Hemmer von Topoisomerase I und sind folglich wirksam in der Therapie als Antitumor-Wirkstoffe, zum Beispiel gegen Leukämie oder andere feste Tumoren wie Dickdarm- und Mastdarmtumoren.
Wegen ihrer Wasserlöslichkeit ergibt sich für die Verbindungen von Formel (I), dass sie außerordentlich nützlich sind für die Herstellung pharmazeutischer Formulierungen, die insbesondere geeignet sind, in wässerigen Medien verabreicht zu werden.
Neben der Tatsache, dass sie biologisch aktiv sind und mit chemisch-physikalischen Charakteristika ausgestattet sind, welche sie besonders vorteilhaft machen (z.B. Wasserlöslichkeit), ergibt sich für andere Parameter, hauptsächlich verbunden mit Toxizität, dass sie in Bezugnahme auf die Verabreichung als Arzneimittel sehr bedeutend sind.
In diesem Bereich lohnt es sich darauf hinzuweisen, dass die Verwendung eines Arzneimittels in der Therapie signifikant beeinflusst wird durch seinen therapeutischen Index (T. I.)-Wert, als ein letale Dosis/effektive Dosis-Verhältnis (DL₁₀/DE₅₀), für welchen sich häufig ergibt, dass er ein begrenzender Faktor ist.
Entsprechend ist ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, Verbindungen bereitzustellen, welche, während sie wirksame Antitumor-Aktivität und eine hervorragende Wasserlöslichkeit zeigen, auch mit einem vorteilhaften, d.h. einem hohen therapeutischen Index ausgestattet sind.
Das wird sogar noch mehr geschätzt, wenn Bezug genommen wird insbesondere auf Arzneimittel, welche gemäß einem zeitlich ausgedehnten Behandlungsplan verabreicht werden müssen.
Es ist jetzt überraschend herausgefunden worden, dass innerhalb der Klasse der Camptothecin-Derivate von Formel (I), die in der zuvor genannten Anmeldung WO 95/22549 beschrieben sind, die Verbindung 20(S)-7-Ethyl-9-(N-methyl-N-phenyl)amidino-camptothecin (interner Code PNU 166300) und ihre pharmazeutisch verträglichen Salze, die nicht ausdrücklich darin offenbart werden, durch einen therapeutischen Indexwert gekennzeichnet sind, der besonders hoch ist.
Deshalb ist es der Gegenstand der vorliegenden Erfindung, die Verbindung 20(S)-7-Ethyl-9-(N-methyl-N-phenyl)amidino-camptothecin und deren pharmazeutisch verträglichen Salze bereitzustellen.
In der vorliegenden Beschreibung beabsichtigen wir mit dem Ausdruck pharmazeutisch verträgliche Salze, sofern nichts anderes angegeben ist, die Salze von 20(S)-7-Ethyl-9-(N-methyl-N-phenyl)amidino-camptothecin mit pharmazeutisch verträglichen organischen oder anorganischen Säuren wie zum Beispiel Citronensäure, Fumarsäure, Maleinsäure, Äpfelsäure, Weinsäure, Benzoesäure, Essigsäure, Phenylessigsäure, Methansulphonsäure, Ethansulphonsäure, Benzensulphonsäure, p-Toluensulphonsäure, Chlorwasserstoffsäure, Bromwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Phophorsäure, Diphosphorsäure oder Salpetersäure.
Für diese neuartigen wasserlöslichen Derivate ergibt sich, während eine Antitumor-Aktivität beibehalten wird, die im wesentlichen vergleichbar ist mit der Aktivität der entsprechenden Verbindungen von Formel (I), dass sie einen signifikant höheren therapeutischen Index haben.
Die Verbindung der vorliegenden Erfindung und ihre verwandten Salze können hergestellt werden entsprechend einem Verfahren, das folgendes umfasst: Umsetzen von 20(S)-9-Amino-7-ethyl-camptothecin der Formel
mit einer Verbindung der Formel
worin A^– entweder ein pharmazeutisch verträgliches Anion ist, wie oben definiert, oder jedes andere geeignete Anion, und Z ist eine Abgangsgruppe wie zum Beispiel C₁-C₆-Alkoxy, C₃-C₇-Cycloalkoxy, C₁-C₆-Acyloxy, Benzoyloxy, C₃-C₇-Cycloacyloxy, ein Halogenatom, Trifluormethansulphonyloxy, p-Toluensulphonyloxy oder Methansulphonyloxy und, falls erwünscht, Umwandeln des so erhaltenen 20(S)-7-Ethyl-9-(N-methyl-N-phenyl)amidino-camptothecins in ein pharmazeutisch verträgliches Salz.
Vorzugsweise ist Z Methoxy, Ethoxy, Propoxy, Isopropoxy, Acetoxy, Benzoyloxy, Fluor, Chlor, Brom, Iod, Trifluormethansulphonyloxy, p-Toluensulphonyloxy oder Methansulphonyloxy.
Das Verfahren für die Herstellung von 20(S)-7-Ethyl-9-(N-methyl-N-phenyl)amidino-camptothecin wird ausgeführt durch Reagieren von 20(S)-9-Amino-7-ethyl-camptothecin der Formel (II), gelöst in einem geeigneten Lösungsmittel wie unten definiert, mit einer stöchiometrischen Menge bis zu einem großen Überschuss von einer Verbindung mit der Formel (III) bei einer Temperatur von etwa –20°C bis etwa 100°C, vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 0°–80°C, für einen Zeitraum, der von wenigen Minuten bis mehrere Tage variiert, vorzugsweise von etwa einer Stunde bis einen Tag, wahlweise in der Gegenwart einer geeigneten anorganischen oder organischen Base.
Geeignete Lösungsmittel umfassen Wasser, Dimethylformamid (DMF), Methanol, Essigsäure, Chloroform, Dioxan, Tetrahydrofuran und Mischungen davon.
Geeignete anorganische Basen können Alkali- oder Erdalkalimetallhydroxide, -carbonate oder -bicarbonate sein, wie zum Beispiel NaOH, NaHCO₃, Na₂CO₃ oder CaCO₃. Geeignete organische Basen können z.B. Trialkylamine wie Triethylamin oder Diisopropylethylamin sein oder heteroaromatische Basen wie Pyridin und wahlweise substituierte Pyridine (z.B. 2,6-Lutidin).
Die Verbindungen von Formel (II) und (III) als Ausgangsmaterialien sind bekannte Verbindungen oder können nach herkömmlichen Verfahren erhalten werden.
Als eine Referenz für 9-Amino-7-ethyl-camptothecin der Formel (II) und seine Herstellung siehe zum Beispiel die zuvor genannte Veröffentlichung Wani et al., J. Med. Chem. 1986, 29, 2358.
Das Ausgangsmaterial 9-Amino-7-ethyl-camptothecin hat eine 20 (S)-Konfiguration entsprechend der Konfiguration des natürlich vorkommenden Camptothecins. Diese Konfiguration wird durch das Verfahren für die Herstellung von 7-Ethyl-9-(N-methyl-N-phenyl)amidino-camptothecin hindurch beibehalten.
Die Antitumor-Aktivität des Verbindungsgegenstandes der vorliegenden Erfindung wurde zum Beispiel durch Evaluieren der "in vivo"-Antileukämieaktivität gezeigt (siehe Verfahren (a) unten).
7-Ethyl-9-N,N-dimethylamidino-camptothecin und 9-(N-Methyl-N- phenyl)amidino-camptothecin, nachfolgend als Referenzverbindungen mit internen Codes PNU 157560 bzw. PNU 157558 bezeichnet, die beide strukturell nah an der Verbindung der Erfindung sind, sind als Vergleichsverbindungen gewählt worden.
In diesem Bereich lohnt es sich darauf hinzuweisen, dass obwohl innerhalb der allgemeinen Formel (I) von WO 95/22549 eingeschlossen, aber darin nicht ausdrücklich beispielhaft aufgeführt, sowohl PNU 157560 als auch PNU 157558 beschrieben wurden durch A. Bedeschi et al., in Bioorg. & Med. Chem. Letters, Nr. 6, 671–674, 1996, und darin als Verbindungen (5g) bzw. (5d) bezeichnet sind.
Topotecan, ein weit verbreitet bekanntes Camptothecin-Derivat, auf dem Markt als Antitumor-Wirkstoff erhältlich, wurde hiermit als eine weitere Referenzverbindung ausgewählt.
Als eine allgemeine Referenz für Topotecan siehe zum Beispiek A. Tanizawa et al., J. Natl. Cancer Inst. 1994, 86, 836–842.
Während eine vergleichbare biologische Aktivität bezüglich der Referenzverbindungen beibehalten wird, ergab sich für 20(S)-7-Ethyl-9-(N-methyl-N-phenyl)amidino-camptothecin, dass es einen signifikant höheren therapeutischen Index besitzt.
Der therapeutische Index (T. I.) wurde unter Verwendung eines Computerprogramms (Finney D. J. – PROBIT ANALYSIS, London 1964) berechnet als ein lethale Dosis/effektive Dosis-Verhältnis (DL₁₀/DE₅₀), worin DL₁₀ die Dosis ist, die 10% Tote bei gesunden Mäusen hervorruft, die mit den getesteten Verbindungen behandelt wurden, und DE₅₀ die Dosis ist, die eine 50%ige Zunahme des Überlebens bei Mäusen hervorruft, die mit den getesteten Verbindungen behandelt wurden, im Vergleich zu den unbehandelten Kontrollgruppen, wobei beide Gruppen an L1210-Leukämie leiden.
Verfahren (a): Bewertung (Evaluierung) der Antitumor-Aktivität
Die "in vivo"-Antitumor-Aktivität wurde gegenüber L1210 muriner Leukämie bewertet. An Tag 0 wurde eine Impfung mit 105 Zellen bei weiblichen CDF1-Mäuse intravenös (iv) durchgeführt. Der Behandlungsplan bestand aus einer einzigen iv-Injektion an Tag +1.
Wie in der nachfolgenden Tabelle 1 aufgezeichnet, ergab sich für die Verbindung der Erfindung, dass sie mit einer "in vivo"-Antitumor-Aktivität ausgestattet ist, die im Wesentlichen vergleichbar ist mit der von PNU 157560, PNU 157558 und Topotecan.
Zusätzlich ergab sich, dass sie unerwartet mit einem therapeutischen Index ausgestattet ist, der signifikant höher ist als der der gesamten Gruppe von Bezugsverbindungen.
Tabelle 1 "in vivo"-L1210-Antileukämie-Aktivität ausgedrückt als prozentuale Zunahme der mittleren Überlebenszeit bei der optimalen Dosis (O. D.) im Vergleich zu unbehandelten Kontrollen (%T/C), und therapeutischer Index (T. I.) von 20(S)-7-Ethyl-9-(N-methyl-N-phenyl)amidino-camptothecin (PNU 166300) und von den Referenzverbindungen PNU 157560, PNU 157558 und Topotecan
Die Verbindungen der Erfindung können in einer Vielfalt von Dosierformen verabreicht werden, z.B. oral in der Form von Tabletten, Kapseln, Pastillen, flüssigen Lösungen oder Suspensionen; rektal in der Form von Suppositorien; parenteral, z.B. intramuskulär, intravenös, intradermal oder subkutan; oder topisch.
Die Dosierung ist abhängig von dem Alter und der körperlichen Verfassung des Patienten, dem Verabreichungsweg und dem Stadium der Krankheit.
Spezielle Dosierungstherapieschemata können an jeden einzelnen Patienten angepasst werden auf der Basis des individuellen Bedarfs und der fachmännischen Beurteilung durch die Person, die den Arzneistoff verabreicht oder dessen Verabreichung überwacht. Mittlere Dosierungen, die für die Verabreichung an erwachsene Menschen gebilligt sind, können sich von 0,1 bis 60 mg Camptothecin-Derivat pro kg Körpergewicht erstrecken; ein besonders bevorzugter Bereich kann von 1 bis 40 mg Camptothecin-Derivat pro kg Körpergewicht sein, eingeteilt in eine Einzeldosis oder in mehrere tägliche Dosen.
Pharmazeutische Zusammensetzungen, die 20(S)-7-Ethyl-9-(N-methyl-N-phenyl)amidino-camptothecin oder seine pharmazeutisch verträglichen Salze als einen aktiven Bestandteil enthalten, in Verbindung mit einem pharmazeutisch verträglichen Träger und/oder Verdünnungsmittel, liegen ebenfalls innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung.
Diese pharmazeutischen Zusammensetzungen können eine Menge an aktivem Bestandteil enthalten, welche therapeutisch wirksam ist, um Antileukämie- und/oder Antitumor-Aktivität zu zeigen.
Als ein Teil der pharmazeutischen Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung können pharmazeutisch verträgliche Bindungsmittel und/oder Hilfsmittel ebenfalls eingeschlossen sein.
Der wirksame Bestandteil kann außerdem mit anderen aktiven Substanzen gemischt werden, welche die gewünschte Wirkung nicht beeinträchtigen und/oder die gewünschte Wirkung ergänzen.
Die pharmazeutischen Zusammensetzungen, die 20(S)-7-Ethyl-9-(N-methyl-N-phenyl)amidino-camptothecin oder verwandte Salze enthalten, werden normalerweise nach herkömmlichen Verfahren hergestellt und können in einer pharmazeutisch geeigneten Form verabreicht werden, wie zum Beispiel in der zuvor genannten internationalen Anmeldung Nr. WO 95/22549 beschrieben.
Mit dem Ziel, die vorliegende Erfindung besser zu veranschaulichen, werden jetzt die folgenden Beispiele gegeben.
Beispiel 1
Herstellung von 20(S)-7-Ethyl-9-(N-methyl-N-phenyl)amidino-camptothecin-hydrochlorid
Eine Lösung von Oxalylchlorid (2,25 ml) in 15 ml Et₂O (wasserfrei) wurde in eine Lösung von N-Methylformanilid (3,1 ml) in 35 ml Et₂O (wasserfrei), gekühlt auf –30°C, tropfen gelassen. Nach der Zugabe wurde das Kühlbad entfernt und das Reaktionsgemisch wurde bei Raumtemperatur 2,5 Stunden lang stehen gelassen. Toluol (35 ml) wurde hinzugegeben und die Lösungsmittel wurden nahezu vollständig bei verringertem Druck (60°C) verdampft. Der Rückstand wurde in CH₂Cl₂ (wasserfrei, 17 ml) gelöst, dann wurden etwa 2/3 von dieser Lösung zu einer Suspension von 7-Ethyl-9-amino-20(S)-camptothecin (0,25 g) in CH₂Cl₂ (20 ml) und N-Methylformanilid (17 ml) hinzugegeben. Am Ende des Zutropfens wurde das Reaktionsgemisch in H₂O (50 ml) geschüttet, CH₂Cl₂ (70 ml) wurde dazu hinzugegeben und der pH wurde mit 2 N NaOH auf 6,2 gebracht. Die organische Phase wurde mit Na₂SO₄ getrocknet, verdampft und durch Flash-Chromatographie gereinigt, um 0,220 g 20(S)-7-Ethyl-9-(N-methyl-N-phenyl)amidino-camptothecin zu ergeben (67,6% Ausbeute).
¹H NMR 200 MHz (DMSO-d₆) d (ppm): 0,87 (t, J = 7,2 Hz, 3H), 1,29 (t, J = 7,5 Hz, 3H), 1,85 (m, 2H), 3,55 (s, 3H), 3,57 (m, 2H), 5,26 (s, 2H), 5,42 (s, 2H), 6,48 (s, 1H), 7,08 (dd, J = 1,3, 7,2 Hz, 1H), 7,18–7,40 (m, 5H), 7,28 (s, 1H), 7,64 (dd, J = 7,2, 8,3 Hz, 1H), 7,80 (dd, J = 1,3, 8,3 Hz, 1H), 8,26 (s, 1H).
MS (EI; Quelltemperatur 225°): m/z 508 (2, (M)^+°); 464 (3, (M-CO₂)^+°); 402 (6, (M-PhNCH₃)⁺); 358 (12, (M-CO₂-PhNCH₃)); 107 (100, (PhNCH₃)⁺⁰); 106 (21, (PhNCH₃)⁺).
Beispiel 2
Lyophilisierte Formulierung von 20 (S)-7-Ethyl-9-(N-methyl-N-phenyl)amidino-camptothecin-hydrochlorid
Eine lyophilisierte pharmazeutische Formulierung wurde hergestellt, indem 0,22 g der Titelverbindung in einer Mischung von 100 ml H₂O, 20 ml CH₃CN und 4 ml 2 N HCl gelöst wurde. Die Lösung wurde 72 Stunden lang lyophilisiert, um 0,230 g der lyophilisierten pharmazeutischen Formulierung zu ergeben.

Claims

Eine Verbindung, welche 20(S)-7-Ethyl-9-(N-methyl-N-phenyl)amidino-camptothecin oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon ist.
Eine Verbindung gemäß Anspruch 1 in der Form eines Hydrochloridsalzes.
Ein Verfahren für die Herstellung einer Verbindung gemäß Anspruch 1, die das Reagieren von 20(S)-9-Amino-7-ethyl-camptothecin mit einer Verbindung der folgenden Formel umfaßt
worin A^– ein pharmazeutisch verträgliches Anion oder irgendein anderes geeignetes Anion ist, und Z ist eine Abgangsgruppe, die gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus C₁-C₆ Alkoxy, C₃-C₇ Cycloalkoxy, C₁-C₆ Acyloxy, Benzoyloxy, C₃-C₇ Cycoacyloxy, einem Halogenatom, Trifluormethansulphonyloxy, p-Toluensulphonyloxy oder Methansulphonyloxy und, wenn gewünscht, Umwandeln des so erhaltenen 20(S)-7-Ethyl-9-(N-methyl-N-phenyl)amidino-camptothecins in ein pharmazeutisch verträgliches Salz.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 3, worin A^– ein Anion ist von einer pharmazeutisch verträglichen organischen oder anorganischen Säure, gewählt aus der Gruppe bestehend aus Citronen-, Fumar-, Malein-, Äpfel-, Wein-, Benzoe-, Essig-, Phenylessig-, Methansulphon-, Ethansulphon-, Benzensulphon-, p-Toluensulphon-, Chlorwasserstoff-, Bromwasserstoff-, Schwefel-, Phosphor-, Diphosphor- oder Salpetersäure.
Eine pharmazeutische Zusammensetzung, die, als aktive Substanz, eine therapeutisch wirksame Menge einer Verbindung, wie in Anspruch 1 definiert, in Beimischung mit einem pharmazeutisch verträglichen Verdünnungsmittel und/oder Träger umfaßt.
Eine Verbindung wie in Anspruch 1 beansprucht, für die Verwendung in einem Behandlungsverfahren des menschlichen oder tierischen Körpers durch Therapie.
Eine Verbindung wie in Anspruch 6 beansprucht, für die Verwendung als ein Antitumor-Wirkstoff.
Verwendung einer Verbindung wie in Anspruch 1 definiert, in der Herstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung für die Verwendung als ein Antitumor-Wirkstoff.