CZ2016407A3 - C-28 biotinylované heterocyklické triterpeny lupanového typu a jejich využití - Google Patents
C-28 biotinylované heterocyklické triterpeny lupanového typu a jejich využití Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2016407A3 CZ2016407A3 CZ2016-407A CZ2016407A CZ2016407A3 CZ 2016407 A3 CZ2016407 A3 CZ 2016407A3 CZ 2016407 A CZ2016407 A CZ 2016407A CZ 2016407 A3 CZ2016407 A3 CZ 2016407A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- triterpenes
- type
- biotinylated
- heterocyclic
- biotin
- Prior art date
Links
- NKMDIWKRKQFYPH-VIUFNMEASA-N lupane Chemical compound C1CCC(C)(C)[C@@H]2CC[C@@]3(C)[C@]4(C)CC[C@@]5(C)CC[C@@H](C(C)C)[C@@H]5[C@H]4CC[C@@H]3[C@]21C NKMDIWKRKQFYPH-VIUFNMEASA-N 0.000 title claims abstract description 10
- -1 heterocyclic triterpenes Chemical class 0.000 title claims description 23
- YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N (+)-Biotin Chemical compound N1C(=O)N[C@@H]2[C@H](CCCCC(=O)O)SC[C@@H]21 YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 150000003648 triterpenes Chemical class 0.000 claims abstract description 29
- 229960002685 biotin Drugs 0.000 claims abstract description 20
- 239000011616 biotin Substances 0.000 claims abstract description 20
- 235000020958 biotin Nutrition 0.000 claims abstract description 15
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims abstract description 5
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 claims abstract description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- CREMABGTGYGIQB-UHFFFAOYSA-N carbon carbon Chemical compound C.C CREMABGTGYGIQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 claims description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000002367 halogens Chemical group 0.000 claims description 2
- 238000001042 affinity chromatography Methods 0.000 abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 9
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 abstract description 7
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 abstract description 7
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 abstract description 5
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000259 anti-tumor effect Effects 0.000 abstract description 3
- 231100000433 cytotoxic Toxicity 0.000 abstract description 3
- 230000001472 cytotoxic effect Effects 0.000 abstract description 3
- 241000219745 Lupinus Species 0.000 abstract description 2
- 239000002246 antineoplastic agent Substances 0.000 abstract description 2
- 229940041181 antineoplastic drug Drugs 0.000 abstract description 2
- 238000010379 pull-down assay Methods 0.000 abstract 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 8
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 8
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 7
- NKMDIWKRKQFYPH-UHFFFAOYSA-N Lupan Natural products C1CCC(C)(C)C2CCC3(C)C4(C)CCC5(C)CCC(C(C)C)C5C4CCC3C21C NKMDIWKRKQFYPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- 230000006287 biotinylation Effects 0.000 description 3
- 238000007413 biotinylation Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 3
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 125000000325 methylidene group Chemical group [H]C([H])=* 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 3
- 150000003505 terpenes Chemical class 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WPTTVJLTNAWYAO-KPOXMGGZSA-N Bardoxolone methyl Chemical group C([C@@]12C)=C(C#N)C(=O)C(C)(C)[C@@H]1CC[C@]1(C)C2=CC(=O)[C@@H]2[C@@H]3CC(C)(C)CC[C@]3(C(=O)OC)CC[C@]21C WPTTVJLTNAWYAO-KPOXMGGZSA-N 0.000 description 2
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical group C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 2
- MGNZXYYWBUKAII-UHFFFAOYSA-N cyclohexa-1,3-diene Chemical compound C1CC=CC=C1 MGNZXYYWBUKAII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- NPZTUJOABDZTLV-UHFFFAOYSA-N hydroxybenzotriazole Substances O=C1C=CC=C2NNN=C12 NPZTUJOABDZTLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000010532 solid phase synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 210000004881 tumor cell Anatomy 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WMSUFWLPZLCIHP-UHFFFAOYSA-N (2,5-dioxopyrrolidin-1-yl) 9h-fluoren-9-ylmethyl carbonate Chemical compound C12=CC=CC=C2C2=CC=CC=C2C1COC(=O)ON1C(=O)CCC1=O WMSUFWLPZLCIHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XBZYWSMVVKYHQN-MYPRUECHSA-N (4as,6as,6br,8ar,9r,10s,12ar,12br,14bs)-10-hydroxy-2,2,6a,6b,9,12a-hexamethyl-9-[(sulfooxy)methyl]-1,2,3,4,4a,5,6,6a,6b,7,8,8a,9,10,11,12,12a,12b,13,14b-icosahydropicene-4a-carboxylic acid Chemical compound C1C[C@H](O)[C@@](C)(COS(O)(=O)=O)[C@@H]2CC[C@@]3(C)[C@]4(C)CC[C@@]5(C(O)=O)CCC(C)(C)C[C@H]5C4=CC[C@@H]3[C@]21C XBZYWSMVVKYHQN-MYPRUECHSA-N 0.000 description 1
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- GIAFURWZWWWBQT-UHFFFAOYSA-N 2-(2-aminoethoxy)ethanol Chemical compound NCCOCCO GIAFURWZWWWBQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XQPYRJIMPDBGRW-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[2-(9h-fluoren-9-ylmethoxycarbonylamino)ethoxy]ethoxy]acetic acid Chemical compound C1=CC=C2C(COC(=O)NCCOCCOCC(=O)O)C3=CC=CC=C3C2=C1 XQPYRJIMPDBGRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TXGZJQLMVSIZEI-UQMAOPSPSA-N Bardoxolone Chemical compound C1=C(C#N)C(=O)C(C)(C)[C@@H]2CC[C@@]3(C)[C@]4(C)CC[C@@]5(C(O)=O)CCC(C)(C)C[C@H]5[C@H]4C(=O)C=C3[C@]21C TXGZJQLMVSIZEI-UQMAOPSPSA-N 0.000 description 1
- 108020004256 Beta-lactamase Proteins 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JGFZNNIVVJXRND-UHFFFAOYSA-N N,N-Diisopropylethylamine (DIPEA) Chemical compound CCN(C(C)C)C(C)C JGFZNNIVVJXRND-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 102000004245 Proteasome Endopeptidase Complex Human genes 0.000 description 1
- 108090000708 Proteasome Endopeptidase Complex Proteins 0.000 description 1
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N Tert-Butanol Chemical compound CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930194930 Triterpen Natural products 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000010933 acylation Effects 0.000 description 1
- 238000005917 acylation reaction Methods 0.000 description 1
- 125000002521 alkyl halide group Chemical group 0.000 description 1
- 230000029936 alkylation Effects 0.000 description 1
- 238000005804 alkylation reaction Methods 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 150000001540 azides Chemical class 0.000 description 1
- 125000000852 azido group Chemical group *N=[N+]=[N-] 0.000 description 1
- JHVLLYQQQYIWKX-UHFFFAOYSA-N benzyl 2-bromoacetate Chemical compound BrCC(=O)OCC1=CC=CC=C1 JHVLLYQQQYIWKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000006635 beta-lactamase Human genes 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 150000001615 biotins Chemical group 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 description 1
- 239000013592 cell lysate Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000003596 drug target Substances 0.000 description 1
- DNJIEGIFACGWOD-UHFFFAOYSA-N ethyl mercaptane Natural products CCS DNJIEGIFACGWOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000006166 lysate Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- CMWYAOXYQATXSI-UHFFFAOYSA-N n,n-dimethylformamide;piperidine Chemical compound CN(C)C=O.C1CCNCC1 CMWYAOXYQATXSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 1
- 239000013642 negative control Substances 0.000 description 1
- 239000002547 new drug Substances 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 229940121649 protein inhibitor Drugs 0.000 description 1
- 239000012268 protein inhibitor Substances 0.000 description 1
- 238000004007 reversed phase HPLC Methods 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000013076 target substance Substances 0.000 description 1
- 235000007586 terpenes Nutrition 0.000 description 1
- FPGGTKZVZWFYPV-UHFFFAOYSA-M tetrabutylammonium fluoride Chemical compound [F-].CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC FPGGTKZVZWFYPV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000003523 triterpene group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010200 validation analysis Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N β‐Mercaptoethanol Chemical compound OCCS DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
Abstract
C-28 biotinylované heterocyklické triterpeny lupanového typu (obecný vzorec I), kde část nazvaná „Raménko“ znamená uhlíkatý řetězec s deseti až čtyřiceti atomy uhlíku s jednoduchými nebo jednou či více dvojnými nebo jednou či více trojnými vazbami a tento uhlíkatý řetězec může obsahovat jednu či více karbonylových skupin nebo jeden či více atomů uhlíků v tomto uhlíkatém řetězci může být substituováno atomem kyslíku, síry nebo –NH- skupinou. C-28 biotinylované heterocyklické triterpeny lupanového typu obecného vzorce I jsou konjugáty cytotoxicky aktivních triterpenů (potenciálních protinádorových léčiv) s biotinem a jsou využitelné ve farmaceutickém průmyslu pro stanovení molekulárních cílů těchto triterpenů. S jejich využitím je pomocí metod afinitní chromatografie, pull down esejí a kvantitativní proteomiky v kombinaci s metodou SILAC možné identifikovat proteiny, se kterými tyto cytotoxicky aktivní triterpeny specificky interagují nebo které inhibují a ozřejmit tak mechanismus účinku těchto protinádorových triterpenů.
Description
C-28 biotinylované hcterocyklické triterpeny lupanového typu a jejich využití.
Oblast techniky
Vynález se týká C-28 biotinylovaných heterocyklickýeh tritcrpenů lupanového typu a jejich využití při hledání molekulárních cílů. Jedná se o heterocyklické triterpeny lupanového typu navázané k biotinu přes variabilní raménko přes pozici C-28 základního skeletu. Tyto konjugáty je možné využít pro stanovení molekulárního cíle, tedy proteinu v nádorové buňce, se kterým tyto aktivní heterocyklické triterpeny lupanového typu interagují, což má za následek její smrt. Využití se předpokládá zejména ve farmaceutickém průmyslu. V současné dobé je popsáno několik tisíc aktivních triterpenů lupanového typu přírodního nebo syntetického původu a další deriváty v literatuře neustále přibývají. Molekulární cíl je však znám pouze u několika z nich, což podstatně limituje jejich potenciální využití v humánní medicíně.
Dosavadní stav techniky
Triterpeny jsou přírodní sloučeniny, u kterých byla objevena řada biologických aktivit, z nichž nejvýznamnější je selektivní protinádorová aktivita (Dzubak P., Hajduch M„, Vydra D., Hustova Biedertnann D., Markova L., Urban M., Šarek J. Naí. Prod. Rep. 2006, 23, 394 - 411). Jejich mechanizmus účinku je již studován řadu let a bylo objeveno několik typů proteinů, jejichž inhibice triterpeny vede k inhibici růstu rakovinných buněk, významná je např. inhibice proteasomu (K. Quian, S.-Y. Kim, H.-Y. Hung, L. Huang, C.-H. Chen, K.-H. Lee: Bioorg. Med Chem. Leti. 2011,21, 5944). Je však zřejmé, že i malá změna ve struktuře triterpenů může mít podstatný vliv na mechanizmus účinku a tedy pro každý nový, cytotoxicky aktivní triterpen je vhodné najít jeho konkrétní molekulární cíle. Mezi triterpeny vynikají svými protinádorovými aktivitami heterocyklické triterpeny lupanového typu, kterých se týká tento vynález.
Jednou z metod hledáni molekulárních cílů je dobře známá afinitní chromatografíe (Rylova, G,; Ozdian, T.; Varanasi, L.; Šoural, M.; Hlavac. J.; Holub, D.; Dzubak, P.; Hajduch, M. Current Drug Targets 2015, 16, 60-76). Nejčastčjším uspořádáním této metody je pevná fáze modifikovaná avidinem a aktivní molekula navázaná na biotin přes definované raménko. Tímto raménkem je myšlena organická molekula protáhlého tvaru, která spojuje molekulu biotinu se studovanou sloučeninou. Raménko může mít různý charakter, nejčastěji je však založeno na bázi ethylenoxy jednotek. Takto modifikovaná aktivní molekula se přidá k lyzátu nádorových buněk, přičemž vznikne slabá interakce protein-inhibitor (aktivní molekula). Poté se k tomuto roztoku přidá pevná fáze modifikovaná avidinem, vytvoří se velmi pevná vazba biotin-avidm. Pevná fáze se odfiltruje od zbytku lyzátu, promyje vhodnými pufry a následuje eluce pomocí soustavy jiných pufrů, kdy se postupně vymývají proteiny z kolony v závislosti na sile jejich interakce s aktivní molekulou. V tandemu s výkonným MALDí-TOF spektrometrem se určí struktura proteinů, které s aktivní molekulou interagují. Pak následuje validace cílů. Jedním ze způsobů, jak cíl validovat, je metoda navázání molekuly z různých poloh a zopakování afmitní chroinatografie pro všechny takto navázané molekuly. Cíl by se měl objevit pouze tehdy, když je molekula navázána mimo farmakofor (uspořádání v molekule zodpovědné za její aktivitu). Pokud tedy navážeme molekulu přes farmakofor, měl by tento být zablokovaný a experiment s takovou molekulou sloužit jako negativní kontrola. Jedním z výhodných uspořádání této metody je její kombinace s evaluací pomocí kvantitativní proteomiky a SILAC, např. v lit. S. Sakamoto, M. Hatakeyama, T. Ito, H. Handa Bioorg. Med. Chem. 2012,20, 1990 nebo v S.-E. Ong, X. Li, M. Schenone, S. L. Schreiber, S. A. Carr, Methods Mol. Biol. 2012,803, 129.
Je tedy zřejmé, že pro stanovení molekulárního cíle pomocí afmitní chromatografie je důležité spojit aktivní molekulu přes vhodnou část jejího skeletu s biotinem přes vhodné raménko. Za tímto účelem existuje řada metod. V literatuře je hojně popsána příprava a použití derivátů typu 1 (vzorec 1). Některé z těchto derivátů jsou i komerčně dostupné.
Vzorec 1: Příklad biotinylačního derivátu s raménkem na bázi methylenových jednotek s koncovou karboxylovou skupinou
Znázorněný typ raménka, tj. pouze na bázi uhlíkatého skeletu -<CH2)b-, však není považován pro účely afmitní chromatografie za zcela vhodný a nebude mu proto zde věnována další pozornost. Uvedeny budou pouze některé konkrétní příklady derivátů s raménkem na bázi ethylenoxy jednotek nebo deriváty s raménky podobné konstituce, která jsou považována z pohledu struktury za optimální. V literatuře je např. popsána příprava derivátu 2 dle vzorce 2 a jeho následné použití pro studium glykokonjugátů (McReynoids, Katherine D.; Hadd, Michael J.; Gervay-Hague, Jacquelyn, Bioconjugate Chemistry 1999, 10(6), 1021-1031). Popsána je také syntéza derivátu 3 a jeho použití pro studium protein-fosfoinositid vazebných interakcí (Gong, Denghuang; Smith, Matthew D.; Manna, Debasis; Bostic, Heidi E.; Cho, Wonhwa; Best, Michael D, Bioconjugate Chemistry 2009, 20(2), 310-316).
2: n = 3 3: η = 4
Vzorec 2: Přiklad biotinylačního činidla s raménkem na bázi ethylenoxy jednotek s koncovou karboxylovou skupinou
Derivát 4 s raménkem obsahujícím disulfidickou vazbu (vzorec 3) byl připraven pomocí biotinu, ethylendiaminu a merkaptoethanolu ve výtěžku 72% a použit pro studium β-laktamáz (Marchand-Biynaert, Jacqueline; Bouchet, Michele; Touillaux, Roland; Beauve, Cecile; Fastrez, Jacques, Tetrahedron 1996,52(15), 5591-606).
Vzorec 3: Příklad biotinylačního činidla s raménkem obsahujícím -S-S- vazbu a koncovou karboxylovou skupinou V poslední době se pro syntézu konjugátů malých molekul s biotinem rozšířilo použití Huísgenovy 1,3-cykíoadice, tzv. click chemie a pro tento účel byly syntetizovány deriváty biotinu substituované molekulou azidu (vzorec 4), např. 5. (Vundyala Neeraja, Sun Chiin, Sidime Francoise, Shi Wei, L‘Amoreaux William, Raja Krishnaswami, Peetz, Ralf. M., Tetrahedron Letters 2008, 49(45), 6386— 6389).
5; n = 2 nebo 6
Vzorec 4: Příklad biotinylačního činidla s ethylenoxy raménkem a koncovou azidoskupinou Dále je možné k syntéze biotinylovaných sloučenin pro afinitní chromatografii využít tzv. syntézy na pevné fázi, kde systém biotin-raménko je kovalentně uchycen na polymemí matrici. Syntéza na pevné fázi ve srovnáni se syntézou v roztoku obecně poskytuje řadu výhod. Mezi největší výhody patří především jednoduché instrumentální vybavení a jednoduché experimentální provedení syntézy, dále snadná příprava malých množství látek (i při mnohastupňových syntézách) a zejména velmi jednoduchá izolace meziproduktů syntézy. Příkladem takového přístupu je příprava polymemí matrice S s navázaným biotinem a raménkem zakončeným aminoskupinou (schéma 1, Cankarova Naděžda, Funk Petr, Hlavac Jan, and Šoural Miroslav, 2011, Tetrahedron Letí. 52, 5782 - 5788). Pryskyřice 5 následně reaguje s příslušnou aktivní molekulou, která pro tento účel musí obsahovat vhodnou funkční skupinu.
Schéma I. (i) 2-(2-aminoethoxy)ethanol, 10% AcOH/DMF, 20 °C, 16 h, potom NaBH(OAc)s, 20°C, 6 h; (ii) Fmoc-OSu, DCM, 20 °C, 16 h; (iii) biotin, HOBt, D1C, DIEA, DMF, 20 °C, 16 h, zopakováno 3x; (iv) 20% piperídin/DMF, 20 °C. 30 min.; (v) [2-[2-(Fmoc-amino)ethoxy]ethoxy]octová kyselina, HOBt, D1C, DCM/DMF (1:1), 20 °C, 16 h.
Právě výše uvedený způsob je využitelný pro jednoduchou a rutinní modifikaci heterocyklických triterpenú lupanového typu. Je však nutné vést v patrnosti, že triterpeny lupanového typu většinou neobsahují vhodnou funkční skupinu pro účel biotinylace. Za vhodnou (tedy dostatečně reaktivní) funkční skupinu se typicky považuje např. karboxylová skupina, aminoskupina nebo alkylhalogenidová skupina. Takové skupiny sice u triterpenú lupanového typu existují, nejsou však dostatečně reaktivní ze sterických důvodů. Pro vlastní biotinylaci triterpenú je proto nutné triterpeny lupanového typu premodífikovat. Vybrané příklady premodifikace ukazuje Schéma 2: výchozí triterpeny 6, 7 jsou modifikovány inkorporaci karboxylové skupiny za vzniku karboxylových kyselin 8, 9. Tyto reakce jsou popsané v literatuře (Šarek, J„ Hajduch, M., Svoboda, M., Nováková, K., Spáčilová, P., Kubelka, T.. Biedermann, D.: Method of preparation of a soluble formulation of water -insoluble pentacyclic and tetracyclic terpenoids, a soluble formulation of a pentacyclic or tetracyclic terpenoid and a pharmaceutical composition containing this soluble formulation, 2008 WO 2008/037226 A2 a Mukherjee, R., Jaggi, M., Siddiqui, M. J. A., Srivasíava, S. K., Rajednran, P., Vardhan, A., Burman, A. C.: Bioorg. Med. Chem. Leu. 2004,14,4087 - 4091.)
Schéma 2. (i) Benzyl bromoacetát, DMF, K2CO3, 20 °C, 14 h; (ii) cyklohexadien, Pd/C, THF, 24 h; (ív) PhjSiCl, imidazol, DMF, 24 h; (v) NBS, CCk 2 h; (vi) TBAF, THF, 2 h.
Jediným biotinylovaným triterpenem nalezeným v literatuře je bardoxolone methyl (CDDO), ze kterého byly syntetizovány konjugátv sbiotinem, například typu 10 a 11 (vzorec 5) (Honda Tadashi, Janošík Tomasz, Honda Yukiko, Han Jie, Liby Karen T.. Williams Charlotte R.; Couch, Robin D., Anderson Amy C, Spom Michael B., Gribble Gordon W. Journal of Medicinal Chemistry 2004,47,4923-4932). Tyto konjugáty mají dvě zásadní nevýhody: 1) obsahují příliš krátké raménko, což může u některých cílových proteinů vést k tomu, že ze sterických důvodů se při provedení afmitní chromatografie nezachytí; 2) toto raménko je pouze na bázi uhlíkatého skeletu (-{CHaV ), který není považován pro účely afinitní chromatografie za zcela vhodný, protože má tendenci zaujímat nevhodné prostorové uspořádáni. Zcela podstatný je především fakt, že Bardoxolone methyl není triterpen lupenového typu. Konjugáty triterpenů lupanového typu s biotinem přes raménko na bázi ethylenoxy jednotek, kterých se týká tento vynález, nejsou v literatuře vůbec popsány a z pohledu afmitní chromatografie jako metody pro studium molekulárních cílů těchto látek jsou molekuly obsažené v tomto patentovém spisu jedinečné.
Vzorec 5: Jediné biotinylované triterpeny popsané v literatuře
Podstata vynálezu
Podstata vynálezu spočívá v €-28 biotinylovaných heterocyklických triterpenech lupanového typu obecného vzorce i, Schéma 3. Lupanový skelet je v tomto případě modifikován přes atom C-28. Základní skelet (Schéma 3) znázorňuje tyto polohy na základním terpenickém skeletu lupanového typu. Obecný vzorec 1 (Schéma 3) znázorňuje strukturu C-28 biotinylovaných heterocyklických triterpenů lupanového typu.
Schéma 3: Obecná struktura cílových látek Rámcový popis syntézy C-28 biotinylovaných heterocyklických triterpenů lupenového typu
Byla připravena biotinylovaná pryskyřice 5 a triterpenoidm prekursoiy 8,9 (Schéma 2).
Vzorec 6: Sloučenina biotin-L-NHb ukotvená na polystyrénové matrici (tzv. biotinylovaná pryskyřice 5).
Obecný postup pro acylace pryskyřice 5 terpenickými kyselinami
Triterpen lupanového typu 8, 9 (0.3 mmol) byl rozpuštěn v DMF (1.5 ml) a k roztoku byl následné přidán H0Bt.2H20 (45 mg, 0.3 mmol), DIC (45 pL, 0.3 mmol) a DCM (1.5 ml). Roztok byl následně přidán k pryskyřici 5 (250 mg). Směs byla třepána přes noc, následně promyta 3 * DMF a 3 * DCM.
Odštěpeni cílových produktů (C-28 biotinylovaných heterocyklických triterpenů lupanového typu) z pryskyřice
Pryskyřice po acylaéním/alkylačním kroku byla třepána s 50% TFA v DCM (3 ml) po dobu 30 min za laboratorní teploty. Roztok byl odebrán a pryskyřice ještč 3 * promyta 50% TFA v DCM. Spojené promývací roztoky byly odpařeny proudem dusíku a surový produkt byl rozpuštěn ve 2 m! MeCN a chromatografován na HPLC s reversní fází. Chromatograficky jednotné frakce byly odpařeny a lyofilizovány z vody, 2-methyl-2-propanolu nebo jejich směsi. Těmito reakcemi je možné připravit kombinací jednotlivých ramének a jednotlivých heterocyklických triterpenů lupanového širokou škálu produktů. C-28 biotinytované heterocyklické triterpeny lupanového typu uvedené v tomto patentovém spisu zahrnují následující provedení:
kde • Raménko je vždy lineární molekula tvořená uhlíkatým řetězcem s deseti až čtyřiceti atomy uhlíku s jednoduchými nebo jednou či více dvojnými nebo jednou či více trojnými vazbami a tento uhlíkatý řetězec může obsahovat jednu či více karbonylových skupin nebo jeden Či více atomů uhlíků v tomto uhlíkatém řetězci může být substituováno atomem kyslíku, síry nebo -NH- skupinou • b může být jednoduchá nebo dvojná vazba
• AjeCH nebo C
• BjeCHneboC • Q je CHa nebo 0=0
• C je CHh skupina nebo atom N, S, O
• D je CHj skupina nebo atom N, S, O
• (E)n je jedno až tříuhlíkatý řetězec (CHb)n, kde n = 1-3 a kde kterákoliv CHj skupina může být substituována hydroxvlem, aminoskupinou, halogenem a nebo nahrazena atomem O, N, S • kterákoliv vazba mezi skupinami A, B, C, D a (E)„ může být jednoduchá nebo dvojná Příklady provedení vynálezu
Podstata přípravy a použití derivátů podle vynálezu je blíže objasněna v následujících příkladech. Molekuly 12 - 14 byly připraveny dle rámcového popisu syntézy C-28 biotinylovaných heterocyklických triterpenů lupanového typu uvedeného v podstatě vynálezu a zde jsou uvedeny výtěžky těchto reakci a data z hmotnostního spektrometru a NMR prokazující strukturu produktu. Příklad 1 C-28 biotinylovaný heterocyklický triterpen lupanového typu 12
Výtěžek 40 mg (62 %). HRMS (ESÍ-TOF) m/z vypočteno pro Cs-tH^^OioS [M+H]* 1007.5886, nalezeno 1007.5884. 'H-NMR: 0.72 (s, 3H); 0.93 (s, 3H); 0.99 (s, 3H); 1.20 (s, 3H); 124 (s, 3H); 1.67 (s, 3H. 6 x CHj); 1.97 (dd, 1H, Ji = 12.0 Hz, J2 - 8.0 Hz); 2.23 (m, 2H, OC(O)CHj-bÍotin); 2.50 -2.62 (m, 21-1); 2.82 (dd, 1H, J, - 12.9, h = 5.2, SCHH biotin); 2.87 (d, 1H, J = 16.6 Hz, SCH-biotin); 2.9! (td, Ji - 10.8 Hz, J2 = 5.2 Hz, Η-19β); 3.09 (m, IH , SCHH biotin); 3.20-3.33 (m, 4H); 3.50-3.60 (m, 4H); 3.56 - 3.68 (m, 6H, 7 x CHj-linker); 3.88 (s, 2H, NHC(O)CHjO-linker); 4.11 (m, 1H, ,ífeCH-biotin), 4.11 (m, 2H, 1 * CHHinker); 4.30 (dd, Ji = 7.5 Hz, J2 = 5.2 Hz, lOTCH-bioťm); 4.45 (d, 1H, J = 4.3 Hz); 4.49 (d, 1H, J = 4.3 Hz. 33-CH2); 4.59 (s, 1H, H-29 pro E); 4.71 (bs, 1H, H-29 pro Z); 6.35 ($, 1H, NH-biotin); 6.41 (s, 1H, NH-biotin); 7.65 (t, 1H, J = 5.7 Hz, NH-linker); 7.98 (t, 1H, J - 5.2, NH-linker); 8.33 (d, 1H, J = 2.9 Hz, H-pyrazin); 8.45 (1H, J = 2.3, H-pyrazin. Příklad 2 C-28 biotinylovaný heterocyklieký triterpen lupanového typu 13
Výtěžek 19 mg (52 %). HRMS (ESl-TOF) m/z vypočteno pro C»H«NfcOioSi [M+Hf 1029.5763, nalezeno 1029.5779. Příklad 3 C-28 biotinylovaný heterocyklický triterpen lupanového typu 14
Výtěžek 37 mg (64 %). MRMS (ESI-TOF) mfz vypočteno pro C5jHa2N50„S [M+H]' 996.5726, nalezeno 996.5738.
Průmyslová využitelnost C-28 biotinylované heterocyklické triterpeny lupanového typu jsou konjugáty cytotoxicky aktivních heterocyklických triterpenú lupanového typu (potenciálních protinádorových léčiv) s biotinem a jsou využitelné ve farmaceutickém průmyslu pro stanovení molekulárních cílů příslušných triterpenú pomocí afinitní chromatografie. S jejich využitím je možné identifikovat proteiny, se kterými tyto cytotoxicky aktivní triterpeny vytváří specifickou interakci, případně je inhibují, a tím ozřejmit jejich mechanizmus účinku, což je pro potenciální nová léčiva zásadní informace.
Claims (2)
- Patentové nároky 1. C-28 biotinylované heterocyklické triterpeny lupanového typu, které jsou složené z biotinu, na který je přes raménko navázán heterocyklický triterpen lupanového typu, obecný vzorec:a • raménko je lineární molekula tvořená uhlíkatým řetězcem s deseti až čtyřiceti atomy uhlíku s jednoduchými nebo jednou či více dvojnými nebo jednou či více trojnými vazbami a tento uhlíkatý řetězec může obsahovat jednu či více karbonylových skupin nebo jeden či více atomů uhlíků v tomto uhlíkatém řetězci může být substituováno atomem kyslíku, síry nebo -NH- skupinou. • b může být jednoduchá nebo dvojná vazba • AjeCHneboC • B je CH nebo C • Q je CHh nebo C=0 • C je CH’ skupina nebo atom N, S, O • Dje CHj skupina nebo atom N, S, O • (E)n je jedno až třiuhiíkatý řetězec (CHj),,, kde η = 1 -3 a kde kterákoliv CH> skupina může být substituována hydroxyiem, aminoskupinou, halogenem a nebo nahrazena atomem O, N,S • kterákoliv vazba mezi skupinami A, B, C, D a {E)n může být jednoduchá nebo dvojná
- 2, Nárok na použití C-28 biotinylovaných heterocyklíckých triterpenů lupanového typu podle nároku I pro stanovení molekulárních cílů heterocyklíckých triterpenů lupanového typu.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2016-407A CZ307165B6 (cs) | 2015-08-10 | 2015-08-10 | C-28 biotinylované heterocyklické triterpeny lupanového typu a jejich využití |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2016-407A CZ307165B6 (cs) | 2015-08-10 | 2015-08-10 | C-28 biotinylované heterocyklické triterpeny lupanového typu a jejich využití |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2016407A3 true CZ2016407A3 (cs) | 2017-02-22 |
| CZ307165B6 CZ307165B6 (cs) | 2018-02-14 |
Family
ID=58449111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2016-407A CZ307165B6 (cs) | 2015-08-10 | 2015-08-10 | C-28 biotinylované heterocyklické triterpeny lupanového typu a jejich využití |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ307165B6 (cs) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111333692B (zh) * | 2020-03-02 | 2021-05-25 | 湖南省中医药研究院 | 一种白桦脂酸衍生物及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ301158B6 (cs) * | 2008-09-01 | 2009-11-18 | Univerzita Karlova v Praze, Prírodovedecká fakulta | Deriváty triterpenoidu pro lécbu nádorových onemocnení a farmaceutická kompozice je obsahující |
| CZ301318B6 (cs) * | 2008-11-13 | 2010-01-13 | Univerzita Palackého v Olomouci | 2-Deoxyglykosidy triterpenoidu, zpusob jejich prípravy a jejich použití jako lécivo |
-
2015
- 2015-08-10 CZ CZ2016-407A patent/CZ307165B6/cs not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ307165B6 (cs) | 2018-02-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kacprzak et al. | Alkaloids and isoprenoids modification by copper (I)-catalyzed Huisgen 1, 3-dipolar cycloaddition (click chemistry): Toward new functions and molecular architectures | |
| Yuan et al. | Synthesis of methylated quercetin derivatives and their reversal activities on P-gp-and BCRP-mediated multidrug resistance tumour cells | |
| Dal Piaz et al. | Drug affinity responsive target stability (DARTS) identifies laurifolioside as a new clathrin heavy chain modulator | |
| Jin et al. | Mitochondria-targeted triphenylphosphonium conjugated glycyrrhetinic acid derivatives as potent anticancer drugs | |
| CN105121455B (zh) | 新的雷公藤甲素衍生物及其制备方法和用途 | |
| Oh et al. | Synthesis and anti-cancer activity of covalent conjugates of artemisinin and a transferrin-receptor targeting peptide | |
| Lai et al. | Effects of artemisinin-tagged holotransferrin on cancer cells | |
| Csuk et al. | The potential of click reactions for the synthesis of bioactive triterpenes | |
| Preet et al. | Synthesis and biological evaluation of andrographolide analogues as anti-cancer agents | |
| Soural et al. | Preparation of conjugates of cytotoxic lupane triterpenes with biotin | |
| Marco et al. | Design and synthesis of pironetin analogues with simplified structure and study of their interactions with microtubules | |
| AU2012284244A1 (en) | New natural and synthetic compounds for treating cancer and other diseases | |
| Li et al. | Enmein-type diterpenoid analogs from natural kaurene-type oridonin: Synthesis and their antitumor biological evaluation | |
| Xu et al. | Discovery of potent 17β-hydroxywithanolides for castration-resistant prostate cancer by high-throughput screening of a natural products library for androgen-induced gene expression inhibitors | |
| Kwak et al. | Blood-brain barrier-permeable fluorone-labeled dieckols acting as neuronal ER stress signaling inhibitors | |
| Kim et al. | Bioactive steroidal alkaloids from Solanum umbelliferum | |
| Borkova et al. | Lupane and 18α-oleanane derivatives substituted in the position 2, their cytotoxicity and influence on cancer cells | |
| US10214558B2 (en) | Natural and synthetic compounds for treating cancer and other diseases | |
| CN103483413B (zh) | 一类多氧孕甾烷化合物及用途 | |
| AU2016202477A1 (en) | Natural and synthetic compounds for treating cancer and other diseases | |
| Raghuvanshi et al. | Design and synthesis of novel oleanolic acid based chromenes as anti-proliferative and anti-inflammatory agents | |
| Manjunatha et al. | Novel thioether linked 4-hydroxycoumarin derivatives: Synthesis, characterization, in vitro pharmacological investigation and molecular docking studies | |
| Zhang et al. | Octreotide-periplocymarin conjugate prodrug for improving targetability and anti-tumor efficiency: Synthesis, in vitro and in vivo evaluation | |
| Christodoulou et al. | Camptothecin‐7‐yl‐methanthiole: Semisynthesis and Biological Evaluation | |
| Mótyán et al. | Microwave-assisted stereoselective approach to novel steroidal ring D-fused 2-pyrazolines and an evaluation of their cell-growth inhibitory effects in vitro |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20180810 |