полусинтетические таксаны и фармацевтические композиции на их основе

Формула изобретения

1. Полусинтетические таксаны формулы (I)

где R и R₁, которые могут быть одинаковыми или различными, представляют собой водород, C₁-C ₁₈ ацильную группу, бензоильную группу;

R₂ и R₃ представляют собой водород или вместе R ₂ и R₃ образуют карбонатный или тиокарбонатный остаток;

R₄ представляет собой бензоильную группу, необязательно замещенную в мета- положении;

R' представляет собой водород или C₁-C₄ алкил;

R" представляет собой C₁-C₄ алкил или фенил;

R''' представляет собой трет-бутокси группу;

при условии, что R и R₁ не могут оба представлять водород.

2. Соединения по п.1, где

R и R₁ , которые являются одинаковыми, представляют собой C₁ -C₁₈ ацильную группу, более предпочтительно R и R ₁ представляют собой ацетил, или бензоильную группу;

R₂ представляет собой водород;

R₃ представляет собой водород;

R₄ представляет собой бензоил;

R' представляет собой водород или метил;

R" представляет собой C₁-C₄ алкил, более предпочтительно, изобутил;

R''' представляет собой трет-бутокси группу.

3. Соединения по п.1, где R представляет собой водород и R₁ представляет собой ацил, бензоил, R₂ и R₃ представляют собой водород, R₄ представляет собой бензоил, R' представляет собой водород или метил, R" представляет собой C₁-C₄ алкил и R''' представляет собой трет-бутокси.

4. Соединение по п.1, выбранное из:

13-[(2R,3S)-3-изобутил-2-гидрокси-3-трет-бутоксикарбониламинопропаноил]-С-секо-10-дегидро-10-деацетил-7,9-бис-ацетил-баккатина III,

13-[(2R,3S)-3-фенил-2-гидрокси-3-трет-бутоксикарбониламинопропаноил]-С-секо-10-дегидро-10-деацетил-7,9-бис-ацетил-баккатина III,

1,14 карбоната 13-[(2R,3S)-3-изобутил-2-гидрокси-3-трет-бутоксикарбониламинопропаноил]-С-секо-10-дегидро-10-деацетил-7,9-бис-ацетил-баккатина III.

5. Фармацевтические композиции, обладающие противоопухолевой и антиангиогенной активностью, содержащие в качестве активного ингредиента соединение по пп.1-4 в смеси с подходящим носителем.

6. Соединение по пп.1-4 для получения противоопухолевого, антиангиогенного и антиартрозного лекарственных средств.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к производным секо-баккатина III.

Дитерпены, имеющие таксановый скелет, в частности, паклитаксел и доцетаксел, в настоящее время используются в медицине для лечения опухолей различного происхождения.

Однако существующие в настоящее время производные таксана обладают значительными побочными действиями, а также быстро индуцируют резистенцию, аналогично другим противоопухолевым лекарственным средствам.

Настоящее изобретение относится к производным секо-баккатина III, который раскрыт в US 5756776, характеризующемся биодоступностью при пероральном введении, пониженной токсичностью и чрезвычайно высокой антиангиогенной активностью.

Соединения по настоящему изобретению имеют общую формулу (I):

где:

- R и R₁, которые могут быть одинаковыми или различными, представляют собой водород, C₁-C ₁₈ ацильную группу, необязательно замещенную ароильную группу или группу -CONR₆R₇, в которой R ₆ и R₇, которые могут быть одинаковыми или различными, представляют собой C₁-C₄ алкильную, бензильную или фенильную группу;

- R₂ представляет собой водород или вместе с R₃ образует карбонатный или тиокарбонатный остаток;

- R₃ представляет собой водород или группу -OR₅, где R ₅ представляет собой водород, или вместе с R₂ образует карбонатный или тиокарбонатный остаток;

- R₄ представляет собой бензоильную группу, необязательно замещенную в мета-положении, или гетароильную группу;

R' представляет собой водород или C₁-C₄ алкил;

R" представляет собой C₁-C₄ алкил, C₂-C₆ алкенил, арил или гетарил;

R"' представляет собой C₁-C₄ алкил, C₁-C₁₈ ацил, арил или трет-бутокси группу;

при условии, что R и R₁ не могут оба представлять водород.

C₁-C₁₈ ацильная группа предпочтительно представляет такие группы, как формил, ацетил, н-пропаноил, н-гексаноил.

Необязательно замещенная ароильная группа предпочтительно представляет бензоил, необязательно замещенный одним или тремя заместителями, выбранными из атомов галогена или C₁-C₄ алкила, C₁ -C₄ алкокси, C₁-C₄ галогеналкила, C₁-C₄ галогеналкокси, циано и нитро групп.

Мета-замещенная бензоильная группа предпочтительно представляет собой 3-галогенбензильную или 3-метоксибензоильную группу.

Гетароильная группа предпочтительно представляет собой 5- или 6-членный гетероарил, содержащий в кольце один или два атома кислорода, азота или серы и замещенный карбонильной группой, например, 2- или 3-теноил, никотиноил или 2- или 3-фуроил.

Арил предпочтительно представляет собой фенил, и гетарил предпочтительно представляет собой 2- или 3-фурил, 2- или 3-тиенил, 2-, 3- или 4-пиридил.

Предпочтительная группа соединений формулы (I) представляет собой такую группу, в которой:

R и R₁ , которые являются одинаковыми, представляют собой C ₁-C₁₈ ацильную группу, необязательно замещенную бензоильную группу, как определено выше, или группу -CONR ₆R₇, более предпочтительно R и R₁ представляют собой ацетил или 3,4,5-триметоксибензоил;

R₂ представляет собой водород;

R₃ представляет собой водород;

R₄ представляет собой бензоил;

R' представляет собой водород или метил;

R" представляет собой C₁-C₄ алкил или C₁-C₆ алкенил, более предпочтительно, изобутил или изобутенил;

R''' представляет собой трет-бутокси группу.

Следующей группой предпочтительных соединений является группа, в которой R представляет собой водород и R₁ представляет собой ацил, ароил или группу CONR ₆R₇, как определено выше, R₂ и R₃ представляют собой водород, R₄ представляет собой бензоил, R₁ представляет собой водород или метил, R" представляет собой C₁-C₄ алкил или C₂-C₆ алкенил, и R"' представляет собой трет-бутокси.

Этерификация гидроксильных групп в положениях С-7 и С-9 индуцирует, в сравнении с известными соединениями, повышение цитотоксического действия на резистентные клеточные линии, а также улучшенную абсорбцию при пероральном введении. Соединения по изобретению являются менее активными по сравнению с паклитакселом, взятым в качестве сравнительного лекарственного средства, в связывании с тубулином, но при этом обладают сопоставимой цитотоксичностью в отношении чувствительных опухолевых клеток. Эти соединения в основном отличаются от соединений предшествующего уровня техники по антиангиогенной активности. Таблица показывает активность in vivo некоторых производных С-секо-10-дегидро-10-деацетил-7,9-бис-ацетил-баккатина III и С-секо-10-дегидро-10-деацетил-7,9-бис-ацетил-1,14-карбонат-баккатина III, имеющих одинаковую изосериновую цепь.

Антиангиогенную активность оценивали в испытании Matrigel, в котором ангиогенез индуцировали при помощи FGF-2 (150 мг/гранула), абсорбированном на грануле Matrigel (12,5 мг/мл, 0,5 мл), который подкожно инъецировали мышам C57BL6N.

Испытываемое соединение вводили перорально ежедневно или внутрибрюшинно через день, в концентрациях, указанных в таблице. Через 7 дней ангиогенный ответ оценивали путем измерения содержания гемоглобина в гранулах по методу Drabkin.

Таблица Антиангиогенная активность in vivo соединения примера II.
Соединение	Гемоглобин г/дл	%
Контроль	0,01±0,001	-
FGF-2	0,03±0,001	+ 300
Пример II
90 мг/кг в/б	0,015±0,001	- 50
150 мг/кг п/о	0,009±0,001	- 70
Пример VII
50 мг/кг в/б	0,014	- 40
100 мг/кг п/о	0,009	- 70

Соединения по изобретению получают взаимодействием С-секо-10-дегидро-10-деацетил-7,9-гидрокси баккатина III, описанного в US 5756776, с реакционноспособным производным карбоновой кислоты (хлорангидрид или ангидрид), в соответствии с известными способами ацилирования.

Сложные диэфиры С7 и С9 можно получить, используя, по меньшей мере, два эквивалента реакционноспособного производного. Карбаматные группы могут быть введены традиционными способами, например путем взаимодействия фосгена и амина формулы R₆R₇NH.

Полученные соединения затем подвергают взаимодействию, в соответствии с известными методами, с изосериновым производным, обычно оксазолидиновым производным, которое при обработке кислотой в мягких условиях дает соединения (I).

Соединения по изобретению характеризуются низкой системной токсичностью: при дозах, эффективных для ингибирования роста опухоли, они не вызывают ни потери веса, ни очевидной нейротоксичности; у "голых" мышей, которым были трансплантированы опухолевые клетки человека, доза паклитаксела, который использовали в качестве сравнительного лекарственного средства, вызывающая такую же противоопухолевую активность, также вызывала тремор и потерю веса до 20%.

Соединения по настоящему изобретению, благодаря их высокой растворимости в воде, можно легко формулировать в виде препаратов для инъекций.

Соединения (I) можно также формулировать в виде обычной лекарственной формы для перорального введения (капсулы или таблетки).

Поскольку они обладают низкой токсичностью, соединения (I) можно вводить внутривенно при дозах вплоть до 600 мг/м ² и перорально при дозах вплоть до 1000 мг/м² . Дозы можно уменьшить до 50 мг/м² при лечении ревматоидного артрита.

Приведенные ниже примеры более подробно иллюстрируют изобретение, не ограничивая его объем.

Пример I - получение С-секо-10-дегидро-10-деацетил-7,9-бис-ацетил-баккатина III.

К раствору 300 мг 10-дегидро-10-деацетилбаккатина III в 5 мл метанола добавляют 1 экв. CeCl₃·3Н₂ О и реакционную смесь перемешивают в течение 10 мин. После полного растворения добавляют небольшими порциями 80 мг NaBH₄ . Через 10 мин раствор обрабатывают равным объемом водного раствора NH₄Cl и экстрагируют СН₂Cl₂. Хлорированный растворитель удаляют, остаток переносят в 1 мл пиридина, охлаждают до 0°С в течение 1 часа, затем добавляют 150 мг уксусного ангидрида. Раствор оставляют на 2 часа при 0°С, затем разбавляют 10 мл воды и подвергают обратной экстракции CH₂Cl₂. Хлорированный растворитель отгоняют в вакууме и остаток хроматографируют на силикагеле, элюируя смесью н-гексан/этилацетат, с получением 260 мг С-секо-10-дегидро-10-деацетил-7,9-бис-ацетил-баккатина III (m/z 630).

Пример II - получение 13-[(2R, 3S)-3-изобутил-2-гидрокси-3-трет-бутоксикарбониламинопропаноил]-С-секо-10-дегидро-10-деацетил-7,9-бис-ацетил-баккатина III.

630 мг С-секо-10-дегидро-10-деацетил-7,9-бис-ацетил-баккатина III растворяют в 5 мл толуола и добавляют 335 мг дициклогексилкарбодиимида (DCC), 50 мг (4S,5R)-N-Вос-2-(2,4-диметоксифенил)-4-изобутил-5-оксазолидинкарбоновой кислоты и 20 мг 4-диметиламинопиридина. Раствор нагревают при 60°С в течение 24 часов, затем обрабатывают этилацетатом и насыщенным раствором NaHCO₃. Органическую фазу сушат и фильтруют через силикагель для удаления мочевины. Растворитель выпаривают в вакууме до сухости и остаток переносят в раствор метанола/хлористоводородной кислоты, поддерживая температуру на уровне 0°С в течение 1 часа. Раствор нейтрализуют до рН 5, затем разбавляют водой и желаемое соединение обратно экстрагируют CH₂Cl₂. Растворитель выпаривают с получением 700 мг 13-[(2R, 3S)-3-изобутил-2-гидрокси-3-трет-бутоксикарбониламинопропаноил]-С-секо-10-дегидро-10-деацетил-7,9-бис-ацетил-баккатина III.

Белый порошок, т.пл. 91°С; ¹H-ЯМР (300 М Гц, CDCl₃ 60°С) 8,03 (2Н, д, AA'-Bz), 7,61 (1Н, т, C-Bz), 7,48 (2Н, т, ВВ'-Bz), 6,17 (1H, шир. т, J=7 Гц, Н-13), 5,63 (1H, д, J=8 Гц, H-2), 5,27 (1H, д, J=10 Гц, H-5), 5,16 (1H, шир. д, J=8 Гц, H-20a), 4,65 (1H, д, J=9,5 Гц, NH), 4,39 (1H, д, J=8 Гц, H-3), 4,32 (1H, шир. д, J=8 Гц, H-20b), 4,31 (1H, м, Н-7а), 4,25 (1H, д, J=3 Гц, Н-2'), 4,18 (1H, м, Н-3'), 4,12 (1H, м, H-7b), 2,89 (1H, м, Н-14а), 2,46 (2Н, м, Н-6а b H-14b), 2,28 (3Н, с, ОАс), 2,22 (3Н, с, ОАс), 2,10 (1H, м, Н-6b), 1,94 (3Н, с, Н-19), 1,85 (3Н, шир. с, Н-18), 1,60 (1H, м, Н-4'а), 1,42 (1H, м, H-4'b), 1,30 (9Н, с, ВОС), 1,26 (3Н, с, Н-17), 1,19 (3Н, с, Н-16), 0,99 (6Н, д, J=7 Гц, Н-6' и Н-7'); HREIMS м/z [М]+(871,3999) (вычислено для C₄₅H₆₁NO₁₆, 871,3990).

Пример III - получение 13-[(2R, 3S)-3-фенил-2-гидрокси-3-трет-бутоксикарбониламинопропаноил]-С-секо-10-дегидро-10-деацетил-7,9-бис-ацетил-баккатина III.

630 мг С-секо-10-дегидро-10-деацетил-7,9-бис-ацетил-баккатина III растворяют в 5 мл толуола и добавляют 335 мг DCC, 525 мг (4S, 5R)-N-Boc-2-(2,4-диметоксифенил)-4-изобутил-5-оксазолидинкарбоновой кислоты и 20 мг 4-диметиламинопиридина.

Раствор нагревают при 60°С в течение 24 часов, затем обрабатывают этилацетатом и насыщенным раствором NaHCO₃. Органическую фазу сушат и фильтруют через силикагель для удаления мочевины. Растворитель выпаривают в вакууме до сухости и остаток переносят в раствор метанола/хлористоводородной кислоты, поддерживая температуру на уровне 0°С в течение 1 часа. Раствор нейтрализуют до рН 5, затем разбавляют водой и желаемое соединение обратно экстрагируют СН₂Cl₂. Растворитель выпаривают с получением 700 мг 13-[(2R, 3S)-3-изобутил-2-гидрокси-3-трет-бутоксикарбониламинопропаноил] -С-секо-10-дегидро-10-деацетил-7,9-бис-ацетил-баккатина III, который кристаллизуют из этилацетата с получением 645 мг чистого соединения.

Белый порошок, т.пл. 110°С; ¹ H-ЯМР (300 МГц, CDCl₃ 60°С) 8,03 (2Н, д, AA'-Bz), 7,61 (1Н, т, C-Bz), 7,48 (2Н, т, ВВ'-Bz), 6,17 (1H, шир. т, J=7 Гц, Н-13), 5-63 (1H, д, J=8 Гц, H-2), 5-27 (1H, д, J=10 Гц, H-5), 5,16 (1H, шир. д, J=8 Гц, H-20a), 4,65 (1H, д, J=9,5 Гц, NH), 4,39 (1H, д, J=8 Гц, H-3), 4,32 (1H, шир. д, J=8 Гц, H-20b), 4,31 (1H, м, Н-7а), 5,29 (1H, д, J=9,4 Гц, H), 4,67 (1H, шир. с, H-2'), 4,12 (1H, м, Н-7b), 2,89 (1H, м, Н-14а), 2,46 (2Н, м, Н-6а и Н-14b), 2,28 (3Н, с, ОАс), 2,22 (3Н, с, ОАс), 2,10 (1H, м, Н-6b), 1,94 (3Н, с, Н-19), 1,85 (3Н, шир. с, Н-18), 7,42 (5Н, с, 3'Ph), 1,39 (9Н, с, tBu), 1,26 (3Н, с, Н-17), 1,19 (3Н, с, Н-16).

Пример IV - получение С-секо-10-дегидро-10-деацетил-7,9-бис-триметоксибензоил-баккатина III.

К раствору 546 мг С-секо-10-дегидро-10-деацетил-баккатина III в 3 мл пиридина добавляют небольшими порциями 575 мг триметоксибензоилхлорида. Через 3 часа раствор выливают в 30 мл воды и экстрагируют СН ₂Cl₂; органическую фазу промывают кислотами до полного удаления пиридина. Растворитель выпаривают с получением 905 мг С-секо-10-дегидро-10-деацетил-7,9-бис-триметоксибензоил-баккатина III (m/z 936).

Пример V - получение 13-[(2R, 3S)-3-фенил-2-гидрокси-3-трет-бутоксикарбониламинопропаноил]-С-секо-10-дегидро-10-деацетил-7,9-бис-триметоксибензоил-баккатина III.

930 мг 13-[(2R, 3S)-С-секо-10-дегидро-10-деацетил-7,9-бис-триметоксибензоил-баккатина III растворяют в 15 мл толуола и добавляют 335 мг DCC, 525 мг (4S, 5R)-N-Boc-2-(2,4-диметоксифенил)-4-изобутил-5-оксазолидинкарбоновой кислоты и 20 мг 4-диметиламинопиридина. Раствор нагревают при 60°С в течение 24 часов, затем обрабатывают этилацетатом и насыщенным раствором NaHCO₃. Органическую фазу сушат и фильтруют через силикагель для удаления мочевины. Растворитель выпаривают в вакууме до сухости и остаток переносят в раствор метанола/хлористоводородной кислоты, поддерживая температуру на уровне 0°С в течение 1 часа. Раствор нейтрализуют до рН 5, затем разбавляют водой и желаемое соединение обратно экстрагируют CH₂Cl₂. Растворитель выпаривают с получением 940 мг 13-[(2R, 3S)-3-изобутил-2-гидрокси-3-трет-бутоксикарбониламинопропаноил]-С-секо-10-дегидро-10-деацетил-7,9-бис-триметоксибензоил-баккатина III, который кристаллизуют из этилацетата с получением 878 мг чистого соединения.

Пример VI - получение 1,14-карбоната С-секо-10-дегидро-10-деацетил-7,9-бис-ацетил-баккатина III.

1 г 10-деацетил-14-гидроксибаккатина III, полученного как описано в US 5698712, растворяют в метаноле и обрабатывают 6 г Cu(ОАс)₂ и реакционную смесь перемешивают в течение 120 часов. Соль отфильтровывают, растворитель удаляют и остаток хроматографируют на колонке с силикагелем, элюируя смесью 6:4 гексан/этилацетат, с получением 0,9 г 1,14-карбоната 10-дегидро-10-деацетил-14-гидроксибаккатина III (M+568). 300 мг этого соединения растворяют в метаноле и обрабатывают 1 экв. CeCl₃·3Н₂О и реакционную смесь перемешивают в течение 10 минут. После полного растворения добавляют небольшими порциями 80 мг NaBH₄. Через 10 минут раствор обрабатывают равным объемом водного раствора NH ₄Cl и экстрагируют CH₂Cl₂. Хлорированный растворитель удаляют, остаток переносят в 1 мл пиридина, охлаждают до 0°С в течение 1 часа, затем добавляют при перемешивании 150 мг уксусного ангидрида. Раствор оставляют на 2 часа при температуре 0°С, затем разбавляют 10 мл воды и обратно экстрагируют при помощи CH₂Cl₂. Хлорированный растворитель отгоняют в вакууме и остаток хроматографируют на силикагеле, элюируя смесью н-гексан/этилацетат с получением 250 мг 1,14-карбоната С-секо-10-дегидро-10-деацетил-7,9-бис-ацетил-баккатина III (m/z 658).

Пример VII - получение 1,14-карбоната 13-[(2R, 3S)-3-изобутил-2-гидрокси-3-трет-бутоксикарбониламинопропаноил]-С-секо-10-дегидро-10-деацетил-7,9-бис-ацетил-баккатина III.

600 мг 1,14-карбоната С-секо-10-дегидро-10-деацетил-7,9-бис-ацетил-баккатина III обрабатывают, как описано в Примере II, с получением 680 мг указанного в заголовке соединения.

Белый порошок, т.пл. 121°С; ¹H ЯМР (300 МГц, CDCl₃ 60°С) 8,03 (2Н, д, AA'-Bz), 7,61 (1Н, т, C-Bz), 7,48 (2Н, т, ВВ'-Bz), 6,44 (1H, шир. д, J=7 Гц, Н-13), 5,63 (1H, д, J=8 Гц, H-2), 5,27 (1H, д, J=10 Гц, H-5), 5,16 (1H, шир. д, J=8 Гц, Н-20а), 4,65 (1H, д, J=9,5 Гц, NH), 4,39 (1H, д, J=8 Гц, H-3), 4,32 (1H, шир. д, J=8 Гц, H-20b), 4,31 (1H, м, Н-7а), 4,30 (1H, д, J=3 Гц, Н-2'), 4,08 (1H, м, Н-3'), 4,12 (1H, м, Н-7b), 4,84 (1H, д, Н-14а, 7 Гц), 2,46 (1H, м, Н-6а), 2-28 (3Н, с, ОАс), 2,22 (3Н, с, ОАс), 2,10 (1H, м, Н-6b), 1,94 (3Н, с, Н-19), 1,85 (3Н, шир. с, Н-18), 1,60 (1H, м, Н-4'а), 1,42 (1H, м, H-4'b), 1,30 (9Н, с, ВОС), 1,26 (3Н, с, Н-17), 1,19 (3Н, с, Н-16), 0,99 (6Н, д, J=7 Гц, Н-6' и Н-7').