FR 2085660 A1 19711231 FR 7107128 A 19710302 71 07128 i 2085660 L'essai des extraits végétaux est une partie importante des programmes de sélection antitumeurs. Le lapachol {2.-hydroxy-3-(3-méthyl-2-butényl)-l,4-naphtoquinone7 est un pigment jaune que l'on rencontre dans la texture d'un certain nombre de bois, 5 parmi lesquels le bois dur de Surinam, le bois de Taigu, le dqramen du Lapachol et le bois de Bethabarra. On peut l'isoler par extraction du bois rapé par une solution aqueuse de carbonate de sodium à 1% froide, précipitation, et extraction par l'éther du solide séché. Son activité contre le carcinosarcome 10 Walker 256 chez les rats a été signalée par Rao et al., Cancer Research 28, 1952-1954 (1968). Cette invention concerne la synthèse d'analogues du lapachol qui présente une plus grande activité que la substance mère contre le carcinosarcome Walker J2 5 6 chez le rat. 15 On a trouvé que divers nouveaux analogues sont plus actifs que le lapachol lui-même en ce qui concerne l'inhibition de la croissance du carcinosarcome Walker 256 chez le rat. Les composés de cette invention sont des analogues du lapachol dans lesquels les deux groupements niéthyle terminaux de la chaîne 20 latérale sont remplacés, par exemple par des halogènes ou d'autres groupements, dans lesquels R est un groupement tri-fluorométhyle ou bien où les deux groupements R pris ensemble forment des cycles carbocycliques contenant 3 à 6 atomes de carbone. 25 30 Lapachol L'efficacité du lapachol comme agent antitumoral chez les 35 animaux supérieurs, y compris l'homme, peut être inférieure à la valeur optimale en raison de l'oxydation des groupements méthyle terminaux de la chaîne latérale en produits métaboliques moins actifs. La stabilité métabolique plus grande et l'activité des analogues suggèrent de les utiliser comme agents antitumoraux 40 chez l'homme. 71 07128 2 2085660 Le schéma réactionnel général de préparation des composés de cette invention est le suivant : O R 20 La matière première courante dans la préparation globale des analogues du lapachol est la 2-hydroxy-l,4-naphtoquinone (lawsone) qui est un produit que l'on se procure facilement dans le commerce. On transforme ce composé en un sel métallique par des méthodes classiques. Les sels de baryum, d'argent et d'autres 25 métaux de la 2-hydroxy-l,4-naphtoquinone sont des intermédiaires qui conviennent dans la réaction d'alcoylation. Cependant, les sels de lithium, de potassium ou de sodium sont les réactifs préférés avec des halogénures allyliques primaires et tertiaires appropriés. L'halogène (X) dans les agents d'alcoylation peut 30 être Cl, Br ou I, avec les bromures comme dérivés le plus généralement utilisés. On ajoute le sel métallique de la 2-hydroxy-l,4-naphtoquinone à une solution de l'halogénure allylique approprié. On augmente le rendement en produit d'alcoylation désiré en ajoutant un 35 iodure métallique qui transforme l'halogénure allylique (chlorure ou bromure) en iodure allylique plus réactif. L'iodure métallique peut être un iodure de métal alcalino-terreux comme 1'iodure de calcium ou de magnésium ou un iodure de métal alcalin comme 1'iodure de sodium, de potassium ou de lithium. L'iodure de 40 potassium est le composé le plus couramment utilisé. 71 07128 3 2085660 Le choix du solvant pour la réaction û'slcoylatior ?. une importance déterminante. Le tétrahydrofuran©, le âicaesRS, le benzène et 1'isopropanol ne conviennent pas. L * hexasaêtJii^ j>!vr«s-phoramide, la tétraméthylènesulfone, la HHnét&ylpyrœi et 5 d'autres solvants aprotiques bipolaires sont satisfaisante. L& solvant préféré est le diméthylsulfoxyde, suivi d~as l3ordre décroissant par le formamide, le dimêthylacétaeide et le diméthylformamide. La proportion de réactifs est sur une base mois pour mole 10 plus un excès de 10%. On ajoute assez de solvant pour permettre une agitation énergique du mélange réactionnel. Pour l'homme de l'art, l'interdépendance- de la température et de la durée dans les réactions chimiques est bien connue. En ayant ceci présent à l'esprit, on effectue la réactior- à la 15 température ambiante (30-50°C) en 16-24 heures. Le fait de chauffer jusqu'à 50-60°C pendant 3-4 heures vers la fir. de la réaction accroît légèrement les rendements» Des températures plus élevées (par exemple 100°C) pendant une heure favc.v.vse la cyclisation des chaînes latérales sensibles. 20 Après achèvement de la réaction, on saisit; . le mélange dans l'eau. On sépare le produit de réaction par filtration ou par d'autres moyens, et on le dissout dans un solvant non miscible à l'eau comme le chloroforme. On extrait la solution faite avec le solvant plusieurs f^is avec une solution de 25 bicarbonate da sodium ce qui élimine sélectivement la 2-hydroxy-1,4-naphtoquinone non entrée en réaction. On utilise ensuite de l'hydroxyde de sodium dilué ou une solution de carbonate de sodium à 5% pour extraire,du solvant organique, 1'analogue du lapachol moins acide tandis que les composés neutres y compris 30 les produits de O-alcoylation demeurent dans la phase solvant organique. On neutralise la solution alcaline, et on ré-extrait l'analogue du lapachol dans le chloroforme ou dans un autre solvant organique non miscible à l'eau. La concentration du solvant et la recristallisation dans des mélanges solvant donnent 35 le- produit, pur. Des procédés synthétiques de préparation de plusieurs des intermédiaires à chaîne latérale sont signalés par Hatch, L.F. et Zimmerman, S.D., J. Am. Chem. Soc., 79, 3091-3093 (1957); Andrac, M., Ann. Chim. (Paris) jî, 288-293 (1964); Marcou, A. 40 et Normant, H., Bull. Soc. Chim. 1400-1404 (1966). 71 07128 4 2085660 Les eoiHpwsea do ceus Invention sont efficaces contre le carcinosarcome Walker 256 chez le rat lorsqu'ils sont essayés selon le protocole des Rapports de Chimiothérapie du Cancer n° 25, page 12, Décembre 1962 (Cancer Chemotherapy Reports n° 25). i On implante les cellules tumorales par voie intramusculaire dans la cuisse de rats albinos non consanguins» six animaux par groupe d;essai.on commence le traitement 3 jours après 1• implantation. Les résultats sont exprimés en pourcentage d4 inhibi'Ci.m pondérale de la tumeur. 10 Les iples suivants sont simplement illustratifset ne doivent pas être considérés comme limitant l'invention, dont le champ d'application est défini par les revendications annexées. EXEMPLE I On traite le sel de lithium de la 2-hydroxy-1,4-naphtoquinone 15 {48 g, o,25 mole) dans 450 ml de formamide stabilisé (Fischer Scientific Co.) par 77 g de 1,1,3-tribromc-l-propène (0,28 mole). On ajoute de 1®iodure de potassium (41,5 g, 0,25 mole) par portions pour maîtriser la réaction légèrement exothermique, et on agite ie mélange réactionnel à la température ambiante 20 pendant 16-24 heures. Après chauffage jusqu'à approximativement 50°C pendant 4 heures, on refroidit le mélange réactionnel et on le dilue avec 1,5 1 d'eau. On sépare par filtration les solides précipités, on les lave à l'eau et on les dissout dans 1,5 1 de chlorororme. 25 On lave la solution chioroiormique 3 fois avec des portions de 300 ml de bicarbonate de sodiuai à 5% peur éliminer la 2-hydroxy-1,4-naphtoquinone, et ensuite on l'extrait une fois avec 1,0 1 et 2 fois avec des portions de 0,5 1 ci£ carbonate de sodium à 5%. On lave les extraits obtenus c.vec ortate de sodium. 30 une fois avec 0,25 1 de chloroforme, „ U-s- acidifie jusqu'à pK 7,5-8,0 avec HCl et on ré-extrait -?,vec crois portions de C-, v chloroforme, on sèche 1' s».l ahloroformigue et on 1- sous vide en une su..ap®îis;.c-n épaisse. On dilue la -v-su assez do uusthaiv.. i pour effectuer la dissolution 3j> «u poir.i. d!viballition. Après son refroidissement jusqu'à la température ambiante, on concentre la suspension sous vide en une bouillia épaisse, on la filtre et on la lave au méthanol. La xecrist-.j.Aiu.'-r.ci.oii dr.ns le T.ange beïiaène--lig:co.'i'.n^ donne un rendement de 28% de plaques jaune d'or de 2-(3,3-dibromoallyl)-3-hydroxy-40 1,4-naphtoquinone, p.f. 171,5-172,5°C. 71 07128 5 2085660 EXEMPLE II On réjète la méthode de l'Exemple I en utilisant le 3-bromo-l,2-dichloro-l-propène à la place du 1,1,3-tribromo-l-propène poi r obtenir ton rendement de 30% en-2-(3,3-dichloroallyl) -5 3-hydroxy-.'.,4-naphtoquinone, p.f. 158-159°C. EXEMPLE III A une solution de (2-bromoéthylidène)cyclopentane (90 g, 0,52 mole) dans 400 ml de diméthylsulfoxyde anhydre, on ajoute par portions, en agitant, 88 g (0,42 mole) de sel de potassium 10 de 2-hydrjxy-l,4-naphtoquinone. Après cessation de la réaction initiale légèrement exothermique#on ajoute 87 g (0,52 mole) d'iodure de potassium. On agite la suspension à la température ambiante pendantlô à 24 heures et ensuite à 50-60°C pendant 4 heures pour achever la réaction. 15 On ajoute le mélange réactionnel refroidi à 2,0 1 d'eau froide, et on ajuste le pH à 5-6. Après avoir agité pendant 1/2 heure, on sépare par filtration les solides précipitéset on les lave à l'eau pour éliminer le diméthylsulfoxyde. On dissout le gâteau humide dans un mélange de 1,5 1 de chloro-20 forme et de 0,5 1 de bicarbonate de sodium à 5%, et on filtre sur terre à diatomées. On sépare les couches et on lave la couche chloroformique deux fois avec 0,5 1 de bicarbonate de sodium à 5%. On extrait le produit dans le chloroforme avec 4 portions 25 de 400 ml da iïaOH 0,2 M d'où on le ré-extrait dans le chloroforme (3 x 400 ml) à pH 7-8. La concentration et la cristallisation dans le mélange benzène-ligroîne (1:2) donnent 21,8 g (20%) de cristaux jaune doré de 2-(2-cyclopentylidène-éthyl)-3-hydroxy-1,4-naphtoquinone, p.f. 152-153°C. 30 EXEMPLE IV On répète la méthode de l'Exemple III en utilisant le (2-bromoéthylidène)cyclohexane à la place du (2-bromoéthylidène)-cyclopentane pour obtenir un rendement de 16% en 2-(2-cyclohexyl-idène-éthyl) -3-hydroxy-1,4-naphtoquinone cristalline, p.'f .115-116°C. 35 EXEMPLE V Intermédiaire I; 1,l,l-trifluoro-2-trifluorométhyl-3-butèn-2-ol Dans un flacon à 3 tubulures, muni d'un thermomètre, d'un agitateur et d'un condenseur à reflux refroidi par le mélange carboglace-acêtone on ajoute 650 ml de chlorure de vinylmagnésium 40 2,29 M dans le tétrahydrofurane (1,49 mole). On fait barboter 71 07128 e 2085660 dans le mélange de 1'hexafluoroacétone gazeuse à un débit tel que soit maintenue une température de -10° à 0°C, par refroidissement externe. On poursuit l'addition de 1'hexafluoroacétone pendant approximativement 15 minutes au-delà du moment auquel la réaction 5 exothermique cesse. On agite le mélange réactionnel pendant environ une heure à 0°-10°C, on le refroidit à -10°C et on le saifeit en ajoutant lentement 60 ml d'une solution de chlorure d'ammonium saturée. On dilue la bouillie épaisse avec 400 n.1 d'éther de pétrole et on l'acidifie avec 530 ml de HC1 3 N. On sépare la couche 10 faite avec le solvant, on la lave deux fois avec de l'eau et on la sèche sur sulfate de magnésium anhydre. On fractionne le filtrat à la pression atmosphérique. Le produit, le 1,1,1-tri-fluoro-2-trifluorométhyl-3-butèn-2-ol, distille sous forme du produit d'addition 1:1 avec le tétrahydrofurane, p.e. 99-lo2°C; 15 rendement, 368 g. Intermédiaire II; p-bromobenzènesulfonate de 1,1-bis(trifluoro-méthyl)allyle A une suspension de 0,315 mole d'hydrure de sodium dans 150 ml d'éthyléther anhydre (préparé en diluant 13,4 g d'hydrure 20 de sodium à 57% dans de l'huile minérale avec de l'éther de pétrole et en décantant), on ajoute à une température de 0-l0°C une solution de 80 g (0,30 mole) de produit d'addition 1,1, l- de chlorure de p-bromobenzènesulfonyle dans 200 ml de tétrahydro-furane anhydre et on porte le mélange au reflux pendant 6 heures, et ensuite on le concentre sous vide. On dilue le concentré avec 0,5 1 d1éthyléther et on le 30 lave successivement avec deux portions d'eau glacée et deux portions de solution de chlorure de sodium saturée. Après avoir séché sur sulfate de magnésium anhydre, on élimine le solvant sous vide. Le résidu cristallise dans l'éther de pétrole lorsqu'on fait une évaporation partielle et lorsqu'on refroidit 35 pour donner 75 g de p-bromobenzènesulfonate de 1,1-bis(trifluoro-méthyl)allyle, p.f. 50-51°C. Intermédiaire III; iodure de 3,3-bis(trifluorométhyl)allyle On agite à 25°C pendant 16 heures à l'obscurité une suspension de 84,4 g (0,205 mole) de p-bromobenzènesulfonate 40 de 1,1-bis(trifluorométhyl)allyle et de 41,5 g (0,25 mole) 71 07128 7 2085660 d"iodure de potassium dans 200 ml de dimëtïîjl^mlfost^âe f. >r/dra. On distille sous vide (0,1-1,0 mm de Hg ) les produits valatiis, dans une gamme de température de 20 à 40 et oa li-a raansille dans deux récipients reliés en série „ On refiOLflit is sssccâ 5 récipient dans 1* acétone sèche, et il se sonder si. l'loris;:*?. 3 Préparation : 2-hydroxy-3- (4,4 lttoro-3-Zt:cif l'acrométhvl/'-»2~ butényl)-1,4-naphtoquinone 10 On agite pendant 48 heures à la température ambis&te, à l'abri de l'air et de la lumière, un mélange de 33,5 c (0,12 mole) de sel d'argent de 2-hydroxy-1,4-naphtoquinone et de 28,-7 g (0,095 mole) d'iodure de 3-3-bis-(trifluorométhyl)allyle dans 150 ml de benzène. On sépare par filtration 1'iodure d'srgent 15 et la matière première en excès et on lave au benzène. On évapore le filtrat à sec sous vide. On lave le résidu, dissous dans 300 ml de chloroforme, 3 fois avec 200 ml ckï phosphate tampon 0,1 M de pH 7,0, et ensuite on l'extrait rapidement avec deux portions de 250 ml de solution de carbonate de sodium 20 à 2%. on ajuste rapidement le pH des extraits faits avec le carbonate de sodium à 7,5-8,0 avec HCl dilué,et on extrait deux fois avec des portions de 200 ral de chloroforme, on lave l'extrait chloroformique avec 100 ml de citrate tampon 0,1 M, de pH 5,0, on le sèche et on l'évaporé sous vide. La recristalli-25 sation dans le benzène donne 2,80 g d'analogue hexafluoré du lapachol sous forme de cristaux jaunes, p.f. 161-163°C. EXEMPLE VI Les composés de cette invention sont plus actifs que le lapachol contre le carcinosarcome Walker 256 chez le rat. Les 30 résultats d'essais comparatifs du lapachol avec l'analogue dibromé, la 2-(3,3-dibromoallyl)-3-hydroxy-1,4-naphtoquinone, et l'analogue dichloré, la 2-(3,3-dichloroallyl)-3-hydrcxy-l,4-naphtoquinone, sont représentés dans le tableau suivant où la dose maximale tolérée, DMT, est définie comme la dose 35 produisant tire mortalité de 10%; la dose minimale efficace, DME,estla dose qui produit une inhibition minimale significative de la tumeur; l'indice thérapeutique, I.T., est le rapport de la dose maximale tolérée à la dose minimale efficace; l'inhibition pondérale maximale de la tumeur, Max IPT (%) , est le 40 pour cent d'inhibition de la tumeur qui peut être obtenu à la 71 07128 s 2085660 dose maximale tolérée ; Cadence de DMT DME » & • H Max. Composé Voie at traitement» (mq/kg) (mg/kg) IPT (%) Lapachol I.P. D 3-6 280 125 2,2 80 I.P. D 3-6 (BID) 340 100 3,4 80 I.M. D 3-6 (BID) 350 120 2,9 83 I.V. D 3-6 40 Unactif P.O. D 3-6 560 95 6,0 92 £' .0 » D 3-6 (BID) 740 74 10,0 94 10 Analogue ~.F. D 3-6 300 30 10,0 90 3ibrcrr.é -8- t » D 3-6 (TID) 240 21 11,4 95 À» > • D 3-6 (TID) 110 >11,0 93 i»V * - D 3-6 120 38 3,2 86 15 « D 3-6 680 30 22,0 97 J?.0. D 1 seulement 640 230 2,8 90 r» -* « V • D 3 seulement > lOOO 230 >4,0 95 Analogue dichloré 20 I.P. D 3™6 66 .8,5 7,8 96 I .V, D 3-6 30 9,0 3,3 82 P.O. D 3-6 200 6,5 30,0 97 «Voies « I.P., intrapérifconéalô?" I.M» intramusculaire; I.V. intraveineuse; P.O. orale. mm cadence de traitement D 3-6, joars de traitement BID, trcxte-pent deux fois par jour TID, traix,€r-"t:t trois fois par jour 71 07128 9 2085660 REVEND X C AT I O H S 1. Composés de formule : O 5 OH O R 10 dans laquelle R est un halogène, un groupement trifluorométhyle ou bien où les deux groupements R sont pris ensemble pour former des cycles carbocycliques contenant de 3 à 6 atomes de carbone. 2. La 2-(3,3-dichloroallyl)-3-hydroxy-l,4-naphtoquinone. 15 3. La 2-(3,3-dibromoallyl)-3-hydroxy-1,4-naphtoquinone, 4. La 2-hydroxy-3- (4,4,4-trifluoro-3-,/trifluorométhyl/-2-butényl)-1,4-naphtoquinone. 5. La 2-(2-cyclopentylidène-éthyl)-3-hydroxy-l,4-naphtoquinone. 6. La 2-(2-cyclohexylidène-éthyl)-3-hydroxy-lr4-naphtoquinone. 20 7. Une composition phamaceutique contenant un composé tel que défini dans l'une des revendications 1, 2, 3, 4, 5 et 6, et un porteur approprié.