2-аминоалкил-5-аминоалкиламинозамещенные изохиноиндазол-6- (2н)-оны, способ их получения, фармацевтическая композиция и способ лечения опухоли

2-аминоалкил-5-аминоалкиламинозамещенные изохиноиндазол-6- (2н)-оны, способ их получения, фармацевтическая композиция и способ лечения опухоли

Реферат

 

Изохинолино[8,7,6-cd] индазол-6(2Н)-он, изохинолино[5,6,7-cd]-6(2Н)-он или гидроксильное производное из общей формулы I, где R - водород, один из Х и Y-атом углерода, а другой - атом азота; А и В, одинаковые или разные, выбирают из группы, содержащей С_1-10алкил или С_2-10алкил, замещенный гидроксилом, или их аддитивная соль кислоты. Соединения проявляют противоопухолевую активность. 6 с. и 5 з.п.ф-лы, 4 ил., 2 табл.

Изобретение касается азаантрапиразолов, а именно 2-аминоалкил-5-аминоалкиламинозамещенные изохино[8,7,6-cd] индазол-6-(2Н)-онов и 2-аминоалкил-5-аминоалкиламинозамещенных изохино[5,6,7-cd]индазол-6-(2Н)-онов. Эти соединения показывают противоопухолевую активность.

Сообщается о некоторых 1,4-биc[(aминoaлкил)aминo]aнтpaцeн- 9,10-дионах, проявляющих противоопухолевую активность в клинических опытах. Особый интерес представляют аметантрон, 1,4-бис-{[2-(2- гидроксиэтиламино)этил]амино}антрацен-9,10-дион, и митоксантрон, 5,8-дигидрокси-1,4-бис{[2-(2-гидроксиэтиламино)этил] - амино}антрацен-9,10-дион. [Zee-Cheng et al., J. Med. Chem. 21, 291-294 (1978); Cheng et al., "Progress in Medicinal Chemistry", Ellis G. P. znd West, G. B. , eds.; Elsevier: Amsterdam, 1983, Vol. 20, pp 83 и ссылки, указанные там]. Митоксантрон является онколитическим агентом широкого спектра действия, чья активность подобна активности антрациклинового доксорубицина. Клинические опыты показывают, что митоксантрон обладает особенно перспективной активностью для лечения запущенного рака молочной железы, острой лейкемии и лимфомы [Legha, Drugs of Today, 20, 629 (1984)]. Хотя изучение на животных показывает сниженную кардиотоксичность в сравнении с доксорубицином, для митоксантрона также наблюдают некоторую клиническую кардиотоксичность, главным образом у пациентов, получавших предварительно доксорубицин (R. Stuart Harris et al., Lancet, 219, (1984) и ссылки, указанные там). Аметантрон, по сообщениям, на животных приблизительно в 10 раз менее сильнодействующий и менее кардиотоксичный, чем митоксантрон. Так как замедленная токсичность наблюдается только для митоксантрона после введения двух препаратов внутрибрюшинно не имеющим опухолей половозрелым крысам в равноэффективных антиопухолевых дозах, то предполагается, что наличие в митоксантроне 5,8-дигидроксигрупп причастно к замедленной смерти [Corbett еt al., Cancer Chemother. Pharmacol. 6, 161, (1981)].

Кроме того, и митоксантрон и аметантрон имеют заметную миелодепрессивную токсичность и оба соединения проявляют перекрестную резистентность к клеточным гистотипам, обнаруживающим резистентность против доксорубицина, медиированную повышенной экспрессией гликопротеина P. Такая резистентность, которая называется множественной лекарственной устойчивостью, включает ряд противоопухолевых антибиотиков, среди которых амакрин и производные подофиллотоксина, эта резистентность является одной из основных причин неспособности использования таких антибиотиков для лечения твердых опухолей.

При попытке преодолеть вышеуказанные недостатки получены некоторые хромофор-модифицированные антрацендионы. Например, заявка ЕР 103381 описывает 2-аминоалкил-5-аминоалкиламинозамещенные антра[1,9-cd] пиразол-6-(2Н)-оны (антрапиразолы), которые обладают противоопухолевой активностью. Противоопухолевая активность вышеназванных соединений в ряде доклинических моделей сообщается H.D. Hollis Showalter et al. [J. Med. Chem. 30, 121-131, (1987)]. Однако, антрапиразолы не лишены токсичного побочного действия, при тяжелой лейкопении (W.H.O. степень 3 и 4) и нейтропении (W.H.O. степень 4) дозы антрапиразола СI-941 в клинических опытах фазы I и фазы II ограничиваются [I.E. Smith et al. , J. Clin. Oncol. 9, 2141-2147, (1991)]. Кроме того, заметная нефротоксичность наблюдается при обработке крыс СI-941 [D. Campling and M.E. C. Robbins, Nephrotoxicity, Peter H. Dekker Bach. editor, pp 345-352 (1991) New York; смотри Chemical Abstreets 116: 294n, (1992)]. Эти авторы предполагают, что повреждение почек может быть клинической проблемой при лечении антрапиразолом.

Поэтому поиск новых активных аналогов все еще очень желателен.

Мы обнаружили, что введение одного атома азота в положение 9 или в положение 8 вышеприведенных антра[1,9-cd] пиразол-6-(2H)-онов дает 2-аминоалкил-5-аминоалкиламинозамещенные изохино[8,7,6 -cd]индазол-6-(2Н)-оны и 2-аминоалкил-5-аминоалкиламинозамещенные изохино[5,6,7-cd] индазол-6-(2Н)-оны, которые обладают заметной противоопухолевой активностью.

Соединения изобретения имеют формулу (I) где R является водородом или гидрокси; один из X и Y является атомом углерода, а другой атомом азота, с учетом того, что когда Y - азот, R является водородом; A и B являются одинаковыми или различными и выбираются из группы, включающей С₁-С₁₀алкил или [фенилалкил]; С₂-С₁₀алкил, обладающий одним или двумя заместителями, выбранными из группы, состоящей из OR₁ и NR₂R₃; С₂-С₁₀алкил, прерываемый одним или двумя атомами кислорода или одной -NR₄-группой, и вышеназванный С₂-С₁₀алкил необязательно замещен одной или двумя гидрокси (ОН) или NR₂R₃-группами, где R₁ выбирают из группы, включающей водород, С₁-С₆алкил, фенил, [фенилалкил], -S(O₂)R₅, С₂-С₆алкил, необязательно замещенный NR₂R₃, R₂ и R₃ могут быть одинаковыми или различными и их выбирают из группы, содержащей водород, С₁-С₁₀алкил, [фенилалкил], фенил, С₂-С₁₀алкил, замещенный одной или двумя гидроксигруппами (ОН), или R₂ и R₃ вместе с атомом азота, к которому они присоединены, образуют этилениминное кольцо или 5- или 6-членное ароматическое или неароматическое гетероциклическое кольцо, которое необязательно содержит другой гетероатом, такой как сера, кислород или азот, R₄ выбирают из группы, состоящей из водорода, С₁-С₁₀алкила, С₂-C₁₀гидроксиалкила, С₂-С₁₀алкила, замещенного NR₂R₃ [фенилалкила] , фенила, R₅ выбирают из группы, состоящей из С₁-С₁₀алкила, фенилалкила, в качестве свободных оснований или их солей с фармацевтически приемлемыми кислотами.

Настоящее изобретение также касается таутомерных форм, отдельных энантиомеров и диастереомеров соединений формулы (I), так же, как и их смесей.

Настоящее изобретение касается также нетоксичных солей соединений формулы (I) с кислотами, пригодными для фармацевтического и ветеринарного использования, таких как соли, полученные при добавлении неорганических кислот, таких как соляная, бромистоводородная, серная, фосфорная, пирофосфорная кислоты, и/или органических кислот, таких как уксусная, пропионовая, лимонная, бензойная, молочная, малеиновая, фумаровая, янтарная, винная, глутаминовая, аспарагиновая, глюконовая, аскорбиновая кислоты и другие подобные.

У соединений (I) термин "фенил" означает фенильное кольцо, которое может необязательно содержать один или два заместителя, таких как С₁-С₄алкильные группы, CF₃, атомы галогена, нитро, амино, ацетиламино, формиламино, диметиламино, диэтиламино, гидрокси, метокси и этоксигруппы.

Предпочтительными примерами С₁-С₁₀алкильных групп являются метил, этил, н-пропил, втор-пропил, н-бутил, втор-бутил, трет-бутил, н-пентил, н-гексил.

Предпочтительными примерами [фенилалкила] являются бензил и 4-метоксибензил. Если в соединениях формулы (I) А или В являются С₂-С₁₀алкилом, прерываемым одним или двумя атомами кислорода или одной -NR₄-группой, и необязательно замещенным одной или двумя гидрокси или -NR₂R₃ группами, то по крайней мере два атома углерода предпочтительно вставляются между вышеназванными атомами кислорода и/или -NR₄- и -NR₂R₃ группами.

Когда в соединениях формулы (I) -NR₂R₃ заместитель является 5- или 6-членным ароматическим или неароматическим гетероциклическим кольцом, которое может содержать другой гетероатом, такой как сера, кислород и азот, предпочтительными примерами вышеназванных гетероциклических колец являются 1-имидазолил, 1-пирролил, 1-тетрагидропирролил, 1-пиразолил, 4-морфолинил, 1-пиперидинил, 1-пиперазинил, 1-(4-метил)пиперазинил и 1-(4-бензил)пиперазинил.

Предпочтительными соединениями изобретения являются соединения формулы (I), где R означает H, X и Y имеют определенные выше значения.

Наиболее предпочтительными соединениями являются соединения формулы (I), где R означает H, X и Y имеют определенные выше значения и А и B независимо друг от друга выбираются из группы, содержащей остаток формулы -(CH₂)_p-NH₂, где p = 2 или 3; остаток формулы -(CH₂)_p-NR₂R₃, где p определен выше, R₂ и R₃ представляют собой метил; остаток формулы -(CH₂)_p-NR₂R₃, где p имеет определенные ранее значения, R₂ - водород и R₃ - метил; остаток формулы -(CH₂)_p-OH, где p имеет определенные выше значения; остаток формулы -(CH₂)_p-NH-(CH₂)_q-OH, где p и q = 2 или 3 независимо друг от друга.

Конкретные примеры предпочтительных соединений этого изобретения приведены в таблице 1 и имеют следующие химические названия: (1) 2-[2-[(2-гидроксиэтил)амино] этил] -5-[[2-[(2-гидроксиэтил) амино] этил]амино]изохино[8,7,6-cd]индазол-6(2Н)-он; (2) 2-[2-[(2-гидроксиэтил)амино] этил] -5-[(3- аминопропил)амино]изохино[8,7,6-cd]индазол-6(2Н)-он; (3) 2-[2-[(2-гидроксиэтил)амино] этил] -5-[(2- аминоэтил)амино] изохино[8,7,6-cd]индазол-6(2Н)-он; (4) 2-[2-[(2-гидроксиэтил)амино]этил]-5-[[2- (метиламино)этил]амино]изохино[8,7,6-cd]индазол-6(2Н)-он; (5) 2-[2-[(2-гидроксиэтил)амино] этил] 5-[[2- (диметиламино)этил]амино] изохино[8,7,6-cd]индазол-6(2Н)-он; (6) 2-[2-[(2-гидроксиэтил)амино] этил] -5-[[2-[(2- гидроксиэтил)амино] этил]амино]изохино[5,6,7-cd]индазол-6(2Н)-он; (7) 2-[2-[(2-гидроксиэтил)амино] этил] -5-[(3- aминoпpoпил)амино]изохино[5,6,7-cd]индазол-6(2Н)-он; (8) 2-[2-[(2-гидроксиэтил)амино] этил] -5-[(2-аминоэтил)амино] изохино[5,6,7-cd]индазол-6(2Н)-он; (9) 2-[2-[(2-гидроксиэтил)амино]этил]-5-[[2- (метиламино)этил]амино]изохино[5,6,7-cd]индазол-6(2Н)-он; (10) 2-[2-[(2-гидроксиэтил)амино]этил]-5-[[2-(диметиламино) этил]амино] изохино[5,6,7-cd]индазол-6(2Н)-он; (11) 5-[[2-[(2-гидроксиэтил)амино]этил]амино]-2-[2-(диметиламино) этил] изохино[8,7,6-cd]индазол-6(2Н)-он; (12) 5-[(3-аминопропил)амино]-2-[2- (диметиламино)этил]изохино[8,7,6-cd] индазол-6(2Н)-он; (13) 5-[(2-аминоэтил)амино] -2-[2-(диметиламино) этил]изохино[8,7,6-cd] индазол-6(2Н)-он; (14) 5-[[2-(метиламино)этил] амино] -2-[2-(диметиламино)этил] изохино[8,7,6-cd]индазол-6(2Н)-он; (15) 5-[[2-(диметиламино)этил] амино] -2-[2-(диметиламино) этил]изохино[8,7,6-cd]индазол-6(2Н)-он; (16) 5-[[2-[(2-гидpoкcиэтил)амино]этил]амино]-2-[2- (диметиламино)этил] изохино[5,6,7-cd]индазол-6(2Н)-он; (17) 5-[(3-аминопропил)амино]-2-[2- диметиламино)этил] изохино[5,6,7-cd] индазол-6(2Н)-он; (18) 5-[(2-аминоэтил)амино] - [2-(диметиламино)этил]изохино- [5,6,7-cd] индазол-6(2Н)-он; (19) 5-[[2-(метиламино)этил] амино] -2-[2- (диметиламино)этил] изохино[5,6,7-cd]индазол-6(2Н)-он; (20) 5-[[2-(диметиламино)этил] амино] -2-[2- (диметиламино)этил]изохино[5,6,7-cd]индазол-6(2Н)-он; (21) 2-[2-аминоэтил] -5-[[2-[(2-гидроксиэтил)амино] этил]амино]изохино[8,7,6-cd]индазол-6(2Н)-он; (22) 2-[2-аминоэтил] -5-[(3-аминопропил)амино] изохино[8,7,6- cd]индазол-6(2H)-он; (23) 2-(2-аминоэтил)-5-[(2-аминоэтил)амино] изохино[8,7,6- cd]индазол-6(2Н)-он; (24) 2-[2-аминоэтил]-5-[[2-(метиламино)этил]амино] изохино[8,7,6-cd]индазол-6(2Н)-он; (25) 2-[2-аминоэтил] -5-[[2-(диметиламино)этил]амино] изохино[8,7,6-cd] индазол-6(2Н)-он; (26) 2-(3-аминопропил)-5-[[2-[(2-гидроксиэтил)амино] этил]амино]изохино[8,7,6-cd]индазол-6(2Н)-он; (27) 2-[3-аминопропил] -5-[(3- аминопропил)амино]изохино[8,7,6-cd]индазол-6(2Н)-он; (28) 2-[3-аминопропил] -5-[(2-аминоэтил)амино] изохино[8,7,6- cd]индазол-6(2Н)-он; (29) 2-[3-аминопропил] -5-[[2- (метиламино)этил]амино]изохино[8,7,6-cd] индазол-6(2Н)-он; (30) 2-[3-аминопропил]-5-[[2-(диметиламино)этил]амино]изохино [8,7,6-cd] индазол-6(2Н)-он; (31) 5-[[2-[(2-гидроксиэтил)амино] этил]амино]-2-[3-аминопропил] изохино[5,6,7-cd]индазол-6(2Н)-он; (32) 5-[[2-[(2-гидроксиэтил)амино] этил] амино] -2-[2- аминоэтил]изохино[5,6,7-cd]индазол-6(2Н)-он; (33) 2-[(2-метиламино)этил] -5-[[2-[(2- гидроксиэтил)амино]этил]амино] изохино[8,7,6-cd]индазол-6(2Н)-он; (34) 2-[(2-метиламино)этил] -5-[(3-аминопропил)амино]изохино [8,7,6-cd] индазол-6(2Н)-он; (35) 2-[(2-метиламино)этил]-5-[(2- аминоэтил)амино]изохино[8,7,6-cd]индазол-6(2Н)-он; (36) 2-[(2-метиламино)этил] -5-[[2- (метиламино)этил] амино] изохино[8,7,6-cd]индазол-6(2Н)-он; (37) 2-[(2-метиламино)этил] -5-[[2- (диметиламино)этил] амино] изохино[8,7,6-cd]индазол-6(2H)-он; (38) 2-[(2-метиламино)этил] -5-[[2-[(2-гидроксиэтил)амино] этил]амино] изохино[5,6,7-cd]индазол-6(2Н)-он; (39) 2-[(2-метиламино)этил] -5-[(3-аминопропил)амино]изохино [5,6,7-cd] индазол-6(2Н)-он; (40) 2-[(2-метиламино)этил[-5-[(2-аминоэтил)амино]изохино [5,6,7-cd]индазол-6(2Н)-он; (41) 2-[(2-метиламино)этил] -5-[[2- (метиламино)этил] амино] изохино[5,6,7-cd]индазол-6(2Н)-он; (42) 2-[(2-метиламино)этил] -5-[[2-(диметиламино)этил] амино] изохино[5,6,7-cd]индазол-6(2H)-он; (43) 2-метил-5-[[2-(диметиламино)этил]амино]изохино [5,6,7-cd]индазол-6(2H)-он; (44) 2-метил-5-[[2-(диметиламино)этил]амино]изохино [5,6,7-cd]индазол-6(2H)-он.

Соединения этого изобретения могут быть получены способом, приведенным на фиг. 1 и включающим реакцию (реакция a) соединения формулы (III) (IIIa) X = N, Y = C; (IIIb) X = C, Y = N, где Z является OTs (OTs означает п-толуолсульфонилоксигруппу) или Cl; W - фтор или хлор при условии, что Z и W не могут быть одновременно хлором, с гидразином формулы (IV) H₂N - NH - B', где B' имеет те же значения, что и B, приведенные в формуле (I), или B' является группой, которая может превращаться в B с помощью удаления защитных групп для первичных или вторичных аминов, необязательно присутствующих в B', с образованием соединения формулы (II) (IIa) X = N, Y = C; (IIb) X = C, Y = N, которое затем реагирует (реакция b) с соединением формулы (V) H₂N - A', где A' имеет значения, аналогичные значениям A, определенным в формуле (I), или A' является группой, которая может превращаться в A при удалении защитных групп для первичных или вторичных аминов, необязательно присутствующих в A', с образованием соединений формулы (I') Когда A' и/или B' отличаются от A и/или B соединения формулы (I') превращаются в соединения формулы (I) с помощью удаления защитных групп для первичных и/или вторичных аминов, необязательно присутствующих в A' и/или B'.

Когда, если требуется, способ, представленный на фиг. 1, выполняется реакцией соединений формулы (IIIa), то могут быть получены соединения изобретения формулы (Ia), где X представляет собой атом азота и Y представляет собой атом углерода. Или же, если требуется, реакцией соединений формулы (IIIb) могут быть получены соединения формулы (Ib).

Защитные группы для первичных и/или вторичных аминов, необязательно присутствующие в A' и/или B', которые полезно используются при получении соединений формулы (I), представляют собой (С₁-С₃)ацилпроизводные (предпочтительно ацетилпроизводные), (С₁-С₄)алкоксикарбонилпроизводные (предпочтительно трет-бутоксикарбонилпроизводные) и (С₇-С₁₀)аралкилоксикарбонилпроизводные (предпочтительно бензилоксикарбонилпроизводные).

В предпочтительном воплощении этого изобретения соединения формулы (I) получают реакцией соединения формулы (III') с гидразином формулы (IV) с образованием соединения формулы (II') Соединения формулы (II') затем реагируют с соединением формулы (V) с образованием соединения формулы (I'), затем следует стадия удаления защитных групп для первичных и вторичных аминов, необязательно присутствующих в A' и/или B', с образованием соединения формулы (I).

В другом предпочтительном воплощении этого изобретения соединения формулы (I), где X является углеродом и Y является азотом, предпочтительно получают реакцией соединения формулы (III''): с гидразином формулы (IV) с образованием соединения формулы (II'') Соединения формулы (II') затем реагируют с соединением формулы (V) с образованием соединения формулы (I'), с последующим удалением защитных групп для первичных и вторичных аминов, необязательно присутствующих в A' и/или B', с образованием соединения формулы (I), где X является углеродом и Y - азотом.

Реакция соединений (III) с гидразином (IV) может выполняться при нагревании соединений (III) со стехиометрическим количеством гидразинов (IV) или избытком гидразинов (IV). Реакция обычно проводится в инертном растворителе, таком как хлористый метилен, хлороформ, 1,1,1-трихлорэтан, диметоксиэтан, тетрагидрофуран, диметилсульфоксид, диметилформамид, пиридин, пиколин и их смесь, или, если это необходимо, соединение (IV) само используется в качестве растворителя, необязательно в присутствии неорганического основания, такого как карбонат щелочного или щелочноземельного металла, или кислый карбонат, или органического основания, такого как триалкиламин, при температуре от 0^oC до температуры кипения растворителя.

Предпочтительно реакция выполняется в растворителе, таком как пиридин, тетрагидрофуран, диметилсульфоксид или N,N,N',N'- тетраметилэтилендиамин, при использовании от 2 до 10 эквивалентов соединения (IV) на 1 эквивалент соединения (III) и при работе при температуре от 5^oC до 50^oC.

Если в отдельном воплощении этого изобретения соединение формулы (III) реагирует с гидразином формулы (IV), то реакция предпочтительно выполняется при молярном соотношении между соединениями (III) и (IV) от 1:1,05 до 1:1,25 и при использовании в качестве растворителя тетрагидрофурана и при температуре, колеблющейся от комнатной температуры до 50^oC.

Реакция соединений формулы (II) с соединениями формулы (V) может выполняться при нагревании соединений (II) со стехиометрическим количеством амина (V) или избытком амина (V). Реакция обычно проводится в инертном растворителе, таком как хлористый метилен, хлороформ, 1,1,1-трихлорэтан, диметоксиэтан, тетрагидрофуран, диметилсульфоксид, диметилформамид, пиридин, пиколин и их смеси, или, если это необходимо, при использовании самого соединения (V) в качестве растворителя, необязательно в присутствии неорганического основания, такого как карбонат щелочного или щелочноземельного металла или кислый карбонат, или органического основания, такого как триалкиламин, при температуре от 0^oC до температуры кипения растворителя.

Предпочтительно реакция выполняется в растворителе, таком как пиридин, хлороформ или диметилсульфоксид, при использовании от 2 до 10 эквивалентов соединения (V) на 1 эквивалент соединения (II) и при работе при температуре, колеблющейся от комнатной температуры до 100^oC.

Если в соединениях формулы (I') A' и/или B' отличны от A и/или B, то удаление защитной группы для первичных и/или вторичных аминных функций выполняется по методикам, известным в предшествующих работах. Подходящие методики могут быть найдены у Green, T.W., Wuts, P.G.M., "Protective Groups in Organic Synthesis", Second edition, John Wiley and Sons, 1991.

Например, удаление N-(трет-бутоксикарбонил)защитной группы может выполняться обработкой соединения формулы (I') избытком безводной соляной кислоты в растворителе, таком как (С₁-С₄)спирт, дихлорметан, хлороформ или их смеси, при температуре от 0^oC до температуры кипения растворителя и в течение времени от нескольких минут до нескольких часов. Предпочтительно реакция выполняется в этаноле или в хлороформе при использовании от 10 до 20 молярных эквивалентов безводной соляной кислоты при температуре от 20^oC до 50^oC и обычно заканчивается за 4 часа.

Соединения формулы (IV) известны или они могут быть получены по известным методикам, смотри, например, J.Med. Chem., 7, 493 (1964) и J. Het. Chem., 26, 85, (1989).

Соединения формулы (V) известны и коммерчески доступны или они могут быть получены по известным методикам. Например, получение некоторых N-(трет-бутоксикарбонил)алкандиаминов, пригодных для получения некоторых соединений настоящего изобретения, описано в Synth. Comm., 20, 2559, (1990) или в J. Med. Chem., 33, 97, (1990).

Соединения формулы (III), где Z = OTs [соединения (III')], получают по многостадийной методике, приведенной на фиг. 2, которая включает следующие реакции: (c) ацилирование по Фриделю-Крафтсу 1,4-дифторбензола ангидридами пиридин-3,4-дикарбоновой кислоты (VI), где R₆ является водородом или подходящей защитной группой гидрокси-функции, такой как метокси или бензилокси, в присутствии AlCl₃ (110^oC, 22 часа) с образованием региоизомерных кетокислот (VIIa) и (VIIb); (d) реакция кетокислот (VIIa) и (VIIb) с метилатом натрия в метаноле (8,5 часов, кипячение), приводящая к региоизомерным метоксизамещенным кетокислотам (VIIIa) и (VIIIb); соединения (VIIIa) и (VIIIb), где R₆ является водородом, могут реагировать как таковые на следующей стадии; если R₆ отличается от водорода, то соединение (VIIIa) очищают кристаллизацией и вводят в реакцию в качестве чистого региоизомера; (e) восстановление соединений (VIIIa) (R₆ отличен от водорода) парой Zn/Cu в 75% водной муравьиной кислоте (15 мин, комнатная температура, затем 80^oC, 2 ч) до образования (IX); если R₆ является водородом, то кислоты (IXa) и (IXb) могут разделяться хроматографически с получением чистых выделенных региоизомеров (IXa) и (IXb); (f) циклизация соответствующей кислоты (IX) нагреванием суспензии соединения в полифосфорной кислоте при 110-120^oC 2 ч до образования бензо[g]изохинолина (X); (g) окисление соединения (X) до соответствующего диона (XI) с помощью церий аммоний нитрата в смеси ацетонитрила и воды (60^oC, 2 ч); (h) удаление метоксигруппы диона (XI) хлористым алюминием в хлористом метилене (комнатная температура, 2 ч, затем температура кипения, 1,5 ч) с образованием соединений (XII), которые соответствуют смеси 9-фтор-6-гидрокси- и 9-хлор-6-гидрокси- 5,10-дионов (XII) вследствие частичного замещения удаляемого фтор с помощью AlCl₃; и (i) конечное введение функциональной группы в свободную гидроксигруппу (XII) с помощью толуолсульфонилхлорида в пиридине при комнатной температуре ведет к требуемым соединениям (III), где Z = OTs [соединения (III)]; если R₆ является защитной группой гидрокси функции, то она удаляется согласно методам, известным в предшествующих работах, что приводит к соединению (III), где R является ОН.

В предпочтительном воплощении этого изобретения получение промежуточных продуктов (XI) проводится многостадийной методикой, представленной на фиг. 3, которая включает следующие реакции: циклизация смеси региоизомерных кетокислот (VIIa) и (VIIb) 20% олеумом при 130-140^oC с образованием 6,9-дифторбензо[g]изохинолинов (XIII); реакция (XIII) с одним эквивалентом метилата натрия в растворителе, таком как метанол, с образованием смеси промежуточных продуктов (XI), которые разделяются на отдельные чистые соединения (XIa) и (XIb) перекристаллизацией из растворителя и/или хроматографией на колонке. Чистые промежуточные продукты (XIa) и (XIb) затем обрабатываются согласно уравнению (h) и (i) фиг. 2 и затем согласно фиг. 1 до образования соединений (Ia) и (Ib), соответственно.

В предпочтительном способе этого изобретения, который дает соединения формулы (I), где X является углеродом и Y - азотом, 9-хлор-6-фторбензо[g] изохинолин-5,10-дионы формулы (III'') получают многостадийным способом, приведенным на фиг. 4, который включает следующие реакции: введение лития в 1-хлор-4-фторбензол алкиллитиевым реагентом, таким как втор-бутиллитий, в ТГФ при -75^oC с образованием 1-литий-5-хлор-2-фторбензола (XIV); ацилирование 1-литий-5-хлор-2-фторбензола (XIV), произведенное in situ по вышеприведенной стадии, с ангидридами пиридин-3,4-дикарбоновой кислоты с образованием смеси кетокислот (XVa) и (XVb), которые могут разделяться на отдельные чистые соединения перекристаллизацией из растворителя или сублимацией; восстановление чистой кетокислоты (XVa) парой Zn/Cu или Zn-порошком в 75% водной муравьиной кислоте (15 минут при комнатной температуре, затем 2 ч при 80^oC) ведет к (XVI); окислительная циклизация (XVI) дымящейся серной кислотой (20-30% SO₃, 10 мин, 130^oC) с образованием 9-хлор-6-фторбензо[g]изохинолин-5,10-дионов формулы (III'').

Промежуточные продукты (III'') затем обрабатывают согласно фиг. 1 с образованием соединений формулы (I), где X является углеродом и Y - азотом.

Биологическая активность соединений изобретения.

Оценка биологической активности соединений этого изобретения выполняется in vitro и in vivo согласно методикам, разработанным Национальным онкологическим институтом США.

Оценка цитотоксической активности in vitro соединений изобретения проводится при использовании линии клеток аденокарциномы толстой кишки человека (Lovo), выделенной из метастатических утолщений, и подлинии, проявляющей множественную лекарственную устойчивость. Подлиния является устойчивой к ряду противоопухолевых агентов, среди которых доксорубицин, VP-16 и винкристин. Эта подлиния (называемая Lovo/ДХ) проявляет сниженное накопление доксорубицина и повышенную экспрессию протеина (Grandi, M., Geroni, C., Giuliani, F.C., British J. Cancer, (1986), 54, 515). Соединения тестируют согласно МТТ анализу (Mosman, T., "Rapid Colorimetzic assay for cellular growth and survival: application to proliferation and cytotoxicity assay", J. Immunol. Methods, (1983), 65, 55-63; Green, L.M. "Rapid colorimetric assay for cell viability: application to the quantitation of cytotoxic and growth inhibitory lymphokines", J. Immunol. Methods, (1984), 70, 257-268) в сравнении с митоксантроном и доксорубицином.

В общих чертах, характерные соединения этого изобретения более цитотоксические, чем доксорубицин, и так же цитотоксичны, как и митоксантрон на линии клеток Lovo. Если митоксантрон тестируют на линии клеток Lovo/ДХ, то индекс устойчивости R1 (определенный соотношением IC₅₀ для линии устойчивых клеток к IC₅₀ для линии чувствительных клеток) находится до 22,5, показывая, что эта подлиния все же имеет приобретенную устойчивость к митоксантрону и аметантрону. С другой стороны, некоторые соединения этого изобретения при тестировании на таких же устойчивых подлиниях не показывают перекрестной устойчивости с митоксантроном и аметантроном, как приведено в таблице 2. Оценка in vitro характерных соединений этого изобретения предполагает, что характерные соединения этого изобретения могут быть пригодны для того, чтобы преодолеть множественную лекарственную устойчивость, обуславливающую механизм устойчивости опухоли.

Изучение биологической активности in vivo характерных соединений этого изобретения выполняется при использовании моделей лейкемии у мышей Р388 и L1210. Лейкемические клетки мышей Р388 вводят внутрибрюшинно (в/б) пли внутривенно (в/в) мышам CD2F1. Обработку начинают приблизительно через 24 ч после трансплантации опухоли и дозы препарата вводят в/б (Р388 в/б/в/б) или в/в (Р388 в/в / в/в) согласно предварительно установленным методикам опыта, обычно с 3-х дневным интервалом (Р388 в/в / в/в) или с 4-х дневным интервалом (Р388 в/б / в/б). Изучение выполняется в течение 60-дневного периода и записывают дату смерти каждого животного. Процент Т/С определяют при использовании среднего времени выживаемости (MST) для каждой группы по формуле % Т/С = (MST обработанных) : (MST контроль) 100 Характерные соединения этого изобретения способны увеличивать время выживаемости обработанных животных значительно больше чем митоксантрон, приводя к более высоким величинам % Т/С при вполне переносимой дозе. Кроме того, вышеуказанные характерные соединения изобретения проявляют антилейкемическую активность в широком ряду вполне переносимых доз и, в частности, они активны при дозах, которые более низкие, чем максимально переносимая доза, обеспечивая показания для более благоприятного терапевтического индекса в сравнении с митоксантроном.

Противоопухолевая активность характерных соединений этого изобретения оценивается также на модели лейкемии у мышей L1210.

Лейкемические клетки L1210 вводят внутрибрюшинно (в/б) или внутривенно (в/в) мышам CDF1 и обработку начинают приблизительно через 24 часа после трансплантации опухоли. Дозы препаратов вводят в/б (L1210 в/б / в/б) или в/в (L1210 в/в / в/в) по предварительно установленным методикам опыта, обычно с 3-х дневным (L1210 в/в / в/в) или 4-х дневным (L1210 в/б / в/б) интервалами. Изучение выполняется в точение 60-дневного периода и фиксируются даты смерти каждого животного. Значение % Т/C определяется при использовании среднего времени выживаемости (MST) для каждой группы по формуле % T/C = (MST обработанных) : (MST контроля) 100.

Также в этой дополнительной лейкемической модели характерные соединения этого изобретения показывают активность более лучшую, чем клинически используемый препарат митоксантрон. Так как характерные соединения этого изобретения показывают хорошие результаты против in vivo моделей лейкемии мышей Р388 и L1210, которые рассматриваются для предсказания противоопухолевой активности для человека, соединения, представленные здесь, предлагаются для лечения лейкемии человека и твердых опухолей, чувствительных к лечению противоопухолевыми антибиотиками.

Соединения настоящего изобретения могут также поэтому использоваться в качестве активного ингредиента терапевтических составов для индуцирования регресса и/или временного облегчения рака у млекопитающих при введении в количествах от приблизительно 1 мг до приблизительно 0,4 г на 1 кг веса тела. Предпочтительный режим дозирования составляет от приблизительно 1 мг до приблизительно 50 мг на 1 кг веса тела в день. Единичная доза может употребляться так, чтобы субъекту приблизительно с 70 кг веса тела вводилось в течение 24-часового периода от приблизительно 70 мг до приблизительно 2,5 г активного соединения. Дозирование может регулироваться для того, чтобы совмещаться с другими режимами лечений, такими как радиационная терапия.

Фармацевтические составы могут быть в форме таблеток, капсул, гелевых капсул, суппозиториев, лиофилизированного порошка и растворов для внутривенного введения. Изобретение иллюстрируется, но не ограничивается, следующими примерами и вариантами, которые легко очевидны по предшествующим работам.

Синтез соединений изобретения.

Исходные. Пример 1. Ангидрид пиридин-3,4-дикарбоновой кислоты.

Смесь пиридин-3,4-дикарбоновой кислоты (15,0 г) и уксусного ангидрида (30 мл) кипятят 2 ч. Избыток уксусного ангидрида отгоняют, ангидрид собирают и очищают сублимацией (123^oC при 3 мм рт. ст.) и получают ангидрид пиридин-3,4-дикарбоновой кислоты в виде белого твердого вещества (10,1 г).

Т. пл.: 74-76^oC.

¹H-ЯМР (CDCl₃): 7.94 (д, 1H); 9.24 (д, 1Н); 9.39 (с, 1Н).

Исходные. Пример 2. 4-(2,5-Дифторбензоил)никотиновая кислота и 3-(2,5-дифторбензоил)изоникотиновая кислота.

Смесь ангидрида пиридин-3,4-дикарбоновой кислоты (5,0 г) и хлористого алюминия (17,5 г) в 1,4-дифторбензоле (65 мл) нагревают на масляной бане при 110^oC в течение 22 ч. Избыток 1,4-дифторбензола отгоняют, остаток охлаждают на бане со льдом, обрабатывают смесью льда с водой (75 мл) и концентрированной соляной кислотой (6,3 мл). Выпавший твердый осадок отфильтровывают, сушат и получают смесь 4-(2,5-дифторбензоил)никотиновой кислоты и 3-(2,5-дифторбензоил)изоникотиновой кислоты приблизительно в соотношении 4:1 соответственно в виде белого твердого вещества (7,7 г), которое может перекристаллизовываться из ацетонитрила и воды.

Т. пл.: 214-217^oC.

¹H-ЯМР (ДМСО-d₆): 7.4 (м), 7.90 (м); 8.80 (д); 8.90 (д); 9.15 (с).

Перекристаллизация этого материала (15,97 г) из абсолютного этанола (360 мл) дает почти чистую 3-(2,5-дифторбензоил)изоникотиновую кислоту (1,146 г).

Исходные. Пример 3. 4-(2-Метокси-5-фторбензоил)никотиновая кислота и 3-(2- метокси-5-фторбензоил)изоникотиновая кислота.

Смесь 4-(2,5-дифторбензоил)никотиновой кислоты и 3-(2,5- дифторбензоил)изоникотиновой кислоты из Исходные. Пример 2 (14,1 г) прибавляют к раствору метилата натрия, полученного при добавлении порциями натрия (6,8 г) к сухому метанолу (140 мл). Реакционную смесь кипятят 8,5 часов и оставляют на ночь при комнатной температуре. Реакционную смесь упаривают приблизительно до 1/3 ее объема, добавляют воду (100 мл), отгоняют метанол, медленно прибавляют к остатку концентрированную HCl (25 мл) при одновременном охлаждении при 10^oC, полученный осадок собирают отсасыванием, промывают 0,1 N HCl и получают смесь 4-(2-метокси- 5-фторбензоил)никотиновой кислоты и 3-(2-метокси-5- фторбензоил)изоникотиновой кислоты (11,31 г).

Т. пл.: > 230^oC.

¹H-ЯМР (ДМСО-d₆): 3.40 (с); 3.45 (с); 7.15 (м); 7.37 (д); 7.42-7.63 (м); 7.26 (д); 8.60 (с); 8.83 (д); 9.07 (с): 13.55 (шир с); Исходные. Пример 4. 4-(2-Метокси-5-фторбензил) никотиновая кислота и 3-(2-метокси-5-фторбензил)изоникотиновая кислота.

К суспензии смеси 4-(2-метокси-5-фторбензоил)никотиновой кислоты и 3-(2-метокси-5-фторбензоил)изоникотиновой кислоты (1,222 г), полученной по методике Исходные. Пример 3, в муравьиной кислоте (15 мл) и воде (5 мл) при перемешивании прибавляют пару цинк-медь (L.F. Fieser and M. Fieser, Reagents for Organic Synthesis, Vol. 1, p. 1292) (1,5 г), выдерживают 15 мин при комнатной температуре, затем реакционную смесь нагревают 2 ч на масляной бане, поддерживая 80^oC. После охлаждения реакционной смеси до комнатной температуры ее фильтруют через фильтр из пористого стекла и основательно промывают 75% водной муравьиной кислотой (10 мл), а затем этилацетатом (10 мл). Объединенные фильтраты упаривают до приблизительно 5 мл, обрабатывают 0,5 N HCl (15 мл), экстрагируют этилацетатом (3 20 мл); наконец, насыщают хлористым натрием и дополнительно экстрагируют этилацетатом: 1,2-диметоксиэтаном = 3:1 (2 20 мл). Объединенные органические слои сушат над безводным сульфатом натрия и растворитель упаривают в вакууме до получения желтоватого осадка. Этот материал подвергают хроматографии на колонке с силикагелем (элюент - этилацетат: метанол: уксусная кислота от 96:4:0 до 90:10:1 об/об/об) и получают 4-(2-метокси-5-фторбензил)никотиновую кислоту (0,805 г) в качестве желтовато-белого твердого вещества.

Т. пл.: > 220^oC.

¹H-ЯМР (ДМСО-d₆): 3.70 (с, 3Н); 4.33 (с, 2Н); 6.91-7.12 (м, 3Н); 7.21 (д, 1Н); 8.61 (д, 1Н); 8.97 (с, 1Н).

При вышеприведенной колоночной хроматографии может также получаться некоторое количество 3-(2-метокси-5-фторбензил) изоникотиновой кислоты.

Исходные. Пример 5. 9-Фтор-10-гидрокси-6-метоксибензо[g]изохинолин.

Смесь 4-(2-метокси-5-фторбензил)никотиновой кислоты (0,63 г) и полифосфорной кислоты (15 г) нагревают 2 ч при перемешивании при 110-120^oC, затем нагревание прекращают, добавляют воду (50 мл), сохраняя реакционную массу при этом теплой (60^oC). Смесь охлаждают до 0^oC, нейтрализуют 20% гидроксидом натрия, перемешивают 1,5 ч при комнатной температуре и экстрагируют 4% метанолом в хлороформе (4 75 мл). Объединенные органические слои сушат над безводным сульфатом натрия, растворитель упаривают в вакууме и получают 9-фтор-10-гидрокси-6-метоксибензо[g] изохинолин (0,40 г) в виде пурпурно-красного твердого вещества.

Т. пл.: > 210^oC (из этанола).

¹H-ЯМР (ДМСО-d₆): 3.87 (с, 3Н); 6.70-6.83 (м, 2Н); 6.92-7.00 (м, 1Н); 7.30 (д, 1Н); 7.50 (д, 1Н); 8.75 (с, 1Н); 12.30 (шир с, 1Н).

УФ (этанол): _max (нм) (E_1%) (см): 539 (204); 398 (513); 378 (452); 266 (1232).

ИК (KBr): 729, 1245, 1499, 1528, 1620, 1644 и 2838 cм^-1 Исходные. Пример 6. 9-Фтор-6-метоксибензо[g]изохинолин-5,10-дион.

К суспензии 9-фтор-10-гидрокси-6-метоксибензо[g]изохинолина (1,22 г) в ацетонитриле (150 мл) при перемешивании в течение 20 мин прибавляют раствор церий аммоний нитрата (CAN; 13,70 г) в воде (50 мл), после окончания добавления полученную суспензию нагревают при 60^oC в точение 2 ч до получения прозрачного темного раствора, который охлаждают до комнатной температуры и разбавляют водой (100 мл). После отгонки ацетонитрила в вакууме водный слой насыщают хлористым натрием и экстрагируют хлористым метиленом (3 150 мл). Объединенные органические экстракты сушат над безводным сульфатом натрия, растворитель упаривают в вакууме, полученный остаток очищают хроматографически на колонке с силикагелем (элюент - хлористый метилен:этилацетат от 85: 15 до 75:25 об/об) и получают 9-фтор-6-метоксибензо[g]изохинолин-5,10- дион в виде коричнево-желтого твердого вещества (0,48 г).

Т. пл.: > 220^oC.

¹H-ЯМР (CDCl₃): 4.05 (с, 3Н); 7.38 (дд, J=3.39, 9.39 Гц, 1H); 7.55 (дд, J= 10.37, 9.39 Гц, 1Н): 8.00 (дд, J=5.09, 0.78 Гц, 1Н); 9.07 (д, J=5.09 Гц, 1Н); 9.45 (д, J=0.78 Гц, 1Н).

Исходные. Пример 7. 6,9-Дифторбензо[g]изохинолин-5,10-дион.

Раствор смеси 4-(2,5-дифторбензоил)никотиновой кислоты и 3-(2,5-дифторбензоил)изоникотиновой кислоты, полученной в Исходные. Пример 2, (61,07 г) в 20% олеуме (100 мл) нагревают до 140^oC в течение 20 мин прибавляют в 4 порции (13,2 мл каждая) 20% олеум. После добавления четвертой порции смесь нагревают 20 минут, затем охлаждают до комнатной температуры, обрабатывают смесью льда (1500 г), воды (1500 мл) и 35% NaOH (350 мл) и экстрагируют 4 раза хлористым метиленом (1 1000 мл, следующие 3 500 мл). Объединенные органические растворы промывают водой (2 1000 мл), сушат (Na₂SO₄), упаривают на роторном испарителе. Полученное темно-красное твердое вещество (56,0 г) растворяют в кипящем ТГФ