JPH0215533B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 若干の実験的および臨床的腫瘍の処置のために
数種の１−（２−クロルエチル）−１−ニトロソ尿
素、特に１，３−ビス−（２−クロルエチル）−１
−ニトロソ尿素（BCNU）が化学療法剤として
用いられて成功をおさめている（Adv. in
Cancer Res.16、237〜332（1972））。そのような
化合物の作用機構と化学療法的効力について多数
の研究があるが、毒性はおそらくむしろ分解生成
物のカルバミル化作用によつて影響されるという
見解が持たれている（Wheeler et al、Cancer
Res.34、194〜200（1974））。しかしながら、基幹
分子の分解により生体内および試験管内で作られ
るアルキル化剤およびカルバモイル化剤のの生物
学的効果についてはまだわずかしか知られていな
い。 それ故、公知のニトロソ尿素の同族体の調製に
対しては極めて大きな要求がある。それはそれら
の化学療法の効力、たとえば毒性または抗腫瘍作
用そのものを調節し、またそれらの水または組織
液中における溶解度を変えるためである。 しかしながら、非対称的な１，３−ジ−置換さ
れたＮ−ニトロソ尿素の調製に際しては、尿素の
ある特定の窒素原子、例えば２−クロルエチル基
を持つている窒素原子の選択的ニトロソ化は
BCNUの非対称的に置換された同族体の場合、
決定的な意義がある。稀釈されていないギ酸中で
のニトロソ化（Johnston et al、J.Med.Chem.
９、892〜911（1966））を行なうとき３−位置の置
換基の構造が立体規制をゆるしニトロソ基を必要
な場所へ導く場合にのみ１−（２−クロルエチル）
−１−ニトロソ化合物の形成は好都合であること
が明らかになつたことが示された。しかしそのよ
うな立体規制が存在しないとき選択的ニトロソ化
はうまく行かない。 ジ−置換されたニトロソ尿素の調製のための原
料としてＮ−ハロゲンアルキル−Ｎ−ニトロソカ
ルバモイルアジド型のＮ−置換アルキル−Ｎ−ニ
トロソカルバモイルアジドが用いられるとき、選
択的ニトロソ化は簡単な方法で確実に達成され得
ることがここに発見された。ここでは特にＮ−
（２−ハロゲンエチル）−Ｎ−ニトロソカルバモイ
ルアジド、好ましくは、Ｎ−（２−クロルエチル）
化合物とＮ−（２−フルオルエチル）化合物が重
要視される。上記の理由から、これら化合物には
本発的意義がある。そのような化合物は対応する
カルバモイルアジドから容易に一段階でピリジン
を用いずして得られる。更にカルバモイルアジド
は活性化されたナトリウムアジドにより対応する
イソシアナートを変換することによつて作られ
る。これに反し、Helv.Chim.Acta Vol.52、
Fasc.8（1969）、No.255およびVol.57、Fasc.8
（1974）、No.289から知られているＮ−アルキル−
Ｎ−ニトロソ−カルバモイルアジドの合成におい
ては、先ず塩化物が作られ、それからアジドが作
られ、そしてピリジンが用いられなければならな
い。 容易に入手できるアルキルカルバモイルアジ
ド、たとえば２−クロルエチルカルバモイルアジ
ドのＮ−ニトロソ化はニトロソ基が必要な場所へ
結合されることを保証する。ニトロソ化されたカ
ルバモイル化剤の後続のアミノリシスはアルキル
−Ｎ−ニトロソ尿素、例えば２−クロルエチル−
Ｎ−ニトロソ尿素を与える。そしてこれに異性体
がない。このようにして、この方法は多数のアル
キル−Ｎ−ニトロソウレイド化合物の調製を可能
ならしめる。これら化合物は在来の操作方法では
得られないかまたは著しい収量損失をしてやつと
得られるものであり、かかる方法では先ず尿素構
造が作られ次いでニトロソ化される。 本発明は次に例としてＮ−（２−クロルエチル）
−Ｎ−ニトロソカルバモイル化合物を用いて記載
されるが、その際種々なＮ−（２−クロルエチル）
−Ｎ−ニトロソ尿素の合成に対する応用も示され
る。実施例に用いられた薬品と溶剤は合成品質級
または化学的に純粋なものであつた。四酸化窒素
は市場で得られる形のもの（BASF、ルドヴイヒ
スハーフエン）が投入された。実施例は本発明を
説明する。 アルキルまたはアルキレンという言葉は主とし
て直鎖状のまたは分枝したC₁−C₆を意味し（こ
こではまた低級アルキルで表わされる）、または、
場合により低級アルキル（C₁−C₄）で置換され
得るシクロアルキルを意味する。後者の意味では
シクロヘキシルおよび４−メチルシクロヘキシル
が特に好ましい。 参考例 １ ２−クロルエチルカルバモイルアジドの調製
（） 100mlのベンゾールに溶かした２−クロルエチ
ルイソシアナート（0.2モル）の溶液を、100mlの
塩酸（13％）に溶かした活性化されたナトリウム
アジド（0.2モル）の撹拌され０℃に保たれた溶
液に徐々に加えた。この二相の反応混合物を０℃
において４時間撹拌し、その後水相を除去した。
２−クロルエチルカルバモイルアジドがベンゾー
ル／石油エーテルから白色針状体の形で結晶し
た。収率88％Fp49.6〜50.2℃NMR（CD Cl₃−
TMS）：δ＝3.4〜3.9ppm（未解明4H、CH₂−
CH₂−Cl）；6.12ppm（br、Ｓ、1H、NH）。MS
（14ev）：ｍ／e148（M⁺）、ｍ／ｅ／106（Ｍ−
N₃）⁺、ｍ／e105（Ｍ−NH₃）⁺＝基礎ピーク。 ｍ／e148／ｍ／e150の強度比は一塩化物として
典型的である。 実施例 １ Ｎ−（２−クロルエチル）−Ｎ−ニトロソカルバ
モイルアジドの調製（） 四酸化窒素（0.3モル）を、300mlの四塩化窒素
中に懸濁した無水酢酸ナトリウム（0.6モル）（こ
れは非常におだやかな条件下で定量的に反応を行
わせるため、反応進行中生成する硝酸の酸中和剤
として使用した）の懸濁液に−10℃において徐々
に加えた。０℃に熱した後、２−クロルエチルカ
ルバモイルアジド（0.2モル）を、撹拌されてい
る溶液中へスパチユラで徐々に加えた。白色の沈
澱物（AcOH）が形成された。15分後、反応混合
物を氷水中へ注いだ。分離した有機相を
NaHCO₃の冷たい溶液（１モル）50mlで二回抽
出し、次いでNaClの飽和した氷冷水50mlで二回、
中性になるまで洗つた。それを無水硫酸ナトリウ
ム上で乾かした。Ｎ−（２−クロルエチル）−Ｎ−
ニトロソカルバモイルアジドを単離する実験は行
なわなかつた。なぜならそれは潜在的に爆発性で
あるからである。CCl₄溶液のNMR分光分析（内
部規準TMS）はNH−信号の完全な欠除を示し、
ニトロソ化された２−クロルエチルアミノ基の
A₂B₂−系に典型的なパターンを示した。δ＝
3.50ppm（ｔ、2H、−CH₂−Ｎ−NO）；4.15ppm
（ｔ、2H、Cl−CH₂−）。 溶液はできるだけ冷たく、例えば深冷状態で貯
蔵されるべきである。なぜなら室温で放置すると
きにはUpfieldの疑似三重線が徐々に消失し、同
時に中央がδ＝4.87ppmにある新しい疑似三重線
が現われることが明らかになつたからである。こ
のスペクトル変化は、ある一例では48時間で終了
したが、これはおそらく化合物の熱的に引き起こ
された再配置に帰せられるものと考えられる。即
ちそれはおそらく１，３−アシル移動によりアジ
ドカルボン酸のジアゾエステルに帰着するものと
考えられる。溶液を−30℃に保つときにはこの現
象は起らない。 参考例１および実施例１に記載された反応はま
た対応する２−フルオル−または２−ブロム−ま
たは２−ヨード−化合物でも実施できる。次の諸
例は種々のジ−置換２−ニトロソ尿素の調製に対
するＮ−（２−クロルエチル）−Ｎ−ニトロソカル
バモイルアジドの使用を示す。 参考例 ２ １，1′−（ポリメチレン）−ビス−３−（２−ク
ロルエチル）−３−ニトロソ尿素（第表の１
〜５の化合物）の調製 CCl₄に溶かした約0.2モルのＮ−（２−クロルエ
チル）−Ｎ−ニトロソカルバモイルアジドを同量
（150ml）の冷たい（０℃）ｎ−ペンタンでうすめ
た（カルバモイルアジドのニトロソ化によるＮ−
ニトロソカルバモイルアジドの収量は定量的に得
られたものとする）。冷たいCCl₄n−ペンタンに
溶かしたジアミン（0.2モル）を氷浴中の溶液に
撹拌下に滴加した。３時間後、形成された黄色沈
澱物を吸引除去し、ベンゾール／ペンタン（１＋
１）で何回も洗つた。沈澱物を再びアセトンに溶
かし、アセトン溶液を10倍容量の氷冷された0.1n
H₂SO₄中へ注いだ。沈澱物を別し再びアセト
ンに溶かした。アセトン溶液を10倍容量の水中に
注ぎ、得られた沈澱物を再び別した。この操作
方法を、洗浄水が中性になるまでくりかえした。
真空乾燥器中でCaCl₂上で乾かした後、ニトロソ
尿素をギ酸メチル／イソプロパノール（１＋１）
から結晶させた。 化合物の物理的データは付属の第表にNo.１〜
５のもとに記載されている。 参考例 ３ １−（ω−ヒドロキシアルキル）−３−（２−ク
ロルエチル）−１−ニトロソ尿素（第表中の
化合物６〜８）の調製 約0.2モルのＮ−（２−クロルエチル）−ニトロ
ソカルバモイルアジドのCCl₄溶液を100mlの冷た
いイソプロパノールでうすめ、CCl₄を真空で０
℃で除去した。その後、50mlのイソプロパノール
に溶解した適当なアミノアルコ−ルを撹拌下に−
５℃でイソプロパノール溶液に滴加した。未変換
のＮ−（２−クロルエチル）−Ｎ−ニトロソカルバ
モイルアジドがもはやTLC（薄層クロマト）によ
つて認められなくなるまで反応を進行させた。こ
れは１−（２−ヒドロキシエチル）−３−（２−ク
ロルエチル）−３−ニトロソ尿素(6)では４時間、
１−（３−ヒドロキシプロピル）−３−（２−クロ
ルエチル）−３−ニトロソ尿素(7)では約12時間を
要した。変換が終結した後、同容量の冷たい1n
H₂SO₄を加え、酸溶液をギ酸エチルで抽出した。
ギ酸エチル相を中性になるまで水洗し、洗水を再
抽出した。合体した有機相をNa₂SO₄上で乾か
し、そして濃縮した。純粋な化合物６を深冷器の
中でギ酸エチル／ｎ−ペンタンから明るい黄色針
状結晶の形で結晶させ、真空中で乾かした。他の
二つのヒドロキシアルキルニトロソ尿素（７，
８）は結晶化させることはできなかつた。それら
はシリカゲルのカラムクロマトグラフイーで精製
した（溶剤：アセトン／ｎ−ペンタン／ベンゾー
ル１：１：１）。溶剤を真空中で０℃で除去した
後、これら液状のニトロソ尿素を−10℃で冷凍乾
燥した（24時間）。 参考例 ４ １−（２−メタンスルフオニルオキシエチル）−
３−（２−クロルエチル）−３−ニトロソ尿素
（第表の化合物９）を例とする１−（ω−ヒド
ロキシアルキル）−３−（２−クロルエチル）−
３−ニトロソ尿素からのメタンスルホン酸エス
テルの調製 0.06モルの１−（２−ヒドロキシエチル）−３−
（２−クロルエチル）−３−ニトロソ尿素をKOH
上で新しく蒸溜した50mlのピリジンに溶解した。
−５℃において、40mlのピリジンに溶かした0.13
モルのメタンスルホニルクロリドを３時間以内で
滴下した。この仕込みを一晩０℃で放置した。次
いで冷却下に60mlの氷水を混合し−10℃に冷却
し、そして混合物を濃HClで徐々に酸性化した。
それからギ酸エチルで振とうし、ギ酸エチル相を
Na₂SO₄上で乾かし、濃縮し、そしてほぼ同容量
のｎ−ペンタンを混合した。深冷器（−18℃）中
でメタンスルホン酸エステル晶出した。そしてギ
酸エチル／ｎ−ペンタンから再結晶させた。この
物質は薄層クロマトグラフイーで均一であること
が認められた。元素分析の結果は理論値の±0.4
％以内にあつた。紫外域での分子吸収、典型的赤
外吸収および核磁気共鳴スペクトルにより均一性
と構造が確認された。収率73％、Fp59〜61℃ この化合物の分子の半分ずつが臨床的に投与さ
れる二つの細胞静止剤（制癌剤）、即ちBCNUと
式〔CH₃−SO₂−Ｏ−CH₂−CH₂〕₂“Myleran”の
１，４−ビス〔メタンスルホニルオキシ〕−ブタ
ンから構成されている点に特に興味深い。 動物試験の結果はDMBAから惹起されるラツ
テの自発生乳癌の場合顕著な効果を示した。これ
は臨床的に多く用いられる化学療法剤
“Adriamycin”（登録商標）の効果を明らかに凌
駕する。 参考例 ５ ３−（２−クロルエチル）−３−ニトロソ尿素誘
導体（CNU誘導体）の２〔３−（２−クロルエ
チル）〕−３−ニトロソウレイドアセタミド（第
表の化合物10）を例とするＮ−（２−クロル
エチル）−Ｎ−ニトロソカルバモイルアミノ酸
アミドの調製 0.3モルのグリシンアミド塩酸塩の溶液をKOH
でPH９に調節し、0.2モルのＮ−（２−クロルエチ
ル）−Ｎ−ニトロソカルバモイルアジドのイソプ
ロパノール150mlの氷冷され撹拌された溶液中に
滴下させた。急速に変換が起つた（約１時間）。
未変換のＮ−（２−クロルエチル）−Ｎ−ニトロソ
カルバモイルアジドがもはや薄層クロマトで認め
られなくなると直ちに1N−H₂SO₄で酸性にし、
ギ酸エチルで抽出した。有機相を中性になるまで
洗いNa₂SO₄の上で乾かした。ニトロソ尿素をギ
酸エチルから何回も分別再結晶して副生物から分
離し、最後にエタノールから結晶させた。この物
質は薄層クロマトグラフイで均一であることが認
められた。核磁気共鳴スペクトルと元素分析から
１／２モルの結晶水の存在が推論された。UVおよ
びIR分光分析のデーターにより均一性と構造が
確認された。 収率40％、Fp（℃）、114.2〜114.5℃ 参考例 ６ Ｎ−（２−フルオルエチル）−Ｎ−ニトロソ−
N′−（２−ヒドロキシエチル）−尿素 0.1モルのＮ−（２−フルオルエチル）−Ｎ−ニ
トロソ−カルバモイルアジドをエタノールに溶解
し、−５℃で放置した。 アルコ−ルに溶解した0.2モルのエタノールア
ミンを徐々に滴加した。 PHは７以上にしないように一定に保ち、DC中
でＮ−（２−フルオルエチル）−Ｎ−ニトロソ−カ
ルバモイルアジドがも早検出されなくなつたと
き、更に30分撹拌し、次いで稀硫酸で酸性にし、
蟻酸エチルと共に振とうした。 有機相を硫酸ナトリウムで脱水し、蒸発濃縮し
た。少量のｎ−ペンタンを加え、冷蔵庫中で保存
すると、尿素が晶出した。収量5.6ｇ＝25％。融
点33〜34℃。 分光データにより構造が一致したことが確認さ
れた。NMRスペクトルにはNH信号がδ＝
8.00ppm（広い：D₂O−変換可能）に現われた。
フルオロエチル基は二つの三重線をδ＝4.72と
4.32ppm（Ｆ−CH₂）に示し、同様に一つの各重
線をδ＝4.13ppm（−CH₂−NNO）に示す。ヒド
ロキシエチル基はδ＝3.45〜3.95ppmにおいて分
解しない多重線を示す。上記物質はＮ−ニトロソ
化合物に典型的な呈色反応を与える。 参考例 ７ ２−クロルエチル−Ｎ−ニトロソ−N′−（２−
ヒドロキシエチル）−尿素 エタノールに溶解した0.05モル（8.875ｇ）の
２−クロルエチル−Ｎ−ニトロソ−カルバモイル
アジドに0.1モル（4.7ｇ）のアミノエタノールを
−20℃にて徐々に滴加した。反応溶液のPHは約７
とした。添加終了後稀硫酸で反応溶液を酸性にし
た。次に二層が形成するまで水とギ酸エチルを加
え、ギ酸エチルで抽出する。 DC：（LMメタノール／DCM1：９） 有機相を硫酸ナトリウムで乾燥し、蒸発濃縮し
た。少量のギ酸エチル／ペンタンで稀釈した（僅
かな混濁が起るまで）。 冷蔵庫中でNO−尿素が晶出した。冷ギ酸エチ
ル／ペンタンで再結晶した。収量2.11ｇ（21.6
％）。融点56−58℃（分解）。 動物試験はいわゆるWalkerの肉腫癌に対する
BCNUの効力と同様な効力を示した。しかしこ
の物質はBCNUよりも水溶性が良いため水溶液
が利用できる。DMBAで惹起されたラツテの自
発性乳癌においては、この物質はAdriamycinお
よびBCNUよりも良好な効力を示した。その上、
それはBCNUと異なり、全く遅効性の毒作用を
持たないと思われる。 化学反応器工程の順序は概略次のように表わす
ことができる。 （）Cl−CH₂−CH₂−NCO＋HN₃→ Cl−CH₂−CH₂−NHCON₃ （）Cl−CH₂−CH₂−NHCON₃＋N₂O₄→ Cl−CH₂−CH₂−Ｎ（NO）CON₃ （）Cl−CH₂−CH₂−Ｎ（NO）CON₃＋Ｒ−
NH₂→ Ｒ−NH−CO−Ｎ（NO）CH₂CH₂Cl＋HN₃ Ｒはビス化合物１〜５の場合には好ましくは２
〜６個の炭素原子を有するポリメチレン基を表わ
し、化合物６〜７では２〜４個の炭素原子を有す
るω−ヒドロキシアルキル残基を表わし、化合物
９では２−メタンスルホニルオキシエチル残基を
表わし、そして化合物10ではアセタミド残基を表
わす。物理的データは付属の第表中にNo.６〜10
のもとで記載されている。 合成されたすべての化合物は薄層クロマトグラ
フイー（TLC）分析（シリカゲル板、溶剤アセ
トン／ｎ−ペンタン／ベンゾール１：１：１）で
均質であることが認められた。元素分析の結果は
理論置の±0.4％以内にあつた。ただし液体化合
物７および８は例外であつてそれらはおそらく元
素分析に対して不安定であつたと思われる。しか
しまたここではUV域の分子吸収およびＮ−ニト
ロソウレイド基の典型的赤外吸収は他のＮ−ニト
ロソ尿素について知られているデーターと一致し
た。またNMR.スペクトルにより化合物の構造と
純度が確認された。 その有用性を実証するため、化合物６は更にラ
ツテの白血病L5222およびいわゆるWalkerの肉
腫癌に対する化学療法効力についてBCNUと比
較された。結果は付属の第表に総括されてい
る。化合物６はBCNUよりも著しく良好な効力
を有することが示された。 【表】 【表】 【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 四酸化窒素とハロゲンアルキルカルバモイル
   アジドとを不活性溶剤中において約０℃で反応さ
   せることを特徴とするＮ−ハロゲンアルキル−Ｎ
   −ニトロソカルバモイルアジドの製造法。 ２ Ｎ−（２−クロルエチル）−Ｎ−ニトロソカル
   バモイルアジドを調製するため、四酸化窒素と２
   −クロルエチルカルバモイルアジドとを不活性溶
   剤中で約０℃で反応させることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の方法。