PL239645B1

PL239645B1 - Method for the production of reactive ester derivatives of (S) - (+) - camptothecin

Info

Publication number: PL239645B1
Application number: PL434775A
Authority: PL
Inventors: Andrzej Plichta; Monika Wasyłeczko; Tomasz Jaskulski
Original assignee: Politechnika Warszawska
Priority date: 2015-10-01
Filing date: 2015-10-01
Publication date: 2021-12-20
Also published as: PL236150B1; PL434775A1; PL414240A1

Abstract

Sposób otrzymywania reaktywnych estrowych pochodnych (S)-(+)-kamptotecyny o wzorze ogólnym 2, gdzie: R = H lub CH3.A method for obtaining reactive ester derivatives of (S)-(+)-camptothecin of the general formula 2, where: R = H or CH3.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania reaktywnych estrowych pochodnych (S)-(+)-kamptotecyny, mogących znaleźć zastosowanie w leczeniu nowotworów.The subject of the invention is a process for the preparation of reactive ester derivatives of (S) - (+) - camptothecin, which can be used in the treatment of neoplasms.

(S)-(+)-Kamptotecyna (CPT) jest jedną z bardzo perspektywicznych substancji o właściwościach przeciwnowotworowych. Jest ona zmodyfikowanym monoterpenowym alkaloidem indolowym wyizolowanym po raz pierwszy w 1966 r., z drewna i kory Camptotheca acuminata (Nyssaceae), drzewa pochodzącego z Chin. Cząsteczka CPT posiada konfigurację S przy atomie węgla C20. Ten fragment cząsteczki odpowiada za doskonałe właściwości przeciwnowotworowe. Izomer R jest farmakologicznie nieaktywny [Chavan S.P. i Venkatraman M.S., Arkivoc 2005, 165-169]. Wzór 1 przedstawia strukturę CPT wraz z numeracją atomów.(S) - (+) - Camptothecin (CPT) is one of the very promising substances with anti-cancer properties. It is a modified monoterpene indole alkaloid first isolated in 1966 from the wood and bark of Camptotheca acuminata (Nyssaceae), a tree native to China. The CPT molecule has the S configuration at the C20 carbon atom. This fragment of the molecule is responsible for its excellent anti-cancer properties. The R isomer is pharmacologically inactive [Chavan S.P. and Venkatraman M.S., Arkivoc 2005, 165-169]. Formula 1 shows the structure of CPT with the numbering of atoms.

Wzór 1Formula 1

CPT jest stosunkowo łatwo dostępnym naturalnym produktem o dobrze poznanym mechanizmie działania in vitro. Badania in vivo pokazują, że CPT odznacza się istotną aktywnością przeciwnowotworową w badaniu na myszach obciążonych ludzkimi formami raka: płuc, macicy, piersi, trzustki oraz żołądka. Niska toksyczność wobec normalnych komórek w stanie spoczynku to zasługa mechanizmu działania ograniczającym się do fazy S cyklu komórkowego [Lee N-J. i inni, Polym. Int. 2003, 52, 13391345]. Jak wiadomo, działanie cytostatyków polega m.in. na zaburzeniu cyklu komórkowego i powodowaniu śmierci komórki lub zahamowaniu jej podziałów i rozwoju. Cytostatyki ze względu na mechanizm działania można podzielić na następujące grupy: leki alkilujące, inhibitory mitozy, inhibitory topoizomeraz, antybiotyki cytostatyczne i antymetabolity. Spośród leków należących do inhibitorów topoizomeraz rozróżniamy cytostatyki oddziaływujące na topoizomerazę I i topoizomerazę II [The Pharmacological Basic of Therapeutics, Goodman & Gilman 2011 (12th Edition), Janiec W., Kompendium Farmakologii, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2008]. CPT i jej pochodne CPT hamują działanie topoizomerazy I, która jest wymagana do replikacji DNA i transkrypcji RNA w komórkach [Wu S-F. i inni, Molecules 2008, 13, 1361-1371]. CPT stabilizuje indukowany przez topoizomerazę I rozpad nici DNA, pociągając za sobą zapobieganie ponownemu połączeniu się nici DNA, co prowadzi do natychmiastowej apoptozy komórki. W konsekwencji wydłużona inhibicja topoizomerazy I jest uznawana za jeden z najistotniejszych czynników wpływających na aktywność terapeutyczną CPT [Wu S-F. i inni, Molecules 2008,13,1361-1371],CPT is a relatively readily available natural product with a well-known mechanism of action in vitro. In vivo studies show that CPT has significant antitumor activity in mice with human forms of cancer: lung, uterus, breast, pancreas and stomach. Low toxicity to normal resting cells is due to an action mechanism confined to the S phase of the cell cycle [Lee N-J. and others, Polym. Int. 2003, 52, 13391345]. As is known, the action of cytostatics is, inter alia, by disturbing the cell cycle and causing cell death or inhibiting cell division and development. Due to the mechanism of action, cytostatics can be divided into the following groups: alkylating agents, mitosis inhibitors, topoisomerase inhibitors, cytostatic antibiotics and antimetabolites. Among drugs belonging to topoisomerase inhibitors, we distinguish cytostatics affecting topoisomerase I and topoisomerase II [The Pharmacological Basic of Therapeutics, Goodman & Gilman 2011 (12th Edition), Janiec W., Kompendium Farmakologii, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warsaw 2008]. CPT and its CPT derivatives inhibit the action of topoisomerase I, which is required for DNA replication and RNA transcription in cells [Wu S-F. et al., Molecules 2008, 13, 1361-1371]. CPT stabilizes topoisomerase I-induced breakdown of DNA strands, thereby preventing DNA strand reassembly, leading to immediate cell apoptosis. As a consequence, prolonged inhibition of topoisomerase I is recognized as one of the most important factors influencing the therapeutic activity of CPT [Wu S-F. et al., Molecules 2008,13,1361-1371],

Ponadto, CPT okazuje się również słabym inhibitorem replikacji wirusa HIV oraz wirusa końskiej anemii, podczas gdy jej pochodna 9-nitrokamptotecyna wykazuje działanie inhibicyjnie na replikacje wirusa HIV-1 w świeżo zainfekowanych komórkach monocytów.Moreover, CPT turns out to be also a weak inhibitor of HIV and equine anemia virus replication, while its derivative 9-nitrocamptothecin has an inhibitory effect on HIV-1 replication in freshly infected monocyte cells.

PL 239 645 B1PL 239 645 B1

Ograniczeniem w stosowaniu CPT jest jej toksyczność względem różnych organów lub układów powodująca konieczność zmniejszenia wielkość dawki, a z drugiej strony słaba rozpuszczalność CPT w wodzie i płynach ustrojowych. Czasami dyskutowana jest także mała stabilność pierścienia laktonowego w strukturze CPT, prowadząca do jego otwarcia z wytworzeniem ugrupowań karboksylowych i hydroksylowych. W celu zredukowania tych problemów podjęto badania nad syntezą i stosowaniem w terapii licznych analogów i pochodnych CPT. Najpowszechniej spotykanymi analogami CPT, w których podstawione są atomy wodoru przy atomach węgla numer 7, 9, 10 lub/i 11 są topotekan [Patent USA nr 7 547 785], irinotekan [Patent USA nr 7 683 170], exatekan [Patent USA nr 5 834 476] oraz inne pochodne podstawione w tych pozycjach [Patenty USA nr 8 685 997, 8 592 588, 7 687 487, 7 655 640] posiadające lepszą rozpuszczalność w wodzie, będące mniej toksyczne lub charakteryzujące się innymi cechami wspomagającymi terapię lub diagnostykę. Np. topotekan półsyntetyczny analog CPT jest efektywny w leczeniu wieloogniskowej leukoencefalopatii [Li Y-Y i inni, Molecules 2010, 15, 138-148].A limitation in the use of CPT is its toxicity to various organs or systems, necessitating a dose reduction, and on the other hand, poor solubility of CPT in water and body fluids. Sometimes the low stability of the lactone ring in the CPT structure is also discussed, leading to its opening to form carboxyl and hydroxyl moieties. In order to reduce these problems, research has been undertaken on the synthesis and application of numerous CPT analogues and derivatives in therapy. The most common CPT analogs with hydrogen atoms at carbon numbers 7, 9, 10 and / or 11 are substituted for topotecan [US Patent No. 7,547,785], irinotecan [US Patent No. 7,683,170], exatekan [US Patent No. 5,834,476] and other derivatives substituted therein [US Pat. Nos. 8,685,997, 8,592,588, 7,687,487, 7,655,640] having improved water solubility, being less toxic, or having other therapeutic or diagnostic support characteristics. For example, topotecan, a semi-synthetic analogue of CPT, is effective in the treatment of multifocal leukoencephalopathy [Li Y-Y et al., Molecules 2010, 15, 138-148].

Oprócz tego w literaturze patentowej opisane są koniugaty CPT tworzone przez wiązanie estrowe z grupą hydroksylową przy atomie węgla 20. Przykładem mogą być związki zbudowane z cząsteczki CPT związanej przez ugrupowanie estrowe łącznikiem do przeciwciał lub ich fragmentów, stanowiących ugrupowanie sterujące koniugatem w kierunku chorych komórek [Patenty USA nr 8 877 901,8 834 886, 8 617 558]. Dodatkowo opisane są takie estry CPT, które posiadają również podstawniki przy atomach węgla numer 7, 9, 10, 11 lub/i 12 [Patenty USA nr 8 779 138, 6 855 720, 6 492 335, RE39 707] łącząc w sobie różne właściwości lub funkcjonalności, np. zwiększoną wodorozpuszczalność [Patenty USA nr 9 006 439, 5 646 159], lepszą stabilizację pierścienia laktonowego [Patent USA nr 6 218 399], obniżoną toksyczność [Patent USA nr 7 700 612] lub możliwość wykorzystania w radioterapii sprzężonej z chemioterapią [Patent USA nr 8 563 537].In addition, the patent literature describes CPT conjugates formed by an ester bond with the hydroxyl group at the carbon atom 20. An example may be compounds composed of a CPT molecule bound by an ester moiety with a linker to antibodies or their fragments, constituting a group controlling the conjugate towards diseased cells [Patents U.S. Patent No. 8,877,901.8 834,886,8617,558]. Additionally, there are described such CPT esters which also have substituents on carbon atoms number 7, 9, 10, 11 or / and 12 [US Patents Nos. 8 779 138, 6 855 720, 6 492 335, RE39 707] combining various properties or functionality, e.g. increased water-solubility [US Pat. chemotherapy [US Patent No. 8,563,537].

Odrębną grupę koniugatów CPT stanowią jej połączenia z polimerami. Skoniugowanie CPT i polimeru biodegradowalnego czy bioresorbowalnego daje m.in. możliwość zwiększenia jego hydro- lub lipofilowości, możliwość przedłużenia trwałości, zaprogramowania dystrybucji, absorpcji i kinetyki uwalniania. Pomimo licznych prób, do chwili obecnej opracowano bardzo niewiele rozwiązań tego typu. Znaczna większość to koniugaty, w których na jeden łańcuch polimerowy przypada zaledwie 1 lub 2 cząsteczki CPT przyłączone do końca(ów) łańcucha polimerowego. Otrzymano m.in. koniugaty CPT z glikolem polioksyetylenowym [Fleming A.B i inni, Bioconjugate Chem. 2004, 15, 1364-1375; Warnecke A. i Kratz F., Bioconjugate Chem. 2003, 14, 377-387; Greenwald R.B. i inni, Bioorg. Med. Chem. Lett. 2003, 11, 2635-2639], poli(kwasem glutaminowym) [DeVries P. i inni, J. Med. Chem. 2003, 46, 190-193; Singer J.W. i inni, J. Control. Release 2001, 74, 243-247], β-cyclodekstrynami [Cheng J. J. i inni, Bioconjugate Chem. 2003, 14, 1007-1017], poli[N-(2- hydroksypropylo)metakrylamidem] [Caiolfa V.R. i inni, J. Control. Release 2000, 65, 105-119], poliacetalami lub/i poliketalami [Patent USA nr 8 491 880], poli[(N-karboksybutylo)-L-aspartamidem] [Fan N. i inni, Colloids and Surf. B Biointerfaces 2010, 75, 543-549; Zhang W. i inni, Colloids and Surf. B Biointerfaces 2010, 81,297-303], poliamidoaminami [Fan H. i inni, Polymer 2010, 51, 5107-5114] poli(metakrylanem 2-fosforylocholinooksyetylu) [Chen X. i inni, Bioconjugate Chemistry 2009, 20, 2331-2341] czy z poliestrami [Parrish B. i Emrick T., Bioconjugate Chemistry 2007, 18, 263-267; Sobczak M. i inni, J. Macromol. Sci., Part A Pure Appl. Chem. 2014, 51, 254-262].A separate group of CPT conjugates are their combinations with polymers. The conjugation of CPT and a biodegradable or bioresorbable polymer gives i.a. the possibility of increasing its hydro- or lipophilicity, the possibility of extending the durability, programming the distribution, absorption and release kinetics. Despite numerous attempts, very few solutions of this type have been developed to date. The vast majority are conjugates with only 1 or 2 CPT molecules attached to the end (s) of the polymer chain per polymer chain. Received, among others CPT conjugates with polyoxyethylene glycol [Fleming A.B. et al., Bioconjugate Chem. 2004, 15, 1364-1375; Warnecke A. and Kratz F., Bioconjugate Chem. 2003, 14, 377-387; Greenwald R.B. et al., Bioorg. Med. Chem. Lett. 2003, 11, 2635-2639], poly (glutamic acid) [DeVries P. et al., J. Med. Chem. 2003, 46, 190-193; Singer J.W. et al., J. Control. Release 2001, 74, 243-247], β-cyclodextrins [Cheng J. J. et al., Bioconjugate Chem. 2003, 14, 1007-1017], poly [N- (2-hydroxypropyl) methacrylamide] [Caiolfa V.R. et al., J. Control. Release 2000, 65, 105-119], polyacetals and / and polketals [US Patent No. 8,491,880], poly [(N-carboxybutyl) -L-aspartamide] [Fan N. et al., Colloids and Surf. B Biointerfaces 2010, 75, 543-549; Zhang W. et al., Colloids and Surf. B Biointerfaces 2010, 81,297-303], polyamidoamines [Fan H. et al., Polymer 2010, 51, 5107-5114] poly (2-phosphorylcholinoxyethyl methacrylate) [Chen X. et al., Bioconjugate Chemistry 2009, 20, 2331-2341] or with polyesters [Parrish B. and Emrick T., Bioconjugate Chemistry 2007, 18, 263-267; Sobczak M. et al., J. Macromol. Sci., Part A Pure Appl. Chem. 2014, 51, 254-262].

Celem wynalazku było opracowanie sposobu otrzymywania reaktywnych estrowych pochodnych CPT, które ze względu na grupy funkcyjne obecne w ich strukturze są monomerami zdolnymi do polimeryzacji rodnikowej, która jest jedną z najprostszych metod polimeryzacji i w wyniku reakcji (ko)polimeryzacji rodnikowej mogą tworzyć wielkocząsteczkowe koniugaty CPT, w których na jedną cząsteczkę polimeru przypada wiele cząsteczek CPT.The aim of the invention was to develop a method for the preparation of reactive ester CPT derivatives, which, due to the functional groups present in their structure, are monomers capable of radical polymerization, which is one of the simplest polymerization methods and, as a result of radical (co) polymerization reaction, can form macromolecular CPT conjugates, in of which there are many CPT molecules per polymer molecule.

PL 239 645 Β1PL 239 645 Β1

Sposób otrzymywania reaktywnych estrowych pochodnych CPT o wzorze ogólnym 2.The method of obtaining reactive CPT ester derivatives of general formula 2.

Wzór 2 gdzie:Formula 2 where:

R = H lub CH₃, polega na tym, że nadmiar halogenku kwasu akrylowego lub halogenku kwasu metakrylowego poddaje się reakcji nierównowagowej estryfikacji z posiadającą trzeciorzędową grupę hydroksylową cząsteczką CPT, prowadzonej w nieprotonowym polarnym rozpuszczalniku organicznym mogącym zawierać w swojej strukturze oprócz atomów węgla, wodoru i tlenu również atomy chloru, bromu oraz azotu nie wykazującym mieszalności z wodą i zdolnym do rozpuszczenia głównego produktu reakcji oraz wszystkich reagentów poza CPT. Reakcję można prowadzić opcjonalnie w obecności nadmiaru molowego względem CPT odczynnika wiążącego chemicznie produkt uboczny estryfikacji oraz opcjonalnie w obecności katalizatora. Stosuje się co najmniej równomolową względem ilości grup halogenku kwasowego ilość odczynnika wiążącego chemicznie produkt uboczny estryfikacji, przy czym produktem ubocznym estryfikacji jest halogenowodór a odczynnikiem wiążącym chemicznie halogenowodór są trzeciorzędowe aminy lub wieloaminy alifatyczne, aromatyczne lub alifatyczno-aromatyczne w ilości od 100 do 500% molowych względem grup halogenku kwasowego, przy czym najpierw z naczynia reakcyjnego ewakuuje się gaz i wypełnia je gazem obojętnym czynność tę powtarzając od 1 do 5 razy. Następnie do naczynia wprowadza się osuszony rozpuszczalnik, CPT oraz czynnik wiążący halogenowodór, dostosowuje się temperaturę mieszaniny do zakresu od -25 do 0°C, po czym wkraplając dodaje się odmierzoną ilość halogenku kwasowego i miesza przez 1 godzinę po czym podnosi się temperaturę do wartości w zakresie od 10 do 60°C. Reakcję prowadzi się przez 1 do 120 godzin, po czym jeżeli w układzie widoczny jest osad oddziela się go a przesącz stanowiący fazę organiczną ekstrahuje się od 1 do 5 razy kwasem solnym o stężeniu od 0,5 do 10% wagowych, następnie od 1 do 5 razy roztworem wodnym NaHCCh o stężeniu wagowym w granicach od 0,5 do 5% i dalej od 1 do 5 razy solanką po czym do fazy organicznej dodaje się środek suszący i suszy ją od 3 do 96 godzin w temperaturze od 0 do 20°C, a następnie osad oddziela się a z przesączu stanowiącego fazę organiczną usuwa się rozpuszczalniki. Osad poddaje się krystalizacji z rozpuszczalnika krystalizacji po czym osad oddziela się i poddaje suszeniu w suszarce próżniowej w temperaturze od 20 do 40°C przez 10 do 96 godzin.R = H or CH ₃ , consists in the fact that the excess of acrylic acid halide or methacrylic acid halide is subjected to a non-equilibrium esterification reaction with a CPT molecule having a tertiary hydroxyl group, carried out in a nonprotonic polar organic solvent which may contain in its structure, in addition to carbon, hydrogen and oxygen, also chlorine, bromine and nitrogen atoms incompatible with water and able to dissolve the main reaction product and all reactants except CPT. The reaction can be carried out optionally in the presence of a molar excess to CPT of the esterification by-product chemically binding reagent, and optionally in the presence of a catalyst. The amount of the chemically binding agent of the esterification by-product is used at least equimolar to the number of acid halide groups, the by-product of esterification being hydrogen halide and the chemically binding reagent for hydrogen halide are tertiary amines or aliphatic, aromatic or aliphatic-aromatic polyamines in an amount from 100 to 500 mol% with respect to the acid halide groups, the gas being first evacuated from the reaction vessel and filled with an inert gas repeating this step from 1 to 5 times. Then, the dried solvent, CPT and the hydrogen halide scavenger are introduced into the vessel, the temperature of the mixture is adjusted to the range from -25 to 0 ° C, then a measured amount of acid halide is added dropwise and stirred for 1 hour and the temperature is raised to the value in in the range from 10 to 60 ° C. The reaction is carried out for 1 to 120 hours, then, if a precipitate is visible in the system, it is separated and the filtrate constituting the organic phase is extracted 1 to 5 times with hydrochloric acid at a concentration of 0.5 to 10% by weight, then from 1 to 5 times with an aqueous solution of NaHCO3 with a weight concentration ranging from 0.5 to 5% and then from 1 to 5 times with brine, then a drying agent is added to the organic phase and it is dried for 3 to 96 hours at a temperature from 0 to 20 ° C, then the precipitate is separated and the solvents are removed from the filtrate constituting the organic phase. The precipitate is crystallized from the crystallization solvent, then the precipitate is separated and dried in a vacuum oven at 20 to 40 ° C for 10 to 96 hours.

Nadmiar molowy halogenku kwasu korzystnie wynosi od 1,2 do 5 razy, a najkorzystniej od 1,5 do 3 razy względem CPT.The molar excess of the acid halide is preferably 1.2 to 5 times and most preferably 1.5 to 3 times the CPT.

Jako nieprotonowy polarny rozpuszczalnik organiczny w reakcji estryfikacji CPT z halogenkami kwasów karboksylowych korzystnie stosuje się dichlorometan, chloroform, toluen, ksylen, dioksan, tetrahydrofuran lub ich mieszaninę, najkorzystniej dichlorometan.The non-protic polar organic solvent used in the esterification reaction of CPT with carboxylic acid halides is preferably dichloromethane, chloroform, toluene, xylene, dioxane, tetrahydrofuran or a mixture thereof, most preferably dichloromethane.

Jako czynnik wiążący wodę korzystnie stosuje się N-(3-dimetyloaminopropylo)-N'-etylokarbodiimid, jego addukt z chlorowodorem lub dicykloheksylokarbodiimid, a najkorzystniej addukt N-(3-dimetyloaminopropylo)-N'-etylokarbodiimidu z chlorowodorem. Nadmiar molowy czynnika wiążącego wodę korzystnie wynosi od 1,2 do 8 razy względem CPT, a najkorzystniej równomolowo względem grup karboksylowych.The water-binding agent is preferably N- (3-dimethylaminopropyl) -N'-ethylcarbodiimide, its adduct with hydrogen chloride or dicyclohexylcarbodiimide, and most preferably an adduct of N- (3-dimethylaminopropyl) -N'-ethylcarbodiimide with hydrogen chloride. The molar excess of the water-binding agent is preferably 1.2 to 8 times with respect to CPT, and most preferably equimolar with respect to carboxyl groups.

PL 239 645 B1PL 239 645 B1

Jako czynnik wiążący halogenowodór korzystnie stosuje się trietyloaminę, pirydynę lub 4-dimetyloaminopirydynę.The hydrogen halide binder is preferably triethylamine, pyridine or 4-dimethylaminopyridine.

Jako katalizator korzystnie stosuje się 4-dimetyloaminopirydynę w ilości molowo od 0,5 do 2 względem grup karboksylowych, a najkorzystniej równomolowo względem tych grup.The catalyst used is preferably 4-dimethylaminopyridine in an amount by molar ratio of 0.5 to 2 with respect to the carboxyl groups and most preferably in equimolar amounts to these groups.

Temperatura reakcji estryfikacji korzystnie przez pierwszą godzinę wynosi 0°C, po czym jest podnoszona do temperatury w zakresie 25-40°C.The esterification reaction temperature is preferably 0 ° C for the first hour and is then raised to a temperature in the range 25-40 ° C.

Reakcję korzystnie prowadzi się do momentu osiągnięcia wizualnej homogeniczności mieszaniny reakcyjnej.The reaction is preferably carried out until the reaction mixture is visually homogeneous.

Jako gaz obojętny korzystnie stosuje się azot, argon lub ich mieszaninę.Nitrogen, argon or a mixture thereof are preferably used as the inert gas.

Do głównych zalet opisanych modyfikatorów zaliczyć można ich reaktywność w procesach polimeryzacji rodnikowej. (Ko)polimeryzacja rodnikowa (met)akrylanowych pochodnych CPT może przebiegać według mechanizmu klasycznej polimeryzacji (wolno)rodnikowej oraz mechanizmów polimeryzacji kontrolowanej (CRP), w tym polimeryzacji rodnikowej z przeniesieniem atomu (ATRP). W ten sposób cząsteczki CPT mogą być immobilizowane na łańcuchach polimerowych tworząc koniugaty polimerlek, w których na jeden łańcuch polimerowy przypada znacznie więcej niż 1 cząsteczka CPT. Umożliwia to więc definiowanie porcji leku na gram koniugatu w dość dużym zakresie. Dodatkowo, metoda ATRP umożliwia otrzymanie blokowych lub rozgałęzionych kopolimerów CPT, w których komonomery będą decydowały o wielu właściwościach końcowego koniugatu.The main advantages of the described modifiers include their reactivity in radical polymerization processes. Radical (co) polymerization of CPT (meth) acrylate derivatives can follow the mechanism of classical (free) radical polymerization and the mechanisms of controlled polymerization (CRP), including atom transfer radical polymerization (ATRP). In this way, CPT molecules can be immobilized on polymer chains to form polymer drug conjugates in which there is significantly more than 1 CPT molecule per polymer chain. It thus enables the dosage of drug per gram of conjugate to be defined to a fairly large extent. Additionally, the ATRP method makes it possible to obtain block or branched CPT copolymers, in which the comonomers will determine many properties of the final conjugate.

P r z y k ł a dExample

Otrzymywanie metakrylanu CPT (we wzorze 2: n = 0, m = 0, k = 0, R = CH3).Preparation of CPT methacrylate (in formula 2: n = 0, m = 0, k = 0, R = CH3).

Do kolby dwuszyjnej okrągłodennej zaopatrzonej w magnetyczny element mieszający oraz chłodnicę zwrotną zakończoną balonikiem odważono 300 mg CPT oraz 210 mg DMAP, a następnie trzykrotnie ewakuowano gaz i wypełniano układ czystym azotem, po czym do kolby w przepływie azotu wprowadzono 20 ml osuszonego dichlorometanu, 0,24 ml trietyloaminy. Zawartość schłodzono do 0°C po czym wkroplono roztwór 0,168 ml chlorku metakroilu w 10 ml dichlorometanu. Całość mieszano przez 1 godzinę w temp. 0°C po czym stopniowo temperaturę podwyższono do wartości 60°C i mieszano przez 20 minut, po czym schłodzono do temp. 25°C i mieszano dalej przez 72 godziny. Otrzymaną jasnobrązową ciecz ekstrahowano 1-krotnie 150 ml wodnym 1M roztworem kwasu solnego, następnie 3-krotnie 150 ml roztworu NaHCO3 o stężeniu 0,5% wag., po czym przemyto 1-krotnie 150 ml solanki i fazę organiczną po wysuszeniu bezwodnym MgSO4 zatężono do sucha na wyparce. Otrzymano surowy produkt z wydajnością 98%. Krystalizowano z mieszaniny metanol/dichlorometan 19:1 po czym osad odfiltrowano i suszono w temp. 40°C przez 24 godziny pod obniżonym ciśnieniem. Otrzymano produkt z wydajnością 32%.300 mg of CPT and 210 mg of DMAP were weighed into a two-neck round bottom flask equipped with a magnetic stirring element and a reflux condenser ended with a balloon, then the gas was evacuated three times and the system was filled with pure nitrogen, then 20 ml of dried dichloromethane, 0.24 ml of triethylamine. The contents were cooled to 0 ° C and then a solution of 0.168 ml of methacryloyl chloride in 10 ml of dichloromethane was added dropwise. The mixture was stirred for 1 hour at 0 ° C, then the temperature was gradually increased to the value of 60 ° C and stirred for 20 minutes, then cooled to 25 ° C and further stirring was carried out for 72 hours. The light brown liquid obtained was extracted 1 times with 150 ml of aqueous 1M hydrochloric acid solution, then 3 times with 150 ml of 0.5% by weight NaHCO3 solution, then washed once with 150 ml of brine and the organic phase after drying with anhydrous MgSO4 was concentrated to dry on the evaporator. The crude product was obtained with a yield of 98%. It was crystallized from a 19: 1 methanol / dichloromethane mixture, then the precipitate was filtered off and dried at 40 ° C for 24 hours under reduced pressure. The product was obtained with a yield of 32%.

¹H NMR (400 MHz, DMSO-ds) δ 8.69 (s, 1H), 8.15 (dd, J = 16.4, 8.3 Hz, 2H), 7.86 (ddd, J = 8.4, 6.9, 1.5 Hz, 1H), 7.71 (ddd, J = 8.2, 6.9, 1.2 Hz, 1H), 6.27 - 6.21 (m, 1H), 5.96 (dq, J = 2.0, 1.0 Hz, 3H), 5.60 (q, J = 1.7 Hz, 2H), 5.42 (s, 2H), 5.29 (s, 2H), 2.17 (q, J = 4.5 Hz, 4H), 1.94 - 1.91 (m, 11H), 0.86 (q, J = 6.8, 6.2 Hz, 3H). ¹ H NMR (400 MHz, DMSO-ds) δ 8.69 (s, 1H), 8.15 (dd, J = 16.4, 8.3 Hz, 2H), 7.86 (ddd, J = 8.4, 6.9, 1.5 Hz, 1H), 7.71 (ddd, J = 8.2, 6.9, 1.2 Hz, 1H), 6.27 - 6.21 (m, 1H), 5.96 (dq, J = 2.0, 1.0 Hz, 3H), 5.60 (q, J = 1.7 Hz, 2H), 5.42 (s, 2H), 5.29 (s, 2H), 2.17 (q, J = 4.5 Hz, 4H), 1.94 - 1.91 (m, 11H), 0.86 (q, J = 6.8, 6.2 Hz, 3H).

PL 239 645 Β1PL 239 645 Β1

Zastrzeżenia patentowePatent claims

Claims

Patent claims

1. The method of obtaining reactive ester derivatives of (S) - (+) - camptothecin of formula

where:

R = H or CH ₃ , characterized in that the excess acrylic acid halide or methacrylic acid halide is subjected to a non-equilibrium esterification reaction with a CPT molecule having a tertiary hydroxyl group, carried out in a nonprotonic polar organic solvent which may contain in its structure in addition to carbon, hydrogen and oxygen atoms also chlorine, bromine and nitrogen atoms incompatible with water and capable of dissolving the main reaction product and all reagents except CPT, the reaction is carried out with at least an equimolar amount of the reagent chemically binding the esterification by-product to the number of acid halide groups, first from the vessel the reaction gas is evacuated and filled with an inert gas, repeating this operation from 1 to 5 times, and then the dried solvent, CPT and optionally a hydrogen halide binding agent are introduced into the vessel, the temperature of the mixture is adjusted to the range from -25 to 0 ° C, and then added dropwise When a measured amount of the acid halide is added and stirred for 1 hour, the temperature is raised to a value in the range of 10 to 60 ° C, the reaction is carried out for 1 to 120 hours, then if there is a precipitate in the system, it is separated and the filtrate is separated the organic phase is extracted from 1 to 5 times with hydrochloric acid at a concentration of 0.5 to 10% by weight, then 1 to 5 times with an aqueous solution of NaHCO 3 with a concentration by weight ranging from 0.5 to 5%, and further from 1 to 5 times with brine, then a drying agent is added to the organic phase and it is dried for 3 to 96 hours at a temperature from 0 to 20 ° C, and then the precipitate is separated, and the solvents of the filtrate constituting the organic phase are removed, the precipitate is crystallized from the solvent for crystallization after the precipitate is then separated and dried in a vacuum oven at 20 to 40 ° C for 10 to 96 hours.

2. The method according to p. The method of claim 1, wherein the esterification reaction is carried out in the presence of a molar excess to CPT of the chemically binding reagent for esterification by-product.

3. The method according to p. A process as claimed in claim 1 or 2, characterized in that the esterification reaction is carried out in the presence of a catalyst.

PL 239 645 B1

4. The method according to p. The process of claim 3, characterized in that the catalyst is 4-dimethylaminopyridine in a molar amount from 0.5 to 2 relative to the carboxyl groups.

5. The method according to p. 4. The process of claim 4, wherein the catalyst is used equimolar to the carboxyl groups.

6. The method according to p. The method of claim 1 or 3, characterized in that the hydrogen halide chemically binding reagent is tertiary amines or polyamines, aliphatic, aromatic or aliphatic-aromatic in an amount of 100 to 500 mol% with respect to the acid halide groups.

7. The method according to p. The process of claim 6, characterized in that triethylamine, pyridine or 4-dimethylaminopyridine is used as the hydrogen halide binding agent.

8. The method according to p. The process of claim 1, wherein the carboxylic acid halides are methacryloyl chloride.

9. The method according to p. The process of claim 1, wherein the molar excess of the acid halide is from 1.2 to 5 times.

10. The method according to p. The process of claim 9, wherein the molar excess of the acid halide is 1.5 to 3 times the CPT.

11. The method according to p. The process of claim 1, wherein the non-protic polar organic solvent used in the esterification reaction of CPT with carboxylic acid halides is dichloromethane, chloroform, toluene, xylene, dioxane, tetrahydrofuran or a mixture thereof.

12. The method according to p. The process of claim 11, wherein the non-protic polar organic solvent is dichloromethane.

13. The method according to p. The process of claim 1, wherein the water binding agent is N- (3-dimethylaminopropyl) -N'-ethylcarbodiimide, its adduct with hydrogen chloride or dicyclohexylcarbodiimide, and most preferably the adduct of N- (3-dimethylaminopropyl) -N'-ethylcarbodiimide with hydrogen chloride.

14. The method according to p. The process of claim 1, wherein the molar excess of the water-binding agent is from 1.2 to 8 times the CPT.

15. The method according to p. The process of claim 1, wherein the temperature of the esterification reaction is 0 ° C for the first hour, then raised to a temperature in the range of 25-40 ° C.

16. The method according to p. The process of claim 1, wherein the reaction is carried out until the reaction mixture is visually homogeneous.

17. The method according to p. The process of claim 1, wherein the inert gas is nitrogen, argon or a mixture thereof.