DE3008662C2

DE3008662C2 -

Info

Publication number: DE3008662C2
Application number: DE3008662A
Authority: DE
Inventors: James D. Oak Ridge Tenn. Us Hoeschele; Alan R. Somerville N.J. Us Amundsen
Original assignee: Engelhard Corp
Current assignee: BASF Catalysts LLC
Priority date: 1979-03-07
Filing date: 1980-03-06
Publication date: 1989-05-03
Also published as: GB2043642A; JPH0212956B2; US4234500A; IT8048081A0; GB2043642B; CA1140142A; AU530324B2; JPS55120594A; IT1144081B; DE3008662A1; AU5625680A; FR2450839A1; FR2450839B1

Description

Die Erfindung betrifft bestimmte Komplexe von Platin(II), die einen Pyrophosphat-Molekülteil und einen bizähnigen Amin-Molekülteil enthalten. Diese Komplexe zeichnen sich durch eine ausgeprägte Aktivität gegenüber Tumoren, verbunden mit niedriger tierischer Toxizität, aus.

Rosenberg et al berichten, daß bestimmte Platinkoordinationsverbindungen als potentielle Anti-Tumormittel von Interesse sind [Rosenberg et al, "Platinum Compounds: A new Class of Potent Anti-Tumor Agents", Nature, Band 222 (26. April 1969), Seiten 385-86]. Seit damals hat man beachtliche Versuche unternommen, verschiedene Klassen von Koordinationskomplexen auf ähnliche Aktivitäten zu untersuchen [vergl. z. B. M. J. Cleare, "Transition Metal Complexes in Cancer Chemotherapy", Coordination Chemistry Reviews, 12 (1974), Seiten 349-405]. Cis-Diaminplatin-pyrophosphat-Komplexe der empirischen Formel [Pt(NH₃)₂]₂P₂O₇ wurden synthetisiert, sie haben jedoch nur geringe Aktivität [Cleare et al, "Studies of the Antitumor Activity of Group VIII Transition Metal Complexes", Teil I, Platinum(II) Complexes, Bioinorganic Chemistry, 2, 187-210 (1973), Seite 199].

Ein blauer, wasserlöslicher Orthophosphatkomplex von 1,2- Diaminocyclohexan-platin(II), der 45,85% Platin (Pt) enthält, wird in der Literatur beschrieben, und es wird angegeben, daß er Anti-Tumor-Aktivität aufweist [G. R. Gale et al, "Preparation and Anti-tumor Evaluation of Water-Soluble Derivatives of Dichloro-1,2-diaminocyclohexane platinum", Cancer Treatment Reports 61, Seiten 1519-1525 (1977)].

Gegenstand der Erfindung sind neue Äthylendiamin-platin(II)- und 1,2-Diaminocyclohexan-platin(II)-pyrophosphat-Komplexe, die, im Gegensatz zu dem bekannten Pyrophosphatkomplex, eine ausgeprägte Anti-Tumor-Aktivität aufweisen. Weiterhin besitzen sie eine niedrige Säugetiertoxizität. Als Folge besitzen die erfindungsgemäßen Komplexe zusätzlich zu ihrer ausgeprägten Aktivität einen günstigen therapeutischen Index.

Die erfindungsgemäßen Komplexe können durch die allgemeine Formel [Pt(A)]₂P₂O₇ dargestellt werden. Pyrophosphat bedeutet somit einen vierwertigen Molekülteil, der durch die Formel P₂O₇^-4 dargestellt wird.

Der Rest der erfindungsgemäßen Platin(II)-Komplexe enthält einen Pt(II)A-Molekülteil, worin A ein bizähniger Diaminmolekülteil ist. A kann somit durch die allgemeine Formel

dargestellt werden, worin R¹ und R² Wasserstoff oder zusammen die zweiwertige Gruppe der Formel

bedeuten, worin jeder der Substituenten R³ bis R⁶ Wasserstoff oder C₁ bis C₆-Niedrigalkyl bedeutet, und hierbei ein 1,2- Diaminocyclohexan der Struktur

ergeben.

Der Ausdruck "C₁ bis C₆-Niedrigalkyl" bedeutet eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und bevorzugt mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, wie Methyl, Äthyl und Propyl.

Ein bevorzugtes Diamin ist Äthylendiamin. Weiterhin bevorzugt sind Diamine, worin R¹ und R² zusammen durch die Gruppe

dargestellt sind, worin jeder der Substituenten R³ bis R⁶ Wasserstoff bedeutet, d. h. 1,2-Diaminocyclohexan.

In den beigefügten Zeichnungen sind Infrarotspektren erfindungsgemäßer Verbindungen erläutert. In Fig. 1 ist das Infrarotspektrum von dem Äthylendiamin-platin(II)-pyrophosphat des Beispiels 1 aufgeführt, und Fig. 2 zeigt das Infrarotspektrum von dem 1,2-Diaminocyclohexan-platin(II)pyrophosphatkomplex des Beispiels 2.

Die erfindungsgemäßen Komplexe werden hergestellt, indem man ein Diaquodiamin-platin(II)-salz mit einem Pyrophosphatsalz in einem wäßrigen Medium umsetzt. Das Diaquodiamin-platin(II)-salz kann durch die allgemeine Formel

[Pt(A)(H₂O)₂]⁺²(X^-(2-n))_1+n

dargestellt werden, worin X ein anorganisches Anion und n 0 oder 1 bedeutet. Geeignete Anionen sind solche, die in sauren Medien stabil sind und die den pH-Wert nicht beeinflussen. Beispiele hierfür sind Sulfate, Nitrate, Perchlorate; Nitrate sind bevorzugt. Anionen mit größerer Komplexierfähigkeit als Wasser oder Pyrophosphat, z. B. Chlorid, Jodid und Bromid, sind ungeeignet.

Das Diaquosalz wird durch stöchiometrische Reaktion des geeigneten Dichlordiamin-platin(II)-Analogen mit einem Silbersalz, bevorzugt Silbernitrat, in einem wäßrigen Medium bei Zimmertemperatur gebildet. Das Diaquosalz ist in Lösung instabil, aber es kann in das stabile, feste [Pt(A)(OH)]₂(X)₂ durch Umsetzung mit 1 g-Mol Base/g-Atom Platin überführt werden. Dieser dimere Komplex kann in das Monomere mit Säure rücküberführt werden oder direkt bei der Herstellung der Phosphatverbindungen verwendet werden.

Die Pyrophosphatsalze, die verwendet werden, sind wasserlösliche Salze, bevorzugt Alkalimetall-pyrophosphatsalze, z. B. Tetranatriumpyrophosphat.

Die erfindungsgemäßen Pyrophosphatkomplexe werden durch Umsetzung äquimolarer Mengen eines Diaquoplatin(II)-salzes der allgemeinen Formel [Pt(A)(H₂O)₂]X₂ und eines Pyrophosphatsalzes, z. B. Tetranatriumpyrophosphat, in wäßrigen Medien hergestellt. Die Reaktion verläuft entsprechend der folgenden Gleichung:

[Pt(A)(H₂O)₂]X₂+P₂O₇^-4 → [Pt(A)₂P₂O₇]

Nach dem ersten Mischen der Reaktionsteilnehmer bildet sich ein weißer Niederschlag, der, wenn A ein Äthylendiamin-Molekülteil ist, in das gewünschte gelbe Endprodukt nach einem der folgenden Verfahren umgewandelt werden kann.

(1) Umkristallisation des weißen Feststoffs aus siedendem Wasser; oder
(2) kurzes Erhitzen zum Sieden des Anfangsreaktionsgemisches, wobei sich das gelbe Produkt beim Abkühlen abscheidet.

Durch die Zugabe von Salpetersäure (weniger als 1 g-Mol Salpetersäure/g-Atom Platin) zu dem noch siedenden Gemisch wird die Ausbeute an gelbem Produkt erhöht. Wenn A einen 1,2-Diaminocyclohexan-Molekülteil bedeutet, wird das gelbe Endprodukt erhalten, indem man den weißen Feststoff in einem Vakuumexsikkator 24 Stunden bei Zimmertemperatur trocknet.

Die erfindungsgemäßen Komplexe sind besonders in der Tumor-Chemotherapie nützlich. Es wurde gefunden, daß sie gegenüber Sarcoma 180 ascites, Lymphoid leukemia L1210, lymphocytischer Leukemia P388 und B16 Melanoma bei Mäusen aktiv sind. Der Komplex wird intraperitoneal als Aufschlämmung mit einem Suspensionsmittel, z. B. Klucel® (Hydroxypropylcellulose), verabreicht. Die Aufschlämmung kann andere Komponenten, z. B. physiologisch annehmbare Salze und andere Medikamente, enthalten. Die Dosismenge, die für die Anti-Tumor-Aktivität erforderlich ist, ist nicht kritisch eingeengt, und es ist ein Merkmal der erfindungsgemäßen Komplexe, daß sie innerhalb eines großen Dosisbereichs verabreicht werden können, und zwar wegen ihrer relativ niedrigen Toxizität. Es wurde gefunden, daß bei Mäusen Dosismengen von etwa 5 bis etwa 30 mg/kg Körpergewicht wirksam sind.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. In den Beispielen bedeutet das Symbol "en" den Äthylendiamin-Molekülteil, und das Symbol "DAC" bedeutet den 1,2-Di aminocyclohexan-Molekülteil.

Beispiel 1 Synthese des Äthylendiamin-platin(II)-pyrophosphat-Komplexes

13,4 g festes Na₄P₂O₇ · 10 H₂O werden zu 120 ml einer 0,25 m Lösung von [Pt(en)(H₂O)₂](NO₃)₂ so zugegeben, daß das Pyrophosphat : Platin-Verhältnis etwa 1 beträgt. Es bildet sich ein milchiger Niederschlag, der sich nach Erhitzen des Gemisches zum Sieden löst. Durch Zugabe von 3 ml 9 m Salpetersäure fällt unmittelbar ein gelber, kristalliner Feststoff aus. Kühlen des Gemisches auf etwa 5°C und Stehenlassen bei dieser Temperatur während etwa 6 oder 7 Stunden ergibt weiteren gelben Feststoff. Dieses gelbe Produkt wird filtriert, mit Wasser und Äthanol gewaschen und an der Luft getrocknet; man erhält 4,59 g (oder 44,7%, bezogen auf die Pt-Analyse) des obigen identifizierten Komplexes. Der Komplex ist luftstabil.

Die Elementaranalyse des Komplexes ergibt die folgenden Ergebnisse:

Analyse: [{Pt(C₂H₈N₂)}₂P₂O₇]
berechnet: Pt 57,02% C 7,02% H 2,36% N 8,19% P 9,05%
gefunden: Pt 57,21% C 7,11% H 2,45% N 7,96% P 8,95%.

Das Infrarotspektrum für diesen Komplex ist in der beigefügten Fig. 1 dargestellt. Die Banden bei 1200, 1150, 1050, 1010 und 960 cm^-1 werden dem koordinierten Pyrophosphat-Molekülteil zugeschrieben. Die Bande bei 1575 cm^-1 wird dem δ _NH₂ zugeordnet; die Bande bei 860 cm^-1 wird dem ρ _NH₂ zugeordnet. Die Bande bei 560 cm^-1 wird ν _Pt-N zugeordnet. Die Banden bei 450 und 500 cm^-1 werden ν _Pt-O zugeordnet.

Beispiel 2 Synthese von 1,2-Diaminocyclohexan-platin(II)-pyrophosphat-Komplex

Eine Lösung, hergestellt aus 5,09 g Na₄P₂O₇ · 10 H₂O, gelöst in 40 ml Wasser, wird langsam zu 200 ml einer 0,057 m Lösung von [Pt(DAC)(H₂O)₂](NO₃)₂ zugegeben. Es bildet sich ein weißer Niederschlag fast sofort nach der Zugabe der Pyrophosphatlösung. Das Reaktionsgemisch wird über Nacht gerührt und dann filtriert. Der entstehende Feststoff wird dreimal mit kaltem Wasser gewaschen, wobei man den oben erwähnten Komplex als fast weißen Feststoff erhält, der einen sehr geringen grünen Schimmer aufweist, wenn er naß ist. Der Komplex wird an der Luft und im Vakuum getrocknet; man erhält 0,302 g gelben Komplex, der ein ähnliches Aussehen wie der Komplex von Beispiel 1 aufweist. Der gelbe Komplex ist an der Luft nicht stabil und wandelt sich beim Stehen an der Luft während 24 h wieder in das weiße Material um.

Die Elementaranalyse des Komplexes ergibt die folgenden Ergebnisse:

Analyse: [{Pt(C₆H₁₄N₂)}₂P₂O₇]
berechnet: Pt 49,23% C 18,19% H 3,56% N 7,07% P 7,82%
gefunden: Pt 52,34% C 17,93% H 3,58% N 6,83% P 8,10%.

Das Infrarotspektrum ist in Fig. 2 dargestellt. Die Bandenzuordnungen sind die gleichen wie in Beispiel 1.

Beispiel 3 Bewertung der Anti-Tumor-Aktivität in dem Maus S180a-System

Der Äthylendiamin-platin(II)-pyrophosphat-Komplex von Beispiel 1 und der 1,2-Diaminocyclohexan-platin(II)-pyrophosphat-Komplex von Beispiel 2 werden auf ihre Anti-Tumor-Aktivität gegenüber S180 Asciten bei weiblichen weißen Schweizer Mäusen nach dem folgenden Verfahren geprüft.

CFW-Mäuse mit einem Durchschnittsgewicht von 20 g werden geprüft und gewogen und dann in neuhergestellte Käfige (6 Mäuse/Käfig oder 1 Satz) gegeben. Am Tage 0 werden die Mäuse mit 0,2 ml einer frisch hergestellten Salzsuspension (0,15 m NaCl), die 1×10⁷ Tumorzellen/ml oder insgesamt 2×10⁶ Zellen enthält, inkubiert. Dieses Inokulum wird frisch hergestellt, wobei man "Übertragungs"-Mäuse verwendet, die mit Tumorzellen in der vorhergehenden Woche infiziert worden waren und das Endprodukt einer Reihe von Stufen sind, die umfassen: (1) die Entfernung der Zellen aus der Bauchfellhöhlung der getöteten Übertragungsmaus, (2) ein alternierendes Zentrifugieren-Waschen (2- bis 3mal mit kalter Salzlösung) zur Entfernung von vorhandenem Blut und anderen unerwünschten Komponenten, und (3) die Verdünnung (1 : 3) des gepackten Zellvolumens mit Salzlösung (die Endzentrifugierung erfolgt 2 min bei 1000 min^-1). Eine Zellenzählung erfolgt (doppelt) mit einer 100fachen Verdünnung dieser 1 : 3 Suspension (nominell 5×10⁷ Zellen/ml) mittels einer Haemacytometer-Zählkammer und eines Mikroskops und in den meisten Fällen mittels eines Coulterzählers. Es wird eine Endverdünnung auf 1×10⁷ Zellen/ml gemacht, bezogen auf die durchschnittliche Zählung (normalerweise werden etwa 500 bis 600 Zellen gezählt, um zuverlässige statistische Werte zu erhalten, wenn das Haemacytometer-Verfahren verwendet wird). Am Tag 1 werden Lösungen der Testverbindungen hergestellt und die Mäuse werden injiziert, wobei jede Maus eines Satzes von sechs Mäusen mit der gleichen Testverbindung in der gleichen Dosismenge injiziert wurde. Die Dosismengen basieren auf dem durchschnittlichen Gewicht der Tiere (Käfiggewichte).

Ebenfalls am Tag 1 werden zwei Arten von Kontrollen durchgeführt: (1) Normal (1 Satz): 0,5 ml Träger werden für die Testverbindung verwendet; und (2) Positive Kontrolle (1 Satz): cis-Dichlordiamin-platin(II), ein bekanntes Anti-Tumormittel, wird in einer Menge von 7 oder 8 mg/kg als Kontrolle für das Ansprechen des biologischen Testsystems verwendet.

Die Wirksamkeit einer Verbindung wird als Prozent Erhöhung in der Lebensspanne (%ILS) [berechnet vom Tag der Inokulation (Tag 0)]. Zur Standardisierung der Testwerte und um Zwischenvergleiche durchführen zu können, wird der Bewertungstag willkürlich als der Tag genommen, der der doppelten mittleren Lebensspanne (oder dem durchschnittlichen Tag des Todes) der Vergleichstiere entspricht. Dies bewirkt eine praktische obere Grenze von 100% für die erreichbaren %ILS. Für Berechnungszwecke wird angenommen, daß die Überlebenden an dem Bewertungstag sterben. %ILS wird wie folgt bestimmt:

ILS-Werte über 50% zeigen eine signifikante Anti-Tumor-Aktivität, während Werte über 75% eine hohe Aktivität anzeigen.

Die wasserunlöslichen Komplexe der Beispiele 1 und 2 werden als Aufschlämmungen in Wasser, die als Suspensionsmittel Klucel® enthalten (0,1 bis 0,3% Klucel® werden verwendet), geprüft.

Die bei diesen Versuchen erhaltenen Werte sind in der folgenden Tabelle I zusammengefaßt.

Tabelle I

Anti-Tumor-Screeningwerte für die Komplexe der Beispiele 1 und 2, die man bei dem S180a-Tumorsystem erhält

Aus den Werten der Tabelle I folgt, daß sowohl der Komplex von Beispiel 1, [{Pt(en)}₂P₂O₇], als auch der Komplex von Beispiel 2, [{Pt(DAC)}₂P₂O₇], gegenüber dem S180a-Tumor-Screeningsystem wirksam sind. Der Komplex von Beispiel 1 ist aktiv bei Dosismengen von 10 und 20 mg/kg; die toxische Dosis wird nicht erreicht. Der Komplex von Beispiel 2 ist ebenfalls aktiv bei Dosismengen von 10 und 20 mg/kg; er scheint toxisch zu sein bei Dosismengen von 40 mg/kg und höher.

Beispiel 4 Bewertung der Anti-Tumor-Aktivität in den L1210-, P388- und B16-Tumorsystemen

Der Komplex von Beispiel 1 wird ebenfalls für die Aktivität gegenüber lymphoidischer Leukemia L210, lymphocytischer Leukemia P388 und Melanoma B16, jeweils bei der Maus, geprüft. Der Komplex des Beispiels 2 wird gegenüber lymphoidischer Leukemia L1210 der Maus geprüft. Bei diesen Versuchen wird die mittlere Überlebenszeit der behandelten Mäuse im Vergleich zu der der Kontrollmäuse (T/C) bestimmt. Der T/C-Wert (T/C steht zu %ILS durch die Beziehung T/C-100=%ILS im Zusammenhang) wird wie folgt berechnet:

T/C-Werte von 125 oder mehr stellen eine signifikante Anti-Tumor-Aktivität dar. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in Tabelle II aufgeführt.

Tabelle II

Ergebnisse der Anti-Tumor-Screeningwerte von B16-, L1210- und P388-Tumorsystemen

Aufgrund der in Tabelle II aufgeführten Daten ist der Komplex von Beispiel 1 gegenüber allen drei Tumorsystemen, gegenüber denen er geprüft wurde, reproduzierbar aktiv. Der Komplex von Beispiel 2 hat eine ausgezeichnete Aktivität gegenüber dem L1210-Tumorsystem.

Claims

1. Platin(II)-Komplex aus

(a) einem Pyrophosphatmolekülteil, der durch die Formel P₂O₇^-₄ dargestellt wird, und
(b) einem Diamin-platin(II)-molekülteil, der durch die allgemeine Formel Pt(II)A dargestellt wird, worin A die Formel besitzt, worin R¹ und R² Wasserstoff oder zusammen die zweiwertige Gruppe darstellen, worin jeder der Substituenten R³ bis R⁶ Wasserstoff oder C₁ bis C₆-Niedrigalkyl bedeutet.

2. Arzneimittel, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Komplex nach Anspruch 1 sowie übliche Zusatzstoffe und Träger enthält.

3. Arzneimittel nach Anspruch 2 zur Bekämpfung von bösartigen Tumoren.