抗腫瘤試劑活性的增進劑及其制備方法

專利名稱:抗腫瘤試劑活性的增進劑及其制備方法
本發明是關于新的有用的1，4-二氫吡啶衍生物。這些衍生物對于抗各類腫瘤細胞(包括耐多種藥性的腫瘤細胞)的一些抗腫瘤試劑具有增進活性的作用;本發明也涉及上述衍生物的用途及其制備方法。
更詳細地說，本發明是關于式(Ⅰ)所示的新的2，6-二甲基-4-(吡唑駢[1，5-a]吡啶-3-基)-1，4-二氫吡啶-3，5-二羧酸酯衍生物，其水合物及鹽，以及它們的制備方法和在癌的化學治療中的用途。
式(Ⅰ)中，R1是低級烷基，R2是氫原子、鹵原子、低級烷氧基或硝基，而R和R3各自獨立地代表烷基、低級烷氧基烷基、芳烷基或
(A是直鏈或支鏈亞烷基，而R4和R5各自獨立地代表氫原子、低級烷基、芳烷基、或互相連接而形成五或六節雜環，該雜環可能含有其他雜原子)。
這里所用的“烷基”一詞包括含1～10個碳原子的直鏈和支鏈烷基，例如甲基、異丙基、辛基等;低級烷基包括含1～6個碳原子的直鏈或支鏈烷基，例如甲基、乙基、異丙基等。芳烷基包括由芳基取代的低級烷基，例如芐基、苯乙基等。低級烷氧基烷基包括由含1～6個碳原子的直鏈或支鏈取代的烷基，例如甲氧基甲基、甲氧基乙基等。直鏈或支鏈的亞烷基包括，例如亞乙基、2-甲基亞丙基等。可能含有其它雜原子的五或六節雜環包括，例如哌嗪、吡咯烷、哌啶、嗎啉、硫嗎啉等。鹵原子包括，例如氟、氯和溴。
人們不斷地進行了以各種新抗腫瘤試劑毀除癌生長的新試驗。然而，在各種腫瘤的臨床治療中出現腫瘤細胞對于抗腫瘤藥劑的耐藥性是個嚴重的問題，因此，防止這種耐藥性是癌的化學治療中一項重要的課題。
此外，一些復雜因素使這個問題更難于解決。換句話說，對于一種抗腫瘤藥劑有耐藥性的腫瘤細胞對別的抗腫瘤藥劑顯示交叉耐藥性(耐多種藥性簡稱為MDR)，在臨床的癌化學治療中，要克服這種類型的耐藥性就更加困難了。
Tsuruo等人(在癌研究(CANCER RES，)44，4303頁，1984年;43，2267頁，1983年)曾報導臨床用作鈣管道阻滯劑(calcium channel blocker)、調鈣蛋白抑制劑、抗心律失常的藥劑可以增進抗腫瘤藥劑的活性以克服腫瘤細胞的耐藥性。已發現，尤其是維拉帕米(verapamil)、卡羅維林(caroverine)、氯米帕明(clomipramine)、三氟拉嗪、心可定(prenylamine)、233號的VCR及奎尼丁等可增強抗腫瘤藥劑在生物體外克服老鼠的白血病細胞(P388/長春新堿(VCR)，P388/阿霉素ADR)的活性，在體內維拉帕米也可增強抗腫瘤藥劑的活性。
Tsuruo等人(在癌研究43，2905頁，1983年)也曾報導用作注入鈣的拮抗劑(calcium influx antagonist)的地爾硫
(diltiazem)和尼卡地平(nicardipine)以及用作抗心律失常藥劑的奎尼丁可增進抗腫瘤藥劑在體內和體外克服老鼠P388細胞對VCR或ADR(P388/VCR，P388/ADR)耐藥性的活性。
迄今，所報導的抗腫瘤活性的增進劑，主要屬于鈣拮抗劑或鈣阻滯劑。細胞內的鈣離子是置于某些特殊組織里的生理機能上的化學中介物，即是說，該化學中介物在心肌興奮一收縮偶聯中，在平滑肌興奮一收縮偶聯中起重要作用。細胞內鈣離子的分布和運輸在藥理作用上是極其關鍵的。各種鈣拮抗劑的藥理作用是由于注入鈣的被抑制或起作用而引起的。
然而，作為抗腫瘤藥劑增進劑的鈣阻滯劑，它在療效方面，由于有嚴重的有害副作用而限制了它的用途，自然也限制了它們在臨床治療上的應用。
本發明由于分析了上述各種因素而提供了新的一些化合物，這些化合物具有下列特性(a)它們顯示的毒性小，而且對鈣的拮抗作用以及低血壓作用均可忽略;
(b)在體外，當它們的濃度低至0.15～3.0微克/毫升時，也能完全逆轉對于蒽素環或長春花屬生物堿的高耐藥性;
(c)在治療實驗中，用抗腫瘤藥劑和這些衍生物聯合治療，很明顯可產生協同的抗腫瘤效應;
(d)較低劑量的抗腫瘤藥劑和劑量盡可能高的本發明化合物相混合是最佳的治療方案。由于減少了抗腫瘤藥劑的劑量，因此，它可以用于避免抗腫瘤藥劑在臨床化療中的有害副作用。
(e)聯合治療不僅顯示了明顯的協同效應，也通過延長存活期顯示了對于沒有耐藥性的腫瘤細胞的治療效果，從而指出，這些新的衍生物能夠克服這些細胞群在抗腫瘤藥劑敏感性方面的差異。
總之，這種類型的聯合治療，不但在腫瘤有后天耐藥性的晚期階段可能有療效，而且在化療開始階段也可能有療效。
下面說明本發明化合物的制備方法，
其中，R1是低級烷基;R2是氫原子、鹵原子、低級烷基、低級烷氧基或硝基;R和R3各自獨立地代表烷基、低級烷氧基烷基、芳烷基或
(A是直鏈或支鏈的亞烷基;R4和R5各自獨立地代表氫原子、低級烷基、芳烷基或互相連接而形成五或六節雜環，該雜環可能含有其他雜原子)。
(1)換句話說，由式(Ⅱ)代表的起始化合物是在甲酰化試劑如氯氧化磷-二甲基甲酰胺(DMF)等的存在下甲酰化而得到式(Ⅲ)代表的化合物。
(2)在縮合劑存在下，式(Ⅲ)代表的化合物與式(Ⅳ)代表的化合物縮合，得到式(Ⅴ)代表的化合物。適合于該反應的縮合劑是，作為酸性催化劑的有機酸和無機酸，例如鹽酸、乙酸等等，作為堿性催化劑的有胺類，例如哌啶、三乙胺等等;苯、甲苯、氯仿、二甲基甲酰胺、四氫呋喃、乙醇等等則作為溶劑。適當的反應溫度選擇為50～150℃，適當的反應時間選擇為0.5～15小時。更詳細地說，最好使式(Ⅲ)代表的化合物與0.8～1.5倍摩爾的式(Ⅳ)代表的化合物反應。
(3)在溶劑存在或不存在的條件下，通過加熱，使式(Ⅴ)代表的化合物與式(Ⅵ)代表的化合物縮合而得式(Ⅰ)代表的化合物。適合于該反應的溶劑有苯、甲苯、氯仿、二甲基酰胺、四氫呋喃及諸如異丙醇的醇類。更詳細地說，最好使式(Ⅴ)代表的化合物與0.8～1.2倍摩爾的式(Ⅵ)代表的化合物于50～150℃反應3～20小時。
此外，如果需要，可用酸(其中R和R3中任何一個是
基團)處理式(Ⅰ)化合物以得到可藥用的酸式鹽。酸可以是有機酸和無機酸，例如鹽酸、硫酸、磷酸、乙酸、甲磺酸、草酸、富馬酸和乳酸。
式(Ⅰ)化合物及其水合物和鹽，可以通常的藥物制劑的形式用作藥物。例如，這些藥物可以是適合于口服、腸胃外、腸胃內或局部施藥的片劑、膠囊劑、粉劑、軟膏、栓劑、糖漿劑、液劑、懸浮液、噴霧劑或針劑。
下面的實例將進一步說明本發明，但不是對本發明的限制。
實例12，6-二甲基-4-(2-異丙基吡唑駢[1，5-a]-吡啶-3-基)-1，4-二氫吡啶-3，5-二羧酸二甲酯(a)2-乙酰基-3-(2-異丙基吡唑駢[1，5-a]吡啶-3-基)丙烯酸甲酯于室溫與攪拌下，每隔20分鐘向4克3-甲酰基-2-異丙基吡唑駢[1，5-a]-吡啶、2.7克乙酰乙酸甲酯和256毫克冰醋酸(于11毫升苯中)的混合液中滴加五分之一哌啶溶液(0.36克哌啶于2.2毫升苯中)。加完后，將混合物回流4小時，同時通過恒壓蒸餾分出生成的共沸水。然后加入40毫升苯，并用20毫升飽和碳酸氫鈉溶液、20毫升水和20毫升鹽水依次洗滌。以無水硫酸鋇干燥苯溶液，然后濃縮，得到5.9克深紅色液態的標題化合物粗品。再將粗制標題化合物通過硅膠進行薄層層析，以苯為洗脫液，Rf＝0.36。
NMR(CDCl3)，δ(ppm)7.66(1H，S)，6.45～8.33(4H，m)，3.89(3H，s)，3.34(H，m)，2.46(3H，s)，1.34(6H，d，J＝6.59Hz)(b)于60～65℃，將5.9克2-乙酰基-3-(2-異丙基吡唑駢[1，5-a]吡啶-3-基)丙烯酸甲酯和2.5克3-氨基巴豆酸甲酯的混合物攪拌4.5小時，然后于100～105℃攪拌8.7小時。反應混合物通過硅膠柱層析，以苯-乙酸乙酯混合液作為洗脫液進行提純。將洗脫液濃縮并在己烷-苯混合液中再結晶，得到2.6克(31%)黃色針狀的標題化合物，熔點244～246℃。
分析 C21H25N3O4計算值(%)C，65.78;H，6.57;N，10.96。
實測值(%)C，65.91;H，6.59;N，10.83。
用例1所述操作方法，可得到以下新的化合物。
例22，6-二甲基-4-(2-異丙基吡唑駢[1，5-a]吡啶-3-基)-1，4-二氫吡啶-3，5-二羧酸甲基乙基酯收率 22%，熔點219～221.5℃。
分析 C22H27N3O4計算值(%)C，66.48;H，6.85;N，10.57。
實測值(%)C，66.73;H，6.87;N，10.58。
例32，6-二甲基-4-(2-異丙基吡唑駢[1，5-a]吡啶-3-基)-1，4-二氫吡啶-3，5-二羧酸丁基甲基酯收率 21%，熔點160～161℃。
分析 C24H31N3O4計算值(%)C，67.74;H，7.34;N，9.87。
實測值(%)C，67.79;H，7.46;N，9.91。
例42，6-二甲基-4-(2-異丙基吡唑駢[1，5-a]吡啶-3-基)-1，4-二氫吡啶-3，5-二羧酸叔丁基甲基酯收率 8%，熔點205.5～206℃。
分析 C24H31N3O4計算值(%)C，67.74;H，7.34;N，9.87。
實測值(%)C，67.75;H，7.41;N，9.91。
例52，6-二甲基-4-(2-異丙基吡唑駢[1，5-a]吡啶-3-基)-1，4-二氫吡啶-3，5-二羧酸丁基辛基酯收率 20%，熔點154～156℃。
分析 C28H39N3O4計算值(%)C，69.83;H，8.16;N，8.72。
實測值(%)C，69.81;H，8.24;N，8.79。
例62，6-二甲基-4-(2-異丙基吡唑駢[1，5-a]吡啶-3-基)-1，4-二氫吡啶-3，5-二羧酸-N-芐基-N-甲基-2-氨乙基甲基酯收率 14%，熔點172～175℃。
分析 C30H36N4O4·0.1 C6H6計算值(%)C，70.08;H，7.03;N，10.68。
實測值(%)C，69.90;H，7.07;N，10.47。
例72，6-二甲基-4-(2-異丙基吡唑駢[1，5-a]吡啶-3-基)-1，4-二氫吡啶-3，5-二羧酸甲基-2-二甲基氨乙基酯收率 6%，熔點136～138℃。
分析 C24H32N4O4計算值(%)C，65.43;H，7.32;N，12.72。
實測值(%)C，65.44;H，7.48;N，12.98。
例82，6-二甲基-4-(2-異丙基吡唑駢[1，5-a]吡啶-3-基)-1，4-二氫吡啶-3，5-二羧酸甲基-2-(4-甲基-1-哌嗪基)乙基酯收率 6%，熔點102～104℃。
分析 C27H37N5O4·0.3C6H6計算值(%)C，66.64;H，7.53;N，13.49。
實測值(%)C，66.78;H，7.54;N，13.25。
例92，6-二甲基-4-(2-甲基吡唑駢[1，5-a]吡啶-3-基)-1，4-二氫吡啶-3，5-二羧酸甲基-2-(N-芐基-N-甲基氨基)乙基酯(a)3-甲酰-2-甲基吡唑駢[1，5-a]吡啶在保持溫度低于20℃和攪拌下，向116.6毫升二甲基甲酰胺中加入105毫升三氯氧化磷，再加入99克2-甲基吡唑駢[1，5-a]吡啶。反應混合物在50～60℃攪拌1小時，然后傾入冰水中。酸性水溶液以碳酸鉀中和，然后用二氯甲烷提取，用鹽水洗滌，用無水硫酸鈉干燥，然后濃縮。得到的殘余物從甲醇中再結晶，得到54.8克(46%)無色晶狀的標題化合物，熔點77～79℃。
(b)2-乙酰-3-(2-甲基吡唑駢[1，5-a]吡啶-3-基)丙烯酸甲酯把由54克3-甲酰-2-甲基吡唑駢[1，5-a]吡啶、47.1克乙酰乙酸甲酯、20.6克苯甲酸和2.9克哌啶在甲苯(200毫升)中形成的溶液回流9小時，其間每隔3小時加入2.9克哌啶，而產生的共沸水通過恒壓蒸餾分離。反應混合物依次用飽和碳酸氫鈉溶液和鹽水洗滌，以無水硫酸鈉干燥，然后濃縮。冷卻后，產生的晶體以過濾法分離，得到40.7克暗紅色的液態標題化合物粗品。
(c)將24.9克2-乙酰基-3-(2-甲基吡唑駢[1，5-a]吡啶-3-基)丙烯酸甲酯和28.8克3-氨基巴豆酸-2-(N-芐基-N-甲基氨基)乙酯的異丙醇(125毫升)溶液回流8.5小時，然后濃縮，產生的殘余物溶解于100毫升乙酸乙酯中，用1N鹽酸洗滌，然后用2N鹽酸提取3次。產生的鹽酸層用5N氫氧化鈉水溶液堿化至pH9，然后用乙酸乙酯提取。乙酸乙酯層用鹽水洗滌，用無水硫酸鈉干燥，再濃縮。將己烷加入殘余物中，收集不溶解層，然后從乙醚-己烷混合液中再結晶。
用過濾方法，將晶體與溶液分離，用乙醚洗滌，然后從苯-己烷混合液中再結晶，得到1.6克(3%)黃褐色晶狀標題化合物，熔點118～120℃分析 C28H32N4O4計算值(%)C，68.83;H，6.60;N，11.47。
實測值(%)C，68.85;H，6.72;N，11.35。
實驗1可以看出，本發明的衍生物增強了抗腫瘤藥劑的活性，其效力等于試管內培養的P388/VCR和P388/ADR細胞耐維拉帕米和硝苯定的能力。用馬格納斯氏的方法(Magnus′s Method)，以摘出的豚鼠盲腸條標本求出的松弛效應的相關劑量中，本發明衍生物顯示的鈣拮抗作用的值(pA5.6～6.1)比維拉帕米的值(pA∶7.5)和硝苯啶的值(pA∶8.8)低。
以維拉帕米和硝苯啶作為陽性對照物，檢驗特發性高血壓鼠(SHR)血壓，結果顯示了鈣拮抗劑的典型效應，即是說，觀測到分別降低41和25毫米汞柱。但在同一實驗中，本發明衍生物沒有顯示低血壓作用(參閱表1)。
實驗2將一百萬個P388/VCR細胞移植于CDF1小雌鼠的腹腔內。連續5天，每天在腹腔內施以下述藥劑兩次(分為早、晚各1次)VCR(0.1毫克/公斤)或例6的化合物或維拉帕米(用表2所示劑量)溶于無菌的生理鹽水中。
在延長生命方面，本發明化合物與VCR合并使用，顯著優于與維拉帕米合并使用。通過本發明化合物，可使有耐藥性的腫瘤的細胞耐受VCR的能力幾乎完全逆轉(參閱表2)。
實驗3本發明化合物的療效，可按例2所示的條件，以帶有P388細胞母系(對VCR敏感的)鼠進行檢驗。與未經處理的對照組相比，單用VCR劑量(0.1毫克/公斤)約可使生命延長2倍，但沒有觀察到完全治愈的小鼠(參閱表3)。
另一方面，用CVR和本發明的化合物聯合治療，不但可以得到延長生命的最高效果，而且可以完全治愈小鼠(劑量為50×2毫克/公斤的一組，有1/6完全治愈;劑量為75×2毫克/公斤的一組，有3/6完全治愈)。
權利要求
1.一種式(I)所示的新的2，6--二甲基-4-(吡唑駢[1，5-a]吡啶-3-基)-1，4-二氫吡啶-3，5-二羧酸酯衍生物及其可藥用的鹽
[其中，R和R3各自獨立地代表烷基、低級烷氧基烷基、芳烷基、或
(A是直鏈或支鏈亞烷基，而R4和R5各自獨立地代表氫原子、低級烷基、芳烷基或互相連接成為可能含有其他雜原子的五或六節環)，R2是氫原子、鹵原子、低級烷基、低級烷氧基或硝基、而R1是低級烷基)。
2.一種制備式(Ⅰ)所示的新的2，6-二甲基-4-(吡唑駢[1，5-a]吡啶-3-基)-1，4-二氫吡啶-3，5-二羧酸衍生物的方法
[其中，R、R1、R2和R3各具有權利要求
1中所述的含義]，該方法包括通過加熱把式(Ⅴ)所示的2-乙酰基-3-(吡唑駢[1，5-a]吡啶-3-基)丙烯酸酯衍生物與式(Ⅵ)所示的3-氨基巴豆酸酯衍生物反應，
[式(Ⅴ)中的R、R1和R2，式(Ⅵ)的R3各具有權利要求
中所述的含義]。
3.一種制備式(Ⅰ)所示的化合物的方法，該方法包括式(Ⅲ)所示的3-甲酰基吡唑駢[1，5-a]吡啶衍生物與式(Ⅵ)所示的乙酰乙酸酯衍生物、式(Ⅵ)所示的3-氨基巴豆酸酯衍生物反應，
[式(Ⅲ)中的R1和R2，式(Ⅳ)中的R以及式(Ⅵ)的R3各具有權利要求
1中所述的含義]。
4.一種強有力的有效藥物制劑，該制劑含有權利要求
1的化合物和惰性的藥用載體，它具有某些抗腫瘤試劑對抗多種腫瘤細胞(包括耐多種藥性的腫瘤細胞)的活性。
專利摘要
本發明是關于下式所示的新的有用的2，6-二甲基-4-(吡唑駢[1，5-a]吡啶-3-基)-1，4-二氫吡啶-3，5-二羧酸酯衍生物及其可藥用的鹽，它們具有強有力增進某些抗腫瘤藥劑對各種腫瘤細胞，包括那些對多種藥劑有耐藥性的腫瘤細胞的活性。
文檔編號C07D471/04GK87101183SQ87101183
公開日1988年6月8日 申請日期1987年11月25日
發明者稻葉實, 篠田泰譽, 飯沼富知夫 申請人:杏林制藥株式會社, 財團法人癌研究會導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan