專利名稱：用于治療癌癥的新雙萘二甲酰亞胺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及新雙萘二甲酰亞胺和它們的鹽，制備它們的方法，含有它們的藥物組合物和用它們治療哺乳動物惡性腫瘤，特別是固體惡性腫瘤如結(jié)腸癌，乳腺癌，前列腺癌和非小細胞肺癌的方法。
1989年6月20日頒布的Harnish等人的美國專利4,841,052公開了雙萘二甲酰亞胺在電子照相調(diào)色劑中作為電荷調(diào)整物質(zhì)。
1989年10月17日頒布的 等人的美國專利4,874,883公開了下式抗癌化合物或生理上容許的酸加成鹽 其中X，X′，X″和X相同或不同，分別為H，NO2，NH2，C1-C6烷基氨基，二-C1-C6烷基氨基，OH，C1-C6烷氧基，鹵素，三鹵代甲基，C1-C6烷基，甲酰基，C1-C6烷基羰基，脲基(ureyl)，C1-C6烷基脲基，R為直鏈或支鏈C4-C10亞烷基，該鏈在一處或兩處被仲氨基或叔氨基隔開，其中2個氮原子彼此可以再由亞烷基鍵連。
1992年2月4日頒布的Ardecky等人的美國專利5,086,059公開的萘二甲酰亞胺在萘二甲亞酰胺環(huán)的4位和5位有一個亞乙基橋。這些化合物被認為有抗癌效果，而且在水中的溶解度比現(xiàn)有技術(shù)中的化合物好。
1993年4月27日頒布的Sun的美國專利5,206,249公開了雙萘二甲酰亞胺作為抗癌藥物，該化合物在萘二甲酰亞胺環(huán)上含有至少一個與支鏈橋部分連接的硝基取代基。1993年6月24日頒布的Sun等人的PCT/US92/10525公開了在萘二甲酰亞胺環(huán)上含有至少一個與支鏈橋部分連接的硝基取代基的雙萘二甲酰亞胺。
1992年9月30日 等人的1992年德國專利申請42 32 739.3公開了不對稱雙萘二甲酰亞胺。
Harnish的美國專利4,919,848公開的雙萘二甲酰亞胺是制備抑制陰離子熒光增白劑產(chǎn)生熒光的化合物的中間體。
到現(xiàn)在為止，人們已經(jīng)認識到，無論是否經(jīng)過與硝基雙萘二甲酰亞胺的DNA嵌入有關(guān)的相互作用，萘二甲酰亞胺環(huán)上的取代，特別是硝基取代對雙萘二甲酰亞胺的抗腫瘤效果有重要作用。然而，我們驚奇地發(fā)現(xiàn)，這種硝基取代對于抗癌活性是根本不需要的。事實上，正如下面詳述的，沒有硝基取代和/或具有環(huán)取代基與橋構(gòu)型新結(jié)合的某些雙萘二甲酰亞胺類都能提供具有降低毒性，抗腫瘤選擇性和/或溶解性的抗腫瘤組合物。
本發(fā)明涉及式I雙萘二甲酰亞胺化合物(包括其各對映體或非對映體形式，這些對映體和非對映體的混合形式和藥學(xué)上可接受的酸加成鹽)，含有這些化合物的藥物組合物和用它們治療哺乳動物癌癥的方法 其中X，X′，X″和X相同或不同，并選自H，NO2，NH2，NH-低級酰基，C1-6烷基氨基，二-C1-6烷基氨基，OH，C1-6烷氧基，鹵素，三鹵代甲基，C1-6烷基，甲?；?，C1-6烷基羰基，脲基和C1-6烷基脲基；或X和X′或X″和X可以在環(huán)的C-4和C-5位之間形成乙烯橋；R和R′為H，C1-4烷基，芳基或芐基；A和D相同或不同，可以是被C1-4烷基取代基任意取代的-CH2-CH2-，B為-(CH2)n-，其中n為3或4，而且其中一個氫原子可以被一個C1-4烷基取代。
本發(fā)明的一類化合物是式I的雙萘二甲酰亞胺類，其中X，X′，X″和X中至少一個不是H，即其中X，X′，X″和X相同或不同，選自NO2，NH2，NH-低級?；?，C1-6烷基氨基，二-C1-6烷基氨基，OH，C1-6烷氧基，鹵素，三鹵代甲基，C1-6烷基，甲酰基，C1-6烷基羰基，脲基，C1-6烷基脲基。目前在這類化合物各實施方案中優(yōu)選X，X′，X″和X都不是NO2。
上述化合物的小類是式I雙萘二甲酰亞胺化合物，其中X，X′，X″和X至少一個為NH2，NH-低級酰基，C1-6烷基氨基或二-C1-6烷基氨基。這類化合物包括X和X″為H，X′和X為NHCOCH3的式I化合物。
這些化合物的另一類是式I雙萘二甲酰亞胺化合物，其中連接兩個環(huán)的橋部分為-CH2-CH2-NR-CH2-CH2-CH2-NR-CH2-CH2-，其中R如上定義，X，X′，X″和X及R均為H的化合物是優(yōu)選的。
本發(fā)明的對稱化合物可以通過式II的萘二甲酸酐與半當(dāng)量式III的多胺，在有機溶劑如二噁烷，乙醇，DMF等存在下，在-20℃到溶劑沸騰溫度下反應(yīng)來合成(流程1)。從反應(yīng)混合物中濾出固體，或?qū)⒎磻?yīng)混合物減壓蒸發(fā)至干，并用常規(guī)方法如結(jié)晶或色譜法純化剩余物。 流程1不對稱化合物合成如下將一個末端氨基被常規(guī)保護的多胺(III)與等當(dāng)量酸酐縮合。將所得產(chǎn)物除去氨基保護基后與等當(dāng)量另一酸酐縮合。
含有支鏈橋部分的化合物，即其中A和/或B帶有烷基取代基，可以用Sun在美國專利5,206,249中使用的方法制備，該文獻的全部內(nèi)容在此引作參考。
如此得到的雙萘二甲酰亞胺被直接使用或可用適宜的無機酸或有機酸酸化，通過過濾回收，制備藥學(xué)上可接受的鹽，例如，甲磺酸鹽或乙酸鹽。游離堿的鹽也可以通過用適宜的無機酸或有機酸酸化乙醇，二氯甲烷，乙醚等中的游離堿懸浮液，并過濾收集如此形成的固體來制備。其它用于形成鹽的酸是現(xiàn)有技術(shù)中已知的，參見 等人的美國專利4,874,883。
1，8-萘二甲酸酐II和相應(yīng)的多胺III都是商品，或可通過文獻中已知方法制備?？梢杂妹绹鴮＠?,206,249(Sun)中的方法合成支鏈多胺，并用所需的酸酐部分與其制成本發(fā)明雙萘二甲酰亞胺類。
本發(fā)明進一步包括含有本發(fā)明腫瘤抑制化合物以及藥學(xué)上可接受的載體的藥物組合物。本發(fā)明還涉及治療哺乳動物腫瘤的方法，包括給患有腫瘤的哺乳動物施用抑制腫瘤量的本發(fā)明化合物。本發(fā)明化合物可以制成藥物組合物，并用例如 等人的美國專利4,874,883和Sun的美國專利5,206,249中所述的常規(guī)物質(zhì)和方法給藥予病人。兩篇專利文獻的內(nèi)容在此引作參考，特別參見美國專利5,206,249，第22欄第10行到第23欄末尾。
本發(fā)明化合物具有治療各種癌癥的細胞毒素活性。這些化合物可用現(xiàn)有技術(shù)通常接受的，如在Sun的美國專利5,206,249(特別參見第19欄到第22欄第9行)中所述的那些體內(nèi)和體外模型評價相對效力。在這些模型中的效果表明本發(fā)明化合物對治療病人固體腫瘤的實用性，以及對癌，特別是固體惡性腫瘤有明顯治療作用。
A.體外方法細胞毒性可用細胞酶聯(lián)標準方法測定，如微生物四唑鎓測定(MTT)。該測定詳細過程已有發(fā)表(Alley，MC et al.，CancerResearch 48589-601，1988)。腫瘤細胞如HT-29結(jié)腸癌或LX-1肺腫瘤的指數(shù)增長培養(yǎng)在微滴定板上進行。在96孔板上每孔種5000-20000個細胞(150μl介質(zhì))，在37℃生長過夜。以10倍稀釋度(10-4M至10-10M)加入試驗化合物。然后培養(yǎng)細胞48-72小時。為測定每孔中存活細胞數(shù)，加入MTT染色劑(50μl的3-(4，5-二甲基噻唑-2-基)-2，5-二苯基溴化四唑鎓鹽水，3mg/ml溶液)。將該混合物在37℃培養(yǎng)5小時，然后每孔加入25％SDS(PH2)50μl。經(jīng)一夜培養(yǎng)，用ELISA讀數(shù)器讀取每孔在550nm處的吸收。用公式％T/C(％存活細胞，治療的/對照)計算一式四份孔數(shù)據(jù)的+/-SD的平均值。 試驗化合物能得到T/C為50％抑制生長的濃度記為IC50。
B.體內(nèi)方法本發(fā)明化合物可進一步于各種臨床前測定中測試體內(nèi)活性以確定其臨床實用性。正如本領(lǐng)域中已知的，這些試驗可在裸鼠腫瘤組織，優(yōu)選人體移植器官(“異種移植”)上進行。對異種移植的小鼠使用試驗化合物之后來評價它們的抗腫瘤效果。
更具體地，將已生長在無胸腺裸鼠體內(nèi)的人體腫瘤切片成約50mg大小，移植到新動物體內(nèi)。移植當(dāng)天記為0天。6-10天后，小鼠接受試驗化合物靜脈或腹腔內(nèi)注射治療，每種劑量一組，5-10只。每天一次，共給藥5天，10天或15天，劑量從10-100mg/Kg體重。每周二次測腫瘤直徑和體重。用卡尺測徑器測直徑，用公式計算腫瘤體積(長×寬2)2＝mm3(腫瘤體積)計算每個治療組腫瘤的平均體積，相對于未治療對照組腫瘤測定各治療組T/C值。數(shù)據(jù)可用下列標準評價。T/C值是1.0或大于1.0，表明化合物對腫瘤生長無影響；值＜1.0表明腫瘤大小有所減??；值為0.15-0.49表明有中等活性；＜0.01-0.14表明有高或很高活性；極高活性表現(xiàn)為腫瘤完全消失(治療后無可見腫瘤)；化合物T/C值＞0.50認為無活性。
通過以下實施例本發(fā)明更易理解。此處的份數(shù)及百分率按重量計，除非另有說明。
實施例實施例1N，N′-雙[2-(1，8-萘二甲酰亞氨基)乙基]-1，3-二氨基丙烷將4g(20mmol)1，8-萘二甲酸酐和1.6g(10mmol)N，N′-雙(2-氨基乙基)-1，3-二氨基丙烷的混合物在二噁烷(40ml)中回流加熱5小時。濾出沉淀的固體，洗滌，干燥并從甲苯中重結(jié)晶，得到3g(58％)N，N′-雙[2-(1，8-萘二甲酰亞氨基)乙基]-1，3-二氨基丙烷。M.P.160℃(甲苯)。
1H-NMR(CF3COOD)δ＝2.54(m，2H)；3.58(t，J＝7.5，4H)；3.86(t，J＝4.9，4H)；4.83(t，J＝4.8，4H)；7.93(t，J＝7.4，4H)；8.48(d，J＝8.3，4H)；8.73(d，J＝7.4，4H).C31H28N4O4元素分析計算值C71.50；H5.42；N10.76；實測值C71.20；H5.48；N10.59。乙酸鹽M.P.134℃；甲磺酸鹽M.P.215℃。
實施例2N，N′-雙[2-(4-氯-1，8-萘二甲酰亞氨基)乙基]-1，3-二氨基丙烷將4g(17mmol)4-氯-1，8-萘二甲酸酐和1.3g(8.5mmol)N，N′-雙(2-氨基乙基)-1，3-二氨基丙烷的混合物在二噁烷(40ml)中回流加熱5小時。濾出沉淀的固體，洗滌，干燥并從甲苯中重結(jié)晶，得到2.9g(59％)N，N′-雙[2-(4-氯-1，8-萘二甲酰亞氨基)乙基]-1，3-二氨基丙烷。M.P.151℃(甲苯)。
1H-NMR(CF3COOD)δ＝2.54(s，2H)；3.57(t，J＝7.4，4H)；3.86(s，4H)；4.81(s，4H)；8.00(d，J＝7.9，2H)；8.04(d，J＝8.6；2H)；8.62(d，J＝8.0；2H)；8.78(d，J＝7.32H)；8.90(d，J＝8.2，2H).C31H26N4O4Cl2元素分析計算值C63.16；H4.44；N9.50；實測值C62.89；H4.49；N9.20。
實施例3N，N′-雙[2-(3-硝基-1，8-萘二甲酰亞氨基)乙基]-1，3-二氨基丙烷如實施例1。產(chǎn)率64％。M.P.215℃(DMF)。
實施例4N，N′-雙[2-(4，5-二亞甲基-1，8-萘二甲酰亞氨基)乙基]-1，3-二氨基丙烷如實施例1。產(chǎn)率51％。M.P.209℃(甲苯)。
實施例5N，N′-雙[2-(2-羥基-1，8-萘二甲酰亞氨基)乙基]-1，3-二氨基丙烷如實施例1。產(chǎn)率29％。M.P.103℃(EtOH)。
實施例6N，N′-雙[2-(3-羥基-1，8-萘二甲酰亞氨基)乙基]-1，3-二氨基丙烷如實施例1。產(chǎn)率75％。M.P.207℃(DMF)。
實施例7N，N′-雙[2-(4-羥基-1，8-萘二甲酰亞氨基)乙基]-1，3二氨基丙烷如實施例1。產(chǎn)率38％。M.P.196℃(EtOH)。
實施例8N，N′-雙[2-(2-甲基-1，8-萘二甲酰亞氨基)乙基]-1，3-二氨基丙烷如實施例1。產(chǎn)率45％。M.P.220℃(EtOH)。
實施例9N，N′-雙[2-(3-氨基-1，8-萘二甲酰亞氨基)乙基]-1，3-二氨基丙烷如實施例1。產(chǎn)率72％。M.P.200℃(DMF-H2O)。
實施例10N，N′-雙[2-(3-乙酰氨基-1，8-萘二甲酰亞氨基)乙基]-1，3-二氨基丙烷如實施例1。產(chǎn)率63％。M.P.240℃(DMF-H2O)。
實施例11N，N′-雙[2-(4-硝基-1，8-萘二甲酰亞氨基)乙基]-1，3-二氨基丙烷如實施例1。產(chǎn)率32％。M.P.162℃(甲苯)。
實施例12N，N′-雙[2-(4，5-二甲基-1，8-萘二甲酰亞氨基)乙基]-1，3-二氨基丙烷如實施例1。產(chǎn)率74％。M.P.205℃(甲苯)。
實施例13N，N′-雙[2-(3-溴-1，8-萘二甲酰亞氨基)乙基]-1，3-二氨基丙烷如實施例1。產(chǎn)率20％。M.P.100℃(甲苯-環(huán)己烷)。
實施例14N，N′-雙[2-(1，8-萘二甲酰亞氨基)乙基]-N，N′-二甲基-1，3-二氨基丙烷將2g(3.8mmol)N，N′-雙[2-(1，8-萘二甲酰亞氨基)乙基]-1，3-二氨基丙烷溶解于10ml甲酸，并將4ml甲醛加到上述溶液中。將反應(yīng)混合物回流加熱4小時，真空除去甲酸，得到的剩余物用碳酸氫鈉中和。過濾所得固體并從乙醇重結(jié)晶，得到1g(47％)N，N′-雙[2(1，8-萘二甲酰亞氨基)乙基]-N，N′-二甲基-1，3-二氨基丙烷。M.P.133℃(乙醇)。
1H-NMR(CF3-COOD)δ＝2.70(m，2H)；3.32(s，6H)；3.63(m，2H)；3.89(m，6H)；4.85(m，4H)；7.90(m，4H)；8.43(d，J＝8.2Hz，2H)；8.47(d，J＝8.2Hz，2H)；8.71(t，J＝8Hz，4H).C33H32N4O4元素分析計算值C72.24；H5.87；N10.21；實測值C72.07；H5.72；N10.25。
實施例15N，N′-雙-[2-(1，8-萘二甲酰亞氨基)乙基]-N，N′-二乙基-1，3-二氨基丙烷將2g(3.8mmol)N，N′-雙[2-(1，8-萘二甲酰亞氨基)乙基]-1，3-二氨基丙烷溶解于50ml乙酸，慢慢加入3.6g(96mmol)硼氫化鈉。將該溶液加熱至50-55℃10小時。冷卻反應(yīng)物并用25ml水淬滅，用二氯甲烷萃取上述溶液。干燥萃取液，真空除去溶劑。剩余的油狀物進行柱色譜分離，得到1g(45％)N，N′-雙-[2-(1，8-萘二甲酰亞氨基)乙基]-N，N′-二乙基-1，3-二氨基丙烷。M.P.106℃(EtOH)。
1H NMR(CF3COOD)δ＝1.54(t，J＝7.1HZ，6H)；2.70(m，2H)；3.75(m，8H)；3.86(m，4H)；4.82(m，4H)；7.86(t，J＝7.8Hz，8H)；8.38(d，J＝2.9Hz，2H)；8.42(d，J＝3.0Hz，2H)；8.66(d，J＝7.4Hz，4H).
實施例16N，N′-雙[2-(1，8-萘二甲酰亞氨基)乙基]-N，N′-二丁基-1，3-二氨基丙烷將1g(1.9mmol)N，N′-雙-[2-(1，8-萘二甲酰亞氨基)乙基]-1，3-二氨基丙烷，0.2g(3.8mmol)KOH和15mg四丁基溴化銨在燒瓶中混合，放入超聲波浴15分鐘。加入800mg(5.8mmol)正-丁基溴至混合物中，加熱至80℃反應(yīng)8小時。產(chǎn)物用CH2Cl2萃取，濃縮，進行柱色譜分離，得到0.48g(40％)N，N′-雙[2-(1，8-萘二甲酰亞氨基)乙基]-N，N′-二丁基-1，3-二氨基丙烷。M.P.245℃(EtOH)1H NMR(CF3COOD)δ＝1.08(t，J＝7.0Hz，6H)；1.57(m，4H)；1.95(m，4H)；2.87(m，2H)；3.60(m，4H)；3.92(m，8H)；4.88(m，4H)；7.90(m，4H)；8.47(t，J＝7.4Hz，4H)；8.74(m，4H).
實施例17N，N′-雙[2-(1，8-萘二甲酰亞氨基)乙基]-1，4-二氨基丁烷用實施例1的方法制備標題化合物，但用N，N′-雙(2-氨基乙基)-1，4-二氨基丁烷代替N，N′-雙(2-氨基乙基)-1，3-二氨基丙烷。
產(chǎn)率30％。M.P.186℃(甲苯-正庚烷)。
實施例18N，N′-雙[2-(4-溴-1，8-萘二甲酰亞氨基)乙基]-1，3-二氨基丙烷如實施例1。產(chǎn)率58％。M.P.182℃(EtOH)。
權(quán)利要求
1.下式化合物及其藥學(xué)上可接受的酸加成鹽， 其中X，X′，X″和X相同或不同，并選自H，NO2，NH2，NH-低級酰基，C1-6烷基氨基，二-C1-6烷基氨基，OH，C1-6烷氧基，鹵素，三鹵代甲基，C1-6烷基，甲酰基，C1-6烷基羰基，脲基和C1-6烷基脲基；或X和X′或X″和X可以在環(huán)的C-4和C-5位之間形成乙烯橋；R和R′為H，C1-4烷基，芳基或芐基；A和D相同或不同，為任選被C1-4烷基取代基取代的-CH2-CH2-，B為-(CH2)n-，其中n為3或4，而且任選被C1-4烷基取代基取代。
2.權(quán)利要求1的化合物，其中X，X′，X″和X相同或不同，并且選自NO2，NH2，NH-低級?；?，鹵素。
3.權(quán)利要求1的化合物，其中X，X′，X″和X中至少一個是NH2，NH-低級?；?。
4.權(quán)利要求3的化合物，其中X和X″是H；X′和X是NHCOCH3；-A-NR-B-NR-D-是-CH(CH3)-CH2-NH-CH2-CH2-NH-CH2-CH(CH3)-。
5.權(quán)利要求1的化合物，其中X，X′，X″和X是H；-A-NR-B-NR′-D-是-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-。
6.一種藥物組合物，它含有權(quán)利要求1的化合物和藥學(xué)上可接受的載體。
7.一種治療哺乳動物腫瘤的方法，包括給患有腫瘤的哺乳動物施用抑制腫瘤用量的權(quán)利要求1化合物。
8.隨時被用于對抗疾病的權(quán)利要求1的化合物。
9.一種制備權(quán)利要求1化合物的方法，包括將式II的萘二甲酸酐與式III的多胺，及式IV的萘二甲酸酐反應(yīng)， 其中X和X′定義如上；H2N-A-NR-B-NR′-D-NH2III，其中A和B定義如上； 其中X″和X定義如上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中在縮合第一步式III多胺的末端氨基被保護。
全文摘要
本發(fā)明公開了下式化合物和含有它們的藥物組合物以及它們的制備方法。含有該化合物的藥物組合物可用于治療癌癥。其中X，X′，X″和X″′，A，D，R和R′如說明書定義。
文檔編號A61P35/00GK1132506SQ94193569
公開日1996年10月2日 申請日期1994年8月8日 優(yōu)先權(quán)日1993年8月18日
發(fā)明者G·凱豪爾, C·羅馬達爾, M·費南迪茲布蘭尼亞, X·-D·錢, P·布斯凱, J·M·卡斯特蘭諾伯蘭加, M·莫蘭莫塞, M·J·佩里迪維加 申請人:Basf公司