!HU000005100T2! (19)
HU
(11) Lajstromszám:
E 005 100
(13)
T2
MAGYAR KÖZTÁRSASÁG Magyar Szabadalmi Hivatal
EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA C07D 491/22
(21) Magyar ügyszám: E 04 719039 (22) A bejelentés napja: 2004. 03. 10. (96) Az európai bejelentés bejelentési száma: EP 20040719039 (97) Az európai bejelentés közzétételi adatai: EP 1603919 A1 2004. 09. 30. (97) Az európai szabadalom megadásának meghirdetési adatai: EP 1603919 B1 2008. 12. 17.
(51) Int. Cl.:
(30) Elsõbbségi adatok: 20030388587 2003. 03. 17.
(73) Jogosultak: SIGMA-TAU Industrie Farmaceutiche Riunite S.p.A., 00144 Roma (IT); ISTITUTO NAZIONALE PER LO STUDIO E LA CURA DEI TUMORI, I-20133 Milano (IT)
US
(72) Feltalálók: DALLAVALLE, Sabrina, I-20059 Vimercate (IT); PENCO, Sergio, I-20133 Milan (IT); PISANO, C., Sigma-Tau Indus. Farma. Riunite S.p.A, I-00040 Pomezia (IT); ZUNINO, F., Istit. Nazion. Studio Cura dei Tumori, I-20133 Milan (IT) (54)
(2006.01) A61P 35/00 (2006.01) A61K 31/437 (2006.01) (87) A nemzetközi közzétételi adatok: WO 04083214 PCT/IT 04/000118
(74) Képviselõ: Molnár Imre, DANUBIA Szabadalmi és Jogi Iroda Kft., Budapest
Kamptotecin tumor elleni hatású 7-imino-származékai
(57) Kivonat A találmány az (I) általános képletû, tumor elleni hatású vegyületekre
HU 005 100 T2
(I)
– a képletben R1 jelentése –C(R5)=N–R4 képletû csoport, ahol R4 jelentése –S–S-(2¹amino-fenil)¹, –S–S-(4¹amino-fenil)¹, –S¹(4¹amino-fenil)- és –SCH3 csoportból megválasztott egy vagy több csoporttal helyettesített fenilcsoport; R5 jelentése hidrogénatom, 1–8 szénatomot tartalmazó egyenes vagy elágazó láncú alkilcsoport,
1–8 szénatomot tartalmazó egyenes vagy elágazó láncú alkenilcsoport, 3–10 szénatomot tartalmazó cikloalkil- csoport, a cikloalkilrészben 3–10 szénatomot és az alkilrészben 1–8 szénatomot tartalmazó cikloalkil-(egyenes vagy elágazó láncú)alkilcsoport, 6–14 szénatomot tartalmazó arilcsoport vagy az arilrészben 6–14 szénatomot és az alkilrészben 1–8 szénatomot tartalmazó aril-(egyenes vagy elágazó láncú)alkil-csoport; R2 és R3 azonos vagy eltérõ jelentéssel hidrogénatomot, vagy hidroxil- vagy 1–8 szénatomot tartalmazó egyenes vagy elágazó láncú alkoxicsoportot jelent –, ezek N1-oxidjaira, ezek egyes izomerjeire, közelebbrõl a –C(R5)=N–R4 csoport szin- és anti-izomerjei, ezek lehetséges enantiomerjeire, diasztereoizomerjeire és a megfelelõ keverékekre, további, mindezen vegyületek gyógyászatilag elfogadható sóira vonatkozik.
A leírás terjedelme 8 oldal Az európai szabadalom ellen, megadásának az Európai Szabadalmi Közlönyben való meghirdetésétõl számított kilenc hónapon belül, felszólalást lehet benyújtani az Európai Szabadalmi Hivatalnál. (Európai Szabadalmi Egyezmény 99. cikk (1)) A fordítást a szabadalmas az 1995. évi XXXIII. törvény 84/H. §-a szerint nyújtotta be. A fordítás tartalmi helyességét a Magyar Szabadalmi Hivatal nem vizsgálta.
1
HU 005 100 T2
A jelen találmány tumor elleni hatású vegyületekre, közelebbrõl a kamptotecin új származékaira, ezek elõállítására, ezek tumor elleni hatóanyagként való alkalmazására, és ilyen vegyületeket hatóanyagként tartalmazó gyógyászati készítményekre vonatkozik. A találmány technikai háttere A kamptotecin egy alkaloida, amelyet Wall és munkatársai [J. Am. Chem. Soc., 88, 3888–3890 (1966)] izoláltak elõször a Camptoteca acuminata fafajtából, mely Kínából származó növényfajta és a Nyssaceae családba tartozik. A molekula olyan pentaciklusos szerkezet, amely az E gyûrûben laktont tartalmaz, mely lényeges a citotoxicitás szempontjából. A hatóanyag széles spektrumú tumor elleni aktivitást mutatott, közelebbrõl vastagbéltumorok, más szilárd tumorok és fehérvérûségek ellen, és az elsõ klinikai kísérleteket a múlt század korai 70¹es éveiben hajtották vele végre. Tekintettel arra, hogy a kamptotecin (a következõkben röviden: CPT) csekély vízoldhatóságú, klinikai kísérletek végrehajtása céljából a National Cancer Institute (NCI) elõállította nátriumsóját (NSC100880 szám alatt), mely vízoldható. A I. és II. fázisú klinikai kísérleteket nem fejezték be, tekintettel arra, hogy a vegyület erõs toxicitást mutatott (vérzéses húgyhólyaggyulladás, gyomor-bélrendszeri toxicitás, például émelygés, hányás, hasmenés és a myelinképzõdés visszaszorulása, különösen csökkent fehérvérsejtszám és trombocitaszám). Mindazonáltal a nátriumsó kisebb aktivitást mutatott, mint a CPT, tekintettel arra, hogy 7,4 pH¹értéknél a nem aktív forma (nyitott gyûrû) dominál a lakton aktív formához (zárt gyûrû) képest, amely 4,0-nél kisebb pH¹értékeken dominál. Ezt követõen számos CPT-analógot szintetizáltak kisebb toxicitású és nagyobb vízoldékonyságú vegyületek elõállítása céljából. Kétféle hatóanyag került piaci forgalomba, az Upjohn amerikai egyesült államokbeli cég által Camptosar bejegyzett márkanév alatt forgalmazott irinotekán (CPT–11) és a Smith Kline & Beecham nagy-britanniai cég által Hymcamptamin vagy Thycantin bejegyzett márkanév alatt forgalmazott topotekán. Más származékok a II. fázisú klinikai fejlesztés különbözõ lépéseinél tartanak, így például az NSC603071 (9¹amino-kamptotecin), 9¹NC vagy 9¹nitrokamptotecin, egy orálisan beadható, 9¹amino-kamptotecinné átalakítható prodrug, GG–211 (GI 147211) és DX¹8591f, az utóbbi vízoldható. Az összes, napjainkig azonosított származék tartalmazza az öt gyûrûbõl álló alapvázat, amely lényeges a citotoxicitás szempontjából. Bizonyításra került, hogy az elsõ gyûrûn a módosítások, így például a fentiekben említett hatóanyagok esetében végrehajtott módosítások növelik a vízoldékonyságot és lehetõvé teszik a hatóanyag nagyobb tolerálhatóságát. A vízoldható irinotekán forgalomba hozatali engedélyt kapott számos szilárd tumor és hasvízkór kezelésére (például a vastagbél-végbél, bõr, gyomor, mellek, keskeny és nem keskeny sejtes tüdõ és nyak tumoros
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 2
2
megbetegedései, továbbá petefészekrák és nemHodgkin-limfóma) kezelésére. Továbbá az irinotekán aktívnak bizonyult topotekánnal, vinkrisztinnel vagy melfalánnal szemben rezisztens szilárd tumorokban, és az MDR–1 sejtek csak marginálisan bizonyultak rezisztensnek e hatóanyaggal szemben. Az aktív metabolitot mint a 10¹hidroxiszármazékot (SN–38) azonosították, amely karboxil-észterázok hatására képzõdik. A CPT–11 jó aktivitást mutatott különbözõ beadási módok szerint, így például intraperitoneálisan, intravénásan vagy orálisan alkalmazva [Costin, D., és Potmhexil, M.: Advances in Pharmacol., 29B, 51–72 (1994)]. A CPT–11 beadásra került ciszplatinnal vagy etopoziddal együtt is, amikor szinergikus hatás mutatkozott, hála a DNS-reparálás meggátlásában mutatott képességnek. Ugyanakkor ebben az esetben is azonban 3. és 4. fokozatú fehérvérsejtszám-csökkenés és hasmenés jelentkezett [Sinha, B. K.: „Topoizomerase inhibitors”, Drugs, 49, 11–19 (1995)]. A topotekán szignifikáns orális biológiai hozzáférhetõséggel bír. Az orális beadás elõnyösnek bizonyult a hatóanyag hatására nyújtott hatás jelentkezéséhez, anélkül, hogy szükség lett volna ideiglenesen katéterek alkalmazására [Rotenberg, M. L.: Annals of Oncology, 8, 837–855 (1997)]. Ugyanakkor ez a vízoldékony CPT analóg aktivitást mutatott különbözõ típusú tumorokkal szemben különbözõ beadási módok, így például intraperitoneális, intravénás, szubkután vagy orális beadás esetén. A leginkább ígéretes eredményeket topotekánhidrokloriddal kapták 5 napon át intravénás infúzió útján történõ alkalmazásnál különbözõ tumorokban, így például vékony és nem vékony sejtes tüdõ, petefészek, mell, gyomor, máj, prosztata, lágyszövetû szarkóma, fej és nyak, nyelõcsõ, rezisztens vastagbél-végbél, multiform glioblasztóma, krónikus és akut myelocitás leukémiák esetén. Azonban ebben az esetben is számos mellékhatás jelentkezett, így például neutropénia és trombocitaszám-csökkenés, ugyanakkor a gyomorbélrendszeri toxicitás, például hányinger, hányás és hasmenés enyhébben jelentkeztek. Bemutatásra került, hogy a hatóanyag fõ átalakulási és kiválasztási útvonalai magukban foglalják a laktonhidrolízist és a vizelet útján történõ kiválasztást: ténylegesen a laktonforma 50%-ban hidrolizált nyitott gyûrûjû formává az infúzióval történõ beadás után 30 percen belül. A topotekán átjut a vér-liquor gáton az infúzióval történõ beadás után 10 perccel (30%¹os az agy-gerincvelõi folyadékban a vérplazmához képest). Ezzel ellentétben a kamptotecin nem hatol át a vér-liquor gáton lényeges mennyiségben, vélhetõen fehérjékhez való kötõdésére tekintettel. A 9¹amino-kamptotecin klinikai fejlesztését gátolta igen rossz vízoldékonysága. Az utóbbi idõkben elõállítottak egy olyan kolloid diszperziót, amely lehetõvé tette azt, hogy ez a vegyület a klinikai kísérletek II. fázisába jusson. Nyújtott hatás (72 órától 21 napig) biztosítása tûnt lényegesnek a tumor elleni aktivitás igazolásához a vegyület rövid felezési idejére tekintettel (Dahut és munkatársai, 1994). Korábban nem kezelt vastagbél-végbél rákban, mellrákban és rezisztens limfómá-
1
HU 005 100 T2
ban szenvedõ betegeknél volt hatás megfigyelhetõ. A Pg¹pozitív tumorokkal szemben mutatott aktivitás azt sugallta, hogy nincs keresztellenállás rezisztens MDR–1 sejtekkel szemben. Itt is csontvelõ- és gyomorbélrendszeri toxicitás volt megfigyelhetõ. A lurtotekán a leginkább vízoldékony analóg, aktivitása összevethetõ a topotekánéval in vitro. Kétféle beadási módot alkalmaztak: napi egyszeri 30 perces infúziót 5 napon át minden három hétben, illetve minden három hétben egyszeri 72 órás infúziót. Megfigyelték a nyak¹, petefészek¹, mell- és májtumoroktól szenvedõ betegeknél a hatást. Ebben az esetben is találtak vérképzõszervi toxicitást. A molekula következõ:
5
10
15
20
25 A 9¹nitro-kamptotecin egy orális prodrug, amely gyorsan átalakul a beadást követõen 9¹amino-kamptotecinné. Hatását megfigyelték hasnyálmirigy¹, petefészek- és mellráktól szenvedõ betegeknél. Függetlenül attól, hogy a tumoros sejtek túlnyomó része nagymértékben érzékeny topoizomeráz I inhibitorokra a magas enzimszintekre tekintettel, egyes tumorsejtvonalak rezisztensnek bizonyulnak. Ez vélhetõen más mechanizmusoknak köszönhetõ, semmint az MDR1 és MRP (a „multidrug resistance associated protein” kifejezés rövidítése) gének és ezek termékei, a P (Pgp) glükoprotein és MRP protein, túlzott mértékû kiválasztásának, melyekkel kapcsolatban a topotekán vagy a CPT–11 nem túl jó szubsztrátok [Kawato, Y. és munkatársai: J. Pharm. Pharmacol, 45, 444–448 (1993)]. Ténylegesen megfigyelték, hogy egyes rezisztens tumorsejtek a topo I mutáns formáit tartalmazzák, így a topo I¹DNS komplex képzõdése károsul vagy egyes sejteknek nincs karboxil-észteráz-aktivitásuk, melyre szükség van a CPT–11 SN–38 aktív metabolittá való átalakításához, és így ezek ezért rezisztensek ezzel a hatóanyaggal szemben (Rotenberg, 1997, ibid). A tumorok terápiájában használatos hatóanyagokon belül a topoizomeráz I enzimek inhibitorai iránti érdeklõdés a következõ megfontolásokkal hozható összefüggésbe: a) hatékonyság hagyományos hatóanyagokkal, beleértve a topoizomeráz II inhibitorokat, szemben természetüknél fogva rezisztens tumorok ellen; b) a topo I enzim szintjei megemeltek maradnak a ciklus összes fázisában; c) számos tumor a célenzim magas szintjeit mutatja; d) a multidrug-rezisztencia (Pgp vagy MRP) jelenségében szerepet játszó fehérjék általi felismerés hiánya; és a glutationfüggõ rendszer-
30
35
40
45
50
55
60 3
2
hez (glutation-peroxidáz és glutation-S-transzferáz) kapcsolható, detoxikálóenzim-közvetített metabolizmus hiánya (Gerrits, CJH. és munkatársai: Brit. J. Cancer, 76, 952–962). Ha egyszer a topoizomeráz I inhibitorok potenciális klinikai elõnyeit vesszük figyelembe mind a tumorok széles körén tapasztalt tumor elleni aktivitás tekintetében, mind a farmakorezisztencia enyhe kiváltása tekintetében, a jelen kutatás célja olyan topo I inhibitorok azonosítása, amelyeknek kisebb a toxicitása a kereskedelmi forgalomban vagy klinikai kísérleti fázisban lévõ hatóanyagok által demonstrált toxicitáshoz képest. A kamptotecinanalógok relatív hatékonyságát meghatározó tényezõk közé tartoznak a következõk: a) topoizomeráz I¹gátlás valódi aktivitása; b) hatóanyag átlagos élettartama; c) vérplazmafehérjékkel mutatott kölcsönhatás; d) a keringõ aktív forma (lakton) és a nem aktív forma (karboxilát) közötti arány; e) a glükoprotein P vagy MRP által közvetített hatóanyag-érzékenység a sejtbõl távozó anyagokhoz képest; f) topoizomeráz I vonatkozásában a kötési stabilitás (Rotenberg, 1997, ibid). Az irinotekán és más kamptotecinszármazékok fõ hátrányos hatásai között megfigyelésre került a myeloszuppresszió és a gyomor-bélrendszeri toxicitás, például hasmenés és hányás. A hasmenés elkezdõdhet viszonylag korán vagy késõn és a hatékony dózist korlátozó faktor lehet. A hányást és a késõi hasmenést számos tumor elleni hatóanyag kiválthatja, míg a korai hasmenés – amely az infúzió beadása alatt vagy közvetlenül beadása után jelentkezhet – csaknem az irinotekánra és más kamptotecinszármazékokra jellemzõ. A toxikus hatások fõleg a béltraktusban jelentkeznek. A hasmenés csökkentése céljából a CPT–11¹et egyes klinikai vizsgálatok során loperamiddal, egy szintetikus opioiddal kombinációban alkalmazták, mely utóbbi vegyület a mu¹opioid enterális receptorok agonistája (Abigerges, 1994; Abigerges, 1995). Alkalmazták továbbá a CPT–11¹et az enkefalinázok (acetorfan) egy inhibitorával vagy ondánszetronnal, az 5¹HT3 receptorok egy antagonistájával, vagy pedig difenidraminnal, a H1 receptorok egy antagonistájával együtt. Napjainkig tehát a kamptotecinszármazékok mint tumor elleni hatóanyagok alkalmazásával együtt járó problémák a következõ pontokban összegezhetõk: – kamptotecin (CPT) és számos aktív származéka csekély vízoldékonysággal rendelkezik; – a késõbb kifejlesztett származékok súlyos mellékhatásokkal bírnak a gyomor-bélrendszer és a csontvelõ vonatkozásában; – egyes tumorsejtvonalak esetében rezisztencia fejlõdött ki a topoizomeráz I inhibitorokkal szemben; – állandóan fennáll a kutatási igény jobb terápiás indexre. A WO 97/31003 számú nemzetközi közrebocsátási bejelentésben 7¹, 9¹ és 10¹helyzetekben szubsztituált kamptotecinszármazékokat ismertetnek. A 7¹helyzetben a következõ helyettesítõk lehetnek: –CN,
1
HU 005 100 T2
–CH(CN)–R4, –CH=C(CN)–R4, –CH2–CH=C(CN)–R4, –C(=NOH)–NH 2 , –CH=C(NO 2 )–R 4 , –CH(CN)–R 5 , –CH(CH2NO2)–R5, 5¹tetrazolil, 2¹(4,5-dihidroxazolil) és 1,2,4-oxadiazolidin-3-il-5¹on csoportok, ahol R4 jelentése hidrogénatom vagy 1–6 szénatomot tartalmazó egyenes vagy elágazó láncú alkil¹, nitril- vagy karboxilalkoxi-csoport. E lehetséges vegyületek közül a WO 97/31003 számú nemzetközi közrebocsátási iratban csak olyan kamptotecinszármazékokat ismertetnek, amelyek a 7¹helyzetben –CN vagy –CH=C(CN)2 csoportot hordoznak, ugyanakkor a 9¹ és 10¹helyzetekben nincsenek helyettesítve. Az említett vegyületek közül a legjobbnak a 7¹nitrilszármazék (R4 jelentése nitrilcsoport) bizonyult, amelyet a következõkben CPT 83 kódnév alatt említünk, minthogy ez a vegyület citoxikus aktivitású nem keskeny sejtes tüdõkarcinóma (angolszász rövidítéssel: non-SCLC, H–460) esetén. Ez a sejtvonal bensõségesen ellenálló citotoxikus terápiára, és csak közepes mértékben reagál topoizomeráz I inhibitorokra, nem beszélve a célenzim túlságos mértékû expressziójáról. A CPT 83 aktívabb, mint a topotekán mint referenciavegyület, és összességében jobb farmakológiai profilt nyújt, még a tolerálhatóság tekintetében is, továbbá jobb a terápiás indexe. A CPT 83 úgy állítható elõ, hogy 7¹hidroxi-metilkamptotecint oxidálnak kamptotecin-7-aldehiddé, az utóbbit oximmá alakítják át, és végül az oximot nitrillé konvertálják. A kiindulási vegyületet és a köztitermékeket Sawada és munkatársai a Chem. Pharm. Bull, 39(10), 2574 (1991) szakirodalmi helyen ismertetik. Ebben a publikációban utalás található 1981¹es elsõbbségû szabadalomcsaládra, így például az 1982-ben közrebocsátott EP 0 056 692 számú európai szabadalmi bejelentésre. Ezekben a publikációkban többek között ismertetik a kamptotecin-7-aldehidet és ennek oximját. E származékok hasznossága abban áll, hogy 7¹hidroxi-metilkamptotecinbõl kiindulva lehetõvé teszik tumor elleni aktivitású és ugyanakkor alacsony toxicitású vegyületek elõállítását. A Chem. Pharm. Bull, 39(10), 2574 (1991) szakirodalmi helyen a szerzõk bemutatják, hogy kamptotecinhez viszonyítva a 7¹alkil- és 7¹acil-oxi-metilszármazékok – amelyek az említett szabadalmi bejelentés alapján nem voltak elõre láthatók – nagyobb aktivitású vegyületek az L1210 murin (patkány/egér) leukémiasejtvonalakon, ugyanakkor alacsonyabb aktivitás – mindig a kamptotecinre vonatkoztatva – volt megfigyelhetõ olyan vegyületeknél, amelyek a 7¹helyzetben nagy polaritással bíró csoportokat, így például hidrazoncsoportot és –CH(=NOH) képletû oximcsoportot hordoznak. Az EP 1 044 977 számú európai szabadalmi leírásban a 7¹helyzetben O¹szubsztituált oximcsoportot hordozó kamptotecinszármazékokat ismertetnek. Az általános képlet olyan kamptotecinszármazékokat is magában foglal, amelyek a 7¹helyzetben egy enamincsoportot hordoznak. Ebben a publikációban a fõ kitanítás az oximszármazékok tumor elleni aktivitásával kapcsolatos, ugyanakkor imineket csak néhány szintetikus elõállítási példában említenek, azonban nem adnak meg farmakológiai adatokat. Az említett szabadalom
5
2
feltalálói egy késõbbi munkája oximszármazékokra, különösen a terc-butoxi-származékra fókuszál, amely gimatekán név alatt jelenleg klinikai vizsgálati szakaszban van. Az imineket csupán az oximok alternatívájaként tekintették, azonban az elsõ farmakológiai vizsgálatok elirányították a szakembereket e vegyületcsoport további fejlesztésétõl.
A találmány rövid összefoglalása Most meglepõ módon felismertük, hogy a 7¹helyzetben egy aromás enaminocsoportot hordozó kamptotecinek tumor elleni aktivitásúak. Ezeknek a vegyületeknek jobb a terápiás indexe. Így a jelen találmány egyrészt az (I) általános kép15 letû vegyületekre 10
20
25
30
35
40
45
50
55
60 4
– a képletben R1 jelentése –C(R5)=N–R4 képletû csoport, ahol R4 jelentése –S–S-(2¹amino-fenil)¹, –S–S-(4¹amino-fenil)¹, –S¹(4¹amino-fenil)- és –SCH3 csoportból megválasztott egy vagy több csoporttal helyettesített fenilcsoport; R5 jelentése hidrogénatom, 1–8 szénatomot tartalmazó egyenes vagy elágazó láncú alkilcsoport, 1–8 szénatomot tartalmazó egyenes vagy elágazó láncú alkenilcsoport, 3–10 szénatomot tartalmazó cikloalkil- csoport, a cikloalkilrészben 3–10 szénatomot és az alkilrészben 1–8 szénatomot tartalmazó cikloalkil-(egyenes vagy elágazó láncú)alkilcsoport, 6–14 szénatomot tartalmazó arilcsoport vagy az arilrészben 6–14 szénatomot és az alkilrészben 1–8 szénatomot tartalmazó aril-(egyenes vagy elágazó láncú)alkil-csoport; R2 és R3 azonos vagy eltérõ jelentéssel hidrogénatomot, vagy hidroxil- vagy 1–8 szénatomot tartalmazó egyenes vagy elágazó láncú alkoxicsoportot jelent –, ezek N1-oxidjaira, ezek egyes izomerjeire, közelebbrõl a –C(R5)=N–R4 csoport szin- és anti-izomerjeire, ezek lehetséges enantiomerjeire, diasztereoizomerjeire és a megfelelõ keverékekre, további mindezen vegyületek gyógyászatilag elfogadható sóira és aktív metabolitjaikra vonatkozik. A jelen találmány továbbá a fentiekben említett (I) képletû vegyületek mint hatóanyagok alkalmazására vonatkozik gyógyászati készítményekben, közelebbrõl tumorok kezelésére használt gyógyászati készítményekben. A jelen találmány egy további tárgya az (I) képletû vegyületek mint hatóanyagok alkalmazása vírusfertõzések kezelésére alkalmas gyógyászati készít-
1
HU 005 100 T2
ményekben. A jelen találmány egy további tárgya az (I) képletû vegyületek mint hatóanyagok alkalmazása antiplasmodium falciparum aktivitást mutató gyógyászati készítményekben. A jelen találmány továbbá olyan gyógyászati készítményekre vonatkozik, amelyek hatóanyagként (I) képletû vegyületeket tartalmaznak gyógyászatilag elfogadható hordozó- és egyéb segédanyagokkal keverékben. A jelen találmány továbbá az (1) képletû vegyületek és az ezek kulcsfontosságú köztitermékei elõállítását szolgáló eljárásokra vonatkozik. A találmány részletes ismertetése A jelen találmány oltalmi körén belül az 1–8 szénatomot tartalmazó egyenes vagy elágazó láncú alkilcsoportokra példaképpen megemlíthetjük a metil¹, etil¹, propil¹, butil¹, pentil- és oktilcsoportot, valamint ezek lehetséges izomerjeit, így például az izopropil¹, izobutilvagy terc-butil-csoportot. „Halogénatom” kifejezés alatt fluor¹, klór¹, bróm- és jódatomot értünk. A gyógyászatilag elfogadható sókra példaképpen megemlíthetjük – ha a nitrogénatomoknak bázikus karakterük van – a gyógyászatilag elfogadható savakkal, mint például szervetlen és szerves savakkal képzett sókat, így például sósavval, kénsavval vagy ecetsavval képzett sókat, vagy – savas csoport, például karboxilcsoport esetén – gyógyászatilag elfogadható bázisokkal, mint például szervetlen és szerves bázisokkal alkotott sókat, így például alkálifém- és földalkálifém-hidroxidokkal, ammónium-hidroxiddal, és aminokkal – heterociklusos aminokkal is – képzett sókat. A különösen elõnyös vegyületek csoportjába tartoznak az alábbi vegyületek: 7-2-(2¹amino-fenil-ditio)-fenil-imino-metilkamptotecin (ST1737), 7-4-(4¹amino-fenil-ditio)-fenil-imino-metilkamptotecin (ST2034), 7-4-(4¹amino-fenil-tio)-fenil-imino-metil-kamptotecin (ST2069), 7-(2¹metil-tiofenil)-imino-metil-kamptotecin (ST2138). Az (I) képletû vegyületek különbözõ módszerekkel állíthatók elõ a 7¹imino-metil-csoport nitrogénatomjához kapcsolódó R4 csoport jellegétõl függõen. Az (I) képletû vegyületek – ahol a képletben R4 jelentése a korábban megadott – elõállíthatók kamptotecin-7-aldehidbõl [(Ia) képletû vegyület, ahol R5 jelentése hidrogénatom] vagy 7¹keto-kamptotecinbõl [(Ia) képletû vegyület, R5 jelentése hidrogénatomtól eltérõ] kiindulva
(Ia)
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 5
2
– ahol a képletben R1 jelentése –C(R5)=O képletû csoport és R5 jelentése az (I) képletnél megadott, továbbá R2 és R3 jelentése az (I) képletnél megadott. A (Ia) képletû vegyületet egy R4–NH2, azaz (Ilb) képletû vegyülettel – a képletben R4 jelentése a korábban megadott – reagáltatjuk, amikor egy megfelelõ, R1 helyén –C(R5)=NR4 képletû csoportot – a képletben R4 jelentése az (I) képletnél megadott – hordozó (I) képletû vegyületeket kapunk. A reagáltatás az adott területen jártas szakember számára jól ismert hagyományos módszerekkel végrehajtható, minthogy egy imin szokásos kialakításán alapul. Elõnyösen a 7¹aldehid- vagy 7¹keto-kamptotecin és az amin mólaránya 1:3 és 3:1 közötti. Hasznosíthatjuk a szóban forgó aminok sóit is. A reagáltatást egy bázis, így például egy szervetlen bázis, például kálium-karbonát, vagy pedig egy szerves bázis, így például trietil-amin vagy diaza-biciklononén jelenlétében, poláris oldószereket, elõnyösen metanolt vagy etanolt használva, illetve a hõmérsékletet szobahõmérséklet és az alkalmazott oldószer forráspontjának megfelelõ hõmérséklet közötti hõmérsékletre beállítva hajtjuk végre, adott esetben dehidratálószerek, így például nátriumvagy magnézium-szulfát vagy molekulaszita jelenlétében. Kívánt esetben lehetséges továbbá a reagáltatást egy katalizátor, így például egy Lewis-sav jelenlétében végrehajtani [miként ez például Moretti és Torre a Synthesis, 141 (1970) vagy Kobayashi és munkatársai a Synlett, 115 (1977) szakirodalmi helyen ismertetik]. A kamptotecin-7-aldehid és a kamptotecin-7-oxim ismertetésre kerülnek az EP 0 056 692 számú európai közrebocsátási iratban, továbbá Sawada és munkatársai Chem. Pharm. Bull., 39(10), 2574 (1991) szakirodalmi publikációjában. Az (I) képletû vegyületek N1-oxidjai elõállíthatók heteroaromás nitrogén oxidálására jól ismert módszerekkel, elõnyösen ecetsavval vagy trifluor-ecetsavval és hidrogén-peroxiddal végzett oxidálás útján, vagy szerves peroxisavakkal végzett reagáltatás útján (Albini, A. és Pietra, S.: „Heterocyclic N¹oxides”, CRC, 1991). Ami a különbözõ (II) képletû reaktánsokban jelen lévõ R4 különbözõ jelentéseit illeti, ezek a reaktánsok kereskedelmi forgalomból beszerezhetõk vagy elõállíthatók a szakirodalomból jól ismert módszerekkel, amelyek az adott területen jártas szakember által kiválaszthatók, illetve szakértelmével kiegészíthetõk. A gyógyászatilag elfogadható sók elõállíthatók a szakirodalomból jól ismert hagyományos módszerekkel, így nem igényelnek további ismertetést. A jelen találmány szerint leírt vegyületek burjánzás elleni aktivitást fejtenek ki, ezért hasznosak terápiás aktivitásukra tekintettel, továbbá olyan fizikokémiai tulajdonságokkal bírnak, amelyek alkalmassá teszik ezeket a vegyületeket gyógyászati készítményekké való feldolgozásra. A gyógyászati készítmények legalább egy (I) képletû vegyületet tartalmaznak olyan mennyiségben,
1
HU 005 100 T2
ami szignifikáns terápiás hatást, közelebbrõl tumor elleni hatást hoz létre. A találmány szerinti gyógyászati készítmények hagyományos típusúak, és a gyógyszeriparban jól ismert szokásos módszerekkel elõállíthatók. Az alkalmazni kívánt beadási módtól függõen a találmány szerinti készítmények lehetnek szilárd vagy folyékony halmazállapotúak, illetve alkalmasak orális, parenterális vagy intravénás beadásra. A találmány szerinti gyógyászati készítmények a hatóanyagokkal együtt legalább egy gyógyászatilag elfogadható hordozó- vagy egyéb segédanyagot tartalmaznak. Különösen hasznosak lehetnek olyan segédanyagok, mint például a szolubilizálószerek, diszpergálószerek, szuszpendálószerek és emulgeálószerek. Az (I) képletû vegyületek hasznosíthatók továbbá más hatóanyagokkal, így például más tumor elleni hatóanyagokkal kombinációban mind önálló formában, mind egyetlen dóziskészítmény formájában. A találmány szerinti vegyületek hasznosíthatók tehát tumor elleni aktivitású gyógyászati készítmények hatóanyagaiként, például tüdõtumorok, így például nem keskeny sejtes tüdõtumor, továbbá a vastagbél-végbél, prosztata és gliómák tumorjai esetén. A találmány szerinti vegyületek citotoxikus aktivitását humán tumorsejtekbõl álló sejtrendszerekben vizsgáltuk, a citotoxikus potenciális kiértékelésének módszereként a burjánzás elleni aktivitási tesztet alkalmazva. Az alkalmazott sejtvonal nem keskeny sejtes tüdõkarcinóma, amely az NCI H460 jelölés alá tartozó nem keskeny sejtes hisztotípushoz tartozik. In vivo tanulmányok céljából a szolubilizálást 10% dimetil-szulfoxidot tartalmazó, kétszer desztillált vízben hajtottuk végre, minthogy fiziológiás konyhasóoldatban a szolubilizálás lehetetlen, továbbá orális beadást alkalmaztunk 10 ml/kg térfogatarányban.
5
10
15
20
25
30
35
40 Tumor elleni aktivitás A kísérletekben 10–12 hetes, thymushiányos nu/nu svájci egereket (beszerezhetõk a Charles River, Calco, Olaszország, cégtõl) használtunk. Az állatokat laminális áramlású szobákban tartottuk a „United Kingdom Co¹ordination Committee Cancer Research” intézmény elõírásai szerint. A kísérleti protokollokat az Instituto Nazionale per lo Studio e la Cura dei Tumori kutatóintézet „Ethical Committee for animal experimentation” bizottsága jóváhagyta. 5¹5 egérbõl álló csoportoknak kétoldalúan szubkután implantáltunk egerekbõl származó, mintegy 2·2·2 mm méretû tumorfragmenseket, amelyekbe szubkután 106 mennyiségben NCI H460/egér sejteket ojtottunk. Az állatokat akkor kezeltük a kísérleti vegyületekkel, amikor már a tumor kezdett kitapintható lenni. Hetente kétszer Vernier-tolómérõ alkalmazásával a tumorok szélességét, minimális átmérõjét (1),
45
2
hosszát és maximális átmérõjét (L) mértük mm¹ben. A tumor térfogatát (mm3) kiszámítottuk az I2·L/2 képlet alapján. A molekula hatékonyságát kiértékeltük mint a kezelt csoportnak a kontrollcsoporthoz képest %¹ban mérhetõ TVI-értékét a TVI%=100–(T/C·100) képlet alapján, ahol T a kezelt csoport tumortérfogatának átlagértéke és C kontrollcsoport megfelelõ értéke. Egy vegyületet akkor tekintünk hatékonynak, ha a TVI% ³50. Ezeknek a molekuláknak további elõnyeiként azonosítható a hatásos dózisok széles tartománya, ami a terápiás index növekedését és a terápiás alkalmazásban a jobb kezelhetõséget jelzi, különösen, ha idõben hosszabb kezelés látszik célszerûnek, mindenekelõtt injektálható készítményeknél különbözõ beadási módok és dózisok alkalmazásával. A hagyományos kamptotecinek egyik fontos hátránya az, hogy kötésük a tercierkomplexben (hatóanyag-DNS-enzim) reverzíbilis. Ez a reverzibilitás érinti a hatóanyag hatékonyságát, minthogy nem teszi lehetõvé az egyetlen szálú DNS-hasítás transzformálását kettõs szálú DNS-hasítássá a DNS-szintézis során. A találmány szerinti vegyületek által nyújtott elõny nyilvánvaló abban a tekintetben, hogy a technika állása szerint ismert vegyületekhez képest az említett tercierkomplex reverzibilitásának korlátja meghaladásra kerül. Preklinikai vizsgálatokban a találmány szerinti vegyületek citotoxikus aktivitást mutattak különbözõ tumorsejtvonalakon. A rák elleni aktivitásnak ez a széles spektruma igazolódott olyan egereken, amelyekbe humán tumorxenograftok kerültek átültetésre. Ilyenekre megemlítjük a következõket: NSCLC (H460, A549), prosztata (JCA–1), glioblasztóma (GBM/7), gyomorrák (MKN28), oszteoszarkóma (U2OS), petefészekrák (A2780/Dx, A2780/DDP) és vastagbél-karcinómák (HT29, CoBA), valamint patkány/egér által terjesztett tüdõrák (M109) és leukémiamodell (L1210). A preklinikai eredmények arra utalnak, hogy a találmány szerinti vegyületek aktív rák elleni szerek lehetnek embernél elõforduló rákos megbetegedéseknél, közelebbrõl nem keskeny sejtes tüdõrák (NSCLC), glioblasztóma és prosztatakarcinóma ellen. Néhány találmány szerinti vegyület tumor elleni aktivitását a következõ 1. táblázatban mutatjuk be. 1. táblázat
50 Vegyület
55
IC50 (mg/ml)
ST 1737
0,0295±0,07 (vízben oldódó)
ST 2034
0,235±0,02
ST 2069
0,14±0,04
ST 2138
0,033±0,004
Az ST 1737 vegyület in vivo aktivitását az alábbi 2. 60 táblázatban mutatjuk be. 6
1
HU 005 100 T2
2. táblázat ST 1737 hatásai perorális adagolás esetén (q4dx4) thymushiányos meztelen egereknél, amelyeknek szubkután bejuttatott MKN–28 humán gyomorkarcinómájuk van Hatóanyag
Dózis (mg/kg)
TVI %1
BWL%2
ST 1737
4
69
0/4
7
56
0/4
12
68
4
5
Tox3
10
0/4
A tumor átlagos kettõzési ideje kontrollegereknél 7,1±1,3, illetve 5,4±1,4 nap (656. számú, illetve 664. számú kísérletek). 1 az utolsó kezelés után 11¹12 nappal a kontrolltumorokhoz képest a kezelt tumoroknál a tumortérfogat %¹os gátlása, 2 a hatóanyaggal való kezelés által kiváltott testtömegcsökkenés %¹osan, 3 elpusztult/kezelt egér.
A találmány szerinti vegyületek – amelyeket itt példaszerûen az egyik elõnyös vegyülettel, az ST 1737 jelölésû vegyülettel mutattunk be – nagy citotoxikus hatékonyságát tükrözi potens tumor elleni aktivitásuk is. A topotekánnal (TPT) végzett kezelésre szignifikáns módon való reagálással jellemezhetõ (azaz a TVI nagyobb, mint 80%) tumorxenograftok egész soránál lényeges javulás tapasztalható a találmány szerinti vegyületek tumor elleni aktivitásának spektrumában szignifikáns számú humán tumormodelleknél. Közelebbrõl impresszív tumor elleni hatékonyság volt megfigyelhetõ számos olyan tumormodell kezelésekor, amelyeknél igen nagy regresszió volt elérhetõ a kezelt állatok nagy számánál. Sõt a találmány szerinti vegyületek képesek voltak MDR-fenotípussal jellemezhetõ tumoroknál lényeges CR kiváltására. Ez a megfigyelés nagy jelentõségû, jelzi, hogy a találmány szerinti vegyületek nem tekinthetõk a P¹glükoprotein egy szubsztrátjának. A találmány szerinti vegyületek járulékos terápiás elõnyei a következõk: a) a terápiás index javított, b) a dózisok nagyobb tartományában a hatóanyag hatékony, c) hatékonyság jelentkezik igen eltérõ kezelési módoknál, ami a találmány szerinti vegyületeket kevésbé teszi függõvé a kezelés módjától, mint a topotekánt. A következõ példák tovább illusztrálják a találmányt. 1. példa Általános módszer: 16 mg (0,03 mmol) Yb(OTf)3 5 ml vízmentes diklór-metánnal készült, 4 Å méretû molekulaszitát tartalmazó szuszpenziójához hozzáadjuk 100 mg (0,26 mmol) 7¹formil-kamptotecin 20 ml diklór-metánnal készült oldatát, majd 0,26 mmol amin 0,5 ml diklór-metánnal készült oldatát. Az így kapott keveréket szobahõmérsékleten addig keverjük, míg a reakció teljessé nem válik. A molekulaszita kiszûrése után 20 ml vizet adagolunk, majd a két fázist szétválasztjuk. A vizes fázist gyorsan diklór-metánnal háromszor extraháljuk, majd az egyesített szerves fázisokat
15
20
25
30
35
40
2
szárítjuk és bepároljuk. A terméket végül szilikagélen flashkromatográfiásan tisztítjuk. A következõ vegyületeket kaptuk: egyes esetekben a tumor elleni aktivitást is megadjuk (IC50 H–460 esetén, mmol). 7-2-(2¹Amino-fenil-ditio)-fenil-imino-metil-kamptotecin (ST 1737) IC50 (H–460, mM): 0,017. 1H–NMR (DMSO-d ) d: 0,83 (t, J=7 Hz, H3–18) 1,7–1,9 6 (m, H2¹19) 5,35–5,75 (6H, m, H2¹5 + H¹17+NH2), 6,40 (1H, m, ArH), 6,5–6,6 (2H, m, 1 ArH+OH), 6,90 (1H, m, ArH), 7,25–7,45 (4H, m, 3 ArH+H¹14), 7,15–8,0 (4H, m, 4 ArH), 8,25 (1H, dd), 9,75 (1H, s, CH=N). 7-4-(4¹Amino-fenil-ditio)-fenil-imino-metil-kamptotecin (ST 2034) IC50 (H–460, mM): 0,39. Olvadáspont: 154–155 °C (bomlik). 1H–NMR (DMSOd6) d: 0,83 (t, J=7 Hz, H3¹18), 1,7–1,9 (m, H2¹19), 5,40 (s, H2¹17), 5,55 (s, H2-5+NH2), 6,50 (s, –OH), 6,55 (m, 2H Ar), 7,25 (m, 2H Ar), 7,35 (s, H¹14), 7,60 (m, 4H Ar), 7,8 (m, H¹11), 7,9 (m, H¹10), 8,25 (dd, H¹12), 9,0 (dd, H¹9), 9,70 (s, CH=N). 7-4-(4¹Amino-fenil-tio)-fenil-imino-metil-kamptotecin (ST 2069) IC50 (H–460, mM): 0,24. Olvadáspont: 187–188 °C (bomlik), 1H–NMR (DMSOd6) d: 0,87 (t, J=7 Hz, H3–18), 1,7–1,9 (m, H2¹19), 5,4 (s, H2¹17), 5,55 (s, H2¹5 + NH2), 6,55 (s, –OH), 6,65 (m, 2H Ar), 7,10–7,50 (m, 6H Ar+ H¹14), 7,8 (m, H¹11), 7,9 (m, H¹10), 8,30 (dd, H¹12), 9,0 (dd, H¹9), 9,5 (s, CH=N). 7-(2¹Metil-tiofenil)-imino-metil-kamptotecin (ST 2138) IC50 (H–460, mM): 0,06. Olvadáspont: >250 °C (bomlik), 1H–NMR (DMSO-d6) d: 0,83 (t, J=7 Hz, H3¹18), 1,7–1,9 (m, H2¹19), 2,50 (s, SCH3), 5,40 (s, H2¹17), 5,70 (s, H2¹5), 6,45 (s, –OH), 7,25–7,35 (m, H¹14; 3H aromás), 7,6 (m, 1H aromás), 7,8 (m, H¹11), 7,95 (m, H¹10), 8,30 (dd, H¹12), 9,10 (dd, H¹9), 9,55 (s, CH=N).
SZABADALMI IGÉNYPONTOK 45
1. (I) általános képletû vegyületek
50
55
– a képletben R1 jelentése –C(R5)=N–R4 képletû csoport, ahol R4 jelentése –S–S-(2¹amino-fenil)¹, –S–S-(4¹amino-fe60 7
1
HU 005 100 T2
nil)¹, –S¹(4¹amino-fenil)- és –SCH3 csoportból megválasztott, egy vagy több csoporttal helyettesített fenilcsoport; R5 jelentése hidrogénatom, 1–8 szénatomot tartalmazó egyenes vagy elágazó láncú alkilcsoport, 1–8 szénatomot tartalmazó egyenes vagy elágazó láncú alkenilcsoport, 3–10 szénatomot tartalmazó cikloalkilcsoport, a cikloalkilrészben 3–10 szénatomot és az alkilrészben 1–8 szénatomot tartalmazó cikloalkil-(egyenes vagy elágazó láncú)alkil-csoport, 6–14 szénatomot tartalmazó arilcsoport vagy az arilrészben 6–14 szénatomot és az alkilrészben 1–8 szénatomot tartalmazó aril-(egyenes vagy elágazó láncú)alkilcsoport; R2 és R3 azonos vagy eltérõ jelentéssel hidrogénatomot, vagy hidroxil- vagy 1–8 szénatomot tartalmazó egyenes vagy elágazó láncú alkoxicsoportot jelent –, ezek N1-oxidjai, ezek egyes izomerjei, közelebbrõl a –C(R5)=N–R4 csoport szin- és anti-izomerjei, ezek lehetséges enantiomerjei, diasztereoizomerjei és a megfelelõ keverékek, további mindezen vegyületek gyógyászatilag elfogadható sói. 2. Az 1. igénypont szerinti vegyületek, ahol a fenilcsoport orto-helyzetben helyettesített. 3. Az 1. igénypont szerinti vegyületek közül a következõk: 7-2-(2¹amino-fenil-ditio)-fenil-imino-metilkamptotecin (ST1737), 7-4-(4¹amino-fenil-ditio)-fenil-imino-metilkamptotecin (ST2034), 7-4-(4¹amino-fenil-tio)-fenil-imino-metil-kamptotecin (ST2069), 7-(2¹metil-tiofenil)-imino-metil-kamptotecin (ST2138), valamint ezek N1-oxidjai, ezek egyes izomerjei, közelebbrõl a –C(R5)=N–R4 csoport szin- és anti-izomerjei, ezek lehetséges enantiomerjei, diasztereoizomerjei és a megfelelõ keverékek, további mindezen vegyületek gyógyászatilag elfogadható sói. 4. Eljárás az 1–3. igénypontok szerinti vegyületek elõállítására, azzal jellemezve, hogy egy (Ia) képletû vegyületet
2
5 (Ia)
10
15
20
25
30
35
40
– ahol a képletben R1 jelentése –C(R5)=O képletû csoport és R5 jelentése az (I) képletnél megadott, továbbá R2 és R3 jelentése az (I) képletnél megadott – egy R4–NH2 (Ha) képletû vegyülettel reagáltatunk, és adott esetben az így kapott (I) képletû vegyületeket N1-oxidjaikká, egyes izomerjeikké, közelebbrõl a –C(R5)=N–R4 csoport szin- és anti-izomerjeivé, ezek lehetséges enantiomerjeivé, diasztereoizomerjeivé és a megfelelõ keverékekké, további, mindezen vegyületek gyógyászatilag elfogadható sóivá alakítjuk. 5. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az (Ia) és a (IIa) képletû vegyületek közötti mólarányt 1:3 és 3:1 közé állítjuk be. 6. Az 1–3. igénypontok bármelyike szerinti vegyületek gyógyszerként való alkalmazásra. 7. Gyógyászati készítmény, amely terápiásan hatásos mennyiségben az 1–3. igénypontok szerinti vegyületek közül legalább egyet tartalmaz gyógyászatilag elfogadható hordozó- és egyéb segédanyagokkal kombinációban. 8. Gyógyászati készítmény, amely terápiásan hatásos mennyiségben az 1–3. igénypontok szerinti vegyületek közül legalább egyet tartalmaz gyógyászatilag elfogadható hordozó- és egyéb segédanyagokkal és adott esetben további hatóanyagokkal kombinációban. 9. A 8. igénypont szerinti gyógyászati készítmény, ahol a további hatóanyag tumor elleni anyag. 10. Egy, az 1–3. igénypontok szerinti vegyület alkalmazása tumorok kezelésére alkalmas gyógyszer elõállítására. 11. A 10. igénypont szerinti alkalmazás, ahol a tumor nem keskeny sejtes tüdõtumor, továbbá a vastagbél-végbél, prosztata, petefészek és gliómák tumorja, valamint szarkómák és fehérvérûség.
Kiadja a Magyar Szabadalmi Hivatal, Budapest Felelõs vezetõ: Törõcsik Zsuzsanna Windor Bt., Budapest
