CZ2016408A3 - C-28 biotinylované triterpeny lupanového typu a jejich využití - Google Patents
C-28 biotinylované triterpeny lupanového typu a jejich využití Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2016408A3 CZ2016408A3 CZ2016-408A CZ2016408A CZ2016408A3 CZ 2016408 A3 CZ2016408 A3 CZ 2016408A3 CZ 2016408 A CZ2016408 A CZ 2016408A CZ 2016408 A3 CZ2016408 A3 CZ 2016408A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- triterpenes
- biotinylated
- type
- lupane
- biotin
- Prior art date
Links
- 150000003648 triterpenes Chemical class 0.000 title claims abstract description 39
- 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 description 4
- 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
- 229960002685 biotin Drugs 0.000 claims abstract description 21
- 239000011616 biotin Substances 0.000 claims abstract description 21
- 235000020958 biotin Nutrition 0.000 claims abstract description 15
- -1 lupane triterpenes Chemical class 0.000 claims abstract description 14
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims abstract description 6
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical group [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical group [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
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000011593 sulfur Chemical group 0.000 claims abstract description 3
- 241000219745 Lupinus Species 0.000 claims description 4
- 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
- 238000001042 affinity chromatography Methods 0.000 abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 9
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 abstract description 7
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 abstract description 7
- 231100000433 cytotoxic Toxicity 0.000 abstract description 5
- 230000001472 cytotoxic effect Effects 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
- 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
- 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
- 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 3
- 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
- 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
- 230000010933 acylation Effects 0.000 description 2
- 238000005917 acylation reaction Methods 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
- 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
- 101000933374 Gallus gallus Brain-specific homeobox/POU domain protein 3 Proteins 0.000 description 1
- 238000006736 Huisgen cycloaddition reaction 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
- 201000004681 Psoriasis Diseases 0.000 description 1
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N Tert-Butanol Chemical compound CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 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
- 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
- 238000001840 matrix-assisted laser desorption--ionisation time-of-flight mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 125000000325 methylidene group Chemical group [H]C([H])=* 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
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 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
- 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 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 řetězce může být substituováno atomem kyslíku, síry nebo –NH- skupinou. C-28 biotinylované triterpeny lupanového typu obecného vzorce I jsou konjugáty cytotoxicky aktivních triterpenů (potenciálních protinádorových léčiv) s biotinem a jsou využitelné ve farmaceutickém průmyslu pro stanovení molukálrních 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 tritcrpeny lupenového typu a jejich využiti.
Oblast techniky
Vynález se týká C-28 biotinylovaných triterpenú lupanového typu a jejich využití při hledání molekulárních cílů. jedná se o triterpeny lupanového typu navázané k biotinu přes variabilní raménko přes pozici Č. 28 základního skeletu. Tyto konjugáty je možné využít pro stanovení molekulárního cíle, tedy proteinu v nádorové buňce, se kterým tyto aktivní triterpeny lupanového typu interaguji, což má za následek její smrt. Využití se předpokládá zejména ve farmaceutickém průmyslu. V současné době je popsáno několik tisíc aktivních triterpenú 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 Biedermann D., Markova L., Urban M., Šarek J. Nat. 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. Kitn, H.-Y. Hung, L. Huang, C.-R Chen, K.-H. Lee: Bioorg. Med. Chem. Len. 2011,21. 5944). Je však zřejmé, že i malá změna ve struktuře triterpenú může mít podstatný vliv na mechanizmus účinku a tedy pro každý nový, cytotoxícky aktivní triterpen je vhodné najít jeho konkrétní molekulární cíle. Mezi triterpeny vynikají svými protinádorovými aktivitami triterpeny lupanového typu, kterých se týká tento vynález.
Jednou z metod hledání molekulárních cílů je dobře známá afinitní chromatografie (Rylova, G.; Ozdian, T.; Varanasi, L.; Šoural, M.; Hlavac. J.; Holub, D.; Dzubak, P.·, Hajduch, M. Current Drug Targets 2015, 16, 60-76). Nejčastéjším uspořádáním této metody je pevná fáze modifikovaná avidmem a aktivní molekula navázaná na biotin pres 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 bází 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-avidin. Pevná fáze se odfiltruje od zbytku lyzátu, promyje vhodnými pufry a následuje eluce pomocí soustavy jiných pufru, kdy se postupně vymývají proteiny z kolony v závislosti na síle jejich interakce s aktivní molekulou. V tandemu s výkonným MALDI-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 afinitní chromatografie 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 S1LAC, např. v lit. S. Sakamoío, 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. 2012,505, 129.
Je tedy zřejmé, že pro stanovení molekulárního cíle pomoci afinitní chromatografie je důležité spojit aktivní molekulu na vhodné části 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),,-, však není považován pro účely afinitní 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, Bioconjugaie 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 £.; Cho, Wonhwa; Best, Michael D, Bioconjugaie Chemistry 2009, 20(2), 310-316).
2: η = 3 3: η = 4
Vzorec 2: Příklad 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-Brynaert, Jacquetine; Bouchet, Michele; Touillaux, Roland; Beauve, Cecile; Fastrez, Jacques, Tetrahedron 1996,52(15), 5591-606).
Vzorec 3: Příklad biotinylacního činidla s raménkem obsahujícím -S-S- vazbu a koncovou karboxylovou skupinou V poslední době se pro syntézu konjugátú malých molekul s biotinem rozšířilo použití Huisgenovy 1,3-cykloadice, 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 využit tzv. syntézy na pevné fázi, kde systém biotin-raménko je kovalentně uchycen na polymemí matrici. Syntéza na pevné fázi ve srovnání 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 mnohastupftových syntézách) a zejména velmi jednoduchá izolace meziproduktů syntézy. Příkladem takového přístupu je příprava polymemí matrice 5 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 1. (i) 2-(2-aminoethoxy)ethanol, 10% AcOH/DMF, 20 °C\ 16 h, potom NaBH(OAc);, 20 °C, 6 h; (ti) Fmoc-OSu, DCM, 20 °C, 16 h; (iii) biotin, HOBt, DIC, D1EA, DMF, 20 °C, 16 h, zopakováno 3x; (iv) 20% piperidin/DMF, 20 °C, 30 min.; (v) (2-[2-(Fmoc-amino)ethoxy]ethoxy]octová kyselina, HOBt, DIC, DCM/DMF (1:1), 20 °C, 16 h.
Právě výše uvedený způsob je využitelný pro jednoduchou a rutinní modifikaci triterpenů 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 triterpenů lupanového typu existují, nejsou však dostatečně reaktivní ze sterických důvodů. Pro vlastní biotinylaci triterpenů je proto nutné triterpeny lupanového typu premodifikovat. Vybrané příklady premodifikace ukazuje Schéma 2: výchozí triterpeny 6 a 7 jsou modifikovány inkorporací karboxylové skupiny za vzniku karboxyiových kyselin 8 a 9. Tyto reakce jsou popsané v literatuře (Šarek, J., Hajduch, M., Svoboda, M., Nováková, K., Spáčilová, P., Kubelka, T., Biedermann, D.: Method of preparatíon of a soluble formulatíon of water - insoluble pentacyclic and tetracyclic terpenoids, a soluble formulatíon of a pentacyclic or tetracyclic terpenoid and a phannaceutical composition containing this soluble formulatíon, 2008 WO 2008/037226 A2 a Mukherjee, R„ Jaggi, M., Siddiqui, M. J. A., Srivastava, S. K., Rajednran, P., Vardhan, A., Burman, A. C: Bioorg. Med. Chem. Letí. 2004,14,4087 - 4091.)
Schéma 2, (i) Benzyl bromoacetát, DMF, K2CO3, 20 °C, 14 h; (ii) cyklohexadien, Pd/C, THF, 24 h; (iv) PhjSiCI, imidazol, DMF, 24 h; (v) NBS, CC14> 2 h; (vi) TBAF, THF, 2 h.
Jediným biotinylovaným triterpenem nalezeným v literatuře je bardoxolone methyl (CDDO), ze kterého byly syntetizovány konjugáty s biotinem, 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 Mediciml Chemislry 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 důvodu se při provedení afínitní chromatografle nezachytí; 2) toto raménko je pouze na bázi uhlíkatého skeletu (-(CHiV ), který není považován pro účely afínitní chromatograřie za zcela vhodný, protože má tendenci zaujímat nevhodné prostorové uspořádání. Zcela podstatný je především fakt, že Bardoxolone methyl není íriterpen lupanového 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 afínitní chromatografle jako metody pro studium molekulárních cílů těchto látek jsou molekuly obsažené v tomto patentovém spisu jedinečné.
Vzorec 5: Jediné biotinylované íriterpeny popsané v literatuře
Podstata vynálezu
Podstata vynálezu spočívá v C-28 biotinylovaných triterpenech lupanového typu obecného vzorce 1, Schéma 3. Lupanový skelet je v tomto případě modifikován přes atom C-28. Základní skelet (Schéma 3) znázorňuje tuto polohu na základním terpenickém skeletu lupanového typu. Obecný vzorec I (Schéma 3) znázorňuje strukturu C-28 biotinylovaných triterpenů lupanového typu.
Schéma 3: Obecná struktura cílových látek Rámcový popis syntézy C-28 biotinylovaných triterpenů lupenového typu
Byla připravena biotinylovaná pryskyřice 5 a triterpenoidní prekursory 6,7 (Schéma 2).
Vzorec 6: Sloučenina biotin-L-Nlh ukotvená na polystyrénové matrici (tzv. biotinylovaná pryskyřice 5).
Obecný postup pro acylace pryskyřice 5 terpenickými kyselinami
Triterpen lupanového typu 6, 7 (0.3 mmol) byly rozpuštěny v DMF (1.5 ml) a k roztoku byl následně přidán H0Bt.2H20 (45 mg, 0.3 mmol), DIC (45 pL, 0.3 mmoi) 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.
Odštěpení cílových produktů (C-28 biotinylovaných triterpenů lupenového typu) z pryskyřice
Pryskyřice po acylačním/alkylačním kroku byla třepána $ 50% TFA v DCM (3 ml) po dobu 30 min za laboratorní teploty. Roztok byl odebrán a pryskyřice ještě 3 * promyta 50% TFA v DCM. Spojené promývací roztoky byly odpařeny proudem dusíku a surový produkt byl rozpuštěn ve 2 ml 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 triterpenů lupanového širokou škálu produktů. C-28 biotinylované triterpeny lupenového typu uvedené v tomto patentovém spisu zahrnuji následující provedení: a
• 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 je jednoduchá nebo dvojná vazba, c je jednoduchá nebo dvojná vazba
• Qje CH’, neboCO
• B je Cl b, CHOH, CHNH2, C=0, CH-(Hal), C-(Hal)2; kde Hal je F, Cl, Br, I • V případě, že b je jednoduchá vazba, pak A je CH>, CHOH, CHNHi, C=0, CH-Hal, C-(Hal):-, a kde Hal je F,Ct, Br.I; • V případě, že b je dvojná vazba, pak A je COH, CNH2 Příklady provedeni vynálezu
Podstata přípravy a použití derivátu podle vynálezu je blíže objasněna v následujících příkladech. Molekuly 24 - 40 byly připraveny dle rámcového popisu syntézy C-28 biotinylovaných triterpenů lupenového typu uvedeného v podstatě vynálezu a zde jsou uvedeny výtěžky těchto Feakcí a data z hmotnostního spektrometru a NMR prokazující strukturu produktu. Přiklad 1 C-28 biotinylovaný triterpen lupanového typu 12
Výtěžek Μ .0 mg (35 %). HRMS (ESI-TOF) m/z vypočteno pro CJ2l-jg2^o12S 987.5723, nalezeno 987.5701. Příklad 2 C-28 biotinylovaný triterpen lupanového typu 13
Výtěžek 51.0 mg (43 %). HRMS (ESI-TOF) m/z vypočteno pro CsjHajBrNíOuS [M+H]* Í051.4962, nalezeno 1051.4967. Přiklad 3 C-28 biotinylovaný triterpen lupanového typu 14
Výtěžek 30 mg (43 %). HRMS (ESI-TOF) m/z vypočteno pro CsiH^NíOuS [M+H]f 973,5930, nalezeno 973.5939. SH-]9MR: 0.65 (s. 3H); 0.75 (s, 3H); 0.84 (s, 3H); 0.87 (s, 3H); 0.93 (s, 3H); 1.64 (s, 3H, 6 x CH3); 1.84 (m, 1H); 1.95 (dd, 1H, Ji = 12.0 Hz, h = 8.0 Hz); 2.19 (m, 2H, OC(0)CHí-biotin); 2.30 (t, 2H, J = 7.5 Hz); 2.58 (d, IH. J= 12.0 Hz); 2.82 (dd, 1H, J,= 12.0, h « 5.2, SCHH biotin); 2.88 (td, 1H, J, = 11.5 Hz, h * 5.1 Hz, Η-19β); 2.96 (p, !H, J = 5.2, SCH-biotin); 3.09 (m, 1H , SCHH biotin); 3.20 - 3.30 (m, 4H); 3.38 - 3.50 (m, 4H); 3.52 - 3.63 (m, 6H, 7 * CHj-lmker); 3.88 (s, 2H, NHC(0)CH2CMmker); 4.11 (m, IH, ,crcCH-biotÍn), 4.11 (m, 2H, l x CHi-Sinker); 4.24 (d, 1H, J = 5.1 Hz. H-3ct); 4.30 (dd, Ji - 8.0 Hz. J2 = 5.2 Hz, '^CH-biotin); 4.43 (d, IH, J = 4.3 Hz); 4.47 (d, l H, J = 4.3 Hz, 33-CHi); 4.56 (bs, 1 Η, H-29 pro E): 4.68 (d, 1H, J = 1.7 Hz, H-29pro Z); 6.35 (s, 1H, NH-biotin); 6.41 (s, IH, NH-biotin); 7.64 (t, IH, J = 5.7 Hz, NH-linker); 7.96 (t, IH, J = S.7 Hz, NH-linker). Příklad 4 C-28 biotinylovaný triterpen lupanového typu 15
Výtěžek 15 mg (25 %). HRMS (ESI-TOF) m/z vypočteno pro Cs^HwbUOnS [M+H]* 985.5566, nalezeno 985.5576. Přiklad 5 C-28 biotinylovaný triterpen lupanového typu 16
Výtěžek 24.5 mg (34 %). HRMS (ESI-TOF) m/z vypočteno prp C5,hs^50(|S 986 588g nalezeno 986.5879. Příklad 6 C-28 biotinylovaný triterpen lupenového typu 17
Výtěžek 27.8 mg(41 %). HRMS (ESI-TOF) m/z vypočteno pro CJ3,h82n40„s [m+H]+971.5774, nalezeno 971.5753. Příklad 7 C-28 biotinylovaný triterpen lupanového typu 18
Výtěžek 29.1 mg (54 %). HRMS (ESI-TOF) m/z vypočteno pro C»HgsBrN40ioS [M+H]’ 1037.5243, nalezeno 1037.5237.
Průmyslová využitelnost C-28 biotinylované triterpeny lupanového typu jsou konjugáty cytotoxicky aktivních triterpenů lupanového typu (potenciálních protinádorových léčiv) s biotinem a jsou využitelné ve farmaceutickém průmyslu pro stanoveni molekulárních cílů příslušných triterpenů pomocí afinitní chromatografic. S jejich využitím je možné identifikovat proteiny, se kterými tyto cytotoxicky aktivní triterpeny vytváří specifickou interakci, případně je inhíbují, a tím ozřejmit jejich mechanizmus účinku, což je pro potenciální nová léčiva zásadní informace.
Claims (2)
- Patentové nároky 1. C-28 biotínylované triterpeny lupenového typu, které jsou složené z biotinu, na který je přes raménko navázán triterpen lupanového typu, obecný vzorec:vyznačující se tím, že 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, a • b je jednoduchá, nebo dvojná vazba; c je jednoduchá nebo dvojná vazba • Q je CH2, nebo C-0 • B je CH2, CHOH, CHNH2, OO, CH-(Hal), C-(Hal)2; kde Hal je F, Cl, Br, i • V případě, že b je jednoduchá vazba, pak A je CH2, CHOH, CHNH2, C=0, CH-Hai, C-(Hai)2, a kde Hal je F. Cl, Br, I; • V případě, že b je dvojná vazba, pak A je COH. CNHh
- 2. Nárok na použití C-28 biotinylovaných triterpenů lupanového typu podle nároku 1 pro stanovení molekulárních cílů triterpenů lupanového typu.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2016-408A CZ307229B6 (cs) | 2015-08-10 | 2015-08-10 | C-28 biotinylované triterpeny lupanového typu a jejich využití |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2016-408A CZ307229B6 (cs) | 2015-08-10 | 2015-08-10 | C-28 biotinylované triterpeny lupanového typu a jejich využití |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2016408A3 true CZ2016408A3 (cs) | 2017-02-22 |
| CZ307229B6 CZ307229B6 (cs) | 2018-04-11 |
Family
ID=58449116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2016-408A CZ307229B6 (cs) | 2015-08-10 | 2015-08-10 | C-28 biotinylované triterpeny lupanového typu a jejich využití |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ307229B6 (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 CZ2016-408A patent/CZ307229B6/cs not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ307229B6 (cs) | 2018-04-11 |
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 | |
| Dal Piaz et al. | Drug affinity responsive target stability (DARTS) identifies laurifolioside as a new clathrin heavy chain modulator | |
| Wright et al. | Structure-based optimization and synthesis of antiviral drug Arbidol analogues with significantly improved affinity to influenza hemagglutinin | |
| CN105121455B (zh) | 新的雷公藤甲素衍生物及其制备方法和用途 | |
| Csuk et al. | The potential of click reactions for the synthesis of bioactive triterpenes | |
| Li et al. | Enmein-type diterpenoid analogs from natural kaurene-type oridonin: Synthesis and their antitumor biological evaluation | |
| Han et al. | Novel hybrids of brefeldin A and nitrogen mustards with improved antiproliferative selectivity: design, synthesis and antitumor biological evaluation | |
| CN106977581A (zh) | 知母皂苷元结构修饰的衍生物、其药物组合物及其应用 | |
| Kitayama et al. | Novel synthesis of zerumbone-pendant derivatives and their biological activity | |
| AU2016202477A1 (en) | Natural and synthetic compounds for treating cancer and other diseases | |
| Christodoulou et al. | Camptothecin‐7‐yl‐methanthiole: Semisynthesis and Biological Evaluation | |
| CN113135976A (zh) | Cddo衍生物及其制备方法与医药用途 | |
| Yang et al. | Estrogen receptor sensing in living cells by a high affinity turn-on fluorescent probe | |
| Todorovic et al. | Rationally designed amanitins achieve enhanced cytotoxicity | |
| CN104910069B (zh) | 氨茴酸类衍生物、其制备方法及其在医药上的用途 | |
| PL244762B1 (pl) | Nowa pochodna betulinowa oraz jej zastosowanie | |
| CZ2016408A3 (cs) | C-28 biotinylované triterpeny lupanového typu a jejich využití | |
| CZ2016407A3 (cs) | C-28 biotinylované heterocyklické triterpeny lupanového typu a jejich využití | |
| Ibrahim-Ouali et al. | Recent syntheses of steroid derivatives using the CuAAC “click” reaction | |
| KR102834656B1 (ko) | 산 방법에 의한 항체-약물 접합체 중간체의 제조 방법 및 이의 적용 | |
| Gu et al. | Syntheses and high selective cytotoxicity of dehydroabietylamine C-ring nitration derivatives | |
| CN108558986B (zh) | 含哌嗪结构的甘草次酸类衍生物及其制备方法与用途 | |
| CZ307227B6 (cs) | C-3 biotinylované triterpeny lupanového typu a jejich využití | |
| Ning et al. | Design and semisynthesis of oleanolic acid derivatives as VEGF inhibitors: Inhibition of VEGF-induced proliferation, angiogenesis, and VEGFR2 activation in HUVECs | |
| Pettit et al. | Antineoplastic agents. 606. The betulastatins |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20190810 |