Brevet FR2007443A1 — publié le 19700109

l'invention concerne un procédé nouveau pour la préparation de l'adriamycine et de lradriamycinone« Plus particulièrement,, elle concerne une synthèse chimique nouvelle pour la préparation de 11adriamycine et de son dérivé aglycone, 1'adriamycinone• 1*adriamycine est un antibiotique connu doué d'une activité bactériostatique et antitumorale, qui est décrit avec son dérivé dans le brevet belge N0 713 733 de la demanderesse» 1'adriamycine et son aglycone répondent à la foimule structurale suivante : ■ ^14) 0H20H C0 (I) r 1 1 ï 1 r f1 °^l 0H 15 i 1 8 och3 0 OH 20 dans laquelle H est un atome d'hydrogène ou un groupe : KH0 OH t * t — CH - ŒEL - CH — GH - 0H - OH,. î 1-0 », Le brevet cité décrit un procédé microbiologique permet-25 ""tant de préparer l'adriamycine en utilisant le microorganisme Streptomyces peucetius var. caesius. On a trouvé maintenant de façon surprenante une nouvelle synthèse permettant de préparer 1'adriamycinà et son aglycone en partant respectivement de l1 antibiotique daunomycine ou de son 30 aglycone, la daunoaycinone, par le procédé décrit ci-après. La daunomycine et la daunomycinone sont décrites dans le brevet britannique U° 1 003 383 de la demanderesse. Le procédé suivant l'invention consiste.à faire réagir la daunomycine, la daunomycinone ou ses dérivés, répondant à la 35 formule structurale suivante î >9 11030 2007443 0CH3 0 dans laquelle B.' est un atome d'hydrogène ou un groupe SX OH t s 10 - GH - CH0 - CH - GH - CH - OH- i i 3 J— o--~ * et 2 est un groupement ou vG0GF, 3 (II) 15 sur un halogène qui peut être le brome ou l'iode ; on obtient ainsi un dérivé halogène en 14 que l'on fait réagir sur un acétate alcalin pour obtenir le dérivé 14-acétGxy que l'on soumet à l'hydrolyse alcaline- pour former le dérivé 14-hydroxy, après quoi on sépare et on purifie celui-ci après avoir éliminé, s'il y a lieu, 20 le groupe protecteur du groupe aminé de 1* ami nosucre. Plus particulièrement, suivant le procédé de l'invention, on fait réagir la daunomycine ou la daunomycinone (II) sur le brome ou l'iode en présence d'un solvant organique inerte. Dans le cas de l'halogéna-tion par l'iode, il vaut aieuz opérer en présence d'une base telle 25 que la chaux vive. Des conditions de travail particulières ne sont pas nécessaires ; on conduit de préférence la réaction à la température ambiante et on peut éventuellement l'effectuer à chaud, de préférence sous une atmosphère de gaz inerte. 30 On a trouvé que lorsque la matière première est la dauno mycine, il vaut mieux protéger le groupe aminé de l'aminosucre par un groupe protecteur approprié, en particulier quand on utilise l'iode comme agent d'halogénation. A cet effet, on peut utiliser l'un des groupes protec-35 teurs connus capables de protéger le groupe aminé, par ..exemple un dérivé acylé ou une base de Schiff» En particulier, on a trouvé approprié d'effectuer la protection de ce groupe en formant le dérivé trifluoracétyle ou la base de Schiff correspondante formée avec le salicylaldéhyde. 69 11030 3 2007443 On prépare le dérivé trifluoracétyle de- la daunomycine suivant des techniques connues en faisant réagir la daunomycine, sous forme de base libre, sur 1*anhydride trifluoracétique en présence d'un solvant organique. On obtient la base de Schiff 5 en faisant réagir le chlorhydrate de daunomycine sur le salicyl-aldéhyde. Par la réaction d'halogénation susdite utilisant le bronie ou l'iode, on obtient le dérivé bromé ou iodé en 14- que l'on fait réagir sur un acétate alcalin comme l'acétate de potassium en pré-10 sence d'un solvant polaire comme l'acétone. On conduit la réaction à chaud pendant un temps court ou à froid en prolongeant le temps de réaction. On obtient ainsi le dérivé 14-acétoxy de la daunomycine ou de la daunomycinone et on le transforme en dérivé 14-hydroxy correspondant par hydrolyse 15 alcaline. On a trouvé que, particulièrement dans le cas du dérivé bromé, on peut former le dérivé hydroxylé correspondant en le traitant directement par un alcali. Dans le cas où. l'on utilise la daunomycine dans laquelle 20 le groupe aminé de l'aminosucre est protégé par un groupe protecteur, on élimine ce groupe suivant des techniques connues avant de séparer le produit final. Plus particulièrement, pour éliminer le groupe salicyli-dène, on soumet à l'hydrolyse acide 3a N-salicylidène-,-adriamycine, 25 tandis que l'on effectue l'élimination du groupe trifluoracétyle après avoir traité la H-trifluoracétyl-adriamycine par l'orthofor-miate d'éthyle et l'acide p-toluènesulfonique pour obtenir l'éthyl-orthoformiate (9,14) de N-trifluoracétyl-adriamycine dont on élimine ensuite le groupe trifluoracétyle par hydrolyse alcaline-30 1 'éthylorthoformiate (9,14) d'adriamycine, ainsi obtenu, donne 1* adriamycine libre par hydrolyse acide. L'adriamycine et 1'adriamycinone obtenues suivant le procédé de l'invention sont isolées et purifiées suivant les techniques connues d'extraction et de purification. 35 Des exemples suivants illustrent l'invention, sans la limiter. 69 11030 4 2007443 •fiTresrmlR 1 Adriamycine. On traite 1,30 g de chlorhydrate de daunomycine dans 30 ml d'alcool mathylique et 100 ml de dioxane anhydre par 3»3 ml 5 d'une solution de brome dans le chloroforme (10 g de brome dans 100 ml de chloroforme). On laisse reposer le mélange pendant 4 heures à la température ambiante, on évapore jusqu'à siccité sous pression réduite, on reprend le résidu par le chloroforme (5-10 ml) et on ajoute 3 à 5 volumes d'éther éthylique. Il précipite 1,10 g 10 de chlorhydrate de bromodaunomycine qui, après recristallisation par un mélange de chloroforme et de méthanol, fond à 177-1 On traite une solution de 1,0 g de chlorhydrate de 14--bromodaunomycine dans 150 ml d'alcool méthylique par 70 ml d'eau distillée, on ajoute de la soude 0,1 n jusqu'à un pH de 10,3 et 15 on maintient à ce pH pendant 20 minutes. On conduit toute l'opération sous atmosphère d'azote. Puis, après avoir dilué à l'eau distillée, on extrait la solution à plusieurs reprises par le chloroforme jusqu'à ce que toute la matière colorée soit passée dans le solvant. 20 On sèche les extraits réunis sur du sulfate de sodium anhydre, on concentre sous pression réduite jusqu'à un petit volume, on ajoute 1,8 ml d'acide chlorhydrique 0,6n dans du méthanol anhydre et on traite par 10 volumes d'éther éthylique- On obtient un précipité amorphe (0,72 g) qui, après 25 cristallisation par un mélange de méthanol et de propanol, donne 0,45 g de chlorhydrate d'adriamycine fondant à 205-210°0 (avec décomposition). Exemple 2.-Adriamvcine. 30 A une suspension de 6,60 g de chlorhydrate de 14—bromo daunomycine préparée suivant l'exemple 1 dans 200 ml d'acétone anhydre, on ajoute 1,8 g d'acétate de potassium fondu et pulvérisé. On filtre la suspension après avoir chauffé au reflux pendant 45 minutes et on évapore la solution obtenue jusqu'à siccité 35 sous pression réduite. On reprend le résidu par le chloroforme et on traite par l'éther ..éthylique. On purifie le précipité (0,45 g) en le filtrant sur une colonne d'acide silieique, le système solvant étant formé de chlorure de méthylène, de méthanol et d'eau (100 : 20 : 2) ; on obtient 150 mg .de 14—acétosy-rdauno-40 mycine fondant à 196-198°C. . 69 11030 5 2007443 A une solution de 0,10 g de 14-acétoxydaunomycine dans 30 ml d'un mélange acétone-méthanol (2:1), on ajoute 10 ml d'une solution de bicarbonate de sodium à 5 On laisse reposer le mélange 3 heures à la température ambiante, puis on l'extrait à 5 fond par le chloroforme, après dilution par l'eau. On réunit les extraits chloroformiques et on les sèche sur du sulfate de sodium anhydre, puis on les concentre jusqu'à un petit volume, sous pression réduite. A la solution concentrée, on ajoute 0,15 ml d'acide chlorhydrique 0,6 n dans du méthanol 10 anhydre, puis 3 volumes d'éther éthylique. On fait passer le précipité amorphe à travers une colonne remplie de 40 g de poudre de cellulose. On élue avec un système solvant formé de propanol, d'acétate d'éthyle et d'eau (T : 1 ï 2 en volume). On réunit les fractions contenant de 1'adriamycine et on évapore le tout 15 jusqu'à siccité pour obtenir 43 mg de chlorhydrate d'adriamycine fondant à 204^210°C (avec décomposition). Exemple 3.-Afl-riamvoinone. On dissout 1 g de daunomycinone dans 100 ml de chloro-20 forme et on y ajoute 6,75 ml d'une solution de brome dans le chloroforme (2 ml de brome) dans 100 ml de chloroforme. Après une nuit à la "température ambiante, on filtre le produit cristallin formé et on le recristallise par l'acétate d'éthyle. On obtient 1 g de 14-bromodaunomycinone fondant à 25 220-225°0 (avec décomposition) ; £"tt= +TÔ50 (à 0,1$ dans le dioxane). On met en suspension 0,6 g de 14-bromodaunomycinone dans 300 ml d'acétone anhydre et on y ajoute 1,3 g d'acétate de potassium fondu. On chauffe au reflux pendant 30 minutes, puis 30 on filtre la solution et on l'évaporé jusqu'à siccité sous pression réduite. On cristallise le résidu par 1'acétate d'éthyle et on obtient 0,5 g de 14-acéto2ydaunomycinone qui fond à 242-245°0 } £~+192° (à 0,1$ dans le dioxane). On dissout 0,1 g de ce produit dans de l'acétone et on y ajoute 10 ml d'une 35 solution à 10$ de bicarbonate de sodium ; après 3 heures' à la température ambiante, on extrait le mélange réactionnel par le chloroforme. On sèche l'entrait et on le concentre sous pression réduite jusqu'à un petit volume ; puis on chromatographie sur une colonne de "gel de silice, on élue d'abord au moyen de ehloro-30 forme contenant 2$ d'éthanol pour éliminer la matière première 2007443 encore présente, et on élue alors 1! adriamycinone au moyen de chloroforme contenant 5$ d'éthanol. On obtient 50 mg de produit qui, après cristallisation par l'acétate d1 étliyle, fond à 228~230oC ; a_7^ ^ +156° 5 (à 0,1$ dans le dioxane) <> Exemple 4. Adriamycinone. On prend 0,1 g de 14-bromodaunomycinone obtenue suivant l'exemple 3» on la traite, par 10 ml de soude 0,1n à 0°G pendant 10 15 minutes pour la convertir en adriamycinone que l'on isole par chromatographie sur une colonne de gel de silice. Exemple 5. Adriamycine. On traite 4,6 g de base libre daunomycine dans 390 ml 15 de chloroforme et 155 ml d'éther anhydre par 9,3 ml d'anhydride tr if luorac s tique » On laisse reposer le mélange à la température ambiante p'endant 30 minutes, on extrait par l'eau et on évapore la phase organique sous vide jusqu'à siccité. On reprend le résidu par 100 ml de méthanol anhydre et 20 on chauffe au reflux pendant 10 minutes» On distille la solution de méthanol jusqu'à siccité, on cristallise le résidu par un mélange de tétrahydrofurane et d'éther de pétrole et on obtient 4,5 g de H-trifluoracétyl--daunomycine fondant à 169-171°0. 25 A 0,6 g de ce produit dans 30 ml de tétrahydrofurane et 20 ml de méthanol anhydre, on ajoute 0,50 g d'iode et 0,50 g de chaux vive pulvérisée. On maintient le mélange sous agitation et sous atmosphère d'azote pendant 5 heures, puis on le filtre, on dilue la solution par le chloroformes on secoue avec de l'eau et 30 on acidifie par l'acide chlorhydrique jusqu'au virage du tourne-solo On évapore la phase organique sous vide jusqu'à siccité, on reprend le résidu par un peu de chloroforme et on chromatographie sur une colonne en éluant par le chloroforme contenant des quantités croissantes d'acétate d'éthyle. 35 lie produit- désiré est élue quand la concentration d'acé tate d'éthyle est d'environ 10 On obtient 0,25 g de 14-iodo-Iî-trifluoracétyl-da.unomycine fondant à 172-175°C. ■ : ' 'r'' ' 69 11030 69 11030 7 2007443 On chauffe au reflux pendant 15 mi ri ut es avec 60 ml d'acétone anhydre en présence de 1,50 g d'acétate de sodium fondu et pulvérisé. Après filtration, on secoue la solution de chloroforme avec de l'eau en acidifiant lentement avec de l'acide 5 chlorhydrique dilué jusqu'à virage du tournesol» On évapore la phase organique sous vide presque jusqu'à siccité et on ajoute au résidu de l'éther de pétrole» Par précipitation, on obtient 0,62 g de 14-acétoxy-lT-trifluor-acétyl-daunomycine fondant à 150--153°0. 10 On dissout 1,4 g de ce produit dans un mélange de 50 ml de méthanol et 100 ml d'acétone, on ajoute 100 ml d'une solution aqueuse de bicarbonate de sodium à 5 $• On maintient le mélange à la température ambiante sous atmosphère d'azote pendant 3 heures. - On verse alors le mélange dans de l'eau, on acidifie avec 15 de l'acide tartrique aqueux jusqu'à un pH de 5-6 et on extrait à plusieurs reprises par le chloroforme en utilisant au total 350 ml du solvant. On réunit les phases organiques, on les évapore sous pression réduite et on obtient 0,95 g d'un résidu solide ; on le reprend par le chloroforme et on le chromatographie. On ob-20 tient la H-trifluoracétyl-adriamycine, que l'on élue par le chloroforme aqueux contenant 15 $ d'acétate d'éthyleo On réunit les produits d'élution et on les évapore et on obtient 0,56 g du produit désiré qui fond à 174-176°0. A 0,45 g de N-trif luoracétyl-adriamycine, dans 80 ml 25 de dioxane, on ajoute 10 ml d'orthoformiate d'éthyle et 3 mg d'acide p—toluène suif oni que. Au bout de 48 heures à la température ambiante, on dilue le mélange avec du chloroforme et on lave à l'eau en agitant énergiquement dans un entonnoir séparateur. On évapore la phase organique jusqu'à un petit volume ; elle donne 30 un précipité de 35 g par addition d'éther de pétrole. On chromatographie ce produit sur une colonne d'acide silicique (7 g) en éluant par du chloroforme contenant 10$ d'acétate d'éthyle. Le produit d'élution, évaporé, donne 80 mg d'éthylor-thoformiate (9,14) de N-trifluoracétyl-adriamycine qui fond à 35 162-164°0. On dissout 0,20 g de ce produit dans un mélange de 10 ml d'acétone et 40 ml de soude 0,1n sous atmosphère d'azote pur. Au bout de 20 minutes à la température ambiante, on ajuste le pH à 8,6 avec de l'acide chlorhydrique 1n et on extrait la solution à fond à plusieurs reprises avec 50 ml de chloroforme 40 jusqu'à ce que les extraits soient colorés. 9 11030 8 2007443 Oel réunit les extraits, on les évapore jusqu'à un petit volume et on lès fait passer à travers uîtte colonne, de 4 g d'acide silicique. On effectue l'élution avec le système solvant chlorure de méthylène - méthanol - eau (50' : 10 : 1). ; 5 En évaporant le produit d'élution, on obtient 0,11 g d'éthylorthoforiaiate (9,14) d'adriamycine fondant à 203-206°C<> A 0,10 g de ce produit dans 9 ml d'acétone, on ajoute 1 ml d'acide chlorhydrique 1n. • On laisse reposer à la température ambiante pendant 20 10 . heures, le précipité, cristallisé par un mélange de méthanol et de pr'opanol, donne 40 mg de chlorhydrate d'adriamycine, fondant à 204-210°G (avec décomposition)* Exemple 6. •Adriamycine. 15 A 1,00 g de chlorhydrate de daunomycine dans 30 ml d'eau- distillée, on ajoute de la soude 0,1n jusqu'à un pH de 8,6 j puis on traite par 10 ml de solution de salicylaldéhyde à 10 fi dans le méthanol. On recueille le précipité et on le lave à l'eau, puis on le cristallise par l'éthanol ; on obtient 0,97 g de salicyli-20 dène—daunomycine fondant à 168-170°G. A 0,50 g de ce produit dans 20-îqI de tétrahydrofurane, on ajoute 10 ml de méthanol anhydre, 1,0 g d'iode et 1,0 g de chaux vive. On chauffe lentement au reflux pendant 40 minutes, on 25 filtre et on évapore jusqu'à siccité sous pression réduite. On reprend le résidu par 22 ml de chloroforme. On lave la solution à l'eau en agitant et on sèche, on concentre jusqu'à un petit volume et on ajoute de l'éther de pétrole pour obtenir une précipitation complète. On obtient 0,41 g de 14—iodo-salicylidène-30 —daunomycine. On reprend ce produit par 20 ml d'acétone anhydre, on traite par 0,80 g d'acétate de potassium fondu et pulvérisé et on chauffe au reflux pendant 20 minutes. On refroidit alors la suspension, on filtre et on évapore le filtrat sous vide jusqu'à siccité. Le résidu est formé 35 de 14—acétoxy— salieylidène-daunomycine ; on le dissout dans un mélange à parties égales de méthanol et d'acétone et on y ajoute 18 ml d'une solution aqueuse de bicarbonate de sodium à 5 6'9 11030 9 2007443 On extrait le mélange par le chloroforme au bout de 3 heures à la température ambiante» On concentre l'extrait jusqu'à environ 10 ml et on chromatographie sur une colonne de 3 g d'acide silicique. On élue avec un mélange de chlorure de méthy-5 lène, d'éther de pétrole et de méthanol (100 g 50 : 5)• On jette les fractions contenant la matière première et d'autres impuretés ; on recueille les fractions suivantes et par évaporation on obtient 65 mg de salicylidène-adriamycine, fondant à 194°C (avec décomposition). 10 On prend 0,20 g de ce produit dissous dans 20 ml de chloroforme et on extrait à trois reprises en utilisant chaque fois 10 ml d'acide chlorhydrique 0,1 n. Le produit coloré passe entièrement dans la phase aqueuse, on alcalinise celle-ci sous atmosphère d'azote au moyen de soude 0,1 n jusqu'à un pH de 8,6 15 et on extrait par le chloroforme jusqu'à ce que les extraits ne soient plus colorés. On réunit les extraits, on les sèche sur du sulfate de sodium anhydre, on les concentre sous pression réduite jusqu'à environ 5 ml et on y ajoute 0,5 ml d'acide chlorhydrique 0,6 n et 10 volumes d'éther éthylique anhydre. 20 On obtient 0,12 g de chlorhydrate d'adriamycine fondant à 205-210°C (avec décomposition). 69 11030 to 2007443 BEYMIDIGâ.gIQIIS. 1 » — Procédé de préparation d Adriamycine et d1 adriamycinone répondant à la formule structurale : (Î4) GHgOH 10 15 dans laquelle S est un atome d'hydrogène ou un groupe m2 OH - CH - CH - CE - CH - CE - CH* i 2 I 1 —o 1 (I) caractérisé par le fait que 1*031 part de la daunomycine ou de la daunomycinone" ou de ses dérivés, répondant à la formule 20 structurale % 25 30 35 (II) dans laquelle 1* est un atome d'hydrogène ou un groupe : K£ 0H - es i I - GBL - GH - GH - 0- GH — CS* ft J et X est un groupement : H H G0GF, ou GH OH X que l'on fait réagir ces composés dans un solvant organique inerte sur le brome ou 1% iode pour obtenir le dérivé halogène 11030 n 2007443 en 14, que l'on fait réagir celui-ci "sur un acétate alcalin en présence d'un solvant polaire pour obtenir le dérivé 14—acétosy, que l'on convertit celui-ci par hydrolyse alcaline en dérivé 14-hydroxy et que l'on isole et que l'on purifie celui-ci après 5 avoir éliminé le groupe protecteur du groupe aminé de l'aiainosucre s'il y a lieu- 2. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on convertit le dérivé hialogéné en 14 en dérivé hydroxylé en 14» par hydrolyse alcaline*