BR112015017840B1

BR112015017840B1 - Novos polímeros bioativos

Info

Publication number: BR112015017840B1
Application number: BR112015017840-5A
Authority: BR
Inventors: Alexander Pretsch; Michael Nagl; Christoph Wiesner; Heinz BURGMANN
Original assignee: Sealife Pharma Gmbh
Priority date: 2013-01-25
Filing date: 2014-01-22
Publication date: 2022-03-15
Also published as: CN105073835A; EA031075B1; ES2753948T3; PT2948496T; UA115581C2; ZA201505345B; CY1122517T1; AT513858B1; CA2899456A1; JP2016504474A; BR112015017840A2; CN105073835B; HRP20191642T1; JP6302487B2; PH12015501655A1; PH12015501655B1; US9567294B2; DK2948496T3; AU2014210359A1; EP2948496A1

Abstract

NOVOS POLÍMEROS BIOATIVOS. A invenção refere-se a novos produtos da policondensação de aminoguanidina e/ou 1,3- diaminoguanidina com uma ou mais diaminas, isto é, derivado de poliguanidinas da seguinte fórmula (I) onde X é selecionado de -NH2, aminoguanidino, e 1,3- diaminoguanzdino; Y é selecionado de -H e - Ri -NH,; ou X e Y em conjunto representam uma ligação química para produzir uma estrutura cíclica; R1 é selecionado de radicais orgânicos divalentes contendo de 2 a 20 átomos de carbono, nos quais opcionalmente um ou mais átomos de carbono são substituídos por 0 ou N; a e b são cada um 0 ou 2, onde a+b 2 se nenhuma unidade l,3-dzaminoguanidina estiver presente; R2 é selecionado de -H e -NH 2i onde R2 é -NH2 se a+b = 0, R2 é -H ou -NH2 se a+b = 1, e R2 é -H se a+b = 2; e n (Maior igual) 2; ou um sal deste; e a um método para a produção deste, bem como a várias aplicações deste.

Description

[0001] A presente invenção refere-se a novos polímeros bioativos, bem como a seu uso como biocidas.

ESTADO DA TÉCNICA

[0002] Poliguanidinas da seguinte fórmula geral, bem como vários derivados delas são conhecidos há muito tempo.

[0003] Já em 1943, a literatura patentária descreveu na Patente US 2.325.586 vários métodos para produzir várias poliguanidinas por policondensação de i) guanidina ou sais desta, ii) ciano-haletos, iii) dicianoamidas, ou iv) di- haletos de isocianeto com diaminas, ou de v) duas dicianodiamidas juntas (que resultam em poliguanidinas ciano-substituidas) , bem como o uso de poliguanidinas produzidas deste modo como auxiliares de fingimento:

[0004] Já naquele tempo, as diaminas nas reações i) a iv) divulgadas eram alquileno e fenileno diaminas, bem como oxialquileno ou outras poliéter diaminas, as quais mais tarde também se tornaram conhecidas como Jeffamines®.

[0005] Décadas mais tarde, tais poliguanidinas provaram ser excelentes biocidas. Um grupo em torno de Oskar Schmidt divulga no documento WO 99/54291 Al a produção de poli(hexametileno guanidinas) microbiocidas, em WO 01/85676 Al poliguanidinas biocidas que são produzidas por condensação de guanidina com polioxialquilenos, e em WO 2006/047800 Al derivados de poliguanidina atuando como biocidas, em particular como fungicidas, os quais são produzidos por policondensação de guanidina com uma mistura de alquileno diamina e oxialquileno diamina e diz-se que possuem toxicidade mais baixa do que polimeros que contêm apenas um dos dois tipos do radical divalente Ri.

[0006] 0 documento WO 02/30877 Al descreve poliguanidinas similares usadas como desinfetantes, as quais contêm adicionalmente frações de fenileno nas cadeias. Um grupo de pesquisadores russo (Tets, Tets e Krasnov) divulga no documento WO 2011/043690 Al, do qual os documentos US 2011/0269936 Al e EP 2.520.605 Al foram derivados, poliguanidinas biocidas da seguinte fórmula, as quais são produzidas por policondensação de guanidina e hexametileno diamina na presença de hidrato de hidrazina:

[0007] Assim, durante a policondensação, a hidrazina substitui - pelo menos formalmente - um grupo amino de apenas uma fração de guanidina ou também de duas frações de guanidina, o qual diz-se que resulta em copolimeros em bloco com blocos de poli(hexametileno guanidina) e blocos de poli(hexametileno aminoguanidina) alternando-se, nos quais os dois tipos de blocos estão ligados via dimeros de guanidina, conforme mostrado abaixo:

[0008] Também diz-se que esses polímeros e os sais de adição ácidos destes atuam como biocidas contra bactérias, vírus, e fungos. Entretanto, os exemplos dados nesse pedido, no qual 7 polímeros diferentes foram produzidos, não contêm quaisquer dados físicos sobre os produtos obtidos exceto pela afirmação de que o polímero do Exemplo 1 é uma "substância sólida, quase incolor, transparente."

[0009] Com respeito às estruturas possíveis que podem se formar durante a policondensação de guanidinas com diaminas, há vários artigos de um grupo de pesquisadores da Universidade de Tecnologia de Graz, por exemplo Albert et al., Biomacromolecules 4(6), 1811-1817 (2003), e Feiertag et al., Macromol. Rap. Comm. 24(9), 567-570 (2003). Adicionalmente às diferentes possibilidades de terminar as cadeias de polímero linear com um dos monômeros de iniciação, usualmente moléculas cíclicas da seguinte fórmula geral também são formadas em uma porção que não deve ser neglicenciada, que, entre outras coisas, depende do comprimento de cadeia da diamina:

[0010] As principais desvantagens de praticamente todos os derivados de poliguanidina descritos acima são, por um lado, a toxicidade desses produtos que não deve ser negligenciada, bem como - caso componentes altamente reativos sejam usados - seus métodos de produção comparativamente trabalhosos, adicionalmente ao uso de, como é sabido do campo toxicológico, componentes problemáticos tais como a hidrazina, que é o porquê do objetivo da invenção ter sido a produção de novas poliguanidinas, menos tóxicas, mas ainda efetivas como biocidas, de forma tão simples e econômica quanto fosse possivel e evitando as desvantagens acima.

DIVULGAÇÃO DA INVENÇÃO

[0011] A presente invenção atinge esse objetivo ao prover novos produtos de policondensação de aminoguanidina e/ou 1,3-diaminoguanidina com um ou mais diaminas, isto é, de derivados de poliguanidina da seguinte fórmula (I):

onde X é selecionado de -NH2, aminoguanidino, e 1,3- diaminoguanidino ; Y é selecionado de -H e -RI-NH2; ou X e Y juntos representam uma ligação quimica para formar uma estrutura cíclica; Ri é selecionado de radicais orgânicos divalentes apresentando de 2 a 20 átomos de carbono, nos quais opcionalmente um ou mais átomos de carbono são substituídos por O ou N; a e b são cada um 0 ou 1, onde a+b ± 2, se não houver qualquer unidade de 1,3-diaminoguanidino; R2 é selecionado de -H e -NH2, onde R2 é -NH2, se a+b = 0, R2 é -H ou -NH2, se a+b = 1, e R2 é -H, se a+b =2; e n > 2; ou de sais deste.

[0012] Em ensaios de atividade, os novos derivados de poliguanidina de fórmula (I) provaram ser substâncias antimicrobianas efetivas, as quais, entretanto, surpreendentemente apresentam toxicidade muito menor do que os polímeros estruturalmente similares dos documentos acima WO 2011/043690 Al, US 2011/0269936 Al e EP 2.520.605 Al, como será fundamentado pelas realizações da invenção e pelos exemplos comparativos abaixo. Sem desejar estarem vinculados a qualquer teoria, os inventores assumem que frações amino- e diaminoguanidino são melhor toleradas por células eucarióticas humanas do que frações guanidino e em particular do que os polímeros que contêm os dimeros guanidino unidos por ligações hidrazo, mostrados acima. Adicionalmente, o método divulgado evita o uso do componente tóxico, hidrato de hidrazina, no processo de polimerização, o qual pode estar contido como um monômero residual em alguns polimeros de acordo com o estado da técnica.

[0013] A fórmula (I) acima refere-se a produtos de policondensação de (mono)aminoguanidina, a seguir referido como MAG, bem como de 1,3-diaminoguanidina, a seguir referido como DAG.

[0014] A fórmula (I) pode ser explicada pelo fato de que durante o procedimento de policondensação com a concomitante separação de amónia, radicais MAG e DAG podem participar dessa policondensação por meio de seus grupos amino ou imino tautoméricos, bem como suas frações hidrazo (hidrazinil). Consequentemente, há três possibilidades diferentes para MAG e DAG como monômeros de iniciação a serem integrados nas cadeias dos polímeros inventivos. No caso da MAG, a única fraçao hidrazo na fórmula (I), no caso da DAG a única fração imino/amino, pode apontar para a esquerda, para a direita ou para cima.

[0015] Para a MAG, isso significa o seguinte parâmetro possível na fórmula (I): a = 1, b = 0, R2 é -H: fração hidrazo aponta para a esquerda; a - 0, b = 1, R2 é -H: fração hidrazo aponta para a direita; ou a = 0, b = 0, R2 é —NH2: fração hidrazo aponta para cima.

[0016] Para a DAG, há as seguintes combinações de parâmetros: a = 0, b = 1, R2é -NH2: fração amino/imino aponta para a esquerda; a = 1, b = 0, R2é -NH2: fração amino/imino aponta para a direita; ou a = 1, b = 1, R2 é -H: fração amino/imino aponta para cima.

[0017] Sem estar limitado a isso, espectros de NMR dos policondensados obtidos parecem, como será descrito em exemplos posteriores da invenção, provar que as reações de policondensação resultam consistentemente em misturas de várias das três orientações possiveis, o que leva à suposição de que várias orientações de um e do mesmo monômero estão presentes em uma cadeia (o que não foi 100% esclarecido ainda).

[0018] A esse respeito, deve-se mencionar explicitamente que a posição das duplas ligações C=N de frações guanidinos - bem como a posição espacial do substituente R2 na dupla ligação - está sujeita aos efeitos usuais de tautomerismo. Isso significa que a dupla ligação do guanidino pode estar no interior ou no exterior da cadeia e que R2 pode apontar para a esquerda ou para a direita. Tais tautômeros dos produtos de policondensação de fórmula (I) acima estão, assim, também dentro do escopo da presente invenção.

[0019] As opções acima para X e Y resultam das possibilidades diferentes de terminar as cadeias - dependendo de se MAG, DAG, ou uma mistura de ambas foi usada como monômero(s) iniciador(es) - incluindo a possibilidade de uma ciclizaçâo para se obter um policondensado ciclico. Ver também os artigos mencionados acima de Albert et al. e de Feiertag et al. É claro, as mesmas opções estão disponíveis para frações de aminoguanidino (MAG) e 1,3-diaminoguanidino (DAG) terminais assim como para frações no interior de uma cadeia, isto é, a ligação à cadeia pode ser por meio de qualquer átomo de nitrogênio.

[0020] De acordo com a presente invenção, o radical Ri pode ser um radical divalente de hidrocarboneto linear, ramificado ou ciclico, saturado ou insaturado, apresentando de 2 a 20 átomos de carbono, preferivelmente 4 a 18 átomos de carbono, mais preferivelmente 6 a 12 átomos de carbono, no qual alguns átomos de C podem ser substituídos por 0 e/ou N. As preferências acima são o resultado das seguintes considerações. No caso de radicais Ri muito curtos, as frações ativas de MAG ou DAG estão muito próximas entre si, o que pode reduzir a atividade dos polímeros; com radicais mais compridos, entretanto, elas estão bastante separadas. Os radicais que apresentam mais do que 20 átomos são assim basicamente possíveis, entretanto, eles não são preferidos do ponto de vista econômico porque eles resultam em polímeros de fórmula (I) nos quais frações guanidino relativamente pouco efetivas anti-infecciosamente estão presentes por unidade de peso.

[0021] Preferivelmente, o radical Ri é selecionado de radicais alquileno nos quais opcionalmente um ou mais átomos de carbono são substituídos por 0 ou N para aumentar a hidrofilicidade da cadeia, mais preferivelmente Ri é selecionado de radicais das seguintes fórmulas gerais (II) a (V) :

onde Zi a Z4 são cada um, independentemente, um heteroátomo selecionado de O e N, e os indices c a g são cada um, independentemente, números inteiros na faixa de 1 a 12, de modo que o número total de átomos de radical Ri não exceda a 20. Especialmente preferido é que todos os heteroátomos Z em um radical Ri são ou 0 ou N.

[0022] Os melhores resultados em ensaios sobre efeito biocida ou toxicidade foram alcançados com compostos nos quais Ri representa o radical divalente de uma poliéter diamina tal como 4,9-dioxadodecano-l, 12-diamina, um polioxietileno e/ou propilenodiamina, onde n é preferivelmente de 2 a 15, mais preferivelmente de 2 a 10, mais preferivelmente ainda de 2 a 6.

[0023] Sais úteis das novas poliguanidinas de fórmula (I) são quaisquer sais de adição ácidos com um ou mais ácidos orgânicos ou inorgânicos, tais como ácidos halidricos, ácidos oxigenados de nitrogênio, ácido de enxofre, de fósforo, bórico, ácido carbônico, ácidos carboxilicos, tiocarboxilicos, carbâmicos, sulfônicos, fofóricos ou fosfinicos, bem como ésteres ou amidas parciais de formas multivalentes desses ácidos. De acordo com a invenção, sais farmaceuticamente aceitáveis são preferivelmente usados, mais preferivelmente sais de adição ácidos na forma de um cloreto de hidrogênio, brometo de hidrogênio, iodeto de hidrogênio, sulfato, metilsulfato, carbonato, borato, cianato, tiocianato, fosfato, mesilato, nitrato, acetato, benzoato, lactato, tartarato, citrato, maleato, fumarato ou ésteres parciais desses ácidos no caso de eles serem difuncionais ou superiores. Um componente alcoólico preferido de tais ésteres parciais é um álcool farmaceuticamente aceitável, em particular etanol.

[0024] Se o radical Ri contém um ou mais grupos OH ou COOH, sais com bases inorgânicas ou orgânicas também estão dentro do escopo da presente invenção, preferivelmente com bases farmaceuticamente aceitáveis, mais preferivelmente com um derivado de guanidina, em particular com amino ou diamino guanidina, isto é, com o derivado de guanidina que é a base para a produção das novas poliguanidinas inventivas. Usualmente, um sal interior de frações ácidas e básicas será formado no interior das respectivas moléculas em qualquer caso.

[0025] Em um segundo aspecto da invenção, um método para produzir derivados inventivos de poliguanidina de acordo com o primeiro aspecto por policondensação de um derivado de guanidina ou um sal deste com a diamina é provido, método este que é caracterizado pelo fato de a MAG e/ou a DAG, ou um sal de adição ácido destas, ser policondensada com pelo menos uma diamina H2N-R1-NH2 por aquecimento.

[0026] Ao contrário do estado da técnica, o método da invenção compreende reagir MAG ou DAG com uma ou mais diaminas, preferivelmente apenas uma única diamina. Isso permite a produção de produtos mais claramente definidos do que nos trabalhos mencionados acima conduzidos pelos pesquisadores russos, porque no decorrer da reação nenhuma hidrazina livre era detectável nas misturas reacionais produzidas de acordo com a invenção - nem cromatograficamente nem por química por via úmida. As reações (laterais) com hidrazina, que eram desejáveis no estado da técnica mencionado, mas são completamente indesejáveis aqui neste documento, puderam assim ser efetivamente evitadas.

[0027] Preferivelmente, o método da invenção é conduzido aquecendo-se um sal de MAG ou DAG, em particular o cloreto de hidrogênio desta, junto com a diamina, que é preferivelmente usada com um pequeno excesso molar, por exemplo de 3 a 5 % molar ou, por razões econômicas, de 10 % molar no máximo, em relação a (di~) aminoguanidina, de modo a garantir a completa conversão do derivado de guanidina, onde o aquecimento é inicialmente executado a uma primeira temperatura, mais baixa, preferivelmente aproximadamente 80-150°C, mais preferivelmente 110-130°C, e então a uma segunda temperatura, mais alta, preferivelmente 150-250°C, mais preferivelmente 160-180°C, de modo a controlar a taxa de reação e assim também a formação de gás. A mistura reacional é mantida na primeira temperatura por preferivelmente 1 a 3 h, mais preferivelmente 2 h, e então na segunda temperatura por preferivelmente 1 a 8 h, mais preferivelmente 3 a 5 h, de modo a garantir uma reação completa.

[0028] A reação é conduzida preferivelmente na pressão normal e com a exclusão de água, a qual pode, por exemplo, ser alcançada inicialmente purgando-se o reator com gás inerte e equipando-se o reator com um tubo de secagem. Entretanto, aplicar um vácuo também é possivel, em particular no final da reação, no decorrer de uma etapa de purificação, de modo a evaporar a amónia livre, bem como o monômero residual, isto é, principalmente diaminas em excesso, tão completamente quanto for possivel.

[0029] Depois da conclusão da reação, o derivado de poliguanidina obtido é preferivelmente dissolvido em água, por exemplo em 3 a 10 vezes a quantidade de água. Isso serve, por um lado, para separar quaisquer componentes insolúveis em água e, por outro lado, uma solução aquosa é uma formulação preferida para o uso dos novos polimeros, o que significa que ela poderia - se aplicável, depois da adição de adjuvantes opcionais - ser usável diretamente como tal.

[0030] Adicionais opções de purificação, as quais são menos preferidas no momento, incluem por exemplo evaporar a água da solução aquosa e secar os polimeros em um vácuo ou precipitar por sais ("salting out"), a partir da solução aquosa pela adição de ácido, e a subsequente secagem, onde preferidos são úteis. Uma realização de precipitação por sal inclui a introdução de CO2 e precipitar por sal as poliguanidinas como carbonatos ou hidrogenocarbonatos. Se a poliguanidina desejada não é para ser usada como um sal, mas como uma base livre, a precipitação por sal poderia ser seguida pelo tratamento com uma base, o que pode ser provido em uma solução aquosa ou não aquosa ou suspensão.

[0031] Em um terceiro aspecto, a invenção provê um derivado de poliguanidina de acordo com o primeiro aspecto da invenção ou produzido por um método de acordo com o segundo aspecto da invenção para o uso nos campos médicos humano e veterinário para antagonizar infecções bacterianas, fúngicas e virais e suas sequelas, como um pesticida e desinfetante nos campos da agricultura e ambientais, geralmente como um desinfetante (biocida) para reduzir e eliminar germes, como um antiparasitico, como um suplemento para estabilizar (esterilizar) produtos, ou como uma substância de nebulização em uma forma dissolvida para nebulização fria/úmida, micronização e esterilização a vapor.

[0032] Abaixo, a presente invenção será descrita com mais detalhes por meio de realizações exemplificadoras não limitantes junto com exemplos comparativos. A única figura, Fig 1, resume os resultados de ensaios de toxicidade.

EXEMPLOS Exemplos 1 a 6 & Exemplos comparativos 1 e 2 — Produção dos polímeros Exemplo 1

[0033] 23 mmol de cloridrato de 1,3-diaminoguanidino e 24 mmol de 4,9-dioxadodecano-l,12-diamina foram aquecidos em um reator fechado com um tubo de secagem a 120°C por 90 min com agitação, então a temperatura foi aumentada para 180°C por 100 min, no final desse tempo reacional sob pressão reduzida (50 mbar) por 45 min. Depois da mistura reacional ter se resfriado para abaixo de 80°C, 25 ml de água foram adicionados ao produto reacional gelatinoso. Depois de várias horas, uma solução clara foi obtida.

[0034] A água foi evaporada de uma amostra da solução aquosa obtida, e o resíduo obtido foi secado em vácuo, o que resultou em um líquido avermelhado, viscoso. Ele foi dissolvido em 2 ml de D2O (com um grau de deuterização > 99,5%), e um espectro de ressonância nuclear XH (1H-NMR-) foi obtido. As posições dos grupos de próton do metileno do radical Ri no produto distinguíveis desse modo são conforme segue: 1H-NMR (D20), δ (ppm): 1,54-1, 67 (m, OCH2Ç^CJ^CH2O) , 1,80- 1,95 (m, NCH2Cff2) , 3,23-3, 38 ppm (m, NCJA) , 3, 42-3, 65 ppm (m, CH2CT2OCT2CH;;) .

[0035] Isso confirma a estrutura do componente diamina usado, 4,9-dioxadodecano-l,12-diamina.

Exemplo 2

[0036] 4,6 mmol de cloridrato de 1,3-diaminoguanidino e 4,8 mmol de 4,9-dioxadodecano-l,12-diamina foram aquecidos em um reator fechado com um tubo de secagem a 12 0°C por 90 min com agitação, então a temperatura foi aumentada para 180°C por 8 h, no final desse tempo reacional sob pressão reduzida (50 mbar) por 45 min. Depois da mistura reacional ter se resfriado para abaixo de 80°C, 16 ml de água foram adicionados ao produto reacional gelatinoso. Depois de várias horas, uma solução clara foi obtida.

Exemplo 3

[0037] 4,6 mmol de cloridrato de N-aminoguanidino e 4,8 mmol de 4,9-dioxadodecano-l,12-diamina foram aquecidos em um reator fechado com um tubo de secagem a 120°C por 90 min com agitação, então a temperatura foi aumentada para 180°C por 3,5 h, no final desse tempo reacional sob pressão reduzida (50 mbar) por 60 min. Depois da mistura reacional ter se resfriado para abaixo de 80°C, 16 ml de água foram adicionados ao produto reacional gelatinoso. Depois de várias horas, uma solução clara foi obtida.

Exemplo 4

[0038] 1, 16 mmol de cloridrato de 1,3-diaminoguanidino e 1,21 mmol de tris(2-aminoetil)amina foram aquecidos em um reator fechado com um tubo de secagem a 120°C por 150 min com agitação, então a temperatura foi aumentada para 160°C por 2,5 h, no final desse tempo reacional sob pressão reduzida (50 mbar) por 45 min. Depois da mistura reacional ter se resfriado para abaixo de 80 °C, 4 ml de água foram adicionados ao produto reacional gelatinoso. Depois de várias horas, uma solução clara foi obtida.

Exemplo 5

[0039] 8,12 mmol de cloridrato de 1,3-diaminoguanidino e 8,47 mmol de tris(2-aminoetil)amina foram aquecidos em um reator fechado com um tubo de secagem a 130°C por 120 min com agitação, então a temperatura foi aumentada para 180°C por 8 h, no final desse tempo reacional sob pressão reduzida (50 mbar) por 90 min. Depois da mistura reacional ter se resfriado para abaixo de 80°C, 28 ml de água foram adicionados ao produto reacional gelatinoso. Depois de várias horas, uma solução clara foi obtida.

Exemplo 6

[0040] 2 ,32 mmol de cloridrato de 1,3-diaminoguanidino e 2,43 mmol de 3,6-dioxaoctano-l,8-diamina foram aquecidos em um reator fechado com um tubo de secagem a 120°C por 60 min com agitação, então a temperatura foi aumentada para 170°C por 4 h, no final desse tempo reacional sob pressão reduzida (50 mbar) por 60 min. Depois da mistura reacional ter se resfriado para abaixo de 80°C, 7 ml de água foram adicionados ao produto reacional gelatinoso. Depois de várias horas, uma solução clara foi obtida.

Exemplo Comparativo 1

[0041] 23,2 mmol de hidrocloreto de guanidino, 5,4 mmol de 3,6-dioxaoctano-l,8-diamina e 18,1 mmol de 1,6- diaminohexano foram aquecidos em um reator fechado com um tubo de secagem a 120°C por 90 min com agitação, então a temperatura foi aumentada para 170°C por 8 h, no final desse tempo reacional sob pressão reduzida (50 mbar) por 90 min. Depois da mistura reacional ter se resfriado para abaixo de 80°C, 60 ml de água foram adicionados ao produto reacional gelatinoso. Depois de várias horas, uma solução clara foi obtida.

[0042] A estrutura do polímero obtido corresponde àquelas divulgadas no documento WO 2006/047800 Al.

Exemplo Comparativo 2

[0043] 2,00 mmol de hidrocloreto de guanidino, 1,70 mmol de 1,6-hexametileno diamina e 0,3 mmol de hidrato de hidrazina foram aquecidos em um reator fechado com um tubo de secagem a 160°C por 90 min com agitação, então a temperatura foi aumentada para 180°C por 3,5 h, no final desse tempo reacional sob pressão reduzida (50 mbar) por 60 min. Depois da mistura reacional ter se resfriado para abaixo de 80°C, 4 ml de água foram adicionados ao produto reacional gelatinoso. Depois de várias horas, uma solução clara foi obtida.

[0044] A estrutura do polimero obtido corresponde àquelas divulgadas no documento WO 2011/043690 Al.

Exemplo 7 - Determinação de atividade: efeitos antimicrobianos/antifúngicos/antivirais

[0045] As atividades dos novos compostos foram testadas em sistemas de rastreamento em multiplicata. As atividades antibacterianas e antifúngicas foram testadas em um ensaio de MIC. MIC refere-se a concentração mínima inibitória ("minimal inhibitory concentration") e é a concentração mais baixa de uma substância que inibirá o crescimento de microorganismos discerniveis com olhos nus. A MIC é determinada usando-se um método chamado título, onde a substância é diluída e então o patógeno é adicionado.

[0046] Usualmente isso permite a determinação da concentração de um antibiótico que é apenas alta o suficiente para inibir o crescimento de uma linhagem bacteriana. A MIC é especificada em microgramas por mililitro (μg/ml) ou em % por volume, e as diluições são geralmente conduzidas em etapas log2. Nesse documento, uma concentração inicial de 1 % cada foi diluida duas vezes, o que consequentemente resultou em concentrações de teste de 0,5 %, 0,25 %, 0,125 %, etc. Valores mais baixos refletem melhor assim a atividade como anti-infecciosa.

[0047] Os ensaios foram conduzidos de acordo com os padrões requeridos pelo Comitê Europeu de Avaliação de Susceptibilidade Antimicrobiana ("European Committee for Antimicrobial Susceptibility Testing" - EUCAST) e de acordo com os regulamentos de avaliação de susceptibilidade antifúngica ("Antifungal Susceptibility Testing" - AFST) da Sociedade Europeia de Microbiologia Clinica e Doenças Infecciosas ("European Society of Clinical Microbiology e Infectious Diseases" - ESCMID).

[0048] O sistema de rastreamento para virus é um sistema de infecção no qual células hospedeiras são infectadas in vitro, e a substância de teste é adicionada antes ou depois da infecção e sua atividade é determinada. Todos esses ensaios foram conduzidos de acordo com regulamentos-padrão internos da SeaLife Pharma para rastreamento de fármacos, onde diluições análogas em série foram usadas como no ensaio antibacteriano/antifúngico.

[0049] As tabelas a seguir 1 a 3 resumem os resultados dos testes com respeito ao efeito anti-infeccioso dos novos compostos inventivos dos Exemplos 1, 3, 4 e 5 contra bactérias e fungos, bem como vírus, multiresistentes. Os dados são valores médios de múltiplas determinações.

[0050] É óbvio que os novos compostos da invenção exibem excelente atividade contra patógenos Gram-positivos, bem como Gram-negativos: Tabela 1

[0051] Também contra fungos e leveduras: Tabela 2

[0052] Bem como contra virus: Tabela 3

[0053] Assim, todos os novos compostos testados exibiram atividade muito boa a excelente contra vários patógenos - com toxicidade significantemente mais baixa do que os derivados de poliguanidina conhecidos do estado da técnica, conforme é mostrado pelos ensaios de toxicidade a seguir.

Exemplo 8 — Ensaios de toxicidade

[0054] Os ensaios de AlamarBlue® conforme descritos abaixo foram usados para estudar 4 polimeros com relação a seu potencial toxicológico (incluindo proliferação, morte celular, metabolismo celular), e o valor de IC50 e a concentração não tóxica foram determinados com queratinócitos primários (HKER) e células endoteliais primárias (HUVEC) . A Fig. 1 mostra o efeito tóxico dos vários polimeros dependendo de sua concentração.

[0055] Ensaio de AlamarBlue®: 20.000 queratinócitos humanos ("human keratinocytes" - HKER) ou células endoteliais ("endothelial cells" - HUVEC) foram emplacados em placas de 96 alvéolos e incubados por 24 h, antes que diferentes concentrações (5 % a 0,005 %) dos novos polimeros dos Exemplos 1 e 3, bem como das substâncias comparativas dos Exemplos comparativos 1 e 2 fossem adicionadas. Depois de 24 horas, 10 μl de AlamarBlue® foram adicionados a cada alvéolo (100 μl de meio), e depois de 3 horas de incubação, a reação de cor foi detectada usando-se leitor multiplaca (ex: 530 nm; em: 590 nm). HKER: queratinócitos primários humanos ("human primary keratinocytes"); HUVEC: células endoteliais da veia umbilical humanas ("human umbilical vein endothelial cells").

[0056] Os polimeros dos Exemplos comparativos 1 e 2 exibem efeitos tóxicos significativos contra HKER, bem como HUVEC em concentrações já muito baixas, isto é, um IC50 de aproximadamente 0,01 % ou menos. Em comparação, os novos polimeros produzidos pelos inventores dos Exemplos 1 e 3 mostram efeitos tóxicos em concentrações significantemente mais altas: por exemplo 1, o IC50 para ambos os tipos de células é de aproximadamente 1 %, e para o exemplo 3, varia entre 0,05 % e 0,1 %. A toxicidade produzida pelos exemplos comparativos é atingida pelo polimero do Exemplo 3 apenas na concentração multiplicada por 5, e por aquele do Exemplo 1 apenas, pelo menos, na concentração multiplicada por 100. O derivado da DAG mostrou assim resultados muito melhores nesse ensaio do que o polimero MAG.

[0057] Consequentemente, os novos compostos exibem atividade muito boa a excelente contra vários patógenos - com toxicidade significativamente mais baixa do que derivados de poliguanidina conhecidos do estado da técnica.

Claims

1. Produto da policondensação de aminoguanidina e/ou 1,3-diaminoguanidina com uma ou mais diaminas caracterizado pelo fato de que o referido produto de policondensação é um derivado de poliguanidina com a seguinte fórmula (I):

(I) onde X é selecionado de -NH2, aminoguanidino, e 1,3-diaminoguanidino; Y é selecionado de -H e -R1-NH2; ou X e Y em conjunto representam uma ligação química para formar uma estrutura cíclica; R1 é selecionado de radicais orgânicos divalentes apresentando de 2 a 20 átomos de carbono, nos quais opcionalmente um ou mais átomos de carbono são substituídos por O ou N; a e b são cada um 0 ou 1, onde a+b ± 2 se não houver qualquer unidade 1,3-diaminoguanidina; R2 é selecionado de -H e -NH2, onde R2 é -NH2 se a+b = 0, R2 é -H ou -NH2 se a+b = 1, e R2 é -H se a+b = 2; e n > 2; ou um sal deste.

2. Derivado de poliguanidina de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de R1 ser selecionado de radicais alquileno, nos quais opcionalmente um ou mais átomos de carbono são substituídos por O ou N.

3. Derivado de poliguanidina de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de Ri ser selecionado de radicais das seguintes fórmulas gerais (II) a (V):

onde Z1 a Z4 são cada um independentemente um heteroátomo selecionado de O e N, e os índices de c a g são cada um independentemente números inteiros na faixa de 1 a 12, de tal forma que o número total de átomos do radical R1 não excede a 20.

4. Derivado de poliguanidina de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de todos os heteroátomos Z em um radical R1 são O ou N.

5. Derivado de poliguanidina de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de R1 representar o radical divalente de uma poliéter diamina.

6. Derivado de poliguanidina de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de n = 2 a 6.

7. Derivado de poliguanidina de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de estar presente como um sal de adição ácido na forma de um cloreto de hidrogênio, brometo de hidrogênio, iodeto de hidrogênio, sulfato, carbonato, borato, cianato, tiocianato, fosfato, mesilato, nitrato, acetato, benzoato, lactato, tartarato, citrato, maleato, fumarato, um éster parcial de um destes ácidos, no caso de serem disfuncionais ou superiores, ou como uma mistura de dois ou mais destes sais e/ou ésteres parciais.

8. Método para a produção de derivados de poliguanidina de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7 pela policondensação de um derivado de guanidina, ou um sal deste, com uma diamina, caracterizado pelo fato de aminoguanidina ou 1,3- diaminoguanidina, ou um sal de adição ácido destas, ser policondensada com pelo menos uma diamina H2N-R1-NH2 por aquecimento.

9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato do pelo menos uma diamina ser utilizada em excesso de 3 a 5% molar em relação ao derivado de guanidina.

10. Método de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de um sal de aminoguanidina ou 1,3-diaminoguanidina ser aquecido juntamente com a pelo menos uma diamina, inicialmente para uma primeira temperatura mais baixa e então para uma segunda temperatura mais alta.

11. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato do sal de aminoguanidina ou 1,3-diaminoguanidina ser aquecido juntamente com a pelo menos uma diamina, inicialmente para 110-130°C e então para 160-180°C.

12. Método de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizado pelo fato da mistura reacional ser mantida na primeira temperatura por de 1 a 3 h e na segunda temperatura por de 1 a 8 h.

13. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 12, caracterizado pelo fato do derivado de poliguanidina obtido ser purificado por dissolução em aproximadamente de 3 a 10 vezes a quantidade de água.

14. Derivado de poliguanidina de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7 ou produzido pelo método de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 13, caracterizado pelo fato de ser para uso nos campos da medicina humana e veterinária para combater infecções bacterianas, fúngicas e virais e seus efeitos posteriores, como um pesticida e desinfetante nos campos da agricultura e meio ambiente, genericamente como um desinfetante (biocida) para reduzir e eliminar germes, como antiparasitário, como um suplemento para estabilizar (esterilizar) produtos, ou como uma substância de nebulização em uma forma dissolvida para nebulização fria/úmida, micronização e esterilização a vapor.

15. Derivado de poliguanidina de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7 ou produzido pelo método de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 13, para uso conforme definido na reivindicação 14, caracterizado pelo fato de uma quantidade efetiva do derivado de poliguanidina estar presente como uma solução em de 3 a 10 vezes de quantidade de água.